本发明涉及变速器技术领域，具体涉及一种混合动力系统及其控制方法。
背景技术：
本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
现有电控机械式自动变速箱(automatedmechanicaltransmission，简称amt)在换挡时出现动力中断是amt的一大缺点，动力中断会造成车辆加速度突变甚至出现冲击从而引起乘员的不舒适。
技术实现要素：
本发明提供了一种混合动力系统，目的是至少解决变速器在换挡过程中出现动力缺失的技术问题以及优化部分工况的换挡速度，该目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的第一方面提供了一种混合动力系统，混合动力系统包括发动机、离合器、电机和变速器，发动机通过离合器与变速器的一端选择性连接，电机与变速器的另一端选择性连接，混合动力系统还包括相互独立的第一换挡机构和第二换挡机构，第一换挡机构设置于发动机的换挡位处，用于执行发动机与变速器之间的换挡操作，第二换挡机构设置于电机的第一换挡位处，用于执行电机与变速器之间的换挡操作。
本发明通过在混合动力系统中设置相互独立的第一换挡机构和第二换挡机构，在第一换挡机构驱动发动机与变速器处于分离的状态下，能够通过第二换挡机构使电机与变速器结合以此将变速器的速度维持在稳定状态。
进一步地，第一换挡机构为同步器结构，电机还包括第二换挡位，第二换挡位与发动机的换挡位在同步器结构处形成共用挡位。
进一步地，第二换挡机构为滑套结构，滑套结构在第一换挡位处控制电机与变速器结合或分离。
进一步地，电机的第一换挡位为单一挡位，在第二换挡机构将电机与变速器结合的情况下，电机驱动变速器以固定转速运行。
本发明的第二方面还提供了一种混合动力系统的控制方法，混合动力系统的控制方法是根据本发明第一方面的混合动力系统来实施的，混合动力系统的控制方法包括步骤：获取混合动力系统处于换挡状态；根据换挡状态为静态挂挡状态，控制第一换挡机构驱动发动机与变速器在换档位处结合，并控制第二换挡机构驱动电机与变速器在第一档位处结合。
进一步地，根获取混合动力系统处于换挡状态后还包括步骤：根据换挡状态为静态摘挡状态，控制第一换挡机构驱动发动机与变速器在换档位处分离，并控制第二换挡机构驱动电机与变速器在第一档位处分离。
进一步地，根获取混合动力系统处于换挡状态后还包括步骤：根据换挡状态为降挡状态且执行摘挡操作，控制第一换挡机构驱动发动机与变速器在换档位处分离，并同时控制第二换挡机构驱动电机与变速器在第一档位处分离。
进一步地，根获取混合动力系统处于换挡状态后还包括步骤：根据换挡状态为降挡状态且执行挂挡操作，控制第一换挡机构驱动发动机与变速器在换档位处结合，并同时控制第二换挡机构驱动电机与变速器在第一档位处结合。
进一步地，根获取混合动力系统处于换挡状态后还包括步骤：根据换挡状态为升挡状态，控制第二换挡机构驱动电机与变速器在第一档位处结合，通过电机对变速器执行调速操作；根据调速操作完成，控制第一换挡机构驱动发动机与变速器在换档位处结合。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明一个实施例的混合动力系统的结构示意图；
图2为本发明一个实施例的混合动力系统的控制方法流程示意图；
其中，10、发动机；11、离合器；12、变速器；13、电机；14、第一换挡机构；15、第二换挡机构。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、元件、部件、和/或它们的组合。
尽管可以在文中使用术语第一、第二等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或比段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”、“第三”和“第四”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。另外，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“上”、“外”、“之间”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应的进行解释。
如图1所示，根据本发明的实施例，本发明的第一方面提供了一种混合动力系统，混合动力系统包括发动机10、离合器11、变速器12和电机13，发动机10通过离合器11与变速器12的一端选择性连接，电机13与变速器12的另一端选择性连接，混合动力系统还包括相互独立的第一换挡机构14和第二换挡机构15，第一换挡机构14设置于发动机10的换挡位处(图中未示出)，用于执行发动机10与变速器12之间的换挡操作，第二换挡机构15设置于电机13的第一换挡位处，用于执行电机13与变速器12之间的换挡操作。
在本实施例中，通过在混合动力系统中设置相互独立的第一换挡机构14和第二换挡机构15，在第一换挡机构14驱动发动机10与变速器12处于分离的状态下，能够通过第二换挡机构15使电机13与变速器12结合以此将变速器12的速度维持在稳定状态。
继续参阅图1，根据本发明的一个实施例，第一换挡机构14为同步器结构，电机13还包括第二换挡位，第二换挡位与发动机10的换挡位在同步器结构处形成共用挡位，同步器结构用于控制发动机10和电机13同步摘挡和同步挂挡。第二换挡机构15为滑套结构，第二换挡机构15在第一换挡位处控制电机13与变速器12结合或分离，且电机13的第一换挡位为单一挡位，在第二换挡机构15将电机13与变速器12结合的情况下，电机13驱动变速器12以固定转速运行。
如图2所示，本发明的第二方面还提供了一种混合动力系统的控制方法，混合动力系统的控制方法是根据本发明第一方面的混合动力系统来实施的，混合动力系统的控制方法包括步骤：s10，获取混合动力系统处于换挡状态，根据混合动力系统处于换挡状态，控制混合动力系统执行清扭操作；s12，根据清扭操作完成，且换挡状态为静态挂挡状态，控制第一换挡机构14驱动发动机10与变速器12在换档位处结合，并控制第二换挡机构15驱动电机13与变速器12在第一档位处结合；
