一种双离合器变速器混合动力汽车动力系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种双离合器变速器混合动力汽车动力系统，包括：发动机、电机、奇数轴、偶数轴、输出轴、奇数轴离合器、偶数轴离合器；发动机与奇数轴离合器的输入轴连接，奇数轴离合器的输出轴与奇数轴连接，偶数轴离合器的输入轴通过耦合同步器选择性地与电机相连或与发动机相连，偶数轴离合器的输出轴与偶数轴连接；奇数轴和偶数轴上安装有多个主动齿轮，输出轴上空套有多个与多个主动齿轮常啮合的从动齿轮，并通过同步器选择性地与不同从动齿轮连接；电机与奇数轴连接。本发明专利技术还提供一种双离合器变速器混合动力汽车动力系统的控制方法。本发明专利技术可实现各个挡位下的电机联合驱动或发电和实现用电机平稳起动发动机。

A dual clutch transmission hybrid electric vehicle power system and its control method

The invention provides a dual clutch transmission hybrid electric vehicle power system, including: engine, motor, odd shaft, even shaft, output shaft, odd shaft clutch, even shaft clutch; engine and odd shaft clutch input shaft connection, odd shaft clutch output shaft and odd shaft connection, even shaft. The input shaft of the clutch is selectively connected to the motor or to the engine through a coupling synchronizer, and the output shaft of the even-axis clutch is connected to the even-axis; the odd-axis and even-axis are equipped with a plurality of active gears, and the hollow sleeve of the output shaft is equipped with a plurality of driven gears that are often meshed with a plurality of active gears, and is selected through a synchronizer. It is connected with different driven gears, and the motor is connected with odd shaft. The invention also provides a control method for the power system of the dual clutch transmission hybrid electric vehicle. The invention can realize the motor joint driving or power generation under each gear and realize the motor stable starting engine.

【技术实现步骤摘要】
一种双离合器变速器混合动力汽车动力系统及其控制方法
本专利技术涉及一种混合动力汽车动力系统，特别涉及一种双离合器混合动力汽车动力系统及其控制方法，属于电动汽车

