CN110077219B - 一种双行星排混合动力系统及其控制方法 - Google Patents

一种双行星排混合动力系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双行星排混合动力系统及其控制方法，包括：发动机、第一电机、第二电机、前行星排、后行星排、输入轴、输出轴、飞轮总成、第一、第二和第三模式离合器；发动机的输出端与输入轴相连，输入轴与前排行星架相连，第一电机与前排太阳轮相连，前排齿圈与后排行星架相连，后排行星架与输出轴相连，第二电机与后排太阳轮相连，飞轮总成通过第一模式离合器与前排太阳轮相连，飞轮总成通过第二模式离合器与前排齿圈相连。本发明通过增加飞轮储能系统，实现物理储能效果，可使发动机长时间高效工作，两个电机功率可适当降低，实现动力电池长寿命工作，还可以实现多模式制动能量回收，避免能量二次转换，提高整车经济性。

Description

一种双行星排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车辆技术领域，尤其涉及一种双行星排混合动力系统及其控制方法。
背景技术
本发明涉及混合动力车辆技术领域，尤其涉及一种双行星排混合动力系统及其控制方法。
发明内容
公告号为CN102320238A的专利中提出一种带发动机锁止机构的混合动力装置及其控制方法，基本思路是利用锁止机构对发动机进行锁止，来实现混合动力汽车纯电动时，双电机同时以电动机方式进行驱动，从而提高车辆动力性，另外，两个电机采用分体式结构，分别安装于前后行星排两端，发动机与前排行星架相连，发电机与前排太阳轮相连，前排齿圈作为前排输出与后排行星架相连，驱动电机与后排太阳轮相连，实现纯电动驱动、混动、制动能量回馈等功能模式。
公告号为CN102320238A的专利方案仅适用于中低速运行，高速运行对电机转速要求较高，且容易进入功率循环，降低系统节油率；同时，中低速运行时发动机大部分功率会分流到发电机，此时会对发电机提出更高功率及效率的要求，提高电机系统成本。
公告号为CN104175860B的专利公开了一种行星式混合动力系统，包括发动机、发电机、驱动电机、前行星排、后行星排和系统输出轴，前太阳轮与发电机连接并由前锁止离合器锁止或释放，前行星架与发动机传动连接；后太阳轮与驱动电机相连接，后行星排的后行星架与系统输出轴连接，前齿圈与后行星排的太阳轮连接，后齿圈连接有用于对后齿圈锁止或释放的后锁止离合器；可实现高低速的模式切换并避免功率循环问题。
公告号为CN104175860B的专利方案通过将后齿圈与后行星架锁止到一起实现直接挡传动适用于高速工况，低速时对发电机调速需求非常高，变相提高电机成本，同时无法实现双电机驱动模式，且能量回收方式单一，效率较低。
可见，以上两种现有技术方案均对电机系统要求较高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双行星排混合动力系统及其控制方法，用于降低混合动力系统对电机的要求。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种双行星排混合动力系统，包括：发动机、第一电机、第二电机、前行星排、后行星排、输入轴和输出轴，其中，所述前行星排包括前排太阳轮、前排行星架和前排齿圈，所述后行星排包括后排太阳轮、后排行星架和后排齿圈，所述发动机的输出端与所述输入轴相连，所述输入轴与所述前排行星架相连，所述第一电机的输出端与所述前排太阳轮相连，所述前排齿圈与所述后排行星架相连，所述后排行星架与所述输出轴相连，所述第二电机的输出端与所述后排太阳轮相连，系统还包括：飞轮总成、第一模式离合器、第二模式离合器、第三模式离合器；所述飞轮总成通过所述第一模式离合器与所述前排太阳轮相连，所述飞轮总成通过所述第二模式离合器与所述前排齿圈相连，所述第三模式离合器控制所述后排齿圈在所述前排齿圈与机架之间择一地分离或接合。
本发明提供的系统工作原理如下：发动机参与工作时，接合第一模式离合器，将发动机分流到前排太阳轮的功率分配给第一电机及飞轮总成，飞轮总成加速旋转过程中将能量储存起来，实现前排太阳轮能量二次分流，相对减小第一电机功率需求，提高第一电机工作效率，同时飞轮物理储能的方式避免了能量二次转换，当飞轮总成的转速达到设定值时，分离第一模式离合器，接合第二模式离合器，将飞轮总成储存的能量以动能形式释放到前排齿圈上，最终通过输出轴驱动车辆。
制动能量回收时，可通过接合第一模式离合器，分离第二模式离合器，再次实现飞轮储能，降低第二电机回收功率，避免二次转换能量损失，提高回收效率。
