專利名稱：一種車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)及一種節(jié)油控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交通運輸裝備領(lǐng)域，尤其涉及一種車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)及一種節(jié)油控制方法。
背景技術(shù)：
車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)有串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)三種形式。
串聯(lián)混合動力系統(tǒng)一般先由發(fā)電機將發(fā)動機輸出的動力全部轉(zhuǎn)換為電能，再經(jīng)電動機將電能轉(zhuǎn)換為機械能驅(qū)動車輪，其優(yōu)點是可實現(xiàn)發(fā)動機的最優(yōu)控制，缺點是經(jīng)兩次能量全部轉(zhuǎn)換，損失能量過大。
并聯(lián)系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的汽車傳動系統(tǒng)基礎(chǔ)上，另加一路電動驅(qū)動系統(tǒng)，為汽車加速或爬坡時提供輔助動力，其優(yōu)點是能量轉(zhuǎn)換的比例較少，缺點是發(fā)動機與車輪間靠直接的機械連接，發(fā)動機不能總在高效率點工作。
現(xiàn)有的混聯(lián)系統(tǒng)是采用一套行星齒輪機構(gòu)，行星架與發(fā)動機連接，太陽輪與發(fā)電機連接，齒圈與電動機連接，并設(shè)置有用于驅(qū)動車輛的動力輸出接口，這種結(jié)構(gòu)可以發(fā)揮串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點，但是由于齒圈的轉(zhuǎn)速較低，所要求的電動機轉(zhuǎn)矩勢必很大，這種低速大轉(zhuǎn)矩的電動機的缺點是體積大、重量大、材料成本高。
為解決上述問題，后來有人采用兩套行星齒輪機構(gòu)，兩套行星齒輪機構(gòu)中的兩個轉(zhuǎn)速較高、轉(zhuǎn)矩較小的太陽輪分別連接發(fā)電機和電動機。如中國專利文獻CN101318462A于 2008年12月10日公開的混合動力車輛驅(qū)動系統(tǒng)，該混合動力車輛驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機、空心軸發(fā)電機、電動機、逆變器、電池和安裝在機殼內(nèi)的前行星齒輪機構(gòu)，所述機殼內(nèi)還安裝有后行星齒輪機構(gòu)；所述發(fā)動機的輸出端穿過所述發(fā)電機的空心軸連接所述前行星齒輪機構(gòu)的行星架，所述前行星齒輪機構(gòu)的齒圈連接所述后行星齒輪機構(gòu)的行星架，所述前行星齒輪機構(gòu)的太陽輪連接所述空心軸發(fā)電機，所述空心軸發(fā)電機經(jīng)逆變器連接所述電池，所述電池經(jīng)逆變器連接所述電動機，所述電動機連接所述后行星齒輪機構(gòu)的太陽輪，所述后行星齒輪機構(gòu)的齒圈固定在機殼上，所述后行星齒輪機構(gòu)的行星架上設(shè)置有用于車輛的動力輸出接口。
前述專利技術(shù)從理論上解決了低速大轉(zhuǎn)矩的電動機所帶來缺點，但實施推廣中也有很多不足如雙行星輪機構(gòu)成本高、傳動復(fù)雜，其維護成本也高；再如空心軸發(fā)電機對機械精度要求很高，成本也很高，尤其是對于大型車輛，并不適用；再有就是現(xiàn)有技術(shù)的車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)控制難度大。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種結(jié)構(gòu)簡潔的車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的還在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種低成本的車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的還在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種用于車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的節(jié)油方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。
