[发明专利]一种混合动力用机电一体化电驱变速箱系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种混合动力用机电一体化电驱变速箱系统，包括：输入轴；其可旋转支撑设置在所述变速箱箱体上；输出轴，其一端同轴连接所述输入轴，另一端连接驱动桥；动力电机，其同轴固定设置在所述变速箱内，所述动力电机的动力输出固定连接所述输入轴；气动分离机构，其固定设置在所述动力电机的一端，并空套在所述输入轴上，所述气动分离机构的一端抵靠在离合器摩擦片一侧；气动加载机构，其与所述气动分离机构相连通，用于对所述气动分离机构充放气，使所述气动分离机构能够沿着所述输入轴往复运动。本发明还提供一种混合动力用机电一体化电驱变速箱系统的控制方法。

技术领域

本发明涉及一种混合动力用机电一体化电驱变速箱系统，属于汽车零部件领域。

背景技术

随着汽车工业的快速发展，“节能”“减排”已成为汽车工业发展的主旋律。混合动力系统作为传统动力向新能源动力过渡的一种中间产物，其节能效果突出，同时兼顾使用便利性和驾驶者习惯，已成为当前汽车发展的重要技术方案。

混合动力按照其结构原理分为串联式混合动力、并联式混合动力、混联式混合动力三种，其中并联式混合动力系统为结构相对简单的单电机系统，可实现动力电机与发动机联合驱动、动力电机或发动机单独驱动等模式切换，是混合动力的一种重要原理构型，其具有部件种类少、系统效率高、综合燃油经济性突出、整车改动小等特点，受到国内外各零部件及整车企业的高度关注。并联式混合动力系统根据动力电机的布置位置分为P0、P1、P2、P3及P4等构型。P2构型动力电机位于变速箱与离合器之间，通过离合器分离可实现发动机与动力电机扭矩的中断，从而可实现纯电起步、纯电行驶、制动能量回收等模式控制；当离合器结合状态下，动力电机可与发动机并行联合驱动车辆前进，实现大扭矩动力输出，从而实现较高的整车动力输出。P2构型并联混合动力系统可兼顾整车动力性与燃油经济性，同时满足商用车辆高出勤率、高续驶里程、高载重、高燃油经济性的需求，是商用车尤其适重型卡车重要的发展方向。2018年德国汉诺威商用车展上，商用车厂商达夫、斯堪尼亚、扶桑等均展示了相关的P2构型的同轴并联式混合动力系统商用车整车。动力电机与变速箱高度集成的机电一体化电驱自动变速箱系统是P2构型混合动力系统的核心部件，其集成度、平顺性、功率密度等优劣直接关系到整车的燃油经济性及动力性。

传统的P2构型并联式混合动力系统通常通过动力电机、变速箱、自动离合器并排式布置，此时系统的轴向尺寸相对较长；多部件同轴布置同轴度要求高，容易因加工精度导致系统同轴度较差、噪音大、部件寿命短等问题；使用传统拨叉、离合器分离轴承、离合器自动分泵等部件组成的自动离合控制系统，容易出现机械部件卡死或磨损等导致离合器结合及分离异常，影响整车功能。

发明内容

本发明设计开发了一种混合动力用机电一体化电驱变速箱系统，通过气动分离机构和气动加载机构配合，使变速箱与发动机选择性接合或分离，使系统的集成度高、同轴度好，提高整车性能。

本发明还设计开发了一种混合动力用机电一体化电驱变速箱系统的控制方法，通过离合器电控阀体与气动分离机构的配合，提高离合器分离及结合的速度，以及实现离合器位置的精确控制。

本发明提供的技术方案为：

一种混合动力用机电一体化电驱变速箱系统，包括：

离合器壳体，其一端与所述变速箱的箱体固定连接；

飞轮壳，其一端与所述离合器壳体的另一端固定连接，所述飞轮壳内设置有离合器摩擦片；

发动机，其与所述飞轮壳的另一端固定连接；

输入轴，其设置在所述离合器壳体内，所述输入轴的一端可旋转支撑在所述变速箱的箱体一端；

动力电机，其设置在所述离合器壳体内，所述动力电机的输出端固定连接所述输入轴；

气动分离机构，其空套在所述输入轴上，所述气动分离机构的一端与所述动力电机的一端固定连接，另一端抵靠在离合器摩擦片的一侧；