专利汇可以提供混联式混合动力汽车动力总成系统及其功率分配控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种混联式混合动 力 汽车 动力总成 系统及其功率分配控制方法,总成系统包括 发动机 、汽车起动发电一体机ISG、行星 齿轮 机构、驱动 电机 、动力 电池 组 以及受整车 控制器 控制的发动机 离合器 、ISG 制动 器、行星齿轮机构离合器和 驱动电机 离合器,ISG直接集成在行星齿轮机构的 太阳轮 ,设有无级 变速器 CVT和CVT制动器,采用电驱动优先控制策略,充分利用CVT工作特性调节发动机运行工作点,在复杂的不同工况下汽车模式有更多地选择,且利用驱动电机和ISG协调发动机工作,使得发动机大部分时间工作在最优曲线上,通过转速耦合和转矩耦合优化汽车的动力性能,显著提高发动机的运行效率和整车燃油经济性,减少排放,具有显著的节能减排效果。,下面是混联式混合动力汽车动力总成系统及其功率分配控制方法专利的具体信息内容。
1.一种混联式混合动力汽车动力总成系统,包括发动机、汽车起动发电一体机ISG、行星齿轮机构、驱动电机、动力电池组以及受整车控制器控制的发动机离合器、ISG制动器、行星齿轮机构离合器和驱动电机离合器,所述行星齿轮机构包括行星架、太阳轮和齿圈,所述ISG直接集成在行星齿轮机构的太阳轮,其转子轴与所述行星齿轮机构的太阳轮相连接,所述行星齿轮机构的齿圈与所述驱动电机转子轴通过驱动电机离合器连接,所述驱动电机与所述行星齿轮机构的齿圈根据需要能够实现转矩耦合或解耦,所述驱动电机的转子轴与动力输出端通过一对齿轮相连接,所述驱动电机和所述ISG分别与逆变器通过电连接,逆变器和动力电池组之间是电连接,所述ISG制动器布置在所述ISG的输出轴,用于锁止或释放ISG与静态车架之间的关系,所述行星齿轮机构离合器用于锁止或释放行星齿轮机构的太阳轮与行星架之间的关系,其特征在于:
设有无级变速器CVT、以及布置在所述CVT输出轴的受整车控制器控制的CVT制动器,所述CVT与所述发动机之间通过发动机离合器连接,所述CVT的输入轴和所述发动机的输出轴根据需要能够实现接合或分离,所述CVT输出轴与所述行星齿轮机构的行星架相连接,所述发动机输出转矩通过所述CVT变速比后传递至所述行星齿轮机构的太阳轮,所述CVT制动器用于锁止或释放CVT与静态车架之间的关系,所述CVT可根据当前行星齿轮机构的转速以及需求转速不断变化速比,实时调节发动机转速。
2.如权利要求1所述的混联式混合动力汽车动力总成系统,其特征在于:
所述发动机、ISG、驱动电机、CVT和动力电池组分别设有相应的发动机管理系统、ISG控制器、驱动电机控制器、CVT控制器和动力电池组管理系统,所述发动机、ISG、驱动电机、CVT和动力电池组分别设有相应的发动机管理系统、ISG控制器、驱动电机控制器、CVT控制器和动力电池组管理系统通过控制器局域网络CAN总线与整车控制器相互通讯;
所述整车控制器解析来自油门踏板处的油门开度传感器计算出汽车需求功率,根据发动机、ISG、驱动电机、CVT工作情况和动力电池组的电量判断当前状态,决定驱动功率和制动功率流向,继而发送相应指令管理或协调各个控制器的工作,控制ISG控制器、驱动电机控制器、CVT控制器和动力电池组管理系统进行混合动力系统的驱动或制动模式切换,实行电驱动优先控制的功率分配控制策略,驱动电机和ISG通过自身功率的变化协调控制发动机,实现发动机与驱动电机的匹配;
所述发动机管理系统控制发动机运行,接受整车控制器指令;
所述ISG控制器控制ISG工作,接受整车控制器指令,用于启动发动机,发电或驱动,同时控制ISG转速以调节发动机转速;
所述驱动电机控制器控制驱动电机工作,接受整车控制器指令,用于驱动电机的驱动和再生制动;
所述CVT控制器控制CVT工作,接受整车控制器指令;
所述动力电池组管理系统控制动力电池组工作,接受整车控制器指令。
3.如权利要求1或2所述的混联式混合动力汽车动力总成系统,其特征在于:
所述混合动力系统的驱动模式包括纯电驱动模式、串联驱动模式、转矩耦合并联驱动模式、转速耦合和转矩耦合并联驱动模式和混合驱动模式。
4.如权利要求3所述的混联式混合动力汽车动力总成系统,其特征在于:
所述纯电驱动模式,是发动机关闭,驱动电机工作,发动机离合器和驱动电机离合器都分开,行星齿轮机构不工作,CVT制动器和ISG制动器都分开,行星齿轮机构离合器分开,ISG不工作,由驱动电机提供全部驱动功率,驱动电机直接输出转矩给驱动轮,汽车需求功率等于驱动电机输出功率,汽车起步时,如果动力电池组SOC在SOC_mid和SOC_max之间时,混合动力系统处于纯电驱动模式;汽车低速巡航时,需求功率小于驱动电机最大驱动功率,动力电池组SOC大于SOC_min,混合动力系统也处于纯电驱动模式;动力电池组SOC达到SOC_max,动力电池组电量充足,汽车主要运行在以驱动电机为主的电量消耗模式,根据汽车需求功率,混合动力系统可以选择处于纯电驱动模式;
所述串联驱动模式,是发动机启动,发动机离合器和驱动电机离合器都接合,行星齿轮机构工作,CVT制动器和ISG制动器都分开,行星齿轮机构离合器分开,ISG处于发电状态,给动力电池组充电,驱动电机空转,为满足汽车需求功率,发动机运行在最优曲线上,一部分功率用于驱动汽车,剩余部分用于ISG发电,汽车需求功率等于发动机最大输出功率与ISG发电功率的差值,如果动力电池组SOC小于SOC_min时,动力电池组需要强制充电,混合动力系统处于串联驱动模式;
所述转矩耦合并联驱动模式,是发动机启动,发动机离合器和驱动电机离合器都接合,行星齿轮机构工作,CVT制动器分开,ISG制动器接合,行星齿轮机构离合器分开,ISG不工作,发动机输出转矩和驱动电机输出转矩在驱动电机离合器处进行转矩耦合,驱动电机根据发动机功率和汽车需求功率,不断调节驱动电机输出功率,以满足汽车需求功率,维持发动机始终稳定运行在最优曲线上,汽车需求功率大于驱动电机最大输出功率,如果动力电池组SOC大于SOC_max,且汽车需求功率大于驱动电机所能提供的最大功率,此时动力电池组需要禁止充电以保护电池,混合动力系统处于转矩耦合并联驱动模式;动力电池组SOC达到SOC_max,动力电池组电量充足,汽车主要运行在以驱动电机为主的电量消耗模式,根据汽车需求功率,混合动力系统可以选择处于转矩耦合并联驱动模式;
所述转速耦合和转矩耦合并联驱动模式,是发动机启动,发动机离合器和驱动电机离合器都接合,发动机输出转矩至行星齿轮机构行星架,CVT制动器和ISG制动器分开,行星齿轮机构离合器分开,ISG处于发电状态,给动力电池组充电,驱动电机输出转矩并与发动机传递至驱动电机离合器处进行转矩耦合,发动机通过行星齿轮机构、ISG进行转速耦合,驱动电机与发动机转矩耦合,转速耦合和转矩耦合并联驱动模式通过转速耦合和转矩耦合优化汽车的动力性能,汽车需求功率等于发动机输出功率,汽车高速巡航时,动力电池组SOC在SOC_min和SOC_mid之间,混合动力系统处于转速耦合和转矩耦合并联驱动模式;
所述混合驱动模式,是发动机启动,发动机离合器和驱动电机离合器都接合,行星齿轮机构工作,CVT制动器和ISG制动器都分开,行星齿轮机构离合器接合,ISG输出转矩,并与行星架处的转矩耦合,使发动机尽量运行在最优曲线附近,汽车需求功率等于发动机输出功率与ISG发电功率Pisg的和值再加上驱动电机最大输出功率,汽车全负荷加速或者爬坡工况时,在优先保证汽车的需求功率的前提下,考虑动力电池充放电的要求,混合动力系统处于混合驱动模式。
5.如权利要求3所述的混联式混合动力汽车动力总成系统,其特征在于:
所述混合动力系统的制动模式包括再生制动模式和混合制动模式。
6.如权利要求5所述的混联式混合动力汽车动力总成系统,其特征在于:
所述再生制动模式,是发动机关闭,发动机离合器和驱动电机离合器都分开,行星齿轮机构不工作,CVT制动器和ISG制动器都分开,行星齿轮机构离合器分开,ISG不工作,由驱动电机进行再生制动能量回收,给动力电池组充电;
所述混合制动模式,是发动机关闭,发动机离合器和驱动电机离合器都分开,行星齿轮机构不工作,CVT制动器和ISG制动器都分开,行星齿轮机构离合器分开,ISG不工作,且制动功率大于驱动电机最大输出功率,机械制动参与其中。
7.一种如权利要求1~6所述的混联式混合动力汽车动力总成系统的功率分配的控制方法,其特征在于:
由CVT根据当前行星齿轮机构的转速以及需求转速不断变化速比,实时调节发动机转速,充分利用CVT工作特性调节发动机运行工作点,在复杂的不同工况下汽车模式有更多地选择,且通过转速耦合和转矩耦合优化了汽车的动力性能,使发动机大部分时间运行在最优曲线上;
由整车控制器解析来自油门踏板处的油门开度传感器计算出汽车需求功率,根据发动机、ISG、驱动电机、CVT工作情况和动力电池组的电量判断当前状态,决定驱动功率和制动功率流向,继而发送相应指令管理或协调各个控制器的工作,控制ISG控制器、驱动电机控制器、CVT控制器和动力电池组管理系统进行混合动力系统的驱动或制动模式切换,实行电驱动优先控制的功率分配控制策略,驱动电机和ISG通过自身功率的变化协调控制发动机,实现发动机与驱动电机的匹配。