一種車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，包括一行星耦合器和變速箱，行星耦合器輸出端連接變速箱的輸入端，變速箱的輸出端即為該車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的輸出端，行星耦合器包括太陽輪、用于安裝行星輪的行星架、齒圈，其特征在于所述行星架定義為行星耦合器的第一輸入端，所述太陽輪定義為行星耦合器的第二輸入端，所述行星耦合器的齒圈定義為行星耦合器的輸出端；該車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)還包括發(fā)動機、第一電機、第二電機；發(fā)動機的輸出軸連接行星耦合器的第一輸入端，第一電機的輸出軸通過第一過渡齒輪連接行星耦合器的第二輸入端，第二電機通過第二過渡齒輪連接行星耦合器的輸出端；所述行星耦合器與所述變速箱之間未設(shè)置離合裝置；還包括系統(tǒng)控制器和由該系統(tǒng)控制器控制的發(fā)動機控制器、第一電機控制器、第二電機控制器。
車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于所述第一電機和所述第二電機均為驅(qū)動/ 發(fā)電兩用電機。
車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于所述變速箱為四檔變速箱。
車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于該四檔變速箱包括變速箱輸入軸、變速箱輸出軸、和中間軸，其中變速箱輸入軸和變速箱輸出軸同心設(shè)置，中間軸與變速箱輸出軸平行；該四檔變速箱還包括一檔齒輪、二檔齒輪、三檔齒輪、四檔齒輪，以及第一中間輪、第二中間輪、第三中間輪、第四中間輪，其中，四檔齒輪與變速箱輸入軸制成一體，三檔齒輪、二檔齒輪、一檔齒輪依次可轉(zhuǎn)動地套設(shè)于變速箱輸出軸，第一中間輪與中間軸制成一體，第二中間輪、第三中間輪、第四中間輪均與中間軸固定連接，并且第一中間輪與一檔齒輪嚙合、 第二中間輪與二檔齒輪嚙合、第三中間輪與三檔齒輪嚙合、第四中間輪與四檔齒輪嚙合；該四檔變速箱還包括分別與一檔齒輪、二檔齒輪、三檔齒輪、四檔齒輪固定連接的一檔齒輪花鍵、二檔齒輪花鍵、三檔齒輪花鍵、四檔齒輪花鍵，一檔齒輪花鍵和二檔齒輪花鍵具有相同的齒數(shù)和模數(shù)，三檔齒輪花鍵和四檔齒輪花鍵具有相同的齒數(shù)和模數(shù)，該四檔變速箱還包括與變速箱輸出軸固定連接的輸出軸第一花鍵轂和第二花鍵轂，輸出軸第一花鍵轂與一檔齒輪花鍵及二檔齒輪花鍵具有相同的齒數(shù)和模數(shù)，輸出軸第二花鍵轂與三檔齒輪花鍵及四檔齒輪花鍵具有相同的齒數(shù)和模數(shù)；該四檔變速箱還包括用于將所述輸出軸第一花鍵轂與所述一檔齒輪花鍵或二檔齒輪花鍵跨接的第一接合齒套，以及將所述輸出軸第二花鍵轂與三檔齒輪花鍵或四檔齒輪花鍵跨接的第二接合齒套。
車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于所述第一接合齒套及所述第二接合齒套具有跨接狀態(tài)和空置狀態(tài)兩種狀態(tài)；所述跨接狀態(tài)是指，第一接合齒套將一檔齒輪花鍵或二檔齒輪花鍵與第一花鍵轂跨接，或第二接合齒套將三檔齒輪花鍵或四檔齒輪花鍵與第二花鍵轂跨接；所述空置狀是指所述第一接合齒套及所述第二接合齒套均不跨接的狀態(tài)。
本發(fā)明的目的還可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。