在车辆需要中低速运行时，此时车辆起步扭矩需求较大，可分离第三模式离合器，实现后排齿圈固定，将第二电机功率扭矩增扭减速后输出，提高车辆起步动力性；当车辆高速行驶时，可接合第三模式离合器，实现前排齿圈、后排齿圈及后排行星架连动，后排行星排此时传动比为1，可满足高速运行工况，且避开功率循环问题。
本发明具有以下有益效果：通过增加飞轮储能系统，实现物理储能效果，发动机可长时间高效工作，第一电机和第二电机功率可适当降低，减少总成系统尺寸、重量及成本，降低动力电池充放电倍率，实现动力电池长寿命工作；通过飞轮物理储能，实现多模式制动能量回收，避免能量二次转换，提高整车经济性。
优选地，上述双行星排混合动力系统还包括锁止离合器，所述发动机的输出端通过所述锁止离合器与机架相连。
优选地，所述发动机的输出端通过液力扭转减振器与所述输入轴相连。
优选地，所述第一电机为ISG电机，所述第二电机为TM电机。
本发明还提供了一种双行星排混合动力系统的控制方法，应用于如上任一项所述的双行星排混合动力系统，发动机参与工作时，接合所述第一模式离合器，将所述发动机分流到所述前排太阳轮的功率分配给所述第一电机及所述飞轮总成，当所述飞轮总成的转速达到设定值时，分离所述第一模式离合器，接合所述第二模式离合器，将所述飞轮总成储存的能量以动能形式释放到所述前排齿圈上，最终通过所述输出轴驱动车辆。
上述控制方法产生的有益效果的推导过程与上述双行星排混合动力系统带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。
优选地，在制动能量回收时，接合所述第一模式离合器，分离所述第二模式离合器，利用所述飞轮总成储能。
优选地，在车辆运行速度小于等于第一设定速度时，分离所述第三模式离合器，使所述后排齿圈与机架接合固定，将所述第二电机输出的扭矩增扭减速后输出；当车辆运行速度大于第一设定速度时，接合所述第三模式离合器，使所述前排齿圈与所述后排齿圈以及所述后排行星架联动。
优选地，当车辆运行速度大于第一设定速度时，接合所述第三模式离合器，使所述前排齿圈与所述后排齿圈以及所述后排行星架联动，此时，所述后行星排的传动比为1。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施例中的双行星排混合动力系统的结构原理图。
图1中：
1-发动机、2-液力扭转减震器、3-锁止离合器、4-输入轴、5-ISG电机、6-飞轮总成、7-第一模式离合器、8-前排太阳轮、9-第二模式离合器、10-前排行星架、11-前排齿圈、12-第三模式离合器、13-后排齿圈、14-后排行星架、15-后排太阳轮、16-TM电机、17-输出轴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1，图1为本发明具体实施例中的双行星排混合动力系统的结构原理图。
为了用于降低混合动力系统对电机的要求，本发明提供了一种双行星排混合动力系统，包括：发动机1、第一电机、第二电机、前行星排、后行星排、输入轴4和输出轴17，其中，前行星排包括前排太阳轮8、前排行星架10和前排齿圈11，后行星排包括后排太阳轮15、后排行星架14和后排齿圈13，发动机1的输出端与输入轴4相连，输入轴4与前排行星架10相连，第一电机的输出端与前排太阳轮8相连，前排齿圈11与后排行星架14相连，后排行星架14与输出轴17相连，第二电机的输出端与后排太阳轮15相连，系统还包括：飞轮总成6、第一模式离合器7、第二模式离合器9、第三模式离合器12；飞轮总成6通过第一模式离合器7与前排太阳轮8相连，飞轮总成6通过第二模式离合器9与前排齿圈11相连，第三模式离合器12控制后排齿圈13在前排齿圈11与机架之间择一地分离或接合，即，第三模式离合器12可以控制后排齿圈13与前排齿圈11分离或接合，也可以控制后排齿圈13与机架分离或接合。
优选地，上述第一电机为ISG电机5，第二电机为TM电机16。
本发明提供的系统工作原理如下：发动机1参与工作时，接合第一模式离合器7，将发动机1分流到前排太阳轮8的功率分配给ISG电机5及飞轮总成6，飞轮总成6加速旋转过程中以动能的形式将能量储存起来，实现前排太阳轮8能量二次分流，从而可以相对减小ISG电机5的功率需求，提高ISG电机5的工作效率，同时飞轮物理储能的方式避免了能量二次转换。当飞轮总成6的转速达到设定值时，接收到能量释放控制信号时，分离第一模式离合器7，接合第二模式离合器9，将飞轮总成6储存的能量以动能形式释放到前排齿圈11上，最终通过输出轴17驱动车辆，与现有技术相比较，在相同路况情况下，本方案从TM电机16角度可以降低TM电机16功率需求。
