一种单离合器双电机动力换挡驱动系统、方法和车辆技术方案

本发明专利技术公开了一种单离合器双电机动力换挡驱动系统，ISG电机和发动机直连，离合器位于ISG和变速箱之间，输入轴上通过同步器移动，可以实现速比调整、档位切换。驱动TM电机位于输出轴，通过减速比将动力传递到轮端。相比现有技术，本发明专利技术将TM电机布置在换挡机构之后，选择合适速比及电机，实现TM单独纯电驱动，避免纯电动力中断换挡；本方案实现串联高效充电和驱动，在低速低电量拥有较好的驾驶性和经济性，也可利用单独电机启动发动机，避免滑磨启动时的驾驶性问题；本方案采用的较为简洁的AMT系统，实现纯电、串联、并联行驶等功能，在控制和成本上有较为明显的优势。本发明专利技术还提供了一种车辆和单离合器双电机动力换挡驱动方法。一种车辆和单离合器双电机动力换挡驱动方法。一种车辆和单离合器双电机动力换挡驱动方法。

【技术实现步骤摘要】
一种单离合器双电机动力换挡驱动系统、方法和车辆


[0001]本专利技术涉及新能源汽车动力系统控制
，特别涉及一种单离合器双电机动力换挡驱动系统、方法和车辆。

技术介绍

[0002]节能环保是当今汽车发展的主流趋势，而新能源化则是实现节能环保的关键技术。目前主流的混动技术可以按照串联、并联、混联划分，也可以根据电机数量、布置位置，离合器数量、布置位置划分。
[0003]单电机混动系统典型代表包括大众P2系统、比亚迪P3系统。大众P2系统基于双离合变速箱，在发动机和变速箱之间增加驱动电机和K0离合器，比亚迪P3系统电机布置在双离合变速箱末端，均可以实现纯电驱动、滑磨启动发动机、并联驱动等模式。双电机混动系统典型代表包括丰田THS系统，通用Volt系统，日产e
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POWER，本田I
‑
MMD系统、上汽EDU GEN1系统。丰田THS系统和通用Volt系统采用行星齿轮动力耦合方案，日产e
‑
POWER为串联方案，本田I
‑
MMD、上汽EDU GEN1系统是既能串联也能并联的混联方案。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种单离合器双电机动力换挡驱动系统，是紧凑高效的混动系统方案，避免纯电动力中断换挡。
[0005]本专利技术还提供了一种应用上述系统的单离合器双电机动力换挡驱动方法和车辆。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种单离合器双电机动力换挡驱动系统，包括：发动机、第一电机、第二电机、离合器和传动组件；
[0008]所述传动组件包括：输入轴、输出轴和变速齿轮副；
[0009]所述发动机和所述第一电机均通过所述离合器连接于所述输入轴；
[0010]多对变速齿轮副设置于所述输入轴和所述输出轴之间；
[0011]所述第二电机连接于所述输出轴。
[0012]优选地，所述传动组件还包括：行星排；
[0013]所述第二电机连接于所述行星排的太阳轮，所述行星排的行星架连接于所述输出轴。
[0014]优选地，所述传动组件还包括：啮合的第六齿轮和第七齿轮；
[0015]所述第六齿轮连接于所述第二电机，所述第七齿轮固定连接于所述输出轴。
[0016]优选地，所述传动组件还包括：同步器；
[0017]所述变速齿轮副包括：第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮；
[0018]所述第一齿轮和所述第二齿轮套设于所述输入轴；所述同步器设置于所述输入轴，用于同所述第一齿轮或所述第二齿轮连接；
[0019]所述第三齿轮和所述第四齿轮均固定连接于所述输出轴，所述第三齿轮啮合于所
述第一齿轮，所述第四齿轮啮合于所述第二齿轮。
[0020]优选地，所述传动组件还包括：同步器；
[0021]所述变速齿轮副包括：第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮；
[0022]所述第一齿轮和所述第二齿轮套设于所述输入轴；所述同步器设置于所述输入轴，用于同所述第一齿轮或所述第二齿轮连接；所述第二电机的输出轴直接连接于所述第一齿轮；
[0023]所述第三齿轮和所述第四齿轮均固定连接于所述输出轴，所述第三齿轮啮合于所述第一齿轮，所述第四齿轮啮合于所述第二齿轮。
[0024]优选地，所述传动组件还包括：同步器；
[0025]所述变速齿轮副包括：第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮；
[0026]所述第一齿轮和所述第二齿轮套设于所述输入轴；所述同步器设置于所述输入轴，用于同所述第一齿轮或所述第二齿轮连接；
[0027]所述第三齿轮和所述第四齿轮均固定连接于所述输出轴，所述第三齿轮啮合于所述第一齿轮，所述第四齿轮啮合于所述第二齿轮；所述第二电机的输出轴直接连接于所述第三齿轮。
[0028]优选地，还包括：差速器；
