混合動力汽車及其能量回饋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能量回饋控制方法、一種混合動力汽車的動力傳動系統以及一種包括該混合動力汽車的動力傳動系統的混合動力汽車。
【背景技術】
[0002]混合動力汽車一般采用新型的汽車動力結構，并且帶有動力電池。而對于如何提高混合動力汽車的行駛效率，進而延長續駛里程，是混合動力汽車需要解決的一個關鍵性問題。其中，能量回饋是解決該問題的一種技術措施，能量回饋包括車輛制動能量回饋和松油門滑行能量回饋兩部分，現有混合動力汽車的能量回收系統一般都包括了這兩種能量回饋方式。
[0003]相關技術中公開了一種混合動力車輛的能量回饋控制方法，該能量回饋控制方法考慮并兼顧了混合動力車輛的控制器、發動機控制器、變速器控制器、電機控制器以及電池控制器。其中，車輛控制器根據其它控制器的信號判斷是否滿足進入能量回饋控制的條件，從而進行相應的控制策略，能更好的實現能量回饋控制，從而更好的提高整車經濟性。
[0004]發明人發現，相關技術中的能量回饋控制方法主要為實現一種擋位時電機的能量回饋(制動能量回饋和松油門滑行回饋)，由于現有的新能源汽車變速箱的擋位基本上為一個擋位，但為了提高整車的動力性經濟性，越來越多的公司會選擇具有兩個擋位的變速箱。此時，相關技術中的能量回饋控制方法在實現整車的能量回饋控制時便會存在缺陷，例如無法根據相應的阻力選擇相應的擋位。
【發明內容】
[0005]本發明的目的旨在至少從一定程度上解決上述的技術問題之一。
[0006]為此，本發明的一個目的在于提出一種混合動力汽車的能量回饋控制方法，該混合動力汽車的能量回饋控制方法在混合動力汽車的檔位不止一檔時，能夠根據相應的阻力選擇相應的擋位，從而大大提高了整車的燃油經濟性。
[0007]本發明的另一個目的在于提出一種混合動力汽車的動力傳動系統。
[0008]本發明的再一個目的在于提出一種混合動力汽車。
[0009]為達到上述目的，本發明一方面實施例提出了一種混合動力汽車的能量回饋控制方法，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，所述第一電動發電機具有第一擋位和第二擋位，所述能量回饋控制方法包括以下步驟:檢測所述混合動力汽車的當前車速和所述混合動力汽車的制動踏板的深度以及油門踏板的深度；當所述混合動力汽車的當前車速大于預設車速、所述制動踏板的深度為0、所述油門踏板的深度小于預設深度、所述混合動力汽車的當前擋位為D擋、所述混合動力汽車未處于巡航控制模式且所述混合動力汽車的防抱死制動系統處于未工作狀態時，或者當所述混合動力汽車的當前車速大于所述預設車速、所述制動踏板的深度大于0且所述防抱死制動系統處于未工作狀態時，控制所述混合動力汽車進入能量回饋控制模式，其中，在所述混合動力汽車處于所述能量回饋控制模式時，獲取能量回饋需求扭矩，并根據所述能量回饋需求扭矩選擇所述第一電動發電機的擋位。
[0010]本發明實施例提出的混合動力汽車的能量回饋控制方法，在檢測到混合動力汽車的當前車速和混合動力汽車的制動踏板的深度以及油門踏板的深度后，當混合動力汽車的當前車速大于預設車速、制動踏板的深度為0、油門踏板的深度小于預設深度、混合動力汽車的當前擋位為D擋、混合動力汽車未處于巡航控制模式且混合動力汽車的防抱死制動系統處于未工作狀態時，或者當混合動力汽車的當前車速大于預設車速、制動踏板的深度大于0且防抱死制動系統處于未工作狀態時，控制混合動力汽車進入能量回饋控制模式，并獲取能量回饋需求扭矩，以及根據能量回饋需求扭矩選擇第一電動發電機的擋位。該混合動力汽車的能量回饋控制方法在混合動力汽車的檔位不止一檔時，能夠根據能量回饋需求扭矩選擇相應的擋位進行能量回饋，從而大大提高了整車的燃油經濟性。
[0011]為達到上述目的，本發明另一方面實施例還提出了一種混合動力汽車的動力傳動系統，該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，所述第一電動發電機具有第一擋位和第二擋位；檢測模塊，用于檢測所述混合動力汽車的當前車速和所述混合動力汽車的制動踏板的深度以及油門踏板的深度；控制模塊，在所述混合動力汽車的當前車速大于預設車速、所述制動踏板的深度為0、所述油門踏板的深度小于預設深度、所述混合動力汽車的當前擋位為D擋、所述混合動力汽車未處于巡航控制模式且所述混合動力汽車的防抱死制動系統處于未工作狀態時，或者在所述混合動力汽車的當前車速大于所述預設車速、所述制動踏板的深度大于0且所述防抱死制動系統處于未工作狀態時，所述控制模塊控制所述混合動力汽車進入能量回饋控制模式，其中，在所述混合動力汽車處于所述能量回饋控制模式時，所述控制模塊獲取能量回饋需求扭矩，并根據所述能量回饋需求扭矩選擇所述第一電動發電機的擋位。
[0012]本發明實施例提出的混合動力汽車的動力傳動系統，在通過檢測模塊檢測到混合動力汽車的當前車速和混合動力汽車的制動踏板的深度以及油門踏板的深度后，進而在混合動力汽車的當前車速大于預設車速、制動踏板的深度為0、油門踏板的深度小于預設深度、混合動力汽車的當前擋位為D擋、混合動力汽車未處于巡航控制模式且混合動力汽車的防抱死制動系統處于未工作狀態時，或者在混合動力汽車的當前車速大于預設車速、制動踏板的深度大于0且防抱死制動系統處于未工作狀態時，控制模塊控制混合動力汽車進入能量回饋控制模式，并獲取能量回饋需求扭矩，以及根據能量回饋需求扭矩選擇第一電動發電機的擋位。該混合動力汽車的動力傳動系統在混合動力汽車的檔位不止一檔時，能夠根據能量回饋需求扭矩選擇相應的擋位進行能量回饋，從而大大提高了整車的燃油經濟性。
[0013]為達到上述目的，本發明再一方面實施例還提出了一種混合動力汽車，該混合動力汽車包括所述的混合動力汽車的動力傳動系統。
[0014]本發明實施例提出的混合動力汽車在檔位不止一檔時，能夠通過混合動力汽車的動力傳動系統來根據能量回饋需求扭矩選擇相應的擋位進行能量回饋，從而大大提高了整車的燃油經濟性。
[0015]本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0016]本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0017]圖1是根據本發明實施例的變速器的示意圖；
[0018]圖2是根據本發明一個實施例的動力傳動系統的示意圖；
[0019]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；
[0020]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；
[0021]圖5是根據本發明再一個實施例的動力傳動系統的意圖；
[0022]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；
[0023]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；
[0024]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；
[0025]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；
[0026]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；
