一种混合动力汽车动力耦合系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种混合动力汽车动力耦合系统及其控制方法，其中，动力耦合系统，包括：发动机（10）；发电机（11），与所述发动机（10）同轴相连；离合器（20），设置在所述发动机（10）与所述发电机（11）之间；驱动电机（12），通过传动装置分别与所述离合器（20）和差速器（30）相连；所述传动装置包括均设置于驱动电机输出轴（120）上的同步器（70）、第一档位齿轮（71）和第二档位齿轮（72），所述同步器（70）用于控制所述第一档位齿轮（71）或所述第二档位齿轮（72）与所述驱动电机输出轴（120）同步结合或分离。本发明专利技术可以有效改善混合动力汽车的动力性和经济性。

Power coupling system of hybrid electric vehicle and control method thereof

The present invention provides a hybrid vehicle coupling system and its control method, which comprises a power coupling system: engine (10); the generator (11), the engine and the clutch is coaxially connected; (10) (20), is arranged on the engine generator (10) and (11) between the; the drive motor (12), through a transmission device respectively with the clutch (20) and differential (30) connected; the transmission device comprises a are arranged on the output shaft of the drive motor (120) on the synchronization (70), (71) the first gear and the second gear (72). The synchronizer (70) for controlling the first gear (71) or the second gear (72) and the output shaft of the drive motor (120) combination or separation of synchronization. The invention can effectively improve the power performance and the economic performance of the hybrid electric vehicle.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源汽车领域，尤其涉及一种混合动力汽车动力耦合系统及其控制方法。
技术介绍
随着石油资源的缺乏和人们环保意识的提高，以及越来越严格的环境保护法规的要求，迫切需要可节省能源和低排放甚至是零排放的绿色环保汽车产品。为此，世界各国政府以及各大汽车制造商都在加大力度开发各种不同类型的新能源汽车。与传统内燃机相比，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（Hybridelectricvehicle，简称HEV）是有发动机和电动机，发动机消耗燃油，牵引电动机消耗动力电池的电能。近年来，用于混合动力汽车的动力驱动系统及其工作模式已成为研究热点。由于混合动力系统涉及传统发动机驱动以及电动机驱动，结构往往比较复杂，占用空间较大，影响车辆其他部件的布置。一方面目前比较主流的电机并联式混合动力系统中，普遍是电机采用盘式结构，安装在发动机与变速器之间，占用一定的轴向尺寸，造成动力总成轴向长度大，在整车上布置困难。由于受尺寸限制，电机的功率一般不大，纯电动下动力性能较差。另一方面，目前混合动力变速箱集成电机的方案中普遍采用一档齿轮结构，一般很少采用多档齿轮结构，要获得动力性和经济都满意往往比较困难。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种可提高动力性和经济性的混合动力汽车动力耦合系统及其控制方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种混合动力汽车动力耦合系统，包括：发动机；发电机，与所述发动机同轴相连；离合器，设置在所述发动机与所述发电机之间；驱动电机，通过传动装置分别与所述离合器和差速器相连；所述传动装置包括均设置于驱动电机输出轴上的同步器、第一档位齿轮和第二档位齿轮，所述同步器用于控制所述第一档位齿轮或所述第二档位齿轮与所述驱动电机输出轴同步结合或分离。其中，所述传动装置还包括：第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮和中间轴；所述第一齿轮与所述离合器的从动部分相连；所述第二齿轮、所述第三齿轮和所述第四齿轮均设置在所述中间轴上，所述第二齿轮分别与所述第一齿轮和所述第二档位齿轮相啮合，所述第三齿轮与所述第一档位齿轮相啮合；所述第五齿轮设置在驱动轴上，所述第五齿轮与所述第四齿轮相啮合并与所述差速器相连。其中，所述第一档位齿轮与所述第三齿轮之间，以及所述第二档位齿轮与所述第二齿轮之间分别形成不同的传动比。其中，所述同步器设置在所述第一档位齿轮和所述第二档位齿轮之间。其中，所述混合动力汽车动力耦合系统还包括：减振器，设置在所述发动机与所述离合器之间，所述减振器的输入端与所述发动机相连，所述减振器的输出端与所述离合器的主动部分相连。本专利技术还提供一种混合动力汽车动力耦合系统的控制方法，包括：步骤21，判断电池SOC值与第一阈值的大小关系，或者同时判断电池SOC值与第一阈值的大小关系以及车速与第二阈值的大小关系；步骤S22，根据判断结果，切换所述电动汽车动力耦合系统的工作模式，并且在所述工作模式下，控制同步器使第一档位齿轮或者第二档位齿轮与驱动电机输出轴同步结合，使驱动电机的动力经由第一档位齿轮或第二档位齿轮输出。其中，当所述步骤S21判断电池SOC值高于第一阈值时，所述步骤S22包括：控制所述发动机、发电机均不工作，断开所述离合器，所述驱动电机的动力经由第一档位齿轮或第二档位齿轮输出给所述传动装置后，再传递给所述差速器，所述混合动力汽车动力耦合系统进入纯电动模式。其中，当所述步骤S21判断电池SOC值低于第一阈值且车速低于第二阈值时，所述步骤S22包括：控制断开所述离合器，所述发动机带动所述发电机发电以向电池充电或给所述驱动电机供电，所述驱动电机的动力经由第一档位齿轮或第二档位齿轮输出给所述传动装置后，再传递给所述差速器，所述混合动力汽车动力耦合系统进入增程模式。其中，当所述步骤S21判断电池SOC值低于第一阈值且车速高于第二阈值时，所述步骤S22包括：控制所述离合器结合，所述驱动电机的动力经由第一档位齿轮或第二档位齿轮输出，与所述发动机的动力一部分耦合后传递给所述差速器；所述发动机的另一部分动力带动所述发电机发电以向电池充电或给所述驱动电机供电，所述混合动力汽车动力耦合系统进入混合驱动模式。其中，所述控制方法还包括：在制动时控制所述驱动电机产生制动力矩，并且在绕组中产生感应电流以向电池充电。本专利技术实施例的混合动力汽车动力耦合系统及其控制方法，通过在驱动电机输出轴上设置两个档位齿轮，并由同步器控制其与驱动电机输出轴同步结合或分离，使得驱动电机的动力可以经由两条输出路线输出，提供了两个档位，有效改善了动力性及经济性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一混合动力汽车动力耦合系统的结构示意图。图2是本专利技术实施例二混合动力汽车动力耦合系统的控制方法的流程示意图。图3是本专利技术实施例混合动力汽车动力耦合系统工作于纯电动模式的示意图。图4是本专利技术实施例混合动力汽车动力耦合系统工作于纯电动模式的另一示意图。图5是本专利技术实施例混合动力汽车动力耦合系统工作于增程模式的示意图。图6是本专利技术实施例混合动力汽车动力耦合系统工作于增程模式的另一示意图。图7是本专利技术实施例混合动力汽车动力耦合系统工作于混合模式的示意图。图8是本专利技术实施例混合动力汽车动力耦合系统工作于混合驱动模式的另一示意图。具体实施方式以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本专利技术可以用以实施的特定实施例。本专利技术所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本专利技术，而非对本专利技术保护范围的限制。请参照图1所示，本专利技术实施例一提供一种混合动力汽车动力耦合系统，包括：发动机10；发电机11，与发动机10同轴相连；离合器20，设置在发动机10与发电机11之间；驱动电机12，通过传动装置分别与离合器20和差速器30相连；传动装置包括均设置于驱动电机输出轴120上的同步器70、第一档位齿轮71和第二档位齿轮72，同步器70用于控制第一档位齿轮71或第二档位齿轮72与驱动电机输出轴120同步结合或分离。离合器20包括相互配合的主动部分和从动部分，离合器20的主动部分与发动机10的输出轴100相固定。本实施例中，传动装置还包括：第一齿轮21、第二齿轮22、第三齿轮23、第四齿轮24、第五齿轮25和中间轴210；第一齿轮21与离合器20的从动部分相连；第二齿轮22、第三齿轮23和第四齿轮24均设置在中间轴210上，第二齿轮22分别与第一齿轮21和第二档位齿轮72相啮合，第三齿轮23与第一档位齿轮71相啮合；第五齿轮25设置在驱动轴50上，第五齿轮25与第四齿轮24相啮合并与差速器30相连。同步器70设置在第一档位齿轮71和第二档位齿轮72之间。本专利技术实施例通过在驱动电机12的输出轴120上设置两个档位齿轮，并由同步器70控制其与输出轴120同步结合或分离，具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力汽车动力耦合系统，其特征在于，包括：发动机（10）；发电机（11），与所述发动机（10）同轴相连；离合器（20），设置在所述发动机（10）与所述发电机（11）之间；驱动电机（12），通过传动装置分别与所述离合器（20）和差速器（30）相连；所述传动装置包括均设置于驱动电机输出轴（120）上的同步器（70）、第一档位齿轮（71）和第二档位齿轮（72），所述同步器（70）用于控制所述第一档位齿轮（71）或所述第二档位齿轮（72）与所述驱动电机输出轴（120）同步结合或分离。

