CN109733178A - 一种多电机混合动力系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多电机混合动力系统及其控制方法,该系统包括电子控制单元、动力驱动单元和传动单元,其中电子控制单元主要包括HCU、BMS与电机控制器,动力驱动单元包括发动机、电机和电池,传动单元包括换挡同步器、制动器、差速器、单向离合器与多组传动齿轮实现基本油电混合驱动方式,电子控制单元控制动力驱动单元通过传动单元输出动力驱动车辆。本发明的系统采用锥齿轮合理布置发动机与电机,改进差速器,通过机械结构保证差速过程的可靠性;在车辆制动过程中,通过单向离合器将左、右半轴与差速器断开实现动力单向传递,提高了制动能量回收的效率,同时进行电机差动制动提高转向制动过程的稳定性。

Description

一种多电机混合动力系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及混合动力领域,尤其涉及一种高能量回收效率高驱动可靠性的多电机混合动力系统及其控制方法。
背景技术
近年来,为了大幅提高车辆燃油经济性和降低排放,节能与新能源汽车技术日益发展,主要包括:混合动力技术、柴油机技术、天然气燃料技术、灵活燃料技术、纯电动技术、燃料电池技术。混合动力汽车作为传统汽车与电动汽车的过渡型产物,近几年得到了广泛的关注和深入的研究,受到了消费者的青睐,而且混合动力技术是能最早获得规模产业化突破的技术。混合动力技术有效的解决了传统内燃机车辆燃油消耗较高和排放性差等缺点,逐渐被行业所认可。混合动力技术具有其他技术所不具备的诸多优点:混合动力汽车能源来源范围广、经济效益高,可以通过能量回收系统在车辆减速制动时实现能量补给。在车辆减速制动时,将电机切换为发电模式,电机在辅助制动的同时,将动能转化为电能并存储到电池中,以提高整车的能量利用效率,增加整车的行驶里程。目前,混合动力车面临的主要问题是多能源协调控制的问题,在加入电机驱动系统后如何高效的利用电机成为混合动力系统的关键技术。
同时,混合动力驱动系统现有串联、并联和混联三种形式,但是这三种形式存在构型结构复杂、对传统的发动机布置困难和对电机的功率要求高等缺点。目前,已有的混合动力汽车系统的技术大多没有考虑发动机布置的问题,如中国专利(CN203254955U)公开了一种行星齿轮无级变速混合动力系统,该系统仅仅考虑动力源的结构原理,没有根据实际装配关系合理设计各个部件结构,解决发动机布置问题。混合动力中电机需要起到电动机和发电机两种功能,对于电动机的选型提出较高要求,也很难保证驱动和能量回收时电机都工作在高效区间;同时经过差速器、减速器等传动结构后,电机制动能量回收的效率较低。在已有的混合动力能量回收系统中,大多没有考虑电机效率的问题,如中国专利(CN106183800B)公开了一种双离合器行星式混合动力汽车48V电驱动系统,该系统采用两档行星式变速器提高车辆低速行驶时的加速性能和爬坡能力,但没有降低了制动能量回收的效率也提高了电机选型要求。电机分布式驱动上采用制动能量回收效率高,但差速过程由程序控制,车辆电动差速较机械差速的驱动方式可靠性不高。如中国专利(CN103481798A)公开了基于CAN总线的主-从分布式轮毂电机驱动的电动车控制系统,该系统通过车辆控制器与四个轮毂电机驱动控制器构成主从分布式控制系统进行差速以及能量回收,能量回收效率高但由复杂程序控制的差速过程可靠性差。
发明内容
针对现有不足,本发明的目的是提供一种多电机混合动力系统及其控制方法,具有混合动力车辆动力系统(主要是电机与发动机)易于布置、驱动可靠性高、制动能量回收效率高的特点。
本发明系统的技术方案是:
