变速器、动力传动系统及车辆的制作方法_3

文档序号:9700073阅读:来源:国知局
的一些典型工况包括驻车发电、双离合器2d同时接合情况下的边驱动边充电、倒挡工况以及第一电动发电机51 二挡调速。
[0094]首先描述驻车发电这一典型工况,针对图2、图5-图8的实施例,在车辆处于驻车状态时,发动机4设置成将产生的动力输出至多个输入轴中与电机动力轴第二齿轮32联动的输入轴上(例如,第一输入轴11),并通过电机动力轴第一同步器33c对电机动力轴第二齿轮32的同步而将动力输出至第一电动发电机51,从而驱动第一电动发电机51进行发电。
[0095]具体而言,结合图2、图5-图8示出的具体实施例,发动机4在车辆驻车后能够将动力通过双离合器2d输出给第一输入轴11,该第一输入轴11与电机动力轴3上的电机动力轴第二齿轮32是联动的,控制电机动力轴第一同步器33c接合电机动力轴3和电机动力轴第二齿轮32,则发动机4输出的动力将从第一输入轴11、传动齿轮6、第一中间惰轮61、电机动力轴第二齿轮32和电机动力轴第一同步器33c输出至电机动力轴3,最终这部分动力从电机动力轴3输出给第一电动发电机51,从而驱动第一电动发电机51作为发电机进行发电。
[0096]由此,实现了驻车发电功能,丰富了充电模式,且驻车发电工况下车辆处于静止状态,发动机4的动力可以全部用于充电,提高了充电效率,实现快速供电功能。
[0097]类似地,针对图4、图9-图12所示的实施例,在驻车充电时,发动机4输出的动力通过第二输入轴12、第二中间惰轮62而输出至电机动力轴第二齿轮32,并通过电机动力轴第一同步器33c对电机动力轴第二齿轮32的同步而最终将动力输出给第一电动发电机51,从而驱动第一电动发电机51作为电动机进行发电。
[0098]由于图4、图9-图12所示的实施例中增设了电机动力轴第三齿轮33以及电机动力轴第二同步器34c,因此在驻车充电时,发动机4产生的动力也可以通过该条路径输出给第一电动发电机51。具体地,在车辆处于驻车状态时,发动机4设置成将产生的动力输出至多个输入轴中与电机动力轴第三齿轮33联动的输入轴上(例如,第一输入轴11),并通过电机动力轴第二同步器34c对电机动力轴第三齿轮33的同步而将动力输出至第一电动发电机51,从而驱动第一电动发电机51进行发电。
[0099]更具体地,结合图4、图9-图12示出的具体实施例,发动机4在车辆驻车时能够将动力通过双离合器2d而输出给第一输入轴11,该第一输入轴11与电机动力轴3上的电机动力轴第三齿轮33是联动的,控制电机动力轴第二同步器34c接合电机动力轴3和电机动力轴第三齿轮33,则发动机4输出的动力将从第一输入轴11、传动齿轮6、第三中间惰轮63、电机动力轴第三齿轮33和电机动力轴第二同步器34c输出至电机动力轴3,最终这部分动力从电机动力轴3输出给第一电动发电机51,从而驱动第一电动发电机51作为电动机进行发电
[0100]其次描述双离合器2d同时接合情况下的边驱动边充电工况,在该工况下,发动机4能够通过输入端23d与第一输出端21d和第二输出端22d的同时接合作用而将其中一部分动力通过其中一根输出轴输出给车轮以作为车辆行驶的动力,并将另一部分动力通过电机动力轴3输出给第一电动发电机51,从而驱动第一电动发电机51进行发电。
[0101]具体而言,结合图2、图5-图8示例的具体实施例,该工况下,发动机4的一部分动力可从第二输入轴12输入并从第一输出轴21输出,例如通过二挡齿轮副或四挡齿轮副输出,发动机4的另一部分动力可从第一输入轴11、电机动力轴第二齿轮32、电机动力轴第一同步器33c、电机动力轴3这一路径输出给第一电动发电机51,从而驱动第一电动发电机51发电。
[0102]结合图4、图9-图12所示,这些实施例中,在动力传动系统100处于双离合器2d同时接合情况下的边驱动边充电工况时,发动机4产生的一部分动力能够从第一输入轴11输入并可从第一输出轴21或第二输出轴22输出,例如通过一挡齿轮副、三挡齿轮副或五挡齿轮副输出,发动机3产生的另一部分动力可从第二输入轴12、四挡主动齿轮4b、电机动力轴第二齿轮32、电机动力轴3后输出给第一电动发电机51,从而驱动第一电动发电机51进行发电。
