混合动力系统及其控制方法、车辆技术方案

本公开涉及一种混合动力系统及其控制方法、车辆，该混合动力系统包括发动机、多组变速件、多个离合器、电池包、电动机，所述多组变速件中的每组所述变速件的传动比不同，所述发动机的输出轴分别与所述多组变速件的输入侧相连，所述多组变速件的输出侧与车轮传动相连，其中，所述多组变速件中的每组变速件均设置有所述离合器，以控制所述变速件的啮合与分离，所述电池包与所述电动机电连接，所述电动机的输出轴与所述车轮传动相连。该混合动力系统能够根据发动机的负荷、车辆行驶的路况以及行驶速度等因素，可以选择不同的变速件以传动连接发动机和车轮，以优化发动机的动力输出，保证整车能源经济性。整车能源经济性。整车能源经济性。

【技术实现步骤摘要】
混合动力系统及其控制方法、车辆


[0001]本公开涉及车辆
，具体地，涉及一种混合动力系统及其控制方法、车辆。

技术介绍

[0002]现有的混动车型的动力耦合箱基本采用P13结构的混动系统，该混动系统通过离合器来实现混动车的纯电模式、串联模式和并联模式的相互切换。该离合器主要布置在发动机和发电机之间，用于控制发电机介入动力驱动，当离合器闭合时，动力驱动进入并联模式，此时整车的动力驱动由电动机和发动机共同提供，当车辆在高速行驶时，例如120km/h，发动机的转速在2000rpm～2500rpm最合理，此时，发动机转速与车速之间的比约为2.26～2.82，而在此比值区间内，会导致系统进入并联模式的车速太高，对整车的动力性和经济性造成影响。