一种多电机混合动力系统,包括电子控制单元、动力驱动单元和传动单元,电子控制单元包括HCU,HCU与BMS、电机控制器均为电气连接;动力驱动单元包括发动机、电池及电机,发动机与HCU、电机与电机控制器、电机控制器与电池、电池与BMS均为电气连接,发动机与传动单元、传动单元与电机均为机械连接;传动单元包括锥齿轮、传动轴、行星齿轮机构、G1齿轮副、G2齿轮副、差速器、换挡同步器、单向离合器、半轴与制动器,行星齿轮机构包括太阳轮、行星架和齿圈;所述锥齿轮一端与发动机相连,另一端与齿圈啮合,传动轴两端分别与第一电机、制动器相连,太阳轮、G1一级齿轮和G2一级齿轮依次空套在传动轴上,G1一级齿轮与行星架相连,行星架分别与太阳轮和齿圈啮合,一级齿轮与二级齿轮啮合,G1二级齿轮和G2二级齿轮固定在差速器上,所述差速器一端通过第一单向离合器与左半轴相连,另一端通过第二单向离合器与右半轴相连,左半轴上安装第二电机,右半轴上安装第三电机,左、右半轴均与车轮相连,换挡同步器安装在传动轴上,并布置在G2一级齿轮和太阳轮之间。
一种多电机混合动力系统的控制方法,该控制方法包括发动机驱动模式、纯电动驱动模式、并联混动模式、多电机混合模式、倒车模式以及制动能量回收模式;
所述发动机驱动模式为:HCU接收到加速踏板信号与前进档位信号,HCU检测电池的SOC值,若SOC≤预设电池剩余电量预警值SOCL,HCU控制发动机点火、制动器闭合制动、控制换挡同步器右结合,发动机的动力通过锥齿轮、齿圈、行星架、G1一级齿轮、 G1二级齿轮、差速器把动力分配到左半轴与右半轴,驱动车辆;
所述纯电动驱动模式为:HCU接收到加速踏板信号与前进档位信号,若SOC>SOCL,HCU控制BMS高压上电、第一电机工作、制动器断开、换挡同步器左结合,电池给第一电机供电,第一电机的动力通过传动轴、G2一级齿轮、G2二级齿轮、差速器把动力分配到左半轴与右半轴,驱动车辆;
所述并联混动模式为:HCU接收到加速踏板信号与前进档位信号,若SOC>SOCL,HCU控制BMS高压上电、发动机点火、第一电机工作、制动器断开、换挡同步器右结合,发动机的动力通过锥齿轮、齿圈输入到行星齿轮机构,电池给第一电机供电,第一电机的动力通过太阳轮输入到行星齿轮机构,行星齿轮机构将发动机与第一电机的动力耦合通过行星架、G1一级齿轮、G1二级齿轮、差速器,把动力分配到左半轴与右半轴,驱动车辆;
所述多电机混合模式为:HCU接收到加速踏板信号与前进档位信号,若SOC>SOCL,在发动机驱动模式或纯电动驱动模式或并联混动模式工作基础上,HCU进一步控制第二电机与第三电机处于电动机状态,发动机驱动模式或纯电动驱动模式或并联混动模式工作中的动力分配到左半轴与右半轴,电池给第二电机与第三电机供电,第二电机、第三电机的动力分别传递到左半轴、右半轴,与发动机驱动模式或纯电动驱动模式或并联混动模式工作中的动力进行耦合,驱动车辆。
所述倒车模式为:HCU接收到加速踏板信号与倒车档位信号,若SOC>SOCL,HCU 控制BMS高压上电、第二电机与第三电机处于电动机状态、制动器断开、换挡同步器处于空档,电池给第二电机与第三电机供电,第二电机与第三电机的动力通过左半轴与右半轴,驱动车辆;
所述制动能量回收模式为:HCU接收到制动踏板信号,若SOCL<SOC<电池充电电量预警值SOCH,HCU控制制动器断开、换挡同步器处于空档、BMS高压上电、第二电机与第三电机处于发电机状态,HCU控制第二电机与第三电机负转矩,进行不同制动强度的差动制动,第二电机与第三电机作为负载消耗车辆的动能,给电池充电进行制动能量回收,由于单向离合器的作用,动力不会传递到差速器;若SOC≥SOCH,判断电池处于满电状态,不进行制动能量回收。
