双模式机电混合动力系统及其控制

摘要

本发明介绍一种机电混合动力系统及其动力控制策略和方法。该混合动力系统包括发动机(内燃机)、变速器，储能器和控制器等主要零部件。所述变速器是一个由动力传输装置和动力调节装置构成的动力分流系统。动力调节装置包括两台电机，构成一个局部机电串联系统。该变速器利用调节流经局部串联系统的动力来调控整个动力系统输出端的速度和扭矩组合，即所谓的动力状态。变速器有不少于两种工作模式，至少可提供输出动力分流和复合动力分流两种不同的动力分流形式。控制器包括若干子控制器或控制模块。所述控制器根据动力系统工作情况，调配发动机的输出动力和储能器的输入、输出能量，设定发动机的动力状态(扭矩和转速)。控制器还进一步设定变速器的工作模式，并根据发动机设定转速和实际工作转速的误差信号，通过设置和控制电机工作扭矩来实现对发动机转速的控制。同时，控制器还通过发动机控制器调控发动机的工作扭矩。

主权项

一种至少具有两种工作模式，向驱动轴提供动力的混合动力系统，包括发动机，变速器和动力控制系统；动力控制系统至少包括变速器控制器和发动机控制器，其特征是：变速器至少包括一个动力分流机构，一个动力输出选择机构，第一、第二两台电机和相应的电机驱动、控制器；所述动力分流机构包括一个复合行星轮系，该复合行星轮系由第一、第二两个行星轮系组成；所述第一、第二两个行星轮系中至少有一个是非完整行星轮系；所述非完整行星轮系是指包含不多于两个同轴转动件的行星轮系；第一行星轮系的行星轮架与第二行星轮系的行星轮架构成一个公共的行星轮架；第一行星轮系的行星轮与第二行星轮系的行星轮构成行星轮对，由公共行星轮架支承；每对行星轮作外啮合；每一对行星轮中，至少有一个为长行星轮，一个为短行星轮；长行星轮除与短行星轮啮合外，还与太阳轮和圈轮啮合；短行星轮除与长行星轮啮合外，仅与圈轮或太阳轮两者中的一个啮合；所述动力输出选择机构包括一个齿轮轴系，它至少提供两个不同的速比，这些速比之间的比例关系由复合行星轮系的特征参数唯一确定；动力控制系统至少提供如下功能：(1)设置系统总动力要求，(2)调配系统动力资源，(3)设置发动机输出动力以及发动机转速和扭矩。