[發明專利]混合動力汽車驅動系統及其發動機啟動控制方法有效

申請號：	201510460567.1	申請日：	2015-07-31
公開（公告）號：	CN105059104B	公開（公告）日：	2017-06-16
發明（設計）人：	劉小飛	申請（專利權）人：	奇瑞汽車股份有限公司
主分類號：	B60K6/48	分類號：	B60K6/48;B60K6/485;B60W10/06;B60W10/08;B60W10/02;B60W30/18;B60W20/10
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地址：	241009 安徽***	國省代碼：	安徽;34
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摘要：
搜索關鍵詞：	混合動力汽車驅動系統及其發動機啟動控制方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于混合動力汽車的技術領域。更具體地，本發明涉及一種混合動力汽車驅動系統。另外，本發明還涉及所述的混合動力汽車驅動系統的發動機啟動控制方法。

背景技術

能源危機、溫室效應及環境形勢的日益嚴峻，是制約全球經濟發展的重要因素。研究節能、環保的新能源汽車是解決上述問題的有效手段之一。插電式混合動力汽車兼顧了內燃機和純電動汽車的優點，具有低油耗、低排放及長行駛里程的優點，是當前切實可行的一種方案。

插電式混合動力汽車驅動系統結構主要有串聯、并聯、混聯等形式。

1、串聯結構的特征是：發動機在機械上與傳動系解耦，發動機直接驅動發電機對儲能裝置或驅動電機供電；串聯結構的缺點是：系統效率低，雙電機系統導致整車成本高；

2、混聯結構的特征是：發動機的動力可以實現分流，一部分用于整車驅動，一部分用于驅動發電機發電；混聯系統的缺點是：雙電機系統導致整車成本高，系統控制復雜；

3、并聯結構的特征是：發動機和驅動電機能夠實現動力耦合，在發動機經濟性和排放性差的工況下，可以實現純電機動力驅動。其中，動力耦合是實現整車功能和性能目標的關鍵因素之一。動力耦合裝置需要滿足插電式混合動力汽車的功能要求，主要包括：純電動運行、發動機啟動、驅動電機輔助、怠速發電機及再生制動等功能。此外，還要考慮平臺化、集成化、低成本等諸多因素。整個系統控制中，發動機啟動控制尤其重要，發動機啟動既不能對整車傳動系統造成沖擊，又不能出現動力中斷，發動機啟動時間也是整車性能關鍵指標，直接影響整車動力性和駕駛性。

根據目前國內外的專利和文獻，發動機啟動控制仍然是并聯式混合動力汽車控制系統中最為復雜的關鍵技術之一。

插電式混合動力汽車中發動機啟動控制方式較多，根據驅動系統或動力耦合機構的結構不同而有差別。比如公開號為：CN 101456347A的中國專利“用于控制混合動力車輛中離合器結合的系統和方法”，公開了一種并聯式混合動力驅動系統的技術方案，該系統采用雙電機，與發動機并軸連接的驅動電機能夠實現車輛在不同工況下發動機啟動需求。但該系統通過額外的驅動電機實現發動機啟動，發動機啟動成功后，需要對發動機進行速度控制，實現發動機曲軸轉速與變速箱輸入軸轉速同步，然后實現發動機與驅動電機并聯驅動。該發明發動機啟動到介入整車需求所需的時間較長，另外整車因為配置雙電機，成本高。

發明內容

本發明提供一種插電式混合動力汽車驅動系統，其目的是實現其結構的集成化并提高發動機的啟動性能。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

本發明的混合動力汽車驅動系統，包括發動機、驅動電機、無級變速器，所述驅動電機包括驅動電機定子和驅動電機轉子，所述的驅動電機設置在所述的發動機的輸出軸與無級變速器的輸入軸之間，所述的驅動電機轉子通過行星輪耦合機構與發動機的輸出軸連接；所述的驅動電機轉子與無級變速器的輸入軸固定連接。

所述的行星輪耦合機構與發動機的輸出軸之間，設有耦合機構制動器。

所述的驅動電機轉子與行星輪耦合機構之間，設有耦合機構離合器。

為了實現與上述技術方案相同的發明目的，本發明還提供以上所述的混合動力汽車驅動系統的發動機的啟動控制方法，其技術方案是：

在車輛靜止情況下，整車控制器通過控制驅動電機轉速和行星輪耦合機構離合器扭矩容量，實現發動機快速、平穩啟動；

發動機啟動過程中，電動油泵一直未工作；充分利用無級變速器變速箱機械油泵工作所產生的壓力，滿足行星輪耦合機構離合器的扭矩容量控制需求，提高整車的經濟性；

車輛純電動行駛過程中，以發動機啟動時間作為目標，控制驅動電機扭矩、耦合機構離合器與耦合機構制動器的扭矩容量及發動機點火時刻，實現發動機快速啟動并平穩介入整車驅動；

在發動機啟動過程中，驅動電機一方面給整車提供驅動扭矩，滿足乘員對整車動力需求，同時，充分利用驅動電機的慣量力矩，為發動機啟動提供一部分力矩；最后，通過驅動電機補償發動機啟動過程中所需的目標扭矩，從而實現發動機快速、平穩啟動，同時，整車驅動力未出現中斷，保障了整車良好的駕駛性和動力性。

具體地：