朱军 (中国上海市嘉定区安研路201号, Shanghai 4, 201804, CN)
ZHANG, Junhong (No. 201, AnYan Rd.JiaDing, Shanghai 4, 201804, CN)
张君鸿 (中国上海市嘉定区安研路201号, Shanghai 4, 201804, CN)
LU, Lianjun (No. 201, AnYan Rd.JiaDing, Shanghai 4, 201804, CN)
鲁连军 (中国上海市嘉定区安研路201号, Shanghai 4, 201804, CN)
PENG, Jinchun (No. 201, AnYan Rd.JiaDing, Shanghai 4, 201804, CN)
彭金春 (中国上海市嘉定区安研路201号, Shanghai 4, 201804, CN)
上海捷能汽车技术有限公司 (中国上海市张江高科技园区松涛路563号1号楼516室, Shanghai 3, 201203, CN)
ZHU, Jun (No. 201, AnYan Rd.JiaDing, Shanghai 4, 201804, CN)
朱军 (中国上海市嘉定区安研路201号, Shanghai 4, 201804, CN)
ZHANG, Junhong (No. 201, AnYan Rd.JiaDing, Shanghai 4, 201804, CN)
张君鸿 (中国上海市嘉定区安研路201号, Shanghai 4, 201804, CN)
LU, Lianjun (No. 201, AnYan Rd.JiaDing, Shanghai 4, 201804, CN)
鲁连军 (中国上海市嘉定区安研路201号, Shanghai 4, 201804, CN)
PENG, Jinchun (No. 201, AnYan Rd.JiaDing, Shanghai 4, 201804, CN)
| 权 利 要 求 1 .一种车用双离合器动力耦合同步器的换档控制方法，其中，所述 汽车的动力源至少包括第一电机， 所述汽车至少还包括第一离合器、 一 个同步器、 第一档位齿轮组及第二档位齿轮组， 所述第一电机和一个主 轴连接， 所述同步器和所述主轴连接并可以在主轴上滑动， 所述第一电 机通过所述同步器连接所述第一档位齿轮组或第二档位齿轮组从而把 动力传输到车轮上， 其特征在于， 所述方法包括如下步骤： a. 卸除动力源向所述同步器提供的动力； b. 控制所述同步器与所述第一档位齿轮组分离； 使得所述同步器 ^所述第二档位齿轮组的转 差小于^'一阈值； 、 d. 控制所述同步器与所述第二档位齿轮组结合； 以及 e. 恢复动力源向所述同步器提供动力。 2.根据权利要求 1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤 c中 "调 节所述同步器的转速" 的步骤包括如下步骤： 由所述第一电机调节所述同步器的转速。 3.根据权利要求 2所述的控制方法， 其特征在于， 所述第一电机通 过转速控制的方式来调节所述同步器的转速。 4.根据权利要求 2所述的控制方法， 其特征在于， 当所述同步器与 所述第二档位齿轮轴的转速差大于等于第二阈值时， 所述第一电机通过 力矩控制的方式来调节所述同步器的转速。 5.根据权利要求 4所述的控制方法， 其特征在于， 当所述同步器与 所述第二档位齿轮轴的转速差小于所述第二阈值时， 所述第一电机通过 转速控制的方式来调节所述同步器的转速。 6.根据权利要求 1 至 5中任一项所述的控制方法， 其中， 所述步驟 a包括如下步骤： - 控制所述第一电机的力矩使得所述同步器传输的动力力矩逐步接 近零。 7.根据权利要求 1至 6中任一项所述的控制方法， 其特征在于， 所 述步骤 e包括如下步骤： - 所述第一电机开始逐步输出力矩，以恢复动力源向所述同步器提 供动力。 8.根据权利要求 1至 7中任一项所述的控制方法， 其特征在于， 所 述 "控制所述同步器在所述主轴上滑行" 的步骤还包括如下步骤： - 控制所述同步器在所述主轴上滑行到预先定义的与所述第二档位 齿轮组结合的临界接触点。 9.根据权利要求 1至 8中任一项所述的控制方法， 其特征在于， 在 所述步骤 c与步骤 d之间还包括如下步骤： - 将所述第一电机由速度控制方式转换成力矩控制方式， 其中， 所 述力矩控制方式的目标力矩的大小和转换前速度控制时的力矩的大小 相等， 且当力矩达到所述目标力矩并且力矩在第三阈值时间内的波动范 围不超过第四阈值的范围后， 再执行所述步骤 d。 10. 根据权利要求 9所述的控制方法， 其特征在于， 所述 "将所述 第一电机由速度控制方式转换成力矩控制方式" 的步骤还包括如下步 骤： - 判断第一电机的力矩是否在第三阈值时间内的波动范围不超过第 四阈值的范围， 当力矩在第三阈值时间内的波动范围不超过第四阈值的 范围后， 再执行所述步骤 d。 1 1 . 根据权利要求 9或 10所述的控制方法， 其特征在于， 所述第 一电机进行速度控制时的目标力矩根据所述第一电机的力矩实时计算 或通过传感器测量而获得。 12. 根据权利要求 1至 11中任一项所述的控制方法， 其特征在于， 所述第一档位齿轮组与所述第二档位组的关系为如下关系中的任一种： - 所述第一档位齿轮组是高速比档位齿轮组， 所述第二档位齿轮组 是低速比档位齿轮组； 或者 - 所述第一档位齿轮组是低速比档位齿轮组， 所述第二档位齿轮组 是高速比档位齿轮组。 13. 根据权利要求 1至 12中任一项所述的控制方法， 其特征在于， 所述汽车的动力源还包括第二电机及第二离合器， 所述第二电机通过所 述第二离合器将动力传输到所述主轴上。 14. 根据权利要求 13所述的控制方法， 其特征在于， 所述步骤 c 中 "调节所述同步器的转速" 的步骤包括如下步骤： - 由所迷第二电机调节所述同步器的转速。 15. 根据权利要求 14所述的控制方法， 其特征在于， 当所述同步 器与所述第二档位齿轮轴的转速差小于所述第二阈值时， 所述第二电机 通过转速控制的方式来调节所述同步器的转速。 1 6. 根据权利要求 14所述的控制方法， 其特征在于， 当所述同步 器与所述第二档位齿轮轴的转速差大于等于所述第二阈值时， 所述第二 电机通过力矩控制的方式来调节所述同步器的转速。 17. 根据权利要求 16所述的控制方法， 其特征在于， 当所述同步 器与所述第二档位齿轮轴的转速差小于所述第二阈值时， 所述第二电机 通过转速控制的方式来调节所述同步器的转速。 1 8. 根据权利要求 13至 17中任一项所迷的控制方法，其特征在于， 在所述步骤 c与步骤 d之间还包括如下步骤： -将所述第二电机由速度控制方式转换成力矩控制方式， 所述力矩 控制方式的目标力矩的大小和转换前速度控制时的力矩的大小相等， 且 当力矩达到所述目标力矩并且力矩在第三阈值时间内的波动范围不超 过第四阈值的范围后， 再执行所述步骤（1。 19. 根据权利要求 18所述的控制方法， 其特征在于， 所述 "将所 述第二电机由速度控制方式转换成力矩控制方式，，的步骤还包括如下步 骤： - 判断第二电机的力矩是否在第五阈值时间内的波动范围不超过第 六阈值的范围， 当力矩在第五阚值时间内的波动范围不超过所述第六阈 值的范围后， 再执行所述步骤 d。 20. 根据权利要求 18或 19所述的控制方法， 其特征在于， 所述第 二电机速度控制时的目标力矩可以是根据第二电机的力矩实时计算的 或通过传感器测量的。 21. 根据权利要求 13至 20中任一项所述的控制方法， 其中， 所述 步骤 a包括如下步骤： - 控制所述第二电机的力矩使得所述同步器传输的力矩逐步接近 零。 22. 根据权利要求 13至 21中任一项所述的控制方法， 其中， 所述 步骤 e包括如下步骤： - 所述第二电机开始逐步输出力矩，以恢复动力源向所述同步器提 供动力。 23. 根据权利要求 1至 22任一项所述的控制方法， 其特征在于， 在换档过程中， 保持所述第一离合器及第二离合器闭合。 24. 根据权利要求 13至 22任一项所述的控制方法， 其特征在于， 在换档过程中， 保持所述第一离合器闭合， 所述第二离合器分离。 25. 根据权利要求 23或 24所迷的控制方法， 其特征在于， 所述第 一电机是大功率主驱动电机， 所述第二电机是小功率集成启动电机。 26. 根据权利要求 25所述的控制方法， 其特征在于， 所述汽车动 力源还包括发动机， 所述发动机直接或通过力矩耦合器件与所述第二电 机动力连接。 27. 根据权利要求 26所述的控制方法， 其特征在于， 所述控制方 式适用于混合动力汽车的双电机并联驱动工作模式、 混合动力驱动工作 模式或单电机驱动工作模式下。 28. 根据权利要求 24所述的控制方法， 其特征在于， 所述第一电 机是小功率集成启动电机， 所述第二电机是大功率主驱动电机。 29. 根据权利要求 28所述的控制方法， 其特征在于， 所述汽车动 力源还可以包括发动机， 所述发动机直接或通过力矩耦合器件与所述第 一电机动力连接。 30. 根据权利要求 29所述的控制方法， 其特征在于， 所述控制方 式适用于混合动力汽车的发动机驱动工作模式下。 3 1 . 根据权利要求 1至 30任一项所述的控制方法， 其特征在于， 所迷汽车动力系统可以包括任意个档位齿轮组， 通过所述同步器连接不 同档位齿轮组进行换档， 其中， 所述第一电机和 /或第二电机通过控制力 矩归零来实现所述同步器与换档前所处档位的齿轮组的分离， 通过控制 电机转速来实现同步器与换档后所处档位的齿轮组的转速同步， 通过控 制主轴零净输出力矩来实现同步器的齿环与换档后所处档位的齿轮组 上的齿环的啮合。 