[發明專利]混聯式混合動力汽車的動力系統及其控制方法、控制系統

有效

• 申請號: 201410448378.8
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN105459800B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 李雙龍;蘆嬌;王文明;呂永賓;文健峰
• 申請（專利權）人: 湖南南車時代電動汽車股份有限公司
• 主分類號: B60K6/44
• 分類號: B60K6/44;B60W10/06;B60W10/08;B60W10/26;B60W20/14
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司11372
• 代理人: 朱繪,張文娟

技術領域

本發明涉及混合動力汽車的動力系統技術領域，尤其涉及一種混聯式混合動力汽車的動力系統及其控制方法、控制系統。

背景技術

圖1示出了現有技術中混聯式混合動力汽車的動力系統的結構示意圖，參照圖1，實心線表示機械連接，空心線表示電力連接，可以看出該動力系統包括發動機1、離合器2、發電機7、儲能系統6和驅動電機8，發動機1的輸出軸連接離合器2的主動盤，離合器2的從動盤分別連接驅動電機8和混合動力汽車的驅動軸4，驅動電機8的輸出軸還直接連接混合動力汽車的驅動軸4；另外，發動機1的驅動軸還連接發電機7，以帶動發電機7發電，發電機7輸出的電力分別流入儲能系統6和驅動電機8。上述動力系統中，發動機1和發電機7構成了所述動力系統的輔助動力裝置(APU，Auxiliary Power Unit)，輔助動力裝置安裝在輔助動力裝置支架上。

上述動力系統的缺陷在于：首先該動力系統的占用空間較大、重量難以控制，不利于車輛節能，與混合動力汽車的設計意圖相悖；

另外，在上述動力系統中的離合器2結合時，需要將發動機1的轉速與驅動電機8的轉速調節到轉速差較小后再結合離合器2。但是，在實際應用中由于速度傳感器采樣的偏差和控制器處理速度的問題，很難使離合器2結合時將離合器主動盤轉速和從動盤轉速控制在一個穩定的范圍，致使車輛進入直驅模式時離合器2會有較強的沖擊感；

再有，上述動力系統在離合器2結合前的調速過程中發動機1處于非高效區間，這同樣與混合動力汽車的設計意圖相悖。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中混聯式混合動力汽車的動力系統存在的缺陷：占用空間大、重量大、不利于車輛節能；車輛進入直驅模式時離合器會有較強的沖擊感；在離合器結合前的調速過程中發動機處于非高效區間，與混合動力汽車的設計意圖相悖。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種混聯式混合動力汽車的動力系統及其控制方法、控制系統。

本發明的技術方案為：

一種混聯式混合動力汽車的動力系統，包括：

發動機；

離合器，所述離合器的主動盤連接所述發動機的輸出軸；

雙轉子電機，所述雙轉子電機包括由內轉子和外轉子形成的內電機、以及由所述外轉子和定子形成的外電機，所述內電機的輸出軸連接所述離合器的主動盤，所述外電機的輸出軸分別連接所述離合器的從動盤和所述混聯式混合動力汽車的驅動軸；

電機控制器，所述電機控制器分別與所述內電機和所述外電機電連接；以及

儲能系統，所述儲能系統與所述電機控制器的直流端電連接。

優選的是，所述雙轉子電機為鼠籠式雙轉子電機。

一種混聯式混合動力汽車的動力系統的控制方法，其加速控制方法包括：

實時獲取所述儲能系統的剩余電量，并在所述剩余電量小于設定的電量閾值時，向所述儲能系統充電，直到所述儲能系統的剩余電量大于或者等于所述電量閾值時為止；

控制所述離合器處于斷開狀態；

利用所述儲能系統存儲的電量驅動所述外電機，實時獲取所述外電機的轉速，并且控制所述外電機的轉速逐漸上升；

起動所述發動機，實時獲取所述發動機的轉速，并且控制所述發動機的轉速在所述外電機的轉速上升至設定的第一轉速閾值之前達到設定的第二轉速閾值，所述第二轉速閾值大于所述第一轉速閾值；

判斷所述外電機當前的轉速是否大于或者等于所述第二轉速閾值；

如果是，則利用所述儲能系統存儲的電量驅動所述內電機，并實時獲取所述內電機的轉速；

控制所述內電機的發電扭矩線性上升，并且控制所述外電機的驅動扭矩線性下降，直到所述內電機的發電扭矩大于或者等于設定的扭矩閾值，所述外電機的驅動扭矩等于0，并且所述內電機的轉速等于所述外電機的轉速時為止，控制所述離合器結合；

檢測所述離合器是否完全結合，如果是，則控制所述內電機的發電扭矩逐漸下降至0。

優選的是，控制所述內電機的發電扭矩線性上升，并使所述內電機的發電扭矩線性上升的變化率隨著所述發動機的轉速的增加而增加。

優選的是，所述控制方法的回收制動能量的方法包括：

判斷所述內電機是否處于發電狀態；

如果是，則控制所述內電機停止發電，并使所述內電機處于待機狀態；

否則，控制所述內電機處于待機狀態；

控制所述外電機處于發電狀態，以回收所述動力系統的制動能量。