【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及汽車混合動力系統，尤其是涉及一種混合動力系統架構及控制方法。
技術介紹
1、隨著汽車電動化、智能化的腳步加快，各大汽車廠商投入越來越多的研發力量開展新能源汽車的研究，市場上也出現林林總總的解決方案。基于bev的純電動架構車輛，動力性相較于傳統燃油車有所提升，nvh性能得到有效提升，駕駛感受更舒適，但是續航里程始終是揮之不去的痛點，同時也存在高車速工況下，電驅系統效率低的技術難點；基于rev的增程系統架構，綜合了純電動汽車驅動的特性，soc充足時采用純電行駛，低soc時，增程器啟動發電，但是驅動仍然是由驅動電機實現，雖然解決了純電動汽車續航低的問題，但是同樣無法避免車輛在高車速工況下，電驅系統效率低的痛點，導致整車能耗偏高，且nvh較差；基于此，市場出現了可實現發動機直驅的phev系統架構，但是電池電量低，純電續航短，混動箱開發復雜且周期長、成本高。始終沒有綜合解決各方痛點的折中方案。
2、現有增程式電動汽車，增程器沒有直驅的功能，導致高速工況的電耗、油耗偏高；同時雙電控的混合動力汽車，雖然可以滿足發動機直驅，但是又結構復雜，控制繁復，成本較高；在控制上沒有一個可以同時充分發揮驅動電機和發動機高效率區間的控制方法，導致能耗較高。
3、如專利cn111114291a公開的一種組合構型增程式混合動力系統，該系統包括驅動單元以及相互連接的能量單元和控制單元，其中控制單元與驅動單元相連。能量單元包括動力電池組、發動機與isg電機組成的增程器；驅動單元包括驅動電機、isg電機、扭轉減震器、同步器、減速器
技術實現思路
1、針對現有技術不足，本專利技術提供一種混合動力系統架構及控制方法，以達到結構緊湊，滿足整車始終處于高效運轉的目的。
2、為了解決上述技術問題，本專利技術所采用的技術方案為：
3、一種混合動力系統架構，包括前驅混合動力系統、發電機、電池系統和后電驅系統，所述后電驅系統為主驅動系統，主驅動系統為純電行駛系統，發動機和前驅混合動力系統的前驅動橋間、發動機與發電機間均設有用于調整工作模式的離合器。
4、一種所述混合動力系統架構的控制方法，所述控制方法中，車輛處于高soc狀態時，根據soc設置閾值范圍，以純電動模式行駛，此時僅后驅動電機驅動車輛行駛。
5、所述控制方法中，隨著soc降低，達到增程器啟動閾值，控制增程器啟動，為整車補充電量。
6、所述控制方法中，到達饋電狀態，中低速時，同時選取增程器高效發電點發電；發動機啟動，離合器c2處于脫開狀態，前驅動軸無動力輸出，離合器c1接合，以增程串聯模式運轉，增程器向電池包補能，通過后驅動電機驅動車輛，車輛滑行或制動時，后驅電機啟動能量回收。
7、所述控制方法中，饋電狀態，高速工況時，利用發動機高速工況效率高的特點，同時避開電驅動效率低的區域；后驅動電機停止工作，離合器c2接合，發動機介入直驅，以前驅模式工作，后驅電機停止運行，以提升系統效率。
8、所述控制方法中，當車速降低回中低速時，根據soc閾值判斷發動機是否切入增程模式，soc高于設定閾值，發動機停止工作，利用高速工況回饋的能量再次以純電動形式驅動車輛，循環往復；充分利用動能回收，降低整車能耗。
9、所述控制方法中，急加速、爬坡等大負荷工況，離合器c2接合，發動機直驅介入，同時后驅動電機介入工作，根據需求進行扭矩分配，前軸扭矩來源于發動機，后軸扭矩來源于后驅電機，降低對電機的依賴，根據負荷大小，動態調整扭矩分配，使得電機和發動機都工作在相對高效區，同時適時地實現四驅功能。
10、所述控制方法中，當車速升至中高車速閾值時，離合器c1脫開，退出增程發電，離合器c2接合，車輛以發動機直驅車輛行駛。
11、所述控制方法中，根據車輛的動力學特性，高速工況下整車受車輛內阻的影響較低，可以利用電機反拖能量回收的原理，倒拖后驅電機開始能量回收，車輛邊行駛邊回饋，待soc到設定閾值后，停止能量回收，車輛切換到純電模式驅動車輛，待soc降至饋電狀態后，重新啟動發動機，循環往復；當車速降至中高車速閾值時，考慮電機內阻對整車能耗的影響，后電機退出倒拖能量回收，保證系統效率處于高效區間。
12、本專利技術與現有技術相比，具有以下優點：
13、1、區別于傳統增程器，在發動機與前驅動橋間，發動機與發電機間各增加了一套離合器c1、c2，根據整車的soc、車速、負荷程度，適時地接合離合器c1、c2，以動態調整當前工作模式，可純電、可直驅、可串聯增程、可并聯；避免了驅動電機在高速區效率低、能耗高的缺點，充分發揮高速工況發動機的高效優勢；