32. 一种车用双离合器动力耦合同步器的换档控制装置， 其中， 所述汽车的动力源至少包括第一电机， 所述汽车至少还包括第一离合 器、 一个同步器、 第一档位齿轮组及第二档位齿轮组， 所述第一电机和 一个主轴连接， 所述同步器和所述主轴连接并可以在主轴上滑动， 所述 第一电机通过所述同步器连接所述第一档位齿轮组或第二档位齿轮组 从而把动力传输到车轮上， 其特征在于， 包括： 动力源第一控制装置， 其用于卸除动力源向所述同步器提供的动 力， 并用于恢复动力源向所述同步器提供动力； 同步器第一控制装置， 其用于控制所述同步器与所述第一档位齿 轮组分离， 并用于控制所述同步器与所述第二档位齿轮组结合； 以及 同步器第二控制装置， 其用于控制所述同步器在所述主轴上滑行 并调节所述同步器的转速， 使得所述同步器与所述第二档位齿轮组的 转速差小于第一阔值。 33. 根据权利要求 32所述的控制装置， 其特征在于， 所述同步 器第二控制装置包括同步器第三控制装置， 其用于控制所述第一电机 调节所述同步器的转速。 34. 根据权利要求 33所述的控制装置， 其特征在于， 所述同步 器第三控制装置控制所述第一电机通过转速控制的方式来调节所述 同步器的转速。 35. 根据权利要求 33所述的控制装置， 其特征在于， 所述同步器 第三控制装置在所述同步器与所述第二档位齿轮轴的转速差大于等于 第二阈值时控制所述笫一电机通过力矩控制的方式来调节所述同步器 的转速。 36. 根据权利要求 35所述的控制装置， 其特征在于， 所述同步器 第三控制装置在所述同步器与所述第二档位齿轮轴的转速差小于第二 阔值时控制所述第一电机通过转速控制的方式来调节所述同步器的转 速。 37. 根据权利要求 32至 36中任一项所述的控制装置，其特征在于， 所述动力源第一控制装置包括动力源第二控制装置，其用于控制所述第 一电机的力矩使得所述同步器传输的动力力矩逐步接近零。 38. 根据权利要求 32至 37中任一项所述的控制装置，其特征在于， 所述动力源第二控制装置还用于控制所述第一电机开始逐步输出力矩， 以恢复动力源向所述同步器提供动力。 39. 根据权利要求 32至 38中任一项所述的控制装置，其特征在于， 所述同步器第二控制装置还包括同步器第四控制装置， 其用于控制所 述同步器在所述主轴上滑行到预先定义的与所述第二档位齿轮组结合 的临界接触点。 40. 根据权利要求 32至 39中任一项所述的控制装置，其特征在于， 所述动力源第一控制装置包括动力源第三控制装置， 其用于在同步器 第二控制装置工作完成之后且同步器第一控制装置工作开始之前， 控 制所述第一电机由速度控制方式转换成力矩控制方式， 其中， 所述力矩 控制方式的目标力矩的大小和转换前速度控制时的力矩的大小相等， 且 当力矩达到所述目标力矩并且力矩在第三阈值时间内的波动范围不超 过第四阈值的范围后， 再开始同步器第一控制装置的工作。 41. 根据权利要求 40所述的控制装置， 其特征在于， 所迷动力源 第三控制装置还用于判断第一电机的力矩是否在第三阔值时间内的波 动范围不超过第四阈值的范围， 当力矩在第三阈值时间内的波动范围不 超过第四阈值的范围后， 再开始同步器第一控制装置的工作。 42. 根据权利要求 40或 41所述的控制装置， 其特征在于， 所述第 一电机速度控制时的目标力矩可以是根据第一电机的力矩实时计算的 或通过传感器测量的。 43. 根据权利要求 32至 42中任一项所述的控制装置 ,其特征在于， 所迷第一档位齿轮组与所述第二档位组的关系为如下关系中的任一种： - 所述第一档位齿轮组是高速比档位齿轮组， 所述第二档位齿轮组 是低速比档位齿轮组； 或者 - 所述第一档位齿轮组是低速比档位齿轮组， 所述第二档位齿轮组 是高速比档位齿轮组。 44. 根据权利要求 32至 43中任一项所述的控制装置， 其中， 所述 汽车的动力源还包括第二电机及笫二离合器， 所迷第二电机通过所述第 二离合器将动力传输到所述主轴上， 其特征在于， 同步器第二控制装置 还包括同步器第五控制装置， 其用于控制所述第二电机调节所述同步器 的转速。 45. 根据权利要求 44所述的控制装置， 其特征在于， 所述同步器 第五控制装置控制所述第二电机通过转速控制的方式来调节所述同步 器的转速。 46. 根据权利要求 44所述的控制装置， 其特征在于， 同步器第五 控制装置在所述同步器与所迷第二档位齿轮轴的转速差大于等于第二 阈值时控制所述第二电机通过力矩控制的方式来调节所述同步器的转 速。 47. 根据权利要求 46所述的控制装置， 其特征在于， 所述同步器 第五控制装置在所述同步器与所述第二档位齿轮轴的转速差小于第二 阈值时控制所述第二电机通过转速控制的方式来调节所述同步器的转 速。 48. 根据权利要求 44至 47中任一项所述的控制装置， 其特征在于 中， 所述动力源第一控制装置包括动力源第四控制装置， 其用于控制所 述第二电机的力矩使得所述同步器传输的力矩逐步接近零。 49. 根据权利要求 44至 48中任一项所述的控制装置，其特征在于， 所述动力源第四控制装置还用于控制所述第二电机开始逐步输出力矩， 以恢复动力源向所述同步器提供动力。 50. 根据权利要求 44至 49中任一项所述的控制装置，其特征在于， 所述动力源第一控制装置包括动力源第五控制装置， 其用于在同步器第 二控制装置工作完成之后且同步器第一控制装置工作开始之前， 控制所 述第二电机由速度控制方式转换成力矩控制方式， 其中， 所述力矩控制 方式的目标力矩的大小和转换前速度控制时的力矩的大小相等， 且当力 矩达到所述目标力矩并且力矩在第三阈值时间内的波动范围不超过第 四阈值的范围后， 再开始同步器第一控制装置的工作。 51. 根据权利要求 50所述的控制装置， 其特征在于， 所述动力源 五控制装置还用于判断第二电机的力矩是否在第三阈值时间内的波动 范围不超过第四阈值的范围， 当力矩在第三阈值时间内的波动范围不超 过第四阈值的范围后， 再开始同步器第一控制装置的工作。 52. 根据权利要求 50或 51所述的控制装置， 其特征在于， 所述第 二电机速度控制时的目标力矩可以是根据第二电机的力矩实时计算的 或通过传感器测量的。 53. 根据权利要求 32至 52中任一项所述的控制装置，其特征在于， 在换档过程中， 保持所述第一离合器及第二离合器闭合。 54. 根据权利要求 32至 53中任一项所述的控制装置，其特征在于， 在换档过程中， 保持所述第一离合器闭合， 所述第二离合器分离。 55. 根据权利要求 53或 54所述的控制装置， 其特征在于， 所述第 一电机是大功率主驱动电机， 所述第二电机是小功率集成启动电机。 56. 根据权利要求 55所述的控制装置， 其特征在于， 所述汽车动 力源还包括发动机， 所述发动机直接或通过力矩耦合器件与所述第二电 机动力连接。 57. 根据权利要求 56所述的控制装置， 其特征在于， 所述控制方 式适用于混合动力汽车的双电机并联驱动工作模式、 混合动力驱动工作 模式或单电机驱动工作模式下。 58. 根据权利要求 54所述的控制装置， 其特征在于， 所述第一电 机是小功率集成启动电机， 所述第二电机是大功率主驱动电机。 59. 根据权利要求 58所述的控制装置， 其特征在于， 所述汽车动 力源还包括发动机， 所述发动机直接或通过力矩耦合器件与所述第一电 机动力连接。 60. 根据权利要求 59所述的控制装置， 其特征在于， 所述控制装 置适用于混合动力汽车的发动机驱动工作模式下。 61. 根据权利要求 32至 60中任一项所述的控制装置，其特征在于， 所述汽车动力系统可以包括任意个档位齿轮组， 通过所述同步器连接不 同档位齿轮组进行换档， 其中， 所述控制装置通过控制第一电机和 /或第 二电机力矩归零来实现所述同步器与换档前所处档位的齿轮组的分离， 步， 通过控制主轴零净输出力矩来实现同步器的齿环与换档后所处档位 的齿轮组上的齿环的啮合。 62. 一种节能汽车， 其至少包括第一电机， 所述汽车至少还包括第 一离合器、 一个同步器、 第一档位齿轮组及第二档位齿轮组， 所述第一 电机通过所述第一离合器动力连接所述同步器， 所述第一档位齿轮组及 第二档位齿轮组与车轮动力连接， 特征在于， 还包括根据上述权利要求 32至 59中任一项所述的控制装置。 |
本发明涉及混合动力汽车， 尤其是包括电机动力源的汽车的换档 控制方法， 具体地， 涉及一种车用双离合器动力耦合同步器的换档 控 制方法以及相应的控制装置， 进一步地还涉及多离合器动力耦合同步 器的换档控制方法以及相应的控制装置。 背景技术
在节能和环保成为汽车行业发展主流的今天， 混合动力汽车已经 成为各国汽车厂商大力发展的关键核心技术。 其中， 插电式混合动力 解决方案， 作为除纯电动以外是最环保， 也可能是最省油的混合动力 解决方案， 正为各大厂商所推崇。 插电式混合动力主要由一个排量相 对小的发动机和一个或两个电机所组成， 其中一般情况下电机负责在 动力电池能量和功率比较高时实现纯电动动力 输出和制动能量回收， 在动力电池能量和功率下降到一个预置值时实 现发动机启动， 通过电 机进行发电或直接参与动力驱动等功能。
由于所述上迷插电式混合动力汽车都带有一个 大功率的主驱动 电机， 大功率的电机在调速的时间及质量上都比传统 的采用发动机进 行调速的方式要好。 而如果采用通常的换档控制方法， 无法利用主驱 动电机在调速方面的优势。 例如在通常的发动机驱动汽车中， 当汽车 换档时， 需要同步器利用本身的机械性能自主地进行同 步工作， 在这 种情况下， 同步工作所需的时间会相对较长且同步器的使 用寿命也会 缩短； 或者利用发动机对同步器进行调速同步工作， 但由于发动机的 调速精度不够， 调速慢， 往往不具有理想的调速同步性能。 因此， 本 发明的目的是要解决包括电机动力源的混合动 力汽车中利用电机在 调速的时间及质量上的优势提供一种换档时间 更短且换档质量更好 (例如换档时的冲击小或者换档过程汽车速度 失小）的换档控制方 式。