[0027]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；
[0028]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；
[0029]圖13是根據本發明實施例的混合動力汽車的能量回饋控制方法的流程圖；
[0030]圖14是根據本發明一個具體實施例的混合動力汽車的能量回饋控制方法的流程圖；
[0031]圖15是根據本發明另一個具體實施例的混合動力汽車的能量回饋控制方法的流程圖；
[0032]圖16是根據本發明一個實施例的混合動力汽車的能量回饋控制方法的能量回饋路徑的意圖；
[0033]圖17是根據本發明再一個具體實施例的混合動力汽車的能量回饋控制方法的流程圖；以及
[0034]圖18是根據本發明一個具體實施例的混合動力汽車的能量回饋控制方法的能量回饋控制信息交互示意圖。
【具體實施方式】
[0035]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，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。
[0036]下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本發明的不同結構。為了簡化本發明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發明。此外，本發明可以在不同例子中重復參考數字和/或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。此夕卜，本發明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的可應用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結構可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0037]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。
[0038]下面參照附圖來描述根據本發明實施例提出的混合動力汽車的能量回饋控制方法。
[0039]首先結合圖1-圖12對動力傳動系統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。
[0040]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。
[0041]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。
[0042]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。
[0043]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。
[0044]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)。
[0045]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。
[0046]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。
[0047]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。
[0048]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。
[0049]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。
[0050]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。
[0051]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。
[0052]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。
[0053]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。
[0054]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。
[0055]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。
[0056]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。
[0057]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。
[0058]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。
[0059]如上，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。
[0060]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)。
[0061]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。
[0062]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。
[0063]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。
[0064]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。
[0065]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。
[0066]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。
[0067]如圖1并可結合圖2-圖12，電機動力軸第一齒輪31設置成與輸入軸的一個進行聯動，電機動力軸第二齒輪32設置成與輸出軸的一個進行聯動。在圖1-圖12的一些示例中，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。
[0068]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。
[0069]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。
[0070]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。
[0071]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。
[0072]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。
[0073]由此，電機動力軸3可通過電機動力軸同