混合动力机电耦合装置、车辆及控制方法与流程

本发明涉及车辆领域，主要涉及一种混合动力机电耦合装置、车辆及控制方法。

背景技术：

1、混合动力机电耦合装置包括发动机、发电机和驱动电机，并且发动机与发电机之间以及发动机与驱动电机之间均通过齿轮传动组件进行传动连接，导致横向上的长度较大。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种混合动力机电耦合装置，解决现有的混合动力机电耦合装置在横向上的长度较大的问题。

2、为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

3、混合动力机电耦合装置，包括发动机、发电机、动力输出轴、离合器、传动机构和驱动电机；所述发电机的输入轴与所述发动机的输出轴固定连接，并且所述发动机的输出轴与动力输出轴相连，所述离合器设置在所述发动机的输出轴与动力输出轴之间，所述离合器用于控制所述发动机的输出轴与所述动力输出轴耦合或者控制所述发动机的输出轴与所述动力输出轴分离；所述传动机构的输出端与所述动力输出轴连接，所述传动机构的输入端与所述驱动电机连接；所述发动机、所述发电机、所述离合器、所述动力输出轴、所述驱动电机和所述传动机构同轴设置。

4、在本申请的一些方案中，所述发电机的中心轴具有沿轴向设置的第一中心孔，所述发动机的输出轴贯穿所述第一中心孔，并且与所述发电机的中心轴固定连接。

5、在本申请的一些方案中，所述驱动电机的中心轴上具有沿轴向设置的第二中心孔，所述动力输出轴贯穿所述第二中心孔，并且所述动力输出轴能够相对所述驱动电机的中心轴转动。

6、在本申请的一些方案中，所述传动机构包括太阳轮、行星架和齿圈，所述行星架与所述太阳轮传动连接，所述齿圈与所述行星架传动连接，所述太阳轮、所述行星架和所述齿圈的三者中，其中之一与所述驱动电机连接，第二者与所述动力输出轴连接，第三者与变速箱连接。

7、在本申请的一些方案中，所述太阳轮与所述驱动电机连接，所述行星架与变速箱连接，所述齿圈与所述动力输出轴连接。

8、在本申请的一些方案中，所述太阳轮与所述驱动电机连接，所述行星架与所述动力输出轴连接，所述齿圈与变速箱连接。

9、一种车辆，包括车体、车轮组件和上述的混合动力机电耦合装置，所述车轮组件和所述混合动力机电耦合装置均连接在所述车体上，并且所述车轮组件和所述混合动力机电耦合装置的动力输出轴传动连接。

10、一种车辆的控制方法，应用于混合动力机电耦合装置中，所述控制方法包括起步状态的控制，所述起步状态的控制包括：

11、计算道路的坡度和获取电池的soc值；

12、判断电池的soc值是否大于预设第一soc阈值；

13、若电池的soc值大于预设第一soc阈值，控制混合动力机电耦合装置进入纯电动模式；

14、若电池的soc值不大于预设第一soc阈值，判断道路的坡度是否大于预设坡度；

15、若道路的坡度大于预设坡度，控制混合动力机电耦合装置进入并联混动模式；

16、若道路的坡度不大于预设坡度，控制混合动力机电耦合装置进入串联混动模式。

17、在本申请的一些方案中，所述混合动力机电耦合装置处于纯电动模式时，离合器处于分离状态，并且驱动电机处于工作状态；

18、所述混合动力机电耦合装置处于并联混动模式时，离合器处于耦合状态，并且驱动电机和发动机处于工作状态；

19、混合动力机电耦合装置处于串联混动模式时，离合器处于分离状态，并且驱动电机和发动机处于工作状态。

20、在本申请的一些方案中，道路的倾角θ为：

21、

22、其中，

23、twheel＝(tengine+tem1iem1)iice1+tem2iem2towheel；

24、式中，twheel为轮边扭矩，根据发动机及发电机、驱动电机的扭矩计算得到，r为轮胎半径，m为整车满载质量，a为整车加速度，f0、f1、f2为整车阻力系数，v为车速，g为重力加速度，iem1为发电机到发动机速比，iice1为发动机到轮端的速比，iem2towheel为驱动电机到轮端速比。