制动能量回收时，可通过接合第一模式离合器7，分离第二模式离合器9，再次实现飞轮储能，降低TM电机16回收功率，避免二次转换能量损失，提高回收效率。
在车辆需要中低速运行时，此时车辆起步扭矩需求较大，可分离第三模式离合器12，实现后排齿圈13固定，将TM电机16功率扭矩增扭减速后输出，提高车辆起步动力性；当车辆高速行驶时，可接合第三模式离合器12，实现前排齿圈11、后排齿圈13及后排行星架14连动，后排行星排此时传动比为1，可满足高速运行工况，且避开功率循环问题。
优选地，上述双行星排混合动力系统还包括锁止离合器3，发动机1的输出端通过锁止离合器3与机架相连。通过接合锁止离合器3，可以实现发动机1的锁止功能，车辆纯电动驱动时可根据驾驶员需求决定是否双电机驱动，避免车辆起动瞬间存在扰动传递问题。
优选地，发动机1的输出端通过液力扭转减振器2与输入轴4相连。
本发明还提供了一种双行星排混合动力系统的控制方法，应用于如上所述的双行星排混合动力系统，发动机参与工作时，接合第一模式离合器7，将发动机1分流到前排太阳轮8的功率分配给第一电机及飞轮总成6，飞轮总成6加速旋转过程中以动能的形式将能量储存起来，实现前排太阳轮8能量二次分流，从而可以相对减小第一电机的功率需求，提高第一电机的工作效率，同时飞轮物理储能的方式避免了能量二次转换；当飞轮总成6的转速达到设定值时，分离第一模式离合器7，接合第二模式离合器9，将飞轮总成储存的能量以动能形式释放到前排齿圈11上，最终通过输出轴17驱动车辆。与现有技术相比较，在相同路况情况下，本方案从第二电机角度可以降低第二电机功率需求。
优选地，在制动能量回收时，接合第一模式离合器7，分离第二模式离合器9，利用飞轮总成6储能。降低驱动电机回收功率，避免二次转换能量损失，提高回收效率。
优选地，在车辆运行速度小于等于第一设定速度时，分离第三模式离合器12，使后排齿圈13与机架接合固定，将第二电机输出的扭矩增扭减速后输出，提高车辆起步动力性；当车辆运行速度大于第一设定速度时，接合第三模式离合器12，使前排齿圈11与后排齿圈13以及后排行星架14联动，优选地，此时，后行星排的传动比为1，可满足高速运行工况，且避开功率循环问题。
本发明具有以下有益效果：
1）通过增加飞轮储能系统，实现物理储能效果，发动机可长时间高效工作，ISG电机和TM电机功率可适当降低，减少总成系统尺寸、重量及成本，降低动力电池充放电倍率，实现动力电池长寿命工作；
2）通过飞轮物理储能，实现多模式制动能量回收，避免能量二次转换，提高整车经济性；
3）通过增加一套第三模式离合器装置，可提高动力系统匹配车辆高低速运行工况适应性，避免功率循环工况出现。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种双行星排混合动力系统，包括：发动机（1）、第一电机、第二电机、前行星排、后行星排、输入轴（4）和输出轴（17），其中，所述前行星排包括前排太阳轮（8）、前排行星架（10）和前排齿圈（11），所述后行星排包括后排太阳轮（15）、后排行星架（14）和后排齿圈（13），所述发动机（1）的输出端与所述输入轴（4）相连，所述输入轴（4）与所述前排行星架（10）相连，所述第一电机的输出端与所述前排太阳轮（8）相连，所述前排齿圈（11）与所述后排行星架（14）相连，所述后排行星架（14）与所述输出轴（17）相连，所述第二电机的输出端与所述后排太阳轮（15）相连，其特征在于，还包括：飞轮总成（6）、第一模式离合器（7）、第二模式离合器（9）、第三模式离合器（12）；所述飞轮总成（6）通过所述第一模式离合器（7）与所述前排太阳轮（8）相连，所述飞轮总成（6）通过所述第二模式离合器（9）与所述前排齿圈（11）相连，所述前排齿圈（11）通过所述第三模式离合器（12）与所述后排齿圈（13）相连，所述后排齿圈（13）通过所述第三模式离合器（12）与机架相连，所述第三模式离合器（12）控制所述后排齿圈（13）在所述前排齿圈（11）与机架之间择一地分离或接合。
2.根据权利要求1所述的双行星排混合动力系统，其特征在于，还包括锁止离合器（3），所述发动机（1）的输出端通过所述锁止离合器（3）与机架相连。
3.根据权利要求1所述的双行星排混合动力系统，其特征在于，所述发动机（1）的输出端通过液力扭转减振器（2）与所述输入轴（4）相连。
4.根据权利要求1所述的双行星排混合动力系统，其特征在于，所述第一电机为ISG电机（5），所述第二电机为TM电机（16）。
