一种重卡混合驱动方法与流程

本发明涉及一种重卡混合驱动方法，属于混动变速。

背景技术：

1、与纯电乘用车一样，纯电重卡常因续驶里程有限而引发用户焦虑，而加入燃油发动机的混动重卡则成功化解这一难题。混动技术作为融合两种或多种动力源并将各自优势最大化的技术路线，已成为汽车节能降耗的重要路径，具有工况适应性强、油耗低、长续驶等特点；因此混合动力装置布局设计成为当前各大汽车企业的研究课题和方向。

2、燃油发动机加入电力驱动机构构成混动系统，其作用是在可预见的行程范围内估计电池电量无法满足电机完成该段行程的驱动供电及空调等供电的情形下，出力与电驱动机构一起使车辆顺利完成该段行程的行驶。

3、燃油发动机在混动系统中最高效的出力方式是直接以机械能形式传导至驱动轮，而通过带动发电机为电池供电则能效利用率较低，只有在不得已的情形下应急使用。

4、目前在燃油发动机以机械能形式传导至驱动轮的出力方式中，普遍是将燃油发动机扭矩经过行星变速器后才传递到驱动终端，传递过程需要经历多级齿轮传动，使得燃油发动机输出功效大为折损。

5、此外，现有重卡混动系统中，燃油发动机的传动关系决定其在行车过程中只能够助力驱动机构，不能够带动发电机发电，为电驱动增程，只有在车辆停止运行时发动机才能带动发电机发电，这使得车辆运行过程中电池电量接近下限，电力驱动能力即将丧失时无法得到发电补充。

技术实现思路

1、本发明解决的主要技术问题是：如何提高混动系统的传动效率。

2、针对上述问题，本发明提出的技术解决方案是：

3、一种重卡混合驱动方法，通过设置电机mt、发动机en、电机igs、多档变速箱以及连接电机igs和电机mt的蓄电池构成重卡混动系统，电机igs能够连接发动机en并至少具备启动发动机en和在发动机en带动下发电的能力；设置电机igs和发动机en均具备独立维持重卡正常行驶的能力；设置发动机en的输出轴二通过同步器dc2能够直接连接多档变速箱的输入轴一，使发动机en输出的扭矩能够通过设在多档变速箱内的多级变速齿轮副中的一个变速齿轮副传递给中间轴一，由中间轴一通过齿轮副s8传递给多档变速箱的输出轴三。

4、进一步地，所述多档变速箱设为四档变速箱，所述变速齿轮副包括一档变速齿轮副s4、二档变速齿轮副s5、三档变速齿轮副s6、四档变速齿轮副s7，在一档变速齿轮副s4和二档变速齿轮副s5之间的输入轴一上设置同步器dc3，在三档变速齿轮副s6和四档变速齿轮副s7之间的输入轴一上设置同步器dc4。

5、进一步地，使电机mt的输出轴一通过齿轮副s3、变速齿轮副s4、中间轴一、齿轮副s8始终与多档变速箱的输出轴三保持传动关系，使电机mt能够随时向输出轴三输出扭矩，并在刹车时能够反转发电回收能量。

6、进一步地，设置发动机en的输出轴二能够通过齿轮副s1、同步器dc1与电机igs的输入轴二连接，使发动机en能够带动电机igs发电，使电机igs能够带动发动机en使发动机启动。

7、进一步地，设置电机igs的输入轴二能够通过同步器dc1、齿轮副s2、同步器dc2连接多档变速箱的输入轴一，在通过同步器dc1、同步器dc2断开与发动机en连接的前提下用于辅助电机mt执行纯电驱动。

8、进一步地，包括发动机en直驱模式：同步器dc1处于空档位置，通过同步器dc2使en发动机的输出轴二与多档变速箱的输入轴一连接，通过推动同步器dc3或同步器dc4，使一档变速齿轮副s4、二档变速齿轮副s5、三档变速齿轮副s6、四档变速齿轮副s7中的任意一个将输入轴一与中间轴一联接，由齿轮副s8将中间轴一与多档变速箱的输出轴三联接；由电机mt调节推动同步器dc3或同步器dc4时中间轴一的转速，使中间轴一的转速与换挡时输入轴一的转速相匹配；由电机mt向输出轴三提供加速辅助动力和爬坡辅助动力。

9、进一步地，在车辆依靠电机mt行驶或停车时，同步器dc2处于空挡位，发动机en的输出轴二通过齿轮副s1、同步器dc1与电机igs的输入轴二联接，发动机en能够带动电机igs发电。

10、进一步地，发动机en的输出轴二通过同步器dc2与多档变速箱的输入轴一连接直接驱动车辆行驶且负载较小时，发动机en的输出轴二通过齿轮副s1、同步器dc1与电机igs的输入轴二联接，发动机en带动电机igs发电。

11、进一步地，包括纯电驱动模式一：同步器dc2处于空挡位，由电机mt单独向输出轴三输出扭矩，维持车辆行驶。

12、进一步地，包括纯电驱动模式二：同步器dc1和dc2同时右挂，发动机en动力断开；igs电机动力通过同步器dc1传给齿轮副s2再传给多档变速箱的输入轴一；同步器dc3左挂把igs输入的动力传给齿轮副s4，与电机mt输出动力合流共同驱动车辆行驶。

13、有益效果

14、1、免去了行星减速器的设置，使发动机en扭矩传递过程不必驱动行星减速器中多级齿轴，能够显著降低能效折损；显著降低了重卡混合系统制作成本；降低了重卡混动系统的总重量，符合轻量化发展方向；

