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(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CN108216646A(43)申请公布日2018.06.29(21)申请号201810022766.8(22)申请日2018.01.10(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人曾小华孙可华宋大凤李广含王越李立鑫王振伟(74)专利代理机构长春市恒誉专利代理事务所(普通合伙)22212代理人李荣武(51)Int.Cl.B64D27/02(2006.01)B64D35/08(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种并联混合动力飞机动力耦合系统及其驱动控制方法(57)摘要本发明公开了一种并联混合动力飞机动力耦合系统及其驱动控制方法,包括动力源和动力耦合系统,所述动力源包括内燃机、电动机和能量存储装置,所述动力耦合系统为由行星齿轮排和制动器、离合器组合连接而成的并联混合动力耦合装置,所述离合器设置在太阳轮和行星架之间,所述制动器设置在行星架和动力系统壳体之间,所述内燃机与太阳轮相连,所述电动机与齿圈和系统输出轴相连。利用本发明可实现电动机启动内燃机、电动机或内燃机单独输出动力、电动机和内燃机同时输出动力、内燃机输出动力且电动机发电、内燃机关闭且电动机发电等多种工作模式。本发明结构相对简单、工作模式多样,且可降低所配备内燃机的功率等级和工作噪声、减小燃油消耗。CN108216646ACN108216646A权利要求书1/1页1.一种并联混合动力飞机动力耦合系统,包括动力源和动力耦合装置(11),其特征在于:所述动力源包括内燃机(1)、电动机(6)和能量存储装置(12),所述动力耦合装置(11)为由行星齿轮排和制动器(3)、离合器(2)组合连接而成的并联混合动力装置,所述离合器(2)为设置在太阳轮(10)和行星架(9)之间、可使二者同步旋转的装置,所述制动器(3)为设置在行星架(9)和动力耦合装置(11)壳体之间、可使行星架(9)固定不动的装置,所述内燃机(1)的输出轴与太阳轮(10)相连,所述电动机(6)与齿圈(4)和系统输出轴(8)相连,所述系统输出轴(8)与产生推进力的螺旋桨(7)相连。2.根据权利要求1所述的一种并联混合动力飞机动力耦合系统,其特征在于:所述内燃机(1)包括转子发动机、涡轮轴发动机或活塞式发动机,所述活塞式发动机为二冲程或四冲程的星型活塞发动机或常规直列多缸发动机,所述能量存储装置(12)为电化学蓄电池或超级电容。3.一种并联混合动力飞机动力耦合系统的驱动控制方法,该方法通过权利要求1、2任意一条中的并联混合动力飞机动力耦合系统实现,其特征在于:当飞机启动时,离合器(2)断开、制动器(3)制动,电动机(6)逐渐提高转速以带动内燃机(1)转速升至起机需求转速,完成内燃机(1)的起机;当飞机起飞或爬升的需求牵引功率大于设定的阈值时,离合器(2)断开、制动器(3)制动、内燃机(1)和电动机(6)均开启并对外输出动力,且内燃机(1)工作在负荷稍高的低油耗经济区域,能量存储装置(12)向电动机(6)供电;当飞机中低速巡航时,离合器(2)断开、制动器(3)制动,内燃机(1)工作在中低负荷的低油耗经济区域,电动机(6)关闭或通过负值转矩发电、并将电能存储在能量存储装置(12)内;当飞机高速巡航时,离合器(2)结合、制动器(3)放松、电动机(6)关闭,内燃机(1)工作在中高负荷的低油耗经济区域;当飞机滑翔、减速下降时,离合器(2)断开、制动器(3)放松、内燃机(1)关闭、电动机(6)根据飞行员操纵杆操作情况小负荷工作或关闭;当飞机着陆、滑跑减速时,离合器(2)断开、制动器(3)放松、内燃机(1)关闭,电动机(6)对传动轴(8)施加负值转矩发电、并将电能存储在能量存储装置(12)内。2CN108216646A说明书1/5页一种并联混合动力飞机动力耦合系统及其驱动控制方法技术领域[0001]本发明涉及航空飞行器技术领域,尤其涉及一种并联混合动力飞机动力耦合系统,以及用于该系统的驱动控制方法。背景技术[0002]固定翼飞机的一般飞行工况可以划分为起飞段、爬升段、巡航段、下降段、拉平段、着陆段和滑跑减速段七个阶段。对于以内燃机为单一动力源的传统固定翼飞机而言,起飞段内燃机一般为最大功率运行,零部件受力大、噪音大、温度高、燃烧不充分、油耗高;爬升段一般约为90%负荷率运行,油耗也较高;而巡航段内燃机负荷率多在40%~60%;下降段、拉平段和着陆段内燃机处于慢车状态,负荷率很小,甚至接近于零;滑跑阶段,内燃机输出功率为零,依靠地面摩擦力和气动阻力进行制动减速。[0003]近年来随着能源与环境问题日益严峻,节能与新能源技术成为政府和企业关注的热点。混合动力节能技术已在汽车和一些工程机械领域获得了较为成功