CN116118472B - 双电机混合驱动系统及其控制方法、装置和车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双电机混合驱动系统及其控制方法、装置和车辆。其中,双电机混合驱动系统中的变速器包括:第一输入轴通过第一离合器与发动机连接;第二输入轴与驱动电机的转子连接,第二输入轴通过第一齿轮副与第一输入轴传动连接;第三输入轴与发电机的转子连接且套设于第二输入轴,第三输入轴通过第二齿轮副与第一输入轴传动连接;第一同步器固定于第一输入轴;第二同步器固定于第一输出轴;第一输出轴一端与前轮传动轴传动连接,第一输出轴通过第一齿轮副和第三齿轮副与第二输入轴传动连接,第一输出轴通过第二同步器、第二齿轮副和第四齿轮副与第三输入轴连接。本发明解决了发动机驱动模式下或电机驱动模式下,换挡时动力中断的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,具体而言,涉及一种双电机混合驱动系统及其控制方法、装置和车辆。
背景技术
目前,我国新能源汽车中,混合动力车辆发展迅速,混合动力车辆是一种使用多种能量来源的车辆,混合动力汽车具备使用包括电能在内的两种或多种车载能源的动力总成。采用传统内燃机和电池作为动力系统的混合动力车辆以其低能耗,低排放和低价格等优点,成为当前汽车动力系统研究的热点。现有技术中双电机混合驱动系统通常包括两个电机和行星齿轮传动装置,以实现发动机驱动、纯电驱动、混合驱动等工作模式。
然而,在一些多档位双电机混合驱动系统中,由于同步器的工作原理,发动机驱动模式或发电机驱动模式时,进行换挡时,可能会存在动力中断的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种双电机混合驱动系统及其控制方法、装置和车辆,以至少解决发动机驱动模式下或电机驱动模式下,换挡时动力中断的技术问题。
根据本发明实施例的第一个方面,提供了一种双电机混合驱动系统,包括变速器、发动机、驱动电机和发电机,变速器包括:第一输入轴,第一输入轴通过第一离合器与发动机连接;第二输入轴,第二输入轴与驱动电机的转子连接,第二输入轴通过第一齿轮副与第一输入轴传动连接;第三输入轴,第三输入轴与发电机的转子连接且套设于第二输入轴,第三输入轴通过第二齿轮副与第一输入轴传动连接;第一同步器,第一同步器固定于第一输入轴;第一输出轴,第一输出轴一端与前轮传动轴传动连接,第一输出轴通过第一齿轮副和第三齿轮副与第二输入轴传动连接,第一同步器能与第一齿轮副或第三齿轮副啮合或分离,第一输出轴上固定有第二同步器,第一输出轴通过第二同步器、第二齿轮副和第四齿轮副与第三输入轴连接,第二同步器能与第四齿轮副啮合或分离。
可选的,第一齿轮副包括第一齿轮和第二齿轮,第一齿轮固定于第二输入轴,第二齿轮空套于第一输入轴。
可选的,第二齿轮副包括第三齿轮和第四齿轮,第三齿轮固定于第三输入轴,第四齿轮固定于第一输入轴。
可选的,第三齿轮副包括第二齿轮和第五齿轮,第五齿轮固定于第一输出轴。
可选的,第四齿轮副包括第四齿轮和第六齿轮,第六齿轮空套于第一输出轴。
可选的,变速器中还包括第二离合器和第二输出轴,第一输出轴和第二输出轴通过第二离合器进行传动连接,第二输出轴与后轮传动轴传动连接。
可选的,第一输入轴、第二输入轴和第一输出轴之间相互平行设置。
根据本发明实施例的第二方面,还提供了一种双电机混合驱动系统的控制方法,应用于混合动力车辆,混合动力车辆包括本发明第一方面提供的双电机混合驱动系统,双电机混合驱动系统包括变速器、发动机、驱动电机和发电机,双电机混合驱动系统的控制方法包括:
获取模式控制指令,模式控制指令用于控制混合动力车辆进行工作模式切换;根据模式控制指令,控制混合动力车辆进入对应的工作模式,其中,模式控制指令为发动机驱动模式指令或发电机驱动模式指令时,控制混合动力车辆进入对应的工作模式包括:控制发动机或发电机启动;获取换挡指令,其中,换挡指令为混合动力车辆处于发电机驱动模式或发动机驱动模式时的换挡指令;响应于换挡指令,控制驱动电机启动,其中,驱动电机为第一输出轴提供动力,动力先后通过第二输入轴、第一齿轮副、第三齿轮副传递至第一输出轴;响应于驱动电机启动,控制第一同步器和第二同步器进行换挡。
根据本发明实施例的第三方面,还提供了一种双电机混合驱动系统的控制装置,应用于混合动力车辆,包括:
获取模块,用于获取模式控制指令,模式控制指令用于控制混合动力车辆进行工作模式切换;控制模块,用于根据模式控制指令,控制混合动力车辆进入对应的工作模式,其中,模式控制指令为发动机驱动模式指令或发电机驱动模式指令时,控制混合动力车辆进入对应的工作模式包括:控制发动机或发电机启动;获取换挡指令,其中,换挡指令为混合动力车辆处于发电机驱动模式或发动机驱动模式时的换挡指令;响应于换挡指令,控制驱动电机启动,其中,驱动电机为第一输出轴提供动力,动力先后通过第二输入轴、第一齿轮副、第三齿轮副传递至第一输出轴;响应于驱动电机启动,控制第一同步器或第二同步器进行换挡。
根据本发明实施例的第四方面,还提供了一种车辆,车辆包括存储器和处理器,还包括上述第一方面任一项中的双电机混合驱动系统,存储器中存储有计算机程序,处理器被设置为运行计算机程序以执行上述第二方面所述的双电机混合驱动系统的控制方法。
在本发明实施例中,双电机混合驱动系统中的变速器包括第一输入轴,第一输入轴通过第一离合器与发动机连接;第二输入轴,第二输入轴与驱动电机的转子连接,第二输入轴通过第一齿轮副与第一输入轴传动连接;第三输入轴,第三输入轴与发电机的转子连接且套设于第二输入轴,第三输入轴通过第二齿轮副与第一输入轴传动连接;第一同步器,第一同步器固定于第一输入轴;第二同步器,第二同步器固定于第一输出轴;第一输出轴,第一输出轴一端与前轮传动轴传动连接,第一输出轴通过第一齿轮副和第三齿轮副与第二输入轴传动连接,第一同步器能与第一齿轮副或第三齿轮副啮合或分离,第一输出轴通过第二同步器、第二齿轮副和第四齿轮副与第三输入轴连接,第二同步器能与第四齿轮副啮合或分离。当车辆处于发动机驱动模式或发电机驱动模式且进行换挡时,控制驱动电机产生动力,动力依次通过第二输入轴、第一齿轮副、第三齿轮副传递至第一输出轴,第一输出轴为车辆提供动力,进而解决了发动机驱动模式下或电机驱动模式下,换挡时动力中断技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明其中一实施例的双电机混合驱动系统的结构示意图;
图2是根据本发明其中一实施例的双电机混合驱动系统的控制方法的流程示意图;
图3是根据本发明其中一实施例的双电机混合驱动系统的模式控制对照图;
图4是根据本发明其中一实施例的双电机混合驱动系统的控制装置的结构框图。
附图标记:第一输入轴1;第二输入轴2;第三输入轴3;第一输出轴4;第二输出轴5;第一同步器6;第二同步器7;电池8;第一齿轮副10;第二齿轮副20;第三齿轮副11;第四齿轮副21;第一齿轮10a;第二齿轮10b;第三齿轮20a;第四齿轮20b;第五齿轮10c;第六齿轮20c;发电机30;驱动电机40;差速器50;前轮传动轴51;前车轮52;第一离合器60;第二离合器70;后驱动桥80;后轮传动轴81;后车轮82;发动机90;扭转减震器91。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明的描述中,需要理解的是,若出现术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1,根据本发明实施例,提供了一种双电机混合驱动系统,包括变速器、发动机90、驱动电机40和发电机30,变速器包括:第一输入轴1,第一输入轴1通过第一离合器60与发动机90连接;第二输入轴2,第二输入轴2与驱动电机40的转子连接,第二输入轴2通过第一齿轮副10与第一输入轴1传动连接;第三输入轴3,第三输入轴3与发电机30的转子连接且套设于第二输入轴2,第三输入轴3通过第二齿轮副20与第一输入轴1传动连接;第一同步器6,第一同步器6固定于第一输入轴1;第二同步器7,第二同步器7固定于第一输出轴4;第一输出轴4,第一输出轴4一端与前轮传动轴51传动连接,第一输出轴4通过第一齿轮副10和第三齿轮副11与第二输入轴2传动连接,第一同步器6能与第一齿轮副10或第三齿轮副11啮合或分离,第一输出轴4通过第二同步器7、第二齿轮副20和第四齿轮副21与第三输入轴3连接,第二同步器7能与第四齿轮副21啮合或分离。
具体的,第一输入轴1与发动机90之间设置有第一离合器60,发动机90的输出端与第一离合器60的主动端连接,第一离合器60的从动端与第一输入轴1连接,第一离合器60打开时,发动机90启动或者关闭第一输入轴1没有动力,第一离合器60闭合时,发动机90启动后发动机90能够为第一输入轴1提供动力。