进一步地， 在非插电式的混合动力汽车以及纯电动汽车中 ， 也往 往带有大功率的驱动电机， 如果不能利用该大功率的驱动电机对同步 器进行调速来实现换档功能， 混合动力汽车或纯电动汽车也会遇到上 段所述的技术问题。 因此本发明的另一目是要解决上述换档时间更 短 及换档品质更高的换档控制方法应用在上述非 插电式的混合动力汽 车以及纯电动汽车中。 发明内容
针对现有技术中的缺陷， 本发明的目的是通过电机对同步器进行 调速等方式提供一种包括电机动力源的汽车换 档的控制方法及相应 的装置。
根据本发明的一个方面， 提供一种包括电机动力源的汽车换档的 控制方法， 其中， 所述汽车的动力源至少包括第一电机， 所述汽车至 少还包括第一离合器、 一个同步器、 第一档位齿轮组及第二档位齿轮 组， 所述第一电机和一个主轴连接， 所述同步器和所述主轴连接并可以 在主轴上滑动， 所述第一电机通过所述同步器连接所述第一档 位齿轮组 或第二档位齿轮组从而把动力传输到车轮上， 所述第一档位齿轮组及第 二档位齿轮组与车轮动力连接， 其包括如下步驟： a.卸除动力源向所 述同步器提供的动力； b.控制所述同步器与所述第一档位齿轮组分离 c.控制所述同步器在所述主轴上滑行并调节所 同步器的转速，使得所 述同步器与所述第二档位齿轮组的转速差小于 第一阔值； d.控制所述 同步器与所述第二档位齿轮组结合； 以及 e .恢复动力源向所述同步器 提供动力。
进一步地， 本发明提供的汽车换档的控制方法还能够应用 在如下 所述的用于汽车的两离合器的同步器换档的混 合动力驱动系统中， 所 述混合动力驱动系统包括第一轴、 第一离合器、 第二离合器、 第一级 减速装置、第二级减速装置、主驱动电机、 集成启动发电机及发动机， 所述混合动力驱动系统还包括同步器及一档主 动齿轮、 二档主动齿 轮、 二档主动齿轮， 所述混合动力驱动系统的第一离合器的主动盘 与 所述发动机及所述集成启动发电机的转子支架 连接， 第一离合器的从 动盘与所述第一轴的一端连接， 所迷混合动力驱动系统的第二离合器 的主动盘与所述主驱动电机的转子支架连接， 第二离合器的从动盘与 所述第一轴的另一端连接，'所述第一轴通过 述同步器依次连接所述 一档主动齿轮即所述第一级减速装置的第一级 主动齿轮， 所述第一级 从动齿轮连接汽车差速器， 所述第一轴通过所述同步器依次连接所述 二档主动齿轮即所述第二级减速装置的第二级 主动齿轮， 所述第二级 从动齿轮通过第二齿轮轴连接所迷第一级减速 装置的从动齿轮及汽 车差速器； 所述汽车换档的控制方法包括如下步骤： a.卸除动力源向 所述同步器提供的动力； b.控制所述同步器与所述第一档位齿轮组分 离； c.控制所述同步器在所迷主轴上滑行并调节所 同步器的转速， 使 得所迷同步器与所述第二档位齿轮组的转速差 小于第一阈值； d.控制 所述同步器与所述第二档位齿轮组结合；以及 e.恢复动力源向所述同 步器提供动力。
根据本发明的一个方面， 还提供一种在汽车中控制换档的控制装 置， 其中， 所述汽车的动力源至少包括第一电机， 所述汽车至少还包括 第一离合器、 一个同步器、 笫一档位齿轮组及第二档位齿轮组， 所述第 一电机和一个主轴连接， 所述同步器和所述主轴连接并可以在主轴上滑 动， 所述第一电机通过所述同步器连接所述第一档 位齿轮组或第二档位 齿轮组从而把动力传输到车轮上， 其包括： 动力源第一控制装置， 其用 于卸除动力源向所述同步器提供的动力， 并用于恢复动力源向所述同 步器提供动力； 同步器第一控制装置， 其用于控制所述同步器与所述 第一档位齿轮组分离， 并用于控制所述同步器与所述第二档位齿轮组 结合； 以及同步器第二控制装置， 其用于调节所述同步器的转速， 使 得所迷同步器与所述第二档位齿轮组的转速差 小于第一阈值。
根据本发明的一个方面， 还提供一种节能汽车， 其至少包括第一 电机， 所述汽车至少还包括第一离合器、 一个同步器、 第一档位齿轮组 及第二档位齿轮组， 所述第一电机和一个主轴连接， 所述同步器和所述 主轴连接并可以在主轴上滑动， 所述第一电机通过所述同步器连接所述 第一档位齿轮组或第二档位齿轮组从而把动力 传输到车轮上， 特征在 于， 还包括上述控制装置。
本发明提供的换档控制方法使得混合动力驱动 系统通过简单有 效的设计， 通过两离合器与同步器的配合实现混合动力汽 车换档的过 程。 可以实现换档过程中的平稳过度， 给驾乘人员以舒适感， 同时实 现高性质的非动力换档功能。 附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作 的详细描述， 本发 明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显：
图 1示出了根据本发明所提供的换档控制方法的 所述混合动力 汽车处于第一档位状态下的汽车模块连接关系 示意图；
图 2示出了根据本发明所提供的换档控制方法的 所述混合动力 汽车处于第二档位状态下的汽车模块连接关系 示意图；
图 3示出了 居本发明的第一实施例的， 所述换档控制方法的流程 图；
图 4示出了根据本发明的第一实施例的第一变化 的， 所述换档 控制方法中步骤 S 103的流程图；
图 5示出了本发明的第一实施例的， 所述混合动力驱动系统的动 力及转速分析图；
图 6示出了根据本发明的第二实施例的， 所述混合动力汽车处于 发动机驱动工作状态下的汽车模块连接关系示 意图；
图 7示出了根据本发明的第三实施例的， 所述混合动力汽车的汽 车模块连接关系示意图；
图 8示出了根据本发明的第四实施例的， 所述电动汽车的汽车模 块连接关系示意图；
图 9示出了根据本发明的第五实施例的， 所述混合动力汽车装置 控制连接关系示意图；
图 10示出了根据本发明的第五实施例的一个变化 的， 所述同 步器第二控制装置控制连接关系示意图； 以及
图 1 1 示出了本发明提供的汽车换档的控制方法所应 用的汽车的 两离合器同步器换档的混合动力驱动系统的机 械结构图。 具体实施方式
图 1示出了根据本发明所提供的换档控制方法的 所述混合动力 汽车处于第一档位状态下的汽车模块连接关系 示意图。 所述混合动力 汽车的模块包括第一电机 2、 第二电机 3、 发动机 1、 第一离合器 4、 第二离合器 5、 同步器 6、 第一档位齿轮组 7、 第二档位齿轮组 8、 差 速器 9及车轮 20。 如图所示， 在本实施例中， 当所述混合动力汽车在 第一档位状态下， 所述第一电机 2连接所述第一离合器 4, 所述第二 电机 3与所述发动机连接所述第二离合器 5 , 所述第一离合器 4及第 二离合器 5连接所述同步器 6， 所述同步器 6连接所述第一档位齿轮 组 7 , 所述第一档位齿轮组 7及第二档位齿轮组 8连接所述差速器 9, 所述差速器 9连接所述车轮 20。 具体地， 所述发动机直接或通过力矩 耦合器件与所述第二电机 3动力连接， 所述第一电机 2和一个主轴 21 (图中未示出， 参考图 11 )连接， 所述同步器 6和所述主轴 21连接并 可以在主轴 21上滑动， 所迷第一电机 2通过所述同步器 6连接所述第 一档位齿轮组 7或第二档位齿轮组 8从而把动力传输到车轮 20上。 本 领域技术人员理解， 在混合动力汽车处于第一档位状态时， 作为汽车 动力源的所述第一电机 2通过第一离合器 4将动力传输到所述同步器 6, 作为汽车动力源的 述第二电机 3及发动机通过第二离合器 5将- 动力传输到所述同步器 6, 所述同步器 6将动力通过所述第一齿轮组 及差速器 9传输到汽车车轮 20。 与图 1所示实施例相对应地， 图 2示出了根据本发明所提供的换 档控制方法的， 所述混合动力汽车处于第二档位状态下的汽车 模块连 接关系示意图。 具体地， 如图 2所示的第二档位状态下的混合动力汽 车的各模块组成与图 1相同， 图 2所示的各模块连接关系与图 〗所示 不同之处在于， 所述同步器 6与所述第二档位齿轮组 8连接， 而不是 与所述第一档位齿轮组 7连接， 其他部件以及具体的连接方式与图 1 所示实施例相同， 本领域技术人员可以参考图 1所示实施例实现， 在 此不予赘述。本领域技术人员理解，混合动力 汽车在第二档位状态下， 所述动力源传递到所迷同步器 6的动力通过第二档位齿轮组 8向车轮 20传输动力， 而不是通过第一档位齿轮组 7向车轮 20传输动力。