进一步地，步骤s10后还包括：根据换挡状态为静态摘挡状态，控制第一换挡机构14驱动发动机10与变速器12在换档位处分离，并同时控制第二换挡机构15驱动电机13与变速器12在第一档位处分离。
进一步地，步骤s10后还包括：根据换挡状态为降挡状态且执行摘挡操作，控制第一换挡机构14驱动发动机10与变速器12在换档位处分离，并控制第二换挡机构15驱动电机13与变速器12在第一档位处分离。
进一步地，步骤s10后还包括：根据换挡状态为降挡状态且执行挂挡操作，控制第一换挡机构14驱动发动机10与变速器12在换档位处结合，并同时控制第二换挡机构15驱动电机13与变速器12在第一档位处结合。
进一步地，步骤s10后还包括：根据换挡状态为升挡状态，通过第一换挡机构14驱动发动机10与当前挡位分离，根据第一换挡机构14与当前挡位分离，控制第二换挡机构15与电机13的第一换挡位结合；控制混合动力系统对变速器12执行调速操作；根据调速操作完成，通过第一换挡机构14驱动发动机10与变速器12在目标挡位处结合。
本发明的混合动力系统在动态换挡过程中可以通过驱动电机13和发动机10的协同驱动实现amt的动力不中断，以此提高整车舒适性，具体地，本发明的混合动力系统中的第一换挡机构14和第二换挡机构15在动态换挡过程中不同时动作，从而能够通过第二换挡机构15维持变速器住当前位置的动力传递，以此解决混合动力系统出现动力中断的技术问题以及某些工况下的换挡时间长的问题。
进一步地，本发明的在混合动力系统静态换挡过程中(发动机10的转速或车速为0时)，利用第一换挡机构14和第二换挡机构15同时动作，缩短换挡时间，提高了混合动力系统的响应性。
需要说明的是，上述实施例只是对混合动力系统中与本发明有关的技术特征进行了阐述，并不代表混合动力系统只是具有上述技术特征，混合动力系统中与本发明无关的技术特征在此不进行赘述。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
技术特征：
1.一种混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统包括发动机、离合器、电机和变速器，所述发动机通过所述离合器与所述变速器的一端选择性连接，所述电机与所述变速器的另一端选择性连接，所述混合动力系统还包括相互独立的第一换挡机构和第二换挡机构，所述第一换挡机构设置于所述发动机的换挡位处，用于执行所述发动机与所述变速器之间的换挡操作，所述第二换挡机构设置于所述电机的第一换挡位处，用于执行所述电机与所述变速器之间的换挡操作。
2.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述第一换挡机构为同步器结构，所述电机还包括第二换挡位，所述第二换挡位与所述发动机的换挡位在所述同步器结构处形成共用挡位。
3.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述第二换挡机构为滑套结构，所述滑套结构在所述第一换挡位处控制所述电机与所述变速器结合或分离。
4.根据权利要求3所述的混合动力系统，其特征在于，所述电机的所述第一换挡位为单一挡位，在所述第二换挡机构将所述电机与所述变速器结合的情况下，所述电机驱动所述变速器以固定转速运行。
5.一种混合动力系统的控制方法，其特征在于，所述混合动力系统的控制方法是根据权利要求1至4中任一项所述的混合动力系统来实施的，所述混合动力系统的控制方法包括步骤：
获取混合动力系统处于换挡状态；
根据所述换挡状态为静态挂挡状态，控制第一换挡机构驱动发动机与变速器在换档位处结合，并控制第二换挡机构驱动电机与变速器在第一档位处结合。
6.根据权利要求5所述的混合动力系统的控制方法，其特征在于，所述根获取混合动力系统处于换挡状态后还包括步骤：
根据所述换挡状态为静态摘挡状态，控制第一换挡机构驱动发动机与变速器在换档位处分离，并控制第二换挡机构驱动电机与变速器在第一档位处分离。
7.根据权利要求5所述的混合动力系统的控制方法，其特征在于，所述根获取混合动力系统处于换挡状态后还包括步骤：
根据所述换挡状态为降挡状态且执行摘挡操作，控制第一换挡机构驱动发动机与变速器在换档位处分离，并同时控制第二换挡机构驱动电机与变速器在第一档位处分离。
8.根据权利要求5所述的混合动力系统的控制方法，其特征在于，所述根获取混合动力系统处于换挡状态后还包括步骤：
根据所述换挡状态为降挡状态且执行挂挡操作，控制第一换挡机构驱动发动机与变速器在换档位处结合，并同时控制第二换挡机构驱动电机与变速器在第一档位处结合。
9.根据权利要求5所述的混合动力系统的控制方法，其特征在于，所述获取混合动力系统处于换挡状态后还包括步骤：
根据所述换挡状态为升挡状态，控制所述第二换挡机构驱动所述电机与所述变速器在所述第一档位处结合，通过所述电机对所述变速器执行调速操作；
根据所述调速操作完成，控制所述第一换挡机构驱动所述发动机与所述变速器在所述换档位处结合。
技术总结
本发明涉及变速器技术领域，具体涉及一种混合动力系统及其控制方法。混合动力系统包括发动机、离合器、电机和变速器，发动机通过离合器与变速器的一端选择性连接，电机与变速器的另一端选择性连接，混合动力系统还包括相互独立的第一换挡机构和第二换挡机构，第一换挡机构设置于发动机的换挡位处，用于执行发动机与变速器之间的换挡操作，第二换挡机构设置于电机的第一换挡位处，用于执行电机与变速器之间的换挡操作。本发明通过在混合动力系统中设置相互独立的第一换挡机构和第二换挡机构，在第一换挡机构驱动发动机与变速器处于分离的状态下，能够通过第二换挡机构使电机与变速器结合以此将变速器的速度维持在稳定状态。
技术研发人员：赵国强;连凤霞;张佳骥;袁清
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：.09.30
技术公布日：.02.21
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