一種摩托車混合動(dòng)力系統(tǒng)，及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種摩巧車混合動(dòng)力系統(tǒng)，尤其涉及一種帶無級(jí)變速箱的摩巧車混合 動(dòng)力系統(tǒng)，及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，隨著人們對(duì)能源和環(huán)境的關(guān)注度提高，混合動(dòng)力汽車（肥V)得到廣泛發(fā)展。 混合動(dòng)力汽車一般采用行星齒輪系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力禪合，該類傳動(dòng)系統(tǒng)都較為復(fù)雜，且體積大， 質(zhì)量重，若應(yīng)用于混合動(dòng)力摩巧車上會(huì)存在結(jié)構(gòu)布置困難，且設(shè)計(jì)與制造成本高。如果將傳 統(tǒng)摩巧車的傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用于混合動(dòng)力摩巧車上，電機(jī)輸出軸與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸剛性連接，當(dāng) 兩者輸出轉(zhuǎn)速不同時(shí)則會(huì)相互拖動(dòng)，產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的轉(zhuǎn)矩禪合問題。特別在純電動(dòng)模 式下，電機(jī)工作而發(fā)動(dòng)機(jī)不工作，但電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)倒拖發(fā)動(dòng)機(jī)的情況發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種簡(jiǎn)單可靠的摩巧車混合動(dòng)力系統(tǒng)，包括發(fā) 動(dòng)機(jī)、無級(jí)變速箱、離必式離合器、電機(jī)、主減速器W及動(dòng)力蓄電池，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸與 無級(jí)變速箱的主動(dòng)滑輪連接，無級(jí)變速箱的從動(dòng)滑輪通過離必式離合器與電機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)子 W及主減速器的齒輪組連接，主減速器的從動(dòng)齒輪與輸出軸連接，電機(jī)與動(dòng)力蓄電池組電 連接。
[0004] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，離必式離合器包括：離合器座、離合器盤、摩擦片和離 合器彈黃，離合器座的外緣與離合器盤的內(nèi)緣在徑向上間隔相對(duì)，摩擦片設(shè)于離合器座的 外緣。當(dāng)離合器座靜止時(shí)，由于離合器彈黃的拉力，摩擦片與離合器盤處于分離狀態(tài)；當(dāng)離 合器座轉(zhuǎn)速大于一定值后，由于離必力作用，摩擦片與離合器盤逐漸接合。無級(jí)變速器的從 動(dòng)滑輪與離合器座連接在同一根軸套上，電機(jī)的轉(zhuǎn)子與離合器盤連接，離合器盤與離合器 座通過摩擦片進(jìn)行動(dòng)力傳遞。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，動(dòng)力蓄電池組為裡電池組、媒氨電池組或鉛酸電池組。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，動(dòng)力蓄電池組配有一個(gè)外接充電器。
[0007] 本發(fā)明還提供了一種摩巧車混合動(dòng)力系統(tǒng)的控制方法，摩巧車混合動(dòng)力系統(tǒng)根據(jù) 車輛行駛工況，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力蓄電池組的運(yùn)行狀態(tài)，其特征在于，控制方法包括發(fā)動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)模式、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式、混合驅(qū)動(dòng)模式和制動(dòng)能量回收模式，在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下，控制 發(fā)動(dòng)機(jī)工作，并控制電機(jī)不工作，離必式離合器處于接合狀態(tài)；在電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下，控制發(fā) 動(dòng)機(jī)不工作，并控制電機(jī)工作且輸出轉(zhuǎn)矩，離必式離合器處于分離狀態(tài)；在混合驅(qū)動(dòng)模式 下，控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作，并控制電機(jī)工作且輸出轉(zhuǎn)矩，離必式離合器處于接合狀態(tài)；在制動(dòng)能 量回收模式下，控制發(fā)動(dòng)機(jī)不工作，并控制電機(jī)工作且向動(dòng)力蓄電池充電，離必式離合器處 于分離狀態(tài)。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還包括行車充電模式和駐車充電模式，在行車充電模 式下，控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作，并控制電機(jī)工作且向動(dòng)力蓄電池充電，離必式離合器處于接合狀 態(tài)；在駐車充電模式下，控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作，并控制電機(jī)工作且向動(dòng)力蓄電池充電，離必式離 合器處于接合狀態(tài)。