CN104986159A - 一种并联式油电混合动力汽车的传动*** - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种并联式油电混合动力汽车的传动***，包括动力电池、辅助蓄电池和混合动力控制单元，所述混合动力控制单元的输入端分别与加速踏板位置传感器、档位传感器、制动传感器以及车速传感器连接；其第一输出端通过发动机控制单元控制发动机运行，其第二输出端通过变频器控制电机工作，其第三输出端通过第一离合器控制发动机输出轴与单排行星齿轮机构中的齿圈接合，其第四输出端通过第二离合器控制所述单排行星齿轮机构中的齿圈与行星架的接合。本发明的***具有节能、环保的优点；发动机控制单元与混合动力控制单元能相互配合、协调工作，实现工作模式的最佳优化。

Description

一种并联式油电混合动力汽车的传动***
技术领域
本发明涉及一种并联式油电混合动力汽车的传动***。
背景技术
目前，混合动力汽车是指携带不同动力源、可根据汽车的行驶需要同时或分别使用不同的动力源而行驶的汽车，目前最常见的为油电混合动力汽车，即以发动机和电动机为动力源。混合动力汽车按动力***结构形式可分为串联式、并联式、混联式，并联式混合动力汽车的发动机与电动机单独输出动力驱动车轮。虽然油电混合动力汽车不能实现零排放，但它相对于传统内燃机汽车具有更好的环保、节能与经济性，在目前及近期都将具有良好的发展趋势。
发明内容
本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种并联式油电混合动力汽车的传动***。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种并联式油电混合动力汽车的传动***，包括：
动力电池，其输入端与充电接口连接；所述动力电池的第一输出端与变频器连接，为变频器提供工作电源，同时将电量信息反馈给变频器，所述动力电池的第二输出端通过DC/DC转换器与辅助蓄电池连接；
辅助蓄电池，其第一输出端通过发动机辅助控制开关与发动机控制单元连接，其第二输出端通过点火开关与混合动力控制单元连接，其第三输出端与变频器连接；
发动机控制单元，其第一信号端与发动机连接，用于控制发动机的工作状况，并接收发动机的运行参数信息，其第二信号端通过CAN总线与混合动力控制单元连接，并接收混合动力控制单元的控制指令；
辅助起动机，其输入端与发动机控制单元连接，其输出端与发动机连接；
单排行星齿轮机构，其由齿圈、行星架以及太阳轮构成；其中，所述行星架依次通过主减速器、差速器与车轮连接；
混合动力控制单元，其第一信号输入端分别与加速踏板位置传感器、档位传感器、制动传感器以及车速传感器连接，其第一信号输出端通过发动机控制单元控制发动机运行，其第二信号输出端通过变频器控制电机工作，其第三信号输出端通过第一离合器控制发动机输出轴与单排行星齿轮机构中的太阳轮接合，其第四信号输出端通过第二离合器控制发动机输出轴与单排行星齿轮机构中的齿圈接合，其第五信号输出端通过第三离合器控制电机输出轴与单排行星齿轮机构中的行星架接合，其第六信号输出端通过第一制动器对单排行星齿轮机构中的齿圈进行制动，其第七信号输出端通过第二制动器对单排行星齿轮机构中的太阳轮进行制动。
进一步的，所述电机为永磁无刷直流电动机。
本发明的有益效果：本发明的传动***具有节能、环保的优点；***中只有一个电机，能同时起到驱动、发电、启动发动机的作用；***中无单独设置的变速器，单排行星齿轮机构能起到无级变速器的功能；发动机控制单元与混合动力控制单元能相互配合、协调工作，实现工作模式的最佳优化。
附图说明
图1本发明的功能原理图。
具体实施方式
图1所示，涉及一种并联式油电混合动力汽车的传动***，包括：