[0103]或者,在该一些实施例中,结合图4、图9-图12所示,发动机4产生的一部分动力还能够从第二输入轴12输入并从第一输出轴21输出,例如通过二挡齿轮副或四挡齿轮副输出,发动机4产生的另一部分动力可以通过第一输入轴11、电机动力轴第三齿轮33、电机动力轴3后输出给第一电动发电机51,从而驱动第一电动发电机51进行发电。
[0104]由于传统具有双离合器的动力传动系统中,双离合器2d在同一时刻只有一个离合器处于工作状态,而根据本发明实施例的动力传动系统100实现了对双离合器2d的突破性应用,即在双离合器2d的两个离合器全部接合状态下(输入端23d同时接合第一输出端21d和第二输出端22d),使得发动机4的一部分动力由一根输出轴输出驱动车辆行驶,另一部分动力则输出给第一电动发电机51,驱动电机发电,丰富了传动模式,兼顾车辆行驶以及充电要求。
[0105]再次描述第一电动发电机51的二挡调速功能,具体地,结合图2、图4-图12所示,由于电机动力轴第一同步器33c布置在电机动力轴第一齿轮31和电机动力轴第二齿轮32之间,在电机动力轴第一同步器33c从与电机动力轴第一齿轮31接合的位置切换为与电机动力轴第二齿轮32接合的位置期间、或者在电机动力轴第一同步器33c从与电机动力轴第二齿轮32接合的位置切换为与电机动力轴第一齿轮31接合的位置期间,第一电动发电机51能够对电机动力轴31的转速进行调节。
[0106]例如,以电机动力轴第一同步器33c从与电机动力轴第一齿轮31接合的位置切换为与电机动力轴第二齿轮32接合的位置为例说明,由于电机动力轴第一齿轮31和主减速器从动齿轮74的速比与电机动力轴第二齿轮32与主减速器从动齿轮74之间传动路径的速比是不同的,因此在切换同步器同步电机动力轴第二齿轮32的过程中,电机动力轴第二齿轮32与电机动力轴3是差速转动的,这样会增加同步器的同步时间,同时也增加了同步器的磨损,降低传动效率,容易出现动力中断或长时间无法同步而引起的顿挫感。
[0107]此时,可以控制第一电动发电机51基于电机动力轴第二齿轮32的转速而调节电机动力轴3的转速,即以电机动力轴第二齿轮32的转速为目标来提升或降低电机动力轴3的转速,使得电机动力轴3的转速能够在最短的时间内与电机动力轴第二齿轮32匹配(即大致相等或接近),从而使得电机动力轴第一同步器33c能够快速接合电机动力轴第二齿轮32与电机动力轴3,减少电机动力轴第一同步器33c同步所需的时间,极大地提高了车辆的传动效率、同步可控性和同步的实时性。此外,电机动力轴第一同步器33c的寿命得以进一步延长,从而降低整车维护的成本。
[0108]类似地,在电机动力轴第一同步器33c从与电机动力轴第二齿轮32接合的位置切换为与电机动力轴第一齿轮31接合的位置期间,第一电动发电机51可以基于电机动力轴第一齿轮31的转速调节电机动力轴3的转速,即以电机动力轴第一齿轮31转速为目标提升或降低电机动力轴3的转速,使得电机动力轴3的转速能够在最短的时间内与电机动力轴第一齿轮31匹配,从而提高电机动力轴第一同步器33c的接合效率。
[0109]综上,简言之,电机动力轴第一同步器33c在与电机动力轴第一齿轮31和电机动力轴第二齿轮32中的一个接合切换为与另一个接合期间,第一电动发电机51设置成以电机动力轴第一齿轮31和电机动力轴第二齿轮32中的另一个的转速为目标对电机动力轴3进行调速。
[0110]由此,根据本发明实施例的动力传动系统100,电机动力轴第一同步器33c在电机动力轴第一齿轮31和电机动力轴第二齿轮32之间切换接合位置时,通过第一电动发电机51对电机动力轴3的调速,使得电机动力轴3的转速能够与待接合的齿轮(例如电机动力轴第一齿轮31或电机动力轴第二齿轮32)转速相匹配,即第一电动发电机51能够以待接合的齿轮的转速为目标对电机动力轴3的转速进行调节,使电机动力轴3的转速与待接合的齿轮的转速在短时间内匹配,方便电机动力轴第一同步器33c的接合,从而大大提高了传动效率,减少中间能量的传递损失。
