一种采用双离合器的混合动力系统技术方案

本申请公开了一种采用双离合器的混合动力系统，包括：双离合器，其第一和第二离合器分别控制第一、第二输入轴与电机输出轴接合或分离。第一输入轴通过电机高速挡齿轮组连接动力输出轴。第二输入轴通过电机低速挡齿轮组与动力输出轴或四挡齿轮组接合。电机控制器，对驱动电机进行控制，还连接动力电池。发动机，其输出轴通过第三离合器与一挡齿轮组、二挡齿轮组、三挡齿轮组、四挡齿轮组之一接合或均不接合。一挡齿轮组、二挡齿轮组、三挡齿轮组均连接动力输出轴。四挡齿轮组与动力输出轴或电机低速挡齿轮组接合。本申请具有结构紧凑、系统高度集成、整车工作效率高、燃油经济性好、发动机低温和模式切换时冷起动平顺、低速爬坡能力好的特点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本申请公开了一种采用双离合器的混合动力系统，包括：双离合器，其第一和第二离合器分别控制第一、第二输入轴与电机输出轴接合或分离。第一输入轴通过电机高速挡齿轮组连接动力输出轴。第二输入轴通过电机低速挡齿轮组与动力输出轴或四挡齿轮组接合。电机控制器，对驱动电机进行控制，还连接动力电池。发动机，其输出轴通过第三离合器与一挡齿轮组、二挡齿轮组、三挡齿轮组、四挡齿轮组之一接合或均不接合。一挡齿轮组、二挡齿轮组、三挡齿轮组均连接动力输出轴。四挡齿轮组与动力输出轴或电机低速挡齿轮组接合。本申请具有结构紧凑、系统高度集成、整车工作效率高、燃油经济性好、发动机低温和模式切换时冷起动平顺、低速爬坡能力好的特点。【专利说明】一种采用双离合器的混合动力系统
本申请涉及一种混合动力汽车的动力系统。
技术介绍
混合动力汽车是指使用两种以上能量来源的车辆。最常见的油电混合动力汽车(Hybrid electric vehicle,简称HEV)具有发动机和电动机,发动机消耗燃油，电动机消耗动力电池的电能。HEV 主要有串联式(Series Hybrid)、并联式(Parallel Hybrid)和混联式(Combined Hybrid 或 Series-Parallel Hybrid 或 Parallel-Series Hybrid)三种混合动力系统。串联式混合动力系统仅以电动机作为驱动装置，发动机仅驱动发电机为动力电池充电及为电动机供电。由于发动机不直接参与车辆驱动，同时受到电动机功率大小的限制，整车动力性能普遍较差。并联式混合动力系统采用发动机和/或电动机共同驱动车辆。与串联式混合动力系统相比，整车动力性能有所提高，但发动机不能始终工作在最佳工作区域，燃油经济性较差。混联式混合动力系统采用发动机和/或电动机共同驱动车辆,另增一台集成式起动/发电机(integrated starter/generator,简称ISG)。该ISG既作为发动机的起动电机，又作为发动机运转后的发电机。混联式混合动力系统兼具串联式和并联式的功能及特性，但结构较为复杂，体积较大，且成本较高。在单电机并联式混合动力系统中，普遍取消传统发动机起动电机，改用电动机起动发动机。但由于低温下锂电池材料的化学特性，在低温下的动力输出较差，使发动机低温冷起动的平顺性较差。由纯电驱动模式向发动机和电动机共同驱动模式切换过程中，电动机不仅需要驱动车辆行驶，还需要提供足够大的扭矩快速起动发动机。由于行驶工况复杂多变，电动机往往峰值扭矩输出不足，直接影响该切换过程中发动机起动的平顺性。
技术实现思路
本申请所要解决的技术问题是提供一种并联式混合动力系统，采用双离合器实现并联式混合动力系统的各种功能。为解决上述技术问题，本申请采用双离合器的混合动力系统包括:—双离合器，其中具有第一离合器和第二离合器；第一离合器控制双离合器第一输入轴与电机输出轴接合或分离；第二离合器控制双离合器第二输入轴与电机输出轴接合或分离；双离合器第一输入轴连接电机高速挡齿轮组，电机高速挡齿轮组连接动力输出轴；双离合器第二输入轴连接电机低速挡齿轮组，电机低速挡齿轮组受到同步器三的控制而与动力输出轴接合、或与四挡齿轮组接合；—驱动电机，其输出轴连接着双离合器；—电机控制器，对驱动电机进行控制；电机控制器还连接着动力电池；—发动机，其输出轴连接第三离合器的一端，第三离合器的另一端受到同步器一和同步器二的控制而与一挡齿轮组、二挡齿轮组、三挡齿轮组、四挡齿轮组之一接合或均不接合；一挡齿轮组、二挡齿轮组、三挡齿轮组均连接着动力输出轴；四挡齿轮组受到同步器三的控制而与动力输出轴接合、或与电机低速挡齿轮组接合。进一步地，双离合器第一输入轴为空心轴，双离合器第二输入轴为实心轴且同轴心地设置在双离合器第一输入轴之中。