[发明专利]一种多离合器无动力中断换挡混合动力装置及其工作方法

说明书

本发明公开了一种多离合器无动力中断换挡混合动力装置及其工作方法，由发动机、输入轴、常啮合齿轮(I、II、III、IV)、发电机、电池组、电动机、离合器(I、II、III、IV、V)、中间轴(I、II、III)、输出轴(I、II)、一至六挡主动和从动齿轮、同步器(I、II、III)和固定齿轮(I、II、III)组成，输入轴和输出轴I同轴布置，与输出轴II平行布置，中间轴(I、II、III)布置在输出轴I的周围，发动机与输入轴固连，发电机的转子空套在输出轴I上，且与离合器V相连，电动机与固定齿轮I连接。本装置换挡时间短、快捷，能实现无动力中断越级换挡，具有多种工作模式，结构紧凑，能量利用率高，车辆综合性能好。

技术领域

本发明涉及混合动力汽车传动领域，特别是涉及一种多离合器无动力中断换挡混合动力装置及其工作方法。

背景技术

对于节能与新能源汽车产业的发展，《中国制造2025》指出，插电式混合动力汽车是我国未来重点发展的方向之一，混合动力装置直接影响着混合动力汽车工作模式的切换控制和能量管理策略，对整车的动力性、燃油经济性、乘坐舒适性和行驶平顺性等方面都有很大影响。

在汽车现用有级自动变速器中，双离合器变速器(DCT)既继承了手动变速器(MT)与机械式自动变速器(AMT)传动效率高、结构紧凑、质量轻等优点，又融合了AT换挡无动力中断的特性。从结构和性能上，DCT较适合混合动力汽车的使用，已成为混合动力汽车变速技术的发展方向。

由于DCT的两个离合器分别参与奇数挡和偶数挡的动力传递，挡位切换时只能在奇数挡和偶数挡之间变换，不能实现奇数挡与奇数挡或偶数挡与偶数挡之间的切换，无法实现越级换挡。

在现有技术中，CN105202128A公开了一种车用三离合器变速器，可实现越级换挡，但三个中间轴上的奇数挡齿轮和偶数挡齿轮分别共用一个输出轴上的齿轮形成啮合传动，这样会对同时考虑各挡位的最佳传动比和三个中间轴与输出轴的平行布置带来困难，并且没有电动机、发动机和电池组，无法实现混合动力汽车的多种工作模式。

CN106347096A公开了一种车用三离合器混合动力传动系统，但是在该系统中，由于低速挡齿轮布置在同一输入轴上，当工作在发动机单独驱动模式时，只能通过一个离合器实现换挡，导致换挡时间较长，挡位时有短时动力中断，会产生冲击现象，给驾驶性能带来不良的影响。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提出一种多离合器无动力中断换挡混合动力装置及其工作模式，使换挡更快捷、可靠，能够实现无动力中断的越级换挡，提高燃油经济性。

本发明所采用的技术方案是：

一种多离合器无动力中断换挡混合动力装置，包括：发动机、输入轴、常啮合齿轮、发电机、电池组、电动机、离合器、中间轴、输出轴I、输出轴II、主动齿轮、从动齿轮、同步器及固定齿轮；发动机与输入轴固连，输入轴与输出轴I同轴布置、与输出轴II平行布置，输出轴I固定安装有从动齿轮和固定齿轮III，中间轴布置在输入轴和输出轴I的周围，并以输出轴I轴线为中心沿圆周均匀布置，中间轴上安装有一对主动齿轮、离合器和同步器，中间轴通过离合器连接有常啮合齿轮，同步器位于一对主动齿轮之间，中间轴连接的常啮合齿轮与安装在输入轴上的常啮合齿轮保持啮合；输出轴I上空套有发电机，发电机分别与电池组和离合器V连接，电池组与电动机连接，电动机连接有与固定齿轮III相啮合的固定齿轮。