需要注意的是,第一齿轮副10或第三齿轮副11的其中的一个齿轮空套于第一输入轴1,当固定于第一输入轴1的第一同步器6与空套在第一输入轴1的齿轮啮合时,第一输入轴1的动力可以通过空套于第一输入轴1的齿轮传递至第二输入轴2和第一输出轴4。第四齿轮副21的其中一个齿轮空套于第一输出轴4,当固定于第一输出轴4的第二同步器7与空套在第一输出轴4的齿轮啮合时,动力可以从第二输入轴2和/或第一输出轴4传递至第一输出轴4。
在本发明的一些实施例中,第一离合器60和发动机90之间设置有扭转减震器91,第一输入轴1通过第一离合器60和扭转减震器91与发动机90连接。
需要说明的是,本发明提供的变速器为纵置前驱的混动变速器,在双电机混合驱动系统中,发电机30和驱动电机40同轴设置,两者的共同轴线为第二输入轴2所在轴线。将发电机30与驱动电机40同轴设置,二者可以设置在同一空间内,便于装配。
在本发明实施例中,双电机混合驱动系统中的变速器包括第一输入轴1,第一输入轴1通过第一离合器60与发动机90连接;第二输入轴2,第二输入轴2与驱动电机40的转子连接,第二输入轴2通过第一齿轮副10与第一输入轴1传动连接;第三输入轴3,第三输入轴3与发电机30的转子连接且套设于第二输入轴2,第三输入轴3通过第二齿轮副20与第一输入轴1传动连接;第一同步器6,第一同步器6固定于第一输入轴1;第二同步器7,第二同步器7固定于第一输出轴4;第一输出轴4,第一输出轴4一端与前轮传动轴51传动连接,第一输出轴4通过第一齿轮副10和第三齿轮副11与第二输入轴2传动连接,第一同步器6能与第一齿轮副10或第三齿轮副11啮合或分离,第一输出轴4通过第二同步器7、第二齿轮副20和第四齿轮副21与第三输入轴3连接,第二同步器7能与第四齿轮副21啮合或分离。当车辆处于发动机驱动模式或发电机驱动模式且进行换挡时,控制驱动电机40产生动力,动力依次通过第二输入轴2、第一齿轮副10、第三齿轮副11传递至第一输出轴4,第一输出轴4为车辆提供动力,进而解决了发动机驱动模式下或电机驱动模式下,换挡时动力中断技术问题。
可选的,第一齿轮副10包括第一齿轮10a和第二齿轮10b,第一齿轮10a固定于第二输入轴2,第二齿轮10b空套于第一输入轴1。
示例性的,驱动电机40为第二输入轴2提供动力时,第二输入轴2的动力可以通过固定于第二输入轴2的第一齿轮10a传递给第二齿轮10b,第二齿轮10b空套于第一输入轴1,第二齿轮10b将动力传递至第三齿轮副11,第三齿轮副11可以将动力传递至第一输出轴4。
可以理解的是,第二齿轮10b空套于第一输入轴1,第二齿轮10b转动不会带动第一输入轴1转动。
可选的,第二齿轮副20包括第三齿轮20a和第四齿轮20b,第三齿轮20a固定于第三输入轴3,第四齿轮20b固定于第一输入轴1。
示例性的,发电机30为第三输入轴3提供动力时,动力可以通过固定于第三输入轴3的第三齿轮20a传递至固定与第一输入轴1的第四齿轮20b,第四齿轮20b可以将动力传递第四齿轮副21,第二离合器70与第四齿轮副21中的空套于第一输入轴1的齿轮结合时,第四齿轮副21可以将动力通过第二同步器7传递至第一输入轴1。
可选的,第三齿轮副11包括第二齿轮10b和第五齿轮10c,第五齿轮10c固定于第一输出轴4。
示例性的,第三齿轮副11与第一齿轮副10共用空套于第一输入轴1的第二齿轮10b,驱动电机40为第二输入轴2提供动力时,动力依次通过第一齿轮10a、第二齿轮10b和第五齿轮10c传递至第一输出轴4。
可以理解的是,第一齿轮副10和第三齿轮副11共用第二齿轮10b可以节省整个驱动系统的零件数量,降低成本。
可选的,第四齿轮副21包括第四齿轮20b和第六齿轮20c,第六齿轮20c空套于第一输出轴4。
示例性的,第四齿轮副21与第二齿轮副20共用固定于第一输入轴1的第四齿轮20b,发电机30为第三输入轴3提供动力时,动力依次通过第三齿轮20a、第四齿轮20b和第六齿轮20c传递至第一输入轴1和第一输出轴4。需要注意的是,第四齿轮20b与第一输入轴1固定连接,可以将动力传递至第一输入轴1,第六齿轮20c空套于第一输出轴4,需要固定于第一输出轴4的第二同步器7与第六齿轮20c啮合,以将第六齿轮20c上的动力传递至第一输出轴4。
可以理解的是,第二齿轮副20和第四齿轮副21共用第四齿轮20b可以节省整个驱动系统的零件数量,降低成本。
可选的,变速器中还包括第二离合器70和第二输出轴5,第一输出轴4和第二输出轴5通过第二离合器70进行传动连接,第二输出轴5与后轮传动轴81传动连接。
具体的,第一输出轴4与第二离合器70的主动端连接,第二输出轴5与第二离合器70的从动端连接,第二离合器70闭合时,第一输出轴4的动力可以传递至第二输出轴5,然后第二输出轴5将动力传递至后轮传动轴81,后轮传动轴81带动后车轮82转动,实现车辆四驱行驶。
