专利名称：一种车用双离合器动力藕合同步器换档的控制方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及混合动力汽车，尤其是包括电机动力源的汽车的换档控制方法，具体地，涉及一种车用双离合器动力藕合同步器的换档控制方法以及相应的控制装置，进一步地还涉及多离合器动力藕合同步器的换档控制方法以及相应的控制装置。
背景技术：
在节能和环保成为汽车行业发展主流的今天，混合动力汽车已经成为各国汽车厂商大力发展的关键核心技术。其中，插电式混合动力解决方案，作为除纯电动以外是最环保，也可能是最省油的混合动力解决方案，正为各大厂商所推崇。插电式混合动力主要由一个排量相对小的发动机和一个或两个电机所组成，其中一般情况下电机负责在动力电池能量和功率比较高时实现纯电动动力输出和制动能量回收，在动力电池能量和功率下降到一个预置值时实现发动机启动，通过电机进行发电或直接参与动力驱动等功能。由于所述上述插电式混合动力汽车都带有一个大功率的主驱动电机，大功率的电机在调速的时间及质量上都比传统的采用发动机进行调速的方式要好。而如果采用通常的换档控制方法，无法利用主驱动电机在调速方面的优势。例如在通常的发动机驱动汽车中， 当汽车换档时，需要同步器利用本身的机械性能自主地进行同步工作，在这种情况下，同步工作所需的时间会相对较长且同步器的使用寿命也会缩短；或者利用发动机对同步器进行调速同步工作，但由于发动机的调速精度不够，调速慢，往往不具有理想的调速同步性能。 因此，本发明的目的是要解决包括电机动力源的混合动力汽车中利用电机在调速的时间及质量上的优势提供一种换档时间更短且换档质量更好(例如换档时的冲击小或者换档过程汽车速度损失小)的换档控制方式。进一步地，在非插电式的混合动力汽车以及纯电动汽车中，也往往带有大功率的驱动电机，如果不能利用该大功率的驱动电机对同步器进行调速来实现换档功能，混合动力汽车或纯电动汽车也会遇到上段所述的技术问题。因此本发明的另一目是要解决上述换档时间更短及换档品质更高的换档控制方法应用在上述非插电式的混合动力汽车以及纯电动汽车中。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是通过电机对同步器进行调速等方式提供一种包括电机动力源的汽车换档的控制方法及相应的装置。根据本发明的一个方面，提供一种包括电机动力源的汽车换档的控制方法，其中， 所述汽车的动力源至少包括第一电机，所述汽车至少还包括第一离合器、一个同步器、第一档位齿轮组及第二档位齿轮组，所述第一电机和一个主轴连接，所述同步器和所述主轴连接并可以在主轴上滑动，所述第一电机通过所述同步器连接所述第一档位齿轮组或第二档位齿轮组从而把动力传输到车轮上，所述第一档位齿轮组及第二档位齿轮组与车轮动力连接，其包括如下步骤a.卸除动力源向所述同步器提供的动力；b.控制所述同步器与所述第一档位齿轮组分离；C.控制所述同步器在所述主轴上滑行并调节所述同步器的转速，使得所述同步器与所述第二档位齿轮组的转速差小于第一阈值；d.控制所述同步器与所述第二档位齿轮组结合；以及e.恢复动力源向所述同步器提供动力。进一步地，本发明提供的汽车换档的控制方法还能够应用在如下所述的用于汽车的两离合器的同步器换档的混合动力驱动系统中，所述混合动力驱动系统包括第一轴、第一离合器、第二离合器、第一级减速装置、第二级减速装置、主驱动电机、集成启动发电机及发动机，所述混合动力驱动系统还包括同步器及一档主动齿轮、二档主动齿轮、二档主动齿轮，所述混合动力驱动系统的第一离合器的主动盘与所述发动机及所述集成启动发电机的转子支架连接，第一离合器的从动盘与所述第一轴的一端连接，所述混合动力驱动系统的第二离合器的主动盘与所述主驱动电机的转子支架连接，第二离合器的从动盘与所述第一轴的另一端连接，所述第一轴通过所述同步器依次连接所述一档主动齿轮即所述第一级减速装置的第一级主动齿轮，所述第一级从动齿轮连接汽车差速器，所述第一轴通过所述同步器依次连接所述二档主动齿轮即所述第二级减速装置的第二级主动齿轮，所述第二级从动齿轮通过第二齿轮轴连接所述第一级减速装置的从动齿轮及汽车差速器；所述汽车换档的控制方法包括如下步骤a.卸除动力源向所述同步器提供的动力；b.控制所述同步器与所述第一档位齿轮组分离；c.控制所述同步器在所述主轴上滑行并调节所述同步器的转速，使得所述同步器与所述第二档位齿轮组的转速差小于第一阈值；d.控制所述同步器与所述第二档位齿轮组结合；以及e.恢复动力源向所述同步器提供动力。根据本发明的一个方面，还提供一种在汽车中控制换档的控制装置，其中，所述汽车的动力源至少包括第一电机，所述汽车至少还包括第一离合器、一个同步器、第一档位齿轮组及第二档位齿轮组，所述第一电机和一个主轴连接，所述同步器和所述主轴连接并可以在主轴上滑动，所述第一电机通过所述同步器连接所述第一档位齿轮组或第二档位齿轮组从而把动力传输到车轮上，其包括动力源第一控制装置，其用于卸除动力源向所述同步器提供的动力，并用于恢复动力源向所述同步器提供动力；同步器第一控制装置，其用于控制所述同步器与所述第一档位齿轮组分离，并用于控制所述同步器与所述第二档位齿轮组结合；以及同步器第二控制装置，其用于调节所述同步器的转速，使得所述同步器与所述第二档位齿轮组的转速差小于第一阈值。根据本发明的一个方面，还提供一种节能汽车，其至少包括第一电机，所述汽车至少还包括第一离合器、一个同步器、第一档位齿轮组及第二档位齿轮组，所述第一电机和一个主轴连接，所述同步器和所述主轴连接并可以在主轴上滑动，所述第一电机通过所述同步器连接所述第一档位齿轮组或第二档位齿轮组从而把动力传输到车轮上，特征在于，还包括上述控制装置。本发明提供的换档控制方法使得混合动力驱动系统通过简单有效的设计，通过两离合器与同步器的配合实现混合动力汽车换档的过程。可以实现换档过程中的平稳过度， 给驾乘人员以舒适感，同时实现高性质的非动力换档功能。
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显
图1示出了根据本发明所提供的换档控制方法的，所述混合动力汽车处于第一档位状态下的汽车模块连接关系示意图；图2示出了根据本发明所提供的换档控制方法的，所述混合动力汽车处于第二档位状态下的汽车模块连接关系示意图；图3示出了根据本发明的第一实施例的，所述换档控制方法的流程图；图4示出了根据本发明的第一实施例的第一变化例的，所述换档控制方法中步骤 S103的流程图；图5示出了本发明的第一实施例的，所述混合动力驱动系统的动力及转速分析图；图6示出了根据本发明的第二实施例的，所述混合动力汽车处于发动机驱动工作状态下的汽车模块连接关系示意图；图7示出了根据本发明的第三实施例的，所述混合动力汽车的汽车模块连接关系示意图；图8示出了根据本发明的第四实施例的，所述电动汽车的汽车模块连接关系示意图；图9示出了根据本发明的第五实施例的，所述混合动力汽车装置控制连接关系示意图；图10示出了根据本发明的第五实施例的一个变化例的，所述同步器第二控制装置控制连接关系示意图；以及图11示出了本发明提供的汽车换档的控制方法所应用的汽车的两离合器同步器换档的混合动力驱动系统的机械结构图。
具体实施例方式图1示出了根据本发明所提供的换档控制方法的，所述混合动力汽车处于第一档位状态下的汽车模块连接关系示意图。所述混合动力汽车的模块包括第一电机2、第二电机3、发动机1、第一离合器4、第二离合器5、同步器6、第一档位齿轮组7、第二档位齿轮组 8、差速器9及车轮20。如图所示，在本实施例中，当所述混合动力汽车在第一档位状态下， 所述第一电机2连接所述第一离合器4，所述第二电机3与所述发动机连接所述第二离合器5，所述第一离合器4及第二离合器5连接所述同步器6，所述同步器6连接所述第一档位齿轮组7，所述第一档位齿轮组7及第二档位齿轮组8连接所述差速器9，所述差速器9 连接所述车轮20。具体地，所述发动机直接或通过力矩藕合器件与所述第二电机3动力连接，所述第一电机2和一个主轴21 (图中未示出，参考图11)连接，所述同步器6和所述主轴21连接并可以在主轴21上滑动，所述第一电机2通过所述同步器6连接所述第一档位齿轮组7或第二档位齿轮组8从而把动力传输到车轮20上。本领域技术人员理解，在混合动力汽车处于第一档位状态时，作为汽车动力源的所述第一电机2通过第一离合器4将动力传输到所述同步器6，作为汽车动力源的所述第二电机3及发动机通过第二离合器5将动力传输到所述同步器6，所述同步器6将动力通过所述第一齿轮组及差速器9传输到汽车车轮20。与图1所示实施例相对应地，图2示出了根据本发明所提供的换档控制方法的，所述混合动力汽车处于第二档位状态下的汽车模块连接关系示意图。