混合動力汽車及其的倒擋控制方法和動力傳動系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車技術領域，特別涉及一種混合動力汽車的倒擋控制方法、一種混合動力汽車的動力傳動系統以及一種混合動力汽車。
【背景技術】
[0002]相關的混合動力汽車的倒擋方式包括電機通過直接擋驅動、電機通過換擋驅動和純燃油驅動方式，也有混合動力驅動方式等。其中，純燃油驅動的倒車方式較為成熟；純電動驅動的倒車方式控制簡單、易實現、有較好的經濟性；混合動力驅動的倒車方式有較好的動力性。
[0003]但是，由于混合動力汽車在倒車過程中，車速較低，行駛也是斷斷續續，相關的倒車方式具有以下缺點:純燃油驅動的倒車方式有較差的經濟性、較高的排放，同時離合器長時間處于滑磨，造成嚴重的機械磨損；純電動驅動的倒車方式，動力性偏弱，同時選擇直接擋位行駛(速比小)，電機轉速較小，電機工作在不經濟的區域，經濟性也會受到一定的影響；混合動力驅動的倒車方式，要考慮到不同動力源的動力耦合和調速換擋等問題，控制相對復雜。因此，相關技術存在改進的需要。
【發明內容】
[0004]本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。
[0005]為此，本發明的第一個目的在于提出一種混合動力汽車的倒擋控制方法，能夠兼顧動力性、經濟性和控制難度，為用戶提供更好的倒擋體驗。
[0006]本發明的第二個目的在于提出一種混合動力汽車的動力傳動系統。本發明的第三個目的在于提出一種混合動力汽車。
[0007]根據本發明第一方面實施例提出的混合動力汽車的倒擋控制方法，所述混合動力汽車的動力傳動系統包括發動機、多個輸入軸、多個輸出軸、電機動力軸和第一電動發電機，其中，所述發動機設置成可選擇性地接合所述多個輸入軸中的至少一個，每個所述輸入軸上設置有擋位主動齒輪，每個所述輸出軸上設置有擋位從動齒輪，所述擋位從動齒輪與所述擋位主動齒輪對應地嚙合，所述電機動力軸設置成可與所述輸入軸中的一個聯動，所述第一電動發電機設置成能夠與所述電機動力軸聯動，并且在所述電機動力軸與所述輸入軸中的所述一個進行聯動時，所述第一電動發電機能夠利用來自所述發動機輸出的至少部分動力在所述混合動力汽車行駛以及駐車時進行發電，所述倒擋控制方法包括以下步驟:在所述混合動力汽車倒車行駛時，判斷所述混合動力汽車的需求扭矩；根據所述混合動力汽車的需求扭矩對所述動力傳動系統進行控制以控制所述混合動力汽車以純電動倒擋模式或混合動力倒擋模式運行。
[0008]根據本發明實施例提出的混合動力汽車的倒擋控制方法，在混合動力汽車倒車行駛時，判斷混合動力汽車的需求扭矩，并根據混合動力汽車的需求扭矩對動力傳動系統進行控制以控制混合動力汽車以純電動倒擋模式或混合動力倒擋模式運行，從而，在對混合動力汽車倒車行駛進行控制時，能夠兼顧動力性、經濟性和控制難度，為用戶提供更好的倒車體驗。
[0009]根據本發明第二方面實施例提出的混合動力汽車的動力傳動系統，包括:發動機；多個輸入軸，所述發動機設置成可選擇性地接合所述多個輸入軸中的至少一個，每個所述輸入軸上設置有擋位主動齒輪；多個輸出軸，每個所述輸出軸上設置有擋位從動齒輪，所述擋位從動齒輪與所述擋位主動齒輪對應地嚙合；電機動力軸，所述電機動力軸設置成可與所述輸入軸中的一個聯動；第一電動發電機，所述第一電動發電機設置成能夠與所述電機動力軸聯動，其中在所述電機動力軸與所述輸入軸中的所述一個進行聯動時，所述第一電動發電機能夠利用來自所述發動機輸出的至少部分動力在所述混合動力汽車行駛以及駐車時進行發電；控制模塊，所述控制模塊在所述混合動力汽車倒車行駛時判斷所述混合動力汽車的需求扭矩，并根據所述混合動力汽車的需求扭矩對所述動力傳動系統進行控制以控制所述混合動力汽車以純電動倒擋模式或混合動力倒擋模式運行。
[0010]根據本發明實施例提出的混合動力汽車的動力傳動系統，在混合動力汽車倒車行駛時，判斷混合動力汽車的需求扭矩，并根據混合動力汽車的需求扭矩對動力傳動系統進行控制以控制混合動力汽車以純電動倒擋模式或混合動力倒擋模式運行，從而，在對混合動力汽車倒車行駛進行控制時，能夠兼顧動力性、經濟性和控制難度，為用戶提供更好的倒車體驗。
