混合动力横置变速装置及其控制方法与流程

本发明涉及混合动力车辆，尤其是涉及一种混合动力横置变速装置及其控制方法。

背景技术：

1、目前，世界各国汽车企业都在大力推进新能源汽车的研发，尤其是电动汽车及混合动力汽车，动力系统电动化已成为不可扭转的技术趋势。目前纯电动汽车仍有电池续航里程短、充电时间长、电池寿命短等问题，油电混合动力汽车目前仍占据市场主导地位，而混合动力系统的构型决定了混动汽车的动力性、经济性等性能。

2、双电机混动系统主要有串联、并联和混联三种方案，而混联技术路线又分为电控无级式混动系统和串、并联结构混动系统，其中以ths系统为代表的电控无级式技术的复杂度较高，制造难度大，成本较高，且无法实现发动机与电机驱动的完全解耦，在燃油经济性方面无法做到最优；以immd技术为代表的串并联系统虽结构简单，可以实现发动机驱动与电机驱动完全解耦，燃油经济性较好，但相比ths功率分流构型，其发电机只能用于发电，无法与驱动电机共同向车轮端输出扭矩，动力性无法充分发挥。另外，该构型的发动机驱动路线以及发动机发电路线均为单挡位，无法同时兼顾高车速下发动机直驱经济性和低车速并联驱动动力性，同时也无法充分利用发电机发电的高效工作区间。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术的目的在于提供一种混合动力横置变速装置及其控制方法，以解决现有的双电机混动系统存在结构复杂、集成度低，工作模式少，燃油经济性和动力性差的问题。

2、本发明第一方面提供了一种混合动力横置变速装置，其中，所述混合动力横置变速装置包括：

3、驱动电机，具有驱动电机轴；

4、发动机，具有发动机轴，所述发动机轴上设置有第一离合器；

5、中间轴，设置有第二离合器；

6、发电机，具有发电机轴，所述发电机轴上设置有第三离合器；

7、差速器，具有差速器轴；

8、所述中间轴、所述驱动电机轴、所述发动机轴、所述发电机轴和所述差速器轴彼此平行设置；

9、所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器中的至少一者处于接合状态，使得所述发电机轴和所述发动机轴传动连接，和/或

10、所述差速器经由所述中间轴与所述驱动电机轴、所述发动机轴和所述发电机轴中的至少一者传动连接，以形成不同的工作模式。

11、优选地，所述发电机轴上空套设置有第一齿轮，所述第三离合器能够与所述第一齿轮接合或断开；

12、所述发动机轴上空套设置有第三齿轮，所述第一离合器能够与所述第三齿轮接合或断开；

13、所述中间轴上空套设置有第四齿轮，所述第二离合器能够与所述第四齿轮接合或断开。

14、优选地，所述发动机轴上还设置有第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合以形成第一齿轮副，所述发电机轴和所述发动机轴经由所述第一齿轮副传动连接；

15、所述中间轴上还设置有第五齿轮，所述第三齿轮和所述第五齿轮啮合以形成第二齿轮副，所述发动机轴和所述中间轴经由所述第二齿轮副传动连接；

16、所述驱动电机轴上设置有第七齿轮，所述第四齿轮和所述第七齿轮啮合以形成第三齿轮副，所述驱动电机轴和所述中间轴经由所述第三齿轮副传动连接；

17、所述中间轴上还设置有第六齿轮，所述差速器轴上设置有第八齿轮，所述第六齿轮和所述第八齿轮啮合以形成第四齿轮副，所述差速器轴和所述中间轴经由所述第四齿轮副传动连接。

18、优选地，所述发电机轴、所述发动机轴、所述中间轴、所述驱动电机轴和所述差速器轴顺次间隔排布。

19、本发明第二方面提供了一种混合动力横置变速装置的控制方法，应用于上述任一技术方案所述的混合动力横置变速实施，所述工作模式包括怠速发电、停车启机、纯电驱动、串联驱动、发动机直驱、并联驱动、双电机驱动以及制动能量回收；

