[发明专利]一种重型矿车多行星排式混合动力变速箱及其控制方法

权利要求书

1.一种重型矿车多行星排式混合动力变速箱，包括发动机（1）、ISG电机（2）、PMSM电机（3）、分动箱（4）、第一行星排（20）、第二行星排（21）、离合器（8）、换挡离合器（9）、定轴轮系（13）、紧急离合器（17）和动力电池组（19），动力电池组（19）与ISG电机（2）、PMSM电机（3）电连接；其特征在于，

还包括变速箱控制器（16）、离合器控制器（14）、换挡离合器控制器（15）和紧急离合器控制器（18），离合器（8）与离合器控制器（14）连接，换挡离合器（9）与换挡离合器控制器（15）连接，紧急离合器（17）与紧急离合器控制器（18）连接，离合器控制器（14）、换挡离合器控制器（15）、紧急离合器控制器（18）均与变速箱控制器（16）连接；

第一行星排（20）包括第一齿圈（5）、第一行星架（6）、第一太阳轮（7），第二行星排（21）包括第二齿圈（10）、第二行星架（11）和第二太阳轮（12）；

第一太阳轮（7）与ISG电机（2）连接，第一行星架（6）与发动机（1）通过分动箱（4）连接，第一齿圈（5）通过离合器（8）与第二齿圈（10）连接；第二太阳轮（12）与PMSM电机（3）连接，第二齿圈（10）与换挡离合器（9）连接，第二行星架（11）与定轴轮系（13）连接；紧急离合器（17）与分动箱（4）连接。

2.根据权利要求1所述的一种重型矿车多行星排式混合动力变速箱，其特征在于，所述ISG电机（2）为发电与电动一体化电机，PMSM电机（3）为永磁同步电机。

3.根据权利要求1-2任一所述的一种重型矿车多行星排式混合动力变速箱控制方法，其特征在于：

变速箱控制器（16）分别给离合器控制器（14）、换挡离合器控制器（15）和紧急离合器控制器（18）发送指令；

当发送指令控制离合器（8）、换挡离合器（9）和紧急离合器（17）全部断开时，此时为PMSM电机（3）单独驱动模式；

当发送指令控制离合器（8）和换挡离合器（9）闭合，控制紧急离合器（17）断开时，此时为ISG电机（2）和PMSM电机（3）共同驱动模式；

当发送指令控制离合器（8）闭合，控制换挡离合器（9）和控制紧急离合器（17）断开时，此时为ISG电机（2）和PMSM电机（3）共同驱动模式；

当发送指令控制离合器（8）和控制换挡离合器（9）闭合，控制紧急离合器（17）断开时，此时为发动机（1）、ISG电机（2）和PMSM电机（3）共同驱动模式；

当发送指令控制离合器（8）闭合，控制换挡离合器（9）和控制紧急离合器（17）断开时，此时为发动机（1）、ISG电机（2）和PMSM电机（3）共同驱动模式；

当发送指令控制离合器（8）、控制换挡离合器（9）和控制紧急离合器（17）均断开时，此时PMSM电机（3）反转单独驱动模式。

4.根据权利要求3所述的一种重型矿车多行星排式混合动力变速箱控制方法，其特征在于：

当车辆制动时，变速箱控制器（16）分别给离合器控制器（14）、换挡离合器控制器（15）和紧急离合器控制器（18）发送指令，控制离合器（8）闭合，控制换挡离合器（9）和紧急离合器（17）断开；此时发动机（1）和PMSM电机（3）不参与工作，ISG电机（2）作为发电机对动力电池组（19）进行充电，实现能量回收。

5.根据权利要求3所述的一种重型矿车多行星排式混合动力变速箱控制方法，其特征在于：

当动力电池组（19）的电量低于设定的SOC值时，变速箱控制器（16）分别给离合器控制器（14）、换挡离合器控制器（15）和紧急离合器控制器（18）发送指令，控制离合器（8）闭合，控制换挡离合器（9）和紧急离合器（17）断开；

此时为发动机（1）和PMSM电机（3）共同驱动模式，ISG电机（2）作为发电机参与工作，发动机（1）工作带动ISG电机（2）对动力电池组（19）充电。

6.根据权利要求3所述的一种重型矿车多行星排式混合动力变速箱控制方法，其特征在于：

当变速箱出现故障时，变速箱控制器（16）分别给离合器控制器（14）、换挡离合器控制器（15）和紧急离合器控制器（18）发送指令，控制离合器（8）和换挡离合器（9）断开，控制紧急离合器（17）闭合；此时为发动机（1）和PMSM电机（3）共同驱动模式，实现跛行。