[0011]根據本發明第三方面實施例提出的混合動力汽車，包括所述的混合動力汽車的動力傳動系統。
[0012]根據本發明實施例提出的混合動力汽車，在倒車過程中，能夠兼顧動力性、經濟性和控制難度，為用戶提供更好的倒車體驗。
【附圖說明】
[0013]圖1是根據本發明實施例的變速器的示意圖；
[0014]圖2是根據本發明一個實施例的動力傳動系統的意圖；
[0015]圖3是根據本發明另一個實施例的動力傳動系統的示意圖；
[0016]圖4是根據本發明再一個實施例的動力傳動系統的示意圖；
[0017]圖5是根據本發明再一個實施例的動力傳動系統的意圖；
[0018]圖6是根據本發明再一個實施例的動力傳動系統的示意圖；
[0019]圖7是根據本發明再一個實施例的動力傳動系統的示意圖；
[0020]圖8是根據本發明再一個實施例的動力傳動系統的示意圖；
[0021]圖9是根據本發明再一個實施例的動力傳動系統的示意圖；
[0022]圖10是根據本發明再一個實施例的動力傳動系統的示意圖；
[0023]圖11是根據本發明再一個實施例的動力傳動系統的示意圖；
[0024]圖12是根據本發明再一個實施例的動力傳動系統的示意圖。
[0025]圖13是根據本發明實施例的混合動力汽車的倒擋控制方法的流程圖；
[0026]圖14是根據本發明一個實施例的混合動力汽車的倒擋控制方法中純電動倒擋模式的動力傳遞路線；
[0027]圖15是根據本發明一個實施例的混合動力汽車的倒擋控制方法中混合動力倒檔模式的動力傳遞路線；
[0028]圖16是根據本發明另一個實施例的混合動力汽車的倒擋控制方法的動力傳遞路線；以及
[0029]圖17是根據本發明又一個實施例的混合動力汽車的倒擋控制方法的動力傳遞路線。
【具體實施方式】
[0030]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0031]首先下面結合圖1-圖12對根據本發明實施例的動力傳動系統100進行詳細描述，該動力傳動系統100適用于諸如混合動力汽車的車輛中，并作為車輛的動力系統，為車輛正常行駛提供充足的動力和電能。
[0032]根據本發明實施例的動力傳動系統100主要包括兩大部分，其一可為動力源，動力源可以是發動機4、電動發電機等，其二可為變速器(如圖1所示)，變速器用于實現對動力源輸出動力的變速功能，滿足車輛行駛要求或充電要求等。
[0033]例如，在一些實施例中，如圖2-圖12所示，動力傳動系統100可以包括發動機4、第一電動發電機51和變速器,但不限于此。
[0034]對于發動機4而言，其多利用液體燃料(例如，汽油、柴油等)和空氣混合后直接輸入燃燒室內部燃燒而產生能量，然后再轉變成機械能。發動機4 一般可以包括機體組、曲柄連桿機構、供給系統、點火系統、冷卻系統和潤滑系統等。機體組是發動機4各機構、系統的裝配機體，曲柄連桿機構可將活塞的直線往復運動轉變為曲軸的旋轉運動并可輸出動力。配氣機構用于定時進氣、排氣，保證發動機4各循環的順利進行。供給系統可將油氣混合物供給氣缸內用于燃燒。冷卻系統用于冷卻發動機4，保證發動機4的工作溫度處在適宜的溫度區間內。潤滑系統用于潤滑發動機4內的各運動副，減少磨損和能量損耗。
[0035]應當理解的是，上述關于發動機4及其各個子系統、子機構的具體構造、工作原理等均已為現有技術，且為本領域普通技術人員所熟知，這里出于簡潔的目的，不再一一詳細描述。
[0036]結合圖1所示，在一些實施例中，變速器主要包括多個輸入軸(例如，第一輸入軸
11、第二輸入軸12)、多個輸出軸(例如，第一輸出軸21、第二輸出軸22)和電機動力軸3及各軸上相關齒輪以及換擋元件(如，同步器)。
[0037]在發動機4與輸入軸之間進行動力傳遞時，發動機4設置成可選擇性地接合多個輸入軸中的至少一個。換言之，例如，在發動機4向輸入軸傳輸動力時，發動機4能夠選擇性地與多個輸入軸中的一個接合以傳輸動力，或者發動機4還能夠選擇性地與多個輸入軸中的兩個或兩個以上輸入軸同時接合以傳輸動力。
