[發(fā)明專利]混合動(dòng)力汽車集成式變速驅(qū)動(dòng)裝置與電控能源及管理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210126840.3
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN102616234A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宮維鈞
• 申請（專利權(quán)）人: 宮維鈞
• 主分類號(hào): B60W20/00
• 分類號(hào): B60W20/00;B60W30/00;B60W10/06;B60W10/08;B60W10/02;B60W10/101;B60W10/18
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1.一種混合動(dòng)力汽車集成式變速驅(qū)動(dòng)裝置與電控能源及管理系統(tǒng)，它包括：

一端固接在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上的電機(jī)動(dòng)力總成MPA：包括扭轉(zhuǎn)減振器(N)、由數(shù)個(gè)超越離合器、數(shù)個(gè)有電/電液/電磁控制的離合器、數(shù)個(gè)有電/電液/電磁控制的制動(dòng)器組成的傳動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(Q)、包括測量雙轉(zhuǎn)子電機(jī)兩轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器(P)的各類傳感器，

包括整車控制器HV?ECU在內(nèi)的各類電控單元ECU及CAN總線，蓄電池組，包括帶分線盒的能源管理系統(tǒng)BMS，轉(zhuǎn)換器D-D，升壓轉(zhuǎn)換器，逆變器A-D/D-A，帶集電環(huán)/非接觸集電裝置的電路接口，電線樞及連接器件，車載電器，空調(diào)及空調(diào)變頻器，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向(EPS)及其電控單元(EPS?ECU)，車載充電器及帶線插頭，光伏電池；

其特征在于：集成式無級(jí)變速器ITA-C動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，由電機(jī)動(dòng)力總成MPA-A、電控系統(tǒng)ECS、能源系統(tǒng)ES及其管理系統(tǒng)BMS四個(gè)子模塊共同組成；

所述電機(jī)動(dòng)力總成MPA-A子模塊包括：發(fā)動(dòng)機(jī)(ICE)曲軸通過其上的扭轉(zhuǎn)減振器(N)，或通過機(jī)械連接由數(shù)個(gè)超越離合器、數(shù)個(gè)有電/電液/電磁控制的離合器、數(shù)個(gè)有電/電液/電磁控制的制動(dòng)器組成的傳動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(Q1)，機(jī)械連接機(jī)件(A或/與B)，或不經(jīng)傳動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(Q1)直接通過機(jī)械連接機(jī)件(A或B)，將功率傳遞給帶集電環(huán)/非接觸集電裝置的電路接口(G)的單/多排雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的轉(zhuǎn)子(M1-M2)；

再由與第一轉(zhuǎn)子(M1)機(jī)械連接機(jī)件(D)或/與與第二轉(zhuǎn)子(M2)機(jī)械連接機(jī)件(F)，通過另一組傳動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(Q2)，經(jīng)機(jī)械連接機(jī)件(K或/與H或/與L)，將功率傳遞給單/多排行星機(jī)構(gòu)(R-C-S),或不經(jīng)傳動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(Q2)靠機(jī)械連接機(jī)件(D與F)，直接機(jī)械連接機(jī)件(K或/與H或/與L)中的二個(gè)，將功率傳遞給單/多排行星機(jī)構(gòu)中的二元件；

對(duì)于FF驅(qū)動(dòng)型式，由單/多排行星機(jī)構(gòu)(R-C-S)的行星架(C)或齒圈(R)，機(jī)械連接主減速器及差速器(I0)將功率輸出給車輪(W)，對(duì)于FR驅(qū)動(dòng)型式，則由行星架(C)或齒圈(R)將功率直接輸出，在單/多排行星機(jī)構(gòu)(R-C-S)之后，或有傳動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(Q3)與單/多排行星機(jī)構(gòu)輸出元機(jī)件機(jī)械相連，參與執(zhí)行最后的功率輸出功能；

單/多個(gè)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)(M-M2)與單/多排行星機(jī)構(gòu)(R-C-S)可單獨(dú)或聯(lián)合完成變矩-變速或變速-變矩功能；?