可以理解的是,车连如果需要从两驱模式更换到四驱模式,控制第二离合器70闭合,使第一输出轴4的动力传递至第二输出轴5,第二输出轴5再通过后传动桥将动力传递至后轮。
可选的,第一输入轴1、第二输入轴2和第一输出轴4之间相互平行设置。
具体的,第一输入轴1、第二输入轴2和第一输出轴4之间平行设置更便于动力传递,且使驱动系统的轴系布局更加规范。
在本发明的一些实施例中,第一输出轴4的输出端与设置于前轮传动轴51上差速器50连接。第二输出轴5的输出端与设置于车辆后轮传动轴81的后驱动桥80连接。其中,后驱动桥80中包括差速器50,图中未示出。
可以理解的是,第一输出轴4上的动力通过差速器50后,传递至前轮传动轴51,前轮传动轴51带动前车轮52旋转。
需要说明的是,驱动电机40与发动机90与电池8电连接。
根据本发明实施例,提供了一种双电机混合驱动系统的控制方法的实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
该方法实施例还可以在包含存储器和处理器的电子装置、类似的控制装置或者车载终端中执行。以车载终端为例,车载终端可以包括一个或多个处理器和用于存储数据的存储器。可选地,上述车载终端还可以包括用于通信功能的通信设备以及显示设备。本领域普通技术人员可以理解,上述结构描述仅为示意,其并不对上述车载终端的结构造成限定。例如,车载终端还可包括比上述结构描述更多或者更少的组件,或者具有与上述结构描述不同的配置。
处理器可以包括一个或多个处理单元。例如:处理器可以包括中央处理器(central processing unit,CPU)、图形处理器(graphics processing unit,GPU)、数字信号处理(digital signal processing,DSP)芯片、微处理器(microcontroller unit,MCU)、可编程逻辑器件(field-programmable gate array,FPGA)、神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU)、张量处理器(tensor processing unit,TPU)、人工智能(artificial intelligent,AI)类型处理器等的处理装置。其中,不同的处理单元可以是独立的部件,也可以集成在一个或多个处理器中。在一些实例中,电子装置也可以包括一个或多个处理器。
存储器可用于存储计算机程序,例如存储本发明实施例中的双电机混合驱动系统的控制方法对应的计算机程序,处理器通过运行存储在存储器内的计算机程序,从而实现上述的双电机混合驱动系统的控制方法。存储器可包括高速随机存储器,还可包括非易失性存储器,如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中,存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至电子装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
通信设备用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中,通信设备包括一个网络适配器(network interface controller,NIC),其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中,通信设备可以为射频(radio frequency,RF)模块,其用于通过无线方式与互联网进行通讯。在本方案的一些实施例中,通信设备用于与手机、平板等移动设备连接,可以通过移动设备向车载终端发送指令。
显示设备可以例如触摸屏式的液晶显示器(liquid crystal display,LCD)和触摸显示器(也被称为“触摸屏”或“触摸显示屏”)。该液晶显示器可使得用户能够与车载终端的用户界面进行交互。在一些实施例中,上述车载终端具有图形用户界面(graphical userinterface,GUI),用户可以通过触摸触敏表面上的手指接触和/或手势来与GUI进行人机交互,此处的人机交互功能至少包括车辆工作模式的切换功能,用于执行上述人机交互功能的可执行指令被配置/存储在一个或多个处理器可执行的计算机程序产品或可读存储介质中。
