双电机混合动力驱动系统及摩托车技术方案

本发明专利技术公开了一种双电机混合动力驱动系统及摩托车，包括P1电机，设置于发动机的曲轴上，用于发电和发动机的启停；发动机，为P1电机提供发电动力，或通过离合器的结合和分离进行动力传输，用于为车辆提供燃油驱动动力；P3电机，用于为车辆提供电能驱动动力和能量回馈；控制系统，通过控制P1电机、P3电机和发动机对车辆所需的运行状态进行控制。双电机混合动力驱动系统用于摩托车后，通过双电机的控制，使发动机运行在混动系统的高效率范围，满足整车的各种行驶工作需求，同时相比燃油发动机油耗与排放大幅度降低，能够达到动力性能提升、节能降排的经济效益。能降排的经济效益。能降排的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
双电机混合动力驱动系统及摩托车


[0001]本专利技术涉及油电混合动力
领域，具体涉及一种双电机混合动力驱动系统及摩托车。

技术介绍

[0002]目前新能源混合动力汽车大力发展，其中节能型的混合动力技术燃油车，国外品牌丰田、本田已在市场大量销售多年，受到市场好评，国内比亚迪等企业也相继推出类似产品，汽车行业内节能型混合动力燃油车技术快速发展。
[0003]基于汽车的节能型混合动力技术，为应对全球节能减排低碳的政策环境，在摩托车动力上发展节能型混合动力技术是重要研究方向。摩托车发动机由于整机尺寸小，重量、体积功率比要求高，成本等影响，产品设计的要求更高。
[0004]现有的燃油摩托车或混合摩托车通常配置机械变速箱或CVT无级变速。使用机械变速箱时在换挡时会存在顿挫感，需要手或脚进行换挡操作；使用CVT无级变速则工作效率较低，理想状态时工作效率小于80％，实际测试小于70％，同时CVT皮带维护周期短更换成本高。
[0005]因此，基于在摩托车发动机的原空间变换较小的范围内，需要对现有的动力驱动系统进行改进，能够保证在满足整车的各项功率的前提下，降低燃油消耗，提升动力性。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术公开的双电机混合动力驱动系统及摩托车，目的是提供了一种在不同骑行工况下能够分配发动机驱动和电机驱动的组合方式，使该双电机混合动力驱动系统及摩托车在各个运行工况下能够保障最高效的发动机使用效率，同时摩托车在使用时无顿挫感，车速覆盖面广，能兼顾加速及爬坡的功能，还具备增加续航里程和提供冗余保护功能。
[0007]本专利技术公开的一种双电机混合动力驱动系统，包括：
[0008]P1电机，设置于发动机的曲轴上，用于发电和发动机的启停；
[0009]发动机，为P1电机提供发电动力，或通过离合器的结合和分离进行动力传输，用于为车辆提供燃油驱动动力；
[0010]P3电机，用于为车辆提供电能驱动动力或车辆滑行、制动时发电；
[0011]控制系统，通过控制P1电机、P3电机和发动机对车辆所需的运行状态进行控制。
[0012]本专利技术中，P1电机为可实现启停功能和发电控制的ISG电机,安装在发动机曲轴的一端，主要作用为控制发动机的启停和通过发动机驱动发电为车载电池充能；该装置的发动机使用的是常规技术中的发动机，通过离合器的结合与分离进行燃油动力传输，但该发动机取消了原发动机结构上的不可控发电机、启动电机及启动电机传动机构，采用ISG电机和新的传动系统，使传动系统的结构更加简单，同时发动机的启动工况下没有原启动电机结构齿轮及单向碰撞器的机械噪音，实现了无声启动；P3电机为驱动电机，通过车载电池供
能为车辆提供电能驱动动力，属于常规技术手段，在此不再赘述；控制系统主要根据发动机的不同工况，控制发动机提供最佳能量转化率的燃油输出动力并配合可控发电机、驱动电机输入或输出电能动力，使发动机始终处在最佳工作状态，同时发动机的性能(动力性、经济型、排放性)达到最佳，该装置的控制系统可包含但不限于发动机控制单元(ECU)，发电机控制单元(GCU),驱动电机控制单元(MCU)，属于现有技术，在此不再赘述。控制系统可由多个单元集成一体或独立单元连接而成。
[0013]进一步，还包括传动系统，用于接收和传递燃油驱动力和电能驱动动力，并输出至车辆的驱动轮，所述传动系统包括：
[0014]第一齿轮，安装在发动机曲轴的输出端上，与发动机的曲轴传动配合用于传递发动机动力；
[0015]传动轴Ⅰ，用于设置所述离合器并与离合器的动力输出端传动配合；离合器摩擦片组合套在传动轴Ⅰ上一同旋转，通过离合器的分离和结合实现发动机动力的输出和切断；
[0016]第二齿轮，与第一齿轮传动啮合并与离合器的动力输入端传动配合；第二齿轮与离合器外罩组合在一起绕传动轴Ⅰ旋转但不直接输出动力到传动轴Ⅰ。
[0017]第三齿轮，安装在传动轴Ⅰ上并与所述传动轴Ⅰ传动配合，当离合器结合时，用于传递发动机动力；
