[发明专利]ISG并联式混合动力汽车动力总成系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于混合动力汽车技术领域，涉及一种ISG并联式混合动力汽车的动力总成系统结构和总成系统驱动模式的控制方法。

背景技术

混合动力汽车是近十年来国内外研究的热点。混合动力汽车的研究在国内属于起步或者是初步试验阶段，且大部分以结构单一、控制简单的轻度混合动力为主，电机外挂于发动机一侧用于发动机起动或者用于再生制动，电机驱动系统效率相对低下。此外，要从根本上改善混合动力汽车的效率，应提高汽车的混合度，混合动力汽车混合度较高时，将会增加混合动力汽车配置的复杂度，对电机驱动系统的要求也会相应增高，当出现2个电机或多个电机时，必须根据汽车需求功率的大小，结合发动机、电机驱动系统、电池荷电状态（SOC）值判断各部件的工作模式，使整车的性能达到最佳。 

发明内容

本发明的目的是提供一种ISG并联式混合动力汽车动力总成系统及控制方法，以解决混合动力汽车效率与汽车配置复杂度之间的矛盾。

为实现上述目的，本发明的ISG并联式混合动力汽车动力总成系统，包括发动机和主电机，所述发动机的输出轴为主传动轴，主传动轴上的大齿轮安装在发动机飞轮上，主传动轴经离合器、中央齿轮组直接与最终传动轴联接，所述主电机输出轴为副传动轴，该副传动轴经离合器、齿轮与主电机转子输出轴集成，直接与中央齿轮组联接，所述主电机由主电机逆变器控制，该主电机逆变器由电机控制器输出控制连接；所述电机控制器还通过ISG电机逆变器控制连接ISG电机，该ISG电机转子两端输出轴作为辅助传动轴，两辅助传动轴末端分别安装有离合器，两离合器轴分别与小齿轮联接，小齿轮分别与主传动轴上的大齿轮和副传动轴上的齿轮啮合，组成效率优化齿轮组；所述发动机、电机控制器、各离合器分别与中央控制器控制连接。

进一步的，所述ISG电机与主电机均为永磁同步直流电机，主电机正转用于发电或驱动，ISG电机正转、反转均可用于发电或驱动。

进一步的，所述发动机最大输出功率等于主电机和ISG电机的最大输出功率之和。

本发明的ISG并联式混合动力汽车动力总成控制方法，其特征在于：中央控制器判断电池荷电状态SOC值与自大到小设定的上限值                                               、下限值和目标值的关系，来进入相应的工作模式，并根据工作模式分别控制相应的离合器分离、发动机运行或关闭，实现工作模式的转换和功率的分配；驱动时，当SOC值在至区间时，进入发动机单独驱动或混合驱动模式；SOC值为至时，进入纯电动或混合驱动模式，SOC小于等于时，进入发动机单独驱动模式或再生制动模式，SOC值达到上限值时，强制关闭发动机，进入纯电动模式。

进一步的，所述进入纯电动模式时，功率小于ISG电机最大功率，由ISG电机单独驱动，功率大于ISG电机最大功率小于主电机最大功率，主电机单独驱动，大于主电机最大功率，主电机最大功率输出，其余功率由ISG电机提供。

进一步的，发动机单独驱动模式包括发动机全优化功率输出模式和行车充电模式。

进一步的，所述进入发动机单独驱动时，发动机运行在发动机优化曲线上，发动机输出的功率为优化驱动功率，汽车可获得最大功率为发动机最大输出功率，发动机功率输出大于汽车需求功率时，进入行车充电模式。

进一步的，所述进入混合驱动模式时，汽车需求功率小于8KW-10KW，且SOC值大于目标值时，切换为纯电动模式；汽车需求功率与发动机优化输出功率差小于ISG电机最大功率，ISG电机提供辅助功率，大于ISG电机最大功率小于主电机最大功率，由主电机提供，大于主电机最大功率，主电机最大功率输出，ISG电机提供辅助功率。

进一步的，所述的离合器控制根据混合动力汽车模式、功率的分配和电池的SOC状态判断，ISG电机转子输出轴上设有2个离合器，一个结合时，另一个分离。

进一步的，所述SOC值上限值为=0.75，下限值为=0.25，目标值为=0.5。