图2是根据本发明实施例的双电机混合驱动系统的控制方法的流程图,应用于混合动力车辆,混合动力车辆包括上述实施例中提供的双电机混合驱动系统,双电机混合驱动系统包括变速器、发动机90、驱动电机40和发电机30,如图2所示,双电机混合驱动系统的控制方法包括:
步骤S101,获取模式控制指令。
具体的,模式控制指令用于控制混合动力车辆进行工作模式切换。模式控制指令可以通过车辆上预设的模式切换按键发出,还可以通过车辆上设置的显示设备发出。
步骤S102,根据模式控制指令,控制混合动力车辆进入对应的工作模式。
具体的,模式控制指令为发动机驱动模式指令或发电机驱动模式指令时,控制混合动力车辆进入对应模式包括:
步骤S1021,控制发动机90或发电机30启动。
具体的,当模式控制指令为发动机驱动模式指令,控制发动机90启动,当模式控制指令为发电机驱动模式指令时,控制发电机30启动。其中,发动机驱动模式是通过发动机90提供动力使车辆行驶,发电机驱动模式是通过发电机30为车辆提供动力使车辆行驶。
需要说明的是,控制发动机90或发电机30启动后,车辆就对应进入了发动机驱动模式或发电机驱动模式,后续步骤是车辆处于发动机驱动模式或发电机驱动模式时的需要换挡时的控制步骤。
步骤S1022,获取换挡指令。
具体的,换挡指令为混合动力车辆处于发电机驱动模式或发动机驱动模式时的换挡指令。车辆处于发动机驱动模式或发电机驱动模式时,至少可以实现两个挡位的切换。
步骤S1023,响应于换挡指令,控制驱动电机40启动。
具体的,驱动电机40为第一输出轴4和/或第二输出轴5提供动力,动力先后通过第二输入轴2、第一齿轮10a、第二齿轮10b和第五齿轮10c,传递至第一输出轴4,进而带动前车轮52转动。
可以理解的是,如果车辆需要进行四驱驱动,控制第二离合器70闭合,此时第一输出轴4的动力会通过第二离合器70传递至第二输出轴5,进而带动后车轮82转动。
步骤S1024,响应于驱动电机40启动,控制第一同步器6和第二同步器7进行换挡。
具体的,当驱动电机40启动后,驱动电机40为车辆暂时提供动力,控制第一同步器6和第二同步器7进行换挡时,驱动电机40能够为车辆提供动力,发动机90或发电机30提供的动力中断不会导致车辆的动力中断。
可以理解的是,控制第一同步器6和第二同步器7进行换挡包括控制第一同步器6与空套于第一输入轴1的第二齿轮10b啮合或分离,控制第二同步器7与空套于第一输出轴4的第四齿轮20b啮合或分离。示例性的,当控制第一同步器6与空套于第一输入轴1的第二齿轮10b啮合时,控制第二同步器7与空套于第一输出轴4的第六齿轮20c分离。当车辆换挡完成后,驱动电机40可以关闭,继续单独采用发动机90或者发电机30驱动车辆。
需要说明的是,当第一同步器6与第二齿轮10b啮合时,车辆处于发动机90二挡驱动或发电机30二挡驱动。当第二同步器7与第六齿轮20c啮合时,车辆处于发动机90二挡驱动或发电机30二挡驱动。
可选地,在步骤S1024中,响应于驱动电机40启动,控制第一同步器6和第二同步器7进行换挡可以包括如下步骤:
步骤S1024a,判断混合动力车辆的工作模式。
步骤S1024b,响应于混合动力车辆处于发动机驱动模式,控制发电机30关闭,驱动电机40启动,第一离合器60闭合、第一同步器6或第二同步器7与空套齿轮啮合,其中空套齿轮为第二齿轮10b或第六齿轮20c。
具体的,参照图3,图3是根据本发明其中一实施例的双电机混合驱动系统的模式控制对照图,车辆处于发动机驱动模式时,控制发电机30关闭,驱动电机40关闭,第一离合器60闭合。发动机90驱动至少具有两个挡位,包括发动机90一挡驱动和发动机90二挡驱动,通过控制第一同步器6和第二同步器7的啮合状态,可以控制车辆在发动机90一挡驱动和发动机90二挡驱动之间切换。需要注意的是,进行挡位切换的过程中,驱动电机40需要启动。
示例性的,车辆处于发动机90一挡驱动时,第一离合器60闭合,第二同步器7与第六齿轮20c啮合。此时,发动机90提供动力,动力依次从第一离合器60、第一输入轴1、第四齿轮20b、第六齿轮20c和第二同步器7传递至第一输出轴4,第一输出轴4再将动力通过差速器50传递至前轮传动轴51,最终通过前轮传动轴51将动力传递至前车轮52。上述为发动机90二档驱动时的双电机混合驱动系统的工作状态。
示例性的,车辆处于发动机90二挡驱动时,第一离合器60闭合,第一同步器6与第二齿轮10b啮合。此时,发动机90提供动力,动力依次从第一离合器60、第一输入轴1、第二齿轮10b和第五齿轮10c传递至第一输出轴4,第一输出轴4再将动力通过差速器50传递至前轮传动轴51,最终通过前轮传动轴51将动力传递至前车轮52。上述为发动机90一档驱动时的双电机混合驱动系统的工作状态。
