混合动力系统、车辆及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108340766A(43)申请公布日2018.07.31(21)申请号201810004389.5B60W10/06(2006.01)(22)申请日2018.01.03B60W10/08(2006.01)(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人席军强李麟(74)专利代理机构北京天达知识产权代理事务所(普通合伙)11386代理人牟姣胡时冶(51)Int.Cl.B60K6/48(2007.01)B60K6/547(2007.01)B60W20/14(2016.01)B60W20/40(2016.01)B60W30/18(2012.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称混合动力系统、车辆及其控制方法(57)摘要本发明涉及一种混合动力系统、车辆及其控制方法。混合动力系统包括发动机、双机械端口电机、电池组、第一变速器和第二变速器。双机械端口电机包括内转子、外转子和定子；发动机的输出轴通过内转子转轴与第一变速器的输入轴相连接；外转子的输出轴与第二变速器的输入轴相连接；定子与电池组电连接；第一变速器和第二变速器的输出轴均用于与车轮相连接。由于发动机和双机械端口电机的外转子是完全独立的两个动力源，彼此互不约束，所以本发明实现了发动机在一般工况所需功率和储备功率的解耦控制，减小了发动机和之后的传动机构的体积和重量，本发明通过对储备功率的解耦，实现了传动系统在体积、重量和储备功率工况覆盖率三个维度上的优化。CN108340766ACN108340766A权利要求书1/2页1.一种混合动力系统，其特征在于，包括：发动机(1)、双机械端口电机(2)、电池组(3)、第一变速器(4)和第二变速器(5)；其中，所述双机械端口电机(2)包括内转子(21)、外转子(22)和定子(23)；所述发动机(1)的输出轴与所述内转子(21)转轴的第一端相连接，所述内转子(21)转轴的第二端与所述第一变速器(4)的输入轴相连接；所述外转子(22)的输出轴与所述第二变速器(5)的输入轴相连接；所述定子(23)与所述电池组(3)电连接；所述第一变速器(4)和所述第二变速器(5)的输出轴均用于驱动车轮。2.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，还包括：常闭离合器(6)；其中，所述内转子(21)转轴的第二端通过所述常闭离合器(6)与所述第一变速器(4)的输入轴相连接。3.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述第一变速器(4)包括：第一输入轴(41)、第一输出轴(42)、一挡机构(43)、三挡机构(44)、五档机构(45)和倒挡机构(46)；其中，所述一挡机构(43)、所述三挡机构(44)、所述五档机构(45)和所述倒挡机构(46)的主动齿轮均与所述第一输入轴(41)相连接；所述一挡机构(43)、所述三挡机构(44)、所述五档机构(45)和所述倒挡机构(46)的从动齿轮均与所述第一输出轴(42)同轴设置，且通过相应接合套可选择地与所述第一输出轴(42)相连接。4.根据权利要求3所述的混合动力系统，其特征在于，所述第二变速器(5)包括：第二输入轴(51)、第二输出轴(52)、二挡机构(53)和四挡机构(54)；其中，所述二挡机构(53)和所述四挡机构(54)的主动齿轮均与所述第二输入轴(51)相连接；所述二挡机构(53)和所述四挡机构(54)的从动齿轮均与所述第二输出轴(52)同轴设置，且通过相应接合套可选择地与所述第二输出轴(52)相连接。5.一种权利要求1中混合动力系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤；获取安装有所述混合动力系统的车辆所处的运行工况；在所述车辆处于加速或爬坡工况时，控制所述发动机驱动所述内转子运转，所述电池组驱动所述外转子运转。6.根据权利要求5所述的混合动力系统的控制方法，其特征在于，在所述车辆的第一变速器处于换挡工况时，控制所述电池组驱动所述外转子运转；在所述车辆的第二变速器处于换挡工况时，控制所述发动机驱动所述内转子运转。7.根据权利要求5所述的混合动力系统的控制方法，其特征在于，在所述车辆处于停车发电工况时，控制第一变速器和第二变速器的各挡位接合套全部断开，内转子和外转子同时工作在发电机模式，以及控制发动机驱动内转子和外转子同时运转发电；或者，在所述车辆处于行驶过程中给电池组充电工况时，控制所述第二变速器的各挡位接合套全部断开，控制第一变速器接合，内转子和外转子同时工作在发电机模式，控制发动机驱动内转子和外转子同时运转；或者，在所述车辆处于制动减速工况时，控制所述第一变速器的各档位接合套全部断开，控2CN108340766A权利要求书2/2页制第二变速器接合，外转子工作在发电机模式，利用车辆的动