一种电动四驱混合动力系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电动四驱混合动力系统，包括动力电池、前驱动单元和后驱动单元，前驱动单元包括发动机和ISG电机，前驱动单元还包括CVT变速器，ISG电机通过离合器C1与发动机连接，ISG电机并通过离合器C2与CVT变速器连接，离合器C1用于控制ISG电机与发动机的分离与结合，离合器C2用于控制ISG电机与CVT变速器的分离与结合。本混合动力系统，采用前驱双离合+CVT变速器构成的动力耦合，通过控制离合器实现ISG电机的单独工作，发动机与ISG电机并联工作等工作方式，控制后驱电机的工作，可以实现整车的纯电动模式，并联驱动，行车发电，串联发电，四驱等工作模式，具有较高燃油经济性和排放性能。

【技术实现步骤摘要】
一种电动四驱混合动力系统
本专利技术属于混合动力汽车
，具体地说，本专利技术涉及一种电动四驱混合动力系统。
技术介绍
随着社会进步，人们环保意识增强，“低碳，环保，绿色”的出行方式逐渐引起高度关注。高效、环保、节能混合动力汽车已经引起了世界各汽车厂商的高度关注。随着能源危机和环境恶化的进一步加剧，节能和环保已经成为现代汽车发展的主题。传统四驱汽车虽然具有比常规两轮驱动汽车更好的动力性和越野性能，但是其油耗和排放也相对较多，已不能适应现代汽车节能减排的发展要求，因此各大汽车厂商开始争相研制燃油经济性和排放性好的四轮驱动混合动力汽车来取代传统四驱汽车。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有较高燃油经济性和排放性能的电动四驱混合动力系统。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种电动四驱混合动力系统，包括动力电池、前驱动单元和后驱动单元，前驱动单元包括发动机和ISG电机，所述前驱动单元还包括CVT变速器，所述ISG电机通过离合器C1与所述发动机连接，ISG电机并通过离合器C2与CVT变速器连接，离合器C1用于控制ISG电机与发动机的分离与结合，离合器C2用于控制ISG电机与CVT变速器的分离与结合。所述离合器C1与混合动力控制器连接，所述离合器C2与自动变速器控制器连接，自动变速器控制器并与混合动力控制器连接。所述ISG电机与所述CVT变速器上的机械油泵连接。所述动力电池通过逆变器与所述ISG电机连接，动力电池受电池管理系统的控制。所述后驱动单元包括后减速器和与后减速器连接的后驱电机，所述动力电池通过另一逆变器与后驱电机连接。所述动力电池还连接有充电机，充电机可通过充电口与外部电源连接。在整车工作于纯电动起步模式时，混合动力控制器控制所述离合器C2断开，控制所述CVT变速器档位为空挡，控制所述后驱电机工作，实现纯电动模式低速工况下整车起步。在整车工作于纯电动起步模式时，混合动力控制器并检测整车车速，当整车车速大于1kph时，混合动力控制器控制所述ISG电机工作于600rpm，ISG电机带动所述机械油泵运转，机械油泵为所述CVT变速器提供油压及润滑；当整车车速低于0.1kph时，混合动力控制器控制ISG电机停机。在整车工作于发动机启动模式时，混合动力控制器控制所述后驱电机满足驾驶员需求扭矩，同时混合动力控制器控制控制所述ISG电机工作，并控制所述离合器C1半结合，ISG电机拖动发动机使发动机转速达到目标转速后，发动机控制单元控制发动机启动；混合动力控制器检测到发动机启动后，控制ISG电机进入零扭矩模式，当发动机与ISG电机之间的转速差小于设定区域ΔN<80rpm，控制离合器C1锁止。在发动机启动后，混合动力控制器检测CVT变速器的主动轮转速和发动机转速，当两者之间的差值小于设定误差区间ΔN1≤100rpm，混合动力控制器控制CVT变速器档位维持在当前档位，自动变速器控制器控制离合器C2锁死，实现离合器C2的同步；当两者之间的差值大于设定误差区间ΔN1＞100rpm，混合动力控制器以当前的CVT变速器的主动轮转速为目标转速做闭环控制发动机的扭矩，发动机控制单元控制发动机增加节气门，提升发动机转速跟随CVT变速器的主动轮转速，直到发动机转速与CVT变速器的主动轮之间转速差小于100rpm。本专利技术的汽车混合动力系统，采用前驱双离合+CVT变速器构成的动力耦合，通过控制离合器实现ISG电机的单独工作，发动机与ISG电机并联工作等工作方式，控制后驱电机的工作，可以实现整车的纯电动模式，并联驱动，行车发电，串联发电，四驱等工作模式，具有较高燃油经济性和排放性能；采用CVT变速器，提升整车驾驶平顺性；在纯电动模式下，控制ISG电机驱动机械油泵满足CVT变速器的润滑及油压，取消了电子高压油泵，节约了布置空间，减少了零部件成本。附图说明图1为本专利技术混合动力系统的原理图；图2为前驱动单元的原理图；图3为后驱动单元的原理图；图4为离合器C1控制与发动机转速关系曲线图；图5为离合器C1、C2控制与发动机和CVT变速器的主动轮转速关系曲线图；图6为离合器C3控制与后驱电机转速和整车车速关系曲线图；上述图中的标记均为：1、ISG电机；2、发动机；3、CVT变速器；4、离合器C1；5、离合器C2；6、第一逆变器；7、动力电池；8、第二逆变器；9、充电机；10、充电口；11、后驱电机；12、后减速器；13、后驱动轴；14、机械油泵；15、离合器C3。