[0038]例如，在圖1-圖12的示例中，多個輸入軸可以包括第一輸入軸11和第二輸入軸12兩根輸入軸，發動機4能夠選擇性地與第一輸入軸11和第二輸入軸12之一接合以傳輸動力。或者，特別地，發動機4還能與第一輸入軸11和第二輸入軸12同時接合以傳輸動力。當然，應當理解的是，發動機4還可同時與第一輸入軸11和第二輸入軸12斷開。
[0039]對于本領域的普通技術人員而言，發動機4與輸入軸的接合狀態與動力傳動系統100的具體工況相關，這將在下面結合具體的實施例進行詳述，這里不再詳細說明。
[0040]輸入軸與輸出軸之間可以通過擋位齒輪副進行傳動。例如，每個輸入軸上均設置有擋位主動齒輪，每個輸出軸上均設置有擋位從動齒輪，擋位從動齒輪與擋位主動齒輪對應地嚙合，從而構成多對速比不同的齒輪副。
[0041 ] 在本發明的一些實施例中，變速器可以是五前進擋變速器，即具有一擋齒輪副、二擋齒輪副、三擋齒輪副、四擋齒輪副和五擋齒輪副。但是，本發明并不限于此，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據傳動需要而適應性增加或減少擋位齒輪副的個數，并不限于本發明實施例中所示的五擋傳動。
[0042]如圖1-圖12所示，電機動力軸3設置成可與輸入軸中的一個(例如，第二輸入軸12)進行聯動。換言之，來自該輸入軸的動力在需要向電機動力軸3傳遞時，電機動力軸3則與該輸入軸聯動以傳輸動力，或者來自該電機動力軸3的動力在需要向該輸入軸傳遞時，該輸入軸則與電機動力軸3聯動以傳輸動力。
[0043]簡言之，在具有根據本發明實施例的動力傳動系統100的車輛處于某些工況時(具體工況將在下面結合具體的實施例進行詳述)，且動力需要在電機動力軸3與該輸入軸之間進行傳遞時，則該輸入軸與電機動力軸3進行聯動。
[0044]需要說明的是，上述的“聯動”可以理解為多個部件(例如，兩個)關聯運動，以兩個部件聯動為例，在其中一個部件運動時，另一個部件也隨之運動。
[0045]例如，在本發明的一些實施例中，齒輪與軸聯動可以理解為是在齒輪旋轉時、與其聯動的軸也將旋轉，或者在該軸旋轉時、與其聯動的齒輪也將旋轉。
[0046]又如，軸與軸聯動可以理解為是在其中一根軸旋轉時、與其聯動的另一根軸也將旋轉。
[0047]再如，齒輪與齒輪聯動可以理解為是在其中一個齒輪旋轉時、與其聯動的另一個齒輪也將旋轉。
[0048]在本發明下面有關“聯動”的描述中，如果沒有特殊說明，均作此理解。
[0049]類似地，第一電動發電機51設置成能夠與電機動力軸3聯動。例如，第一電動發電機51在作為電動機工作時,可將產生的動力輸出給電機動力軸3。又如，在第一電動發電機51作為發電機工作時，來自電機動力軸3的動力可以輸出至第一電動發電機51,從而驅動第一電動發電機51進行發電。
[0050]這里，需要說明一點，在本發明有關“電動發電機”的描述中，如果沒有特殊說明，該電動發電機可以理解為是具有發電機與電動機功能的電機。
[0051]如上所述，電機動力軸3可以與輸入軸中的一個進行聯動，特別地，在電機動力軸3與該輸入軸中的一個進行聯動時，第一電動發電機51能夠利用來自發動機4輸出的至少部分動力在車輛行駛以及駐車時進行發電。
[0052]換言之，在車輛處于行駛狀態且電機動力軸3與該輸入軸中的一個進行聯動時，發動機4的至少部分動力可以通過電機動力軸3輸出至第一電動發電機51，從而驅動第一電動發電機51進行發電，實現發動機4邊驅動邊充電工況。而在車輛處于駐車(車輛停止但發動機4仍處于工作狀態)狀態且電機動力軸3與該輸入軸中的一個進行聯動時，發動機4的至少部分動力可以通過電機動力軸3輸出至第一電動發電機51，從而驅動第一電動發電機51進行發電，實現駐車充電功能(即“停車”充電)。
