环式同步器7即可,这样可以减小对油路系统的改动,使成本下降。
[0022]以下对本发明的换挡过程及工作模式进行简要的阐述。
[0023]当发动机ICE工作在I挡时,齿轮变速部分I挡同步器处于接合状态的同时湿式离合器8也处于闭合状态。此时和双离合变速器的原理相同,2挡的同步器提前接合,为下一步发动机ICE动力传动到2挡做准备。偶数挡输入轴9和电机转子4常连接,其整体的转动惯量相对较大;但由于电机转速可以得到精确的控制,所以在2挡同步器接合的时候,可以通过对电机转速的控制使2挡同步器两侧的转速差相对较小,使同步时间减小。
[0024]如果发动机ICE动力要切换到2挡,其相应的动作可以依次为:电机通过2挡齿轮向车轮继续传动、湿式离合器8分离、I挡同步器分离、前置锁环式同步器7接合、湿式离合器8接合。在整个过程中,由于电机在湿式离合器8分离过程中可以继续向车轮传动,不会产生动力中断。如果应用好的控制算法,可以使发动机ICE和电机的转矩之和变化得非常小,乘客可以感觉不到任何的换挡顿挫感,极大地提高了舒适性。而且在前置锁环式同步器7接合的过程中,由于其奇数挡输入轴10 —侧的转动惯量小,可以很快地完成同步。
[0025]如果发动机ICE的动力传动要由2挡变换为3挡,其相应的动作次序可以依次为:电动机通过2挡齿轮向车轮继续传动、湿式离合器8分离、前置锁环式同步器7分离、3挡同步器接合、湿式离合器8接合。同样由于电机传动可以和发动机ICE的传动分开,在2挡切换到3挡的过程中,不存在动力中断。
[0026]发动机ICE此时工作在3挡,如果要降挡则2挡同步器继续接合;如果要升挡则2挡同步器分离,4挡同步器接合,此时电机就通过4挡进行传动了。
[0027]其他的换挡过程和前文类似,在此不再赘述。
[0028]本发明作为一种并联式混合动力传动方案可以实现并联式混合动力系统的所有工作模式,电机不仅仅在挡位切换时才工作。并联式混合动力传动系统的一般工作模式可以简单地分为3大类:纯电动模式、发动机和电机混合工作模式和纯发动机工作模式等。在此,不考虑制动能量回收的情况。
[0029]首先,在纯电动模式中,电机可以通过变速器的任何挡位进行传动。当电机通过变速器的偶数挡进行传动时,接合相应偶数挡位的同步器即可;当电机通过变速器的奇数挡进行传动时,接合相应奇数挡位的同步器和前置锁环式同步器7即可。以上阐述的只是理论的可能,实际运用因不同的控制策略而异。
[0030]其次,在发动机和电机混合工作模式中,电机可以在任何挡位驱动和充电。具体地说:当发动机ICE工作时,如果车辆前进时需要电机的辅助驱动,电机则协助发动机对车轮进行驱动;同样在发动机ICE工作时,如果电池的电量低,则发动机驱ICE动车轮的同时也可以驱动电机,使电机向电池充电。在发动机和电机混合工作模式中还有发动机ICE只驱动电机进行发电的情况,这样只需接合前置锁环式同步器7和湿式离合器8即可,变速齿轮传动部分的同步器均分离。如果电机也兼发动机的起动功能,同样只需接合前置锁环式同步器7和湿式离合器8即可。
[0031]最后纯发动机驱动模式和传统变速器类似,在此不再赘述。
【主权项】
1.基于双离合变速器的并联式混合动力系统动力耦合模块是一种汽车并联式混合动力传动方案的发动机动力与电机动力相耦合动力耦合模块,和双离合变速器类似本混合动力系统的变速齿轮传动部分含有2个输入轴,他们分别是偶数挡输入轴(9)和奇数挡输入轴(10),偶数挡输入轴(9)常连接电机,在发动机(ICE)和奇数挡输入轴(10)之间布置湿式离合器(8)、偶数挡输入轴(9)和奇数挡输入轴(10)中间布置前置锁环式同步器(7)的主体传动部分,其特征在于:从变速器齿轮传动部分到发动机(ICE)其传动部件的顺序为电机、前置锁环式同步器(7)的主体传动部分和湿式离合器(8),同时前置锁环式同步器(7)的接合和分离是通过拨叉(7h)的轴向移动来控制的;变速器齿轮传动部分在变速器内壳体中,电机、前置锁环式同步器(7 )和湿式离合器(8 )在变速器内壳体外。2.根据权利要求1所述的前置锁环式同步器(7),其具体的类型可以为:单锥面锁环式同步器、双锥面锁环式同步器、三锥面锁环式同步器、外锥面锁环式同步器。3.