具体地，如图2所示的第二档位状态下的混合动力汽车的各模块组成与图1相同，图2所示的各模块连接关系与图1所示不同之处在于，所述同步器6与所述第二档位齿轮组8连接，而不是与所述第一档位齿轮组7连接，其他部件以及具体的连接方式与图1所示实施例相同，本领域技术人员可以参考图1所示实施例实现，在此不予赘述。本领域技术人员理解，混合动力汽车在第二档位状态下，所述动力源传递到所述同步器6的动力通过第二档位齿轮组8向车轮20传输动力，而不是通过第一档位齿轮组7向车轮20传输动力。参考上述图1以及图2，本领域技术人员理解，上述第一档位可以是低速档位，例如一档，此时，对应地所述第二档位是高速档位，例如二档；反之，所述第一档位可以是高速档位，例如二档，此时，对应地所述第二档位是低速档位，例如一档。具体地，在下述实施例中还会对此予以阐述，在此不予赘述。图3示出了根据本发明的第一实施例的，所述换档控制方法的流程图。本领域技术人员理解，所述换档控制方法至少是应用在上述图1及图2所示的混合动力汽车处于混合动力驱动工作模式下的档位由第一档位向第二档位换档的控制方法。具体地，在本实施例中，所述第一档位是低速档位，例如一档，相应地所述第二档位是高速档位，例如二档，即所述第一档位齿轮组7是低速档位齿轮组，所述第二档位齿轮组8是高速档位齿轮组。在本实施例中，所述第一电机2是大功率的主驱动电机，所述第二电机3是小功率集成启动电机。当所述汽车达到从低速档位向高速档位进行换档的临界车速，本发明提供的控制装置启动所述换档控制，从而应用本发明提供的换档控制方法。本领域技术人员理解，所述临界车速是根据不同汽车的不同特性预先设定的，临界车速的确定是根据动力源的运行效率和驾驶员的请求决定的。例如，当前动力传动系统在一档，当驾驶员加速踏板达到50%时， 动力系统在一档和二档都可以完全满足驾驶员的力矩请求，但是在二档时动力源运行效率比较高，动力系统将换到二档。还例如，当前动力传动系统在二档，当驾驶员加速踏板达到 50 %时，动力系统二档不能满足驾驶员的力矩请求，动力系统将换到一档。本领域技术人员结合现有技术可以确定这样的临界车速，而且这也并不非本发明的重点，在此不予赘述。所述混合动力汽车处于并联驱动的工作模式下，即所述第一电机2、第二电机3及发动机1都进行工作输出动力。在所述换档控制启动之前，所述混合动力汽车处于第一档位工作下，即所述同步器6与所述第一档位齿轮组7结合；在所述换档控制启动之后，所述混合动力汽车处于第二档位工作下，即所述同步器6与所述第二档位齿轮组8结合。具体地，在本实施例中，首先执行步骤S101，所述混合动力汽车卸除动力源向所述同步器6提供的动力。本领域技术人员理解，由于在换档前，所述汽车处于一档低速档的工作状态，作为动力源的所述第一电机2、第二电机3及发动机向所述同步器6输出动力，当汽车到达临界车速后，开始进行换档控制工作。具体地，为了实现所述同步器6在后续步骤中的换档工作，所述动力源需要停止向所述同步器6传输动力。在本实施例中，通过卸除动力源向所述同步器6提供的动力的方式来停止向所述同步器6传输动力。具体地，控制所述第一电机2的力矩使得所述同步器6传输的动力力矩逐步接近零。进一步地，本领域技术人员理解，可以通过多种方式实现本步骤，例如可以控制动力源输出动力的力矩归零，更具体地可以通过使所述第一电机2及第二电机3的相电流为零的方式使得所述动力源输出动力的力矩归零。当所述第一电机2及所述第二电机3通过所述同步器6传输的动力力矩归零之后，开始执行步骤S102。在步骤S102中，控制所述同步器6与所述第一档位齿轮组7分离。本领域技术人员理解，本步骤可以通过控制所述同步器6的拨叉来实现同步器6的分离及滑行的方式实现。由于在步骤SlOl中卸除了动力源向所述同步器6提供的动力，所以在本步骤S102中， 所述同步器6能够与所述第一档位齿轮组7分离开。当所述同步器6与所述第一档位齿轮组7分离之后，执行步骤S103。在步骤S103中，调节所述同步器6的转速，使得所述同步器6与所述第二档位齿轮组8的转速差小于第一阈值，并控制所述同步器6在所述主轴21上滑行到预先定义的与所述第二档位齿轮组8结合的临界接触点。具体地，当所述同步器6与所述第一档位齿轮组7分离之后，就开始调节所述同步器6的转速，在本实施例中，将所述同步器6的转速调低，使同步器6的转速接近所述第二档位齿轮组8的转速，使得所述同步器6与所述第二档位齿轮组8的转速差小于第一阈值。具体地，第一阀值的设定是基于同步器承受换挡冲击的能力和基于换挡品质的要求。例如，基于对同步器使用寿命的要求，换挡时的惯性冲击力不能大于100牛顿米，同时基于换挡品质的要求，换挡时的惯性冲击力不能大于40牛顿米。 这样换挡时的冲击力不能大于40牛顿米。在根据同步器的惯量特性，第一阀值设置为400 转每分钟。本领域技术人员理解，所述第一阈值是一个相对于同步器6及第二齿轮组的转速而言较小的值，当所述同步器6与所述第二档位齿轮组8的转速差小于第一阈值时，就能够认为所述同步器6与所述第二档位齿轮组8的转速非常的接近，能够在后续步骤中所述同步器6与第二档位齿轮组8结合时，使得所述同步器6与所述第二档位齿轮组8的冲击非常的小，提高了本发明换档控制方法的换档品质。本领域技术人员理解，所述临界接触点可以根据具体实施需要予以确定，例如优选地，是同步器6的内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触产生摩擦的临界点。进一步地，本领域技术人员理解，所述临界接触点的设置并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。进一步地，本领域技术人员理解，在控制调节电机的转速时，所述同步器6的转速也同时改变，其转速与所述电机保持一致，在此不予赘述。进一步地，在本步骤S103中，在进行上述调节所述同步器6的转速同时，所述同步器6在所述主轴21上滑行。具体地，由于所述同步器6与所述第一档位齿轮组7的主动齿轮、第二档位齿轮组8的主动齿轮设置在同一轴上，故在调节所述同步器6的转速同时，能够控制所述同步器6在所述主轴21上滑行到预先定义的与所述第二档位齿轮组8结合的临界接触点。优选地，所述同步器6的转速调节和位置滑动两个控制过程同时进行，能够充分的利用该控制过程的时间，当本步骤S103执行完毕之后，完成了下述控制所述同步器6 与所述第二档位齿轮组8的结合工作之前的准备工作。次优地，所述同步器6的转速调节和位置滑动两个控制过程可以是先后进行的，只要上述同步器6的转速调节和位置滑动两个控制过程能够在步骤S103中预留的时间内完成即可，在此不予赘述。进一步地，所述步骤103中所述第一电机2及第二电机3速度控制方式调节所述同步器6的转速，使得所述同步器6与所述第二档位齿轮组8的转速差小于第一阈值后，还优选地将所述第一电机2由速度控制方式转换成力矩控制方式，其中，所述力矩控制方式的目标力矩的大小和转换前速度控制时的力矩的大小相等，且当力矩达到所述目标力矩并且力矩稳定后，再执行所述步骤d。本领域技术人员理解，判断所述力矩稳定即判断所述第一电机2的力矩是否在第三阈值时间内的波动范围不超过第四阈值的范围以及判断所述第二电机3的力矩是否在第五阈值时间内的波动范围不超过第六阈值的范围。第三和第五阀值的设定是基于对换挡时间的要求。第四和第六阀值的设定是基于同步器承受力矩波动幅度的能力和基于换挡品质的要求。如果力矩在第三阀值不能稳定在第四阀值的幅度范围内，整个换挡过程将终止。类似地，本领域技术人员理解，如果力矩在第五阀值不能稳定在第六阀值的幅度范围内，整个换挡过程将终止。当力矩稳定后，再执行所述步骤d。具体地， 所述第一电机2及第二电机3速度控制时的目标力矩可以是根据第一电机2及第二电机3 的力矩实时计算的或通过传感器测量的。然后再执行步骤S104，控制所述同步器6与所述第二档位齿轮组8结合。由于在步骤S103中完成了控制所述同步器6与所述第二档位齿轮组8的结合工作之前的准备工作，所以在本步骤S104中，所述同步器6能够与所述第二档位齿轮组8结合。本领域技术人员理解，本步骤S104描述的同步器6与第二档位齿轮组8结合是上述步骤S102中所述的同步器6与第一档位齿轮组7分离的反过程。在本步骤S104执行之后，完成了所述第二档位的动力传输路径的机械的连接工作，所述动力源传输的动力能够经所述同步器6、第二档位齿轮组8及差速器9向汽车车轮20传输，在此不予赘述。最后执行步骤S105，恢复动力源向所述同步器6提供动力。具体地，在本实施例中，所述发动机、第一电机2及第二电机3逐步输出力矩，以恢复动力源向所述同步器6提供动力，完成汽车从第一档位向第二档位切换的工作。本领域技术人员理解，在其他变化例中，例如纯电动驱动或发动机单独驱动的情况下，在本步骤S105相应的步骤中，控制相应的工作动力源逐步输出力矩，恢复向所述同步器6提供动力即可，在此不予赘述。