CN105196858B - 新能源汽车用双速双模动力总成 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种新能源汽车用双速双模动力总成，包括发动机、电池包或电容包、电机、后桥总成，所述发动机输出动力通过连接器与后二双速离合器连接，所述发动机的输出动力通过后二双速离合器减速增扭后，与电机的输出动力耦合，并经由前二两档自动变速箱、传动轴与后桥总成相连接，所述电池包或电容包通过逆变器与电机相连接，为电机提供电机驱动的电力。该双动力驱动总成操控简单，油电切换平稳，舒适性好，燃油经济，减少排放，传递效率高效，冲击低，使人更加舒适。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车领域，具体地说涉及一种新能源汽车用双速双模动力总成。
背景技术
随着新能源客车产业不断推进，对***节油率、节电率、可靠性、稳定性、动力性、舒适性、成本等提出了更高要求，传统混动方案在新能源客车工业发展中发挥了极其重要的推动作用，然而，已难以适应当今发展趋势。
当前双动力驱动总成的主流混动结构包括发动机+传统干式改制自动离合器+65Kw异步驱动电机+皮带发电机（BSG）方案、发动机+弹性减震器+发电机+自动离合器+70Kw异步驱动电机（ISG）方案、发动机+自动离合器+两档拨叉自动变速箱+65Kw异步驱动电机方案、发动机+自动离合器+永磁同步电机（50Kw以内）+六档自动拨叉自动变速箱方案，量化生产装车最多的是BSG方案，究其因由是因为BSG方案***操控简单、结构简洁、开发定型周期短，导致多数整车厂采用了该方案，快速占领市场份额。同时，也暴露问题最多，从早期的皮带问题、电磁离合器问题、干式自动离合器、打气泵、电机断轴问题到动力性不足、***成本高、发动机性能得不到充分发挥，节油率在进一步提升过程中遇到难以解决的瓶颈问题。
目前，整个行业都在努力朝着油电单独驱动、规律化控制、高效区补电、回电效能好、操控简单、可靠性高、性能稳定、成本低、动力性好、节油率高、舒适性好的***开发，然而，要实现上述目标，必须具备发动机单独驱动最低四档自动变速箱、可持续滑摩的自动离合器、至少两档自动变速箱协助电机驱动、电机转速提高功率不变等条件，实现起来难度较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源汽车用双速双模动力总成，该双动力驱动总成操控简单，油电切换平稳，舒适性好，燃油经济，减少排放，传递效率高效，冲击低，使人更加舒适。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种新能源汽车用双速双模动力总成，包括发动机、电池包或电容包、电机、后桥总成，所述发动机输出动力通过连接器与后二双速离合器连接，所述发动机的输出动力通过后二双速离合器减速增扭后，与电机的输出动力耦合，并经由前二两档自动变速箱、传动轴与后桥总成相连接，所述电池包或电容包通过逆变器与电机相连接，为电机提供电机驱动的电力。
作为对上述技术方案的改进，所述后桥总成，包括车轮、差速器总成、主减速器，所述差速器总成与车轮的传动轴相连接，所述主减速器的输出轴与差速器总成传动连接，所述主减器的输入轴与传动轴连接，所述主减速器的传动比为4.5～7。
作为对上述技术方案的改进，所述前二两档自动变速箱为自动变速箱，包括两个自动变速离合器BI和BII，相应的有MI档和MII档两个档位，所述MI档的速比为3.317，所述MII档的速比为1.243。
作为对上述技术方案的改进，所述后二双速离合器包括离合器BⅢ和离合器BⅣ，所述后二双速离合器相应的有MⅢ档和MⅣ档两个档位，所述MⅢ档的速比为0.804，所述MⅣ档的速比为1.39。
作为对上述技术方案的改进，所述连接器为高粘弹性阻尼减震连接器。
本发明的优点在于：
本发明的新能源汽车用双速双模动力总成，采用发动机+高粘弹性减震器+双速离合器+70Kw异步驱动电机+两档自动变速箱的前二后二***（DCMDT），纯电动运行模式下，新能源汽车用双速双模动力总成具有两档自动变速箱来辅助电机驱动，即使MI档速比3.317和MII档速比1.243。平路起步或坡道起步时，MI档可输出最大转矩3000Nm，完全满足动力要求；另外，根据电量和路况可任意时刻进行换档操作，该任意性对***控制的灵活性具有非常大的帮助，对提高电效率意义重大。
同时，前二自动变速箱允许电机空载启动至设定转速如200rpm，此时，BI制动器结合，利用电机转子惯量减少堵转起步电流。
此模式时，发动机停止运行，后二双速离合器处于分离状态，即切断了发动机与电机之间的动力连接。
当满员乘客持续爬长坡或电量低或驾驶员需切换到发动机驱动时，可根据车速来匹配选择后二双速离合器档位。例如，当车速低于10Km/h时，纯电动驱动处于MI档时，对应单独发动机驱动为EII档2.67，此时，后二双速离合器高速档结合，电机将发动机拖拽至对应转速点火启动发动机，发动机介入驱动，电机转而进入适当功率发电状态。该过程，操控简单，油电切换平稳，舒适性好。
在无电、少电、电气故障、高速驱动模式、长距离爬坡、优良动力性能需求等工况下，D新能源汽车用双速双模动力总成后二双速离合器+后二自动两档变速箱组合产生四个档：EI4.61、EII2.67、EIII1.73、EIV1。对应怠速稳定车速4.5Km/h，加速至该车速时间约1秒，采用油液电子执行换档作动器可比例控制离合器输出转矩和滑转速率，进而保证稳定起步。