本发明的有益效果:本发明适用于混合动力驱动车辆,在驱动可靠的前提下,提高制动能量效率;系统在实现混合动力基本油电混合驱动方式的同时,首先有益地采用锥齿轮改变发动机的传动方向,在实际安装过程中易于发动机与电机的布置;此外同时保留传统车辆的差速器并进行改进,避免了复杂的电控程序对差速过程的控制,通过机械结构保证差速过程的可靠性;进一步,在车辆制动过程中,通过单向离合器将左、右半轴与差速器断开隔离实现动力单向传递,提高了制动能量回收的效率,同时左、右半轴可运动进行电机差动制动,提高转向制动过程的稳定性。
附图说明
图1为本发明一种高能量回收效率高驱动可靠性的多电机混合动力系统示意图;
图2为本发明控制方法中发动机驱动模式能量流动示意图;
图3为本发明控制方法中纯电动驱动模式能量流动示意图;
图4为本发明控制方法中并联混动模式能量流动示意图;
图5为本发明控制方法中多电机混合模式能量流动示意图;
图6为本发明控制方法中倒车模式能量流动示意图;
图7为本发明控制方法中制动能量回收模式能量流动示意图;
图中,1、HCU;2、BMS;3、第一电机控制器;4、第二电机控制器;5、第三电机控制器;6、发动机;7、电池;8、第一电机;9、第二电机;10、第三电机;11、锥齿轮; 12、传动轴;13、太阳轮;14、行星架;15、齿圈;16、G1一级齿轮;17、G2一级齿轮; 18、差速器;19、G1二级齿轮;20、G2二级齿轮;21、换挡同步器;22、第一单向离合器;23、第二单向离合器;24、左半轴;25、右半轴;26、制动器。
具体实施方式
下面结合附图具体实施方式对本发明作进一步详细说明,但本发明的保护范围并不限于此。
图1所示为一种高能量回收效率高驱动可靠性的多电机混合动力系统,包括电子控制单元、动力驱动单元和传动单元。
所述电子控制单元包括HCU 1、BMS 2、第一电机控制器3、第二电机控制器4、第三电机控制器5,HCU 1与BMS 2、第一电机控制器3、第二电机控制器4、第三电机控制器 5均低压电气连接,HCU 1为混合动力整车控制器,用于控制BMS 2及接收其反馈信息, HCU 1还接收加速踏板信号、档位信号与制动踏板信号,以此为依据控制第一电机控制器 3、第二电机控制器4与第三电机控制器5并接收其反馈信息,HCU 1还与发动机6低压电气连接,控制发动机6并接受发动机6反馈信息,实现混合动力系统的能量管理和电机转速转矩分配控制;档位信号包括前进档位信号与倒车档位信号;BMS 2是电池7的管理系统,两者之间低压电气连接,BMS 2用于控制管理电池7充放电过程和检测电池7的剩余电量(SOC值),并将电池7的SOC值反馈给HCU 1;第一电机控制器3与第一电机8高压电气连接,为第一电机8提供电能,并根据HCU 1的控制指令控制第一电机8输出相应转速转矩,同时将电机当前状态反馈给HCU 1;第二电机控制器4与第二电机9高压电气连接,为第二电机9提供电能,并根据HCU1的控制指令控制第二电机9输出相应转速转矩,同时将电机当前状态反馈给HCU 1;第三电机控制器5与第三电机10高压电气连接,为第三电机10提供电能,并根据HCU 1的控制指令控制第三电机10输出相应转速转矩,同时将电机当前状态反馈给HCU 1。
所述动力驱动单元由发动机6、电池7、第一电机8、第二电机9与第三电机10组成,用于为整车提供动力,驱动车辆行驶和制动能量回收;发动机6为整车动力源之一,受HCU 1控制适时工作,为整车行驶提供动力;电池7为整车储能元件,受BMS 2控制,用于向第一电机控制器3、第二电机控制器4与第三电机控制器5提供电能,再由第一电机控制器3、第二电机控制器4与第三电机控制器5将电能提供给第一电机8、第二电机9与第三电机10,同时存储电机发电产生的电能;电池7与第一电机控制器3、第二电机控制器4、第三电机控制器5之间均为高压电气连接,第一电机8为大功率电机,与传动单元相连,受第一电机控制器3控制,主要用于配合发动机6驱动车辆;第二电机9与第三电机10为小功率电机,与传动单元相连,受第二电机控制器4与第三电机控制器5控制,主要用于制动能量回收和驱动车辆倒车。