所述電控系統(tǒng)ECS子模塊，是以整車控制器HV?ECU為核心，以CAN總線通訊協(xié)議為媒介，實(shí)現(xiàn)各模塊/節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸，將MPA-A?ECU、帶電子節(jié)氣門EMS的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、能源管理系統(tǒng)BMS、制動(dòng)防滑控制ECU為輔助節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)；?

HV?ECU根據(jù)對(duì)當(dāng)前整車加速踏板位置或/與力、制動(dòng)踏板位置、MPA-A?ECU檔位開關(guān)、模式切換狀態(tài)提供的信息，以及由發(fā)動(dòng)機(jī)(ICE)的ECU、蓄電池組、轉(zhuǎn)速傳感器(P)獲取的包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、蓄電池組荷電狀態(tài)SOC及電機(jī)第一轉(zhuǎn)子(M1)與第二轉(zhuǎn)子(M2)轉(zhuǎn)速差在內(nèi)的各種實(shí)時(shí)信號(hào)，在對(duì)系統(tǒng)信息進(jìn)行迅速處理后，確定車輛車速工況并發(fā)出控制指令，由CAN總線傳輸給各ECU節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)工作；

MPA-A?ECU按駕駛意圖和控制策略控制電機(jī)(M1-M2)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)(ICE)與蓄電池組能量在MPA-A進(jìn)行最佳動(dòng)力匹配，在保證動(dòng)力需求的前提下，進(jìn)行無級(jí)自動(dòng)變速變矩和ISG功能實(shí)現(xiàn)，以達(dá)到整車安全、節(jié)能、環(huán)保最優(yōu)化目的；MPA-A工作狀態(tài)信息要通過MPA-A?ECU---HV?ECU---CAN總線及時(shí)準(zhǔn)確反饋給駕駛員；

發(fā)動(dòng)機(jī)(ICE)的ECU依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和HV?ECU的控制指令，有效控制電子節(jié)氣門EMS開度，保證在MAP圖最佳經(jīng)濟(jì)曲線上最佳工作點(diǎn)運(yùn)行，并將信息通過CAN總線反饋至HV?ECU，作為其決策依據(jù)，并予不斷調(diào)整；

制動(dòng)防滑控制ECU除以制動(dòng)安全優(yōu)先原則，按一定比例分配制動(dòng)力矩外，還可將車輛下坡/制動(dòng)動(dòng)能按控制策略再生回收，或儲(chǔ)存于蓄電池組中，或反拖發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)；

所述能源系統(tǒng)ES子模塊，是指由蓄電池組、電線樞及連接器器件構(gòu)成的能量供應(yīng)系統(tǒng)；供給如電機(jī)(M1-M2)、傳動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(Q1-Q3)、各種ECU、車載電器、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向(EPS)及其電控單元(EPS?ECU)、D-D、D-A、A-D電力電子的能量需求；蓄電池組常為低壓蓄電池組；

所述能源管理系統(tǒng)BMS子模塊，是將能源系統(tǒng)ES能量通過電線樞及連接器件，一方面?zhèn)鬟f給D-D、D-A，通過電路接口(G)提供給MPA-A能量支持，另一方面則通過CAN總線，將ES工作狀態(tài)及SOC信息傳遞給HV?ECU，以便按預(yù)設(shè)控制策略進(jìn)行判斷決策；當(dāng)車輛下坡/制動(dòng)工況時(shí)，雙轉(zhuǎn)子電機(jī)再生回收的動(dòng)能，在防滑制動(dòng)控制ECU和BMS協(xié)調(diào)控制下，或經(jīng)由電路接口(G)、A-D、D-D，儲(chǔ)存于蓄電池組中，或直接或轉(zhuǎn)化為機(jī)械功率反拖發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)；???

MPA-A殼體內(nèi)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)(M1-M2)、傳動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(Q1-Q3)和包括轉(zhuǎn)速傳感器(P)在內(nèi)的各類傳感器所有電力電子器件，均通過安裝于殼體上的電路接口(G)，與外界其它模塊進(jìn)行電功率與電信號(hào)傳遞交換；

所述ITA-C動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，除有公知無級(jí)自動(dòng)變速器CVT全部功能外，還兼有常規(guī)ISG的全部功能。