动力电池2，其输入端与充电接口1连接；所述动力电池2的第一输出端与变频器5连接，为变频器5提供工作电源，同时将电量信息反馈给变频器5，所述动力电池2的第二输出端通过DC/DC转换器3与辅助蓄电池4连接。
辅助蓄电池4，其第一输出端通过发动机辅助控制开关8与发动机控制单元9连接，其第二输出端通过点火开关6与混合动力控制单元7连接，其第三输出端与变频器5连接。
发动机控制单元9，其第一信号端与发动机11连接，用于控制发动机11的工作状况，并接收发动机11的运行参数信息，其第二信号端通过CAN总线与混合动力控制单元7连接，用于接收混合动力控制单元7的控制指令。
辅助起动机10，其输入端与发动机控制单元9连接，其输出端与发动机11连接。
单排行星齿轮机构20，其由齿圈17、行星架18以及太阳轮19构成；其中，所述行星架19还依次通过主减速器22、差速器23与车轮连接。
混合动力控制单元7，其第一信号输入端分别与加速踏板位置传感器、档位传感器、制动传感器以及车速传感器连接，其第一信号输出端通过发动机控制单元9控制发动机11运行，其第二信号输出端通过变频器5控制电机12工作，其第三信号输出端通过第一离合器16控制发动机11输出轴与单排行星齿轮机构20中的太阳轮19接合，其第四信号输出端通过第二离合器15控制发动机11输出轴与单排行星齿轮机构20中的齿圈17接合，其第五信号输出端通过第三离合器13控制电机12输出轴与单排行星齿轮机构20中的行星架18接合，其第六信号输出端通过第一制动器14对单排行星齿轮机构20中的齿圈17进行制动，其第七信号输出端通过第二制动器21对单排行星齿轮机构20中的太阳轮19进行制动。
工作过程：点火开关6闭合时，混合动力汽车进入工作状态。当挡位开关处于空挡时，发动机11与电机12都不工作，所有离合器都处于分离状态、所有制动器都不制动。当挡位开关挂挡后，混合动力控制单元7根据加速踏板、挡位、制动、车速等传感器的信号，通过分析、计算确定各离合器、制动器的工作状态，电机12与发动机11是否工作及工作的模式。各执行元件的工作状态、工作模式及切换都是自动控制的，它也决定了混合动力汽车的工作状态。同时，电机12还可以将转子位置、电机温度等技术参数反馈给混合动力控制单元7，以便混合动力控制单元7能够更好的通过变频器5对电机12进行控制，在必要时还可启动保护模式。
1、当动力电池蓄电较充足时
点火开关6闭合，混合动力控制单元7根据各传感器的信号确定电机12的转速及转动方向，按照预定程序控制变频器5、并通过变频器5控制电机12的工作。此时，挂前进挡，电机12正向转动、汽车前进行驶；挂倒挡，电机12反向转动、汽车倒车行驶；挂空挡，电机12不转动，汽车停驶。若此时发动机11不工作，第三离合器13处于接合状态，第一离合器16、第二离合器15处于分离状态，第一制动器14与第二制动器21都不制动。
2、当动力电池蓄电不足时
点火开关6闭合，在动力电池2驱动汽车前进行驶导致蓄电不足时，混合动力控制单元7会自动控制第一离合器16、第二离合器15、第三离合器13接合，电机12驱动发动机11转动，以启动发动机11运转。发动机11通过单排行星齿轮机构20、主减速器22、差速器23驱动汽车的车轮转动。发动机11驱动汽车前进行驶时，单排行星齿轮机构20能形成三个前进挡位，低速挡、中速挡与直接挡；低速挡时，第一离合器16接合、第二离合器15分离，第一制动器14制动、第二制动器21不制动；中速挡时，第二离合器15接合、第一离合器16分离，第二制动器21制动、第一制动器14不制动；直接挡时，第一离合器16与第二离合器15都接合，第一制动器14与第二制动器21都不制动；第三离合器13的工作状态取决于发动机11动力是否充足，在发动机11动力充足时，第三离合器13处于接合状态，电机12转为发电模式，发动机11剩余动力给动力电池2充电，否则，如发动机11动力不足以给动力电池2充电，则第三离合器13处于分离状态。当挡位开关挂倒挡时，混合动力控制单元7通过发动机控制单元9控制发动机11停止工作，电机12反向转动、汽车倒车行驶。此时，发动机11不工作，第三离合器13处于接合状态，第一离合器16、第二离合器15处于分离状态，第一制动器14与第二制动器21都不制动。