本领域技术人员理解，优选地，仅通过所述功率大的第一电机2调节所述同步器6 的转速实现上述步骤S103。由于在本发明的换档控制方法中，所述第一离合器4始终保持闭合，所述第一电机2能够直接地调整所述同步器6的转速。优选地，所述第一电机2采用一种控制方式来调节所述同步器6的转速，具体地，所述第一电机2通过转速控制的方式来调节所述同步器6的转速。次选地，所述第一电机2通过两种方式对所述同步器6进行转速调整当所述同步器6与所述第二档位齿轮轴的转速差大于等于第二阈值时，所述第一电机2通过力矩控制的方式来调节所述同步器6的转速；当所述同步器6与所述第二档位齿轮轴的转速差小于第二阈值时，所述第一电机2通过转速控制的方式来调节所述同步器 6的转速。本领域技术人员理解，所述第二阈值是所述第一电机2对所述同步器6进行转速控制时的一个临界点，由于所述第一电机2通过所述力矩控制的方式调节所述同步器6的转速时，所述同步器6的转速变化较快；而所述第一电机2通过转速控制的方式来调节所述同步器6的转速时，所述同步器6的转速变化较慢。但如果所述第一电机2 —直采用所述力矩控制的方式调节所述同步器6的转速，那么会使得所述同步器6的转速先小于所述第二档位齿轮组8的转速，再使得所述同步器6的转速变大接近所述第二档位齿轮组8的转速，这样反而使得所述同步器6的转速调节时间变长。故此，所述第一电机2优选地混合采用上述两种方式对所述同步器6进行转速调节。所述第二阈值是一个预先确定的值，其值使得当本实施例采用本优选实施方式时，能够以最短的时间完成所述同步器6的转速调节工作。在一个变化例中，在上述第一电机2调节所述同步器6的转速实现上述调节所述同步器6的同时，所述第二电机3也参与调节所述同步器6的转速，即在所述步骤S103中两个电机参与调节同步器6转速的控制过程。同样地，由于在本发明的换档控制方法中，所述第二离合器5始终保持闭合，所述第二电机3能够直接地调整所述同步器6的转速。优选地，所述第二电机3采用一种控制方式来调节所述同步器6的转速，具体地，所述第二电机3通过转速控制的方式来调节所述同步器6的转速。次优地，所述第二电机3通过与第一电机2相同的方式对所述同步器6进行转速调节，例如，当所述同步器6与所述第二档位齿轮轴的转速差大于等于第二阈值时，所述第二电机3通过力矩控制的方式来调节所述同步器6的转速，当所述同步器6与所述第二档位齿轮轴的转速差小于第二阈值时，所述第二电机3通过转速控制的方式来调节所述同步器6的转速。进一步地，所述第二电机3对所述同步器6的转速的调节也可以是仅仅起到辅助作用，例如，仅当所述同步器6与所述第二档位齿轮轴的转速差大于等于第二阈值时，所述第二电机3通过力矩控制的方式来调节所述同步器6的转速，或仅当所述同步器6与所述第二档位齿轮轴的转速差小于第二阈值时， 所述第二电机3通过转速控制的方式来调节所述同步器6的转速，在此不予赘述。图4示出了根据本发明的第一实施例的第一变化例的，所述换档控制方法中步骤 S103的流程图。具体地，本变化例是上述第一实施例中所述步骤S103的一个更具体的实施方式。首先执行步骤S201及步骤S205，且优选地，所述步骤S201与所述步骤S205同步进行，所述步骤S201实现对所述同步器6调速使其与所述第二档位齿轮组8的转速差小于第二阈值，所述步骤S205是控制所述同步器6在所述主轴21上滑行使其滑行到预先定义的与所述第二档位齿轮组8结合的临界接触点。优选地，所述步骤S201包括步骤S211及步骤S212，其中进一步优选地所述步骤S211及步骤S212同步进行。其中，所述步骤S211中所述第一电机2通过力矩控制方式调节所述同步器6的转速，所述步骤S212中所述第二电机3通过力矩控制方式调节所述同步器6的转速，所述S205中控制所述同步器6向所述第二档位齿轮组8滑动。进一步地，所述步骤S201中，所述步骤S211及步骤212可以两个步骤都进行，也可以只进行其中一个步骤。本领域技术人员理解，所述步骤S201的执行过程及原理可以参照上述图3所示实施例，在此不予赘述。本领域技术人员理解，所述步骤S201 执行完毕之后即开始执行步骤S202、步骤S203及步骤S204，所述步骤S205执行完毕之后即开始执行步骤S206，上述同步器6的滑动工作及同步工作可以各自分别进行，只要其能够在所述步骤S103中完成即可，在此不予赘述。当执行完步骤S201后，执行步骤S202，即判断所述同步器6与所述第二档位齿轮组8的转速差是否小于第二阈值。当判断所述转速差大于等于所述第二阈值，则表明所述同步器6与所述第二档位齿轮组8的转速差还过大，所述第一电机2和/或第二电机3仍应当采用力矩控制的方式调节所述同步器6的转速，所以返回执行所述步骤S201 ；反之，当判断转速差小于所述第二阈值，则表明所述同步器6与所述第二档位齿轮组8的转速差已经比较小，所述第一电机2和/或第二电机3应当采用转速控制的方式调节所述同步器6 的转速，所以继续执行步骤S203。接下来执行步骤S203，其用于实现对所述同步器6调速使其与所述第二档位齿轮组8的转速差小于第一阈值。优选地，所述步骤S203包括步骤S231及步骤S232，所述步骤S231及步骤S232同步进行。其中，所述步骤S231中所述第一电机2通过转速控制方式调节所述同步器6的转速，所述步骤S232中所述第二电机3通过转速控制方式调节所述同步器6的转速。进一步地，所述步骤S203中，所述步骤S231及步骤232可以两个步骤都进行，也可以只进行其中一个步骤，其执行过程及原理可以参照上述图3所示实施例，在此不予赘述。当执行完步骤S203，然后执行步骤S204，即判断所述同步器6与所述第二档位齿轮组8的转速差是否小于第一阈值。当判断所述转速差大于等于所述第一阈值，则表明所述同步器6与所述第二档位齿轮组8的转速差还过大使得所述同步器6与所述第二档位齿轮组8无法较好地结合，所述第一电机2和/或第二电机3仍应当采用转速控制的方式调节所述同步器6的转速，则返回执行所述步骤S203。当判断转速差小于所述第一阈值，则表明所述同步器6与所述第二档位齿轮组8的转速差已经不影响所述同步器6与所述第二档位齿轮组8的结合，所述第一电机2和/或第二电机3不需要再调节所述同步器6的转速， 则结束执行对所述同步器6的转速的调节。进一步地，在所述步骤S201至步骤S204的一个变化例中，所述第一电机2通过转速控制的方式来调节所述同步器6的转速。具体地，当开始执行步骤S103时，不执行步骤 S201及步骤S202，而直接开始执行步骤S203，然后在执行步骤S204。本领域技术人员理解，在本变化例中，所述第一电机2及所述第二电机3只通过转速控制方式来调节所述同步器6的转速，而不再通过力矩控制方式来调节所述同步器6的转速。所述步骤S203及步骤 S204的控制方法及原理可以参照上述实施例进行，在此不予赘述。当执行完步骤S205，然后执行步骤S206，即判断所述同步器6是否足够靠近所述第二档位齿轮组8，即所述同步器6在所述主轴21上滑行到预先定义的与所述第二档位齿轮组8结合的临界接触点，来判断所述同步器6向所述第二档位齿轮组8的滑动工作是否完成。当判断所述同步器6与所述第二档位齿轮组8距离过远时，则返回执行所述步骤 S205。当判断所述同步器6与所述第二档位齿轮组8距离足够近时，则结束执行所述同步器6向所述第二档位齿轮组8滑动的工作。本领域技术人员理解，当上述同步器6的转速调节工作及所述同步器6向所述第二档位齿轮组8的滑动工作都执行结束之后，图3所示步骤S103即执行完毕，本发明提供的换档控制方法继续执行后续步骤S104，具体参照上述第一实施例进行，在此不予赘述。本领域技术人员理解，在第一实施例的另一个变化例中，与上述第一实施例及相应变化例不同的是，所述第一档位是高速档位，所述第二档位是低速档位，即所述第一档位齿轮组7是高速档位齿轮组，所述第二档位齿轮组8是低速档位齿轮组。当所述汽车达到从高速档位向低速档位进行换档的临界车速，也启动所述换档控制，所述临界车速是根据不同汽车的不同特性预先设定的。具体地，在这样的变化例中，在从上述第一档位(即高速档位)向上述第二档位 (即低速档位)的换档过程中，首先执行步骤SlOl'(图中未示出)，所述混合动力汽车卸除动力源向所述同步器6提供的动力。再执行步骤S102'(图中未示出)，控制所述同步器6与所述第一档位齿轮组7分离。本领域技术人员理解，在本变化例中所述步骤SlOl' 及步骤S102'与第一实施例的步骤SlOl及步骤S102的执行过程及原理是相同的，在此不予赘述。然后执行步骤S103'(图中未示出)，调节所述同步器6的转速，使得所述同步器 6与所述第二档位齿轮组8的转速差小于第一阈值。具体地，所述当所述同步器6与所述第一档位齿轮组7分离之后，就开始调节所述同步器6的转速，在本实施例中，将所述同步器 6的转速调高，使同步器6的转速接近所述第二档位齿轮组8的转速，使得所述同步器6与所述第二档位齿轮组8的转速差小于第一阈值。