参考上述图 1以及图 2, 本领域技术人员理解， 上述第一档位可 以是低速档位， 例如一档， 此时， 对应地所迷第二档位是高速档位， 例 如二档； 反之， 所述第一档位可以是高速档位， 例如二档， 此时， 对应 地所述第二档位是低速档位， 例如一档。 具体地， 在下述实施例中还会 对此予以阐述， 在此不予赘迷。 图 3示出了根据本发明的第一实施例的， 所述换档控制方法的流 程图。 本领域技术人员理解， 所述换档控制方法至少是应用在上述图 1 及图 2所示的混合动力汽车处于混合动力驱动工作 式下的档位由 第一档位向第二档位换档的控制方法。 具体地， 在本实施例中， 所述第 一档位是低速档位， 例如一档， 相应地所述第二档位是高速档位， 例如 二档， 即所述笫一档位齿轮组 7是低速档位齿轮组， 所述第二档位齿轮 组 8是高速档位齿轮组。 在本实施例中， 所述第一电机 2是大功率的主 驱动电机， 所述第二电机 3是小功率集成启动电机。 当所述汽车达到从 低速档位向高速档位进行换档的临界车速， 本发明提供的控制装置启动 所述换档控制， 从而应用本发明提供的换档控制方法。 本领域技术人员 理解， 所述临界车速是根据不同汽车的不同特性预先 设定的， 临界车速 的确定是根据动力源的运行效率和驾驶员的请 求决定的。 例如， 当前动 力传动系统在一档， 当驾驶员加速踏板达到 50%时， 动力系统在一档和 二档都可以完全满足驾驶员的力矩请求， 但是在二档时动力源运行效率 比较高， 动力系统将换到二档。 还例如， 当前动力传动系统在二档， 当 驾驶员加速踏板达到 50%时，动力系统二档不能满足驾驶员的力矩请 求， 动力系统将换到一档。 本领域技术人员结合现有技术可以确定这样的 临界车速， 而且这也并不非本发明的重点， 在此不予赘述。 所述混合 动力汽车处于并联驱动的工作模式下， 即所述第一电机 2、 第二电机 3 及发动机 1都进行工作输出动力。 在所述换档控制启动之前， 所述混合 动力汽车处于第一档位工作下， 即所述同步器 6与所述第一档位齿轮组 7 结合； 在所述换档控制启动之后， 所述混合动力汽车处于第二档位工 作下， 即所述同步器 6与所述第二档位齿轮组 8结合。
具体地， 在本实施例中， 首先执行步骤 S101 , 所述混合动力汽 车卸除动力源向所述同步器 6提供的动力。 本领域技术人员理解， 由 于在换档前， 所述汽车处于一档低速档的工作状态， 作为动力源的所 述第一电机 2、 第二电机 3及发动机向所述同步器 6输出动力， 当汽 车到达临界车速后， 开始进行换档控制工作。 具体地， 为了实现所述 同步器 6在后续步骤中的换档工作， 所述动力源需要停止向所述同步 器 6传输动力。 在本实施例中， 通过卸除动力源向所述同步器 6提供 的动力的方式来停止向所述同步器 6传输动力。 具体地， 控制所述第 一电机 2的力矩使得所述同步器 6传输的动力力矩逐步接近零。 进一 步地， 本领域技术人员理解， 可以通过多种方式实现本步骤， 例如可 以控制动力源输出动力的力矩归零， 更具体地可以通过使所述第一电 机 2及第二电机 3的相电流为零的方式使得所述动力源输出动 的力 矩归零。 当所述第一电机 2及所述第二电机 3通过所述同步器 6传输 的动力力矩归零之后， 开始执行步骤 S 102。
在步骤 S102中， 控制所述同步器 6与所述第一档位齿轮组 7分 离。 本领域技术人员理解， 本步骤可以通过控制所述同步器 6的拨叉 来实现同步器 6的分离及滑行的方式实现。 由于在步骤 S101 中卸除了 动力源向所述同步器 6提供的动力， 所以在本步骤 S 102中， 所述同 步器 6能够与所述第一档位齿轮组 7分离开。 当所述同步器 6与所述 第一档位齿轮组 7分离之后， 执行步骤 S103。
在步骤 S103 中， 调节所述同步器 6的转速， 使得所述同步器 6 与所述第二档位齿轮组 8的转速差小于第一阁值， 并控制所述同步器 6在所述主轴 21上滑行到预先定义的与所述第二档位齿轮组 8结合的 临界接触点。 具体地， 当所述同步器 6与所述第一档位齿轮组 7分离 之后， 就开始调节所述同步器 6的转速， 在本实施例中， 将所.述同步 器 6的转速调低， 使同步器 6的转速接近所述第二档位齿轮组 8的转 速， 使得所述同步器 6与所述第二档位齿轮组 8的转速差小于第一阈 值。 具体地， 第一阀值的设定是基于同步器承受换挡沖击的 能力和基 于换挡品质的要求。 例如， 基于对同步器使用寿命的要求， 换挡时的 惯性冲击力不能大于 100牛顿米， 同时基于换挡品质的要求， 换挡时 的惯性冲击力不能大于 40牛顿米。 这样换挡时的沖击力不能大于 40 牛顿米。 在根据同步器的惯量特性， 第一阀值设置为 400转每分钟。 本领域技术人员理解， 所述第一阈值是一个相对于同步器 6及第二齿 轮组的转速而言较小的值， 当所述同步器 6与所述第二档位齿轮组 8 的转速差小于第一阈值时， 就能够认为所述同步器 6与所述第二档位 齿轮组 8的转速非常的接近， 能够在后续步骤中所述同步器 6与第二 档位齿轮组 8结合时， 使得所述同步器 6与所述第二档位齿轮组 8的 冲击非常的小， 提高了本发明换档控制方法的换档品质。 本领域技术 人员理解， 所述临界接触点可以根据具体实施需要予以确 定， 例如优 选地， 是同步器 6的内锥面与待接合齿轮齿圏外锥面接触产生 擦的 临界点。 进一步地， 本领域技术人员理解， 所述临界接触点的设置并 不影响本发明的实质内容， 在此不予赘述。 进一步地， 本领域技术人 员理解，在控制调节电机的转速时，所述同步 器 6的转速也同时改变， 其转速与所述电机保持一致， 在此不予赘述。
进一步地， 在本步骤 S 103中， 在进行上述调节所述同步器 6的 转速同时， 所述同步器 6在所述主轴 21上滑行。 具体地， 由于所述同 步器 6与所述第一档位齿轮组 7的主动齿轮、 第二档位齿轮组 8的主 动齿轮设置在同一轴上， 故在调节所述同步器 6的转速同时， 能够控 制所述同步器 6在所述主轴 21上滑行到预先定义的与所述第二档位齿 轮组 8结合的临界接触点。 优选地， 所述同步器 6的转速调节和位置 g
滑动两个控制过程同时进行， 能够充分的利用该控制过程的时间， 当 本步骤 S 103执行完毕之后， 完成了下述控制所述同步器 6与所述第 二档位齿轮组 8的结合工作之前的准备工作。 次优地， 所述同步器 6 的转速调节和位置滑动两个控制过程可以是先 后进行的， 只要上述同 步器 6的转速调节和位置滑动两个控制过程能够在 骤 S 103中预留 的时间内完成即可， 在此不予赘述。
进一步地， 所述步骤 103中所述第一电机 2及第二电机 3速度控 制方式调节所述同步器 6的转速， 使得所述同步器 6与所述第二档位 齿轮组 8的转速差小于第一阈值后， 还优选地将所述第一电机 2由速 度控制方式转换成力矩控制方式， 其中， 所述力矩控制方式的目标力 矩的大小和转换前速度控制时的力矩的大小相 等， 且当力矩达到所述 目标力矩并且力矩稳定后，再执行所述步骤 d。本领域技术人员理解， 判断所述力矩稳定即判断所述第一电机 2的力矩是否在第三阈值时间 内的波动范围不超过第四阈值的范围以及判断 所述第二电机 3的力矩 是否在第五闹值时间内的波动范围不超过第六 阈值的范围。 第三和第 五阀值的设定是基于对换挡时间的要求。 第四和第六阀值的设定是基于 同步器承受力矩波动幅度的能力和基于换挡品 质的要求。 如果力矩在第 三阀值不能稳定在第四阀值的幅度范围内， 整个换挡过程将终止。 类似 地， 本领域技术人员理解， 如果力矩在第五阀值不能稳定在第六阀值的 幅度范围内，整个换挡过程将终止。 当力矩稳定后，再执行所述步骤 d。 具体地， 所述第一电机 2及第二电机 3速度控制时的目标力矩可以是 根据第一电机 2 及第二电机 3 的力矩实时计算的或通过传感器测量 的。
然后再执行步骤 S 104, 控制所述同步器 6 与所述第二档位齿轮 组 8结合。 由于在步骤 S 103中完成了控制所述同步器 6与所述第二 档位齿轮组 8的结合工作之前的准备工作， 所以在本步骤 S104中 , 所述同步器 6能够与所述第二档位齿轮组 8结合。 本领域技术人员理 解， 本步骤 S 104描述的同步器 6与第二档位齿轮组 8结合是上述步 骤 S102中所述的同步器 6与第一档位齿轮组 7分离的反过程。 在本 步骤 S 104执行之后， 完成了所述第二档位的动力传输路径的机械的 连接工作， 所述动力源传输的动力能够经所述同步器 6、 第二档位齿 轮组 8及差速器 9向汽车车轮 20传输， 在此不予赘述。
最后执行步驟 S105 , 恢复动力源向所述同步器 6提供动力。 具 体地， 在本实施例中， 所述发动机、 第一电机 2及笫二电机 3逐步输 出力矩， 以恢复动力源向所述同步器 6提供动力， 完成汽车从笫一档 位向第二档位切换的工作。 本领域技术人员理解， 在其他变化例中， 例如纯电动驱动或发动机单独驱动的情况下， 在本步骤 S 105相应的 步骤中， 控制相应的工作动力源逐步输出力矩， 恢复向所述同步器 6 提供动力即可， 在此不予赘述。
本领域技术人员理解， 优选地， 仅通过所述功率大的第一电机 2 调节所述同步器 6的转速实现上述步骤 S103。由于在本发明的换档控制 方法中， 所述第一离合器 4始终保持闭合， 所述第一电机 2能够直接地 调整所述同步器 6的转速。 优选地， 所述第一电机 2采用一种控制方式 来调节所述同步器 6的转速， 具体地， 所述第一电机 2通过转速控制的 方式来调节所述同步器 6的转速。 次选地， 所述第一电机 2通过两种方 式对所述同步器 6进行转速调整： 当所述同步器 6与所述第二档位齿轮 轴的转速差大于等于第二阈值时， 所述第一电机 2通过力矩控制的方式 来调节所述同步器 6的转速； 当所述同步器 6与所述笫二档位齿轮轴的 转速差小于第二阈值时， 所述第一电机 2通过转速控制的方式来调节所 述同步器 6的转速。 本领域技术人员理解， 所述第二阔值是所述第一电 机 2对所述同步器 6进行转速控制时的一个临界点， 由于所述第一电机 2通过所述力矩控制的方式调节所述同步器 6的转速时， 所述同步器 6 的转速变化较快； 而所述第一电机 2通过转速控制的方式来调节所述同 步器 6的转速时， 所述同步器 6的转速变化较慢。 但如果所述第一电机 2—直采用所述力矩控制的方式调节所述同步 6的转速， 那么会使得 所述同步器 6的转速先小于所述第二档位齿轮组 8的转速， 再使得所述 同步器 6的转速变大接近所述第二档位齿轮组 8的转速， 这样反而使得 所述同步器 6的转速调节时间变长。 故此， 所述第一电机 2优选地混合 采用上述两种方式对所述同步器 6进行转速调节。 所述第二阈值是一个 预先确定的值， 其值使得当本实施例采用本优选实施方式时， 能够以最 短的时间完成所述同步器 6的转速调节工作。