一種節(jié)油控制方法，適用于權(quán)利要求1-3任意一項車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于包括以下步驟S1.檢測齒圈轉(zhuǎn)速；S2.計算發(fā)動機允許的運行轉(zhuǎn)速區(qū)間；S3.確定發(fā)動機瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速；S4.確定發(fā)動機在瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速的出力；S5.檢測駕駛員給出的油門開度；S6.計算整車推力需求；S7.匹配第一電機和第二電機輸出參數(shù)；S8.向控6制器輸出參數(shù)；S9.輸出動力；S10.偶合后動力輸出給后端；Sll.轉(zhuǎn)Sl步驟；其中，Sl步驟檢測齒圈轉(zhuǎn)速，是指直接檢測齒圈轉(zhuǎn)速，或通過檢測整車速度，再通過車輛傳動參數(shù)換數(shù)成齒圈轉(zhuǎn)速；S2步驟計算發(fā)動機允許的運行轉(zhuǎn)速區(qū)間，是依據(jù)行星偶合器的轉(zhuǎn)動比，計算在 Sl步驟所檢測的齒圈轉(zhuǎn)速下，發(fā)動機允許的運行轉(zhuǎn)速區(qū)間；S3步驟確定發(fā)動機瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速，是指根據(jù)節(jié)油原則，依據(jù)發(fā)動機功率特性曲線，確定發(fā)動力瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速；S4 步驟確定發(fā)動機在瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速的力矩，是指依據(jù)發(fā)動機功率特性曲線，確定發(fā)動機力輸出力矩值；S6步驟計算整車推力需求，是指根據(jù)油門開度值，判斷駕駛員的加/減速的行車意圖數(shù)值，并確定整車所需推力數(shù)值；S7步驟匹配第一電機和第二電機輸出參數(shù)，第一電動機的輸出力矩通過發(fā)動機在瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速的輸出力矩和行星偶合器的傳動比確定，確定的原則是第一電機和發(fā)動機輸出力矩經(jīng)行星偶合器偶合后同步輸出；第二發(fā)動機的輸出力矩由整車推力需求數(shù)值、發(fā)動機力輸出力矩值和行星偶合器的傳動比確定；S8 步驟向控制器輸出參數(shù)，是指Sl步驟和S5步驟的檢測結(jié)果傳送給系統(tǒng)控制器HCU，S2-S4 步驟和S5-S7步驟均由系統(tǒng)控制器HCU完成，并且由統(tǒng)控制器HCU向發(fā)動機控制器、第一電機控制器、第二電機控制器輸出參數(shù)，包括輸出發(fā)動機瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速、第一電機的輸出力矩、第二電機的輸出力矩；SlO步驟偶合后動力輸出給后端，是指將發(fā)動機和第二電機的輸出力矩通過行星偶合器偶合后，輸出給變速箱；Sll步驟轉(zhuǎn)Sl步驟，是指進入下一個循環(huán)。
一種節(jié)油控制方法，其特征在于所述第一電機和所述第二電機均為驅(qū)動/發(fā)電兩用電機。
一種節(jié)油控制方法，其特征在于所述第一電機也是發(fā)動機的啟動電機。
一種節(jié)油控制方法，其特征在于所述第二電機也是變速箱的同步電機。
