机动车插电式混合动力控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种机动车插电式混合动力控制系统，可对二轮、三轮和四轮双动力(一辆车即有动力电机驱动系统又有发动机驱动系统)机动车实施混合动力控制，实现插电(并联)式混合动力车的功能。车辆行驶过程中根据车辆行驶状态和驾驶者的驾驶意图，能自动或手控实施动力源转换。本系统包括系统控制单元(ECU)、手动控件、传感器组和执行机构。本实用新型专利技术所述机动车插电式混合动力控制系统能进行动力源自动(手控)切换，结合了燃油机动车和电动车的优势，又克服彼此的劣势。具有动力性好、经济性好、续航能力强、有害气体排放少、振动噪声小等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及配备有发动机、蓄电池和驱动电机双动力源的二轮、三轮和四轮油、电双动力机动车辆。
技术介绍
我国是生产和使用机动车最多的国家，现有技术中，机动车普遍采用燃油发动机作为动力源，具有动力性好、高速行驶快捷方便、续航能力强的优点，但仍存在燃油消耗率高、有害气体排放高等不足。以蓄电池和驱动电机为动力源的电动车，其优点是不烧燃油、尾气零排放、低噪声，但是动力性差、续航能力差使其使用受到很大限制。因此，需要一种燃油发动机和蓄电池、驱动电机相结合的插电式油、电双动力机动车，结合两种机动车的优势，克服彼此的劣势，使车辆的动力性、经济性、排放和续航能力均获得理想的效果。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种能实现机动车双动力驱动的插电式混合动力控制系统。当二轮、三轮和四轮机动车具备燃油发动机和蓄电池、驱动电机，结合本系统便能成为插电式双(混合)动力机动车，本系统可适用于双动力双轴驱动和双动力单轴驱动的动力系统。本技术的插电式机动车混合动力控制系统，其特征在于:包括系统控制单元(ECU)、手动控件、传感器和执行机构。所述系统控制单元(ECU)包括控制单元电路、控制芯片和控制程序，系统控制单元(ECU)接受手动控件和传感器信号，并进行处理、判断、计算和输出控制指令，执行机构按指令产生相应执行动作，实现车辆动力源(发动机和电机)相互转换；所述手动控件包括手控组合开关(手控转换开关和加力按钮)，传感器包含有:变速器档位位置传感器、车速传感器、发动机曲轴转速传感器、紧急制动传感器、油门手柄传感器、和蓄电池电压传感器。传感器所检测车辆运行状态参数(如车速、发动机曲轴转速、油门手柄位置等)转换为电信号输送至系统控制单元(ECU)，为智能控制提供依据；所述执行机构包括动力源转换执行机构、发动机启动电机执行机构、发动机停机执行机构、双动力同时驱动执行机构、倒车执行机构、倒车语音执行机构、蜂鸣报警器执行机构和电机电磁制动执行机构。执行机构接受所述系统控制单元(ECU)的各种指令，并按指令要求产生相应执行动作，实现双动力自动控制。进一步，所述系统控制单元(ECU)对所接收曲轴转速传感器、车速传感器、油门手柄位置传感器和手控组合开关的电信号进行计算、判断车辆行驶所需要的动力源(发动机驱动、电机驱动、发动机电机同时驱动)，并根据车辆行驶状态的变化进行动力源相互切换。系统具有自动切换和手控切换两种模式。当车速和负荷满足切换条件，系统控制单元(ECU)指令执行机构实施动力自动转换，驾驶者可以操控手控组合开关进行动力手控切换。在启动、低速、低负荷时仅用电机工作，在高速和中等负荷时仅用发动机工作，当重负荷时电机和发动机同时驱动车辆，提高车辆动力性。进一步，当混合动力车动力耦合机构中没有倒车功能时，利用电机反转实现倒车。电机倒车必备的两个条件:1)发动机变速器置于空挡位置避免电机倒车时反拖发动机，变速档位传感器检测变速器档位信号。2)将制动踏板踏下使ECU获得紧急制动传感器的有效信号，松开制动踏板，车辆进入倒车状态。退出空挡位置使车辆退出倒车状态。进一步，所述蓄电池出现存电不足端电压下降至设定值时系统自动转换到发动机驱动状态，并向驾驶者发出提示信号。进一步，所述发动机启动系统出现故障无法正常启动时，系统自动转换到电机驱动状态，并向驾驶者发出提示信号。进一步，所述踏下制动踏板制动传感器检测信号传递至ECU，ECU发出控制指令使电机产生电磁阻力矩对车辆起到辅助制动的作用，并通过向蓄电池充电实现制动能量有效回收。进一步，当车辆行驶过程中出现紧急制动时，系统自动切断发动机和电机动力源，系统采用复式控制，I)紧急制动信号使ECU控制程序发出指令通过执行机构切断发动机和电机动力源，即软件控制。