本發明屬于汽車制造技術領域，具體來說是涉及一種并聯式插電混合動力汽車驅動系統及其驅動方法。
背景技術：
面對節能與環保的雙重壓力，汽車工業要想可持續發展就必須大力發展新能源汽車。新能源汽車中純電動汽車是最理想的車型，但由于動力電池存在能量密度小、功率密度低的技術瓶頸以及汽車充電設施的缺乏，所以目前還難以普及。混合動力汽車在傳統內燃機汽車的基礎上加裝了電機，不僅具有純電動汽車的經濟性高與污染小，又具有內燃機汽車的動力性強。因此是目前階段最適合發展的新能源車型。
并聯式插電混合動力汽車兼備了純電動汽車和常規動力汽車的優點，相對常規動力汽車具有優良的動力性、燃油經濟性和排放性能，是目前國內外新型汽車動力傳動系統研發的重點之一。
技術實現要素：
本發明的目的是為了提供一種易于工程實現，同時可使得發動機在高效率工作點工作，提高整車燃油經濟性的并聯式插電混合動力汽車驅動系統及其驅動方法。
為了達到本發明的目的，技術方案如下：
一種并聯式插電混合動力汽車驅動系統，其特征在于，該系統包括發動機動力傳動系統、電機動力傳動系統、二檔自動變速器、六檔自動變速器、自動變速器控制器、自動離合器、整車控制器、整車信息顯示器和換擋手柄控制器，所述六檔自動變速器置于汽車前輪前動力輸出軸上，所述發動機動力傳動系統通過自動離合器連接六檔自動變速器驅動汽車前輪旋轉，所述二檔自動變速器置于汽車后輪后動力輸出軸上，所述電機動力傳動系統連接二檔自動變速器驅動汽車后輪旋轉，所述二檔自動變速器、六檔自動變速器和自動離合器分別與自動變速器控制器連接，所述自動變速器控制器通過局域網分別與電機動力傳動系統、發動機動力傳動系統、換擋手柄控制器和整車控制器連接，所述整車信息顯示器、換擋手柄控制器、電機動力傳動系統和發動機動力傳動系統通過局域網分別與整車控制器連接。
作為優選的技術方案，所述發動機動力傳動系統包括發動機、發動機控制器、發動機動力輸出軸和油箱，所述發動機分別與發動機控制器和油箱連接，所述發動機動力輸出軸通過自動離合器連接六檔自動變速器的輸入端驅動汽車前輪旋轉，所述發動機控制器通過局域網分別與整車控制器和換擋手柄控制器連接。
作為優選的技術方案，所述電機動力傳動系統包括驅動電機、驅動電機動力輸出軸、電機控制器、電池和電池管理系統，所述電池管理系統和電機控制器分別與電池連接，所述驅動電機分別與二檔自動變速器和電機控制器連接，所述驅動電機通過驅動電機動力輸出軸連接二檔自動變速器的輸入端驅動汽車后輪旋轉，所述電池管理系統、電池和電機控制器通過局域網分別與整車控制器和自動變速器控制器連接。
一種并聯式插電混合動力汽車驅動方法，其特征在于，該驅動方法包括以下步驟：
a）在機動車處于待啟動狀態下，當機動車收到啟動指令后，整車控制器根據電池管理系統的狀態判斷：在電池電量低的情況下，整車控制器通過控制發動機控制器使發動機啟動，發動機動力輸出軸將動力通過自動離合器傳遞給六檔自動變速器，六檔自動變速器進而將動力傳遞至前動力輸出軸上驅動整車；在電池電量高的情況下，整車控制器通過控制發動機控制器和電機控制器分別使發動機和驅動電機啟動，發動機動力輸出軸將動力通過自動離合器傳遞給六檔自動變速器，驅動電機動力輸出軸將動力傳遞給二擋自動變速器，前動力輸出軸和后動力輸出軸上分別得到六檔自動變速器和二檔自動變速器的動力后同時驅動整車。
b）在步驟a）機動車啟動后，若整車此時由驅動電機和發動機共同驅動整車：在電池電量高的情況下，驅動電機和發動機繼續分別將動力傳遞至六檔自動變速器和二檔自動變速器，前動力輸出軸和后動力輸出軸上分別得到六檔自動變速器和二檔自動變速器的動力后同時驅動整車；在電池電量低的情況下，整車控制器通過控制發動機控制器使發動機啟動，同時使驅動電機停止運轉，發動機單獨驅動整車。
c）在步驟a）機動車啟動后，若整車此時由發動機單獨驅動整車：在電池電量高的情況下，整車控制器通過控制電機控制器使驅動電機啟動，驅動電機動力輸出軸將動力傳遞給二擋自動變速器，后動力輸出軸上得到二檔自動變速器的動力后與前動力輸出軸共同驅動整車；在電池電量低的情況下，整車繼續由發動機單獨驅動整車。
d）在步驟b）或步驟c）車輛處于雙動力驅動模式下，當整車控制器檢測到機動車車速高于設定車速時，整車控制器通過控制電機控制器使驅動電機停止驅動，由發動機單獨驅動整車。
作為優選的技術方案，在步驟a）、b）或c）中電池soc的高電量和低電量的預設中間值為50%。
作為優選的技術方案，在步驟d）中機動車可處于雙動力驅動模式的預設車速為小于120公里/小時。
