[发明专利]混合动力车辆的动力耦合装置及混合动力车辆控制方法

说明书

本发明提供一种混合动力车辆的动力耦合装置及混合动力车辆控制方法，该混合动力车辆的动力耦合装置中，变速箱包括第一轴和第二轴，第一离合器能将第一轴的一端与发动机传动连接或断开，第二离合器能将第一轴的另一端与车桥传动连接或断开，第一轴与第二轴传动连接，电机与第三轴传动连接，第一分合结构能将第三轴与第二轴传动连接或断开，第二分合结构能将第三轴与第四轴传动连接或断开，换向结构能将第四轴和取力轴传动连接，并控制取力轴的转动方向与第四轴的转动方向相同或相反。该混合动力车辆的动力耦合装置能在三种驱动车辆行驶方式下，提供给驾驶员八种取力方式，并且能在这八种取力方式之间自由切换。

技术领域

本发明涉及车辆工程技术领域，尤其涉及混合动力车辆的动力耦合装置及混合动力车辆控制方法。

背景技术

混合动力车辆的动力系统由发动机及电机共同构成，存在纯电动驱动、发动机驱动、混合动力驱动三种驾驶模式，混合动力车辆作为传统动力向新能源动力过渡的一种中间产物，其具有结构类型多样，结构配置灵活、节能效果突出、动力性出色等优点，成为当前车辆发展的重要方向。对于商用车、农用车或工业用车等带有外部负载的车辆，例如带有清扫装置的清扫车和带有旋耕装置的大型拖拉机，一般还需要车辆的动力系统可以做到不同工作状态下的动力源切换及联合输出，以及行车及停车状态下的取力功能，尤其要做到电机和发动机共同驱动的大功率状态下的正向取力和反向取力。

然而，虽然现有技术中的混合动力车辆能做到停车取力、行车取力、纯电动取力、大功率取力及正反向取力，但是其在行车正向取力时，只能由发动机驱动车辆行驶且电机驱动取力，无法在行车时做到发动机和电机共同驱动的大功率取力，也做不到在发动机故障状态下，由电机驱动车辆行驶且电机驱动取力；并且，反向取力通过驱动电机反转，进而通过齿轮轴系带动取力端反转实现，这导致车辆无法做到发动机和电机共同驱动的大功率反向取力，未充分发挥混动动力系统的性能优势，且由于反向取力过程全部依靠电机反转进行，未使发动机参与，倘若频繁正反转取力，混合动力系统中将有许多齿轮和轴系在负载情况下频繁正反转，对齿轮与轴系之间的键连接形式存在较大的影响，会降低使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混合动力车辆的动力耦合装置及混合动力车辆控制方法，以解决现有技术中混合动力车辆在行车正向取力时，只能由发动机驱动车辆行驶且电机驱动取力，并且，反向取力通过驱动电机反转实现，导致未充分发挥混动动力系统的性能优势，且降低使用寿命的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种混合动力车辆的动力耦合装置，包括：

发动机、变速箱、第一离合器和第二离合器，所述变速箱包括第一轴和第二轴，所述第一离合器能将所述第一轴的一端与所述发动机传动连接或断开，所述第二离合器能将所述第一轴的另一端与车桥传动连接或断开，所述第一轴与所述第二轴传动连接；

电机、第三轴和第一分合结构，所述电机与所述第三轴传动连接，所述第一分合结构能将所述第三轴与所述第二轴传动连接或断开；

第四轴和第二分合结构，所述第二分合结构能将所述第三轴与所述第四轴传动连接或断开；

换向结构和取力轴，所述换向结构能将所述第四轴和所述取力轴传动连接，并控制所述取力轴的转动方向与所述第四轴的转动方向相同或相反。

作为上述混合动力车辆的动力耦合装置的一种优选方案，所述第一分合结构包括第一分合齿轮、第二分合齿轮和第三离合器，所述第一分合齿轮与所述第二轴固定连接，所述第二分合齿轮与所述第三轴固定连接，所述第一分合齿轮和所述第二分合齿轮同轴设置，所述第三离合器能将所述第一分合齿轮和所述第二分合齿轮固定连接或分离。