[發明專利]一種混合動力汽車雙行星排式動力耦合機構及控制方法

有效

• 申請號: 201710033924.5
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106864246B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 汪少華;余鋮銓;施德華;賀春榮;何建強;李佳芯;夏斌
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60K6/365
• 分類號: B60K6/365;B60K6/387;B60K6/40;B60K6/42;B60W10/02;B60W10/06;B60W10/08;B60W10/115;B60W10/18;B60W10/26;B60W30/02;B60W20/10;B60W20/20
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技術領域

本發明屬于新能源汽車技術領域，具體涉及一種混合動力汽車雙行星排式動力耦合機構及控制方法。

背景技術

隨著全球汽車保有量的不斷增加以及能源和環境問題的日益嚴重，新能源汽車成為了發展的趨勢，但純電動汽車由于電池技術的限制，續航里程不足，所以混合動力汽車是過渡階段最好的一種選擇?；旌蟿恿ζ嚰骖櫫藗鹘y汽車的動力性和續航里程以及純電動汽車的低排放。

根據電機和發動機的連接方式不同，混合動力汽車分為串聯式，并聯式和混聯式。混聯式混合動力汽車兼具前兩者的優點，其最關鍵的部件是動力耦合器。新技術的發展對混合動力汽車動力耦合系統也提出了更高的要求，也要求發動機和電機之間動力更加合理的分配，使混合動力汽車能夠在多種模式下工作，模式切換過程更加平順，提高整車的乘坐舒適性、動力性和燃油經濟性。

發明內容

本發明提供一種混合動力耦合機構，通過控制離合器和制動器的松開與結合，實現混合動力汽車多種運行模式，提高了汽車在不同工況下的動力性和燃油經濟性。也減小了模式切換過程中的沖擊，提高了乘坐舒適性。

本發明解決該技術問題所采用的技術方案：該混合動力汽車雙行星排式動力耦合機構是包括發動機、行星齒輪機構A、行星齒輪機構B、電機A、電機B、離合器A、離合器B、離合器C、離合器D和制動器；

行星齒輪機構A包括太陽輪A、行星架A、齒圈A和行星輪A；行星齒輪機構B包括太陽輪B、行星架B、齒圈B和行星輪B；發動機的輸出軸通過離合器A與太陽輪A同軸相連，通過控制離合器A的結合與松開實現發動機動力到動力耦合機構的傳遞與中斷；行星架A通過離合器B與變速器輸入軸相連，通過控制離合器B的結合與松開實現動力從前排行星齒輪機構A到變速器的傳遞與中斷；行星架B通過離合器C與變速器輸入軸相連，通過控制離合器C的結合與松開實現動力從后排行星齒輪機構B到變速器的傳遞與中斷；齒圈A通過離合器D與太陽輪B相連，通過控制離合器D的結合與松開實現動力從前排行星齒輪機構A到后排行星齒輪機構B的傳遞與中斷；制動器與齒圈A相連，用于對齒圈A進行制動。

電機A包括電機轉子A、電機定子A；電機B包括電機轉子B、電機定子B；電機定子A和電機定子B固定在動力耦合機構的殼體上；電機A的輸出軸與行星架A的一端相連；電機轉子B與太陽輪B同軸固定連接，隨太陽輪B一起轉動。行星輪A和行星輪B均為四個，分別與齒圈A、齒圈B的內齒相嚙合。

當混合動力汽車中電機參與驅動時，可以由電機B單獨驅動，或者由電機A和電機B聯合驅動；當進行再生制動時，電機B既可以單獨工作，也可以和電機A聯合工作。

本發明通過對各離合器和制動器進行控制，可以實現停車充電模式、純電動模式、發動機驅動模式、聯合驅動模式和再生制動模式。而且可以工作在串聯、并聯或者混聯模式。

混合動力汽車雙行星排式動力耦合機構的控制方法，包括如下模式：

停車充電模式：當車輛停車時且蓄電池電量不足時，此時離合器A和制動器結合，電機A以發電機模式工作，對蓄電池充電，電機B不參與工作；離合器B、離合器C、離合器D均松開；

純電動模式：

純電動模式A)：離合器A、離合器B、離合器D、制動器均松開，離合器C結合，此時僅由電機B驅動汽車；

純電動模式B)：離合器A、離合器D、制動器均松開，離合器B、離合器C結合，此時由電機A和電機B聯合驅動汽車；

純電動模式C)：離合器A、離合器、制動器松開，離合器C、離合器D結合，此時電機A和電機B聯合驅動汽車；

發動機驅動模式

此時離合器A、離合器B、制動器結合，離合器C、離合器D松開，此模式適合在較高車速時；

聯合驅動模式：

聯合驅動模式A)：離合器A、離合器B、制動器結合，離合器C、離合器D松開，此時由電機A和發動機聯合驅動；

聯合驅動模式B)：離合器A、離合器B、離合器C、制動器結合，離合器D松開，此時由電機B和發動機聯合驅動；

聯合驅動模式A)和聯合驅動模式B)適用于加速工況，電機A與電機B起輔助作用；

聯合驅動模式C)：離合器A、離合器B、離合器C、制動器結合，離合器D松開，此時由電機A、電機B和發動機聯合驅動，此模式用于全力加速或者最高速時；

聯合驅動模式D)：離合器A、離合器C、制動器結合，離合器B、離合器D松開，此時混合動力汽車以串聯形式工作，發動機與驅動輪轉速不耦合；

再生制動模式：