15、2、增强了工况适应性，使车辆在超车、爬坡时始终具备强劲的动力；

16、3、具有边行驶边充电的增程模式，实现长续航，消除里程焦虑。

技术特征：

1.一种重卡混合驱动方法，通过设置电机mt、发动机en、电机igs、多档变速箱（1）以及连接电机igs和电机mt的蓄电池构成重卡混动系统，电机igs能够连接发动机en并至少具备启动发动机en和在发动机en带动下发电的能力，其特征在于，设置电机igs和发动机en均具备独立维持重卡正常行驶的能力，设置发动机en的输出轴二（3）通过同步器dc2能够直接连接多档变速箱（1）的输入轴一（5），使发动机en输出的扭矩能够通过设在多档变速箱（1）内的多级变速齿轮副中的一个变速齿轮副传递给中间轴一（7），由中间轴一（7）通过齿轮副s8传递给多档变速箱（1）的输出轴三（4）。

2.根据权利要求1所述的重卡混合驱动方法，其特征在于，所述多档变速箱（1）设为四档变速箱，所述变速齿轮副包括一档变速齿轮副s4、二档变速齿轮副s5、三档变速齿轮副s6、四档变速齿轮副s7，在一档变速齿轮副s4和二档变速齿轮副s5之间的输入轴一（5）上设置同步器dc3，在三档变速齿轮副s6和四档变速齿轮副s7之间的输入轴一（5）上设置同步器dc4。

3.根据权利要求2所述的重卡混合驱动方法，其特征在于，使电机mt的输出轴一（2）通过齿轮副s3、变速齿轮副s4、中间轴一（7）、齿轮副s8始终与多档变速箱（1）的输出轴三（4）保持传动关系，使电机mt能够随时向输出轴三（4）输出扭矩，并在刹车时能够反转发电回收能量。

4.根据权利要求3所述的重卡混合驱动方法，其特征在于，设置发动机en的输出轴二（3）能够通过齿轮副s1、同步器dc1与电机igs的输入轴二（6）连接，使发动机en能够带动电机igs发电，使电机igs能够带动发动机en使发动机启动。

5.根据权利要求4所述的重卡混合驱动方法，其特征在于，设置电机igs的输入轴二（6）能够通过同步器dc1、齿轮副s2、同步器dc2连接多档变速箱（1）的输入轴一（5），在通过同步器dc1、同步器dc2断开与发动机en连接的前提下用于辅助电机mt执行纯电驱动。

6.根据权利要求4所述的重卡混合驱动方法，其特征在于，包括发动机en直驱模式：同步器dc1处于空档位置，通过同步器dc2使en发动机的输出轴二（3）与多档变速箱（1）的输入轴一（5）连接，通过推动同步器dc3或同步器dc4，使一档变速齿轮副s4、二档变速齿轮副s5、三档变速齿轮副s6、四档变速齿轮副s7中的任意一个将输入轴一（5）与中间轴一（7）联接，由齿轮副s8将中间轴一（7）与多档变速箱（1）的输出轴三（4）联接；由电机mt调节推动同步器dc3或同步器dc4时中间轴一（7）的转速，使中间轴一（7）的转速与换挡时输入轴一（5）的转速相匹配；由电机mt向输出轴三（4）提供加速辅助动力和爬坡辅助动力。

7.根据权利要求5所述的重卡混合驱动方法，其特征在于，包括增程模式一：在车辆依靠电机mt行驶或停车时，同步器dc2处于空挡位，发动机en的输出轴二（3）通过齿轮副s1、同步器dc1与电机igs的输入轴二（6）联接，发动机en能够带动电机igs发电。

8.根据权利要求5所述的重卡混合驱动方法，其特征在于，包括增程模式二：发动机en的输出轴二（3）通过同步器dc2与多档变速箱（1）的输入轴一（5）连接直接驱动车辆行驶且负载较小时，发动机en的输出轴二（3）通过齿轮副s1、同步器dc1与电机igs的输入轴二（6）联接，发动机en带动电机igs发电。

9.根据权利要求3所述的重卡混合驱动方法，其特征在于，包括纯电驱动模式一：同步器dc2处于空挡位，由电机mt单独向输出轴三（4）输出扭矩，维持车辆行驶。

10.根据权利要求3所述的重卡混合驱动方法，其特征在于，包括纯电驱动模式二：同步器dc1和dc2同时右挂，发动机en动力断开；igs电机动力通过同步器dc1传给齿轮副s2再传给多档变速箱（1）的输入轴一（5）；同步器dc3左挂把igs输入的动力传给齿轮副s4，与电机mt输出动力合流共同驱动车辆行驶。

技术总结本发明公开了一种重卡混合驱动方法，通过设置电机MT、发动机EN、电机IGS、多档变速箱以及连接电机IGS和电机MT的蓄电池构成重卡混动系统，电机IGS能够连接发动机EN并至少具备启动发动机EN和在发动机EN带动下发电的能力；设置电机IGS和发动机EN均具备独立维持重卡正常行驶的能力；设置发动机EN的输出轴二通过同步器DC2能够直接连接多档变速箱的输入轴一，使发动机EN输出的扭矩能够通过设在多档变速箱内的多级变速齿轮副中的一个变速齿轮副传递给中间轴一，由中间轴一通过齿轮副S8传递给多档变速箱的输出轴三。其优点在于：免去了行星减速器的设置，使发动机EN扭矩传递过程不必驱动行星减速器中多级齿轴，能够显著降低能效折损。技术研发人员：陈尚松,皮旭明,陈梓斌,温晓平,王婷婷受保护的技术使用者：株洲齿轮有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17