在一个变化例中， 在上述第一电机 2调节所述同步器 6的转速实 现上述调节所述同步器 6的同时，所述第二电机 3也参与调节所述同步 器 6的转速， 即在所述步骤 S103中两个电机参与调节同步器 6转速的 控制过程。 同样地， 由于在本发明的换档控制方法中， 所述第二离合器 5始终保持闭合，所述第二电机 3能够直接地调整所述同步器 6的转速。 优选地，所述第二电机 3釆用一种控制方式来调节所述同步器 6的转速， 具体地， 所述第二电机 3通过转速控制的方式来调节所述同步器 6的转 速。 次优地， 所述第二电机 3通过与第一电机 2相同的方式对所述同步 器 6进行转速调节， 例如， 当所述同步器 6与所述第二档位齿轮轴的转 速差大于等于第二阈值时， 所述第二电机 3通过力矩控制的方式来调节 所述同步器 6的转速， 当所述同步器 6与所述第二档位齿轮轴的转速差 小于第二阈值时， 所述第二电机 3通过转速控制的方式来调节所述同步 器 6的转速。 进一步地， 所述第二电机 3对所述同步器 6的转速的调节 也可以是仅仅起到辅助作用， 例如， 仅当所述同步器 6与所述第二档位 齿轮轴的转速差大于等于第二阔值时， 所述第二电机 3通过力矩控制的 方式来调节所迷同步器 6的转速， 或仅当所述同步器 6与所述第二档位 齿轮轴的转速差小于第二阈值时， 所述第二电机 3通过转速控制的方式 来调节所述同步器 6的转速， 在此不予赘述。 图 4示出了根据本发明的第一实施例的第一变化 的， 所述换档 控制方法中步骤 S 103的流程图。 具体地， 本变化例是上述第一实施 例中所述步骤 S 103的一个更具体的实施方式。
首先执行步骤 S201及步骤 S205 , 且优选地， 所述步骤 S201 与 所述步骤 S205同步进行，所述步骤 S201实现对所述同步器 6调速使 其与所述第二档位齿轮组 8 的转速差小于第二阈值， 所述步骤 S205 是控制所述同步器 6在所述主轴 21上滑行使其滑行到预先定义的与所 述第二档位齿轮组 8结合的临界接触点。 优选地， 所述步骤 S201 包括 步骤 S21 1及步骤 S212,其中进一步优选地所述步骤 S21 1及步骤 S212 同步进行。 其中， 所述步骤 S21 1 中所述第一电机 2通过力矩控制方 式调节所述同步器 6的转速， 所述步骤 S212中所述第二电机 3通过 力矩控制方式调节所述同步器 6的转速， 所述 S205中控制所述同步 器 6向所述第二档位齿轮组 8滑动。 进一步地， 所述步骤 S201 中， 所述步骤 S2U及步骤 212可以两个步骤都进行， 也可以只进行其中 一个步骤。 本领域技术人员理解， 所述步驟 S201 的执行过程及原理 可以参照上述图 3所示实施例， 在此不予赘述。 本领域技术人员理解， 所述步骤 S201执行完毕之后即开始执行步骤 S202、 步驟 S203及步骤 S204, 所述步骤 S205执行完毕之后即开始执行步骤 S206， 上述同步器 6 的滑动工作及同步工作可以各自分别进行， 只要其能够在所述步骤 S 103中完成即可， 在此不予赘述。
当执行完步骤 S201后， 执行步骤 S202 , 即判断所述同步器 6与 所述第二档位齿轮组 8的转速差是否小于第二阈值。 当判断所述转速 差大于等于所述第二阈值， 则表明所述同步器 6与所述第二档位齿轮 组 8的转速差还过大，所述第一电机 2和 /或第二电机 3仍应当采用力 矩控制的方式调节所述同步器 6 的转速， 所以返回执行所述步骤 S201 ; 反之， 当判断转速差小于所述第二阈值， 则表明所述同步器 6 与所述第二档位齿轮组 8 的转速差已经比较小， 所述第一电机 2和 / 或第二电机 3应当采用转速控制的方式调节所述同步器 6的转速， 所 以继续执行步骤 S203。
接下来执行步骤 S203 , 其用于实现对所述同步器 6调速使其与 所述第二档位齿轮组 8 的转速差小于第一闹值。 优选地， 所述步骤 S203包括步骤 S231及步骤 S232,所述步骤 S231及步骤 S232同步进 行。 其中， 所述步骤 S231 中所述第一电机 2通过转速控制方式调节 所述同步器 6的转速， 所述步骤 S232中所述第二电机 3通过转速控 制方式调节所述同步器 6的转速。 进一步地， 所述步骤 S203中， 所 述步骤 S231及步骤 232可以两个步糠都进行， 也可以只进行其中一 个步骤， 其执行过程及原理可以参照上述图 3所示实施例， 在此不予 赘述。
当执行完步骤 S203 , 然后执行步骤 S204 , 即判断所述同步器 6 与所述第二档位齿轮组 8的转速差是否小于第一阈值。 当判断所述转 速差大于等于所述第一阈值， 则表明所述同步器 6与所述第二档位齿 轮组 8的转速差还过大使得所述同步器 6与所述第二档位齿轮组 8无 法较好地结合，所述第一电机 2和 /或第二电机 3仍应当采用转速控制 的方式调节所述同步器 6 的转速， 则返回执行所述步骤 S203。 当判 断转速差小于所述第一阔值， 则表明所述同步器 6与所述第二档位齿 轮组 8的转速差已经不影响所述同步器 6与所述第二档位齿轮组 8的 结合， 所述第一电机 2和 /或第二电机 3 不需要再调节所述同步器 6 的转速， 则结束执行对所述同步器 6的转速的调节。
进一步地， 在所述步骤 S201至步骤 S204的一个变化例中， 所述 第一电机 2通过转速控制的方式来调节所述同步器 6的转速。具体地， 当开始执行步骤 S 103时， 不执行步骤 S201及步骤 S202 , 而直接开 始执行步骤 S203 , 然后在执行步骤 S204。 本领域技术人员理解， 在 本变化例中， 所述第一电机 2及所述第二电机 3只通过转速控制方式 来调节所述同步器 6的转速， 而不再通过力矩控制方式来调节所述同 步器 6的转速。所述步骤 S203及步骤 S204的控制方法及原理可以参 照上述实施例进行， 在此不予赘述。
当执行完步骤 S205 , 然后执行步骤 S206， 即判断所述同步器 6 是否足够靠近所述第二档位齿轮组 8， 即所述同步器 6在所述主轴 21 上滑行到预先定义的与所述笫二档位齿轮组 8结合的临界接触点， 来判 断所述同步器 6向所述第二档位齿轮组 8的滑动工作是否完成。 当判 断所述同步器 6与所述第二档位齿轮组 8距离过远时， 则返回执行所 述步骤 S205。 当判断所述同步器 6与所述第二档位齿轮组 8距离足 够近时， 则结束执行所述同步器 6向所述第二档位齿轮組 8滑动的工 作。
本领域技术人员理解， 当上述同步器 6的转速调节工作及所述同 步器 6向所述笫二档位齿轮组 8的滑动工作都执行结束之后， 图 3所 示步骤 S 103 即执行完毕， 本发明提供的换档控制方法继续执行后续 步骤 S 104， 具体参照上述第一实施例进行， 在此不予赘述。 本领域技术人员理解， 在第一实施例的另一个变化例中， 与上述 第一实施例及相应变化例不同的是， 所述第一档位是高速档位， 所述 第二档位是低速档位， 即所述第一档位齿轮组 7是高速档位齿轮组， 所 述第二档位齿轮组 8是低速档位齿轮组。 当所述汽车达到从高速档位向 低速档位进行换档的临界车速， 也启动所述换档控制， 所述临界车速是 根据不同汽车的不同特性预先设定的。
具体地， 在这样的变化例中， 在从上述第一档位 （即高速档位） 向上述第二档位 （即低速档位） 的换档过程中， 首先执行步骤 S 101 ' (图中未示出） ， 所述混合动力汽车卸除动力源向所述同步器 6提供 的动力。 再执行步骤 S 102' (图中未示出） ， 控制所述同步器 6与所 述第一档位齿轮组 7分离。 本领域技术人员理解， 在本变化例中所述 步骤 S 101 '及步骤 S 102'与第一实施例的步骤 S 101及步骤 S 102的执行 过程及原理是相同的， 在此不予赘述。
然后执行步骤 S103' (图中未示出） ， 调节所述同步器 6的转速， 使得所述同步器 6与所述第二档位齿轮组 8的转速差小于第一阈值。 具体地， 所述当所述同步器 6与所述第一档位齿轮组 7分离之后， 就 开始调节所述同步器 6的转速， 在本实施例中， 将所述同步器 6的转 速调高， 使同步器 6的转速接近所述第二档位齿轮组 8的转速， 使得 所述同步器 6与所述第二档位齿轮组 8的转速差小于第一阈值。 本领 域技术人员理解， 所述第一阈值的原理及取值方式与第一实施例 的相 同， 在此不予赘述。
优选地，通过所述第一电机 2调节所述同步器 6的转速实现上述调 节所述同步器 6的功能。 进一步地， 在所述第一电机 2调节所述同步器 6的转速实现上述调节所述同步器 6的同时， 所述第二电机 3也参与调 节所述同步器 6的转速。 本领域技术人员理解， 在本变化例中， 由于 是从高速档位向低速档位换档， 故此所述第一电机 2及第二电机 3对 所述同步器 6的速度调节是从低转速向高转速调节， 以使得所述同步 器 6能够与所述第二档位齿轮组 8的转速接近以使得所述同步器 6能 够与所述第二档位齿轮组 8的转速差小于第一阈值。 此外， 所述第二 阈值的取值方式也由于是从高速档位换档到低 速档位， 而使得其数值 有所不同， 其取值仍是一个预定的值， 以使得当本变化例能够在最短的 时间完成所述同步器 6 的转速调节工作。 其控制过程与原理与第一实 施例的步骤 S103相似， 可以参照第一实施例的步踝 S 103进行， 在此 不予赘述。