[0111]另外,结合图4、图9-图12所示,由于电机动力轴3上还布置有电机动力轴第三齿轮33以及电机动力轴第二同步器34c,因此特别地,在电机动力轴第一同步器33c从与电机动力轴第一齿轮31或电机动力轴第二齿轮32接合的状态切换为电机动力轴第二同步器34c接合电机动力轴第三齿轮33的过程中,第一电动发电机51能够基于同样的原理对电机动力轴3进行调速,使得电机动力轴3的转速与电机动力轴第三齿轮33的转速尽量匹配,从而电机动力轴第二同步器34c能够快速、高效地实现同步动作,缩短同步时间,降低同步器磨损,提高同步器的寿命。
[0112]类似地,在从电机动力轴第二同步器34c接合电机动力轴第三齿轮33切换为电机动力轴第一同步器33c接合电机动力轴第一齿轮31与电机动力轴第二齿轮32之一时,第一电动发电机51能够基于待接合的齿轮(例如电机动力轴第一齿轮31或电机动力轴第二齿轮32)对电机动力轴3进行调速,使得电机动力轴3的转速能够与待接合齿轮的转速快速匹配,提高同步效率。
[0113]对于根据本发明实施例的动力传动系统100所具有的倒挡模式,主要分为机械倒挡模式、电动倒挡模式以及混动倒挡模式。
[0114]机械倒挡模式是利用发动机4的动力实现车辆的倒车功能,在车辆处于机械倒挡模式时,发动机4作为动力源将产生的动力输出至输入轴的所述一个,即与第二倒挡中间齿轮73联动的输入轴(例如,第二输入轴12),并通过倒挡同步器74c对第二倒挡中间齿轮73与第一倒挡中间齿轮72的同步而将动力输出至电机动力轴第一齿轮31,电机动力轴第一齿轮31最终能够将动力输出至车轮,实现倒车。简言之,在车辆处于机械倒挡模式时,倒挡同步器74c接合第二倒挡中间齿轮73与第一倒挡中间齿轮72。
[0115]电动倒挡模式是利用第一电动发电机51实现车辆的倒车功能,在车辆处于电动倒挡模式,第一电动发电机51作为动力源并通过电机动力轴第一同步器33c对电机动力轴第一齿轮31的同步将动力输出至电机动力轴第一齿轮31,电机动力轴第一齿轮31最终能够将动力输出至车轮,实现倒车。
[0116]S卩,第一电动发电机51此时作为电动机工作,其产生的动力可依次通过电机动力轴3、电机动力轴第一同步器33c输出给电机动力轴第一齿轮31。
[0117]简言之,在车辆处于电动倒挡模式,电机动力轴第一同步器33c接合电机动力轴3和电机动力轴第一齿轮31。
[0118]混动倒挡模式是同时利用发动机4和第一电动发电机51实现车辆的倒车功能,混动倒挡模式为上述机械倒挡模式与电动倒挡模式的结合。
[0119]具体而言,在车辆处于混动倒挡模式时,发动机4作为动力源之一将产生的动力输出至输入轴的所述一个,并通过倒挡同步器74c的同步将动力输出至电机动力轴第一齿轮31。
[0120]与此同时,第一电动发电机51作为另一动力源并通过电机动力轴第一同步器33c对电机动力轴第一齿轮31的同步而将动力输出至电机动力轴第一齿轮31。即,来自发动机4和第一电动发电机51的两部分的动力最终都从电机动力轴第一齿轮31输出。
[0121]该模式下,倒挡同步器74c接合第二倒挡中间齿轮73与第一倒挡中间齿轮72,电机动力轴第一同步器33c接合电机动力轴3和电机动力轴第一齿轮31。
[0122]由此,该动力传动系统100能够实现三种倒挡模式,即机械倒挡模式、电动倒挡模式以及混动倒挡模式,丰富了倒挡工况,可以根据实际情况灵活在该三种倒挡模式中进行切换,满足驾驶要求。
[0123]例如,在车辆电池荷电量充足的情况下,可以采用电动倒挡模式,这样在倒车时不仅不会排放有害气体,而且还能降低能耗,特别对于新的驾驶员倒车入位而言,可能需要操作多次才能将车辆倒入指定位置,而发动机4由于在低速倒车时会产生较多的有害气体,同时发动机4在倒车时一般处于非经济转速区域,油耗相对较高,此时采用电动倒挡模式可以很好地改善这一问题,不仅能够降低排放,同时采用电机作为动力实现低速倒车能耗较低,对发动机4的燃油经济性有一定改善。
[0124]又如,在车辆电池荷电量不充足或较低的情况下,可以采用机械倒挡模式。再如,在需要快速倒车或者需要大马力倒车等工况下,则可以采用混动倒挡模
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