技术实现思路

[0003]本公开的目的是提供一种混合动力系统及其控制方法、车辆，该混合动力系统能够优化发动机的动力输出，提高整车的动力性。
[0004]为了实现上述目的，本公开提供一种混合动力系统，所述混合动力系统包括发动机、多组变速件、多个离合器、电池包、电动机，所述多组变速件中的每组所述变速件的传动比不同，所述发动机的输出轴分别与所述多组变速件的输入侧相连，所述多组变速件的输出侧与车轮传动相连，其中，所述多组变速件中的每组所述变速件均设置有所述离合器，以控制所述变速件的啮合与分离，所述电池包与所述电动机电连接，所述电动机的输出轴与所述车轮传动相连。
[0005]可选地，所述变速件包括具有不同传动比的第一组变速齿轮副和第二组变速齿轮副，所述第一组变速齿轮副包括第一大齿轮和第一小齿轮，所述第二组变速齿轮副包括第二大齿轮、第二小齿轮和传动轴，所述第一小齿轮和所述第二小齿轮均与所述发动机的输出轴同轴相连，所述第一大齿轮和所述第二大齿轮设置在所述传动轴上，并且，所述第一大齿轮与所述第一小齿轮啮合，所述第二大齿轮与所述第二小齿轮啮合。
[0006]可选地，所述离合器包括第一离合器和第二离合器，所述第一离合器与所述第一大齿轮相连，所述第二离合器与所述第二小齿轮相连。
[0007]可选地，所述第一大齿轮与所述第一小齿轮的传动比范围为2～4之间，所述第二大齿轮与所述第二小齿轮3～6之间。
[0008]可选地，所述混合动力系统还包括减速机，所述减速机包括首级减速齿轮副、中间级减速齿轮副和末级减速齿轮副，所述首级减速齿轮副包括彼此啮合的首级大齿轮和首级小齿轮，所述末级减速齿轮副包括彼此啮合的末级大齿轮和末级小齿轮，所述首级大齿轮与所述电动机的输出轴相连，所述首级小齿轮与所述中间级减速齿轮副相连，所述中间级减速齿轮副与所述末级大齿轮相连，所述末级小齿轮与所述车轮相连。
[0009]可选地，所述混合动力系统还包括发电机，所述发电机包括主体和输入齿轮，所述
输入齿轮固定在所述主体的输入轴上，并且与所述发动机的输出端传动相连，所述发电机的主体与所述电池包和/或所述电动机电连接。
[0010]本公开的另一方面还提供一种混合动力系统的控制方法，所述方法应用于如上所述的混合动力系统，包括：
[0011]获取驾驶员的操作指令；
[0012]基于所述驾驶员的操作指令控制所述多组变速件的对应的离合器分离或接合，以及控制所述发动机和所述电动机启动或停止，以使所述混合动力系统在多种工作模式下切换。
[0013]可选地，所述混合动力系统还包括发电机，所述发电机与所述发动机传动相连，并与所述电池包和/或所述电动机电连接；所述工作模式包括纯电模式、串联模式、并联模式，其中，
[0014]在所述纯电模式下，所述发动机处于停止状态，并且多个所述离合器均处于分离状态，所述电池包为所述电动机提供电能，所述电动机驱动所述车轮转动；
[0015]在所述串联模式下，所述发动机处于启动状态并带动所述发电机运行，所述发电机将所述电能输送至所述电池包和/或所述电动机，多个所述离合器均处于分离状态，所述电池包为所述电动机提供电能，所述电动机驱动所述车轮转动；
[0016]在所述并联模式下，所述发动机处于启动状态，所述多组变速件中的其中一个离合器处于接合状态，其余离合器处于分离状态。
[0017]可选地，在所述并联模式下，所述电动机包括第一状态和第二状态，
[0018]当车辆处于高负荷时，所述电池包向所述电动机供电，所述电动机切换为所述第一状态，所述电动机为所述车轮提供驱动力，当车辆处于高速状态时，所述电池包停止向所述电动机供电，所述电动机切换为所述第二状态，所述电动机空转；所述发电机包括第三状态和第四状态，当车辆处于高负荷时，所述发电机切换为所述第三状态，所述发动机带动所述发电机产生电能，当车辆处于高速状态时，所述发电机切换为所述第四状态，所述发电机空转。
[0019]本公开的又一方面还提供一种车辆，所述车辆包括如上所述的混合动力系统。
[0020]通过上述技术方案，本公开实施例的混合动力系统通过多组变速件以调节发动机的输出转速，当混合动力系统在进入并联模式时，根据发动机的负荷、车辆行驶的路况以及行驶速度等因素，可以选择不同的变速件以传动连接发动机和车轮，以优化发动机的动力输出，保证整车能源经济性；例如，可以通过低传动比的变速件调节发动机的输出到车轮的转速，提高车辆的NVH性能；再例如，同样的发动机转速下，选择的传动比越大，则对应的车速越小，因此该系统可以通过选择大传动比档位来解决发动机介入太晚的问题，提高车辆的动力性和经济性。
[0021]本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0022]附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[0023]图1是本公开实施例中的混合动力系统的结构示意图；
[0024]图2是本公开实施例中的混合动力系统的结构示意图，其中示出了纯电模式的能量传递路径；
[0025]图3是本公开实施例中的混合动力系统的结构示意图，其中示出了串联模式的能量传递路径；
[0026]图4是本公开实施例中的混合动力系统的结构示意图，其中示出了第一并联模式的能量传递路径；
[0027]图5是本公开实施例中的混合动力系统的结构示意图，其中示出了第二并联模式的能量传递路径。
[0028]附图标记说明
[0029]1、发动机；2、电池包；3、电动机；4、发电机；41、输入齿轮；5、第一组变速齿轮副；51、第一大齿轮；52、第一小齿轮；6、第二组变速齿轮副；61、第二大齿轮；62、第二小齿轮；71、第一离合器；72、第二离合器；81、首级大齿轮；82、首级小齿轮；91、末级大齿轮；92、末级小齿轮；10、车轮；11、线缆；12、发动机的输出轴；13、传动轴。
具体实施方式
[0030]以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统包括发动机(1)、多组变速件、多个离合器、电池包(2)、电动机(3)，所述多组变速件中的每组所述变速件的传动比不同，所述发动机(1)的输出轴(12)分别与所述多组变速件的输入侧相连，所述多组变速件的输出侧与车轮(10)传动相连，其中，所述多组变速件中的每组所述变速件均设置有所述离合器，以控制所述变速件的啮合与分离，所述电池包(2)与所述电动机(3)电连接，所述电动机(3)的输出轴与所述车轮(10)传动相连。2.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述变速件包括具有不同传动比的第一组变速齿轮副(5)和第二组变速齿轮副(6)，所述第一组变速齿轮副(5)包括第一大齿轮(51)和第一小齿轮(52)，所述第二组变速齿轮副(6)包括第二大齿轮(61)、第二小齿轮(62)和传动轴(13)，所述第一小齿轮(52)和所述第二小齿轮(62)均与所述发动机(1)的输出轴(12)同轴相连，所述第一大齿轮(51)和所述第二大齿轮(61)设置在所述传动轴(13)上，并且，所述第一大齿轮(51)与所述第一小齿轮(52)啮合，所述第二大齿轮(61)与所述第二小齿轮(62)啮合。3.根据权利要求2所述的混合动力系统，其特征在于，所述离合器包括第一离合器(71)和第二离合器(72)，所述第一离合器(71)与所述第一大齿轮(51)相连，所述第二离合器(72)与所述第二小齿轮(62)相连。4.根据权利要求2所述的混合动力系统，其特征在于，所述第一大齿轮(51)与所述第一小齿轮(52)的传动比范围为2～4之间，所述第二大齿轮(61)与所述第二小齿轮(62)3～6之间。5.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统还包括减速机，所述减速机包括首级减速齿轮副、中间级减速齿轮副和末级减速齿轮副，所述首级减速齿轮副包括彼此啮合的首级大齿轮(81)和首级小齿轮(82)，所述末级减速齿轮副包括彼此啮合的末级大齿轮(91)和末级小齿轮(92)，所述首级大齿轮(81)与所述电动机(3)的输出轴相连，所述首级小齿轮(82)与所述中间级减速齿轮副相连，所述中间级减速齿轮副与所述末级大齿轮(91)相连，所述末级小齿轮(92)与所述车轮(10)相连。6.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统还包括发电机(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑海峰，严二冬，
申请(专利权)人：北京宝沃汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：