一種節(jié)油控制方法，其特征在于所述變速箱為四檔變速箱；該四檔變速箱包括變速箱輸入軸、變速箱輸出軸、和中間軸，其中變速箱輸入軸和變速箱輸出軸同心設(shè)置，中間軸與變速箱輸出軸平行；該四檔變速箱還包括一檔齒輪、二檔齒輪、三檔齒輪、四檔齒輪， 以及第一中間輪、第二中間輪、第三中間輪、第四中間輪，其中，四檔齒輪與變速箱輸入軸制成一體，三檔齒輪、二檔齒輪、一檔齒輪依次可轉(zhuǎn)動地套設(shè)于變速箱輸出軸，第一中間輪、第二中間輪、第三中間輪、第四中間輪均與中間軸固定連接，并且第一中間輪與一檔齒輪嚙合、第二中間輪與二檔齒輪嚙合、第三中間輪與三檔齒輪嚙合、第四中間輪與四檔齒輪嚙合；該四檔變速箱還包括分別與一檔齒輪、二檔齒輪、三檔齒輪、四檔齒輪固定連接的一檔齒輪花鍵、二檔齒輪花鍵、三檔齒輪花鍵、四檔齒輪花鍵，一檔齒輪花鍵和二檔齒輪花鍵具有相同的齒數(shù)和模數(shù)、三檔齒輪花鍵、四檔齒輪花鍵具有相同的齒數(shù)和模數(shù)，該四檔變速箱還包括與變速箱輸出軸固定連接的輸出軸第一花鍵轂和第二花鍵轂，輸出軸第一花鍵轂與一、二檔齒輪花鍵具有相同的齒數(shù)和模數(shù)，輸出軸第二花鍵轂與三、四檔齒輪花鍵具有相同的齒數(shù)和模數(shù)。該四檔變速箱還包括用于將所述輸出軸第一花鍵轂和第二花鍵轂與所述一檔齒輪花鍵、二檔齒輪花鍵、三檔齒輪花鍵、四檔齒輪花鍵之一跨接的一二檔接合齒套以及三四檔接合齒套，所述接合齒套還具有不與一檔齒輪花鍵、二檔齒輪花鍵、三檔齒輪花鍵、 四檔齒輪花鍵任意一個跨接的空置狀態(tài)；所述第二電機也是變速箱的同步電機。
本發(fā)明的車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，包括一行星耦合器和變速箱，行星耦合器輸出端連接變速箱的輸入端，變速箱的輸出端即為該車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的輸出端，行星耦合器包括太陽輪、用于安裝行星輪的行星架、齒圈，其特征在于所述行星架定義為行星耦合器的第一輸入端，所述太陽輪定義為行星耦合器的第二輸入端，所述行星耦合器的齒圈定義為行星耦合器的輸出端；該車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)還包括發(fā)動機、第一電機、第二電機；發(fā)動機的輸出軸連接行星耦合器的第一輸入端，第一電機的輸出軸連接行星耦合器的第二輸入端，第二電機通過第二過渡齒輪連接行星耦合器的輸出端；所述行星耦合器與所述變速箱之間未設(shè)置離合裝置，也就是說所述行星耦合器與所述變速箱之間采用無離合連接；還包括系統(tǒng)控制器和由該系統(tǒng)控制器控制的發(fā)動機控制器、第一電機控制器、第二電機控制器。由于采用了一個行星耦合器，并通過無離合的變速箱，使發(fā)動機的轉(zhuǎn)速期間更為合理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)簡潔，而且成本低。本發(fā)明的節(jié)油方法，與本發(fā)明的車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)源于一個發(fā)明構(gòu)想，是通過本發(fā)明之車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)的控制方法之一，與車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)均具有未設(shè)置離合裝置、系統(tǒng)控制器、發(fā)動機控制器、第一電機控制器、第二電機控制器等特定技術(shù)特征，因而一并提出申請。


圖1是本發(fā)明第一個實施例的示意圖。
圖2是本發(fā)明第一個實施例的控制框圖。
圖3是本發(fā)明第二個實施例的流程圖。
圖1中的附圖標記的含義如下100 行星耦合器，101 太陽輪、行星耦合器第二輸入端，102 行星架、行星耦合器第一輸入端，103 齒圈、行星耦合器輸出端，104 行星齒輪， 105 發(fā)動機，106 第一電機，107 第二電機，108 第二電機過渡齒輪，109 第一電機過渡齒輪，200 四檔變速箱，201 變速箱輸入軸，202 變速箱輸出軸，203 變速箱中間軸，204 — 檔齒輪，205 二檔齒輪，206 三檔齒輪，207 四檔齒輪，208 第一中間輪，209 第二中間輪， 210 第三中間輪，211 第四中間輪，212 一檔齒輪花鍵，213 二檔齒輪花鍵，214 三檔齒輪花鍵，215 四檔齒輪花鍵，216 第一花鍵轂，217 第一接合齒套，218 第二花鍵轂，219 第二接合齒套。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳述。