技术介绍
双离合器变速器由于在换挡过程中无动力中断，因此得到广泛的应用。基于双离合器变速器开发的混合动力系统目前属于搭载开发的主流方案。专利文献1(DE102009059944A1)公开的双离合器混合动力方案是在传统车的发动机和双离合器变速器之间增加一个分离离合器和电动机实现，其中分离离合器位于发动机和电动机之间。这种混合动力方案具备所有混合动力功能，无需对传统的双离合器变速器做改动，但是需要增加一个离合器来保证车辆用电机驱动的时候脱开发动机以及起动发动机，控制简单，但成本较高。专利文献2(CN203543640U)公开的双离合器混合动力方案将电机与传统的双离合器变速器的奇数轴或者偶数轴相连。这种方案纯电动行驶时只能用与电机直接连接的奇数轴挡位或者偶数轴挡位驱动，且纯电动换挡过程中有动力中断。这种方案在纯电动行驶时不能用电机平稳起动发动机，需要额外的起动设备，成本较高。专利文献3(CN103863085A)公开的双离合器混合动力方案将电机和双离合器变速器的奇数轴和偶数轴分别用一个同步器耦合。这种方案本质上与专利文献2相同，优点是纯电动驱动可以用到所有挡位。这种方案的纯电动换挡过程中也有动力中断，且在纯电动行驶时不能用电机平稳起动发动机，需要额外的起动设备，成本较高。专利文献4(CN101716880A)公开的双离合器混合动力方案将电机和双离合器变速器的输出轴相连。这种方案纯电动驱动时无法换挡，电机扭矩需求大。这种方案混合动力电机无法实现停车发电，需要额外的高压发电装置，且在纯电动行驶时不能用电机平稳起动发动机，需要额外的起动设备，成本较高。因此，亟待需要提供一种在纯电动行驶时能用电机平稳起动发动机，不需要额外的起动设备，成本较低的双离合器混合动力方案。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供一种双离合器变速器混合动力汽车动力系统，该系统在纯电动驱动时可以用电机平稳起动发动机，成本低，并且在发动机驱动和纯电动时可用多挡行驶，且换挡过程中无动力中断。另外，本专利技术还提供一种双离合器变速器混合动力汽车动力系统的控制方法。本专利技术采用的技术方案为：本专利技术实施例提供一种双离合器变速器混合动力汽车动力系统，包括：发动机、电机、奇数轴、偶数轴、输出轴、奇数轴离合器、偶数轴离合器、奇数挡同步器、偶数挡同步器和耦合同步器；所述发动机与所述奇数轴离合器的输入轴连接，所述奇数轴离合器的输出轴与所述奇数轴连接，所述偶数轴离合器的输入轴通过耦合同步器选择性地与所述电机相连或与所述发动机相连，所述偶数轴离合器的输出轴与所述偶数轴连接；所述奇数轴上安装有多个奇数挡主动齿轮，所述偶数轴上安装有多个偶数挡主动齿轮，所述输出轴上空套有多个与所述奇数挡主动齿轮和偶数挡主动齿轮常啮合的奇数挡从动齿轮和偶数挡从动齿轮，所述输出轴通过所述奇数挡同步器选择性地与不同的奇数挡从动齿轮连接，以及通过所述偶数挡同步器选择性地与不同的偶数挡从动齿轮连接；所述电机通过齿轮传动机构与所述奇数轴连接，所述电机的转速方向与所述奇数轴的转速方向相同。可选地，所述系统的工作模式包括：停车发电模式、纯电动模式、发动机驱动及电机驱动或发电模式、制动能量回收模式。可选地，在所述停车发电模式下，所述奇数挡同步器、所述偶数挡同步器和所述耦合同步器均处于断开状态，所述奇数轴离合器处于结合状态，所述偶数轴离合器处于分离状态，所述发动机驱动电机进行发电。可选地，在所述纯电动模式下，所述奇数轴离合器处于分离状态，所述奇数挡同步器处于断开状态，所述偶数轴离合器处于结合状态，所述偶数挡同步器根据车速选择合适的偶数挡，所述电机通过所述耦合同步器与所述偶数轴离合器的输入轴相连，所述电机输出的动力通过选择的偶数挡传递到所述输出轴上，以驱动车辆。可选地，在所述发动机驱动及电机驱动或发电模式下，所述偶数轴离合器的输入轴通过所述耦合同步器与所述发动机相连；当所述电机参与驱动或者发电时，当所述发动机利用奇数挡驱动时，所述偶数轴离合器处于分离状态，所述偶数挡同步器处于结合状态，所述电机与发动机相连，直接参与驱动或发电；当所述发动机利用偶数挡驱动时，所述奇数挡同步器处于断开状态，所述奇数轴离合器处于结合状态，所述电机参与驱动或发电。可选地，在所述制动能量回收模式下，所述发动机停机，所述奇数挡同步器处于断开状态，所述奇数轴离合器处于分离状态，所述偶数轴离合器处于结合状态，所述偶数挡同步器选择合适的挡位进行结合，所述电机通过所述耦合同步器与所述偶数轴离合器的输入轴相连。本专利技术另一实施例提供一种双离合器变速器混合动力汽车动力系统的控制方法，用于对前述的系统进行控制，所述方法包括：通过对所述耦合同步器、所述奇数挡同步器、所述偶数挡同步器、所述奇数轴离合器和所述偶数轴离合器进行控制，以实现纯电动换挡控制和纯电动起动发动机控制。可选地，所述纯电动换挡通过以下控制来实现：首先将电机扭矩降低为0，控制偶数挡同步器断开当前挡位对应的齿轮，然后控制电机的转速与目标偶数挡位对应的转速相同，然后再将电机扭矩降低为0，控制偶数挡同步器结合目标偶数挡位，完成纯电动换挡。可选地，所述纯电动起动发动机通过以下控制来实现：首先控制偶数挡离合器的输出扭矩等于当前目标驱动扭矩，然后增加电机扭矩使偶数挡离合器处于打滑状态，保证偶数挡离合器的输出扭矩不变，然后逐渐结合奇数轴离合器，用电机拖动发动机起动。本专利技术实施例提供的双离合器变速器混合动力汽车动力系统及其控制方法，偶数轴离合器通过一个耦合同步器选择性地与电机和发动机进行连接，实现电机和发动机的动力耦合，简单有效；另外，可以在纯电动模式下使用电机实现平稳起动发动机，无需其他起动装置，成本较低。此外，在发动机驱动时保留了传统双离合变速器无换挡动力中断的优点，同时可以实现各个挡位下的电机联合驱动或发电。附图说明图1为本专利技术实施例提供的双离合器变速器混合动力汽车动力系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。图1为本专利技术实施例提供的双离合器变速器混合动力汽车动力系统的结构示意图。如图1所示，本专利技术实施例提供的双离合器变速器混合动力汽车动力系统，包括：发动机ICE1、电机EM7、奇数轴3、偶数轴8、输出轴2、奇数轴离合器C1、偶数轴离合器C2、奇数挡同步器S1、偶数挡同步器S2和耦合同步器S0。其中，所述发动机1与所述奇数轴离合器C1的输入轴连接，所述奇数轴离合器C1的输出轴与所述奇数轴3连接，所述偶数轴离合器C2的输入轴通过所述耦合同步器S0选择性地与所述电机7相连或与所述发动机1相连，所述偶数轴离合器C2的输出轴与所述偶数轴8连接。所述奇数轴3上安装有多个奇数挡主动齿轮，所述偶数轴8上安装有多个偶数挡主动齿轮，所述输出轴2上空套有多个与所述奇数挡主动齿轮和偶数挡主动齿轮常啮合的奇数挡从动齿轮和偶数挡从动齿轮，所述输出轴2通过奇数挡同步器S1选择性地与不同的奇数挡从动齿轮连接，以及通过偶数挡同步器S2选择性地与不同的偶数挡从动齿轮连接。在一个实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双离合器变速器混合动力汽车动力系统，其特征在于，包括：发动机、电机、奇数轴、偶数轴、输出轴、奇数轴离合器、偶数轴离合器、奇数挡同步器、偶数挡同步器和耦合同步器；所述发动机与所述奇数轴离合器的输入轴连接，所述奇数轴离合器的输出轴与所述奇数轴连接，所述偶数轴离合器的输入轴通过所述耦合同步器选择性地与所述电机相连或与所述发动机相连，所述偶数轴离合器的输出轴与所述偶数轴连接；所述奇数轴上安装有多个奇数挡主动齿轮，所述偶数轴上安装有多个偶数挡主动齿轮，所述输出轴上空套有多个与所述奇数挡主动齿轮和偶数挡主动齿轮常啮合的奇数挡从动齿轮和偶数挡从动齿轮，所述输出轴通过所述奇数挡同步器选择性地与不同的奇数挡从动齿轮连接，以及通过所述偶数挡同步器选择性地与不同的偶数挡从动齿轮连接；所述电机通过齿轮传动机构与所述奇数轴连接，所述电机的转速方向与所述奇数轴的转速方向相同。

