[發(fā)明專利]一種車輛混合動力系統(tǒng)的變速器及控制方法

有效

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• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113043828B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹必峰;王建;陳金柯;賈和坤
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: B60K6/547
• 分類號: B60K6/547;B60K6/387;B60K6/442;B60K17/16;B60L7/10
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本發(fā)明公開了一種車輛混合動力系統(tǒng)的變速器及控制方法，包括發(fā)動機(jī)總成、輔助電機(jī)、驅(qū)動電機(jī)、動力輸入軸、第一動力輸出軸、第二動力輸出軸、差速器和蓄電池；其控制方法構(gòu)成純電動驅(qū)動模式、純動力驅(qū)動模式、油電混合驅(qū)動模式、全功率輸出模式和能量回收模式等七種控制模式，換檔組件采用兩檔構(gòu)型。有益效果：本發(fā)明能夠更充分地利用輔助電機(jī)和驅(qū)動電機(jī)的性能，使得發(fā)動機(jī)總成的工作區(qū)間進(jìn)一步優(yōu)化，同時(shí)充分使用電機(jī)可以使得整個(gè)系統(tǒng)工作效率有效提升；采用兩檔構(gòu)型，是進(jìn)一步簡化變速器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)釋放空間，節(jié)省成本；在輔助電機(jī)布置中加入了第一同步器的機(jī)構(gòu)，使得這個(gè)輔助電機(jī)的工作模式增加，同時(shí)可以使整個(gè)系統(tǒng)工作更為平順。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種變速器及控制方法，特別指一種車輛混合動力系統(tǒng)的變速器及控制方法，屬于混合動力車輛的傳動系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著全球化石能源消耗量的日益增加，人類正面臨著越來越嚴(yán)峻的環(huán)境污染和資源枯竭問題。汽車作為當(dāng)前最主要的交通工具，每年要消耗大量的石油資源，且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車保有量還將持續(xù)增加。如何減少汽車對石油資源的消耗和對環(huán)境的影響受到了各大汽車企業(yè)和各國政府的重視。如今的汽車行業(yè)面臨著巨大壓力,由于混合動力汽車具有節(jié)能、低排放等優(yōu)點(diǎn),成為汽車研究與開發(fā)領(lǐng)域的重點(diǎn)。

傳統(tǒng)的混合動力變速器是在傳統(tǒng)變速器的基礎(chǔ)上進(jìn)行電動化改進(jìn)的方案，此種方案可以在傳統(tǒng)變速器基礎(chǔ)上更改為混合動力路線，是一種可以快速實(shí)現(xiàn)混合動力的方式，但是這種混合動力系統(tǒng)成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)難度大、質(zhì)量體積大，而且沒有辦法緩解對發(fā)動機(jī)的需求，同時(shí)多種動力源之間工作協(xié)同不暢，導(dǎo)致混合動力系統(tǒng)工作模式單一，無法滿足車輛行駛在復(fù)雜路況時(shí)對動力的需求。

現(xiàn)有技術(shù)的混合動力變速器存在兩種動力布置方案：第一種電機(jī)置于離合器前、發(fā)動機(jī)后；第二種電機(jī)置于離合器后、變速器前，但是在第一種方案中電機(jī)的作用只能是啟動發(fā)電，第二種中電機(jī)的作用是提供輔助驅(qū)動力，但是在多檔化換擋過程中需要頻繁脫開接合離合器從而達(dá)到發(fā)動機(jī)動力介入工作的能力，使得換擋過程變得冗余。兩種方案的混合動力存在多動力源工作協(xié)調(diào)不暢，導(dǎo)致混合動力系統(tǒng)中的動力源工作能力存在較大浪費(fèi)的問題。同時(shí)，add-on形式的混合動力變速器對于發(fā)動機(jī)工作依賴程度極大，電機(jī)多處于輔助工作狀態(tài)，導(dǎo)致整體油耗下降不明顯。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對現(xiàn)有技術(shù)中的混動變速器制造成本高、質(zhì)量大、體積大，多種動力源協(xié)同工作不暢以及工作模式單一的問題，本發(fā)明提供一種車輛混合動力系統(tǒng)的變速器及控制方法。

技術(shù)方案：一種車輛混合動力系統(tǒng)的變速器，包括發(fā)動機(jī)總成、輔助電機(jī)、驅(qū)動電機(jī)、動力輸入軸、第一動力輸出軸、第二動力輸出軸、差速器和蓄電池；

所述輔助電機(jī)與發(fā)動機(jī)總成之間設(shè)有發(fā)動機(jī)啟動齒輪副，所述輔助電機(jī)通過發(fā)動機(jī)啟動齒輪副與發(fā)動機(jī)總成連接；

所述輔助電機(jī)與動力輸入軸之間設(shè)有輔助電機(jī)驅(qū)動齒輪副，所述輔助電機(jī)通過輔助電機(jī)驅(qū)動齒輪副與動力輸入軸連接；

所述發(fā)動機(jī)啟動齒輪副的主動輪與輔助電機(jī)驅(qū)動齒輪副的主動輪之間設(shè)有第一同步器，所述第一同步器與輔助電機(jī)連接，所述第一同步器可以分別實(shí)現(xiàn)輔助電機(jī)與發(fā)動機(jī)啟動齒輪副的連接或者輔助電機(jī)與輔助電機(jī)驅(qū)動齒輪副的連接或者實(shí)現(xiàn)輔助電機(jī)的空轉(zhuǎn)；

所述發(fā)動機(jī)啟動齒輪副的從動輪與輔助電機(jī)驅(qū)動齒輪副的從動輪之間設(shè)有第一離合器；所述發(fā)動機(jī)總成與動力輸入軸連接，所述動力輸入軸上從發(fā)動機(jī)總成一側(cè)開始依次連接有發(fā)動機(jī)啟動齒輪副的從動輪、第一離合器和輔助電機(jī)驅(qū)動齒輪副，所述第一離合器實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)總成與動力輸入軸連接和斷開；

所述動力輸入軸與第一動力輸出軸之間設(shè)有換檔組件；

所述換檔組件組件與第一動力輸出軸的輸出端之間設(shè)有第二離合器，所述第二離合器控制第一動力輸出軸動力輸出的通斷；

所述第一動力輸出軸與差速器連接，驅(qū)動力由差速器輸出；