本领域技术人员理解，所述第一阈值的原理及取值方式与第一实施例的相同，在此不予赘述。优选地，通过所述第一电机2调节所述同步器6的转速实现上述调节所述同步器 6的功能。进一步地，在所述第一电机2调节所述同步器6的转速实现上述调节所述同步器6的同时，所述第二电机3也参与调节所述同步器6的转速。本领域技术人员理解，在本变化例中，由于是从高速档位向低速档位换档，故此所述第一电机2及第二电机3对所述同步器6的速度调节是从低转速向高转速调节，以使得所述同步器6能够与所述第二档位齿轮组8的转速接近以使得所述同步器6能够与所述第二档位齿轮组8的转速差小于第一阈值。此外，所述第二阈值的取值方式也由于是从高速档位换档到低速档位，而使得其数值有所不同，其取值仍是一个预定的值，以使得当本变化例能够在最短的时间完成所述同步器6 的转速调节工作。其控制过程与原理与第一实施例的步骤S103相似，可以参照第一实施例的步骤S103进行，在此不予赘述。然后再执行步骤S104'(图中未示出)，控制所述同步器6与所述第二档位齿轮组8结合。最后执行步骤S105'(图中未示出)，恢复动力源向所述同步器6提供动力。本领域技术人员理解，在本变化例中，所述步骤S104'及步骤S105'与第一实施例中的步骤 S104及步骤S105的执行过程及原理是相同的，在此不予赘述。本领域技术人员理解，上述变化例中所描述的各步骤可以参考图3以及图4所示实施例以及相应的变化例予以实现，实际上从低档到高档与从高档到低档的过程的技术方案是相同的，或者虽然有所差异但本领域技术人员可以参考上述实施例以及变化例实现这样的从高档到低档的换档过程，在此不予赘述。参考上述图1至图4，本领域技术人员理解，上述第一阈值至第六阈值可以根据具体实施需要而设定或者被选择。例如，优选地第一阀值的设定是基于同步器承受换挡冲击的能力和基于换挡品质的要求；优选地，第三阀值、第五阈值的设定是基于对换挡时间的要求，相应地，第四阀值、第六阈值的设定是基于同步器承受力矩波动幅度的能力和基于换挡品质的要求。本领域技术人员可以参考上述实施例以及现有技术予以实现，在此不予赘述。 又例如，优选地所述第二阀值主要取决于对换挡时间的要求，并可以根据不同的实施需要进行设定例如优选地，当从所述第一档位切换到所述第二档位时，若希望在400毫秒内完成，则所述第二阈值优先地被设定为从20毫秒到50毫秒的区间内；而在一个变化例中，当从所述第一档位切换到所述第二档位时，若希望在350毫秒秒内完成，则所述第二阈值优先地被设定为从20毫秒到40毫秒的区间内，在此不予赘述。图5示出了本发明的第一实施例的，所述混合动力驱动系统的动力及转速分析图。具体地，图5示出了所述混合动力汽车在本发明的第一实施例的换档控制方法下的从第一档位切换到第二档位时，即从低速档位到切换到高速档位时，所述主轴21力矩、主轴 21转速、1档(低速档)输入轴速度及2档(高速档)输入轴速度的状态曲线。其中，在第一实施例中所述主轴21是指所述同步器6所在的齿轮轴，所述1档输入轴速度是指所述第一档位齿轮组7中与所述同步器6结合的齿轮所在的齿轮组，所述2档输入轴速度是指所述第二档位齿轮组8中与所述同步器6结合的齿轮所在的齿轮组。下面结合第一实施例的换档控制来分析所述混合动力驱动系统的动力状态。在整个换档控制过程中，所述主轴21上的力矩变化如图5的主轴21力矩曲线所示。在步骤SlOl中，所述混合动力汽车卸除动力源向所述同步器6提供的动力，具体地，是通过控制动力源输出动力的力矩归零的方式来实现的，因此在步骤SlOl执行过程中，所述主轴21的力矩会变化为零。在步骤S102、步骤S103及步骤S104中，所述主轴21的力矩保持为零力矩。在步骤S105中，所述动力源恢复向所述同步器6提供动力，因此在步骤S105 中，所述主轴21的力矩会变大，恢复主轴21上的力矩。进一步地，在整个换档控制过程中，所述1档输入轴上的转速变化如图5的1档输入轴速度曲线所示。在步骤SlOl中，所述混合动力汽车卸除动力源向所述同步器6提供的动力，因此在步骤SlOl执行过程中，所述1档输入轴速度基本保持不变。在步骤S102、步骤 S103及步骤S104中，由于所述主轴21的力矩保持为零力矩，因此所述1档输入轴上的转速逐渐变小。在步骤S105中，由于动力源恢复向所述同步器6提供动力，因此在步骤S105 中，所述1档输入轴上的转速会变大。进一步地，在整个换档控制过程中，所述2档输入轴上的转速变化如图5的2档输入轴速度曲线所示。本领域技术人员理解，所述2档输入轴上的转速的变化状况与1档输入轴上的相似，其不同之处在于，所述2档输入轴的转速相对于所述1档输入轴的转速较小， 在此不予赘述。进一步地，所述主轴21转速变化如图5的2档输入轴速度曲线所示。在步骤SlOl 及步骤S102中，由于所述同步器6尚未与所述第一档位齿轮轴分离，因此所述主轴21转速与所述1档输入轴转速相同，其曲线也基本相同。在步骤S103中，由于所述第一电机2和 /或第二电机3对所述同步器6进行调速，因此所述主轴21上的转速逐渐变小，其转速从与1档输入轴相同的转速变化为与2档输入轴相同的转速，其变化曲线如图5所示。在步骤S104及步骤S105中，由于所述同步器6与所述第二档位齿轮轴结合，因此所述主轴21 转速与所述2档输入轴转速相同，其曲线也基本相同。进一步地，如图5所示，所述换档控制的各个步骤的执行持续时间可以是固定的。 本领域技术人员理解，由于本发明的换档控制方法是应用在特定车辆之上的，且所述特定车辆的驱动性能是一定的，所以其换档控制中的各个步骤的时间是可以预先设定的，例如在上述实施例所述的控制方法中，所述步骤SlOl至步骤S105以及所述步骤S103中的各个分步骤都是能够预先设定一个执行时间的，在该执行时间后，所述各个步骤都能够被充分的执行以实现档位切换控制中各个步骤的目的。次优地，本发明所述换档控制方法也可以采用设置各个轴的测速装置的方式来实现，例如在步骤S103中，通过测速装置实时监测所述主轴21、一档输入轴速度及二档输入轴速度并将其与所述第一阈值或第二阈值进行比较的方式来控制所述步骤S103中各个分步骤的执行，其方式可以参照上述第一实施例来进行，在此不予赘述。图6示出了根据本发明的第二实施例的，所述混合动力汽车处于发动机驱动工作状态下的汽车模块连接关系示意图。与图1不同的是，所述发动机与所述第一电机2相连， 其余部件的连接关系以及部件本身的实现可以参考上述图1所述实施例，在此不予赘述。 具体地，由于所述混合动力汽车处于发动机驱动工作模式下，所述第二离合器5分离，所述第二电机3不向外输出动力，而仅由所述第一电机2与所述发动机向外输出动力。本领域技术人员理解，在本实施例中，所述第一电机2是小功率集成启动电机，所述第二电机3是大功率主驱动电机。在所述发动机驱动工作状态下，本发明换档控制方法与第一实施例及其变化例不同的是，在所述步骤S103中，仅由所述第一电机2即所述集成启动电机对所述同步器6进行调速，而所述第二电机3不参与对所述同步器6的转速调节工作，因此，步骤 S103中的对所述同步器6的调速过程时间会相应变长。其他步骤中的执行过程及原理与第一实施例及其变化例相似，可以参照上述进行，在此不予赘述。参考图1、图2以及图6，本领域技术人员理解，图1及图2所示实施例优选地应用于混合动力汽车结构下的双电机并联驱动工作模式，此时所述发动机不工作。相应地，图1 及图2所示实施例也可以应用在单电机驱动工作状态下，即应用本发明的混合动力汽车处于单电机驱动工作状态下，这构成了上述第一实施例的变化例。具体地，在本变化例中，由于所述混合动力汽车处于电机驱动工作状态下，所述第二离合器5分离，所述第二电机3与所述发动机不向外输出动力，而仅由所述第一电机2向外输出动力。本领域技术人员理解， 在本变化例中，所述第一电机2是大功率主驱动电机，所述第二电机3是小功率集成启动电机。在本变化例的工作状态下，即电机驱动工作状态下，本发明提供的换档控制方法与上述第一实施例及相应变化例不同的是，在所述步骤S103中，仅由所述第一电机2即所述主驱动电机对所述同步器6进行调速，而所述第二电机3不参与对所述同步器6的转速调节工作，因此，步骤S103中的对所述同步器6的调速过程时间会相应变长。而本领域技术人员可以参考上述第一实施例及其变化例实现其他步骤，在此不予赘述。图7示出了根据本发明的第三实施例的，所述混合动力汽车的汽车模块连接关系示意图。与图1不同的是，所述发动机与所述第一电机2相连，且所述混合动力汽车不包括所述第二电机3及所述第二离合器5。本领域技术人员理解，所述第一电机2是小功率集成启动电机或大功率主驱动电机，即本发明换档控制方法应用在传统汽车或串联式的混合动力汽车中。