[發明專利]一種在變速箱輸入軸增加驅動電機的BSG混合動力系統

在審

• 申請號: 201610080683.5
• 申請日: 2016-02-05
• 公開（公告）號: CN105599586A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 柳士江;袁濤;趙西偉
• 申請（專利權）人: 海博瑞德（北京）汽車技術有限公司
• 主分類號: B60K6/42
• 分類號: B60K6/42
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

技術領域

本發明屬于機電技術領域，涉及一種BSG及驅動電機在變速箱輸入軸的混合動力系統及其控制方法。

背景技術

當傳統動力汽車在等紅燈、堵車時，如果駕駛員不主動熄滅發動機，發動機空轉會使油耗增大，造成嚴重的能源浪費和環境污染。BSG混動系統在傳統車的基礎上增加了BSG電機。BSG電機布置在發動機的前端，通過皮帶控制發動機的啟動，實現發動機的啟停控制。現有的BSG弱混方案只能控制發動機的啟停，混合度較小，起步時仍使用發動機結合離合器的方式起步，不能實現純電動的驅動。

混合動力汽車相比于傳統汽車具有節油減排，噪聲降低的優點。市場上現有的混合動力汽車在傳統車的基礎上增加驅動電機、BSG電機等，按照布置位置的不同可實現多種布置方案。根據每一種布置方案的不同能夠實現多種驅動模式。混合動力汽車同時使用驅動電機和（或）BSG電機，提高發動機的燃油經濟性。

現有技術中單獨采用BSG電機的混合動力技術方案：BSG電機布置在發動機的前端，通過皮帶控制發動機啟動，可實現發動機的怠速啟停。該技術方案不能實現純電動模式驅動車輛行駛，在車輛起步時仍需要使用發動機起步，發動機處于低效區，而且通過結合離合器控制車輛起步的方法使車輛起步時的舒適性較差。傳統汽車一般使用五檔變速箱，變速箱存在體積大、成本高的缺點。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種BSG及驅動電機在變速箱輸入軸的混合動力系統及其控制方法，該系統的驅動電機通過聯軸器連接到變速箱輸入軸。在車輛起步時，可使離合器分離，發動機不需要啟動，通過驅動電機控制車輛起步和低速行駛。驅動電機具體低速大扭矩的特性，不需要使用傳統五檔變速箱的低檔位仍可以輸出較大扭矩，控制車輛起步。綜合電機和發動機的轉矩/轉速曲線，可將五檔變速箱優化為二檔變速箱使用。本發明可減小變速箱的尺寸和成本。

其技術方案如下：

一種BSG及驅動電機在變速箱輸入軸的混合動力系統，由BSG電機1、ICE2、離合器3、驅動電機4、變速箱5和前驅動軸6依次連接而成,所述驅動電機4通過聯軸器連接到變速箱5的輸入軸。

進一步優選，所述變速箱4為二檔變速箱。

一種BSG及驅動電機在變速箱輸入軸的混合動力系統的控制方法，具體控制過程如下：

步驟1、純電動模式：在需求的驅動扭矩較低，電池電量許可的情況下，離合器3處于分離狀態，發動機不工作，變速箱5在擋；由電池給驅動電機4供電，驅動電機4帶動變速箱5輸入軸轉動，實現車輛起步和低速行駛；變速箱5的低檔位具有較大的傳動比，具有降速升扭的作用，能夠將發動機的輸出扭矩按照傳動比增大，以提供足夠的扭矩驅動車輛行駛；在車輛處于低速段時，由于發動機處于低效區，輸出扭矩小，需要依靠變速箱5的低檔位實現升扭的作用；在車輛處于低速段時使用驅動電機4驅動行駛，驅動電機4具有低速大扭矩的特性；使用二檔變速箱5，起步時驅動電機4帶動一檔即能夠實現起步行駛；

步驟2、串聯模式：在需求的驅動扭矩較低，電池電量較低的情況下，離合器3位于分離狀態，變速箱5在擋，發動機帶著BSG電機1發電，給蓄電池充電；驅動電機4帶動變速箱5輸入軸轉動，實現車輛起步和低速行駛；

步驟3、并聯模式：在需求驅動扭矩較大的情況下，離合器3位于結合狀態，變速箱5處于在檔狀態，發動機和驅動電機4同時驅動；

步驟4、滑行和制動能量回收模式：在車輛滑行或制動踏板制動的情況下，離合器3位于分離狀態，變速箱5在擋，驅動電機4提供制動扭矩，驅動電機4發電給蓄電池充電；

步驟5、行車充電模式：在行車過程中，且電池電量低于設定值的情況下，離合器3位于閉合狀態，變速箱5位于在檔狀態，使用BSG電機1或者驅動電機4發電，給蓄電池充電；

步驟6、怠速充電模式：在電池電量較低，在車輛等待紅綠燈或怠速停車的情況下，離合器3位于閉合狀態，變速箱5處于空檔狀態，發動機帶動BSG電機1給蓄電池充電。

與現有技術相比，本發明的有益效果：

本發明可以在低速時使用電機以純電動模式驅動，發動機不需要啟動；在中高速時發動機處于高效率區，驅動車輛行駛。