根据权利要求1所述的核心传动部件布置顺序,前置锁环式同步器(7)主体传动部分的布置特征在于:前置锁环式同步器(7)的主体传动部分布置在电机和湿式离合器(8)中间,是有正反向区别的;同步器锥体(7a)和奇数挡输入轴(10)形成传动连接,同步器齿毂(7e)和偶数挡输入轴(9)形成传动连接。4.根据权利要求3所述的前置锁环式同步器(7)主体传动部分的布置特征,其具体的连接传动布置结构特征为:内片托架(Se)与同步器锥体(7a)通过过盈配合或焊接形成传动连接,同步器锥体(7a)与奇数挡输入轴(10)通过渐开线花键形成传动连接;电机转子支架(11)与同步器齿毂(7e)通过过盈配合或焊接形成传动连接,同步器齿毂(7e)与偶数挡输入轴(9)通过渐开线花键形成传动连接。5.根据权利要求1所述的核心传动部件布置顺序和权利要求3所述的前置锁环式同步器(7)主体传动部分布置方向特征,前置锁环式同步器(7)控制部分部件特征为:结合套(7f)和控制前置锁环式同步器(7)接合和分离的拨叉(7h)分布在电机转子支架(11)的两侧;且结合套(7f)与拨叉脚滑道(7g)采用分离式设计分布在电机转子支架(11)的两侧。6.根据权利要求5所述的前置锁环式同步器(7)控制部分部件的位置分布,连接的特征在于:结合套(7f)和拨叉脚滑道(7g)通过结合套三叉支架(7d)连接为一体;电机转子支架(11)上存在与结合套三叉支架(7d) 3个分叉支架相配的孔,结合套三叉支架(7d)通过电机转子支架(11)上的孔道前后连接结合套(7f)和拨叉脚滑道(7g)。7.根据权利要求6所述的前置锁环式同步器(7)控制部分部件的连接特征,其部件之间具体的连接方式特征在于:结合套(7f)和结合套三叉支架(7d)左端通过过盈配合或焊接的方式连接;结合套三叉支架(7d)的3个分叉支架段通过螺栓连接的方式与拨叉脚滑道(7g)连接在一起。8.根据权利要求1所述的核心传动部件布置顺序,电机转子(4)两端轴承支撑的特征在于:电机转子(4)的左边滚动轴承在变速器前端盖(2)和电机转子前定位端盖(3)中间,变速器前端盖(2)经过定位和密封后固定在变速器壳体上;电机转子(4)的右支撑则由偶数挡输入轴(9 )与变速器壳体之间的轴承承担;电机转子支架(11)和同步器齿毂(7e )固为一体,在同步器齿毂(7e)和偶数挡输入轴(9)上存在相配合的锥面和渐开线花键,渐开线花键用来传动,锥面负责定位,同时再配合圆螺母(12)的压紧使同步器齿毂(7e)和偶数挡输入轴(9)牢牢固为一体,间接实现了电机转子(4)的右轴承支撑。9.根据权利要求1至8所述的于双离合变速器的并联式混合动力系统动力耦合模块的结构特征,其发动机(ICE)运行特征在于:发动机(ICE)可在变速器的任何挡位运行;当发动机(ICE)运行在奇数挡位时,使相应奇数挡位的同步器和湿式离合器(8)都接合即可;当发动机(ICE)运行在偶数挡位时,使相应偶数挡位的同步器、前置锁环式同步器(7)和湿式离合器(8)都接合即可;其它未提及的同步器全部保持分离状态。10.根据权利要求1至8所述的于双离合变速器的并联式混合动力系统动力耦合模块的结构特征,其电机运行特征在于:电机可在变速器的任何挡位运行;当电机运行在奇数挡位时,使相应奇数挡位的同步器和前置锁环式同步器(7)都接合即可;当电机运行在偶数挡位时,使相应偶数挡位的同步器接合即可;其它未提及的同步器和湿式离合器(8)全部保持分离状态。
【专利摘要】一种基于双离合变速器的并联式混合动力传动方案的动力耦合模块。传统双离合变速器包含2个离合器和2个动力输入轴,在双离合变速器变速齿轮传动部分基本不变的基础上,使电机代替一个离合器常连接变速器的一个输入轴;在另一个输入轴和发动机中间布置一个湿式离合器;在两个输入轴中间再布置一个锁环式同步器即可;由发动机向后,关键传动件的顺序为湿式离合器、锁环式同步器和电机。这样就构造了一个发动机和电机可以沿不同路径分别驱动车轮的并联式混合动力传动系统;虽然仅有一个湿式离合器,在发动机换挡的过程中也可以借助电机实现对车轮的无动力中断驱动。
【IPC分类】B60K17/16, B60K1/02
【公开号】CN105172588
【申请号】
【发明人】王亚
【申请人】王亚
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月24日