[0053]進一步，電機動力軸3還設置成可與輸出軸中的一個(例如，第二輸出軸22)聯動。例如，來自電機動力軸3的動力在需要向該輸出軸傳遞時，電機動力軸3則與該輸出軸聯動以傳輸動力。特別地，在電機動力軸3與輸出軸中的所述一個進行聯動時、第一電動發電機51能夠將產生的動力通過輸出軸的所述一個輸出，從而驅動車輛行駛。簡言之，在電機動力軸3與該輸出軸聯動時，第一電動發電機51是可以作為電動機并輸出動力以驅動車輛行駛的。
[0054]需要說明一點，在本發明的描述中，電機動力軸3可以是第一電動發電機51自身的電機軸。當然，可以理解的是，電機動力軸3與第一電動發電機51的電機軸也可以是兩個單獨的軸。
[0055]由此，根據本發明實施例的動力傳動系統100，能夠在車輛行駛以及駐車時實現充電功能，豐富了充電模式，至少在一定程度上解決了現有動力傳動系統充電方式單一、充電效率低等問題。簡言之，根據本發明實施例的動力傳動系統100能夠實現行車充電和駐車充電兩類充電模式。
[0056]下面參照圖1且結合圖2-圖12對變速器的具體構造結合具體的實施例進行詳細描述。
[0057]首先對電機動力軸3上的電機動力軸同步器33c、電機動力軸第一齒輪31和電機動力軸第二齒輪32進行詳細描述。
[0058]具體而言，電機動力軸第一齒輪31和電機動力軸第二齒輪32均空套設置在電機動力軸3上，也就是說，電機動力軸3與電機動力軸第一齒輪31能夠差速轉動，類似地，電機動力軸3與電機動力軸第二齒輪32也能夠差速轉動。
[0059]如圖1并可結合圖2-圖12，電機動力軸第一齒輪31設置成與輸入軸的所述一個進行聯動，電機動力軸第二齒輪32設置成與輸出軸的所述一個進行聯動。在圖1-圖12的一些例中，電機動力軸第一齒輪31是與第二輸入軸12聯動的，電機動力軸第二齒輪32是與第二輸出軸22聯動的，但本發明并不限于此。
[0060]進一步，電機動力軸同步器33c設置在電機動力軸第一齒輪31和電機動力軸第二齒輪32之間，電機動力軸同步器33c的接合套可沿電機動力軸3的軸向運動，例如在圖1-圖12的示例中，電機動力軸同步器33c的接合套可以在撥叉機構的驅動下沿電機動力軸3的軸向向左或向右運動。
[0061]電機動力軸同步器33c由于設置在電機動力軸第一齒輪31與電機動力軸第二齒輪32之間，因此電機動力軸同步器33c能夠選擇性地將電機動力軸第一齒輪31與電機動力軸第二齒輪32之一與電機動力軸3接合。
[0062]結合圖1-圖12的示例，電機動力軸同步器33c的接合套沿軸向向左運動可以將電機動力軸第一齒輪31與電機動力軸3接合,從而使得電機動力軸3與電機動力軸第一齒輪31能夠同步轉動。電機動力軸同步器33c的接合套沿軸向向右運動可以將電機動力軸第二齒輪32與電機動力軸3接合，從而使得電機動力軸3與電機動力軸第二齒輪32能夠同步轉動。
[0063]當然，可以理解的是，電機動力軸同步器33c的接合套也可以保持在中立位置(例如，初始位置)，此時電機動力軸同步器33c與電機動力軸第一齒輪31以及電機動力軸第二齒輪32分別斷開。
[0064]此外，需要說明一點，為了便于電機動力軸第一齒輪31、電機動力軸第二齒輪32與電機動力軸同步器33c進行接合，電機動力軸第一齒輪31以及電機動力軸第二齒輪32的朝向電機動力軸同步器33c的一側可以設置有接合齒圈，這對于本領域的普通技術人員而言，應當都是容易理解的。
[0065]由此，電機動力軸3可通過電機動力軸同步器33c的同步(即對電機動力軸第一齒輪31或電機動力軸第二齒輪32的同步)而選擇性地與輸入軸的所述一個聯動或者與輸出軸的所述一個聯動。具體而言，電機動力軸同步器33c可對電機動力軸第一齒輪31進行同步，即電機動力軸同步器33c可接合電機動力軸第一齒輪31與電機動力軸3，從而電機動力軸3能夠與輸入軸中的所述一個(例如，第二輸入軸12)進行聯動。又如，在一些示例中，電機動力軸同步器33c可對電機動力軸第二齒輪32進行同步，即電機動力軸同步器33c可接合電機動力軸第二齒輪32與電機動力軸3，從而電機動力軸3能夠與輸出軸中的所述一個(例如，第二輸出軸22)進行聯動。
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