[发明专利]一种在变速箱输入轴增加驱动电机的BSG混合动力系统

说明书

技术领域

本发明属于机电技术领域，涉及一种BSG及驱动电机在变速箱输入轴的混合动力系统及其控制方法。

背景技术

当传统动力汽车在等红灯、堵车时，如果驾驶员不主动熄灭发动机，发动机空转会使油耗增大，造成严重的能源浪费和环境污染。BSG混动系统在传统车的基础上增加了BSG电机。BSG电机布置在发动机的前端，通过皮带控制发动机的启动，实现发动机的启停控制。现有的BSG弱混方案只能控制发动机的启停，混合度较小，起步时仍使用发动机结合离合器的方式起步，不能实现纯电动的驱动。

混合动力汽车相比于传统汽车具有节油减排，噪声降低的优点。市场上现有的混合动力汽车在传统车的基础上增加驱动电机、BSG电机等，按照布置位置的不同可实现多种布置方案。根据每一种布置方案的不同能够实现多种驱动模式。混合动力汽车同时使用驱动电机和（或）BSG电机，提高发动机的燃油经济性。

现有技术中单独采用BSG电机的混合动力技术方案：BSG电机布置在发动机的前端，通过皮带控制发动机启动，可实现发动机的怠速启停。该技术方案不能实现纯电动模式驱动车辆行驶，在车辆起步时仍需要使用发动机起步，发动机处于低效区，而且通过结合离合器控制车辆起步的方法使车辆起步时的舒适性较差。传统汽车一般使用五档变速箱，变速箱存在体积大、成本高的缺点。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种BSG及驱动电机在变速箱输入轴的混合动力系统及其控制方法，该系统的驱动电机通过联轴器连接到变速箱输入轴。在车辆起步时，可使离合器分离，发动机不需要启动，通过驱动电机控制车辆起步和低速行驶。驱动电机具体低速大扭矩的特性，不需要使用传统五档变速箱的低档位仍可以输出较大扭矩，控制车辆起步。综合电机和发动机的转矩/转速曲线，可将五档变速箱优化为二档变速箱使用。本发明可减小变速箱的尺寸和成本。

其技术方案如下：

一种BSG及驱动电机在变速箱输入轴的混合动力系统，由BSG电机1、ICE2、离合器3、驱动电机4、变速箱5和前驱动轴6依次连接而成,所述驱动电机4通过联轴器连接到变速箱5的输入轴。

进一步优选，所述变速箱4为二档变速箱。

一种BSG及驱动电机在变速箱输入轴的混合动力系统的控制方法，具体控制过程如下：

步骤1、纯电动模式：在需求的驱动扭矩较低，电池电量许可的情况下，离合器3处于分离状态，发动机不工作，变速箱5在挡；由电池给驱动电机4供电，驱动电机4带动变速箱5输入轴转动，实现车辆起步和低速行驶；变速箱5的低档位具有较大的传动比，具有降速升扭的作用，能够将发动机的输出扭矩按照传动比增大，以提供足够的扭矩驱动车辆行驶；在车辆处于低速段时，由于发动机处于低效区，输出扭矩小，需要依靠变速箱5的低档位实现升扭的作用；在车辆处于低速段时使用驱动电机4驱动行驶，驱动电机4具有低速大扭矩的特性；使用二档变速箱5，起步时驱动电机4带动一档即能够实现起步行驶；

步骤2、串联模式：在需求的驱动扭矩较低，电池电量较低的情况下，离合器3位于分离状态，变速箱5在挡，发动机带着BSG电机1发电，给蓄电池充电；驱动电机4带动变速箱5输入轴转动，实现车辆起步和低速行驶；

步骤3、并联模式：在需求驱动扭矩较大的情况下，离合器3位于结合状态，变速箱5处于在档状态，发动机和驱动电机4同时驱动；

步骤4、滑行和制动能量回收模式：在车辆滑行或制动踏板制动的情况下，离合器3位于分离状态，变速箱5在挡，驱动电机4提供制动扭矩，驱动电机4发电给蓄电池充电；

步骤5、行车充电模式：在行车过程中，且电池电量低于设定值的情况下，离合器3位于闭合状态，变速箱5位于在档状态，使用BSG电机1或者驱动电机4发电，给蓄电池充电；

步骤6、怠速充电模式：在电池电量较低，在车辆等待红绿灯或怠速停车的情况下，离合器3位于闭合状态，变速箱5处于空档状态，发动机带动BSG电机1给蓄电池充电。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明可以在低速时使用电机以纯电动模式驱动，发动机不需要启动；在中高速时发动机处于高效率区，驱动车辆行驶。