作為優選的技術方案，在步驟b）或步驟c）機動車處于雙動力驅動模式下，當汽車進行制動剎車或下坡時，驅動電機處于怠速發電狀態，給電池充電。
作為優選的技術方案，在步驟b）或步驟c）機動車在電池soc低于50%的情況下，整車由發動機單獨驅動，同時，發動機帶動驅動電機處于怠速發電狀態，給電池充電。
作為優選的技術方案，在步驟b）或步驟c）中機動車處于急加速階段時，整車控制器檢測到油門踏板開度變化率大于某一限定值時，整車控制器控制電機控制器在低于120公里/小時的車速行駛模式輸出扭矩的基礎上增加一部分扭矩輸出，用以提高整車的急加速性能。
作為優選的技術方案，在步驟b）或步驟c）中機動車處于換擋階段時，整車控制器控制自動變速器控制器使發動機動力輸出軸與六檔自動變速器分離，同時控制電機控制器使驅動電機在低于120公里/小時的車速行駛模式輸出扭矩的基礎上增加一部分扭矩輸出，以補償換擋階段由于發動機動力中斷產生的動力損失。
本發明的有益效果為：（1）發動機動力傳動系統和電機動力傳動系統可相互獨立工作，也可同時工作；發動機動力傳動系統是通過自動離合器和六擋自動變速器自動實現發動機與整車動力傳輸連接或中斷的，其動力作用在前輪；而電機動力傳動系統是通過二擋自動變速器自動實現電動機與整車動力傳輸連接或中斷的，其動力作用在后輪，而且二擋自動變速器系統根據當前車輛工況，自動匹配合適的擋位，使得整車在雙動力切換或過渡過程中全自動實現，無任何手動操作。（2）與已有的傳統混合動力方案相比，由于本發明發動機動力傳動系統和電機動力傳動系統是通過整車控制器中的能量管理策略對發動機動力傳動系統和與電機動力傳動系統的扭矩進行耦合，不再使用扭矩耦合機構，因此整車傳動方案相對簡單有效，而且成本較低，易于工程實現，同時可以使得發動機在高效率工作點工作，進而提高整車燃油經濟性，并提高車輛在起步和加速過程中的整車動力性。
附圖說明
圖1為本發明一種并聯式插電混合動力汽車驅動系統的結構框圖；
圖中：1-后輪、2-驅動電機、3-電機控制器（簡稱mcu）、4-電池、5-整車控制器（簡稱vcu）、6-電池管理系統（簡稱bcu）、7-自動變速器控制器（簡稱tcu、8-整車信息顯示器（簡稱dcu）、9-前輪、10-前動力輸出軸、11-六檔自動變速器、12-發動機動力輸出軸、13-郵箱、14-發動機、15-自動離合器、16-換擋手柄控制器、17-發動機控制器（簡稱ecu）、18-驅動電機動力輸出軸、19-二擋自動變速器、20-后動力輸出軸。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特性能易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
參看圖1，一種并聯式插電混合動力汽車驅動系統，該系統包括發動機動力傳動系統、電機動力傳動系統、二檔自動變速器19、六檔自動變速器11、自動變速器控制器7、自動離合器15、整車控制器5、整車信息顯示器8和換擋手柄控制器16，六檔自動變速器11置于汽車前輪9前動力輸出軸10上，發動機動力傳動系統通過自動離合器15連接六檔自動變速器11驅動汽車前輪9旋轉，二檔自動變速器19置于汽車后輪1后動力輸出軸20上，電機動力傳動系統連接二檔自動變速器19驅動汽車后輪1旋轉，二檔自動變速器19、六檔自動變速器11和自動離合器15分別與自動變速器控制器7連接，自動變速器控制器7通過局域網分別與電機動力傳動系統、發動機動力傳動系統、換擋手柄控制器16和整車控制器5連接，整車信息顯示器8、換擋手柄控制器16、電機動力傳動系統和發動機動力傳動系統通過局域網分別與整車控制器5連接。
在本實施例中，發動機動力傳動系統包括發動機14、發動機控制器17、發動機動力輸出軸12和油箱13，發動機14分別與發動機控制器17和油箱13連接，發動機動力輸出軸12通過自動離合器15連接六檔自動變速器11的輸入端驅動汽車前輪9旋轉，發動機控制器17通過局域網分別與整車控制器5和換擋手柄控制器16連接。
在本實施例中，電機動力傳動系統包括驅動電機2、驅動電機動力輸出軸18、電機控制器3、電池4和電池管理系統6，電池管理系統6和電機控制器3分別與電池4連接，驅動電機2分別與二檔自動變速器19和電機控制器3連接，驅動電機2通過驅動電機動力輸出軸18連接二檔自動變速器19的輸入端驅動汽車后輪1旋轉，電池管理系統6、電池4和電機控制器3通過局域網分別與整車控制器5和自動變速器控制器7連接。
