專利名稱：新型雙電機混聯混合動力總成及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種新型雙電機混聯混合動力總成及系統，是一種用 于以燃油和電為能源的混合動力汽車動力總成。
背景技術：
目前，混合動力汽車動力總成構型有串聯、并聯和混聯三種型式。 串聯型式具有結構簡單、控制容易等優點，但同時具有效率低和成本 高等缺點，制約了其應用推廣；對于乘用車，并聯形式一般用于輕度 混合的A級或A級以下乘用車；對于B級及其以上車型常采用混聯型 式，它結構復雜，控制困難，但節油效果最好。
發明內容
本發明的目的在于提供一種新型雙電機混聯混合動力總成及系 統，將驅動電機和變速箱集成一體，整體結構緊湊，形成模塊化；將 發動機與ISG電機集成一起，形成輕度混合動力總成，兩者結合形 成雙電機強混合動力總成；由于采用雙電機，在驅動電機滿足不了整 車功率需求時，ISG電機可以參與工作，這樣驅動電機的功率可以減 小，相應的尺寸變小，易于整車的總布置；同時，雙電機結構，提升 了整車的各項性能、燃油經濟性能夠得到最大的改善、排放性顯著降 低。
本發明的技術方案是這樣實現的新型雙電機混聯混合動力總成及系統，，由發動機、ISG電機、離合器、變速器、主驅動電機、驅 動橋主減速器組成；其特征在于發動機和ISG電機集成一起，其 中ISG電機固定在發動機曲軸上；驅動電機和變速器集成一起，驅
動電機通過耦合方式將扭矩輸出到變速器輸出軸上，動力最終通過驅
動橋主減速器，傳遞到車輪；驅動電機與變速箱的輸出軸可通過不同 的方式實現扭矩合成驅動電機直接連接在變速器的輸出軸后端，驅 動電機做成扁平電機；驅動電機通過變速器的輸出軸的3檔齒輪和輸 入軸的滑動齒輪與新增的惰輪相聯接，實現力矩耦合；驅動電機也可 以直接通過惰輪與變速器的輸出軸的3檔齒相聯接；驅動電機還可以
通過惰輪與驅動橋主減速器相連接。
系統包括整車控制器、動力電池及控制單元、電機控制單元、變
速器、發動機，其特征在于整車控制器根據駕駛員的需求，向電機 控制單元即ISG電機或驅動電機發出指令，電機控制單元控制驅動電 機工作在電動狀態，實現電機啟動整車，并實現純電動驅動；通過控 制算法確定各個部件的工作狀態和功率輸出，并將控制指令通過CAN 通信方式輸入到各個部件的控制單元；實現混合動力汽車的各種工作 模式，同時，通過傳感器采集各個部件的狀態信號并反饋到整車控制 器。
本發明的積極效果在于構型新穎、結構緊湊、可系列化，易于實 現不同程度混合度，可以布置在前置前驅動和前置后驅動轎車上，改 善混合動力汽車的使用性能、提高其燃油經濟性、實現低排放。
圖1為本發明動力總成前置前驅動結構示意圖。 圖2為混合動力結構控制原理圖。 圖3為本發明驅動電機的另一種結構示意圖。 圖4為本發明驅動電機的另一種結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述，如圖l所示，新型雙
電機混聯混合動力總成，由發動機1、 ISG電機2、離合器3、變速 器5、驅動電機6、驅動橋主減速器4組成；其特征在于發動機1 和ISG電機2集成一起，其中ISG電機2固定在發動機曲軸11上； 驅動電機6和變速器5集成一起，驅動電機6與變速器輸出軸的齒輪 耦合將扭矩輸出到變速器輸出軸51上，動力最終通過驅動橋主減速 器4，傳遞到車輪。
如圖1-4所示，驅動電機6與變速箱5的輸出軸51可通過不同 的方式實現扭矩合成。圖1所示為驅動電機6直接連接在變速器5的 輸出軸51后端，驅動電機6做成扁平電機；也可以如圖2所示，驅 動電機6通過變速器5的輸出軸51的3檔齒輪和輸入軸52的滑動齒 輪與新增的惰輪相聯接，實現力矩耦合；驅動電機6也可以直接通過 惰輪與變速器5的輸出軸51的3檔齒相聯接，如圖4所示，上述兩 方案驅動電機可以做成細長的形式；驅動電機6也可以通過惰輪與驅 動橋主減速器4相連接,如圖3所示。上述不同的連接形式可根據所 開發車的不同結構進行選擇。圖2所示整車控制器根據駕駛員的需求和各個部件反饋的狀態， 通過控制算法確定各個部件的工作狀態和功率輸出，并將控制指令通 過CAN通信方式輸入到各個部件的控制單元；實現混合動力汽車的各 種工作模式，同時，通過傳感器采集各個部件的狀態信號并反饋到整 車控制器。
