一种混合动力车辆三离合驱动装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种混合动力车辆三离合驱动装置及控制方法，属于机车技术领域。它解决如何提高动力传动效率问题。该装置包括发动机、控制模块、离合器一、离合器三、初级传动机构、末级传动机构、行星机构、电机一和电机二，电机一通过离合器三连接发动机，发动机通过离合器一连接初级传动机构，初级传动机构和电机二连接行星机构，电机二连接有离合器二，行星机构连接输出链条，控制模块电连接电机一、电机二、发动机、离合器一、离合器二和离合器三。方法如下:A、接收油门开度信号、输出转速信号；B、根据当前车辆行驶状态确定电机一、电机二及发动机的工作模式；C、根据转速扭矩关系计算并输出控制指令。本装置和方法提高了动力传动效率。

Three clutch driving device and control method for hybrid power vehicle

The invention provides a three clutch drive device of a hybrid power vehicle and a control method thereof, belonging to the technical field of locomotives. It solves the problem of how to improve the efficiency of power transmission. The device comprises a control module, engine, clutch, clutch, three primary transmission mechanism, transmission mechanism, and a motor, planetary gear motor two, a motor through a clutch three is connected to the engine, the engine through a clutch drive mechanism is connected with the primary, primary transmission mechanism and the motor two is connected with a planetary gear motor is connected with a clutch two. Two, the planetary mechanism is connected with the output chain, control module is electrically connected with a motor, motor, engine, clutch, a two clutch and the two clutch three. The method is as follows: A, receiving the throttle signal and output speed signal; B, according to the current vehicle state, a motor two to determine the motor and engine work mode; C, calculated according to the relationship between speed and torque and output control command. The device and the method improve the power transmission efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力车辆三离合驱动装置及控制方法
本专利技术属于机车
，涉及一种混合动力车辆三离合驱动装置及控制方法。
技术介绍
现有技术中发动机参与了整个行驶状态，从而导致发动机工作在不同的行驶状态下特别是车辆在低速和怠速状态，发动机工作条件差，排放差，对环境污染严重。发动机不在良好的转述和负荷条件下工组就会导致发动机工作效率低，从而在随着油价的上升，用车成本就会提高。而现有的CVT无级变速器其原理是大小不一的几组齿轮在操控下有分有合，形成不同的速比。由于是不同大小的齿轮产生的推力大小不一从而导致现有CVT无极变速结构无法解决皮带打滑的现象，从而出现了现有结构中功率传递效率差的问题。现有中国专利文献公开了申请号为CN201510134343.1的混合动力汽车及其驱动控制方法和装置，该方法包括获取混合动力汽车当前档位、动力电池的当前电量和当前所处道路的坡度；根据混合动力汽车的当前档位、动力电池的当前电量和当前所处道路的坡度判断混动动力汽车是否处于滑行启停区间；如果混合动力汽车处于滑行启停区间，则进一步获取混合动力汽车的当前车速；以及根据当前车速控制混合动力汽车进入小负荷停机功能或小负荷消火功能。该驱动控制方法和装置能够增加电量回收、增加整车的行驶里程、提高经济性能、降低油耗。但是该方法和装置电动机只能做电动机使用，发电机做发电机使用，发动机带动电动机给电池充电。可见该方案中电动机只是起到在合适的时间内替代部分发动机工作，而发电机只是单纯的起到发动机过量时用于发电的作用。