本實施例中，一種并聯式插電混合動力汽車驅動方法，該驅動方法包括以下步驟：
a）在機動車處于待啟動狀態下，當機動車收到啟動指令后，整車控制器5根據電池管理系統6的狀態判斷：在電池電量低的情況下，整車控制器5通過控制發動機控制器17使發動機14啟動，發動機動力輸出軸12將動力通過自動離合器15傳遞給六檔自動變速器11，六檔自動變速器11進而將動力傳遞至前動力輸出軸10上驅動整車；在電池電量高的情況下，整車控制器5通過控制發動機控制器17和電機控制器3分別使發動機14和驅動電機2啟動，發動機動力輸出軸12將動力通過自動離合器15傳遞給六檔自動變速器11，驅動電機動力輸出軸18將動力傳遞給二擋自動變速器19，前動力輸出軸10和后動力輸出軸20上分別得到六檔自動變速器11和二檔自動變速器19的動力后同時驅動整車。
b）在步驟a）機動車啟動后，若整車此時由驅動電機2和發動機14共同驅動整車：在電池電量高的情況下，驅動電機2和發動機14繼續分別將動力傳遞至六檔自動變速器11和二檔自動變速器19，前動力輸出軸10和后動力輸出軸20上分別得到六檔自動變速器11和二檔自動變速器19的動力后同時驅動整車；在電池電量低的情況下，整車控制器5通過控制發動機控制器17使發動機14啟動，同時使驅動電機2停止運轉，發動機14單獨驅動整車。
c）在步驟a）機動車啟動后，若整車此時由發動機14單獨驅動整車：在電池電量高的情況下，整車控制器5通過控制電機控制器3使驅動電機2啟動，驅動電機動力輸出軸18將動力傳遞給二擋自動變速器19，后動力輸出軸20上得到二檔自動變速器19的動力后與前動力輸出軸10共同驅動整車；在電池電量低的情況下，整車繼續由發動機14單獨驅動整車。
d）在步驟b）或步驟c）車輛處于雙動力驅動模式下，當整車控制器5檢測到機動車車速高于設定車速時，整車控制器5通過控制電機控制器3使驅動電機2停止驅動，由發動機14單獨驅動整車。
在本實施例中，在步驟a）、b）或c）中電池soc的高電量和低電量的預設中間值為50%。
在本實施例中，在步驟d）中機動車可處于雙動力驅動模式的預設車速為小于120公里/小時。
在本實施例中，在步驟b）或步驟c）機動車處于雙動力驅動模式下，當汽車進行制動剎車或下坡時，驅動電機2處于怠速發電狀態，給電池4充電。
在本實施例中，在步驟b）或步驟c）機動車在電池soc低于50%的情況下，整車由發動機14單獨驅動，同時，發動機14帶動驅動電機2處于怠速發電狀態，給電池4充電。
在本實施例中，在步驟b）或步驟c）中機動車處于急加速階段時，整車控制器5檢測到油門踏板開度變化率大于某一限定值時，整車控制器5控制電機控制器3在低于120公里/小時的車速行駛模式輸出扭矩的基礎上增加一部分扭矩輸出，用以提高整車的急加速性能。
在本實施例中，在步驟b）或步驟c）中機動車處于換擋階段時，整車控制器5控制自動變速器控制器7使發動機動力輸出軸12與六檔自動變速器11分離，同時控制電機控制器3使驅動電機2在低于120公里/小時的車速行駛模式輸出扭矩的基礎上增加一部分扭矩輸出，以補償換擋階段由于發動機14動力中斷產生的動力損失。
在本實施例中，使用本發明的驅動系統，無須改動后橋，只需改動現有小型乘用車輛的前后橋驅動部分，去掉原有的變速器，去掉原有的變速器，將發動機14、自動離合器15、二擋自動變速器19、驅動電機2按圖1進行布置，同時在車底鋪設電池4，發動機動力傳動系統和電機動力傳動系統可以分別通過六擋自動變速器11和二擋自動變速器19將動力傳遞到前后輪上，由整車控制器5協調發動機動力傳動系統和電機動力傳動系統的驅動力，實現機動車在電池4電量充足時由驅動電機2與發動機14系統共同驅動機動車；在電池4電量不足時由發動機動力傳動系統驅動機動車；在大負荷以及急加速時由發動機動力傳動系統和電機動力傳動系統共同驅動車輛；在電池4需要充電時，發動機14驅動前輪9，同時驅動電機2發電給電池4部分充電。
在本實施例中，電池4使用三元鋰電池，電機控制器3使用144v的電機控制器，驅動電機6使用144v交流異步電機，發動機11使用1.5t電噴發動機。
以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明的范圍內。本發明要求的保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。