在本实施例中，本发明换档控制方法与第一实施例及其变化例不同的是，在所述步骤S103中，仅由所述第一电机2即所述集成启动电机对所述同步器6进行调速。因此， 步骤S103中的对所述同步器6的调速过程时间会相应变长。其他步骤中的执行过程及原理与第一实施例及其变化例相似，可以参照上述进行，在此不予赘述。图8示出了根据本发明的第四实施例的，所述电动汽车的汽车模块连接关系示意图。与图1相区别的是，所述混合动力汽车不包括所述发动机、所述第二电机3及所述第二离合器5。本领域技术人员理解，所述第一电机2是大功率主驱动电机，即本发明换档控制方法应用在电动汽车中。在本实施例中，本发明换档控制方法与第一实施例及其变化例不同的是，在所述步骤S103中，仅由所述第一电机2即所述主驱动电机对所述同步器6进行调速。因此，步骤S103中的对所述同步器6的调速过程时间会相应变长。其他步骤中的执行过程及原理与第一实施例及其变化例相似，可以参照上述进行，在此不予赘述。图9示出了根据本发明的第五实施例的，所述混合动力汽车装置控制连接关系示意图。根据上述图1至图8所示实施例，优选地，本发明所应用的混合动力汽车包括第一电机2、第二电机3、发动机、第一离合器4、第二离合器5、同步器6、第一档位齿轮组7、第二档位齿轮组8、差速器9及车轮20。具体地，所述发动机直接或通过力矩藕合器件与所述第二电机3动力连接，所述第一电机2与所述同步器6通过连接一个主轴21而相互连接，所述同步器6能够和所述主轴21 —起旋转且能够在主轴21上滑动。具体地，所述发动机直接或通过力矩藕合器件与所述第二电机3动力连接，所述第一电机2与所述同步器6通过连接一个主轴21而相互连接，所述同步器6能够和所述主轴21 —起旋转且能够在主轴21上滑动。在图9所示实施例中，本发明所应用的混合动力汽车处于第一档位状态下，所述第一电机2连接所述第一离合器4，所述第二电机3与所述发动机连接所述第二离合器5，所述第一离合器4及第二离合器5连接所述同步器6，所述同步器6连接所述第一档位齿轮组 7，所述第一档位齿轮组7及第二档位齿轮组8连接所述差速器9，所述差速器9连接所述车轮20。优选地，在本实施例中，动力源第一控制装置10用于卸除动力源向所述同步器6提供的动力，并用于恢复动力源向所述同步器6提供动力；同步器6第一控制装置11用于控制所述同步器6与所述第一档位齿轮组7分离，并用于控制所述同步器6与所述第二档位齿轮组8结合；同步器6第二控制装置12用于调节所述同步器6的转速，使得所述同步器 6与所述第二档位齿轮组8的转速差小于第一阈值。本领域技术人员理解，优选地，上述动力源第一控制装置10、同步器6第一控制装置11以及同步器6第二控制装置12组成一个完整的控制装置(图9中未示出)，其用于控制混合动力汽车完成换档操作，尤其是双离合器动力藕合同步器6的换档控制。在本实施例中，所述第一档位是低速档位，例如一档，所述第二档位是高速档位， 例如二档，即所述第一档位齿轮组7是低速档位齿轮组，所述第二档位齿轮组8是高速档位齿轮组。在本实施例中，所述第一电机2是大功率的主驱动电机，所述第二电机3是小功率集成启动电机。当所述汽车达到从低速档位向高速档位进行换档的临界车速，本发明提供的控制装置启动所述换档控制。具体地，在本实施例中，应用于混合动力汽车的动力源包括第一电机2、第二电机3以及发动机1。且优选地，在本实施例中，所述混合动力汽车处于混合动力驱动的工作模式下，即所述第一电机2、第二电机3及发动机都进行工作输出动力； 或者所述混合动力汽车处于双电机并联驱动的工作模式下，即所述第一电机2及第二电机 3都进行工作输出动力。优选地，所述动力源第一控制装置10分别控制第一电机2、第二电机3以及发动机1，具体地，其用于卸除第一电机2、第二电机3以及发动机1等动力源向所述同步器6提供的动力。本领域技术人员理解，根据不同实施需要，所述动力源第一控制装置10可以通过多种方式实现动力卸除，优选地，在本实施例中，其控制动力源输出动力的力矩归零，即控制所述第一电机2及第二电机3的力矩使得所述同步器6传输的动力力矩逐步接近零，例如通过使所述第一电机2及第二电机3的相电流为零的方式使得所述动力源输出动力的力矩归零。在本实施例中，当所述动力源第一控制装置10卸除了动力源向同步器6提供的动力后，则上述同步器6第一控制装置11控制所述同步器6与所述第一档位齿轮组7分离。 接下来，所述同步器6第二控制装置12调节所述同步器6的转速，使得所述同步器6与所述第二档位齿轮组8的转速差小于第一阈值。具体地，所述当所述同步器6与所述第一档位齿轮组7分离之后，就开始调节所述同步器6的转速。本领域技术人员理解，所述第一阈值是一个相对于同步器6及第二齿轮组的转速而言较小的值，当所述同步器6与所述第二档位齿轮组8的转速差小于第一阈值时，就能够认为所述同步器6与所述第二档位齿轮组 8的转速非常的接近，能够在后续步骤中所述同步器6与第二档位齿轮组8结合时，使得所述同步器6与所述第二档位齿轮组8的冲击非常的小，提高了本发明换档控制方法的换档品质。
更为具体地，上述同步器6第二控制装置12在控制所述同步器6转速的同时，还控制控制所述同步器6在所述主轴21上滑行并进行转速同步工作，在所述主轴21上滑行到预先定义的与所述第二档位齿轮组8结合的临界接触点。具体地，由于所述同步器6与所述第一档位齿轮组7的主动齿轮、第二档位齿轮组8的主动齿轮设置在同一轴上，故在调节所述同步器6的转速同时，能够控制述同步器6在齿轮轴上向所述第二档位齿轮组8的方向滑动。本领域技术人员理解，控制所述同步器6滑动的过程优选地由所述同步器6第二控制装置中所包括的同步器6第四控制装置(例如图10所示装置12 完成，在此不予赘述。然后，所述同步器6第一控制装置11控制所述同步器6与所述第二档位齿轮组8 结合，在两者结合后，完成了所述第二档位的动力传输路径的机械的连接工作，所述动力源传输的动力能够经所述同步器6、第二档位齿轮组8及差速器9向汽车车轮20传输，在此不予赘述。最后，所述动力源第一控制装置10控制所述动力源恢复向所述同步器6提供动力。优选地，本领域技术人员理解，控制所述动力源恢复动力的过程与卸除所述动力源提供动力的过程相反，例如优选地控制所述动力源的力矩达到某一个设定值，以恢复动力源向所述同步器6提供动力，完成汽车从第一档位向第二档位切换的工作。参考图9所示实施例，本领域技术人员理解，所述动力源第一控制装置10包括动力源第二控制装置(图9中未示出)，其用于具体地控制所述动力源输出动力力矩归零以卸除动力源向所述同步器6提供的动力，即控制所述第一电机2的力矩使得所述同步器6传输的动力力矩逐步接近零；并用于控制恢复所述动力源的力矩以恢复动力源向所述同步器 6提供动力，本领域技术人员结合上述阐述可以实现该装置，不予赘述。进一步地，所述动力源第一控制装置还包括动力源第三控制装置，其用于在同步器6第二控制装置工作完成之后且同步器6第一控制装置工作开始之前，控制所述第一电机2及第二电机3由速度控制方式转换成力矩控制方式，其中，所述力矩控制方式的目标力矩的大小和转换前速度控制时的力矩的大小相等，且当力矩达到所述目标力矩并且力矩稳定后，再开始同步器6第一控制装置的工作。本领域技术人员理解，判断所述力矩稳定即判断第一电机2的力矩是否在第三阈值时间内的波动范围不超过第四阈值的范围以及判断所述第二电机3的力矩是否在第五阈值时间内的波动范围不超过第六阈值(其可以等于所述第四阈值)的范围，当力矩稳定后，再开始同步器6第一控制装置的工作。具体地，所述第一电机2及第二电机3速度控制时的目标力矩可以是根据第一电机2及第二电机3的力矩实时计算的或通过传感器测量的。本领域技术人员理解，在图9所示实施例的一个变化例中，本发明所应用的混合动力汽车处于第二档位状态，即在图9所示实施例的基础上，所述同步器6与所述第二档位齿轮组8连接，而不是与所述第一档位齿轮组7连接。本领域技术人员理解，混合动力汽车在第二档位状态下，所述动力源传递到所述同步器6的动力通过第二档位齿轮组8向车轮 20传输动力，而不是通过第一档位齿轮组7向车轮20传输动力。在这样的情况下，仍然可以应用图9所示实施例来实现换档的控制，在此不予赘述。进一步地，本领域技术人员理解，上述第一档位可以是低速档位，例如一档，此时，对应地所述第二档位是高速档位，例如二档；反之，所述第一档位可以是高速档位，例如二档，此时，对应地所述第二档位是低速档位，例如一档，这并不影响本发明的实质内容。图10示出了根据本发明的第五实施例的一个变化例的，所述同步器6第二控制装置的具体控制连接关系示意图。具体地，在本实施例中，所述同步器6第二控制装置12包括同步器6第三控制装置121、同步器6第四控制装置122以及同步器6第五控制装置123。 其中，所述同步器6第三控制装置121用于控制所述第一电机2调节所述同步器6的转速； 所述同步器6第四控制装置122用于控制所述同步器6在所述主轴21上滑行到预先定义的与所述第二档位齿轮组8结合的临界接触点；所述同步器6第五控制装置123用于控制所述第二电机3调节所述同步器6的转速。