进一步地，所述同步器一位于一挡齿轮组和二挡齿轮组之间，在同步器一中具有一个可移动的接合套一；当该接合套一位于第一位置，发动机的输出轴通过离合器与一挡齿轮组接合；当该接合套一位于第二位置，发动机的输出轴通过离合器与二挡齿轮组接合；当该接合套一位于第三位置，发动机的输出轴通过离合器与一挡齿轮组和二挡齿轮组均不接合。进一步地，所述同步器二位于三挡齿轮组和四挡齿轮组之间，在同步器二中具有一个可移动的接合套二；当该接合套二位于第一位置，发动机的输出轴通过离合器与三挡齿轮组接合；当该接合套二位于第二位置，发动机的输出轴通过离合器与四挡齿轮组接合；当该接合套二位于第三位置，发动机的输出轴通过离合器与三挡齿轮组和四挡齿轮组均不接合。进一步地，所述同步器三中具有一个可移动的接合套三；当该接合套三位于第一位置，四挡齿轮组与动力输出轴接合，电机低速挡齿轮组也与动力输出轴接合；当该接合套三位于第二位置，四挡齿轮组不与动力输出轴接合，电机低速挡齿轮组也不与动力输出轴接合，四挡齿轮组与电机低速挡齿轮组接合。本申请采用双离合器的混合动力系统及其实现方法具有结构紧凑、系统高度集成、整车工作效率高、燃油经济性好、发动机低温起动平顺、低速爬坡能力好的特点。【专利附图】【附图说明】图1是本申请采用双离合器的混合动力系统的结构示意图；图2?图30是本申请采用双离合器的混合动力系统的各种工作模式的能量传递路径意图。图中附图标记说明:I为双离合器；10为第一离合器；11为双离合器第一输入轴；15为第二离合器；16为双离合器第二输入轴；2为驱动电机；21为电机输出轴；25为电机控制器；3为动力电池；31为充电接口 ；4为发动机；41为发动机输出轴；42为第三离合器；51为一挡齿轮组；52为二挡齿轮组；53为三挡齿轮组；54为四挡齿轮组；61为同步器一 ；62为同步器二 ；63为同步器三；7为电机低速挡齿轮组；8为电机高速挡齿轮组；9为动力输出轴。【具体实施方式】请参阅图2，这是本申请采用双离合器的混合动力系统的一个实施例。双离合器I中具有第一离合器10和第二离合器15。第一离合器10连接着双离合器第一输入轴11,用于将双离合器第一输入轴11与电机输出轴21接合或分离。第二离合器15连接着双离合器第二输入轴16,用于将双离合器第二输入轴16与电机输出轴21接合或分离。例如,双离合器第一输入轴11为空心轴，双离合器第二输入轴16为实心轴且同轴心地设置在双离合器第一输入轴11之中。驱动电机2的输出轴21连接着双离合器I。电机控制器25通过三相线连接着驱动电机2从而控制其工作。电机控制器25还连接着动力电池3。电机控制器25中可选地集成有逆变器。动力电池3可选地具有充电接口 31，用于由外接电源进行充电。发动机4的输出轴41通过第三离合器42与一挡齿轮组51、二挡齿轮组52、三挡齿轮组53、四挡齿轮组54之一接合或均不接合，接合关系受到同步器一 61和同步器二 62的控制。双离合器第一输入轴11连接电机高速挡齿轮组8。双离合器第二输入轴16连接电机低速挡齿轮组7。一挡齿轮组51、二挡齿轮组52、三挡齿轮组53、电机高速挡齿轮组8均连接动力输出轴9。受到同步器三63的控制，四挡齿轮组54与动力输出轴9接合同时电机低速挡齿轮组7与动力输出轴9接合、或四挡齿轮组54与电机低速挡齿轮组7接合。所述同步器一 61位于一挡齿轮组51和二挡齿轮组52之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用双离合器的混合动力系统，其特征是，包括：——双离合器，其中具有第一离合器和第二离合器；第一离合器控制双离合器第一输入轴与电机输出轴接合或分离；第二离合器控制双离合器第二输入轴与电机输出轴接合或分离；双离合器第一输入轴连接电机高速挡齿轮组，电机高速挡齿轮组连接动力输出轴；双离合器第二输入轴连接电机低速挡齿轮组，电机低速挡齿轮组受到同步器三的控制而与动力输出轴接合、或与四挡齿轮组接合；——驱动电机，其输出轴连接着双离合器；——电机控制器，对驱动电机进行控制；电机控制器还连接着动力电池；——发动机，其输出轴连接第三离合器的一端，第三离合器的另一端受到同步器一和同步器二的控制而与一挡齿轮组、二挡齿轮组、三挡齿轮组、四挡齿轮组之一接合或均不接合；一挡齿轮组、二挡齿轮组、三挡齿轮组均连接着动力输出轴；四挡齿轮组受到同步器三的控制而与动力输出轴接合、或与电机低速挡齿轮组接合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾佳鼎，李至浩，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31