具体实施方式图1示出了本专利技术电动四驱混合动力汽车的动力系统的原理图，图1中，BMS是电池管理系统，ECU是发动机控制单元，DC/DC是高低压转换器，MCU是电机控制器，TCU是自动变速器控制器，HCU是混合动力控制器，GKN是离合器C3。如图1至图3所示，本专利技术一种电动四驱混合动力系统，包括动力电池、前驱动单元和后驱动单元。前驱动单元主要包括发动机、ISG(IntegratedStartedGenerator)电机和CVT变速器，ISG电机通过离合器C1与发动机连接，ISG电机并通过离合器C2与CVT变速器连接，离合器C1用于控制ISG电机与发动机的分离与结合，离合器C2用于控制ISG电机与CVT变速器的分离与结合，CVT变速器可将动力传递至前驱动轴，驱动前驱动轴上的左前轮和右前轮转动。后驱动单元主要包括后减速器和后驱电机，后驱电机通过离合器C3与后减速器连接，后减速器可将动力传递至后驱动轴，驱动后驱动轴上的左后轮和右后轮转动。动力电池受电池管理系统(BMS)的控制，动力电池通过第一逆变器与ISG电机连接，通过第二逆变器与后驱电机连接，以用于在汽车不同工况下供电或充电。本混合动力系统中，ISG电机、后驱电机、离合器C1、离合器C3与和自动变速器控制器(TCU)与混合动力控制器(HCU)连接，受混合动力控制器(HCU)的控制。离合器C2和CVT变速器与自动变速器控制器(TCU)连接，受自动变速器控制器(TCU)控制。自动变速器控制器(TCU)控制CVT变速器液压系统压力，控制离合器C2的通断，执行混合动力控制器(HCU)的目标速比，同时反馈CVT变速器的档位信息、CVT变速器的主从动轮转速、CVT变速器的油压、CVT变速器的油温等信息。混合动力控制器(HCU)实现整车工作模式的控制，通过不同的工作模式，发送离合器C1、离合器C2的控制指令，发送离合器C3的通断指令；混合动力控制器(HCU)结合当前的工作模式，对驾驶员的请求扭矩进行计算，同时分配至发动机、ISG电机、后驱电机满足驾驶员的扭矩请求及制动能量回收。本混合动力系统中，发动机还连接有发动机控制单元(ECU)，发动机控制单元(ECU)与混合动力控制器(HCU)连接，发动机控制单元(ECU)用于对发动机进行例如点火、喷油等运行控制，同时反馈发动机转速、实际扭矩、拖滞扭矩、发动机水温的参数。本混合动力系统中，动力电池还连接有充电机，充电机可通过充电口与外部电源连接。为了将动力电池的电能供应至车辆上的常规电器，因而，在动力电池上连接有高低压转换器(DC/DC)，高低压转换器用于对整车常规电器供电的小蓄电池供电。本混合动力系统总成，如图2所示，CVT变速器是由机械油泵提供油压及润滑，ISG电机与机械油泵连接，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动四驱混合动力系统，包括动力电池、前驱动单元和后驱动单元，前驱动单元包括发动机和ISG电机，其特征在于：所述前驱动单元还包括CVT变速器，所述ISG电机通过离合器C1与所述发动机连接，ISG电机并通过离合器C2与CVT变速器连接，离合器C1用于控制ISG电机与发动机的分离与结合，离合器C2用于控制ISG电机与CVT变速器的分离与结合。

【技术特征摘要】
1.一种电动四驱混合动力系统，包括动力电池、前驱动单元和后驱动单元，前驱动单元包括发动机和ISG电机，其特征在于：所述前驱动单元还包括CVT变速器，所述ISG电机通过离合器C1与所述发动机连接，ISG电机并通过离合器C2与CVT变速器连接，离合器C1用于控制ISG电机与发动机的分离与结合，离合器C2用于控制ISG电机与CVT变速器的分离与结合；当整车工作于发动机启动模式时且发动机启动成功后，混合动力控制器检测发动机转速与CVT变速器输入轴之间的转速差，当该转速差处于设定范围时，请求自动变速器控制器控制离合器C2锁死；当发动机转速与CVT变速器输入轴之间的转速差处于设定范围外时，以CVT变速器的输入轴转速为目标转速，控制发动机转速上升至目标转速，同时请求自动变速器控制器控制离合器C2锁死，实现发动机与CVT变速器之间的同步；所述后驱动单元包括后减速器和通过离合器C3与后减速器连接的后驱电机，离合器C3与混合动力控制器连接；当后驱电机运转时的转速超过设定转速时，混合动力控制器控制断开离合器C3，整车不响应驾驶员的四驱请求；在接合离合器C3时，通过采集后驱动轴转速作为目标转速，控制后驱电机的转速达到目标转速。2.根据权利要求1所述的电动四驱混合动力系统，其特征在于：所述离合器C1与混合动力控制器连接，所述离合器C2与自动变速器控制器连接，自动变速器控制器并与混合动力控制器连接。3.根据权利要求1或2所述的电动四驱混合动力系统，其特征在于：所述ISG电机与所述CVT变速器上的机械油泵连接。4.根据权利要求3所述的电动四驱混合动力系统，其特征在于：所述动力电池通过逆变器与所述ISG电机连接，动力电池受电池管理系统的控制。5.根据权利要求4所述的电动四驱混合动力系统，其特征在于：所述后驱动单元包括后减速器和与后减速器连接的后驱电机，所述动力电池通过另一逆变器与后驱电机连接。6.根据权利要求5所述的电动四驱混合动力系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖小城，王春丽，肖岩，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34