2)由继电器组成的硬件电路切断发动机和电机动力源。复式控制能在控制程序出现错乱的情况下，也能迅速切断发动机和电机动力源，提高车辆安全性。进一步，在发动机驱动模式下，车辆起步由电机自动完成缓冲起步过程，然后自动进入发动机驱动。车辆停止行驶，发动机处于怠速状态时能自动停机。本技术的有益效果是:本技术插电式机动车混合动力控制系统能将燃油机动车和电动车的优势相结合，克服彼此的劣势。根据车辆行驶的需要提供良好的动力性、经济性，提高续航能力、减少有害气体排放和振动噪声。采用本系统的混合动力车结构简单、生产成本低，有很大市场拓展空间。【附图说明】下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述:图1为本技术的结构示意图。【具体实施方式】图1为本技术的结构示意图，如图所示:本实施例的机动车混合动力控制系统，包括所述系统控制单元(ECU)、传感器组和驱动执行机构；所述系统控制单元(ECU) I包含控制电路、单片机、控制程序和控制器外壳。所述传感器组包括所述传感器包括动力源手控转换开关2、加力按钮开关3、变速器档位位置传感器4、车速传感器5、发动机曲轴转速传感器6、制动传感器7、油门手柄传感器8、电机电流传感器9信号和蓄电池电压传感器10信号。所述执行机构包括动力源转换执行机构11、发动机启动电机执行机构12、发动机停机执行机构13、双动力同时驱动执行机构14、倒车执行机构15、倒车语音执行机构16、蜂鸣报警器执行机构17和电机电磁制动执行机构18。本实施例中，动力源手控转换开关2、加力按钮开关3、变速器档位位置传感器4、车速传感器5、发动机曲轴转速传感器6、制动器传感器7、油门手柄传感器8、电机电流传感器9信号和蓄电池电压传感器10信号将机动车行驶状态或驾驶者驾驶意图变换为电信号，并传输到系统控制单元(ECU) I。ECU根据车速、负荷等传感器信号或手动控件信号进行处理、判断、计算，最终确定机动车的驱动模式。在起步、低速、轻载时为电机驱动模式，中高速、重载时为发动机驱动模式，当重载时为电机和发动机共同驱动模式(双动力驱动)。本实施例中，动力源转换执行机构U、发动机启动电机执行机构12、发动机停机执行机构13、双动力同时驱动执行机构14接受系统控制单元(ECU)I的控制指令完成动力驱动模式的转换，即电机驱动向发动机驱动转换，发动机驱动向电机驱动转换，发动机和电机共同驱动。本实施例中，当系统控制单元(E⑶)I同时接受到变速器档位传感器4空挡位置信号和制动器传感器7有效信号，系统使车辆实现电机驱动倒车。[00当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机动车插电式混合动力控制系统，其特征在于：包括系统控制单元、手动控件、传感器和执行机构，所述系统控制单元(1)包括控制单元电路、控制芯片和控制程序，系统控制单元(1)接受手动控件和传感器信号，并进行处理、判断、计算和输出控制指令，执行机构按指令产生相应执行动作，实现车辆动力源自动或手控切换、双动力驱动、电机倒车、紧急制动安全、制动能量回收、电机失效发动机驱动、发动机失效电机驱动、车辆平稳起步、双动力失效报警功能；所述传感器包括动力源手控转换开关(2)、加力按钮开关(3)、变速器档位位置传感器(4)、车速传感器(5)、发动机曲轴转速传感器(6)、制动器传感器(7)、油门手柄传感器(8)、电机电流传感器(9)和蓄电池电压传感器(10)，手动控件表达驾驶人员的驾驶意图，传感器检测车辆运行状态，手动控件和传感器产生信号传输到系统控制单元(1)；所述执行机构包括动力源转换执行机构(11)、发动机启动电机执行机构(12)、发动机停机执行机构(13)、双动力驱动执行机构(14)、倒车执行机构(15)、倒车语音执行机构(16)、蜂鸣报警器执行机构(17)和电机电磁制动执行机构(18)；执行机构接受控制单元(1)的各种指令，实施动力转换、双动力同时驱动、倒车、发动机启停、蜂鸣器报警和电机电磁制动功能，本系统具有动力源自动切换和手控切换两种方式，当车辆处于起步、低速、低负荷运行时系统执行电机独立驱动，当车辆处于高速和中等负荷运行时系统执行发动机独立驱动，当车辆处于重载或上坡运行时系统执行电机和发动机同时驱动。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峰，
申请(专利权)人：刘峰，
类型：新型
国别省市：重庆;85