然后再执行步骤 S104' (图中未示出） ， 控制所述同步器 6与所 述第二档位齿轮组 8结合。 最后执行步骤 S105' (图中未示出） ， 恢 复动力源向所述同步器 6提供动力。 本领域技术人员理解， 在本变化 例中， 所述步骤 S 104'及步骤 S105'与第一实施例中的步骤 S 104及步 骤 S 105的执行过程及原理是相同的， 在此不予赘述。
本领域技术人员理解， 上述变化例中所描述的各步骤可以参考图 3 以及图 4所示实施例以及相应的变化例予以实现， 实际上从低档到高档 与从高档到低档的过程的技术方案是相同的， 或者虽然有所差异但本领 域技术人员可以参考上迷实施例以及变化例实 现这样的从高档到低 档的换档过程， 在此不予赘述。 参考上述图 1至图 4， 本领域技术人员理解， 上述第一阔值至第六 阈值可以根据具体实施需要而设定或者被选择 。 例如， 优选地第一阀值 的设定是基于同步器承受换挡冲击的能力和基 于换挡品质的要求； 优选 地， 第三阀值、 第五阈值的设定是基于对换挡时间的要求， 相应地， 第 四阀值、 第六阈值的设定是基于同步器承受力矩波动幅 度的能力和基于 予以实现， 在此不予赘述。 又例如， 优选地所述第二阀值主要取决于 对换挡时间的要求，并可以根据不同的实施需 要进行设定： 例如优选地， 当从所述第一档位切换到所述第二档位时， 若希望在 400毫秒内完成， 则所述第二阔值优先地被设定为从 20毫秒到 50毫秒的区间内； 而在一 个变化例中， 当从所述第一档位切换到所述第二档位时， 若希望在 350 毫秒秒内完成， 则所述第二阔值优先地被设定为从 20毫秒到 40毫秒的 区间内， 在此不予赘述。 图 5示出了本发明的第一实施例的， 所述混合动力驱动系统的动 力及转速分析图。 具体地， 图 5示出了所述混合动力汽车在本发明的 第一实施例的换档控制方法下的从第一档位切 换到第二档位时， 即从 低速档位到切换到高速档位时， 所述主轴 21 力矩、 主轴 21 转速、 1 档 （低速档） 输入轴速度及 2档 （高速档） 输入轴速度的状态曲线。 其中， 在第一实施例中所述主轴 21是指所述同步器 6所在的齿轮轴， 所述 1档输入轴速度是指所述第一档位齿轮组 7中与所述同步器 6结 合的齿轮所在的齿轮组， 所述 2档输入轴速度是指所述第二档位齿轮 组 8中与所述同步器 6结合的齿轮所在的齿轮组。 下面结合第一实施 例的换档控制来分析所述混合动力驱动系统的 动力状态。
在整个换档控制过程中， 所述主轴 21 上的力矩变化如图 5的主轴 21 力矩曲线所示。 在步骤 S 101 中， 所述混合动力汽车卸除动力源向 所述同步器 6提供的动力， 具体地， 是通过控制动力源输出动力的力 矩归零的方式来实现的， 因此在步骤 S 101执行过程中， 所述主轴 21 的力矩会变化为零。 在步骤 S102、 步骤 S103及步驟 S 104中， 所述 主轴 21的力矩保持为零力矩。 在步骤 S 105中， 所述动力源恢复向所 述同步器 6提供动力，因此在步骤 S105中，所述主轴 21的力矩会变大， 恢复主轴 21上的力矩。
进一步地， 在整个换档控制过程中， 所述 1档输入轴上的转速变化 如图 5的 1档输入轴速度曲线所示。 在步骤 S 101中， 所述混合动力汽 车卸除动力源向所述同步器 6提供的动力， 因此在步骤 S 101执行过 程中， 所述 1档输入轴速度基本保持不变。 在步骤 S 102、 步骤 S 103 及步骤 S 104中， 由于所述主轴 21的力矩保持为零力矩， 因此所述 1 档输入轴上的转速逐渐变小。 在步骤 S105 中， 由于动力源恢复向所 述同步器 6提供动力， 因此在步骤 S105中， 所述 1档输入轴上的转速 会变大。
进一步地， 在整个换档控制过程中， 所述 2档输入轴上的转速变化 如图 5的 2档输入轴速度曲线所示。 本领域技术人员理解， 所述 2档输 入轴上的转速的变化状况与 1档输入轴上的相似， 其不同之处在于， 所述 2档输入轴的转速相对于所述 1档输入轴的转速较小， 在此不予 赘述。
进一步地， 所述主轴 21转速变化如图 5的 2档输入轴速度曲线所 示。 在步骤 S 101及步骤 S 102中， 由于所述同步器 6尚未与所述第一 档位齿轮轴分离， 因此所述主轴 21转速与所述 1档输入轴转速相同， 其曲线也基本相同。 在步骤 S103中， 由于所述第一电机 2和 /或第二 电机 3对所述同步器 6进行调速， 因此所述主轴 21 上的转速逐渐变 小， 其转速从与 1档输入轴相同的转速变化为与 2档输入轴相同的转 速， 其变化曲线如图 5所示。 在步骤 S 104及步骤 S 105中， 由于所述 同步器 6与所述第二档位齿轮轴结合，因此所述主轴 21转速与所述 2 档输入轴转速相同， 其曲线也基本相同。
进一步地， 如图 5所示， 所述换档控制的各个步骤的执行持续时 间可以是固定的。 本领域技术人员理解， 由于本发明的换档控制方法 是应用在特定车辆之上的， 且所述特定车辆的驱动性能是一定的， 所 以其换档控制中的各个步骤的时间是可以预先 设定的， 例如在上述实 施例所述的控制方法中， 所述步骤 S101 至步驟 S105 以及所述步骤 S 103 中的各个分步骤都是能够预先设定一个执行时 间的， 在该执行 时间后， 所述各个步骤都能够被充分的执行以实现档位 切换控制中各 个步骤的目的。 次优地， 本发明所述换档控制方法也可以采用设置各 个轴的测速装置的方式来实现， 例如在步骤 S 103 中， 通过测速装置 实时监测所述主轴 21、一档输入轴速度及二档输入轴速度并将其 所 述第一阔值或第二阈值进行比较的方式来控制 所述步骤 S 103 中各个 分步骤的执行， 其方式可以参照上述第一实施例来进行， 在此不予赘 述。 图 6示出了根据本发明的第二实施例的， 所述混合动力汽车处于 发动机驱动工作状态下的汽车模块连接关系示 意图。与图 1不同的是， 所述发动机与所述第一电机 2相连， 其余部件的连接关系以及部件本 身的实现可以参考上述图 1所述实施例， 在此不予赘述。 具体地， 由 于所述混合动力汽车处于发动机驱动工作模式 下， 所述第二离合器 5 分离， 所述第二电机 3不向外输出动力， 而仅由所述第一电机 2与所 述发动机向外输出动力。 本领域技术人员理解， 在本实施例中， 所述 第一电机 2是小功率集成启动电机， 所述第二电机 3是大功率主驱动 电机。 在所述发动机驱动工作状态下， 本发明换档控制方法与第一实 施例及其变化例不同的是， 在所述步骤 S103 中， 仅由所述第一电机 2即所述集成启动电机对所述同步器 6进行调速， 而所述第二电机 3 不参与对所述同步器 6的转速调节工作， 因此， 步骤 S 103中的对所 述同步器 6的调速过程时间会相应变长。 其他步骤中的执行过程及原 理与第一实施例及其变化例相似，可以参照上 述进行，在此不予赘述。 参考图 1、 图 2以及图 6， 本领域技术人员理解， 图 〗及图 2所 示实施例优选地应用于混合动力汽车结构下的 双电机并联驱动工作 模式， 此时所述发动机不工作。 相应地， 图 1及图 2所示实施例也可 以应用在单电机驱动工作状态下， 即应用本发明的混合动力汽车处于 单电机驱动工作状态下，这构成了上述第一实 施例的变化例。具体地， 在本变化例中， 由于所述混合动力汽车处于电机驱动工作状态 下， 所 述第二离合器 5分离，所述第二电机 3与所述发动机不向外输出动力， 而仅由所述第一电机 2向外输出动力。 本领域技术人员理解， 在本变 化例中， 所述第一电机 2是大功率主驱动电机， 所述第二电机 3是小 功率集成启动电机。 在本变化例的工作状态下， 即电机驱动工作状态 下， 本发明提供的换档控制方法与上述第一实施例 及相应变化例不同 的是， 在所述步骤 S103中， 仅由所述第一电机 2即所述主驱动电机 对所述同步器 6进行调速， 而所述第二电机 3不参与对所述同步器 6 的转速调节工作， 因此， 步骤 S 103中的对所述同步器 6的调速过程 时间会相应变长。 而本领域技术人员可以参考上述第一实施例及 其变 化例实现其他步驟， 在此不予赘述。 图 7示出了根据本发明的第三实施例的， 所述混合动力汽车的汽 车模块连接关系示意图。 与图 1不同的是， 所述发动机与所述第一电 机 2相连， 且所述混合动力汽车不包括所述第二电机 3及所述第二离 合器 5。 本领域技术人员理解， 所述第一电机 2是小功率集成启动电 机或大功率主驱动电机， 即本发明换档控制方法应用在传统汽车或串 联式的混合动力汽车中。 在本实施例中， 本发明换档控制方法与第一 实施例及其变化例不同的是， 在所述步骤 S 103 中， 仅由所述第一电 机 2即所述集成启动电机对所述同步器 6进行调速。 因此， 步骤 S 103 中的对所述同步器 6的调速过程时间会相应变长。 其他步骤中的执行 过程及原理与第一实施例及其变化例相似， 可以参照上述 ^行， 在此 不予赘述。 图 8示出了根据本发明的第四实施例的， 所述电动汽车的汽车模 块连接关系示意图。 与图 1相区别的是， 所述混合动力汽车不包括所 述发动机、 所述第二电机 3及所述第二离合器 5。 本领域技术人员理 解， 所述第一电机 2是大功率主驱动电机， 即本发明换档控制方法应 用在电动汽车中。 在本实施例中， 本发明换档控制方法与第一实施例 及其变化例不同的是， 在所述步骤 S 103中， 仅由所述第一电机 2即 所述主驱动电机对所述同步器 6进行调速。 