14、2、區別于傳統的雙電控，取消了前驅mcu控制器和前電機，僅保留gcu為車輛發電，控制容易，結構簡單，空間更小，成本更低；
15、3、在中高車速以上工況，采用發動機直驅，車輛倒拖帶動后驅電機，系統控制mcu進行能量回饋，，回收強度可根據用戶需求調整；
16、4、大負荷工況下，可實現前軸發動機直驅和后軸電驅動共同工作的四驅場景，同時降低能耗。
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1.一種混合動力系統架構，其特征在于：包括前驅混合動力系統、發電機、電池系統和后電驅系統，所述后電驅系統為主驅動系統，主驅動系統為純電行駛系統，發動機和前驅混合動力系統的前驅動橋間、發動機與發電機間均設有用于調整工作模式的離合器。
2.一種如權利要求1所述混合動力系統架構的控制方法，其特征在于：所述控制方法中，車輛處于高SOC狀態時，根據SOC設置閾值范圍，以純電動模式行駛，此時僅后驅動電機驅動車輛行駛。
3.如權利要求2所述控制方法，其特征在于：所述控制方法中，隨著SOC降低，達到增程器啟動閾值，控制增程器啟動，為整車補充電量。
4.如權利要求3所述述控制方法，其特征在于：所述控制方法中，到達饋電狀態，中低速時，同時選取增程器高效發電點發電；發動機啟動，離合器C2處于脫開狀態，前驅動軸無動力輸出，離合器C1接合，以增程串聯模式運轉，增程器向電池包補能，通過后驅動電機驅動車輛，車輛滑行或制動時，后驅電機啟動能量回收。
5.如權利要求3所述述控制方法，其特征在于：所述控制方法中，饋電狀態，高速工況時，利用發動機高速工況效率高的特點，同
6.如權利要求3所述述控制方法，其特征在于：所述控制方法中，當車速降低回中低速時，根據SOC閾值判斷發動機是否切入增程模式，SOC高于設定閾值，發動機停止工作，利用高速工況回饋的能量再次以純電動形式驅動車輛，循環往復；充分利用動能回收，降低整車能耗。
7.如權利要求3所述述控制方法，其特征在于：所述控制方法中，急加速、爬坡等大負荷工況，離合器C2接合，發動機直驅介入，同時后驅動電機介入工作，根據需求進行扭矩分配，前軸扭矩來源于發動機，后軸扭矩來源于后驅電機，降低對電機的依賴，根據負荷大小，動態調整扭矩分配，使得電機和發動機都工作在相對高效區，同時適時地實現四驅功能。
8.如權利要求4所述述控制方法，其特征在于：所述控制方法中，當車速升至中高車速閾值時，離合器C1脫開，退出增程發電，離合器C2接合，車輛以發動機直驅車輛行駛。
9.如權利要求5所述述控制方法，其特征在于：所述控制方法中，根據車輛的動力學特性，高速工況下整車受車輛內阻的影響較低，可以利用電機反拖能量回收的原理，倒拖后驅電機開始能量回收，車輛邊行駛邊回饋，待SOC到設定閾值后，停止能量回收，車輛切換到純電模式驅動車輛，待SOC降至饋電狀態后，重新啟動發動機，循環往復；當車速降至中高車速閾值時，考慮電機內阻對整車能耗的影響，后電機退出倒拖能量回收，保證系統效率處于高效區間。
...【技術特征摘要】
1.一種混合動力系統架構，其特征在于：包括前驅混合動力系統、發電機、電池系統和后電驅系統，所述后電驅系統為主驅動系統，主驅動系統為純電行駛系統，發動機和前驅混合動力系統的前驅動橋間、發動機與發電機間均設有用于調整工作模式的離合器。
2.一種如權利要求1所述混合動力系統架構的控制方法，其特征在于：所述控制方法中，車輛處于高soc狀態時，根據soc設置閾值范圍，以純電動模式行駛，此時僅后驅動電機驅動車輛行駛。
3.如權利要求2所述控制方法，其特征在于：所述控制方法中，隨著soc降低，達到增程器啟動閾值，控制增程器啟動，為整車補充電量。
4.如權利要求3所述述控制方法，其特征在于：所述控制方法中，到達饋電狀態，中低速時，同時選取增程器高效發電點發電；發動機啟動，離合器c2處于脫開狀態，前驅動軸無動力輸出，離合器c1接合，以增程串聯模式運轉，增程器向電池包補能，通過后驅動電機驅動車輛，車輛滑行或制動時，后驅電機啟動能量回收。
5.如權利要求3所述述控制方法，其特征在于：所述控制方法中，饋電狀態，高速工況時，利用發動機高速工況效率高的特點，同時避開電驅動效率低的區域；后驅動電機停止工作，離合器c2接合，發動機介入直驅，以前驅模式工作，后驅電機停止運行，以提升系統效率。
6.如權利要求3所述述控...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊鑫，周映雙，李果，
申請(專利權)人：宜賓凱翼汽車有限公司，
類型：發明
國別省市：
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