一种商用车的串并联混合动力换挡系统和换挡控制方法技术方案

本发明专利技术提出了一种商用车的串并联混合动力换挡系统和换挡控制方法，该系统包括：电驱桥换挡单元

【技术实现步骤摘要】
一种商用车的串并联混合动力换挡系统和换挡控制方法


[0001]本专利技术属于商用车换挡控制
，特别涉及一种商用车的串并联混合动力换挡系统和换挡控制方法
。

技术介绍

[0002]双电机串并联混动系统已经被充分证实能够实现较高节油率，基于汽油机的双电机混动系统能够达到
30
％的节油率，双电机混动系统不仅能够实现转速与车速的解耦，也能实现发动机扭矩与需求驱动功率的解耦，因此可以实现较高的节油率
。
[0003]和汽油机不同的是，柴油机万有梯度远小于汽油机，因此串联混动模式应用于柴油机仅在部分工况下能够实现系统效率的提升，因此柴油机混动系统更多要依赖调扭以及瞬态过程的控制来实现节油率的提升
。
和汽油机另一个不同之处在于重型商用车采用的柴油机转速范围较窄，但车速变化并不比小轿车小，而且重型商用车对起步扭矩需求较大，因此商用车混合动力从驱动层面，仍然需要多档位来协调转速和扭矩的需求
。
传统动力总成为集中式驱动方式，发动机输出扭矩经变速器以及机械桥后到达轮端进行驱动车辆，双机械桥依靠机械差速器来实现轴差速控制
。
因此急需一种串并联混合动力系统实现节油率的同时，也实现系统模块化
。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种商用车的串并联混合动力换挡系统和换挡控制方法，重点对换挡模式
、
换挡过程控制进行明确，旨在提升多轴驱动商用车串并联混合动力系统换挡平顺性，提升整个系统的节油率
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种商用车的串并联混合动力换挡系统，包括电驱桥换挡单元
、
变速箱换挡单元
、
第一扭矩传递单元和第二扭矩传递单元；
[0007]所述电驱桥换挡单元用于根据获取的车辆运行参数，判断是否需要换挡，以及在需要换挡时，判断电机调速后输出轴与输入轴转速差小于转速阈值时执行换挡操作；以及通过第一扭矩传递单元控制在换挡时动力是否中断；
[0008]所述变速箱换挡单元用于根据获取的车辆运行参数，判断是否需要换挡以及计算出最优变速器档位；在需要换挡时，确定离合器脱开进行调速操作；判断电机调速后输出轴与输入轴转速差小于转速阈值时执行换挡操作；以及通过第二扭矩传递单元控制在换挡时动力是否中断
。
[0009]进一步的，所述系统还包括：
[0010]电驱桥换挡单元和变速箱换挡单元根据预设控制时序均执行换挡，换挡时动力中断；或者电驱桥换挡单元执行换挡时，变速箱输出扭矩；变速箱换挡单元执行换挡时，电驱桥输出扭矩
。
[0011]进一步的，所述第一扭矩传递单元包括发动机
、
离合器
、P2
电机
、
变速器和第一机
械桥；
[0012]所述发动机曲轴输出端与离合器连接；在离合器和变速箱之间设置
P2
电机；所述变速箱和第一机械桥通过传动轴传递动力；所述第一机械桥中的差速器通过半轴将扭矩传递给车轮
。
[0013]进一步的，所述第二扭矩传递单元包括后桥电机
、
减速器和第二机械桥；
[0014]所述后桥电机输出轴通过减速器连接到第二机械桥，所述第二机械桥扭矩传递给车轮
。
[0015]进一步的，所述系统还包括供电模块；所述供电模块分别为第一扭矩传递单元和第二扭矩传递单元供电
。
[0016]进一步的，所述变速箱换挡单元在执行换挡操作之后，判定是否需要进行离合器贴合操作，离合器贴合过程需要依靠发动机来进行调速，离合器前后转速小于第二转速阈值时开始进行离合器贴合操作，完成贴合后发动机和
P2
电机进行调扭
。
[0017]进一步的，所述电驱桥换挡单元执行换挡时，变速箱输出扭矩；变速箱换挡单元执行换挡时，电驱桥输出扭矩的过程包括：
[0018]电驱桥换挡单元执行换挡时，发动机或
P2
电机进入状态保持，维持换挡指令发出时的输出扭矩；
[0019]变速箱换挡单元执行换挡时，电驱桥电机进入状态保持，维持换挡指令发出时的输出扭矩
。
[0020]本专利技术还提出了一种商用车的串并联混合动力换挡控制方法，包括以下步骤：
[0021]通过电驱桥换挡单元获取车辆运行参数，根据所述车辆运行参数，判断是否需要换挡，以及在需要换挡时，判断电机调速后输出轴与输入轴转速差小于转速阈值时执行换挡操作；通过第一扭矩传递单元控制在换挡时动力是否中断；