当发动机单独驱动时，为了最佳发动机功率负荷率，提高燃油效率，利用电机进行发电功率调节，采用自适应功率调节控制模式，时刻保持最佳状态。这样当电量饱和或进入拥堵路况时，发动机关闭，直接进入电机驱动模式。
当发动机转纯电动驱动时，此时前二所处档位、电机空载转速与车辆行驶速度一致，发动机关闭同时后二离合器切断，电机进入驱动准备。切换过程无动力冲击、无电气冲击，平稳。
当需要发动机和电机联合驱动时，电机为转矩控制模式，并设定其上限阈值，发动机作为转速引导转矩跟随，电机作为转矩引导转速跟随，这样二者可以动力流与速度流和谐交汇。
启动发动机有两种速比模式，静态启动和动态启动、正常启动和超快速启动选择项，增速档为其快速启动项和动态快速启动项，低速档为其提供小转矩需求正常启动项。
新能源汽车用双速双模动力总成提供了两种速度模式能量回收项，当车速高时，GII档起作用进行动能回收；档车速低时，GI档起作用进行动能回收。在很大程度上提高了回电率。
CMDT双动力驱动总成还提供了两种停车或滑行时，发动机运行时高效发电模式。EGI档为大转矩较低速发电模式，EGII档为高转速低转矩发电模式。
该双动力驱动总成操控简单，油电切换平稳，舒适性好，燃油经济，减少排放，传递效率高效，冲击低，使人更加舒适。
附图说明
图1为实施例中的新能源汽车用双速双模动力总成结构示意图。
标号说明：1－发动机；2－电池包或电容包；3－电机；4－连接器；5－后二双速离合器；6－前二两档自动变速箱；7－传动轴；8－逆变器；9－车轮；10－差速器总成；11－主减速器；12－自动变速离合器BI；13－自动变速离合器BII；14－离合器BⅢ；15－离合器BⅣ。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不限于此。
参考图例1，本发明的新能源汽车用双速双模动力总成，包括发动机1、电池包或电容包2、电机3、后桥总成，所述发动机1输出动力通过连接器4与后二双速离合器5连接，所述发动机1的输出动力通过后二双速离合器5减速增扭后，与电机3的输出动力耦合，并经由前二两档自动变速箱6、传动轴7与后桥总成相连接，所述电池包或电容包2通过逆变器8与电机3相连接，为电机3提供电机驱动的电力。
所述后桥总成，包括车轮9、差速器总成10、主减速器11，所述差速器总成10与车轮9的传动轴相连接，所述主减速器11的输出轴与差速器总成10传动连接，所述主减器11的输入轴与传动轴8连接，所述主减速器11的传动比为4.5～7。
所述前二两档自动变速箱6为自动变速箱，包括自动变速离合器BI12和自动变速离合器BII13，相应的有MI档和MII档两个档位，所述MI档的速比为3.317，所述MII档的速比为1.243。
所述后二双速离合器5包括离合器BⅢ14和离合器BⅣ15，所述后二双速离合器相应的有MⅢ档和MⅣ档两个档位，所述MⅢ档的速比为0.804，所述MⅣ档的速比为1.39。
所述连接器4为高粘弹性阻尼减震连接器。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (5)
1.一种新能源汽车用双速双模动力总成，包括发动机、电池包或电容包、电机、后桥总成，其特征在于：所述发动机输出动力通过连接器与后二双速离合器连接，所述发动机的输出动力通过后二双速离合器减速增扭后，与电机的输出动力耦合，并经由前二两档自动变速箱、传动轴与后桥总成相连接，所述前二两档自动变速箱为自动变速箱，包括两个自动变速离合器BI和BII，相应的有MI档和MII档两个档位，所述后二双速离合器包括离合器BⅢ和离合器BⅣ，所述后二双速离合器相应的有MⅢ档和MⅣ档两个档位，所述电池包或电容包通过逆变器与电机相连接，为电机提供电机驱动的电力;
其中，纯电动运行模式下，所述前二两档自动变速箱允许电机空载启动至设定转速，自动变速离合器BI结合，利用电机转子惯量减少堵转起步电流；
当发动机单独驱动时，电机进行发电功率调节，采用自适应功率调节控制模式；
当发动机和电机联合驱动时，电机为转矩控制模式，发动机作为转速引导转矩跟随，电机作为转矩引导转速跟随，动力流与速度流和谐交汇；
当满员乘客持续爬长坡或电量低或驾驶员需切换到发动机驱动时，后二双速离合器高速档结合，电机将发动机拖拽至对应转速点火启动发动机，发动机介入驱动，电机转而进入适当功率发电状态；
当发动机转纯电动驱动时，前二两档自动变速箱的所处档位、电机空载转速与车辆行驶速度一致，发动机关闭同时后二双速离合器切断，电机进入驱动模式。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车用双速双模动力总成，其特征在于：所述后桥总成，包括车轮、差速器总成、主减速器，所述差速器总成与车轮的传动轴相连接，所述主减速器的输出轴与差速器总成传动连接，所述主减器的输入轴与传动轴连接，所述主减速器的传动比为4.5～7。
3.根据权利要求1所述的新能源汽车用双速双模动力总成，其特征在于：所述MI档的速比为3.317，所述MII档的速比为1.243。
4.根据权利要求1所述的新能源汽车用双速双模动力总成，其特征在于：所述MⅢ档的速比为0.804，所述MⅣ档的速比为1.39。
5.根据权利要求1所述的新能源汽车用双速双模动力总成，其特征在于：所述连接器为高粘弹性阻尼减震连接器。
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