[发明专利]一种电动四驱混合动力系统

说明书

技术领域

本发明属于混合动力汽车技术领域，具体地说，本发明涉及一种电动四驱混合动力系统。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明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。

本发明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为本发明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；