[发明专利]装备汽油直喷发动机的双电机混合动力系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种装备汽油直喷发动机的双电机混合动力系统，特别是一种装备汽油直喷(Gasoline Direct Injection，GDI)发动机、变速器输入端和输出端分别集成了一个电机的双电机混合动力系统，属于汽车动力传动系统技术。

背景技术

节能和环保是当今汽车工业发展的两大主题，围绕这两大主题进行的汽车技术革新层出不穷，其中混合动力技术就是典型的代表。目前混合动力技术已经成为国内外汽车技术研究的热点领域。自日本丰田公司、本田公司成功推出混合动力轿车并在市场上取得极大成功后，国际上各大汽车公司纷纷投身于混合动力产品开发。我国也于“十五”期间投入巨资进行混合动力汽车的研究与开发，并取得得了一定的成果。

混合动力汽车集成了机械、电子、计算机、能源、控制等诸多领域的高新技术。除了包含传统的内燃机驱动系统，混合动力汽车还包含电动驱动系统，这使其动力传动系统的构型复杂多样。典型的混合动力汽车动力传动系统的构型有串联、并联和混联三种，基于这三种基本的构型，根据总成类型、数量和布置位置的不同，可衍生出众多的构型。不同构型的混合动力汽车，整车控制策略、性能也会不同。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种装备汽油直喷发动机的双电机混合动力系统，可显著改善整车的燃油经济性能和排放性能，使汽车可以在不配备传统起动设备如传统起动机的情况下，实现发动机的启动。

本发明的技术方案是这样实现的：一种装备汽油直喷发动机的双电机混合动力系统，是装备汽油直喷发动机、变速器输入端和输出端分别集成了一个电机的双电机混合动力系统，由GDI发动机，GDI发动机控制单元ECU，离合器，变速器，变速器控制单元TCU，I轴电机，II轴电机，电机控制单元MCU，高压动力电池组，动力电池组管理系统BMS，控制器局域网CAN，直流变换器，低压电池，主减速器，车轮等组成；其特征在于：GDI发动机通过离合器与变速器输入轴连接，I轴电机集成于离合器与变速器之间，转子通过键联接与变速器输入轴连接；II轴电机集成于变速器输出轴后端，通过键联接与变速器输出轴连接。变速器输出轴前端通过齿轮与主减速器锥齿轮连接，发动机和/或电机输出的动力经差速器、半轴传递到驱动车轮；变速器的类型包括手动有级变速器、机械式自动变速器(AMT)、双离合器自动变速器(DCT)、无级变速器(CVT)；GDI发动机控制单元ECU、变速器控制单元TCU、电机控制单元MCU、电池管理系统BMS和整车管理系统HCU，通过控制器局域网CAN总线连接；GDI发动机的启动，无需传统发动机的起动装置，只需对处于压缩行程的气缸实施喷油点火即可实现；GDI发动机气缸状态可通过检测曲轴的相位和气缸点火时序确定，也可通过直接检测气缸压力和气缸点火时序确定，或者同时检测曲轴的相位和缸内压力加上气缸点火时序确定。

本发明的积极效果是具备了混合动力汽车所有的功能，大大改善了整车的燃油经济性能和排放性能，同时，由于GDI发动机系统具备自启动功能，省去了传统汽车上的发动机启动机和发电机，降低了整车重量和成本，降低了总布置的难度。

附图说明

图1是装备汽油直喷(GDI)发动机的双电机混合动力系统整车构型示意图。

图2是具有自启动功能的GDI发动机结构示意图。

图3是停车充电模式和停车待机模式判定逻辑。

图4是发动机单独驱动模式判定逻辑。

图5是联合驱动模式判定逻辑。

图6是纯电驱动模式判定逻辑。

图7是串联模式判定逻辑。

图8是传统制动模式和再生制动模式判定逻辑。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步的描述：如图1所示，一种装备汽油直喷发动机的双电机混合动力系统，包括整车控制、GDI发动机、电机、高压动力电池、变速器；其特征在于：GDI发动机1通过离合器16与变速器13输入轴连接，I轴电机15集成于离合器16与变速器13之间，I轴电机15的转子通过键联接与变速器13输入轴连接；II轴电机12集成于变速器13输出轴后端，通过键联接与变速器13输出轴连接；变速器13输出轴前端通过齿轮与主减速器3锥齿轮连接，发动机1和I轴电机15以及II轴电机12输出的动力经差速器3、半轴传递到驱动车轮2。