8.如权利要求7所述的混联式混合动力汽车动力总成系统的功率分配的控制方法,其特征在于:
所述混合动力系统的驱动模式包括纯电驱动模式、串联驱动模式、转矩耦合并联驱动模式、转速耦合和转矩耦合并联驱动模式和混合驱动模式;
所述混合动力系统的制动模式包括再生制动模式和混合制动模式。。
9.如权利要求8所述的混联式混合动力汽车动力总成系统的功率分配的控制方法,其特征在于:
所述纯电驱动模式,是发动机关闭,驱动电机工作,发动机离合器和驱动电机离合器都分开,行星齿轮机构不工作,CVT制动器和ISG制动器都分开,行星齿轮机构离合器分开,ISG不工作,由驱动电机提供全部驱动功率,驱动电机直接输出转矩给驱动轮,汽车需求功率等于驱动电机输出功率;
所述串联驱动模式,是发动机启动,发动机离合器和驱动电机离合器都接合,行星齿轮机构工作,CVT制动器和ISG制动器都分开,行星齿轮机构离合器分开,ISG处于发电状态,给动力电池组充电,驱动电机空转,为满足汽车需求功率,发动机运行在最优曲线上,一部分功率用于驱动汽车,剩余部分用于ISG发电,汽车需求功率等于发动机最大输出功率与ISG发电功率的差值;
所述转矩耦合并联驱动模式,是发动机启动,发动机离合器和驱动电机离合器都接合,行星齿轮机构工作,CVT制动器分开,ISG制动器接合,行星齿轮机构离合器分开,ISG不工作,发动机输出转矩和驱动电机输出转矩在驱动电机离合器处进行转矩耦合,驱动电机根据发动机功率和汽车需求功率,不断调节驱动电机输出功率,以满足汽车需求功率,维持发动机始终稳定运行在最优曲线上,汽车需求功率大于驱动电机最大输出功率;
所述转速耦合和转矩耦合并联驱动模式,是发动机启动,发动机离合器和驱动电机离合器都接合,发动机输出转矩至行星齿轮机构行星架,CVT制动器和ISG制动器分开,行星齿轮机构离合器分开,ISG处于发电状态,给动力电池组充电,驱动电机输出转矩并与发动机传递至驱动电机离合器处进行转矩耦合,发动机通过行星齿轮机构、ISG进行转速耦合,驱动电机与发动机转矩耦合,转速耦合和转矩耦合并联驱动模式通过转速耦合和转矩耦合优化汽车的动力性能,汽车需求功率等于发动机输出功率;
所述混合驱动模式,是发动机启动,发动机离合器和驱动电机离合器都接合,行星齿轮机构工作,CVT制动器和ISG制动器都分开,行星齿轮机构离合器接合,ISG输出转矩,并与行星架处的转矩耦合,使发动机尽量运行在最优曲线附近,汽车需求功率等于发动机输出功率与ISG发电功率的和值再加上驱动电机最大输出功率。
10.如权利要求8所述的混联式混合动力汽车动力总成系统的功率分配的控制方法,其特征在于:
所述再生制动模式,是发动机关闭,发动机离合器和驱动电机离合器都分开,行星齿轮机构不工作,CVT制动器和ISG制动器都分开,行星齿轮机构离合器分开,ISG不工作,由驱动电机进行再生制动能量回收,给动力电池组充电,当汽车减速或者制动工况时,混合动力系统处于再生制动模式;
所述混合制动模式,是发动机关闭,发动机离合器和驱动电机离合器都分开,行星齿轮机构不工作,CVT制动器和ISG制动器都分开,行星齿轮机构离合器分开,ISG不工作,且制动功率大于驱动电机最大输出功率,机械制动参与其中,当汽车减速或者制动工况时,且制动功率大于驱动电机最大输出功率,机械制动参与其中,混合动力系统处于再生制动模式。
标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
---|---|---|
用于控制器局域网络的鲁棒性增强的路由器 | 2020-05-13 | 893 |
用于控制控制器局域网络(CAN)通信量的CAN设备和方法 | 2020-05-16 | 299 |
用于隔离控制器局域网络中的故障的方法和设备 | 2020-05-16 | 307 |
CAN(Controller Area Network:控制器局域网络)通信系统及错误信息记录装置 | 2020-05-16 | 879 |
控制器局域网络灵活的数据率 | 2020-05-12 | 772 |
用于隔离控制器局域网络中的故障的方法和装置 | 2020-05-15 | 418 |
一种用于控制器局域网络的光纤双环冗余控制器 | 2020-05-16 | 806 |
精准定位控制器局域网CAN网络中节点的方法及装置 | 2020-05-15 | 54 |
用于隔离控制器局域网络中的故障的方法和装置 | 2020-05-14 | 295 |
控制器局域网络网关 | 2020-05-12 | 852 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。