當需要工作時首先將鑰匙開關打開，整車控制器開啟，根據加速 踏板的開度，整車控制器向電機控制單元(分別控制ISG電機和驅動 電機)發出指令，電機控制單元控制驅動電機6工作在電動狀態，實 現電機啟動整車，并實現純電動驅動。當加速踏板的開度繼續增大時， 整車控制器通過控制算法，確定發動機l參與工作，控制指令通過電 機控制單元控制ISG電機2啟動發動機，實現發動機1的啟動，發動 機l開始參與工作；隨著加速踏板深度的增加，發動機l驅動力矩增 多，驅動電機6的驅動力矩減少，在某時刻實現發動機單獨驅動；當 加速踏板深度的繼續增加，驅動電機6又開始工作，如果此時發動機 1和驅動電機6提供的驅動力矩仍未滿足整車需求時，ISG電機2參 與工作，實現雙電機助力模式；當滑行或制動時，整車控制器根據車 速、電池的電量狀態(SOC)以及駕駛平順性，確定驅動電機的發電 力矩，通過電機控制單元控制驅動電機發電，實現能量再生。ISG電 機2的主要功能是啟動發動機1、維持電量平衡和助力作用，同時， 由于該系統采用雙電機構型，驅動電機的功率和尺寸可相應減小，利 用整車總布置。
該系統通過仿真分析，在歐洲循環工況(NEDC)實現節油40%，排放降低30%-
權利要求
1、新型雙電機混聯混合動力總成及系統，由發動機(1)、ISG電機(2)、離合器(3)、變速器(5)、主驅動電機(6)、驅動橋主減速器(4)組成，其特征在于發動機(1)與ISG電機(2)集成一起，ISG電機(2)固定在發動機曲軸(11)上；驅動電機(6)通過耦合方式將扭矩輸出到變速器輸出軸(51)上，合成的動力最終通過驅動橋主減速器(4)，傳遞到車輪。
2、 根據權利要求1所述的新型雙電機混聯混合動力總成及系統， 其特征在于所述的驅動電機(6)直接連接在變速器(5)的輸出軸(51) 后端，驅動電機(6)做成扁平永磁同步電機。
3、 根據權利要求1所述的新型雙電機混聯混合動力總成及系統， 其特征在于所述的驅動電機(6)通過變速器(5)的輸出軸(51)的 3檔齒輪和輸入軸(52)的滑動齒輪與新增的惰輪相聯接，實現力矩 規入不內a o
4、 根據權利要求1所述的新型雙電機混聯混合動力總成及系統， 其特征在于所述的驅動電機(6)也可以直接通過惰輪與變速器(5) 的輸出軸(51)的3檔齒相聯接。
5、 根據權利要求1所述的新型雙電機混聯混合動力總成及系統， 其特征在于所述的驅動電機(6)也可以通過惰輪與驅動橋主減速器(4)相連接。
6、 根據權利要求1所述的新型雙電機混聯混合動力總成及系統，其特征在于ISG電機(2)為扁平永磁同步電機。
7、根據權利要求1所述的新型雙電機混聯混合動力總成及系統， 其特征在于所述的系統包括整車控制器、動力電池及控制單元、電機控制單元、變速器、發動機，其特征在于整車控制器根據駕駛員的需求，向電機控制單元即工SG電機或驅動電機發出指令，電機控制單 元控制驅動電機(6)工作在電動狀態，實現電機啟動整車，并實現純電動驅動；通過控制算法確定各個部件的工作狀態和功率輸出，并將控 制指令通過CAN通信方式輸入到各個部件的控制單元；實現混合動力 汽車的各種工作模式，同時，通過傳感器采集各個部件的狀態信號并 反饋到整車控制器。
全文摘要
本發明涉及一種新型雙電機混聯混合動力總成及系統，由發動機、ISG電機、離合器、變速器、主驅動電機、驅動橋主減速器組成；其特征在于發動機和ISG電機集成一起，其中ISG電機固定在發動機曲軸上；電機—變速器集成耦合，驅動電機和變速器集成一起，驅動電機通過耦合方式將扭矩輸出到變速器輸出軸上，動力最終通過驅動橋主減速器，傳遞到車輪。具有構型新穎、結構緊湊、可系列化，易于實現不同程度混合度，可以布置在前置前驅動和前置后驅動轎車上，改善混合動力汽車的使用性能、提高其燃油經濟性、實現低排放。
文檔編號B60K6/485GK101462483SQ200710193580
公開日2009年6月24日 申請日期2007年12月19日 優先權日2007年12月19日
發明者劉明輝, 駿 李, 鈁 楊, 趙子亮 申請人:中國第一汽車集團公司