[0022]通过变速箱换挡单元获取车辆运行参数，根据所述车辆运行参数，判断是否需要换挡以及计算出最优变速器档位；在需要换挡时，确定离合器脱开进行调速操作；判断电机调速后输出轴与输入轴转速差小于转速阈值时执行换挡操作；以及通过第二扭矩传递单元控制在换挡时动力是否中断
。
[0023]进一步的，所述方法还包括：使电驱桥换挡单元和变速箱换挡单元根据预设控制时序均执行换挡，换挡时动力中断
。
[0024]进一步的，所述方法还包括：使电驱桥换挡单元执行换挡时，变速箱输出扭矩；使变速箱换挡单元执行换挡时，电驱桥输出扭矩
[0025]
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是专利技术所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
[0026]本专利技术提出了一种商用车的串并联混合动力换挡系统和换挡控制方法，该系统包括：电驱桥换挡单元
、
变速箱换挡单元
、
第一扭矩传递单元和第二扭矩传递单元；电驱桥换挡单元用于根据获取的车辆运行参数，判断是否需要换挡，以及在需要换挡时，判断电机调速后输出轴与输入轴转速差小于转速阈值时执行换挡操作；以及通过第一扭矩传递单元控制在换挡时动力是否中断；变速箱换挡单元用于根据获取的车辆运行参数，判断是否需要换挡以及计算出最优变速器档位；在需要换挡时，确定离合器脱开进行调速操作；判断电机调速后输出轴与输入轴转速差小于转速阈值时执行换挡操作；以及通过第二扭矩传递单元
控制在换挡时动力是否中断
。
电驱桥换挡单元和变速箱换挡单元根据预设控制时序均执行换挡，换挡时动力中断；或者电驱桥换挡单元执行换挡时，变速箱输出扭矩；变速箱换挡单元执行换挡时，电驱桥输出扭矩
。
基于一种商用车的串并联混合动力换挡系统，还提出了一种商用车的串并联混合动力换挡控制方法，本专利技术重点对换挡模式
、
换挡过程控制进行明确，旨在提升多轴驱动商用车串并联混合动力系统换挡平顺性，提升整个系统的节油率
。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例1提出的一种商用车的串并联混合动力换挡系统连接示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例2提出的多轴驱动商用车串并联混合动力系统换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种商用车的串并联混合动力换挡系统，其特征在于，包括电驱桥换挡单元
、
变速箱换挡单元
、
第一扭矩传递单元和第二扭矩传递单元；所述电驱桥换挡单元用于根据获取的车辆运行参数，判断是否需要换挡，以及在需要换挡时，判断电机调速后输出轴与输入轴转速差小于转速阈值时执行换挡操作；以及通过第一扭矩传递单元控制在换挡时动力是否中断；所述变速箱换挡单元用于根据获取的车辆运行参数，判断是否需要换挡以及计算出最优变速器档位；在需要换挡时，确定离合器脱开进行调速操作；判断电机调速后输出轴与输入轴转速差小于转速阈值时执行换挡操作；以及通过第二扭矩传递单元控制在换挡时动力是否中断
。2.
根据权利要求1所述的一种商用车的串并联混合动力换挡系统，其特征在于，所述系统还包括：电驱桥换挡单元和变速箱换挡单元根据预设控制时序均执行换挡，换挡时动力中断；或者电驱桥换挡单元执行换挡时，变速箱输出扭矩；变速箱换挡单元执行换挡时，电驱桥输出扭矩
。3.
根据权利要求1所述的一种商用车的串并联混合动力换挡系统，其特征在于，所述第一扭矩传递单元包括发动机
、
离合器
、P2
电机
、
变速器和第一机械桥；所述发动机曲轴输出端与离合器连接；在离合器和变速箱之间设置
P2
电机；所述变速箱和第一机械桥通过传动轴传递动力；所述第一机械桥中的差速器通过半轴将扭矩传递给车轮
。4.
根据权利要求1所述的一种商用车的串并联混合动力换挡系统，其特征在于，所述第二扭矩传递单元包括后桥电机
、
减速器和第二机械桥；所述后桥电机输出轴通过减速器连接到第二机械桥，所述第二机械桥扭矩传递给车轮
。5.
根据权利要求1所述的一种商用车的串并联混合动力换挡系统，其特征在于，所述系统还包括供电模块；所述供电模块分别为第一扭...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，刘龙，吴健，
申请(专利权)人：中国重汽集团济南动力有限公司，
类型：发明
国别省市：