本领域技术人员理解，所述同步器6第三控制装置121以及同步器6第五控制装置123分别用于调节不同的动力源，从而实现上述图9 所示所述同步器6第二控制装置12的功能，在此不予赘述。更为具体地，本领域技术人员理解，优选地，所述同步器6第三控制装置控制所述第一电机2通过转速控制的方式来调节所述同步器6的转速。次优地，所述同步器6第三控制装置123在所述同步器6与所述第二档位齿轮轴的转速差大于等于第二阈值时控制所述第一电机2通过力矩控制的方式来调节所述同步器6的转速，且优选地，其在所述同步器 6与所述第二档位齿轮轴的转速差小于第二阈值时控制所述第一电机2通过转速控制的方式来调节所述同步器6的转速。本领域技术人员理解，所述第二阈值是所述第一电机2对所述同步器6进行转速控制时的一个临界点，由于所述第一电机2通过所述力矩控制的方式调节所述同步器6的转速时，所述同步器6的转速变化较快；而所述第一电机2通过转速控制的方式来调节所述同步器6的转速时，所述同步器6的转速变化较慢。但如果所述第一电机2—直采用所述力矩控制的方式调节所述同步器6的转速，那么会使得所述同步器6 的转速先小于所述第二档位齿轮组8的转速，再使得所述同步器6的转速变大接近所述第二档位齿轮组8的转速，这样反而使得所述同步器6的转速调节时间变长。故此，所述第一电机2优选地混合采用上述两种方式对所述同步器6进行转速调节。所述第二阈值是一个预先确定的值，其值使得当本实施例采用本优选实施方式时，能够以最短的时间完成所述同步器6的转速调节工作。参考上述图9以及图10，本领域技术人员理解，在图9所示实施例中，所述同步器 6第三控制装置控制所述第一电机2调节所述同步器6的转速的同时，所述同步器6第五控制装置也控制所述第二电机3参与调节所述同步器6的转速，即同时控制两个电机参与调节同步器6转速的控制过程。同样地，由于在本发明的换档控制方法中，所述第二离合器 5始终保持闭合，所述第二电机3能够直接地调整所述同步器6的转速。优选地，所述第二电机3通过与第一电机2相同的方式对所述同步器6进行转速调节，例如，当所述同步器6 与所述第二档位齿轮轴的转速差大于等于第二阈值(或者是与第二阈值不同的第三阈值) 时，所述第二电机3通过力矩控制的方式来调节所述同步器6的转速，当所述同步器6与所述第二档位齿轮轴的转速差小于第二阈值时，所述第二电机3通过转速控制的方式来调节所述同步器6的转速。次优地，所述第二电机3对所述同步器6的转速的调节仅仅起到辅助作用，例如，仅当所述同步器6与所述第二档位齿轮轴的转速差大于等于第二阈值时，所述第二电机3通过力矩控制的方式来调节所述同步器6的转速，或仅当所述同步器6与所述第二档位齿轮轴的转速差小于第二阈值时，所述第二电机3通过转速控制的方式来调节所述同步器6的转速，在此不予赘述。
参考上述图9以及图10，本领域技术人员理解，图9所示实施例示出了动力源同时包括两个电机以及一个发动机的情况，而在图9所示实施例的一个变化例中，所述动力源可以只包括第一电机2，且所述第二离合器5被省略。在这样的变化例中，图10所示同步器6第二控制装置不包括所述同步器6第五控制装置，即只通过所述同步器6第三控制装置以及同步器6第四控制装置控制所述同步器6的转速以及滑动过程。而在另一个类似的变化例中，所述动力源同时包括第一电机2以及发动机1，这样的变化例与只包括第一电机 2的变化例相类似，不予赘述。进一步地，图11示出了本发明提供的汽车换档的控制方法所应用的汽车两离合器同步器换档的混合动力驱动系统的机械结构图。如图所示，本发明提供的汽车换档的控制方法所应用的汽车的两离合器同步器换档的混合动力驱动系统的结构，所述混合动力驱动系统包括主驱动电机2、集成启动发电机3、发动机1、第一轴21 (即主轴21)、第一级减速装置7 (第一档位齿轮组)、第二级减速装置8 (第二一档位齿轮组)、第一离合器4、第二离合器5、同步器6。具体地，所述第二离合器5的主动盘连接集成启动发电机3以及汽车的发动机1，所述第二离合器5的从动盘连接所述第一轴21，所述第一离合器4的主动盘连接所述主驱动电机2，所述第一离合器4的从动盘连接所述第一轴21。所述混合动力电驱动系统通过所述第一级减速装置7或第二级减速装置8输出动力。所述同步器6可以在所述第一轴21上滑行，所述第一轴21通过所述同步器6连接所述第一级减速装置7或第二级减速装置8。所述第一级减速装置7或第二级减速装置8连接所述差速器9，通过所述差速器9向车轮20传输动力。本领域技术人员理解，所述同步器6和所述第一轴21通过花键连接，其能够和所述第一轴21 —起旋转且能够在所述第一轴21上滑行，本领域技术人员可以结合现有技术实现这样的结构以及旋转机制，在此不予赘述。具体地，所述第二离合器5的主动盘与所述发动机1及所述集成启动发电机转子 17支架16连接；具体地，在本实施例中，所述主动盘靠近中心的部分与所述发动机1直接连接，相应地，所述第二离合器5的主动盘在远离中心的外缘处连接所述集成启动发电机转子支架16。所述第二离合器5的从动盘与所述第一轴21的一端连接；具体地，在本具体实施方式
中，所述从动盘的中心部分连接所述第一轴21。进一步地，所述混合动力驱动系统的第一离合器4的主动盘与所述主驱动电机的转子支架19连接进一步地，所述混合动力驱动系统还包括一档主动齿轮13 (即第一减速装置的主动齿轮)。所述一档主动齿轮13通过同步器6连接所述第一轴21的一端，所述的一档主动齿轮13的另一端连接所述第一级减速装置7的第一级从动齿轮，所述第一级减速装置7的第一级从动齿轮通过连接所述差速器9。相应地，所述混合动力驱动系统还包括二档主动齿轮(即第二减速装置的主动齿轮)14及第二齿轮轴15。所述二档主动齿轮14的一端通过所述同步器6连接所述第一轴 21，所述二档主动齿轮14的另一端连接所述第二级减速装置8的第二级主动齿轮，所述第二级减速装置8的第二级从动齿轮通过所述第二齿轮轴15连接所述第一级减速装置7的第一级从动齿轮，再通过所述第一级减速装置7的第一级从动齿轮连接差速器9。进一步地，在本具体实施方式
中，所述第一轴21、一档主动齿轮13及二档主动齿轮14在所述混合动力驱动系统中同轴设置，所述二档主动齿轮14及一档主动齿轮13采用空套齿轮的方式设置依次设置在所述第一轴21的外圈，分别依靠一档滚针轴承11、二档滚针轴承12支撑在第一轴21上。这并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。进一步地，本领域技术人员理解，本发明提供的混合动力驱动系统通过所述第一级减速装置7输出动力。具体地，所述第一级减速装置7包括一个第一级主动齿轮、一个第一级从动齿轮，其即所述第一级主动齿轮和通过所述第一级从动齿轮述第二齿轮轴15与所述变速器差速器9连接。其中，所述第一级减速装置7的第一级主动齿轮空套在所述第一轴21的一端，在垂直于第一轴21方向上，所述第一级主动齿轮与第二齿轮轴15上的第一级从动齿轮啮合，再与差速器9的外壳连接。所述第二级主动齿轮空套在所述第一轴21 上，在垂直于第一轴21方向上，其与所述第二齿轮轴15上的第二级从动齿轮啮合，所述第二级从动齿轮再与差速器9的外壳连接。本领域技术人员理解，上述设计使得所述混合动力驱动系统输出的动力可以实现两种路径的传输，当所述同步器6与一档主动齿轮13结合时，所述混合动力驱动系统通过所述一档主动齿轮13向第一级减速装置7输出动力，此时所述第一级减速装置7的减速比为所述第一级从动齿轮与第一级主动齿轮的齿数比，实现了所述混合动力驱动系统一档的减速以及增大输出扭矩的工作；当所述同步器6与二档主动齿轮14结合时，所述混合动力驱动系统通过所述二档主动齿轮14向第二级减速装置8 输出动力，此时所述第二级减速装置8减速比为所述第二级从动齿轮与第二级主动齿轮的齿数比实现了所述混合动力驱动系统二档的减速以及增大输出扭矩的工作。本领域技术人员理解，本发明提供的上述实施例及变化例中所述的换档控制方法都可以应用在图11所示的汽车两离合器同步器换档的混合动力驱动系统中，具体地可以参照图1至图10中所述实施例及变化例来进行，在此不予赘述。进一步地，本发明也可以应用在多档位的混合动力汽车中。即所述汽车动力系统包括任意个档位齿轮组，通过所述同步器6连接不同档位齿轮组进行换档，其中，通过控制所述同步器6的拨叉来实现同步器6的分离、滑行、同步及啮合。具体地，所述混合动力驱动系统还可以设置多级减速装置，例如设置第三级减速装置，只要设置的减速装置能够与所述同步器6结合或分离，并连接所述差速器9及车轮20。该减速装置的设置方案可以参照所述第一级减速装置7及所述第二级减速装置8进行，只要当所述同步器6与该减速装置结合时，该减速装置能够将动力源传输而来的动力传输至车轮20即可。本领域技术人员理解，所述混合动力驱动系统的具体机械连接方式可以参照图1所示实施例及变化例进行，在此不予赘述。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
