[實(shí)用新型]一種ISG電機(jī)集成模塊

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020296401.3
• 申請日: 2010-08-18
• 公開（公告）號: CN201745426U
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊世春;郭斌;李明;徐斌;崔海港;曹耀光;陳鐵
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B60K6/26
• 分類號: B60K6/26;B60K6/387
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 官漢增

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于混合動(dòng)力技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種ISG電機(jī)集成模塊。

背景技術(shù)

隨著汽車排放法規(guī)的不斷加嚴(yán)和人們環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)，促使汽車行業(yè)對各種新能源汽車技術(shù)的開發(fā)和研究，在眾多的新能源汽車技術(shù)中，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是當(dāng)前最具有實(shí)用價(jià)值，并已經(jīng)商業(yè)化的技術(shù)方案。

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(簡稱混合動(dòng)力汽車)按照混合度不同，可劃分為微混合型、輕度混合型、中度混合型和重度混合型混合動(dòng)力汽車，主要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的峰值功率和發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率比，以及整車所能實(shí)現(xiàn)的功能模式來區(qū)分。

目前，國內(nèi)外各汽車廠商所開發(fā)的混合動(dòng)力汽車車型各不相同，各個(gè)車型又分別采用不同的混合度，實(shí)現(xiàn)不同的混合動(dòng)力行駛模式和節(jié)油效果，并且每個(gè)車型上所使用的變速器類型各不相同，變速器類型的不同，使得電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也不得不做出相應(yīng)的調(diào)整，并且在混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力總成設(shè)計(jì)中，電機(jī)和變速器的設(shè)計(jì)是由相應(yīng)的廠家分別獨(dú)立進(jìn)行，最后由汽車廠商進(jìn)行整車驗(yàn)證與校核，在此過程中，汽車廠商還要依據(jù)動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)，進(jìn)行離合器的布置與選型，在相互的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)過程中，很難使整個(gè)動(dòng)力總成的結(jié)構(gòu)緊湊、優(yōu)化，造成電機(jī)種類的繁多冗雜，同時(shí)電機(jī)控制器、變速器控制器和離合器控制器均是分別獨(dú)立開發(fā)，造成零部件數(shù)量增多，控制策略難以做到最優(yōu)。

汽車行業(yè)現(xiàn)有的變速器類型有自動(dòng)變速器(AT)、手動(dòng)變速器(MT)、無級變速器(CVT)、電控機(jī)械式自動(dòng)變速器(AMT)和雙離合變速器(DCT)，不同類型的變速器，其自動(dòng)化程度、開發(fā)成本、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、傳遞的扭矩范圍和傳動(dòng)效率等各不相同。汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，使得汽車駕駛的自動(dòng)化成為了汽車發(fā)展的主要趨勢，而對于混合動(dòng)力汽車來說，駕駛的自動(dòng)化和效率的優(yōu)化則顯得更加重要，它不僅涉及動(dòng)力總成的設(shè)計(jì)和成本，還與整車的能量優(yōu)化和控制策略息息相關(guān)。

另外，不同的變速器類型和混合動(dòng)力汽車動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)，帶來混合動(dòng)力汽車整車控制器(HCU)的開發(fā)需要依據(jù)具體的變速器類型和動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)有針對性地進(jìn)行，這使得HCU的開發(fā)復(fù)雜化，并且在一定程度上帶來HCU開發(fā)工作的重復(fù)。而國內(nèi)汽車廠商在混合動(dòng)力汽車上多使用手動(dòng)變速器，司機(jī)無法感知混合動(dòng)力汽車行駛過程中的最佳換檔時(shí)刻，而且對于非熟練的駕駛員，由于換檔時(shí)刻的選擇不當(dāng)，可能造成混合動(dòng)力汽車能量利用率低，油耗和排放劇增。同時(shí)，在不同的檔位，不同的駕駛情況下，都需要HCU對混合動(dòng)力整車的各個(gè)部件進(jìn)行管理，進(jìn)行整車能量的優(yōu)化分配，這也增加了HCU開發(fā)的復(fù)雜程度和開發(fā)費(fèi)用，而HCU的開發(fā)在整個(gè)混合動(dòng)力汽車的開發(fā)中，又是一個(gè)最復(fù)雜、開發(fā)周期長且耗資巨大的工程。

在諸多的變速器類型中，AMT變速器既有AT自動(dòng)換檔所帶來的全部優(yōu)點(diǎn)，又有MT傳動(dòng)效率高、成本低、制造容易等特點(diǎn)，其效率一般大于93％，因此相對于其他變速器，它更適宜用于混合動(dòng)力汽車。

現(xiàn)有混合動(dòng)力技術(shù)中的雙離合器混合動(dòng)力汽車動(dòng)力總成由發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、ISG電機(jī)、離合器、變速器、差速器等零部件組成，可以實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力汽車的各種功能(發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)，純電動(dòng)行駛，高速巡航發(fā)電等)，離合器1用于發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的分離與接合，離合器2用于整個(gè)動(dòng)力總成的動(dòng)力分離與接合。ISG電機(jī)由電機(jī)控制器控制，其所需電能由電池組經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換后供給。

另外，現(xiàn)有應(yīng)用AMT變速器的混合動(dòng)力汽車動(dòng)力總成，其驅(qū)動(dòng)車輛行駛主要還是依靠發(fā)動(dòng)機(jī)，ISG電機(jī)僅起輔助作用，混合動(dòng)力汽車動(dòng)力總成沒有純電動(dòng)行駛等功能，而且對于離合器的控制策略過于簡單，其控制僅為是否進(jìn)行能量回收，在控制策略中僅注重提高離合器分離速度帶來的最大程度回收制動(dòng)能量的優(yōu)點(diǎn)，忽略了離合器的最佳接合規(guī)律，離合器接合過程的不受控，帶來發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳輸恢復(fù)的過程中動(dòng)力系統(tǒng)工作粗暴，產(chǎn)生較大沖擊，嚴(yán)重影響車輛駕駛的平順性和舒適性；同時(shí)，在一定工況(如U形坡道)下，很容易造成發(fā)動(dòng)機(jī)熄火；離合器接合產(chǎn)生的沖擊，也容易造成動(dòng)力總成零部件的過載破壞，因此，不能滿足混合動(dòng)力汽車控制和駕駛的要求。