【技术特征摘要】
1.一种双离合器变速器混合动力汽车动力系统，其特征在于，包括：发动机、电机、奇数轴、偶数轴、输出轴、奇数轴离合器、偶数轴离合器、奇数挡同步器、偶数挡同步器和耦合同步器；所述发动机与所述奇数轴离合器的输入轴连接，所述奇数轴离合器的输出轴与所述奇数轴连接，所述偶数轴离合器的输入轴通过所述耦合同步器选择性地与所述电机相连或与所述发动机相连，所述偶数轴离合器的输出轴与所述偶数轴连接；所述奇数轴上安装有多个奇数挡主动齿轮，所述偶数轴上安装有多个偶数挡主动齿轮，所述输出轴上空套有多个与所述奇数挡主动齿轮和偶数挡主动齿轮常啮合的奇数挡从动齿轮和偶数挡从动齿轮，所述输出轴通过所述奇数挡同步器选择性地与不同的奇数挡从动齿轮连接，以及通过所述偶数挡同步器选择性地与不同的偶数挡从动齿轮连接；所述电机通过齿轮传动机构与所述奇数轴连接，所述电机的转速方向与所述奇数轴的转速方向相同。2.根据权利要求1所述的双离合器变速器混合动力汽车动力系统，其特征在于，所述系统的工作模式包括：停车发电模式、纯电动模式、发动机驱动及电机驱动或发电模式、制动能量回收模式。3.根据权利要求2所述的双离合器变速器混合动力汽车动力系统，其特征在于，在所述停车发电模式下，所述奇数挡同步器、所述偶数挡同步器和所述耦合同步器均处于断开状态，所述奇数轴离合器处于结合状态，所述偶数轴离合器处于分离状态，所述发动机驱动电机进行发电。4.根据权利要求2所述的双离合器变速器混合动力汽车动力系统，其特征在于，在所述纯电动模式下，所述奇数轴离合器处于分离状态，所述奇数挡同步器处于断开状态，所述偶数轴离合器处于结合状态，所述偶数挡同步器根据车速选择合适的偶数挡，所述电机通过所述耦合同步器与所述偶数轴离合器的输入轴相连，所述电机输出的动力通过选择的偶数挡传递到所述输出轴上，以驱动车辆。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁赫奇，杨兴旺，李川，刘建康，崔金龙，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22