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，摩巧車混合動(dòng)力系統(tǒng)根據(jù)制動(dòng)踏板信號(hào)，油口開度信 號(hào)，動(dòng)力蓄電池荷電狀態(tài)S0C信號(hào)和車速信號(hào)進(jìn)行判定，選擇混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作模式。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)制動(dòng)踏板信號(hào)b〉0時(shí)，若動(dòng)力蓄電池荷電狀態(tài)S0C小 于上限值SO化i曲，則系統(tǒng)開啟制動(dòng)能量回收模式；若動(dòng)力蓄電池荷電狀態(tài)S0C值超出上限 值so化i曲，則關(guān)閉制動(dòng)能量回收模式；當(dāng)制動(dòng)踏板信號(hào)b = 0時(shí)，若油口開度信號(hào)a大于設(shè) 定的限值址i曲，同時(shí)動(dòng)力蓄電池荷電狀態(tài)S0C大于下限值SOClow,貝ij系統(tǒng)開啟發(fā)動(dòng)機(jī)與電 機(jī)并聯(lián)的混合驅(qū)動(dòng)模式；若動(dòng)力蓄電池荷電狀態(tài)S0C不大于下限值SOClow，則系統(tǒng)開啟發(fā) 動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式；若油口開度信號(hào)a不大于設(shè)定的限值ahi曲，則系統(tǒng)工作狀態(tài)視車速而定， 當(dāng)車速信號(hào)V小于設(shè)定的限值Vlow時(shí)，若動(dòng)力蓄電池荷電狀態(tài)充足SOOSOClow，系統(tǒng)工作 模式為電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式；若動(dòng)力蓄電池荷電狀態(tài)S0C《SOClow,車速信號(hào)V〉0,選擇行車充電 模式，若車速信號(hào)V = 0,則選擇駐車充電模式；在油口開度信號(hào)a不大于設(shè)定的限值址i曲 的情況下，若車速信號(hào)大于設(shè)定的限值Vlow，則動(dòng)力蓄電池荷電狀態(tài)充足時(shí)SOOSOClow， 選擇發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式，電量不足時(shí)S0C《SOClow時(shí)，選擇行車充電模式。
[0011] 本發(fā)明采用無級(jí)變速箱解決了發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的轉(zhuǎn)矩禪合問題，當(dāng)電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速不同時(shí)，無級(jí)變速箱會(huì)調(diào)整傳動(dòng)比使兩者動(dòng)力較好的禪合。本發(fā)明采用離必式離合器防 止了電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)倒拖發(fā)動(dòng)機(jī)的現(xiàn)象發(fā)生，離必式離合器是僅當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生離必力 時(shí)才會(huì)與電機(jī)接合，而發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，離必式離合器與電機(jī)處于分離狀態(tài)。本發(fā)明根據(jù)車 輛行駛工況，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力蓄電池組的狀態(tài)，切換不同的工作模式，構(gòu)成了一種混合動(dòng) 力摩巧車用的簡(jiǎn)單可靠的動(dòng)力系統(tǒng)，及其控制方法。
【附圖說明】
[0012] 圖1是本發(fā)明摩巧車混合動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖2是本發(fā)明摩巧車混合動(dòng)力系統(tǒng)中各工作模式切換的邏輯圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對(duì)【具體實(shí)施方式】做出詳細(xì)說明。
[0015] 圖1是本發(fā)明摩巧車混合動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，摩巧車混合動(dòng)力系 統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)10、無級(jí)變速箱20、離必式離合器30、電機(jī)40、主減速器50、動(dòng)力蓄電池60。
[0016] 發(fā)動(dòng)機(jī)10包括機(jī)體11和曲軸12,曲軸12與發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞連桿結(jié)構(gòu)連接，將發(fā)動(dòng) 機(jī)動(dòng)力輸出至無級(jí)變速箱20的主動(dòng)滑輪21。
[0017] 無級(jí)變速箱20包括主動(dòng)滑輪21、從動(dòng)滑輪22 W及傳送帶23,通過改變傳送帶23 與主動(dòng)滑輪21、從動(dòng)滑輪22的接觸位置可W調(diào)整無級(jí)變速箱20的傳動(dòng)比。
[0018] 離必式離合器30包括離合器座31、離合器盤32、摩擦片33 W及離合器彈黃34。 當(dāng)離合器座31靜止時(shí)，由于離合器彈黃34的拉力，摩擦片33與離合器盤32處于分離狀態(tài)； 當(dāng)離合器座31轉(zhuǎn)速大于一定值后，由于離必力作用，摩擦片33與離合器盤32逐漸接合。
