一种混合动力车辆驱动系统的控制方法技术方案

一种混合动力车辆驱动系统的控制方法，该驱动系统包括发动机、电机、动力电池、动力耦合器、双离合器、变速器、主减速器、差速器及驱动轮；动力耦合器包括行星架、主动锥齿轮、从动锥齿轮、传动齿轮A、传动齿轮C、传动齿轮B和传动齿轮D、电机输出轴、发动机输出轴，传动齿轮A、C分别与电机、发动机输出轴连接，电机输出轴及发动机输出轴上分别设有第一制动器、第二制动器和单离合器；本发明专利技术经动力耦合器进行动力分配，接合对应的离合器即可实现起动发动机模式、电机驱动模式、发动机驱动模式、混合动力驱动模式、驻车充电模式、行车充电模式、制动能量回收模式，可有效解决现有混合动力驱动系统和混合动力车辆结构复杂、成本高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力车辆驱动系统的控制方法
本专利技术涉及混合动力汽车
，更具体地说，涉及一种混合动力车辆驱动系统的控制方法。
技术介绍
通常所说的混合动力一般是指油电混合动力，即燃料（汽油，柴油等）和电能的混合，混合动力汽车是由发动机驱动和电机驱动两种方式，这两种方式可以独立或者共同使用，随着环保要求愈加严格和石油资源日益枯竭，汽车行业开始由传统的追求高功率、高能耗模式向低能耗，高清洁的方向转型。近年来新能源汽车正在逐渐取代传统燃油车，但纯电动汽车仍存在电池密度低、续航里程短、安全性不足的问题，故目前产销量仍不高。此时混合动力汽车在传统的燃油汽车上进行改进，既节省了能耗又提高了动力，在一定程度上有效解决了上述两者存在问题。差速器作为车辆必须使用的一种传动装置能够使左、右或前、后驱动轮实现以不同转速转动的机构，主要由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成，功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右车轮以不同转速滚动，即保证两侧驱动车轮尽量作纯滚动运动。双离合变速器DCT除了拥有手动变速器的灵活性及自动变速器的舒适性外，还能提供几乎无间断的动力输出，换挡快速顺畅，换挡过程中，控制单元可对双离合器和各挡结合套进行精确的操作，离合器可干性或者在油池中运行，动力轮流由奇偶挡位交替传递给第二轴，其结果是换挡过程中的动力中断非常小，舒适程度可与自动变速器相媲美，但油耗却和手动变速器一样。本专利技术将上述技术结合用以解决现有混合动力系统结构复杂、技术不成熟的问题。
技术实现思路
有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种混合动力车辆驱动系统的控制方法，该系统结构紧凑、实用性强、控制准确，舒适性好，工作模式多，可有效解决现有混合动力驱动系统和混合动力车辆结构复杂、成本高的问题。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种混合动力车辆驱动系统的控制方法，该驱动系统包括发动机、电机、动力电池、动力耦合器、双离合器、变速器、主减速器、差速器及驱动轮；所述动力耦合器包括行星架、主动锥齿轮、从动锥齿轮、传动齿轮A、传动齿轮C、传动齿轮B和传动齿轮D、电机输出轴、发动机输出轴；控制方法如下：（1）起动发动机模式：电机工作，第一制动器、第二制动器制动解除，单离合器接合，动力经电机、动力耦合器到发动机，起动发动机；（2）电机驱动模式：中低负荷时，电机工作，发动机不工作，第一制动器解除，单离合器断开，动力经电机、动力耦合器到双离合器；（3）发动机驱动模式：中负荷时，发动机工作，电机停止工作，第一制动器、第二制动器解除，单离合器接合，动力经发动机、动力耦合器到双离合器；（4）混合动力驱动模式：高负荷时，发动机与电机同时工作，第一制动器、第二制动器解除，单离合器接合，动力经发动机和电机、动力耦合器到双离合器；（5）驻车充电模式：动力电池电量不足时利用发动机对电机反向充电，发动机工作，第一制动器、第二制动器解除，单离合器接合，动力经发动机、动力耦合器到电机；（6）行车充电模式：当行车过程中动力电池电量不足时，发动机一部分动力驱动车辆继续行驶，一部分动力通过动力耦合器向电机反向充电；此时发动机工作，第一制动器、第二制动器解除，单离合器接合，动力经发动机、动力耦合器到电机；（7）制动能量回收模式：当制动减速时，可利用制动回收动能，动力经驱动轮、差速器、主减速器、变速器、双离合器、动力耦合器到电机，电机反向对动力电池充电。