所述传动单元由锥齿轮11、传动轴12、行星齿轮机构、G1一级齿轮16、G2一级齿轮17、差速器18、G1二级齿轮19、G2二级齿轮20、换挡同步器21、第一单向离合器22、第二单向离合器23、左半轴24、右半轴25与制动器26组成,实现混合动力系统多样的传动方式,高效地适应车辆各种行驶工况;锥齿轮11与发动机6相连,且与行星齿轮机构啮合,用于改变动力传递方向,使发动机6易于布置;传动轴12一端与第一电机8相连,另一端与制动器26相连,制动器26用于将传动轴12制动,配合换挡同步器21,实现该混合动力系统传动模式的切换;制动器26与HCU 1电气连接,用于制动器26的断开与闭合;所述行星齿轮机构包括太阳轮13、齿圈15和行星架14,将发动机6与第一电机8的动力耦合,实现混合动力系统多动力耦合;太阳轮13装套在传动轴12上空转,且与行星架14 啮合,行星架14与G1一级齿轮16相连,齿圈15外侧与行星架14啮合,齿圈15外侧还与锥齿轮11啮合;G1一级齿轮16装套在传动轴12上,与G1二级齿轮19啮合;G2一级齿轮17装套在传动轴12上自由转动,与G2二级齿轮20啮合;差速器18由壳体、齿轮架和锥齿轮组成,稳定可靠的实现汽车在转弯或不平路面上行驶时的差速,即保证两侧驱动轮作纯滚动运动;差速器18壳体上固定安装有G1二级齿轮19与G2二级齿轮20,用于同 G1一级齿轮16与G2一级齿轮17啮合传递动力;换挡同步器21与HCU 1低压电气连接,其运动受HCU 1控制,换挡同步器21通过花键与传动轴12相连,且布置在G2一级齿轮 17和太阳轮13之间,换挡同步器21包括空档、左结合、右结合三个档位,当换挡同步器 21处于空档时,G2二级齿轮20和太阳轮13空转,不能实现动力传递,当换挡同步器21 处于左结合档位时,G2一级齿轮17被换挡同步器21固定连接到传动轴12上,动力通过G2一级齿轮17从传动轴12传递到G2二级齿轮20,当换挡同步器21处于右结合档位时,太阳轮13被换挡同步器21固定连接到传动轴12上,动力通过太阳轮13从传动轴12输入到行星齿轮机构;第一单向离合器22一端与第二电机9相连,另一端与差速器18相连,由于自身结构特性,能够单向的传递动力,车辆前进时差速器18通过第一单向离合器22 带动左半轴24旋转,传递动力,车辆制动或倒车时第一单向离合器22不传递动力;当差速器18一端转速大于或等于第二电机9一端转速时,第一单向离合器22结合锁死能够传递动力,当差速器18一端转速小于第二电机9一端转速时,第一单向离合器22处于空转状态不能够传递动力,实现第一单向离合器22单向传递动力;第二单向离合器23一端与第三电机10相连,另一端与差速器18相连,由于自身结构特性,能够单向的传递动力,车辆前进时差速器18通过第二单向离合器23带动右半轴25旋转,传递动力,车辆制动或倒车时第二单向离合器23不传递动力,当差速器18一端转速大于或等于第三电机10一端转速时,第二单向离合器23结合锁死能够传递动力,当差速器18一端转速小于第三电机 10一端转速时,第二单向离合器23处于空转状态不能够传递动力,实现第二单向离合器 23单向传递动力;左半轴24一端与第一单向离合器22相连,另一端相连到车轮;右半轴 25一端与第二单向离合器23相连,另一端相连到车轮。
一种高能量回收效率高驱动可靠性的多电机混合动力系统的控制方法,具体控制过程如下:
模式(1),发动机驱动模式:HCU 1接收到加速踏板信号与前进档位信号,HCU 1检测电池7的SOC值,当SOC≤SOCL(SOCL为预设电池7剩余电量预警值),HCU 1控制发动机6点火、制动器26闭合制动,使传动轴12锁死不发生转动,HCU 1控制换挡同步器21处于右结合档位,太阳轮13固定连接到传动轴12上,即太阳轮13锁死不发生转动,发动机6的动力通过锥齿轮11与齿圈15输入到行星齿轮机构,再通过行星架14从行星齿轮机构输出到G1一级齿轮16与G1二级齿轮19,最终通过差速器18把动力分配到左半轴 24与右半轴25,驱动车辆运动;该模式中,第一电机8不使能,处于停止状态,第二电机 9与第三电机10不使能,处于空转状态不传递动力;动力传递路线如图2所示;
模式(2),纯电动驱动模式:HCU 1接收到加速踏板信号与前进档位信号,检测电池7的SOC值,当SOC>SOCL,HCU 1控制BMS 2高压上电,控制第一电机控制器3进而控制第一电机8工作,制动器26断开,使传动轴12随第一电机8转动,换挡同步器21处于左结合档位,G2一级齿轮17固定连接到传动轴12上,电池7给第一电机8供电,第一电机8的动力通过传动轴12、G2一级齿轮17、G2二级齿轮20传递给差速器18,差速器18再将把动力分配到左半轴24与右半轴25,驱动车辆运动;该模式中,发动机6不工作处于停止状态,第二电机9与第三电机10不使能,处于空转状态不传递动力;动力传递路线如图3所示;
模式(3),并联混动模式:HCU 1接收到加速踏板信号与前进档位信号,检测电池7的SOC值,当SOC>SOCL,HCU 1控制发动机6点火、BMS 2高压上电,HCU 1控制第一电机控制器3进而控制第一电机8工作,制动器26断开,使传动轴12随第一电机8转动,换挡同步器21处于右结合档位,太阳轮13固定连接到传动轴12上,即太阳轮13随第一电机8转动,发动机6的动力通过锥齿轮11与齿圈15输入到行星齿轮机构,电池7 给第一电机8供电,第一电机8的动力通过太阳轮13输入到行星齿轮机构,行星齿轮机构将发动机6与第一电机8的动力耦合之后,通过行星架14从行星齿轮机构输出到G1一级齿轮16与G1二级齿轮19,最终通过差速器18把动力分配到左半轴24与右半轴25,驱动车辆运动;该模式中,第二电机9与第三电机10不使能,处于空转状态不传递动力;动力传递路线如图4所示;
模式(4),多电机混合模式:该模式基于模式(1)(-3)在其基础上增加第二电机9与第三电机10进行转矩耦合,HCU 1接收到加速踏板信号与前进档位信号,HCU 1检测电池7的SOC值,当SOC>SOCL,HCU 1控制BMS 2高压上电,控制第二电机控制器4 与第三电机控制器5进而控制第二电机9与第三电机10处于电动机状态,模式(1)-(3) 中动力通过差速器18把动力分配到左半轴24与右半轴25,同时电池7给第二电机9与第三电机10供电,第二电机9的动力传递到左半轴24,第三电机10的动力传递到右半轴25,进行转矩耦合,驱动车辆运动;动力传递路线如图5所示;
模式(5),倒车模式:HCU 1接收到加速踏板信号与倒车档位信号,倒车时车速较慢,使用小功率的第二电机9与第三电机10即可满足要求,HCU 1检测电池7的SOC值,当 SOC>SOCL,HCU 1控制BMS 2高压上电,控制第二电机控制器4与第三电机控制器5 进而控制第二电机9与第三电机10处于电动机状态,制动器26断开,换挡同步器21处于空档,传动轴12、太阳轮13与G2一级齿轮17空转,不传递动力,电池7给第二电机9 与第三电机10供电,第二电机9的动力传递到左半轴24,第三电机10的动力传递到右半轴25,驱动车辆运动;该模式中,发动机6、第一电机8不工作处于停止状态;动力传递路线如图6所示;