权利要求
1.一种车用双离合器动力藕合同步器换档的控制方法，其中，所述汽车的动力源至少包括第一电机，所述汽车至少还包括第一离合器、一个同步器、第一档位齿轮组及第二档位齿轮组，所述第一电机和一个主轴连接，所述同步器和所述主轴连接并可以在主轴上滑动， 所述第一电机通过所述同步器连接所述第一档位齿轮组或第二档位齿轮组从而把动力传输到车轮上，其特征在于，所述方法包括如下步骤a.卸除动力源向所述同步器提供的动力；b.控制所述同步器与所述第一档位齿轮组分离；c.控制所述同步器在所述主轴上滑行并调节所述同步器的转速，使得所述同步器与所述第二档位齿轮组的转速差小于第一阈值；d.控制所述同步器与所述第二档位齿轮组结合；以及e.恢复动力源向所述同步器提供动力。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤c中“调节所述同步器的转速”的步骤包括如下步骤由所述第一电机调节所述同步器的转速。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述第一电机通过转速控制的方式来调节所述同步器的转速。
4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，当所述同步器与所述第二档位齿轮轴的转速差大于等于第二阈值时，所述第一电机通过力矩控制的方式来调节所述同步器的转速。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，当所述同步器与所述第二档位齿轮轴的转速差小于所述第二阈值时，所述第一电机通过转速控制的方式来调节所述同步器的转速。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的控制方法，其中，所述步骤a包括如下步骤-控制所述第一电机的力矩使得所述同步器传输的动力力矩逐步接近零。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述步骤e包括如下步骤-所述第一电机开始逐步输出力矩，以恢复动力源向所述同步器提供动力。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述“控制所述同步器在所述主轴上滑行”的步骤还包括如下步骤-控制所述同步器在所述主轴上滑行到预先定义的与所述第二档位齿轮组结合的临界接触点。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤c与步骤d 之间还包括如下步骤-将所述第一电机由速度控制方式转换成力矩控制方式，其中，所述力矩控制方式的目标力矩的大小和转换前速度控制时的力矩的大小相等，且当力矩达到所述目标力矩并且力矩在第三阈值时间内的波动范围不超过第四阈值的范围后，再执行所述步骤d。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述“将所述第一电机由速度控制方式转换成力矩控制方式”的步骤还包括如下步骤-判断第一电机的力矩是否在第三阈值时间内的波动范围不超过第四阈值的范围，当力矩在第三阈值时间内的波动范围不超过第四阈值的范围后，再执行所述步骤d。
11.根据权利要求9或10所述的控制方法，其特征在于，所述第一电机进行速度控制时的目标力矩根据所述第一电机的力矩实时计算或通过传感器测量而获得。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述第一档位齿轮组与所述第二档位组的关系为如下关系中的任一种-所述第一档位齿轮组是高速比档位齿轮组，所述第二档位齿轮组是低速比档位齿轮组；或者-所述第一档位齿轮组是低速比档位齿轮组，所述第二档位齿轮组是高速比档位齿轮组。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述汽车的动力源还包括第二电机及第二离合器，所述第二电机通过所述第二离合器将动力传输到所述主轴上。
14.根据权利要求13所述的控制方法，其特征在于，所述步骤c中“调节所述同步器的转速”的步骤包括如下步骤-由所述第二电机调节所述同步器的转速。
15.根据权利要求14所述的控制方法，其特征在于，当所述同步器与所述第二档位齿轮轴的转速差小于所述第二阈值时，所述第二电机通过转速控制的方式来调节所述同步器的转速。
16.根据权利要求14所述的控制方法，其特征在于，当所述同步器与所述第二档位齿轮轴的转速差大于等于所述第二阈值时，所述第二电机通过力矩控制的方式来调节所述同步器的转速。
17.根据权利要求16所述的控制方法，其特征在于，当所述同步器与所述第二档位齿轮轴的转速差小于所述第二阈值时，所述第二电机通过转速控制的方式来调节所述同步器的转速。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤c与步骤d之间还包括如下步骤-将所述第二电机由速度控制方式转换成力矩控制方式，所述力矩控制方式的目标力矩的大小和转换前速度控制时的力矩的大小相等，且当力矩达到所述目标力矩并且力矩在第三阈值时间内的波动范围不超过第四阈值的范围后，再执行所述步骤d。
19.根据权利要求18所述的控制方法，其特征在于，所述“将所述第二电机由速度控制方式转换成力矩控制方式”的步骤还包括如下步骤-判断第二电机的力矩是否在第五阈值时间内的波动范围不超过第六阈值的范围，当力矩在第五阈值时间内的波动范围不超过所述第六阈值的范围后，再执行所述步骤d。
20.根据权利要求18或19所述的控制方法，其特征在于，所述第二电机速度控制时的目标力矩可以是根据第二电机的力矩实时计算的或通过传感器测量的。
21.根据权利要求13至20中任一项所述的控制方法，其中，所述步骤a包括如下步骤-控制所述第二电机的力矩使得所述同步器传输的力矩逐步接近零。
22.根据权利要求13至21中任一项所述的控制方法，其中，所述步骤e包括如下步骤-所述第二电机开始逐步输出力矩，以恢复动力源向所述同步器提供动力。
23.根据权利要求1至22任一项所述的控制方法，其特征在于，在换档过程中，保持所述第一离合器及第二离合器闭合。
24.根据权利要求13至22任一项所述的控制方法，其特征在于，在换档过程中，保持所述第一离合器闭合，所述第二离合器分离。
25.根据权利要求23或M所述的控制方法，其特征在于，所述第一电机是大功率主驱动电机，所述第二电机是小功率集成启动电机。
26.根据权利要求25所述的控制方法，其特征在于，所述汽车动力源还包括发动机，所述发动机直接或通过力矩藕合器件与所述第二电机动力连接。
27.根据权利要求沈所述的控制方法，其特征在于，所述控制方式适用于混合动力汽车的双电机并联驱动工作模式、混合动力驱动工作模式或单电机驱动工作模式下。
28.根据权利要求M所述的控制方法，其特征在于，所述第一电机是小功率集成启动电机，所述第二电机是大功率主驱动电机。
29.根据权利要求观所述的控制方法，其特征在于，所述汽车动力源还可以包括发动机，所述发动机直接或通过力矩藕合器件与所述第一电机动力连接。
30.根据权利要求四所述的控制方法，其特征在于，所述控制方式适用于混合动力汽车的发动机驱动工作模式下。
31.根据权利要求1至30任一项所述的控制方法，其特征在于，所述汽车动力系统可以包括任意个档位齿轮组，通过所述同步器连接不同档位齿轮组进行换档，其中，所述第一电机和/或第二电机通过控制力矩归零来实现所述同步器与换档前所处档位的齿轮组的分离，通过控制电机转速来实现同步器与换档后所处档位的齿轮组的转速同步，通过控制主轴零净输出力矩来实现同步器的齿环与换档后所处档位的齿轮组上的齿环的啮合。
32.—种车用双离合器动力藕合同步器换档的控制装置，其中，所述汽车的动力源至少包括第一电机，所述汽车至少还包括第一离合器、一个同步器、第一档位齿轮组及第二档位齿轮组，所述第一电机和一个主轴连接，所述同步器和所述主轴连接并可以在主轴上滑动， 所述第一电机通过所述同步器连接所述第一档位齿轮组或第二档位齿轮组从而把动力传输到车轮上，其特征在于，包括动力源第一控制装置，其用于卸除动力源向所述同步器提供的动力，并用于恢复动力源向所述同步器提供动力；同步器第一控制装置，其用于控制所述同步器与所述第一档位齿轮组分离，并用于控制所述同步器与所述第二档位齿轮组结合；以及同步器第二控制装置，其用于控制所述同步器在所述主轴上滑行并调节所述同步器的转速，使得所述同步器与所述第二档位齿轮组的转速差小于第一阈值。