进一步的，所述传动齿轮A与电机输出轴连接，所述电机输出轴上设有第一制动器，所述传动齿轮C与发动机输出轴连接，所述发动机输出轴上设有第二制动器和单离合器。进一步的，起动发动机模式中，所述动力耦合器中动力传递路线为：电机输出轴、传动齿轮A、传动齿轮B和传动齿轮D、传动齿轮C、发动机输出轴。进一步的，电机驱动模式中，所述动力耦合器中动力传递路线为：电机输出轴、传动齿轮A、传动齿轮B和传动齿轮D、行星架、主动锥齿轮、从动锥齿轮。进一步的，发动机驱动模式中，所述动力耦合器中动力传递路线为：发动机输出轴、传动齿轮C、传动齿轮B和传动齿轮D、行星架、主动锥齿轮、从动锥齿轮。进一步的，混合动力驱动模式中，所述动力耦合器中共两条动力传递路线，一条为：发动机输出轴、传动齿轮C、传动齿轮B和传动齿轮D、行星架、主动锥齿轮、从动锥齿轮；另一条为：电机输出轴、传动齿轮A、传动齿轮B和传动齿轮D、行星架、主动锥齿轮、从动锥齿轮；两条动力传递路线在动力耦合器中完成动力耦合后输出。进一步的，驻车充电模式中，所述动力耦合器中动力传递路线为：发动机输出轴、传动齿轮C、传动齿轮B和传动齿轮D、传动齿轮A、电机输出轴。进一步的，行车充电模式中，所述动力耦合器中动力传递路线为：发动机输出轴、传动齿轮C、传动齿轮B和传动齿轮D、传动齿轮A、电机输出轴。进一步的，制动能量回收模式中，所述动力耦合器中动力传递路线为：从动锥齿轮、主动锥齿轮、行星架、传动齿轮B和传动齿轮D、传动齿轮A到电机输出轴，完成制动能量回收。本专利技术的有益效果是：本专利技术中的驱动系统，使用的动力耦合器基于普通差速器结构设计，采用双离合器变速器，传动平顺，可传递较大扭矩，工作可靠；本专利技术的驱动系统应用于混合动力汽车，通过控制发动机、电机的工作模式，经动力耦合器进行动力分配，接合对应的离合器即可实现多种工作模式，包括发动机驱动模式、混合动力驱动模式、电机驱动模式、驻车充电模式、能量回收模式及行车充电模式，中低负荷时，使用发动机或电机单独驱动模式；高负荷时，使用混合驱动模式；工作的同时可以选择性地反向充电，能量利用率高；通过能量管理系统的调控，能有效地提高传动效率和动力性，降低能耗，减少成本，实现了节能减排的目的。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是为本专利技术混合动力车辆的驱动系统的结构示意图；图2为本专利技术动力耦合器的结构示意图；附图标记：1、动力电池，2、电机，3、第一制动器，4、动力耦合器，401、电机输出轴，402、主动锥齿轮，403、从动锥齿轮，404、发动机输出轴，405、行星架，406、传动齿轮A，407、传动齿轮C，408、传动齿轮B，409、传动齿轮D，5、第二制动器，6、单离合器，7、发动机，8、双离合器，9、变速器，10、主减速器，11、差速器，12、驱动轮。具体实施方式下面给出具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步清楚、完整、详细地说明。本实施例是以本专利技术技术方案为前提的最佳实施例，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。一种混合动力车辆驱动系统的控制方法，如图1所示，该驱动系统包括发动机7、电机2、动力电池1、动力耦合器4、双离合器8、变速器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合动力车辆驱动系统的控制方法，其特征在于，该驱动系统包括发动机（7）、电机（2）、动力电池（1）、动力耦合器（4）、双离合器（8）、变速器（9）、主减速器（10）、差速器（11）及驱动轮（12）；所述动力耦合器（4）包括行星架（405）、主动锥齿轮（402）、从动锥齿轮（403）、传动齿轮A（406）、传动齿轮C（407）、传动齿轮B（408）和传动齿轮D（409）、电机输出轴（401）、发动机输出轴（404）；/n控制方法如下：/n（1）起动发动机模式：电机（2）工作，第一制动器（3）、第二制动器（5）制动解除，单离合器（6）接合，动力经电机（2）、动力耦合器（4）到发动机（7），起动发动机（7）；/n（2）电机驱动模式：中低负荷时，电机（2）工