[发明专利]一种混合动力汽车动力系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车构造的技术领域，涉及汽车的动力系统，更具体地说，本发明涉及一种混合动力汽车动力系统。本发明还涉及所述的混合动力汽车动力系统的控制方法。

背景技术

目前，已经公开运用的混合动力汽车的动力系统有以下几种技术方案：

具备纯电动驱动模式的混合动力车的电动装置由于要实现发电、驱动、启动发动机等众多功能，往往采用两个电机和两套电机控制系统，其中一个负责驱动，另一个负责启动和发电，两个电机都采用高压系统，这无疑增加了成本，造成系统复杂。

而对于将电机集成在发动机和变速箱之间，并与曲轴和变速箱输入轴同轴的混合动力车(ISG)，虽然结构紧凑，系统简单，ISG混合动力车无纯电动模式和采用类似行星轮结构的混合动力车结构复杂、成本高的缺点；但都没有采用纯电动驱动的模式。这是因为在从纯电动模式向纯内燃机模式或其它模式过渡时，电机一边要负责驱动，一边要负责启动发动机，对系统会造成冲击，影响驾驶舒适性。

中国专利号为CN1637327的专利文献公开了一种混合动力电动汽车的双离合器变速装置以及操作该装置的方法，但该专利主要涉及的是变速箱结构，并未解决上述存在的问题。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种混合动力汽车动力系统，其目的是采用一种结构简单、紧凑和高效的混合动力系统，克服具备纯电动模式的混合动力车在模式切换时的产生的冲击。

为了实现上述目的，本发明采取的一系列的技术方案为：

所提供的这种混合动力汽车动力系统，包括发动机、电机、主离合器、变速器、传动轴及动力系统电控单元，其中发动机的曲轴、电机的轴、主离合器的轴及变速器的输入轴按上述的顺序同轴线设置并互相连接，在发动机与电机之间，设电磁离合器，其轴与发动机和电机为同轴线的连接。

本发明的电机的电源系统的技术方案为：在该动力系统中设高压电池及高压接线保险盒、逆变器，所述的电机通过逆变器、高压接线保险盒与高压电池进行电路连接。

车用电动装置的电源技术方案为：在该动力系统中设其它车用电动装置，包括电动转向设备、电动空调设备和电动真空泵，所述的高压电池通过高压接线保险盒与其它车用电动装置进行电路连接。

车载低压用电装置的电源技术方案为：在该动力系统中设稳压器，所述的混合动力汽车中设低压电池和车载低压用电装置，所述的车载低压用电装置包括电控设备、照明设备、信号设备、音响设备和仪器仪表，所述的高压电池通过高压接线保险盒、稳压器与低压电池的输入端进行电路连接；所述的低压电池的输出端与车载低压用电装置进行电路连接。

动力系统电控单元(ECU)与各构件的连接技术方案为：所述的发动机、电磁离合器、电机、变速器及高压电池均设有传感器并均与动力系统电控单元(ECU)进行电路连接；所述的发动机、电磁离合器、电机、变速器及高压电池均设有接收动力系统电控单元(ECU)的指令的电路，并与动力系统电控单元(ECU)连接。

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了这种混合动力汽车动力系统所采用的控制方法，其技术方案为：

所述的混合动力汽车动力系统所采用的控制方法，由动力系统电控单元获取汽车动力系统各部件运行参数，接受操作运行指令，根据分析、判断的结果向汽车动力系统各部件发出动作指令，采用电磁离合器使发动机与电机的结合与分离的不同组合，实现混合动力汽车动力系统的电机驱动模式、发动机驱动模式或其它工作模式之间的互相转换。

所述的混合动力汽车动力系统按以下工作模式，由动力系统电控单元对汽车运行的不同阶段分别进行控制：

模式a、发动机驱动：车辆高速巡航时，电磁离合器和主离合器结合，电机无电流输入或输出，发动机动力输出，通过电磁离合器、电机、主离合器、变速器到传动轴，最后驱动车轮；

模式b、发动机驱动、电机发电：高压电池电量不足或发动机燃油经济性不高时，电磁离合器和主离合器结合，发动机的驱动同模式a，同时电机发电产生交流电，通过逆变器转化为直流电存储在高压电池中；

模式c、电机辅助驱动：在车辆需要较大驱动力时，电磁离合器和主离合器结合，发动机的驱动同模式a，同时，电机由高压电池经过逆变器供电，处于驱动状态，其动力经主离合器、变速器到传动轴，最后驱动车轮；

模式d、电机驱动：在车辆低速或低负荷时，电磁离合器分离，主离合器结合，发动机停止运行，电机驱动同模式c；