可选地,在步骤S1024中,响应于驱动电机40启动,控制第一同步器6和第二同步器7进行换挡还包括如下步骤:
步骤S1024a,判断混合动力车辆的驱动模式。
步骤S1024d,响应于混合动力车辆处于发电机驱动模式,控制发动机90关闭、驱动电机40启动、第一离合器60闭合、第一同步器6或第二同步器7与空套齿轮啮合。
具体的,参照图3,图3是根据本发明其中一实施例的双电机混合驱动系统的模式控制对照图,车辆处于发电机驱动模式时,控制发动机90关闭,驱动电机40关闭,第一离合器60闭合。发电机30驱动至少具有两个挡位,包括发电机30一挡驱动和发电机30二挡驱动,通过控制第一同步器6和第二同步器7的啮合状态,可以控制车辆在发电机30一挡驱动和发电机30机二挡驱动之间切换。需要注意的是,进行挡位切换的过程中,驱动电机40需要启动。
示例性的,车辆处于发电机30一挡驱动时,第一离合器60闭合,第二同步器7与第六齿轮20c啮合。此时,发电机30提供动力,动力依次从第三输入轴3、第三齿轮20a、第四齿轮20b、第六齿轮20c和第二同步器7传递至第一输出轴4,第一输出轴4再将动力通过差速器50传递至前轮传动轴51,最终通过前轮传动轴51将动力传递至前车轮52。上述为发电机30一档驱动时的双电机混合驱动系统的工作状态。
示例性的,车辆处于发电机30二挡驱动时,第一离合器60闭合,第一同步器6与第二齿轮10b啮合。此时,发电机30提供动力,动力依次从第三输入轴3、第三齿轮20a、第四齿轮20b、第一输入轴1、第一同步器6、第二齿轮10b和第五齿轮10c传递至第一输出轴4,第一输出轴4再将动力通过差速器50传递至前轮传动轴51,最终通过前轮传动轴51将动力传递至前车轮52。上述为发电机30二档驱动时的双电机混合驱动系统的工作状态。
可选地,参照图3,模式控制指令为驱动电机驱动模式指令时,控制混合动力车辆进入对应的工作模式包括:控制发动机90和发电机30关闭,驱动电机40启动,电池8为驱动电机40提供电能,驱动电机40为车辆提供动力,控制第一离合器60打开。该模式下,第一同步器6和第二同步器7处于空挡状态,即第一同步器6与第二齿轮10b分离,第二同步器7与第六齿轮20c分离。此时,动力依次从第二输入轴2、第一齿轮10a、第二齿轮10b、第五齿轮10c传递至第一输出轴4,第一输出轴4再将动力通过差速器50传递至前轮传动轴51,最终通过前轮传动轴51将动力传递至前车轮52。上述为驱动电机40驱动时的双电机混合驱动系统的工作状态。
可选地,参照图3,模式控制指令为串联驱动模式指令时,控制混合动力车辆进入对应的工作模式包括:控制驱动电机40、发动机90和发电机30启动,第一离合器60闭合、第一同步器6和第二同步器7与空套齿轮分离,车辆处于空挡状态。
具体的,当车辆电池8电量不足且处于低速行驶时,可以采用串联驱动模式,串联驱动模式下控制发动机90、驱动电机40和发电机30启动,同时控制第一离合器60闭合。在该驱动模式下,发动机90通过扭转减震器91、第一离合器60、将动力传递给第一输入轴1,第一输入轴1的上的动力通过第二齿轮副20传递至第三输入轴3,第三输入轴3带动发电机30发电,为电池8提供电能。电池8提供电能给驱动电机40,驱动电机40为车辆提供动力,此时,第一同步器6和第二同步器7处于空挡状态,即第一同步器6与第二齿轮10b分离,第二同步器7与第六齿轮20c分离。该状态下动力依次从第二输入轴2、第一齿轮副10和第三齿轮副11传递至第一输出轴4,第一输出轴4再将动力通过差速器50传递至前轮传动轴51,最终通过前轮传动轴51将动力传递至前车轮52。
可选地,参照图3,模式控制指令为并联驱动模式一时,控制混合动力车辆进入对应的工作模式包括:控制发动机90和驱动电机40启动,发电机30关闭,控制第一离合器60闭合,控制第二同步器7与第六齿轮20c啮合。
具体的,当车辆处于爬坡、急加速工况时,有较大扭矩需求,可以采用并联驱动模式一,并联驱动模式一下,包括三个动力源,驱动电机40、发动机90和发电机30三者为动力源。其中,驱动电提供的动力依次从第二输入轴2、第一齿轮副10和第三齿轮副11传递至第一输出轴4。发电机30提供的动力依次从第三输入轴3和第二齿轮副20传递至第一输入轴1,发电机30提供的动力与发动机90提供的动力在第一输入轴1结合,然后经过第四齿轮副21和第二同步器7传递至第一输出轴4,驱动电机40、发动机90和发电机30三个动力源提供的动力在第一输出轴4汇合,第一输出轴4再将动力通过差速器50传递至前轮传动轴51,最终通过前轮传动轴51将动力传递至前车轮52。