由此可见本方案电动机、发电机不能协调发动机的扭矩和转速从而导致发动机不能一直工作在良好的转速和负荷状态下，由此可见本动力传动效率还有待加强。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述问题，提出了一种混合动力车辆三离合驱动装置及控制方法。该装置及控制方法解决了如何有效提高动力传动效率问题。本专利技术通过下列技术方案来实现：一种混合动力车辆三离合驱动装置，包括发动机、输出链条、用于接收车辆状态信号后做出控制判断且输出控制指令的控制模块，其特征在于，该装置还包括离合器一、离合器三、初级传动机构、末级传动机构、行星机构及能够根据控制模块调节切换发电机与电动机功能的电机一和电机二，电机一通过离合器三轴连接发动机，发动机通过离合器一轴连接初级传动机构，初级传动机构和电机二分别轴连接行星机构，电机二还轴连接有离合器二，行星机构连接输出链条，控制模块电连接电机一、电机二、发动机、离合器一、离合器二和离合器三。控制模块根据接收的车辆状态信号做出判断，车辆通过电机二做电动机运行进行启动，并进行低速运行，此时离合器一接地使其工作，在低速运行过程中电机一和发动机不工作，时离合器三不做要求，离合器二不工作使其存松开状态，由电机二工作输出驱动扭矩和转速；加速过程中离合器一和离合器二都存松开状态，离合器三工作使其电机一与发动机联合。则电机一做电动机工作带动发动机启动，此时电机二也为电动机状态工作。发动机工作在稳定的经济转速区域则离合器一松开，离合器三工作使其电机一与发动机联合，电机一作为电动机和发电机转换进行调节发动机的扭矩和转速，离合器二接地，此时电机二不工作；同时在车辆的行驶过程中根据车速和负载负荷情况进行调节电机一的电机二可以作为电动机或发电机工作。此时离合器一和离合器二一直保持松开状态。在电机一和电机二作为发电机时由发动机带动电机一、电机二发动。电机一不管作为发电机还是电动机都对发动机起到协调扭矩的作用。因此电机一与发动机通过轴直接连接从而导致电机一和发动机的转速始终保持一致。电机二通过连接行星机构与连接发动机的输出端可以同时调节发动机的扭矩和转速。在电机一、电机二作为发电机和电动机不同工作形态下对发动机的扭矩和转速进行协调，而离合器一和离合器二在发动机或电机二不需要工作时脱离驱动，离合器三在电机一不工作时进行起到脱离发动机连接轴的作用。上述离合器一、离合器二级离合器三都是为了减少摩擦及内耗，增加传输效率。且行星机构的可以从正负两个方向协调扭矩与转速从而达到增强动力传动效率的目的。从而使得发动机一直工作在良好的转速和负荷状态下，减少了发动机的排放而提高了燃油经济性。在上述的混合动力车辆三离合驱动装置中，所述行星机构包括太阳轮、行星轮与内齿圈，太阳轮与行星轮啮合，行星轮与内齿圈啮合，上述初级传动机构的输出端轴连接行星轮的行星架，电机二轴连接太阳轮，内齿圈通过末级传动机构连接输出链条。在离合器一松开时，发动机运行的扭矩和转速通过初级传动机构进行一级减速传输到行星轮，离合器二松开状态电机二工作的扭矩和转速通过轴传输给太阳轮，行星机构接收发动机及电机二的运行扭矩和转速从内齿圈传递给末级传动机构，由末级传动机构通过输出链条驱动后链轮从而使得发动机的扭矩和转速受电机二的扭矩和转速的影响。从而提高了发动机的传动效率，通过电机一和电机二同时协调发动机运行状态，使其尽可能的处于良好的转速和负荷状态，减少了发动机的排放而提高了燃油经济性。在上述的混合动力车辆三离合驱动装置中，所述控制模块包括控制器、油门开度传感器、发动机转速扭矩传感器、设置于电机一上的MG1转速扭矩传感器、设置于电机二上的MG2转速扭矩传感器和设置于后轮输出轴上的后轮输出转速传感器，所述油门开度传感器、发动机转速扭矩传感器、MG1转速扭矩传感器、MG2转速扭矩传感器和后轮输出转速传感器分别电连接控制器输入端，控制器输出端分别连接电机一、电机二、发动机、离合器一、离合器二和离合器三。MG1转速扭矩传感器检测电机一的转速和扭矩，MG2转速扭矩传感器检测电机二的转速和扭矩，控制器根据油门开度传感器确定车辆的负荷情况，同时根据后轮输出转速传感器检测的输出转速确定当前车辆的行驶速度是在低速、中速还是高速状态。从而确定在此状态下发动机、电机一、电机二、离合器一、离合器二和离合器三的工作运行情况。同时控制器根据接收的信号计算电机一需要到达到的转速和扭矩与当前检测到的电机一的转速与扭矩进行比较并判断是否对电机一和离合器三输出相应控制指令。控制器根据接收的信号计算发动机需要到达到的转速和扭矩与当前检测到的发动机的转速与扭矩进行比较并判断是否对发动机和离合器一输出相应控制指令。同理控制器计算当前状态下电机二需要达到的转速和扭矩与当前检测反馈的电机二扭矩和转速进行比较并判断是否对电机二和离合器二输出相应控制指令。在上述的混合动力车辆三离合驱动装置中，本装置还包括蓄电池，上述电机一、电机二电连接蓄电池。在电机一、电机二作为电动机工作时由蓄电池给提供电能使其正常运行，同时电机一、电机二作为发电机运行时给蓄电池充电。在上述的混合动力车辆三离合驱动装置中，控制模块还包括设置于蓄电池上的电量传感器，所述电量传感器连接于控制器的输入端。同时控制器实时接收蓄电池电量信号，对蓄电池电量进行实时监控，在蓄电池电量过低出现警戒线以下时进行怠速停车对控制电机一做发电机工作，电机二进行空转，离合器一和离合器二不工作处于松开状态，离合器三工作使电机一有发动机连接轴联合。