[发明专利]双电机混合动力系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种双电机混合动力系统及其控制方法，其中，所述双电机混合动力系统包括发动机、第一电机、第二电机、变速器和双离合器。本发明的双电机混合动力系统，通过两个电机和一个三档变速器进行集成，能够实现所有混合动力功能，而且电机以两个档位驱动，发动机以两个档位驱动，能够满足车辆的动力性和经济性，在换挡时通过两个电机的调速还能够实现换挡平顺性，并可以应用于插电式混合动力汽车(PHEV)，还可以应用于非插电式混合动力汽车(HEV)。

技术领域

本发明属于混合动力汽车技术领域，涉及到一种混合动力系统，特别涉及到一种采用两个电机驱动的混合动力系统及其对应的控制方法。

背景技术

当前混合动力系统主要有两大技术方案，一个是以单电机P2构型方案，电机位于变速器前方，离合器位于发动机和电机之间，此种方案结构简单，对传统动力系统改动量较小，容易产品化，但是传统变速器档位较多体积较大，与电机集成后轴向尺寸较大，不容易布置，此外，单电机方案在行车启动发动机时控制比较困难，需要控制前方离合器的滑磨和DCT离合器的滑磨，一方面保证发动机成功启动，另一方面保证传递到车轮段的力矩不突变防止车辆耸动；另一种方案是以丰田Prius为代表的双电机行星齿轮系统，此系统已经应用到了产品上且取得了巨大成功，但是此系统也存在一些缺点，例如发动机在驱动时必须带动发电机发电，能量二次损失较多。

为了解决上述问题，一种名称为“双电机混合动力汽车的动力控制系统及控制方法”专利文献(申请号200710302297.7)公开了一种双电机混合动力系统，主要包括一个发动机、两个电机、一个离合器、一个连接发动机和第一电机的同步装置，电机控制器、BMS、TCU等，不包含变速器，结构和控制均比较简单，由于没有变速器需求电机扭矩较大，而且无法调节发动机和电机的工作点，会导致经济性较差。

发明内容

本发明目的是提供一种双电机混合动力系统及其控制方法，解决了混合动力系统的结构布置、性能和控制问题。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种双电机混合动力系统，其包括发动机、第一电机、第二电机、变速器和双离合器；

所述变速器包括一档齿轮对、二挡齿轮对、三档齿轮对和变速器输出轴，其中一档齿轮对由一档动力输入齿轮和一档动力输出齿轮组成，二挡齿轮对由二挡动力输入齿轮和二挡动力输出齿轮组成，三档齿轮对由三档动力输入齿轮和三档动力输出齿轮组成；所述一档动力输出齿轮、二挡动力输出齿轮和三档动力输出齿轮均同轴固定于所述变速器输出轴上；

所述发动机与所述第一电机的转子刚性连接，所述第一电机与所述双离合器的主动盘通过第一输入轴刚性连接，所述三档动力输入齿轮可转动地设置于所述第一输入轴上，并且与所述双离合器的第一从动盘固定；所述双离合器的第二从动盘与二挡动力输入齿轮连接，并同轴转动；

所述第二电机与所述变速器的换挡机构通过第二输入轴刚性连接，所述一档动力输入齿轮可转动地设置于所述第二输入轴上，并且所述变速器的换挡机构选择性地将动力传递至一档动力输入齿轮或二挡动力输入齿轮。

可选的，所述发动机、第一电机、第二电机和所述变速器输入轴为同轴设计，所述第一电机和所述第二电机分别位于所述变速器的两侧。

可选的，所述第一电机和第二电机为永磁同步电机或者交流异步电机。

可选的，所述变速器的一挡速比和主减速器的速比乘积范围为6-8，二挡速比与主减速器的速比乘积范围为4.5-5.5，三挡速比和主减速器的速比乘积范围为3-4。

可选的，所述双电机混合动力系统还包括第一电机控制器、第二电机控制器、动力电池、电池管理系统、发动机控制器、变速器控制器和混合动力控制器；

所述动力电池通过第一电机控制器与所述第一电机电路连接，并且还通过第二电机控制器与所述第二电机电路连接；