因此， 步骤 S 103中的对 所述同步器 6的调速过程时间会相应变长。 其他步骤中的执行过程及 原理与第一实施例及其变化例相似， 可以参照上述进行， 在此不予赘 述。 图 9示出了根据本发明的第五实施例的， 所述混合动力汽车装置 控制连接关系示意图。 根据上述图 1至图 8所示实施例， 优选地， 本 发明所应用的混合动力汽车包括第一电机 2、 第二电机 3、 发动机、 第一离合器 4、 第二离合器 5、 同步器 6、 第一档位齿轮组 7、 第二档 位齿轮组 8、 差速器 9及车轮 20。 具体地， 所述发动机直接或通过力 矩耦合器件与所述第二电机 3动力连接， 所述第一电机 2与所述同步器 6通过连接一个主轴 21而相互连接， 所述同步器 6能够和所述主轴 21 一起旋转且能够在主轴 21 上滑动。 具体地， 所述发动机直接或通过力 矩耦合器件与所述第二电机 3动力连接， 所述第一电机 2与所述同步器 6通过连接一个主轴 21 而相互连接， 所述同步器 6能够和所述主轴 21 一起旋转且能够在主轴 21上滑动。 在图 9所示实施例中， 本发明所应 用的混合动力汽车处于第一档位状态下， 所述第一电机 2连接所述第 一离合器 4， 所述第二电机 3与所述发动机连接所述第二离合器 5， 所述第一离合器 4及笫二离合器 5连接所述同步器 6， 所述同步器 6 连接所述第一档位齿轮组 7 , 所述第一档位齿轮组 7及第二档位齿轮 组 8连接所述差速器 9, 所述差速器 9连接所述车轮 20。 优选地， 在 本实施例中，动力源第一控制装置 10用于卸除动力源向所述同步器 6 提供的动力， 并用于恢复动力源向所述同步器 6提供动力； 同步器 6 第一控制装置 1 1用于控制所述同步器 6与所述第一档位齿轮组 7分 离， 并用于控制所述同步器 6与所述第二档位齿轮组 8结合； 同步器 6第二控制装置 12用于调节所述同步器 6的转速，使得所述同步器 6 与所述第二档位齿轮组 8的转速差小于第一阈值。 本领域技术人员理 解， 优选地， 上述动力源第一控制装置 10、 同步器 6第一控制装置 1 1 以及同步器 6第二控制装置 12组成一个完整的控制装置 （图 9中 未示出） ， 其用于控制混合动力汽车完成换档操作， 尤其是双离合器 动力耦合同步器 6的换档控制。
在本实施例中， 所述第一档位是低速档位， 例如一档， 所述第二档 位是高速档位，例如二档， 即所述第一档位齿轮组 7是低速档位齿轮组， 所述第二档位齿轮组 8是高速档位齿轮组。 在本实施例中， 所述第一电 机 2是大功率的主驱动电机， 所述第二电机 3是小功率集成启动电机。 当所述汽车达到从低速档位向高速档位进行换 档的临界车速， 本发明提 4
的控制装置启动所述换档控制。 具体地， 在本实施例中， 应用于混 合动力汽车的动力源包括第一电机 2、 第二电机 3 以及发动机 1。 且 优选地， 在本实施例中， 所述混合动力汽车处于混合动力驱动的工作模 式下， 即所述第一电机 2、 第二电机 3及发动枳 进行工作输出动力； 或者所述混合动力汽车处于双电机并联驱动的 工作模式下， 即所述第一 电机 2及第二电机 3都进行工作输出动力。优选地， 所述动力源第一控 制装置 10分别控制笫一电机 2、 第二电机 3以及发动机 1 , 具体地， 其用于卸除第一电机 2、 第二电机 3以及发动机 1等动力源向所述同 步器 6提供的动力。 本领域技术人员理解， 根据不同实施需要， 所述 动力源第一控制装置 10可以通过多种方式实现动力卸除， 优选地， 在本实施例中， 其控制动力源输出动力的力矩归零， 即控制所述第一 电机 2及第二电机 3的力矩使得所述同步器 6传输的动力力矩逐步接近 零， 例如通过使所述第一电机 2及第二电机 3的相电流为零的方式使 得所述动力源输出动力的力矩归零。
在本实施例中， 当所述动力源第一控制装置 10卸除了动力源向 同步器 6提供的动力后， 则上述同步器 6第一控制装置 1 1控制所述 同步器 6与所述第一档位齿轮组 7分离。 接下来， 所述同步器 6第二 控制装置 12调节所述同步器 6的转速， 使得所述同步器 6与所述第 二档位齿轮组 8的转速差小于第一阈值。 具体地， 所述当所述同步器 6与所述第一档位齿轮组 7分离之后， 就开始调节所述同步器 6的转 速。 本领域技术人员理解， 所述第一阈值是一个相对于同步器 6及第 二齿轮组的转速而言较小的值， 当所述同步器 6与所述第二档位齿轮 组 8的转速差小于第一阔值时 , 就能够认为所述同步器 6与所述第二 档位齿轮组 8的转速非常的接近， 能够在后续步骤中所述同步器 6与 第二档位齿轮组 8结合时， 使得所述同步器 6与所述第二档位齿轮组 8的冲击非常的小， 提高了本发明换档控制方法的换档品质。
更为具体地，上述同步器 6第二控制装置 12在控制所述同步器 6 转速的同时，还控制控制所述同步器 6在所述主轴 2】上滑行并进行转 速同步工作， 在所述主轴 21上滑行到预先定义的与所述笫二档位齿轮 1314
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组 8结合的临界接触点。 具体地， 由于所述同步器 6与所述第一档位 齿轮组 7的主动齿轮、第二档位齿轮组 8的主动齿轮设置在同一轴上， 故在调节所述同步器 6的转速同时， 能够控制述同步器 6在齿轮轴上 向所述第二档位齿轮组 8的方向滑动。 本领域技术人员理解， 控制所 述同步器 6滑动的过程优选地由所述同步器 6第二控制装置中所包括 的同步器 6第四控制装置（例如图 10所示装置 122 )完成， 在此不予 赘述。
然后， 所述同步器 6第一控制装置 1 1控制所述同步器 6与所述 第二档位齿轮组 8结合， 在两者结合后， 完成了所述第二档位的动力 传输路径的机械的连接工作， 所述动力源传输的动力能够经所述同步 器 6、第二档位齿轮组 8及差速器 9向汽车车轮 20传输， 在此不予赘 述。
最后， 所述动力源第一控制装置 10控制所述动力源恢复向所述 同步器 6提供动力。 优选地， 本领域技术人员理解， 控制所述动力源 恢复动力的过程与卸除所述动力源提供动力的 过程相反， 例如优选地控 制所述动力源的力矩达到某一个设定值， 以恢复动力源向所述同步器 6 提供动力， 完成汽车从第一档位向第二档位切换的工作。
参考图 9所示实施例， 本领域技术人员理解， 所述动力源第一控 制装置 10包括动力源第二控制装置（图 9中未示出）， 其用于具体地控 动力， 即控制所述第一电机 2的力矩使得所述同步器 6传输的动力力矩 逐步接近零；并用于控制恢复所述动力源的力 矩以恢复动力源向所述同 步器 6提供动力， 本领域技术人员结合上述阐述可以实现该装置 ， 不 予赘述。
进一步地， 所述动力源第一控制装置还包括动力源第三控 制装置， 其用于在同步器 6第二控制装置工作完成之后且同步器 6第一控制装 置工作开始之前， 控制所述第一电机 2及第二电机 3 由速度控制方式 转换成力矩控制方式， 其中， 所述力矩控制方式的目标力矩的大小和转 换前速度控制时的力矩的大小相等， 且当力矩达到所述目标力矩并且力 矩稳定后， 再开始同步器 6第一控制装置的工作。 本领域技术人员理 解，判断所述力矩稳定即判断第一电机 2的力矩是否在第三阈值时间内 的波动范围不超过第四阔值的范围以及判断所 述第二电机 3 的力矩是 否在第五阈值时间内的波动范围不超过第六阈 值（其可以等于所述第 四阈值） 的范围， 当力矩稳定后， 再开始同步器 6第一控制装置的工 作。 具体地， 所述第一电机 2及第二电机 3速度控制时的目标力矩可以 是根据第一电机 2及第二电机 3 的力矩实时计算的或通过传感器测量 的。
本领域技术人员理解， 在图 9所示实施例的一个变化例中， 本发 明所应用的混合动力汽车处于第二档位状态， 即在图 9所示实施例的 基础上， 所述同步器 6与所述第二档位齿轮组 8连接， 而不是与所述 第一档位齿轮组 7连接。 本领域技术人员理解， 混合动力汽车在第二 档位状态下， 所述动力源传递到所述同步器 6的动力通过第二档位齿 轮组 8向车轮 20传输动力， 而不是通过第一档位齿轮组 7向车轮 20 传输动力。 在这样的情况下， 仍然可以应用图 9所示实施例来实现换 档的控制， 在此不予赘述。 进一步地， 本领域技术人员理解， 上述第 一档位可以是低速档位， 例如一档， 此时， 对应地所述第二档位是高速 档位， 例如二档； 反之， 所述第一档位可以是高速档位， 例如二档， 此 时， 对应地所述第二档位是低速档位， 例如一档， 这并不影响本发明的 实质内容。 图 10示出了根据本发明的第五实施例的一个变化 的， 所述同 步器 6第二控制装置的具体控制连接关系示意图。 具体地， 在本实施 例中，所述同步器 6第二控制装置 12包括同步器 6第三控制装置 121、 同步器 6第四控制装置 122以及同步器 6第五控制装置 123。 其中， 所述同步器 6第三控制装置 121用于控制所述第一电机 2调节所述同 步器 6的转速；所述同步器 6第四控制装置 122用于控制所述同步器 6 在所述主轴 21 上滑行到预先定义的与所述第二档位齿轮组 8结合的临 界接触点； 所述同步器 6第五控制装置 123用于控制所述第二电机 3调 节所述同步器 6的转速。 本领域技术人员理解， 所述同步器 6第三控 制装置 121 以及同步器 6第五控制装置 123分别用于调节不同的动力 源， 从而实现上述图 9所示所述同步器 6第二控制装置 12的功能， 在此不予赘述。