在运行过程中比如长时间高速大负荷运行状态下离合器一和离合器二不工作处于松开状态，离合器三工作使电机一有发动机连接轴联合。发动机工作、电机一和电机二都作为电动机工作则蓄电池用电量大容易消耗过快本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力车辆三离合驱动装置，包括发动机(ENG)、输出链条、用于接收车辆状态信号后做出控制判断且输出控制指令的控制模块(4)，其特征在于，该装置还包括离合器一(CL1)、离合器三(CL3)、初级传动机构(G1)、末级传动机构(G2)、行星机构(B)及能够根据控制模块(4)调节切换发电机与电动机功能的电机一(MG1)和电机二(MG2)，电机一(MG1)通过离合器三(CL3)轴连接发动机(ENG)，发动机(ENG)通过离合器一(CL1)轴连接初级传动机构(G1)，初级传动机构(G1)和电机二(MG2)分别轴连接行星机构(B)，电机二(MG2)还轴连接有离合器二(CL2)，行星机构(B)连接输出链条，控制模块(4)电连接电机一(MG1)、电机二(MG2)、发动机(ENG)、离合器一(CL1)、离合器二(CL2)和离合器三(CL3)。

【技术特征摘要】
1.一种混合动力车辆三离合驱动装置，包括发动机(ENG)、输出链条、用于接收车辆状态信号后做出控制判断且输出控制指令的控制模块(4)，其特征在于，该装置还包括离合器一(CL1)、离合器三(CL3)、初级传动机构(G1)、末级传动机构(G2)、行星机构(B)及能够根据控制模块(4)调节切换发电机与电动机功能的电机一(MG1)和电机二(MG2)，电机一(MG1)通过离合器三(CL3)轴连接发动机(ENG)，发动机(ENG)通过离合器一(CL1)轴连接初级传动机构(G1)，初级传动机构(G1)和电机二(MG2)分别轴连接行星机构(B)，电机二(MG2)还轴连接有离合器二(CL2)，行星机构(B)连接输出链条，控制模块(4)电连接电机一(MG1)、电机二(MG2)、发动机(ENG)、离合器一(CL1)、离合器二(CL2)和离合器三(CL3)。2.根据权利要求1所述的混合动力车辆三离合驱动装置，其特征在于，所述行星机构(B)包括太阳轮(5)、行星轮(6)与内齿圈(7)，太阳轮(5)与行星轮(6)啮合，行星轮(6)与内齿圈(7)啮合，上述初级传动机构(G1)的输出端轴连接行星轮(6)的行星架(61)，电机二(MG2)轴连接太阳轮(5)，内齿圈(7)通过末级传动机构(G2)连接输出链条。3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆三离合驱动装置，其特征在于，所述控制模块(4)包括控制器(ECU)、油门开度传感器(31)、发动机转速扭矩传感器(11)、设置于电机一(MG1)上的MG1转速扭矩传感器(12)、设置于电机二(MG2)上的MG2转速扭矩传感器(13)和设置于后轮(T)输出轴上的后轮输出转速传感器(14)，所述油门开度传感器(31)、发动机转速扭矩传感器(11)、MG1转速扭矩传感器(12)、MG2转速扭矩传感器(13)和后轮输出转速传感器(14)分别电连接控制器(ECU)输入端，控制器(ECU)输出端分别连接电机一(MG1)、电机二(MG2)、发动机(ENG)、离合器一(CL1)、离合器二(CL2)和离合器三(CL3)。4.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆三离合驱动装置，其特征在于，本装置还包括蓄电池(2)，上述电机一(MG1)、电机二(MG2)电连接蓄电池(2)。5.根据权利要求4所述的混合动力车辆三离合驱动装置，其特征在于，控制模块(4)还包括设置于蓄电池(2)上的电量传感器(21)，所述电量传感器(21)连接于控制器(ECU)的输入端。6.一种混合动力车辆三离合驱动控制方法，其特征在于，本方法包括如下步骤:A、实时接收油门开度传感器(31)检测的油门开度信号、后轮输出转速传感器(14)检测的输出转速信号；B、通过油门开度比较分析确定车辆负何状况分为小负荷、大负荷，同时通过比较分析输出转速数据确定车辆的行驶车速分为停车、低速、高速，行驶车速与负荷状况匹配对应当前车辆行驶状态，根据当前的车辆行驶状态确定电机一(MG1)、电机二(MG2)、发动机(ENG)、离合器一(CL1)、离合器二(CL2)和离合器三(CL3)的工作模式；C、在步骤B中确定的工作模式下根据转速与扭矩的关系计算出需要的电机一(MG1)转速和扭矩，需要的电机二(MG2)转速和扭矩，需要的发动机(ENG)转速和扭矩，需要的电机一(MG1)转速和扭矩与反馈的当前电机一(MG1)转速和扭矩进行比较确定并输出电机一(MG1)和离合器三(CL3)的控制指令，需要的电机二(MG2)转速和扭矩与反馈的电机二(MG2)转速和扭矩进行比较确定并输出电机二(MG2)和离合器二(CL2)控制指令，需要的发动机(ENG)转速和扭矩与反馈的发动机(ENG)转速和扭矩进行比较确定输出发动机(ENG)和离合器一(CL1)控制指令。7.根据权利要求6所述的混合动力车辆三离合驱动控制方法，其特征在于，电机一(MG1...

【专利技术属性】
技术研发人员：林华中，吕浚潮，邓定红，蔡良正，
申请(专利权)人：浙江钱江摩托股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33