5.一种双行星排混合动力系统的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至4中任一项所述的双行星排混合动力系统，发动机参与工作时，接合所述第一模式离合器（7），将所述发动机（1）分流到所述前排太阳轮（8）的功率分配给所述第一电机及所述飞轮总成（6），当所述飞轮总成（6）的转速达到设定值时，分离所述第一模式离合器（7），接合所述第二模式离合器（9），将所述飞轮总成（6）储存的能量以动能形式释放到所述前排齿圈（11）上，最终通过所述输出轴（17）驱动车辆。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，在制动能量回收时，接合所述第一模式离合器（7），分离所述第二模式离合器（9），利用所述飞轮总成（6）储能。
7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，在车辆运行速度小于等于第一设定速度时，分离所述第三模式离合器（12），使所述后排齿圈（13）与机架接合固定，将所述第二电机输出的扭矩增扭减速后输出；当车辆运行速度大于第一设定速度时，接合所述第三模式离合器（12），使所述前排齿圈（11）与所述后排齿圈（13）以及所述后排行星架（14）联动。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，当车辆运行速度大于第一设定速度时，接合所述第三模式离合器（12），使所述前排齿圈（11）与所述后排齿圈（13）以及所述后排行星架（14）联动，此时，所述后行星排的传动比为1。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010221907A (ja) * 2009-03-24 2010-10-07 Mazda Motor Corp ハイブリッド自動車
CN105667294A (zh) * 2016-03-03 2016-06-15 科力远混合动力技术有限公司 一种用于前驱插电式混合动力车辆的传动装置
CN105946543A (zh) * 2016-06-14 2016-09-21 西安交通大学 一种与飞轮电池一体化的功率分流式油电混合动力系统
CN206317685U (zh) * 2016-12-19 2017-07-11 吴燕开 一种集成单电机的四挡汽车传动装置
CN207190779U (zh) * 2017-09-05 2018-04-06 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 商用车混合动力驱动装置
CN108944412A (zh) * 2018-06-08 2018-12-07 舍弗勒技术股份两合公司 用于车辆的混合动力模块
CN109203967A (zh) * 2018-11-14 2019-01-15 上海汉老汽车科技有限公司 一种混合动力传动装置
CN109501581A (zh) * 2018-09-28 2019-03-22 广州市新域动力技术有限公司 单电机交互发动机多模动力系统及其驱动方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010221907A (ja) * 2009-03-24 2010-10-07 Mazda Motor Corp ハイブリッド自動車
CN105667294A (zh) * 2016-03-03 2016-06-15 科力远混合动力技术有限公司 一种用于前驱插电式混合动力车辆的传动装置
CN105946543A (zh) * 2016-06-14 2016-09-21 西安交通大学 一种与飞轮电池一体化的功率分流式油电混合动力系统
CN206317685U (zh) * 2016-12-19 2017-07-11 吴燕开 一种集成单电机的四挡汽车传动装置
CN207190779U (zh) * 2017-09-05 2018-04-06 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 商用车混合动力驱动装置
CN108944412A (zh) * 2018-06-08 2018-12-07 舍弗勒技术股份两合公司 用于车辆的混合动力模块
CN109501581A (zh) * 2018-09-28 2019-03-22 广州市新域动力技术有限公司 单电机交互发动机多模动力系统及其驱动方法
CN109203967A (zh) * 2018-11-14 2019-01-15 上海汉老汽车科技有限公司 一种混合动力传动装置

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