[發明專利]混合動力汽車動力系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201810256591.7
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108382188A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 劉建康;李川;楊興旺
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: B60K6/44
• 分類號: B60K6/44;B60K6/547;B60W20/14;B60W20/30;B60W20/40;B60W30/18;B60W10/06;B60W10/08;B60W10/11
• 代理公司: 北京青松知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

本發明公開了一種混合動力汽車動力系統及其控制方法，其中，所述混合動力汽車動力系統包括發動機、第一電機、第二電機、變速器和雙離合器。本發明的混合動力汽車動力系統，通過兩個電機和一個三檔變速器進行集成，能夠實現所有混合動力功能，而且電機以兩個檔位驅動，發動機以三個檔位驅動，能夠滿足車輛的動力性和經濟性，在換擋時通過兩個電機的調速還能夠實現換擋平順性，并可以應用于插電式混合動力汽車(PHEV)，還可以應用于非插電式混合動力汽車(HEV)。

技術領域

本發明涉及屬于混合動力汽車技術領域，涉及到一種混合動力汽車的動力系統，特別涉及到一種采用兩個電機和一個發動機驅動的混合動力系統及其對應的控制方法。

背景技術

當前混合動力系統主要有兩大技術體系，一個是單電機P2構型方案，電機位于變速器前方，離合器位于發動機和電機之間，此種方案結構簡單，對傳統動力系統改動量較小，容易產品化，但是傳統變速器檔位較多體積較大，與電機集成后軸向尺寸較大，不容易布置，此外，單電機方案在行車啟動發動機時控制比較困難，需要控制前方離合器的滑磨和DCT離合器的滑磨，一方面保證發動機成功啟動，另一方面保證傳遞到車輪段的力矩不突變防止車輛聳動；另一種方案是以豐田Prius為代表的雙電機行星齒輪系統，此系統已經應用到了產品上且取得了巨大成功，但是此系統也存在一些缺點，例如發動機在驅動時必須帶動發電機發電，能量二次損失較多。

為了解決上述問題，一種名稱為“雙電機混合動力汽車的動力控制系統及控制方法”的專利文獻(申請號200710302297.7)公開了一種雙電機混合動力系統，主要包括一個發動機、兩個電機、一個離合器、一個連接發動機和第一電機的同步裝置，電機控制器、BMS、TCU等，不包含變速器，結構和控制均比較簡單，由于沒有變速器需求電機扭矩較大，而且無法調節發動機和電機的工作點，會導致經濟性較差。

發明內容

本發明目的是提供一種混合動力汽車動力系統及其控制方法，其解決了混合動力系統的結構布置、性能和控制問題。

本發明解決技術問題采用如下技術方案：一種混合動力汽車動力系統，其包括發動機、第一電機、第二電機、變速器和雙離合器；

所述變速器包括一檔齒輪對、二擋齒輪對、三檔齒輪對和變速器輸出軸，其中一檔齒輪對由一檔動力輸入齒輪和一檔動力輸出齒輪組成，二擋齒輪對由二擋動力輸入齒輪和二擋動力輸出齒輪組成，三檔齒輪對由三檔動力輸入齒輪和三檔動力輸出齒輪組成；所述一檔動力輸出齒輪、二擋動力輸出齒輪和三檔動力輸出齒輪均同軸固定于所述變速器輸出軸上；

所述發動機與所述第一電機的轉子剛性連接，所述第一電機與所述雙離合器的主動盤通過第一輸入軸剛性連接，所述三檔動力輸入齒輪可轉動地設置于所述第一輸入軸上，并且與所述雙離合器的第一從動盤固定；所述雙離合器的第二從動盤與所述第二電機的轉子通過第二輸入軸傳動連接，并且所述二擋動力輸入齒輪和一檔動力輸入齒輪均可轉動設置于所述第二輸入軸上，并且所述第二輸入軸上設置有換擋機構，所述變速器的換擋機構選擇性地將動力傳遞至一檔動力輸入齒輪或二擋動力輸入齒輪。

可選的，所述發動機、第一電機、第二電機、第一輸入軸和第二輸入軸為同軸設計，所述第一電機和所述第二電機分別位于所述變速器的兩側。

可選的，所述第一電機和第二電機為永磁同步電機或者交流異步電機。

可選的，所述變速器的一擋速比和主減速器的速比乘積范圍為6-8；二擋速比與主減速器的速比乘積范圍為4.5-5.5，三擋速比和主減速器的速比乘積范圍為3-4。

可選的，所述混合動力汽車動力系統還包括第一電機控制器、第二電機控制器、動力電池、電池管理系統、發動機控制器、變速器控制器和混合動力控制器；

所述動力電池通過第一電機控制器與所述第一電機電路連接，并且還通過第二電機控制器與所述第二電機電路連接；