[發(fā)明專利]一種混合動力系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410041212.4
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN103802663B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉延偉;趙克剛;黃向東;郭鐘寧
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B60K17/02
• 分類號: B60K17/02;B60K17/06;B60K6/26
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司44102
• 代理人: 林麗明

1.一種混合動力系統(tǒng)，其特征在于包括有發(fā)動機(jī)、雙向可控超越離合器、第一電機(jī)、第二電機(jī)、多級變速器、電池組，雙向可控超越離合器的一端與發(fā)動機(jī)的輸出軸連接，雙向可控超越離合器的另一端與第一電機(jī)的輸出軸連接，多級變速器的主動件與雙向可控超越離合器連接，多級變速器的從動件與第二電機(jī)的輸出軸連接，電池組供電至第一電機(jī)及第二電機(jī)，通過雙向可控超越離合器的模式和多級變速器的擋位切換，實(shí)現(xiàn)多動力源能夠部分或全部參與的多種驅(qū)動和能量回收模式。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)動機(jī)與雙向可控超越離合器的內(nèi)圈相連，雙向可控超越離合器的外圈與多級變速器的輸入軸相連；或發(fā)動機(jī)與雙向可控超越離合器的外圈相連，雙向可控超越離合器的內(nèi)圈與多級變速器的輸入軸相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力系統(tǒng)，其特征在于所述第一電機(jī)通過齒輪副與多級變速器的輸入軸相連，第一電機(jī)通過輸入軸與雙向可控超越離合器外圈相連，多級變速器包括有1擋及2擋同步器、3擋同步器，通過控制1擋及2擋同步器、3擋同步器來實(shí)現(xiàn)相關(guān)擋位的介入或退出；第二電機(jī)通過齒輪副與多級變速器的輸出軸相連，輸出軸將動力通過主減速器、差速器傳遞至車輪，驅(qū)動車輛。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力系統(tǒng)，其特征在于所述雙向可控超越離合器是基于超越離合器原理演變而成，部分或全部具有正向傳遞動力或超越、反向傳遞動力或超越、雙向超越分離、雙向傳遞動力四種工作模式；所述雙向可控超越離合器通過控制雙向可控超越離合器的保持架、外圈或內(nèi)圈的相對運(yùn)動在這些工作模式之間實(shí)現(xiàn)切換。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力系統(tǒng)，其特征在于所述多級變速器是具有通斷功能的速比可變裝置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力系統(tǒng)，其特征在于所述多級變速器是用同步器、嚙合套、離合器作為通斷機(jī)構(gòu)的有級式機(jī)械變速器；多級變速器是采用鋼帶傳動裝置的機(jī)械式無級變速器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力系統(tǒng)，其特征在于所述電池組是電能儲蓄裝置。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合動力系統(tǒng)，其特征在于所述電池組是鎳氫電池組、鋰電池組或是超級電容。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合動力系統(tǒng)，其特征在于所述電池組通過外插電源充電。

10.一種混合動力系統(tǒng)的控制方法，其特征在于根據(jù)混合動力系統(tǒng)狀態(tài)和汽車工況需求的不同具有以下驅(qū)動模式：

1）純電驅(qū)動模式

當(dāng)電池組電量充足時(shí)，混合動力系統(tǒng)優(yōu)選處于純電驅(qū)動模式，

11）第一電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動

此模式下，雙向可控超越離合器優(yōu)選被控于完全分離模式，發(fā)動機(jī)和第二電機(jī)不參與工作，變速器被控于1、2、3擋的中的一個(gè)擋位；

12）第二電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動

此模式下，變速器被控于空擋，發(fā)動機(jī)和第一電機(jī)不參與工作；

13）雙電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動

此模式下，第一單機(jī)和第二電機(jī)共同驅(qū)動車輛，

雙向可控超越離合器優(yōu)選被控于完全分離模式，發(fā)動機(jī)不參與工作，變速器被控于1、2、3擋位中的某一擋位；

2）發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式

此模式下，雙向可控超越離合器優(yōu)選被控于完全結(jié)合模式，多級變速器被控于1、2、3擋位中的某一擋位；發(fā)動機(jī)不帶有常規(guī)起動機(jī)，發(fā)動機(jī)啟動由雙向可控超越離合器與第一電機(jī)配合工作實(shí)現(xiàn)：雙向可控超越離合器被控于反向使能、正向失能模式，第一電機(jī)帶動發(fā)動機(jī)啟動，由于此時(shí)動力只能經(jīng)由雙向可控超越離合器反向傳遞，發(fā)動機(jī)啟動后在無負(fù)載的情況下快速達(dá)到穩(wěn)定怠速狀態(tài)；

3）發(fā)動機(jī)和電機(jī)混合驅(qū)動模式

31）增程模式

當(dāng)電池組電量不足時(shí)，混合動力系統(tǒng)優(yōu)選處于增程模式實(shí)現(xiàn)純電驅(qū)動，

此模式下，發(fā)動機(jī)與第一電機(jī)串聯(lián)，第一電機(jī)在發(fā)動機(jī)的拖動下為電池組充電，電池組為第二電機(jī)供電，第二電機(jī)驅(qū)動車輛；

此時(shí)，雙向可控超越離合器優(yōu)選被控于完全結(jié)合模式，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)拖動第一電機(jī)發(fā)電，變速器被控于空擋，發(fā)動機(jī)、第一電機(jī)與第二電機(jī)之間無機(jī)械連接；

32）并聯(lián)驅(qū)動模式

此模式下，發(fā)動機(jī)與第一電機(jī)或第二電機(jī)共同驅(qū)動車輛，雙向可控超越離合器優(yōu)選被控于完全結(jié)合模式，多級變速器被控于1、2、3擋位中的某一擋位；

33）混聯(lián)驅(qū)動模式

此模式下，發(fā)動機(jī)與第一電機(jī)串聯(lián)，第一電機(jī)在發(fā)動機(jī)的拖動下為電池組充電，發(fā)動機(jī)與第二電機(jī)并聯(lián)，發(fā)動機(jī)與第二電機(jī)共同驅(qū)動車輛，雙向可控超越離合器優(yōu)選被控于完全結(jié)合模式，以保證發(fā)動機(jī)動力的穩(wěn)定可靠傳輸，多級變速器被控于1、2、3擋位中的某一擋位；

4）能量回收模式

此模式下，第一電機(jī)或/和第二電機(jī)被反拖發(fā)電，為電池組充電，將車輛的動能或者勢能轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行回收，此時(shí)，雙向超越離合器優(yōu)選被控于正向使能、反向失能模式，以避免對發(fā)動機(jī)進(jìn)行反拖。