用于车辆的汽油压燃发动机的混合动力系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于车辆的汽油压燃发动机的混合动力系统，包括：汽油压燃发动机；发电机；电动机；第一行星齿轮，分别与汽油压燃发动机以及发电机连接；第二行星齿轮，安装在车辆的车架上，与电动机连接；输出轴，与第一行星齿轮以及第二行星齿轮连接，并从第二行星齿轮伸出以通过减速器与车辆的车轮连接；发动机离合器，分别与汽油压燃发动机以及第一行星齿轮连接；电动机离合器，分别与电动机以及第二行星齿轮连接；发动机锁止离合器，分别与汽油压燃发动机以及车辆的车架连接；以及发电机锁止离合器，分别与发电机以及车辆的车架连接。通过上述结构以改变汽油压燃发动机、发电机以及电动机与输出轴之间的传动关系，从而转换车辆的驱动模式。的驱动模式。的驱动模式。

【技术实现步骤摘要】
用于车辆的汽油压燃发动机的混合动力系统及控制方法


[0001]本专利技术的至少一种实施例涉及汽车动力系统
，尤其涉及一种用于车辆的汽油压燃发动机的混合动力系统及控制方法。

技术介绍

[0002]内燃机每年消费大量的石油，随着能源问题日益严峻，已有许多国家在近年提出了碳达峰、碳中和的减排目标，由此亟需发展相关技术来提高汽车产业的能源效率。目前除了提高内燃机本身的热效率以外，发展内燃动力与电驱动耦合的混合动力系统也成为了提高能源效率的有效途径。
[0003]现有的混合动力构型均存在一定的局限性，串联构型涉及多次能量转换，高速工况下系统效率低，并联构型发动机与输出轴机械耦合，难以保证发动机在高效工况下运行。汽油压燃(GCI)发动机是目前内燃机领域研究的一个热点。其优点为原始排放控制(NOx、碳烟)较柴油机更加容易，并且在部分工况下能够实现和柴油机相当的热效率。但是现有的汽油压燃发动机存在小负荷及启动工况燃烧稳定性差，大负荷工况燃烧粗暴，并且由于汽油粘度低，大负荷工况在相同NOx排放下，汽油压燃喷射压力较低，其热效率也低于柴油压燃的问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆的汽油压燃发动机的混合动力系统，包括：汽油压燃发动机(1)；发电机(2)；电动机(3)；第一行星齿轮(4)，分别与所述汽油压燃发动机(1)以及所述发电机(2)连接；第二行星齿轮(5)，安装在所述车辆的车架(6)上，与所述电动机(3)连接；输出轴(7)，与所述第一行星齿轮(4)以及所述第二行星齿轮(5)连接，并从所述第二行星齿轮(5)伸出以通过减速器与所述车辆的车轮连接；发动机离合器(11)，分别与所述汽油压燃发动机(1)以及所述第一行星齿轮(4)连接；电动机离合器(31)，分别与所述电动机(3)以及所述第二行星齿轮(5)连接；发动机锁止离合器(12)，分别与所述汽油压燃发动机(1)以及所述车辆的车架(6)连接；以及发电机锁止离合器(21)，分别与所述发电机(2)以及所述车辆的车架(6)连接；其中，通过分别控制所述发动机离合器(11)、所述电动机离合器(31)、所述发动机锁止离合器(12)以及所述发电机锁止离合器(21)闭合或者脱开，改变所述汽油压燃发动机(1)、所述发电机(2)以及所述电动机(3)与所述输出轴(7)之间的传动关系，以转换所述车辆的驱动模式。2.根据权利要求1所述的用于车辆的汽油压燃发动机的混合动力系统，其中，所述第一行星齿轮(4)，包括：第一行星架(41)，连接在所述汽油压燃发动机(1)上；第一太阳轮(42)，与安装在所述第一行星架(41)上的第一行星轮(44)啮合，并连接至所述发电机(2)；以及第一齿圈(43)，与安装在所述第一行星架(41)上的第一行星轮(44)啮合，并与所述输出轴(7)的第一端(71)连接；其中，所述发动机离合器(11)设置在所述汽油压燃发动机(1)与所述第一行星架(41)之间，以控制所述汽油压燃发动机(1)与所述第一行星架(41)连接或者断开，以在所述汽油压燃发动机(1)与所述第一行星架(41)连接时，所述汽油压燃发动机(1)驱动所述第一行星架(41)、所述第一齿圈(43)、所述第一太阳轮(42)以及所述输出轴(7)转动，所述第一太阳轮(42)带动所述发电机(2)发电。3.根据权利要求2所述的用于车辆的汽油压燃发动机的混合动力系统，其中，所述第二行星齿轮(5)，包括：第二太阳轮(51)，连接在所述电动机(3)上；第二行星架(52)，连接在所述输出轴(7)上，使得安装在所述第二行星架(52)上的第二行星轮(54)与所述第二太阳轮(51)啮合，且所述输出轴(7)的第二端(72)从所述第二行星架(52)伸出；以及第二齿圈(53)，安装在所述车辆的车架(6)上，并与安装在所述第二行星架(52)上的第二行星轮(54)啮合；其中，所述电动机离合器(31)设置在所述电动机(3)与所述第二太阳轮(51)之间，以控制所述电动机(3)与所述第二太阳轮(51)连接或者断开，以在所述电动机(3)与所述第二太
阳轮(51)连接时，所述电动机(3)驱动所述第二太阳轮(51)、所述第二行星架(52)、以及所述输出轴(7)转动。4.一种根据权利要求1
‑
3中任一项所述的用于车辆的汽油压燃发动机的混合动力系统的控制方法，包括：获取车辆的制动踏板行程C
b
；若所述制动踏板行程C
b
>0，则控制车辆执行制动模式；若所述制动踏板行程C
b
＝0，则获取油门踏板行程C
f
，并确定车辆当前的目标转矩T
req
；以及根据所述目标转矩T
req
与车辆以功率分流模式运行时输出轴(7)处的转矩区间的大小关系，确定车辆当前需要执行的驱动模式类型；其中，所述目标转矩T
req
为所述油门踏板行程C
f
与所述车辆在当前车速下的最大需求转矩的乘积。5.根据权利要求4所述的控制方法，其中，若所述目标转矩T
req
小于车辆以功率分流模式运行时输出轴(7)处的转矩的最小值T
reqd
，则获取当前动力电池电量SOC
act
；若所述当前动力电池电量SOC
act
大于动力电池低电量阈值SOC
low
，则控制车辆执行纯电驱动模式；若所述当前动力电池电量SOC
act
小于动力电池低电量阈值SOC
low
，则控制车辆执行发动机驱动模式；若所述目标转矩T
req
大于车辆以功率分流模式运行时输出轴(7)处的转矩的最大值T
req...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑尊清，赵明昊，王浒，卢志远，尧命发，刘海峰，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：