[0029]所述输出轴固定连接有第五齿轮，所述第五齿轮啮合于所述差速器的输入齿轮。
[0030]一种车辆，包括如上述的单离合器双电机动力换挡驱动系统。
[0031]一种单离合器双电机动力换挡驱动方法，采用如上述的单离合器双电机动力换挡驱动系统，所述方法至少包括：
[0032]纯电驱动模式，控制所述离合器打开，根据驾驶员需求分配扭矩至所述第二电机输出动力；
[0033]并联驱动模式，控制所述离合器闭合，根据控制策略分配扭矩至所述发动机、所述第一电机和所述第二电机输出动力。
[0034]优选地，在所述并联驱动模式下，升挡步骤包括：
[0035]S1、将所述发动机和所述第一电机的扭矩卸除到零扭，控制所述第二电机补偿以满足动力需求；
[0036]S2、打开所述离合器；
[0037]S3、控制所述同步器退低挡进高挡；
[0038]S4、控制所述发动机和所述第一电机输出负扭矩调速；
[0039]S5、将所述发动机和所述第一电机的转速调到高挡转速之上；
[0040]S6、逐步闭合所述离合器至所述发动机和所述第一电机与高挡速差消除；
[0041]S7、将所述发动机和所述第一电机升扭到需求扭矩，控制所述离合器完全压紧。
[0042]从上述的技术方案可以看出，本专利技术提供的单离合器双电机动力换挡驱动系统，可以实现纯电驱动、串联驱动、并联驱动、调速换挡等功能。ISG电机和发动机直连，离合器位于ISG和变速箱之间，输入轴上通过同步器移动，可以实现速比调整、档位切换。驱动TM电机位于输出轴，通过减速比将动力传递到轮端。相比上汽EDU GEN1系统，本专利技术将TM电机布置在换挡机构之后，选择合适速比及电机，可以实现TM单独纯电驱动，避免纯电动力中断换挡。相比大众P2系统，本方案可以实现串联高效充电和驱动，在低速低电量拥有较好的驾驶
性和经济性，也可利用单独电机启动发动机，避免的P2系统滑磨启动时的驾驶性问题。相比比亚迪P3系统，本方案未采用较为复杂的双离合变速箱，而是采用的较为简洁的AMT系统，但是同样可以实现纯电、串联、并联行驶等功能，在控制和成本上有较为明显的优势。
[0043]本专利技术实施例还提供了一种车辆和单离合器双电机动力换挡驱动方法，由于采用了上述的单离合器双电机动力换挡驱动系统，因此其也就具有相应的有益效果，具体可以参照前面说明，在此不再赘述。
附图说明
[0044]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。
[0045]图1为本专利技术提供的第一个实施例中单离合器双电机动力换挡驱动系统结构示意图；
[0046]图2为本专利技术提供的第二个实施例中单离合器双电机动力换挡驱动系统结构示意图；
[0047]图3为本专利技术提供的第三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单离合器双电机动力换挡驱动系统，其特征在于，包括：发动机、第一电机、第二电机、离合器和传动组件；所述传动组件包括：输入轴、输出轴和变速齿轮副；所述发动机和所述第一电机均通过所述离合器连接于所述输入轴；多对变速齿轮副设置于所述输入轴和所述输出轴之间；所述第二电机连接于所述输出轴。2.根据权利要求1所述的单离合器双电机动力换挡驱动系统，其特征在于，所述传动组件还包括：行星排；所述第二电机连接于所述行星排的太阳轮，所述行星排的行星架连接于所述输出轴。3.根据权利要求1所述的单离合器双电机动力换挡驱动系统，其特征在于，所述传动组件还包括：啮合的第六齿轮和第七齿轮；所述第六齿轮连接于所述第二电机，所述第七齿轮固定连接于所述输出轴。4.根据权利要求2或3所述的单离合器双电机动力换挡驱动系统，其特征在于，所述传动组件还包括：同步器；所述变速齿轮副包括：第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮；所述第一齿轮和所述第二齿轮套设于所述输入轴；所述同步器设置于所述输入轴，用于同所述第一齿轮或所述第二齿轮连接；所述第三齿轮和所述第四齿轮均固定连接于所述输出轴，所述第三齿轮啮合于所述第一齿轮，所述第四齿轮啮合于所述第二齿轮。5.根据权利要求1所述的单离合器双电机动力换挡驱动系统，其特征在于，所述传动组件还包括：同步器；所述变速齿轮副包括：第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮；所述第一齿轮和所述第二齿轮套设于所述输入轴；所述同步器设置于所述输入轴，用于同所述第一齿轮或所述第二齿轮连接；所述第二电机的输出轴直接连接于所述第一齿轮；所述第三齿轮和所述第四齿轮均固定连接于所述输出轴，所述第三齿轮啮合于所述第一齿轮，所述第四齿轮啮合于所述第二齿轮。6.根据权利要求1所述的单离合器双电机动力换挡驱动系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭凯，王宾宾，卢立来，郑宝均，李兴，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：