[發(fā)明專利]汽車(chē)混合動(dòng)力耦合系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710290720.X
• 申請(qǐng)日: 2017-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107054050A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃河;張雄;林濟(jì)余;吳為理;趙江靈
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): B60K6/365
• 分類號(hào): B60K6/365;B60K6/442;B60W10/06;B60W10/08;B60W20/20;B60W20/40
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司44202
• 代理人: 麥小嬋,郝傳鑫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車(chē)領(lǐng)域，特別是涉及一種汽車(chē)混合動(dòng)力耦合系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量持續(xù)增長(zhǎng)，成為世界汽車(chē)大國(guó)。在此背景下，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)內(nèi)部增長(zhǎng)動(dòng)力、消費(fèi)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)模式與競(jìng)爭(zhēng)格局等均在發(fā)生深刻變化，而能源、環(huán)境、交通等產(chǎn)業(yè)外部因素制約也日益嚴(yán)峻。節(jié)能與新能源汽車(chē)作為汽車(chē)工業(yè)未來(lái)發(fā)展的重要方向，對(duì)中國(guó)能源、環(huán)境、科技、經(jīng)濟(jì)等方面將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。發(fā)展節(jié)能與新能源汽車(chē)(如油電混合動(dòng)力汽車(chē))，遵循了中國(guó)倡導(dǎo)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)與節(jié)約經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略方針，對(duì)于踐行供給側(cè)改革思路、促進(jìn)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、提升產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，以及建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)具有重大戰(zhàn)略意義。

最常見(jiàn)的油電混合動(dòng)力汽車(chē)是有發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)消耗燃油，牽引電動(dòng)機(jī)消耗動(dòng)力電池的電能。近年來(lái)，用于混合動(dòng)力汽車(chē)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其工作模式已成為研究熱點(diǎn)。

由于混合動(dòng)力系統(tǒng)涉及傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)以及電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)往往比較復(fù)雜，占用空間較大，影響車(chē)輛其他部件的布置。由于受尺寸限制，電機(jī)的功率一般不大，純電動(dòng)下動(dòng)力性能較差。而且，目前混合動(dòng)力變速箱集成電機(jī)的方案中，發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)之間普遍采用一檔齒輪結(jié)構(gòu)連接，無(wú)法實(shí)現(xiàn)多個(gè)速比可調(diào)的效果，要獲得動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性都滿意往往比較困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)省空間、速比可調(diào)且能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)力模式切換的汽車(chē)混合動(dòng)力耦合系統(tǒng)及其控制方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種汽車(chē)混合動(dòng)力耦合系統(tǒng)，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和差速器，所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)第一行星齒輪與所述發(fā)電機(jī)連接，所述第一行星齒輪上還連接有第一制動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置與所述差速器連接，所述傳動(dòng)裝置與所述第一行星齒輪通過(guò)第一齒輪副連接；

所述第一行星齒輪包括三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件，所述三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件分別為第一太陽(yáng)輪、第一行星架和第一齒圈；

所述第一制動(dòng)器與所述第一齒輪副分別連接于所述第一行星齒輪的三個(gè)所述旋轉(zhuǎn)元件中的同一個(gè)旋轉(zhuǎn)元件上，所述第一行星齒輪其余的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)元件分別與所述發(fā)動(dòng)機(jī)、所述發(fā)電機(jī)一一對(duì)應(yīng)連接。

作為優(yōu)選方案，所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述第一齒圈連接，所述發(fā)電機(jī)與所述第一太陽(yáng)輪連接，所述第一制動(dòng)器與所述第一行星架連接，所述第一行星架通過(guò)第一齒輪副與所述傳動(dòng)裝置連接。

作為優(yōu)選方案，所述系統(tǒng)還包括第二制動(dòng)器，所述第二制動(dòng)器與所述第一齒圈連接。

作為優(yōu)選方案，所述傳動(dòng)裝置包括第二行星齒輪和第二齒輪副，所述第二行星齒輪包括第二太陽(yáng)輪、第二行星架和第二齒圈；

所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)與所述第二太陽(yáng)輪連接，所述第一齒輪副與所述第二齒圈連接，所述第二行星架通過(guò)第二齒輪副與所述差速器連接。

作為優(yōu)選方案，所述系統(tǒng)還包括扭轉(zhuǎn)減震器，所述扭轉(zhuǎn)減震器的一端與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接，所述扭轉(zhuǎn)減震器的另一端與所述第一行星齒輪連接。

為了實(shí)現(xiàn)相同的上述目的，本發(fā)明還提供一種基于所述的汽車(chē)混合動(dòng)力耦合系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：判斷電池的剩余電量值以及車(chē)速，并根據(jù)判斷的結(jié)果，切換所述系統(tǒng)的工作模式：

當(dāng)電池的剩余電量值高于第一閾值時(shí)，控制所述第一制動(dòng)器與所述第一行星齒輪接合，且所述發(fā)動(dòng)機(jī)不工作，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)經(jīng)所述傳動(dòng)裝置將動(dòng)力傳遞給所述差速器，所述系統(tǒng)進(jìn)入單電機(jī)純電動(dòng)模式；

當(dāng)電池的剩余電量值低于第一閾值且車(chē)速低于第二閾值時(shí)，控制所述第一制動(dòng)器與所述第一行星齒輪接合，且所述發(fā)動(dòng)機(jī)工作，所述發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)所述發(fā)電機(jī)發(fā)電，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力經(jīng)所述傳動(dòng)裝置傳遞給所述差速器，所述系統(tǒng)進(jìn)入增程模式；

當(dāng)電池的剩余電量值低于第一閾值且車(chē)速高于第二閾值時(shí)，控制所述第一制動(dòng)器與所述第一行星齒輪斷開(kāi)，且所述發(fā)動(dòng)機(jī)工作，發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分動(dòng)力與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力相耦合并傳遞給所述差速器，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的另一部分動(dòng)力帶動(dòng)所述發(fā)電機(jī)發(fā)電，所述系統(tǒng)進(jìn)入混合驅(qū)動(dòng)模式。

作為優(yōu)選方案，所述系統(tǒng)還包括第二制動(dòng)器，所述第二制動(dòng)器與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接于所述第一行星齒輪的同一所述旋轉(zhuǎn)元件上，所述控制方法包括：

當(dāng)電池的剩余電量值高于第一閾值時(shí)，控制所述第一制動(dòng)器與所述第一行星齒輪斷開(kāi)，控制第二制動(dòng)器與所述第一行星齒輪接合，且所述發(fā)電機(jī)工作，所述發(fā)電機(jī)與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力相耦合并經(jīng)所述傳動(dòng)裝置將動(dòng)力傳遞給所述差速器，所述系統(tǒng)進(jìn)入雙電機(jī)純電動(dòng)模式。

作為優(yōu)選方案，所述控制方法還包括：