33.根据权利要求32所述的控制装置，其特征在于，所述同步器第二控制装置包括同步器第三控制装置，其用于控制所述第一电机调节所述同步器的转速。
34.根据权利要求33所述的控制装置，其特征在于，所述同步器第三控制装置控制所述第一电机通过转速控制的方式来调节所述同步器的转速。
35.根据权利要求33所述的控制装置，其特征在于，所述同步器第三控制装置在所述同步器与所述第二档位齿轮轴的转速差大于等于第二阈值时控制所述第一电机通过力矩控制的方式来调节所述同步器的转速。
36.根据权利要求35所述的控制装置，其特征在于，所述同步器第三控制装置在所述同步器与所述第二档位齿轮轴的转速差小于第二阈值时控制所述第一电机通过转速控制的方式来调节所述同步器的转速。
37.根据权利要求32至36中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述动力源第一控制装置包括动力源第二控制装置，其用于控制所述第一电机的力矩使得所述同步器传输的动力力矩逐步接近零。
38.根据权利要求32至37中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述动力源第二控制装置还用于控制所述第一电机开始逐步输出力矩，以恢复动力源向所述同步器提供动力。
39.根据权利要求32至38中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述同步器第二控制装置还包括同步器第四控制装置，其用于控制所述同步器在所述主轴上滑行到预先定义的与所述第二档位齿轮组结合的临界接触点。
40.根据权利要求32至39中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述动力源第一控制装置包括动力源第三控制装置，其用于在同步器第二控制装置工作完成之后且同步器第一控制装置工作开始之前，控制所述第一电机由速度控制方式转换成力矩控制方式，其中， 所述力矩控制方式的目标力矩的大小和转换前速度控制时的力矩的大小相等，且当力矩达到所述目标力矩并且力矩在第三阈值时间内的波动范围不超过第四阈值的范围后，再开始同步器第一控制装置的工作。
41.根据权利要求40所述的控制装置，其特征在于，所述动力源第三控制装置还用于判断第一电机的力矩是否在第三阈值时间内的波动范围不超过第四阈值的范围，当力矩在第三阈值时间内的波动范围不超过第四阈值的范围后，再开始同步器第一控制装置的工作。
42.根据权利要求40或41所述的控制装置，其特征在于，所述第一电机速度控制时的目标力矩可以是根据第一电机的力矩实时计算的或通过传感器测量的。
43.根据权利要求32至42中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述第一档位齿轮组与所述第二档位组的关系为如下关系中的任一种-所述第一档位齿轮组是高速比档位齿轮组，所述第二档位齿轮组是低速比档位齿轮组；或者-所述第一档位齿轮组是低速比档位齿轮组，所述第二档位齿轮组是高速比档位齿轮组。
44.根据权利要求32至43中任一项所述的控制装置，其中，所述汽车的动力源还包括第二电机及第二离合器，所述第二电机通过所述第二离合器将动力传输到所述主轴上，其特征在于，同步器第二控制装置还包括同步器第五控制装置，其用于控制所述第二电机调节所述同步器的转速。
45.根据权利要求44所述的控制装置，其特征在于，所述同步器第五控制装置控制所述第二电机通过转速控制的方式来调节所述同步器的转速。
46.根据权利要求44所述的控制装置，其特征在于，同步器第五控制装置在所述同步器与所述第二档位齿轮轴的转速差大于等于第二阈值时控制所述第二电机通过力矩控制的方式来调节所述同步器的转速。
47.根据权利要求46所述的控制装置，其特征在于，所述同步器第五控制装置在所述同步器与所述第二档位齿轮轴的转速差小于第二阈值时控制所述第二电机通过转速控制的方式来调节所述同步器的转速。
48.根据权利要求44至47中任一项所述的控制装置，其特征在于中，所述动力源第一控制装置包括动力源第四控制装置，其用于控制所述第二电机的力矩使得所述同步器传输的力矩逐步接近零。
49.根据权利要求44至48中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述动力源第四控制装置还用于控制所述第二电机开始逐步输出力矩，以恢复动力源向所述同步器提供动力。
50.根据权利要求44至49中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述动力源第一控制装置包括动力源第五控制装置，其用于在同步器第二控制装置工作完成之后且同步器第一控制装置工作开始之前，控制所述第二电机由速度控制方式转换成力矩控制方式，其中， 所述力矩控制方式的目标力矩的大小和转换前速度控制时的力矩的大小相等，且当力矩达到所述目标力矩并且力矩在第三阈值时间内的波动范围不超过第四阈值的范围后，再开始同步器第一控制装置的工作。
51.根据权利要求50所述的控制装置，其特征在于，所述动力源五控制装置还用于判断第二电机的力矩是否在第三阈值时间内的波动范围不超过第四阈值的范围，当力矩在第三阈值时间内的波动范围不超过第四阈值的范围后，再开始同步器第一控制装置的工作。
52.根据权利要求50或51所述的控制装置，其特征在于，所述第二电机速度控制时的目标力矩可以是根据第二电机的力矩实时计算的或通过传感器测量的。
53.根据权利要求32至52中任一项所述的控制装置，其特征在于，在换档过程中，保持所述第一离合器及第二离合器闭合。
54.根据权利要求32至53中任一项所述的控制装置，其特征在于，在换档过程中，保持所述第一离合器闭合，所述第二离合器分离。
55.根据权利要求53或M所述的控制装置，其特征在于，所述第一电机是大功率主驱动电机，所述第二电机是小功率集成启动电机。
56.根据权利要求55所述的控制装置，其特征在于，所述汽车动力源还包括发动机，所述发动机直接或通过力矩藕合器件与所述第二电机动力连接。
57.根据权利要求56所述的控制装置，其特征在于，所述控制方式适用于混合动力汽车的双电机并联驱动工作模式、混合动力驱动工作模式或单电机驱动工作模式下。
58.根据权利要求M所述的控制装置，其特征在于，所述第一电机是小功率集成启动电机，所述第二电机是大功率主驱动电机。
59.根据权利要求58所述的控制装置，其特征在于，所述汽车动力源还包括发动机，所述发动机直接或通过力矩藕合器件与所述第一电机动力连接。
60.根据权利要求59所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置适用于混合动力汽车的发动机驱动工作模式下。
61.根据权利要求32至60中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述汽车动力系统可以包括任意个档位齿轮组，通过所述同步器连接不同档位齿轮组进行换档，其中，所述控制装置通过控制第一电机和/或第二电机力矩归零来实现所述同步器与换档前所处档位的齿轮组的分离，通过控制电机转速来实现同步器与换档后所处档位的齿轮组的转速同步，通过控制主轴零净输出力矩来实现同步器的齿环与换档后所处档位的齿轮组上的齿环的啮合。
62. 一种节能汽车，其至少包括第一电机，所述汽车至少还包括第一离合器、一个同步器、第一档位齿轮组及第二档位齿轮组，所述第一电机通过所述第一离合器动力连接所述同步器，所述第一档位齿轮组及第二档位齿轮组与车轮动力连接，特征在于，还包括根据上述权利要求32至59中任一项所述的控制装置。
全文摘要
本发明提供一种包括电机动力源的汽车换档的控制方法及装置，其中所述换档的控制方法包括如下步骤a.卸除动力源向所述同步器提供的动力；b.控制所述同步器与所述第一档位齿轮组分离；c.调节所述同步器的转速，使得所述同步器与所述第二档位齿轮组的转速差小于第一阈值；d.控制所述同步器与所述第二档位齿轮组结合；以及e.恢复动力源向所述同步器提供动力。本发明提供的换档控制方法使得混合动力驱动系统通过简单有效的设计，通过两离合器与同步器的配合实现混合动力汽车换档的过程。可以实现换档过程中的平稳过度，给驾乘人员以舒适感，同时实现高性质的非动力换档功能。
文档编号B60W10/02GK102310853SQ20101021706
公开日2012年1月11日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者冯旭云, 张君鸿, 彭金春, 朱军, 梁海波, 蒋新华, 高晓杰, 鲁连军 申请人:上海捷能汽车技术有限公司