可选地,参照图3,模式控制指令为并联驱动模式二时,控制混合动力车辆进入对应的工作模式包括:控制发电机30和驱动电机40启动,发动机90关闭,控制第一离合器60闭合,控制第一同步器6与第二齿轮10b啮合。
具体的,当发动机90驱动扭矩不足时,可以控制车辆进入并联驱动模式二,采用双电机进行大扭矩驱动,在该模式下,由发电机30和驱动电机40两个动力源进行驱动。其中,驱动电机40提供的动力依次从第二输入轴2、第一齿轮副10和第三齿轮副11传递至第一输出轴4。发电机30提供的动力依次从第三输入轴3、第二齿轮副20、第一输入轴1、第一同步器6和第三齿轮副11传递至第一输出轴4,驱动电机40和发电机30提供的动力在第一输出轴4汇合。第一输出轴4再将动力通过差速器50传递至前轮传动轴51,最终通过前轮传动轴51将动力传递至前车轮52
可选地,参照图3,模式控制指令为发电机30发电模式时,控制混合动力车辆进入对应的工作模式包括:控制发动机90、发电机30启动、驱动电机40关闭,控制第一离合闭合。该模式下,车辆处于空挡状态。
具体的,该模式下,发动机90通过扭转减震器91、第一离合器60、将动力传递给第一输入轴1,第一输入轴1的上的动力通过第二齿轮副20传递至第三输入轴3,第三输入轴3带动发电机30发电。
需要说明的是,在本发明的一些实施例中,模式控制指令可以由车辆本身根据车辆状态自动发出,进而自动进行工作模式的切换。示例性的,检测到车辆处于制动状态时,车辆自动发出能量回收模式指令,以控制车辆进入能量回收模式。
可以理解的是,在驱动电机驱动模式、发电机30一挡驱动模式、发电机30二档驱动模式下,均可完成反驱发电,即当车辆处于制动状态时,由前轮产生的动力,带动驱动电机40或发电机30发电。
示例性的,当车辆处于驱动电机驱动模式且在制动过程中时,由车轮产生的动力依次通过前轮传动轴51、差速器50、第一输出轴4、第三齿轮副11和第一齿轮副10传递至第二输入轴2,第二输入轴2带动驱动电机40进行发电,为电池8进行蓄电。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
参照图4,本发明的实施例还提供了一种双电机混合驱动系统的控制装置200,应用于混合动力车辆,包括:获取模块201,用于获取模式控制指令,模式控制指令用于控制混合动力车辆进行工作模式切换;控制模块202,用于根据模式控制指令,控制混合动力车辆进入对应的工作模式,其中,模式控制指令为发动机驱动模式指令或发电机驱动模式指令时,控制混合动力车辆进入对应的工作模式包括:控制发动机90或发电机30启动;获取换挡指令,其中,换挡指令为混合动力车辆处于发电机驱动模式或发动机驱动模式时的换挡指令;响应于换挡指令,控制驱动电机40启动,其中,驱动电机40为第一输出轴4提供动力,动力先后通过第二输入轴2、第一齿轮副10、第三齿轮副11传递至第一输出轴4;响应于驱动电机40启动,控制第一同步器6或第二同步器7进行换挡。
本发明的实施例还提供了一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及与至少一个处理器通信连接的存储器;其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令,指令被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器能够执行上述的双电机混合驱动系统的控制方法的实施例中的步骤。
可选地,在一些实施例中,上述电子设备中的处理器可以被设置为运行计算机程序以执行以下步骤:
步骤S101,获取模式控制指令。
步骤S102,根据模式控制指令,控制混合动力车辆进入对应的工作模式。
可选地,在本实施例中,存储器可以包括但不限于:U盘、只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
本发明的实施例还提供了一种车辆,车辆包括存储器和处理器,还包括上述任一项实施例所述的双电机混合驱动系统,存储器中存储有计算机程序,处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一实施例所述的车辆双电机混合驱动系统的控制方法。
可选地,在本实施例中,上述车辆中的处理器可以被设置为运行计算机程序以执行以下步骤:
步骤S101,获取模式控制指令。
步骤S102,根据模式控制指令,控制混合动力车辆进入对应的工作模式。
可选地,本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的一些实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种双电机混合驱动系统,包括变速器、发动机、驱动电机和发电机,其特征在于,所述变速器包括:
第一输入轴,所述第一输入轴通过第一离合器与所述发动机连接;
第二输入轴,所述第二输入轴与所述驱动电机的转子连接,所述第二输入轴通过第一齿轮副与所述第一输入轴传动连接;
第三输入轴,所述第三输入轴与所述发电机的转子连接且套设于所述第二输入轴,所述第三输入轴通过第二齿轮副与所述第一输入轴传动连接;
第一同步器,所述第一同步器固定于所述第一输入轴;
第一输出轴,所述第一输出轴一端与前轮传动轴传动连接,所述第一输出轴通过所述第一齿轮副和第三齿轮副与所述第二输入轴传动连接,所述第一同步器能与所述第一齿轮副或所述第三齿轮副啮合或分离,所述第一输出轴上固定有第二同步器,所述第一输出轴通过所述第二同步器、所述第二齿轮副和第四齿轮副与所述第三输入轴连接,所述第二同步器能与所述第四齿轮副啮合或分离;
所述第一齿轮副包括第一齿轮和第二齿轮,所述第一齿轮固定于所述第二输入轴,所述第二齿轮空套于所述第一输入轴;
所述第二齿轮副包括第三齿轮和第四齿轮,所述第三齿轮固定于所述第三输入轴,所述第四齿轮固定于所述第一输入轴;
所述第三齿轮副包括所述第二齿轮和第五齿轮,所述第五齿轮固定于所述第一输出轴;
所述第四齿轮副包括所述第四齿轮和第六齿轮,所述第六齿轮空套于所述第一输出轴。
2.根据权利要求1所述的双电机混合驱动系统,其特征在于,还包括第二离合器和第二输出轴,所述第一输出轴和所述第二输出轴通过所述第二离合器进行传动连接,所述第二输出轴与后轮传动轴传动连接。
3.根据权利要求1所述的双电机混合驱动系统,其特征在于,所述第一输入轴、所述第二输入轴和所述第一输出轴之间相互平行设置。
4.一种双电机混合驱动系统的控制方法,应用于混合动力车辆,其特征在于,所述混合动力车辆包括权利要求1至3任一项所述的双电机混合驱动系统,所述双电机混合驱动系统包括变速器、发动机、驱动电机和发电机,所述双电机混合驱动系统的控制方法用于控制权利要求1至3任一项所述的双电机混合驱动系统,所述双电机混合驱动系统的控制方法包括:
获取模式控制指令,所述模式控制指令用于控制所述混合动力车辆进行工作模式切换;
根据所述模式控制指令,控制所述混合动力车辆进入对应的工作模式,其中,所述模式控制指令为发动机驱动模式指令或发电机驱动模式指令时,所述控制所述混合动力车辆进入对应的工作模式包括:
控制所述发动机或所述发电机启动;
获取换挡指令,其中,所述换挡指令为所述混合动力车辆处于所述发电机驱动模式或所述发动机驱动模式时的换挡指令;
响应于所述换挡指令,控制所述驱动电机启动,其中,所述驱动电机为第一输出轴提供动力,所述动力先后通过第二输入轴、第一齿轮副、第三齿轮副传递至所述第一输出轴;
响应于所述驱动电机启动,控制第一同步器和第二同步器进行换挡。
5.一种双电机混合驱动系统的控制装置,应用于混合动力车辆,其特征在于,所述混合动力车辆包括权利要求1至3任一项所述的双电机混合驱动系统,控制装置包括:
获取模块,用于获取模式控制指令,所述模式控制指令用于控制所述混合动力车辆进行工作模式切换;
控制模块,用于根据所述模式控制指令,控制所述混合动力车辆进入对应的工作模式,其中,所述模式控制指令为发动机驱动模式指令或发电机驱动模式指令时,所述控制所述混合动力车辆进入对应的工作模式包括:控制发动机或发电机启动;获取换挡指令,其中,所述换挡指令为所述混合动力车辆处于所述发电机驱动模式或所述发动机驱动模式时的换挡指令;响应于所述换挡指令,控制驱动电机启动,其中,所述驱动电机为第一输出轴提供动力,所述动力先后通过第二输入轴、第一齿轮副、第三齿轮副传递至所述第一输出轴;响应于所述驱动电机启动,控制第一同步器或第二同步器进行换挡。
6.一种车辆,包括存储器和处理器,其特征在于,应用权利要求1至3任一项中所述的双电机混合驱动系统,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述权利要求4中所述的双电机混合驱动系统的控制方法。
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