參考圖1-2，本發(fā)明第一個實施例是一種車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，包括一行星耦合器100和變速箱200，行星耦合器100輸出端連接變速箱200的輸入端，變速箱200的輸出端即為該車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的輸出端，行星耦合器100包括太陽輪101、用于安裝行星輪104的行星架102、齒圈103，所述行星架102定義為行星耦合器100的第一輸入端，所述太陽輪102定義為行星耦合器100的第二輸入端，所述行星耦合器100的齒圈103定義為行星耦合器100的輸出端；該車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)還包括發(fā)動機105、第一電機106、第二電機107 ；發(fā)動機105的輸出軸連接行星耦合器100的第一輸入端，第一電機106的輸出軸通過第一過渡齒輪109連接行星耦合器100的第二輸入端，第二電機107通過第二過渡齒輪108連接行星耦合器100的輸出端；所述行星耦合器100與所述變速箱200之間未設(shè)置離合裝置，換一種說法，所述行星耦合器100與所述變速箱200之間具有無離合連接；車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)還包括系統(tǒng)控制器和由該系統(tǒng)控制器控制的發(fā)動機控制器HCU、第一電8機控制器、第二電機控制器。
本實施例中，所述第一電機106和所述第二電機107均為驅(qū)動/發(fā)電兩用電機，關(guān)于驅(qū)動/發(fā)電兩用電機，可以參考中國專利文獻CN201717758U中公開的技術(shù)，應(yīng)當理解，本實施例及本發(fā)明的實施并不限于該文獻中所披露的技術(shù)。另外，作為本實施例的一種替代方案，第一電機106和所述第二電機107不用驅(qū)動/發(fā)電兩用電機，只要滿足至少有一個是具有發(fā)電功能時，也能實現(xiàn)本發(fā)明，但與本實施例相比，控制難度相對較大，不作為首選。 所述變速箱200為四檔變速箱，該四檔變速箱包括變速箱輸入軸201、變速箱輸出軸202、 和中間軸203，其中變速箱輸入軸201和變速箱輸出軸202同心設(shè)置，中間軸203與變速箱輸出軸202平行；該四檔變速箱還包括一檔齒輪203、二檔齒輪205、三檔齒輪206、四檔齒輪207，以及第一中間輪208、第二中間輪209、第三中間輪210、第四中間輪211，其中，四檔齒輪207與變速箱輸入軸201制成一體或固定連接，三檔齒輪206、二檔齒輪205、一檔齒輪 204依次可轉(zhuǎn)動地套設(shè)于變速箱輸出軸202 ；所述第一中間輪208與中間軸203制成一體或固定連接，第二中間輪209、第三中間輪210、第四中間輪211均與中間軸固定連接，并且第一中間輪208與一檔齒輪204嚙合、第二中間輪209與二檔齒輪205嚙合、第三中間輪210 與三檔齒輪206嚙合、第四中間輪211與四檔齒輪207嚙合；該四檔變速箱200還包括分別與一檔齒輪203、二檔齒輪205、三檔齒輪206、四檔齒輪207固定連接的一檔齒輪花鍵212、 二檔齒輪花鍵213、三檔齒輪花鍵214、四檔齒輪花鍵215，一檔齒輪花鍵212和二檔齒輪花鍵213具有相同的齒數(shù)和模數(shù)，三檔齒輪花鍵214和四檔齒輪花鍵215具有相同的齒數(shù)和模數(shù)，該四檔變速箱還包括與變速箱200輸出軸202固定連接的輸出軸第一花鍵轂216和第二花鍵轂218，輸出軸第一花鍵轂216與一檔齒輪花鍵212及二檔齒輪花鍵213具有相同的齒數(shù)和模數(shù)，輸出軸第二花鍵轂218與三檔齒輪花鍵214及四檔齒輪花鍵215具有相同的齒數(shù)和模數(shù)；該四檔變速箱還包括用于將所述輸出軸第一花鍵轂216與所述一檔齒輪花鍵212或二檔齒輪花鍵213跨接的第一接合齒套217，以及將所述輸出軸第二花鍵轂218 與三檔齒輪花鍵214或四檔齒輪花鍵215跨接的第二接合齒套219。應(yīng)當理解，采用二檔或三檔或五檔或六檔變速箱也能實現(xiàn)本發(fā)明。