作，发动机（7）不工作，第一制动器（3）解除，单离合器（6）断开，动力经电机（2）、动力耦合器（4）到双离合器（8）；/n（3）发动机驱动模式：中负荷时，发动机（7）工作，电机（2）停止工作，第一制动器（3）、第二制动器（5）解除，单离合器（6）接合，动力经发动机（7）、动力耦合器（4）到双离合器（8）；/n（4）混合动力驱动模式：高负荷时，发动机（7）与电机（2）同时工作，第一制动器（3）、第二制动器（5）解除，单离合器（6）接合，动力经发动机（7）和电机（2）、动力耦合器（4）到双离合器（8）；/n（5）驻车充电模式：动力电池（1）电量不足时利用发动机（7）对电机（2）反向充电，发动机（7）工作，第一制动器（3）、第二制动器（5）解除，单离合器（6）接合，动力经发动机（7）、动力耦合器（4）到电机（2）；/n（6）行车充电模式：当行车过程中动力电池（1）电量不足时，发动机（7）一部分动力驱动车辆继续行驶，一部分动力通过动力耦合器（4）向电机（2）反向充电；此时发动机（7）工作，第一制动器（3）、第二制动器（5）解除，单离合器（6）接合，动力经发动机（7）、动力耦合器（4）到电机（2）；/n（7）制动能量回收模式：当制动减速时，可利用制动回收动能，动力经驱动轮（12）、差速器（11）、主减速器（10）、变速器（9）、双离合器（8）、动力耦合器（4）到电机（2），电机（2）反向对动力电池（1）充电。/n...

【技术特征摘要】
1.一种混合动力车辆驱动系统的控制方法，其特征在于，该驱动系统包括发动机（7）、电机（2）、动力电池（1）、动力耦合器（4）、双离合器（8）、变速器（9）、主减速器（10）、差速器（11）及驱动轮（12）；所述动力耦合器（4）包括行星架（405）、主动锥齿轮（402）、从动锥齿轮（403）、传动齿轮A（406）、传动齿轮C（407）、传动齿轮B（408）和传动齿轮D（409）、电机输出轴（401）、发动机输出轴（404）；
控制方法如下：
（1）起动发动机模式：电机（2）工作，第一制动器（3）、第二制动器（5）制动解除，单离合器（6）接合，动力经电机（2）、动力耦合器（4）到发动机（7），起动发动机（7）；
（2）电机驱动模式：中低负荷时，电机（2）工作，发动机（7）不工作，第一制动器（3）解除，单离合器（6）断开，动力经电机（2）、动力耦合器（4）到双离合器（8）；
（3）发动机驱动模式：中负荷时，发动机（7）工作，电机（2）停止工作，第一制动器（3）、第二制动器（5）解除，单离合器（6）接合，动力经发动机（7）、动力耦合器（4）到双离合器（8）；
（4）混合动力驱动模式：高负荷时，发动机（7）与电机（2）同时工作，第一制动器（3）、第二制动器（5）解除，单离合器（6）接合，动力经发动机（7）和电机（2）、动力耦合器（4）到双离合器（8）；
（5）驻车充电模式：动力电池（1）电量不足时利用发动机（7）对电机（2）反向充电，发动机（7）工作，第一制动器（3）、第二制动器（5）解除，单离合器（6）接合，动力经发动机（7）、动力耦合器（4）到电机（2）；
（6）行车充电模式：当行车过程中动力电池（1）电量不足时，发动机（7）一部分动力驱动车辆继续行驶，一部分动力通过动力耦合器（4）向电机（2）反向充电；此时发动机（7）工作，第一制动器（3）、第二制动器（5）解除，单离合器（6）接合，动力经发动机（7）、动力耦合器（4）到电机（2）；
（7）制动能量回收模式：当制动减速时，可利用制动回收动能，动力经驱动轮（12）、差速器（11）、主减速器（10）、变速器（9）、双离合器（8）、动力耦合器（4）到电机（2），电机（2）反向对动力电池（1）充电。


2.如权利要求1所述的一种混合动力车辆驱动系统的控制方法，其特征在于，所述传动齿轮A（406）与电机输出轴（401）连接，所述电机输出轴（401）上设有第一制动器（3），所述传动齿轮C（407）与发动机输出轴（404）连接，所述发动机输出轴（404）上设有第二制动器（5）和单离合器（6）。


3.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐立友，康健健，赵一荣，刘孟楠，闫祥海，李妍颖，雷生辉，仝一锟，胥文翔，张勇刚，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南;41