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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CN107379957A(43)申请公布日2017.11.24(21)申请号201710481721.2(22)申请日2017.06.22(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人赵克刚黄向东杨勇李罡梁志豪(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人蔡克永(51)Int.Cl.B60K6/365(2007.10)B60K6/42(2007.01)权利要求书5页说明书11页附图3页(54)发明名称一种混合动力系统及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种混合动力系统及其控制方法;包括第一电机、第二电机、电池组、第一行星排、第二行星排、第一齿轮副、第二齿轮副、第一输入轴、第二输入轴、第三输入轴、第一啮合套和第二啮合套等。通过有序地连接及控制第一啮合套和第二啮合套的结合与退出,具有多种工作模式,包括纯电动驱动模式、两个并联驱动模式、混联驱动模式和能量回收模式,克服了纯转矩耦合方式下发动机工作效率较低、纯转速耦合方式下动力性不足的缺点,在保证燃油经济性的同时兼顾动力性。本系统采用结构较为简单的啮合套,与采用摩擦离合器相比,混合动力系统的整体结构更为紧凑,同时可以避免摩擦离合器带来的滑摩能量损失,有利于提高系统整体效率。CN107379957ACN107379957A权利要求书1/5页1.一种混合动力系统,其特征在于:包括发动机(100)、第一电机(200)、第二电机(300)、电池组(400)、第一行星排(501)、第二行星排(502)、第一齿轮副(601)、第二齿轮副(602)、第一输入轴(701)、第二输入轴(702)、第三输入轴(703)、输出轴(704)、第一啮合套(801)以及第二啮合套(802);发动机(100)与第一输入轴(701)相连,第一电机(200)与第二输入轴(702)相连,第二电机(300)与第三输入轴(703)相连;第二行星排(502)的太阳轮连接至第一电机(200),第二行星排(502)的行星架与第一行星排(501)的太阳轮相连并连接至发动机(100),第二行星排(502)的齿圈与第一行星排(501)的行星架相连;第一齿轮副(601)的主动齿轮与第二电机(300)相连,第一齿轮副(601)的被动齿轮与输出轴(704)相连,第二齿轮副(602)的主动齿轮与第二行星排(502)的齿圈相连,第二齿轮副(602)的被动齿轮与输出轴(704)相连;第一啮合套(801)连接第一行星排(501)的齿圈与壳体,第二啮合套(802)连接第二行星排(502)的太阳轮与行星架;电池组(400)、第一电机(200)和第二电机(300)互相之间电气相连。2.权利要求1所述混合动力系统的控制方法,其特征在于包括如下步骤:1)起步工况运行步骤车辆在中小载荷下起步时,电池组(400)向第二电机(300)供电,第二电机(300)输出功率经第一齿轮副(601)传递到输出轴(704),混合动力系统工作于纯电动驱动模式;车辆在大载荷下起步时,先启动发动机(100),发动机(100)输出功率经过第二行星排(502)分流,一部分通过第二齿轮副(602)传递到输出轴(704),剩余部分经由第一电机(200)转化为电能直接供给第二电机(300),第二电机(300)的输出功率再经第一齿轮副(601)传递到输出轴(704),此时混合动力系统工作于混联驱动模式;2)低速工况运行步骤车辆起步完成后,当车速增加到12km/h,此时第二齿轮副(602)的主动齿轮的转速为400rpm时,调整发动机(100)和第一电机(200)的转速,当第一行星排(501)的齿圈转速等于零时,结合第一啮合套(801),混合动力系统由纯电动驱动模式或者混联驱动模式切换到并联驱动模式一;在并联驱动模式一中,发动机(100)和第一电机(200)均与输出轴(704)存在固定速比关系,根据车辆的功率需求,发动机(100)、第一电机(200)和第二电机(300)可单独或者组合驱动车辆;设第一行星排(501)的太阳轮转速为ns1,第一行星排(501)的行星架转速为nj1,第一行星排(501)的齿圈转速为nr1,第二行星排(502)的太阳轮转速为ns2,第二行星排(502)的行星架转速为nj2,第二行星排(502)的齿圈转速为nr2,则由行星排的转速关系有当第二齿轮副(602)的主动齿轮的转速为400rpm时,需要将第一行星排(501)的齿圈转速调整至零,则此时发动机(100)的转速为1200rpm,第一电机(200)的转速为3280rpm;2CN107379957A权利要求书2/5页3)中速工况运行步骤当车速增加到27km/h,此时第二齿轮副(602)的主动齿轮