[0018]第四齿轮，传动配合设置于P3电机的动力输出端，用于传递驱动电机的驱动动力或制动阻力。
[0019]第五齿轮，通过与第三齿轮和第四齿轮啮合接收发动机动力和驱动电机驱动力或阻力，用于输出动力驱动车辆或制动。
[0020]进一步，还包括与第五齿轮传动配合设置的传动轴Ⅱ和设置于传动轴Ⅱ上的输出链轮，所述传动轴Ⅱ用于接收第五齿轮的输出动力或制动阻力并通过输出链轮输出至车辆驱动轮；本专利技术的传动轴Ⅱ是与第五齿轮传动配合的传动轴，用于安装第五齿轮和输出链轮，输出链轮与传动轴也是传动配合；传动轴Ⅱ通过接收第五齿轮的输出动力或阻力，将动力或阻力传递至输出链轮，并由输出链轮输出动力或阻力至车辆后轮实现车辆的驱动或减速制动。
[0021]进一步，所述控制系统通过控制P1电机、P3电机和发动机，使车辆能够处于：A纯电行驶状态、B纯油行驶状态、C串联行驶状态、D并联行驶状态、E能量回馈状态或F驻车发电状态；上述所有状态均是控制系统通过控制发动机节气门、P1+P3电机匹配整车车速和负荷对发动机转速与发动机输出性能进行调节，实现自动变速的特点，类似汽车E
‑
CVT形式，使混合动力系统维持在高效率低油耗低排放的状态；
[0022]所述车辆只会同时存在上述状态的一种。
[0023]进一步，所述车辆处于低速行驶或急加速时，使用所述串联行驶状态进行行驶；所述串联行驶状态下发动机工作且离合器断开，所述发动机驱动P1电机发电为P3电机提供能量，所述P3电机为车辆输出电能驱动动力。当常规燃油发动机驱动整车低速行驶时，发动机长期处于低效的高油耗的工作范围，或当整车急加速时，发动机为保证整车的动力性，迫使发动机工作在低效高油耗高排放的工作范围，在上述两种情况下，混合动力系统在此工况范围运行，采用离合器断开，通过发动机运行在高效低油耗低排放的工作范围发电提供电能，利用驱动电机的高效动力特性，使用电能驱动车辆，即为串联状态。使用串联状态下混
合动力系统总体的燃油能量转化效率仍高于常规燃油发动机。
[0024]进一步，所述车辆处于中高速行驶时，使用所述纯油或并联行驶状态进行行驶。当整车处于中高速行驶时，发动机工作在相对高效的低油耗范围，混合动力系统在此工况范围，采用离合器结合，发动机直接驱动整车，减少发电和电驱动的能量转化损失，仅通过控制P1电机的发电量和P3电机的驱动力(T
发动机
‑
T
p1
+T
p3
＝T
整车
)，P1电机发电时，P3电机不驱动；P3电机驱动时，P1电机不发电；保证发动机在各转速(即整车车速)一直工作维持最优油耗最低排放的工作状态，即纯油或并联状态。
[0025]进一步，所述并联行驶状态下发动机工作且离合器结合为车辆提供燃油驱动动力，所述P1电机不发电，同时所述P3电机为车辆提供电能驱动动力；发动机工作，P1电机不发电，离合器结合，P3电机工作状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双电机混合动力驱动系统，其特征在于：包括：P1电机，设置于发动机的曲轴上，用于发电和发动机的启停；发动机，为P1电机提供发电动力，或通过离合器的结合和分离进行动力传输，用于为车辆提供燃油驱动动力；P3电机，用于为车辆提供电能驱动动力或车辆滑行、制动时发电；控制系统，通过控制P1电机、P3电机和发动机对车辆所需的运行状态进行控制。2.根据权利要求1所述的双电机混合动力驱动系统，其特征在于：还包括传动系统，所述传动系统包括：第一齿轮，与发动机的曲轴传动配合；传动轴Ⅰ，用于设置所述离合器并与离合器的动力输出端传动配合；第二齿轮，与第一齿轮传动啮合并与离合器的动力输入端传动配合；第三齿轮，与所述传动轴Ⅰ传动配合；第四齿轮，传动配合设置于P3电机的动力输出端；第五齿轮，用于输出动力驱动车辆或输出阻力制动车辆，且与第三齿轮和第四齿轮啮合。3.根据权利要求2所述的双电机混合动力驱动系统，其特征在于：还包括与第五齿轮传动配合设置的传动轴Ⅱ和设置于传动轴Ⅱ上的输出链轮，所述传动轴Ⅱ用于接收第五齿轮的输出动力或阻力并通过输出链轮传递至车辆驱动轮。4.根据权利要求1所述的双电机混合动力驱动系统，其特征在于：所述控制系统通过控制P1电机、P3电机和发动机，使车辆能够处于：A纯电行驶状态；B纯油行驶状态；C串联行驶状态；D并联行驶状态；E能量回馈状态；F驻车发电状态；所述车辆只会同时存在上述状态的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鑫，王世龙，张斌，石应辉，王鹏，朱楷，杨承志，何泽元，
申请(专利权)人：重庆隆鑫发动机有限公司隆鑫通用动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：