[发明专利]一种混合动力系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种混合动力系统及控制方法，包括混合动力源、整车控制单元和换档执行机构，混合动力源包括发动机、主驱动电机和发电及辅助驱动电机；发动机、主驱动电机和发电及辅助驱动电机之间通过齿轮传动机构动力连接；换档执行机构用于实现档位的切换；整车控制单元包括整车控制器，整车控制器内进行工作模式判断；整车控制器根据所输出的工作模式输出相应的驱动信号，分别对电机、换档执行机构和发动机进行控制，本发明方案能够根据驾驶需求和行驶工况，合理分配发动机、驱动电机和辅助电机之间的动力，同时改良现有的换档机构简化换档过程，能大幅提升行驶过程驾驶体验感和行驶舒适性。

技术领域

本发明属于新能源混合动力汽车传动技术领域，具体是涉及一种混合动力系统及控制方法。

背景技术

随着全球化石能源消耗量的日益增加，人类正面临着越来越严峻的环境污染和资源枯竭问题。汽车作为当前最主要的交通工具，每年要消耗大量的石油资源，且随着经济的发展，汽车保有量还将持续增加。如何减少汽车对石油资源的消耗和对环境的影响受到了各大汽车企业和各国政府的重视。如今的汽车行业面临着巨大压力,由于混合动力汽车具有节能、低排放等优点,成为汽车研究与开发领域的重点。

现有的混合动力变速器种类繁多，技术路线复杂，有的集成度低导致体积庞大成本冗余浪费、有的是传统技术改节能减排效果不佳、有的加工难度及控制难度大幅增加成本，无法达到生产成本和使用效果平衡。为了兼顾设计成本、工作可靠性，本专利描述一种两档双电机混合动力变速器；采用双电机可以在行驶过程中可以兼顾发电和驱动功能需求，通过档位调节扩大传统发动机的工作区间，兼顾经济性和动力性。

发明内容

针对现有混合动力变速器技术不足，本发明提供一种混合动力系统及控制方法，可以适用于插混和油混乘用车，具有工作可靠、结构紧凑和使用生产成本较低的优点。

本发明所采用的技术方案如下：

一种混合动力系统，包括混合动力源、整车控制单元和换档执行机构，所述混合动力源包括发动机、主驱动电机和发电及辅助驱动电机；发动机的发动机和发电及辅助驱动电机输入轴与发电及辅助驱动电机的发电及辅助驱动电机输出轴之间通过齿轮机构啮合传动；发动机和发电及辅助驱动电机输入轴还分别与换档执行机构、发动机动力输出轴之间通过齿轮机构啮合传动；发动机动力输出轴分别与主驱动电机的驱动电机输出轴、总输出轴之间通过齿轮机构啮合传动；总输出轴与差速器之间通过齿轮机构啮合传动；

所述换档执行机构包括换档机构驱动电机、换档凸轮、一档离合器和二档离合器；一档离合器通过一档齿轮机构与发动机动力输出轴啮合传动；二档离合器通过二档齿轮机构与发动机动力输出轴啮合传动；换档机构驱动电机通过驱动换档凸轮旋转，使得换档凸轮压死或者松开离合器压紧板机构实现档位切换；

所述整车控制单元包括整车控制器、BMS控制器、MCU控制器、TCU控制器和ECU控制器，整车控制器采集车辆当前的工作信息，电池BMS控制器连接整车控制器的输入端，接收电池信息；整车控制器内根据所输入的信息进行工作模式判断；整车控制器的输出端分别连接MCU控制器、TCU控制器和ECU控制器，整车控制器根据所输出的工作模式输出相应的驱动信号至MCU控制器、TCU控制器和ECU控制器，由MCU控制器、TCU控制器和ECU控制器分别对电机、换档执行机构和发动机进行控制，所述电机包括发电及辅助驱动电机和主驱动电机。

一种混合动力系统的控制方法，包括如下内容：

在启动阶段，选定工作模式的规则为：

1)、判断车辆处于启动状态还是停止状态；

2)、若是启动状态，再根据需求扭矩T_driver判断是制动状态还是驱动状态；