模式(6),制动能量回收模式,HCU 1接收到制动踏板信号,HCU 1检测电池7的SOC值,若SOCL<SOC<SOCH(SOCH为预设电池7充电电量预警值),HCU 1控制制动器26 断开,换挡同步器21处于空档,传动轴12、太阳轮13与G2一级齿轮17空转,不传递动力,BMS 2高压上电,HCU 1控制第二电机控制器4与第三电机控制器5进而控制第二电机9与第三电机10处于发电机状态,单向离合器将左、右半轴与差速器断开隔离,左、右半轴可独立运动,HCU 1可进一步控制第二电机9与第三电机10负转矩,进行不同制动强度的差动制动,提高转向制动过程的稳定性;电机作为负载消耗车辆的动能,给电池7充电,由于第一单向离合器22与第二单向离合器23的作用,动力不会传递到差速器18,同时第二电机9与第三电机10未经过差速器18直接进行制动能量回收,提到了制动能量回收的效率;若SOC≥SOCH,判断电池7处于满电状态,不进行制动能量回收;动力传递路线如图7所示;
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种多电机混合动力系统,其特征在于,包括电子控制单元、动力驱动单元和传动单元,电子控制单元包括HCU(1),HCU(1)与BMS(2)、电机控制器均为电气连接;动力驱动单元包括发动机(6)、电池(7)及电机,发动机(6)与HCU(1)、电机与电机控制器、电机控制器与电池(7)、电池(7)与BMS(2)均为电气连接,发动机(6)与传动单元、传动单元与电机均为机械连接;
传动单元包括锥齿轮(11)、传动轴(12)、行星齿轮机构、G1齿轮副、G2齿轮副、差速器(18)、换挡同步器(21)、单向离合器、半轴与制动器(26),行星齿轮机构包括太阳轮(13)、行星架(14)和齿圈(15);所述锥齿轮(11)一端与发动机(6)相连,另一端与齿圈(15)啮合,传动轴(12)两端分别与第一电机(8)、制动器(26)相连,太阳轮(13)、G1一级齿轮(16)和G2一级齿轮(17)依次空套在传动轴(12)上,G1一级齿轮(16)与行星架(14)相连,行星架(14)分别与太阳轮(13)和齿圈(15)啮合,一级齿轮与二级齿轮啮合,G1二级齿轮(19)和G2二级齿轮(20)固定在差速器(18)上,所述差速器(18)一端通过第一单向离合器(22)与左半轴(24)相连,另一端通过第二单向离合器(23)与右半轴(25)相连,左半轴(24)上安装第二电机(9),右半轴(25)上安装第三电机(10),左、右半轴均与车轮相连,换挡同步器(21)安装在传动轴(12)上,并布置在G2一级齿轮(17)和太阳轮(13)之间。
2.一种根据权利要求1所述的多电机混合动力系统的控制方法,其特征在于,该控制方法包括发动机驱动模式、纯电动驱动模式、并联混动模式、多电机混合模式、倒车模式以及制动能量回收模式。
3.根据权利要求2所述的多电机混合动力系统的控制方法,其特征在于,所述发动机驱动模式为:HCU(1)接收到加速踏板信号与前进档位信号,HCU(1)检测电池(7)的SOC值,若SOC≤预设电池剩余电量预警值SOCL,HCU(1)控制发动机(6)点火、制动器(26)闭合制动、控制换挡同步器(21)右结合,发动机(6)的动力通过锥齿轮(11)、齿圈(15)、行星架(14)、G1一级齿轮(16)、G1二级齿轮(19)、差速器(18)把动力分配到左半轴(24)与右半轴(25),驱动车辆。