更为具体地， 本领域技术人员理解， 优选地， 所述同步器 6第三 控制装置控制所述第一电机 2通过转速控制的方式来调节所述同步器 6 的转速。 次优地， 所述同步器 6第三控制装置 123在所述同步器 6与 所述第二档位齿轮轴的转速差大于等于第二阈 值时控制所述第一电机 2 通过力矩控制的方式来调节所述同步器 6的转速， 且优选地， 其在所述 同步器 6与所述第二档位齿轮轴的转速差小于第二阈 时控制所述第一 电机 2通过转速控制的方式来调节所述同步器 6的转速。 本领域技术人 员理解， 所述第二阈值是所迷第一电机 2对所述同步器 6进行转速控制 时的一个临界点， 由于所述第一电机 2通过所述力矩控制的方式调节所 述同步器 6的转速时， 所述同步器 6的转速变化较快； 而所述第一电机 2通过转速控制的方式来调节所迷同步器 6的转速时， 所述同步器 6的 转速变化较慢。 但如果所述第一电机 2—直采用所述力矩控制的方式调 节所述同步器 6的转速， 那么会使得所述同步器 6的转速先小于所述第 二档位齿轮组 8的转速， 再使得所述同步器 6的转速变大接近所述第二 档位齿轮组 8的转速，这样反而使得所述同步器 6的转速调节时间变长。 故此， 所述第一电机 2优选地混合采用上述两种方式对所述同步器 6进 行转速调节。 所述第二阔值是一个预先确定的值， 其值使得当本实施例 采用本优选实施方式时， 能够以最短的时间完成所述同步器 6的转速调 节工作。
参考上述图 9以及图 10，本领域技术人员理解，在图 9所示实施 例中， 所述同步器 6第三控制装置控制所述第一电机 2调节所述同步 器 6的转速的同时， 所述同步器 6第五控制装置也控制所述第二电机 3 参与调节所迷同步器 6的转速， 即同时控制两个电机参与调节同步器 6 转速的控制过程。 同样地， 由于在本发明的换档控制方法中， 所述第二 离合器 5始终保持闭合， 所述第二电机 3能够直接地调整所述同步器 6 的转速。 优选地， 所述第二电机 3通过与第一电机 2相同的方式对所述 同步器 6进行转速调节， 例如， 当所述同步器 6与所述第二档位齿轮轴 的转速差大于等于第二阈值（或者是与第二阈 值不同的第三阈值） 时， 所述第二电机 3通过力矩控制的方式来调节所述同步器 6的转速， 当所 述同步器 6与所述第二档位齿轮轴的转速差小于第二阈 时， 所述第二 电机 3通过转速控制的方式来调节所述同步器 6的转速。 次优地， 所述 第二电机 3对所述同步器 6的转速的调节仅仅起到辅助作用， 例如， 仅 当所述同步器 6与所述第二档位齿轮轴的转速差大于等于第 阈值时， 所述第二电机 3通过力矩控制的方式来调节所述同步器 6的转速， 或仅 当所述同步器 6与所述第二档位齿轮轴的转速差小于第二阈 时， 所述 第二电机 3通过转速控制的方式来调节所述同步器 6的转速， 在此不予 赘述。
参考上述图 9以及图 10， 本领域技术人员理解， 图 9所示实施例 示出了动力源同时包括两个电机以及一个发动 机的情况， 而在图 9所 示实施例的一个变化例中， 所述动力源可以只包括第一电机 2, 且所 述第二离合器 5被省略。 在这样的变化例中， 图 10所示同步器 6第 二控制装置不包括所述同步器 6第五控制装置， 即只通过所述同步器 6 第三控制装置以及同步器 6第四控制装置控制所述同步器 6的转速以及 滑动过程。 而在另一个类似的变化例中， 所述动力源同时包括第一电 机 2以及发动机 1 , 这样的变化例与只包括第一电机 2的变化例相类 似， 不予赘述。 进一步地， 图 1 1 示出了本发明提供的汽车换档的控制方法所应 用的汽车两离合器同步器换档的混合动力驱动 系统的机械结构图。 如 图所示， 本发明提供的汽车换档的控制方法所应用的汽 车的两离合器 同步器换档的混合动力驱动系统的结构， 所述混合动力驱动系统包括 主驱动电机 2、集成启动发电机 3、发动机 1、第一轴 21 (即主轴 21 )、 第一级减速装置 7 (第一档位齿轮组） 、 第二级减速装置 8 (第二一 档位齿轮组） 、 第一离合器 4、 第二离合器 5、 同步器 6。 具体地， 所 述第二离合器 5的主动盘连接集成启动发电机 3以及汽车的发动机 1， 所述第二离合器 5的从动盘连接所述第一轴 21，所述第一离合器 4的主 动盘连接所述主驱动电机 2， 所述第一离合器 4的从动盘连接所述第一 轴 21。所述混合动力电驱动系统通过所述第一级 速装置 7或第二级减 速装置 8输出动力。 所述同步器 6可以在所述第一轴 21上滑行， 所述 第一轴 21通过所述同步器 6连接所述第一级减速装置 7或第二级减速 装置 8。 所述第一级减速装置 7或第二级减速装置 8连接所迷差速器 9， 通过所述差速器 9向车轮 20传输动力。 本领域技术人员理解， 所述同 步器 6和所述第一轴 21通过花键连接， 其能够和所述第一轴 21—起旋 转且能够在所迷第一轴 21 上滑行， 本领域技术人员可以结合现有技术 实现这样的结构以及旋转机制， 在此不予赘述。
具体地， 所述第二离合器 5的主动盘与所述发动机 1及所述集成 启动发电机转子 17支架 16连接； 具体地， 在本实施例中， 所述主动 盘靠近中心的部分与所述发动机 1直接连接， 相应地， 所述第二离合 器 5的主动盘在远离中心的外缘处连接所述集成 动发电机转子支架 16。 所述第二离合器 5的从动盘与所述第一轴 21 的一端连接； 具体 地，在本具体实施方式中，所述从动盘的中心 部分连接所述第一轴 21。 进一步地， 所述混合动力驱动系统的第一离合器 4的主动盘与所述主 驱动电机的转子支架 19连接
进一步地， 所述混合动力驱动系统还包括一档主动齿轮 13 (即第 一减速装置的主动齿轮） 。 所述一档主动齿轮 13通过同步器 6连接 所述第一轴 21的一端, 所迷的一档主动齿轮 13的另一端连接所述第 一级减速装置 Ί的第一级从动齿轮， 所述第一级减速装置 7的第一级 从动齿轮通过连接所述差速器 9。
相应地， 所述混合动力驱动系统还包括二档主动齿轮（ 即第二减 速装置的主动齿轮） 14及第二齿轮轴 15。 所述二档主动齿轮 14的一 端通过所述同步器 6连接所述第一轴 21， 所述二档主动齿轮 14的另 一端连接所述第二级减速装置 8的第二级主动齿轮， 所述第二级减速 装置 8的第二级从动齿轮通过所述第二齿轮轴 15连接所述第一级减 速装置 7的第一级从动齿轮， 再通过所述第一级减速装置 7的第一级 从动齿轮连接差速器 9。
进一步地， 在本具体实施方式中， 所述第一轴 21、 一档主动齿轮 13及二档主动齿轮 14在所述混合动力驱动系统中同轴设置， 所述二 档主动齿轮 14及一档主动齿轮 13采用空套齿轮的方式设置依次设置 在所述第一轴 21的外圈， 分别依靠一档滚针轴承 1 1、 二档滚针轴承 12支撑在第一轴 21上。 这并不影响本发明的实质内容， 在此不予赘 述。
进一步地， 本领域技术人员理解， 本发明提供的混合动力驱动系 统通过所述第一级减速装置 7输出动力。 具体地， 所述第一级减速装 置 7包括一个第一级主动齿轮、 一个第一级从动齿轮， 其即所述第一 级主动齿轮和通过所述第一级从动齿轮述第二 齿轮轴 15 与所述变速 器差速器 9连接。 其中， 所述第一级减速装置 7的第一级主动齿轮空 套在所述第一轴 21的一端， 在垂直于第一轴 21方向上， 所述第一级 主动齿轮与第二齿轮轴 15 上的第一级从动齿轮啮合， 再与差速器 9 的外壳连接。 所述第二级主动齿轮空套在所述笫一轴 21 上， 在垂直 于第一轴 21方向上， 其与所述第二齿轮轴 15上的第二级从动齿轮啮 合， 所述第二级从动齿轮再与差速器 9的外壳连接。 本领域技术人员 理解， 上述设计使得所述混合动力驱动系统输出的动 力可以实现两种 路径的传输， 当所述同步器 6与一档主动齿轮 13结合时， 所述混合 动力驱动系统通过所述一档主动齿轮 13向第一级减速装置 7输出动 力， 此时所述第一级减速装置 7的减速比为所述第一级从动齿轮与第 一级主动齿轮的齿数比， 实现了所述混合动力驱动系统一档的减速以 及增大输出扭矩的工作； 当所述同步器 6与二档主动齿轮 14结合时， 所述混合动力驱动系统通过所述二档主动齿轮 14向第二级减速装置 8输出动力， 此时所述第二级减速装置 8减速比为所述第二级从动齿 轮与第二级主动齿轮的齿数比实现了所述混合 动力驱动系统二档的 减速以及增大输出扭矩的工作。
本领域技术人员理解， 本发明提供的上述实施例及变化例中所述 的换档控制方法都可以应用在图 1 1 所示的汽车两离合器同步器换档 的混合动力驱动系统中， 具体地可以参照图 1至图 10中所述实施例 及变化例来进行， 在此不予赘述。
进一步地， 本发明也可以应用在多档位的混合动力汽车中 。 即所 述汽车动力系统包括任意个档位齿轮组， 通过所述同步器 6连接不同档 位齿轮组进行换档， 其中， 通过控制所述同步器 6的拨叉来实现同步器 6的分离、 滑行、 同步及啮合。 具体地， 所述混合动力驱动系统还可以 设置多级减速装置， 例如设置第三级减速装置， 只要设置的减速装置 能够与所述同步器 6结合或分离， 并连接所述差速器 9及车轮 20。该 减速装置的设置方案可以参照所述第一级减速 装置 7及所述第二级减 速装置 8进行， 只要当所迷同步器 6与该减速装置结合时， 该减速装 置能够将动力源传输而来的动力传输至车轮 20即可。本领域技术人员 理解， 所述混合动力驱动系统的具体机械连接方式可 以参照图 1所示 实施例及变化例进行， 在此不予赘述。 以上对本发明的具体实施例进行了描述。 需要理解的是， 本发明 并不局限于上迷特定实施方式， 本领域技术人员可以在权利要求的范 围内做出各种变形或修改， 这并不影响本发明的实质内容。