20、在所述怠速发电、所述停车启机或所述发动机直驱的工作模式中，所述驱动电机不工作；

21、在所述纯电驱动、所述双电机驱动或所述制动能量回收的工作模式中，所述发动机不工作；

22、在所述纯电驱动、所述发动机直驱、所述并联驱动或所述制动能量回收的工作模式中，所述发电机不工作。

23、优选地，在所述怠速发电的工作模式中，所述第一离合器和所述第二离合器处于断开状态，所述第三离合器处于接合状态；所述发动机处于工作状态，所述发动机输出的驱动力经由所述发动机轴传递至所述发电机轴，以带动所述发电机处于工作状态，使得所述发动机的驱动力转换为电力；

24、在所述停车启机的工作模式中，所述第一离合器和所述第二离合器处于断开状态，所述第三离合器处于接合状态；所述发电机处于工作状态，所述发电机输出的驱动力经由所述发电机轴传递至所述发动机轴，以启动所述发动机，使得所述发动机处于工作状态。

25、优选地，在所述纯电驱动的工作模式中，所述第一离合器和所述第三离合器处于断开状态，所述第二离合器处于接合或断开状态；

26、所述驱动电机处于工作状态，所述驱动电机输出的驱动力依次传递至所述驱动电机轴、所述中间轴和所述差速器轴。

27、优选地，在所述串联驱动的工作模式中，所述第一离合器处于断开状态，所述第二离合器和所述第三离合器处于接合或断开状态；

28、所述驱动电机、所述发动机和所述发电机均处于工作状态，所述发动机输出的驱动力经由所述发动机轴传递至所述发电机轴，使得所述发动机的驱动力转换为电力，转换的电力直接作用于所述驱动电机，以供所述驱动电机产生驱动力；所述驱动电机输出的驱动力依次传递至驱动电机轴、所述中间轴和所述差速器轴。

29、优选地，在所述发动机直驱的工作模式中，所述第二离合器和所述第三离合器处于断开状态，所述第一离合器处于接合或断开状态；

30、所述发动机处于工作状态，所述发动机输出的驱动力依次传递至所述发动机轴、所述中间轴和所述差速器轴。

31、优选地，在所述并联驱动的工作模式中，所述第三离合器处于断开状态，所述第一离合器和所述第二离合器处于接合或断开状态；

32、所述驱动电机和所述发动机处于工作状态，所述驱动电机输出的驱动力经由所述驱动电机轴传递至所述中间轴，所述发动机输出的驱动力经由所述发动机轴传递至所述中间轴，所述中间轴将所述驱动电机输出的驱动力和所述发动机输出的驱动力共同传递至所述差速器。

33、优选地，在所述双电机驱动的工作模式中，所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器均处于接合状态；

34、所述驱动电机和所述发电机处于工作状态，所述驱动电机输出的驱动力经由所述驱动电机轴传递至所述中间轴，所述发电机输出的驱动力经由所述发电机轴传递至发动机轴，而后经由所述发动机轴传递至所述中间轴，所述中间轴将所述驱动电机输出的驱动力和所述发电机输出的驱动力共同传递至所述差速器。

35、优选地，在所述制动能量回收的工作模式中，所述第一离合器和所述第三离合器处于断开状态，所述第二离合器处于接合状态；

36、所述驱动电机处于工作状态，所述差速器轴的轴端设置有车轮，所述车轮的驱动力依次经由所述差速器轴和所述中间轴传递至所述驱动电机轴，以反向作用于所述驱动电机，使得所述驱动电机处于发电状态，以为储能装置充电。

37、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

38、本发明的混合动力横置变速装置，中间轴、驱动电机轴、发动机轴、发电机轴和差速器轴彼此平行设置且传动连接以形成横置构型，结构紧凑、集成度高，有利于节省空间；此外，仅通过一个中间轴以及三个离合器相互配合实现多种工作模式下的驱动力传递或转换，如此使得应用混合动力横置变速装置的车辆能够适用多种工况，保证车辆具有良好的燃油经济性，并大副提高车辆动力性，同时解决了其他常见混动构型在某些工况不必要的拖转带来的效率损失。

39、为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。