25、一种车辆的控制方法，应用于混合动力机电耦合装置中，所述控制方法包括行驶状态的控制，所述行驶状态的控制包括：

26、根据电池的soc值，划分为中高soc状态和低soc状态；

27、若电池的soc值处于低soc状态，当电池的soc值大于预设第二soc阈值时，进入中高soc状态；

28、若电池的soc值处于中高soc状态，当电池的soc值小于预设第三soc阈值时，进入低soc状态；

29、其中，预设第二soc阈值不小于预设第三soc阈值。

30、在本申请的一些方案中，当电池的soc值处于中高soc状态，控制所述混合动力机电耦合装置处于纯电动模式。

31、在本申请的一些方案中，所述混合动力机电耦合装置处于纯电动模式时，离合器处于分离状态，并且驱动电机处于工作状态。

32、在本申请的一些方案中，当电池的soc值处于低soc状态，获取轮边需求扭矩、第一轮边扭矩阈值和第二轮边扭矩阈值；

33、比较轮边需求扭矩与第一轮边扭矩阈值的大小，若轮边需求扭矩小于第一轮边扭矩阈值，控制所述混合动力机电耦合装置处于串联混动模式；

34、若轮边需求扭矩不小于第一轮边扭矩阈值，比较轮边需求扭矩与第二轮边扭矩阈值的大小；

35、若轮边需求扭矩大于第二轮边扭矩阈值，控制所述混合动力机电耦合装置处于并联混动模式；

36、其中，第二轮边扭矩阈值不小于第一轮边扭矩阈值。

37、在本申请的一些方案中，当混合动力机电耦合装置处于并联混动模式时，离合器处于耦合状态，并且驱动电机和发动机处于工作状态；

38、当混合动力机电耦合装置处于串联混动模式时，离合器处于分离状态，并且驱动电机和发动机处于工作状态。

39、有益效果：混合动力机电耦合装置包括发动机、动力输出轴、离合器、发电机、驱动电机和传动机构，发电机的输出轴连接在发动机的输出轴上，离合器设置在动力输出轴与发动机的输出轴之间，驱动电机通过传动机构与动力输出轴连接，该装置只需要一个离合器控制发动机与动力输出轴之间的动力传输的通断，进而实现在纯电动模式、串联混动模式、并联混动模式以及制动能量回收模式的切换，结构简单；发动机、发电机、动力输出轴、离合器、驱动电机以及传动机构同轴设置，使得能够降低动力耦合装置在横向上的长度。

技术特征：

1.混合动力机电耦合装置，其特征在于，包括发动机、发电机、动力输出轴、离合器、传动机构和驱动电机；

2.根据权利要求1所述的混合动力机电耦合装置，其特征在于，所述发电机的中心轴具有沿轴向设置的第一中心孔，所述发动机的输出轴贯穿所述第一中心孔，并且与所述发电机的中心轴固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的混合动力机电耦合装置，其特征在于，所述驱动电机的中心轴上具有沿轴向设置的第二中心孔，所述动力输出轴贯穿所述第二中心孔，并且所述动力输出轴能够相对所述驱动电机的中心轴转动。

4.根据权利要求1所述的混合动力机电耦合装置，其特征在于，所述传动机构包括太阳轮、行星架和齿圈，所述行星架与所述太阳轮传动连接，所述齿圈与所述行星架传动连接，所述太阳轮、所述行星架和所述齿圈的三者中，其中之一与所述驱动电机连接，第二者与所述动力输出轴连接，第三者与变速箱连接。

5.根据权利要求4所述的混合动力机电耦合装置，其特征在于，所述太阳轮与所述驱动电机连接，所述行星架与变速箱连接，所述齿圈与所述动力输出轴连接。

6.根据权利要求4所述的混合动力机电耦合装置，其特征在于，所述太阳轮与所述驱动电机连接，所述行星架与所述动力输出轴连接，所述齿圈与变速箱连接。

7.一种车辆，其特征在于，包括车体、车轮组件和如权利要求1-6任一项所述的混合动力机电耦合装置，所述车轮组件和所述混合动力机电耦合装置均连接在所述车体上，并且所述车轮组件和所述混合动力机电耦合装置的动力输出轴传动连接。

8.一种车辆的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-7任一项中的混合动力机电耦合装置，所述控制方法包括起步状态的控制，所述起步状态的控制包括：

9.根据权利要求8所述的车辆的控制方法，其特征在于，

10.根据权利要求8所述的车辆的控制方法，其特征在于，道路的倾角θ为：

11.一种车辆的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-8任一项中的混合动力机电耦合装置，所述控制方法包括行驶状态的控制，所述行驶状态的控制包括：

12.根据权利要求11所述的车辆的控制方法，其特征在于，

13.根据权利要求12所述的车辆的控制方法，其特征在于，所述混合动力机电耦合装置处于纯电动模式时，离合器处于分离状态，并且驱动电机处于工作状态。

14.根据权利要求11所述的车辆的控制方法，其特征在于，

15.根据权利要求14所述的车辆的控制方法，其特征在于，

技术总结本发明提供了一种混合动力机电耦合装置、车辆及控制方法，混合动力机电耦合装置包括发动机、动力输出轴、离合器、发电机、驱动电机和传动机构，发电机的输出轴连接在发动机的输出轴上，离合器设置在动力输出轴与发动机的输出轴之间，驱动电机通过传动机构与动力输出轴连接，该装置只需要一个离合器控制发动机与动力输出轴之间的动力传输的通断，进而实现在纯电动模式、串联混动模式、并联混动模式以及制动能量回收模式的切换，结构简单；发动机、发电机、动力输出轴、离合器、驱动电机以及传动机构同轴设置，使得能够降低动力耦合装置在横向上的长度。技术研发人员：赵江灵,刘学武,黄河,祁宏钟,赵成飞,李瑶瑶受保护的技术使用者：广州汽车集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9