4.根据权利要求2或3所述的多电机混合动力系统的控制方法,其特征在于,所述纯电动驱动模式为:HCU(1)接收到加速踏板信号与前进档位信号,若SOC>SOCL,HCU(1)控制BMS(2)高压上电、第一电机(8)工作、制动器(26)断开、换挡同步器(21)左结合,电池(7)给第一电机(8)供电,第一电机(8)的动力通过传动轴(12)、G2一级齿轮(17)、G2二级齿轮(20)、差速器(18)把动力分配到左半轴(24)与右半轴(25),驱动车辆。
5.根据权利要求4所述的多电机混合动力系统的控制方法,其特征在于,所述并联混动模式为:HCU(1)接收到加速踏板信号与前进档位信号,若SOC>SOCL,HCU(1)控制BMS(2)高压上电、发动机(6)点火、第一电机(8)工作、制动器(26)断开、换挡同步器(21)右结合,发动机(6)的动力通过锥齿轮(11)、齿圈(15)输入到行星齿轮机构,电池(7)给第一电机(8)供电,第一电机(8)的动力通过太阳轮(13)输入到行星齿轮机构,行星齿轮机构将发动机(6)与第一电机(8)的动力耦合通过行星架(14)、G1一级齿轮(16)、G1二级齿轮(19)、差速器(18),把动力分配到左半轴(24)与右半轴(25),驱动车辆。
6.根据权利要求4所述的多电机混合动力系统的控制方法,其特征在于,所述多电机混合模式为:HCU(1)接收到加速踏板信号与前进档位信号,若SOC>SOCL,在发动机驱动模式或纯电动驱动模式或并联混动模式工作基础上,HCU(1)进一步控制第二电机(9)与第三电机(10)处于电动机状态,发动机驱动模式或纯电动驱动模式或并联混动模式工作中的动力分配到左半轴(24)与右半轴(25),电池(7)给第二电机(9)与第三电机(10)供电,第二电机(9)、第三电机(10)的动力分别传递到左半轴(24)、右半轴(25),与发动机驱动模式或纯电动驱动模式或并联混动模式工作中的动力进行耦合,驱动车辆。
7.根据权利要求4所述的多电机混合动力系统的控制方法,其特征在于,所述倒车模式为:HCU(1)接收到加速踏板信号与倒车档位信号,若SOC>SOCL,HCU(1)控制BMS(2)高压上电、第二电机(9)与第三电机(10)处于电动机状态、制动器(26)断开、换挡同步器(21)处于空档,电池(7)给第二电机(9)与第三电机(10)供电,第二电机(9)与第三电机(10)的动力通过左半轴(24)与右半轴(25),驱动车辆。
8.根据权利要求4所述的多电机混合动力系统的控制方法,其特征在于,所述制动能量回收模式为:HCU(1)接收到制动踏板信号,若SOCL<SOC<电池(7)充电电量预警值SOCH,HCU(1)控制制动器(26)断开、换挡同步器(21)处于空档、BMS(2)高压上电、第二电机(9)与第三电机(10)处于发电机状态,HCU(1)控制第二电机(9)与第三电机(10)负转矩,进行不同制动强度的差动制动,第二电机(9)与第三电机(10)作为负载消耗车辆的动能,给电池(7)充电进行制动能量回收,由于单向离合器的作用,动力不会传递到差速器(18);若SOC≥SOCH,判断电池(7)处于满电状态,不进行制动能量回收。
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Assignee: Capotech (Suzhou) Co.,Ltd.

Assignor: JIANGSU University

Contract record no.: X2022320000153

Denomination of invention: A multi-motor hybrid power system and its control method

Granted publication date: 20210622

License type: Common License

Record date: 20220811