【技术特征摘要】
1.一种混合动力汽车动力耦合系统，其特征在于，包括：发动机（10）；发电机（11），与所述发动机（10）同轴相连；离合器（20），设置在所述发动机（10）与所述发电机（11）之间；驱动电机（12），通过传动装置分别与所述离合器（20）和差速器（30）相连；所述传动装置包括均设置于驱动电机输出轴（120）上的同步器（70）、第一档位齿轮（71）和第二档位齿轮（72），所述同步器（70）用于控制所述第一档位齿轮（71）或所述第二档位齿轮（72）与所述驱动电机输出轴（120）同步结合或分离。2.根据权利要求1所述的混合动力汽车动力耦合系统，其特征在于，所述传动装置还包括：第一齿轮（21）、第二齿轮（22）、第三齿轮（23）、第四齿轮（24）、第五齿轮（25）和中间轴（210）；所述第一齿轮（21）与所述离合器（20）的从动部分相连；所述第二齿轮（22）、所述第三齿轮（23）和所述第四齿轮（24）均设置在所述中间轴（210）上，所述第二齿轮（22）分别与所述第一齿轮（21）和所述第二档位齿轮（72）相啮合，所述第三齿轮（23）与所述第一档位齿轮（71）相啮合；所述第五齿轮（25）设置在驱动轴（50）上，所述第五齿轮（25）与所述第四齿轮（24）相啮合并与所述差速器（30）相连。3.根据权利要求2所述的混合动力汽车动力耦合系统，其特征在于，所述第一档位齿轮（71）与所述第三齿轮（23）之间，以及所述第二档位齿轮（72）与所述第二齿轮（22）之间分别形成不同的传动比。4.根据权利要求1所述的混合动力汽车动力耦合系统，其特征在于，所述同步器（70）设置在所述第一档位齿轮（71）和所述第二档位齿轮（72）之间。5.根据权利要求1所述的混合动力汽车动力耦合系统，其特征在于，所述混合动力汽车动力耦合系统还包括：减振器（40），设置在所述发动机（10）与所述离合器（20）之间，所述减振器（40）的输入端与所述发动机（10）相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雄，吴为理，赵江灵，张良，王金航，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44