[0019] 電機(jī)40包括電機(jī)轉(zhuǎn)子41、電機(jī)定子42、電機(jī)軸43及螺栓44。
[0020] 主減速器50包括輸入軸51、輸出軸52及齒輪組53及從動(dòng)齒輪54。
[0021] 發(fā)動(dòng)機(jī)10的曲軸12與無級(jí)變速箱20的主動(dòng)滑輪21連接，無級(jí)變速箱20的從動(dòng) 滑輪22通過離必式離合器30與電機(jī)轉(zhuǎn)子41、W及主減速器的齒輪組53連接，主減速器的 從動(dòng)齒輪54與輸出軸52連接，電機(jī)40與所述動(dòng)力蓄電池60電連接。
[0022] 作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選，無級(jí)變速箱20的從動(dòng)滑輪22與離必式離合器30 的離合器座31連接在同一根軸套上，離合器座31在靠近離合器盤32的一側(cè)設(shè)有摩擦片 33,電機(jī)40的電機(jī)轉(zhuǎn)子41與離合器盤32連接，離合器盤32與離合器座31通過摩擦片33 進(jìn)行動(dòng)力傳遞，摩擦片33的離合位置由離合器彈黃34及傳遞的離必力控制。
[0023] 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10不工作時(shí)，無級(jí)變速箱20的從動(dòng)滑輪22不轉(zhuǎn)動(dòng)，與從動(dòng)滑輪22連接 的離合器座31也不轉(zhuǎn)動(dòng)，因此離必式離合器30處于分離狀態(tài)。
[0024] 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10工作時(shí)，無級(jí)變速箱20的從動(dòng)滑輪22轉(zhuǎn)動(dòng)，與從動(dòng)滑輪22連接的離 合器座31也轉(zhuǎn)動(dòng)，離必式離合器30處于接合狀態(tài)。
[00巧]作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選，動(dòng)力蓄電池組60為裡電池、媒氨或鉛酸電池。
[0026] 作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選，動(dòng)力系統(tǒng)可W配置外接充電器70,在媳火狀態(tài)下 直接對(duì)動(dòng)力蓄電池組60充電。
[0027] 下面結(jié)合圖1詳細(xì)介紹本發(fā)明工作時(shí)的狀況。
[0028] 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10工作時(shí)，曲軸12帶動(dòng)無級(jí)變速箱20的從動(dòng)滑輪22轉(zhuǎn)動(dòng)，無級(jí)變速箱 20的從動(dòng)滑輪22通過離合器座31及摩擦片33的傳遞與離合器盤32連接，而電機(jī)轉(zhuǎn)子41 通過螺栓44與離合器盤32固定連接，使得離必式離合器30在離必力的作用下進(jìn)入接合狀 態(tài)。此時(shí)，電機(jī)40能輸出扭矩，也能發(fā)電并向動(dòng)力蓄電池組60充電，或者電機(jī)10也可W不 工作。
[0029] 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10不工作時(shí)，無級(jí)變速箱20的從動(dòng)滑輪22處于靜止?fàn)顟B(tài)，使得離必式 離合器30處于分離狀態(tài)，電機(jī)轉(zhuǎn)子41通過離合器盤32與主減速器50的齒輪組53連接， 主減速器50的從動(dòng)齒輪54與動(dòng)力輸出軸52連接，由動(dòng)力輸出軸52輸出動(dòng)力。
[0030] 本實(shí)施例采用了無級(jí)變速箱解決了發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的轉(zhuǎn)矩禪合問題，當(dāng)電機(jī)與發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速不同時(shí)，無級(jí)變速箱會(huì)調(diào)整傳動(dòng)比使兩者動(dòng)力較好的禪合。本實(shí)施例還采用了離必 式離合器防止了電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)倒拖發(fā)動(dòng)機(jī)的現(xiàn)象發(fā)生。
[0031] 摩巧車動(dòng)力系統(tǒng)各部件由整車控制器協(xié)同控制，根據(jù)車輛行駛工況，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī) 10和動(dòng)力蓄電池組60的狀態(tài)來進(jìn)行控制，整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)可包括W下六種工作模式中的一 種或幾種；發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式，混合驅(qū)動(dòng)模式，行車充電模式，駐車充電模式， 制動(dòng)能量回收模式。
[0032]
[003引 各模式的工作原理如下; '
' '
[0034] 發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式；該模式用于摩巧車中高速行駛時(shí)。此模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)工作，帶動(dòng) 無極變速箱20的從動(dòng)滑輪22轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生離必力使離必式離合器30接合，電機(jī)轉(zhuǎn)子41空轉(zhuǎn)。 發(fā)動(dòng)機(jī)10動(dòng)力通過無極變速箱20及主減速器50傳遞至輸出軸52。