3、前进行驶时的急减速、制动、超速工况
当汽车前进行驶急减速、制动或汽车车速超过设定的最高车速时，***工作模式自动转为能量回收模式。此时，发动机11不工作，电机12转为发电机工作模式(此时电机12为永磁无刷直流电动机)，车辆动能转为电能，给动力电池2充电。有两种模式：发动机11为制动模式和普通模式。发动机11为制动模式时，第一离合器16、第三离合器13、第二离合器15都处于接合状态，第一制动器14、第二制动器21都不制动，除能量回收外，还可利用发动机11的阻力来控制车速；普通模式时，第三离合器13处于接合状态，第一离合器16、第二离合器15处于分离状态，第一制动器14与第二制动器21都不制动。
4、当发动机检修或调试状态时
在发动机11需要检修或调试时，可操作发动机辅助控制开关8，当发动机辅助控制开关8处于点火位置时，发动机控制单元9进入工作状态，可使用万用表等相关仪器对发动机11进行检测；当发动机辅助控制开关8处于启动位置时，辅助起动机10启动发动机11，发动机11成功启动后，发动机辅助控制开关8应回到点火位置，这时可对发动机11检修或调试。此时，点火开关6不需闭合，挡位开关应置于空挡。
5、当动力电池蓄电严重不足时
在具备充电条件时，可先外接220V交流电对动力电池2充电，在蓄电较充足后再操作车辆。如不具备充电条件，可将挡位开关置于空挡，操作发动机辅助控制开关8处于启动位置，辅助起动机10启动发动机11，点火开关6闭合，挂挡行驶(只能挂前进挡前进行驶)，发动机11通过单排行星齿轮机构20、主减速器22、差速器23驱动汽车行驶，行驶模式同前。如要挂倒挡行驶，由于倒车行驶时发动机11必须退出工作。因此，必须在动力电池2具有一定的电量才能倒车。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种并联式油电混合动力汽车的传动***，其特征在于，包括：
动力电池，其输入端与充电接口连接；所述动力电池的第一输出端与变频器连接，为变频器提供工作电源，同时将电量信息反馈给变频器，所述动力电池的第二输出端通过DC/DC转换器与辅助蓄电池连接；
辅助蓄电池，其第一输出端通过发动机辅助控制开关与发动机控制单元连接，其第二输出端通过点火开关与混合动力控制单元连接，其第三输出端与变频器连接；
发动机控制单元，其第一信号端与发动机连接，用于控制发动机的工作状况，并接收发动机的运行参数信息，其第二信号端通过CAN总线与混合动力控制单元连接，并接收混合动力控制单元的控制指令；
辅助起动机，其输入端与发动机控制单元连接，其输出端与发动机连接；
单排行星齿轮机构，其由齿圈、行星架以及太阳轮构成；其中，所述行星架依次通过主减速器、差速器与车轮连接；
混合动力控制单元，其第一信号输入端分别与加速踏板位置传感器、档位传感器、制动传感器以及车速传感器连接，其第一信号输出端通过发动机控制单元控制发动机运行，其第二信号输出端通过变频器控制电机工作，其第三信号输出端通过第一离合器控制发动机输出轴与单排行星齿轮机构中的太阳轮接合，其第四信号输出端通过第二离合器控制发动机输出轴与单排行星齿轮机构中的齿圈接合，其第五信号输出端通过第三离合器控制电机输出轴与单排行星齿轮机构中的行星架接合，其第六信号输出端通过第一制动器对单排行星齿轮机构中的齿圈进行制动，其第七信号输出端通过第二制动器对单排行星齿轮机构中的太阳轮进行制动。
2.如权利要求1所述的一种并联式油电混合动力汽车的传动***，其特征在于，所述电机为永磁无刷直流电动机。
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