本實施例中，所述第一接合齒套217及所述第二接合齒套219具有跨接狀態(tài)和空置狀態(tài)兩種狀態(tài)；所述跨接狀態(tài)是指，第一接合齒套217將一檔齒輪花鍵212或二檔齒輪花鍵213與第一花鍵轂216跨接，或第二接合齒套219將三檔齒輪花鍵214或四檔齒輪花鍵 215與第二花鍵轂218跨接；所述空置狀是指所述第一接合齒套217及所述第二接合齒套 219均不跨接的狀態(tài)。換一種說法，也就是有檔和空檔兩種狀態(tài)，但有檔時，同一時間只能掛一個檔。
參考圖3，本發(fā)明第二個實施例是適用于第一個實施例的控制方法，主要是以節(jié)油為目的的控制方法。應(yīng)當理解，本實施例可以適用于本發(fā)明任意一種車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的方案。應(yīng)當理解，對于本發(fā)明車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的控制，采用節(jié)油為目的的控制只是控制方法之一，還可以采用環(huán)保優(yōu)先、節(jié)能優(yōu)先(油/電綜合消耗最小)等為目的的控制， 但用環(huán)保優(yōu)先、節(jié)能優(yōu)先(油/電綜合消耗最小)等不是本發(fā)明的目的，在此不作詳細說明。
本實施例的節(jié)油控制方法，包括以下步驟S1.檢測齒圈轉(zhuǎn)速；S2.計算發(fā)動機允許的運行轉(zhuǎn)速區(qū)間；S3.確定發(fā)動機瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速；S4.確定發(fā)動機在瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速的出力；S5.檢測駕駛員給出的油門開度；S6.計算整車推力需求；S7.匹配第一電機和第二電機輸出參數(shù)；S8.向控制器輸出參數(shù)；S9.輸出動力；S10.偶合后動力輸出給后端；Sll.轉(zhuǎn)Sl步驟；其中，Sl步驟檢測齒圈轉(zhuǎn)速，是指直接檢測齒圈轉(zhuǎn)速，或通過檢測整車速度，再通過車輛傳動參數(shù)換數(shù)成齒圈轉(zhuǎn)速；S2步驟計算發(fā)動機允許的運行轉(zhuǎn)速區(qū)間，是依據(jù)行星偶合器的轉(zhuǎn)動比，計算在Sl步驟所檢測的齒圈轉(zhuǎn)速下，發(fā)動機允許的運行轉(zhuǎn)速區(qū)間；S3步驟確定發(fā)動機瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速，是指根據(jù)節(jié)油原則，依據(jù)發(fā)動機功率特性曲線， 確定發(fā)動力瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速；S4步驟確定發(fā)動機在瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速的力矩，是指依據(jù)發(fā)動機功率特性曲線，確定發(fā)動機力輸出力矩值；S6步驟計算整車推力需求，是指根據(jù)油門開度值，判斷駕駛員的加/減速的行車意圖數(shù)值，并確定整車所需推力數(shù)值；S7步驟匹配第一電機和第二電機輸出參數(shù)，第一電動機的輸出力矩通過發(fā)動機在瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速的輸出力矩和行星偶合器的傳動比確定，確定的原則是第一電機和發(fā)動機輸出力矩經(jīng)行星偶合器偶合后同步輸出；第二發(fā)動機的輸出力矩由整車推力需求數(shù)值、發(fā)動機力輸出力矩值和行星偶合器的傳動比確定；S8步驟向控制器輸出參數(shù)，是指Sl步驟和S5步驟的檢測結(jié)果傳送給系統(tǒng)控制器HCU，S2-S4步驟和S5-S7步驟均由系統(tǒng)控制器HCU完成，并且由統(tǒng)控制器HCU向發(fā)動機控制器、第一電機控制器、第二電機控制器輸出參數(shù)，包括輸出發(fā)動機瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速、第一電機的輸出力矩、第二電機的輸出力矩；SlO步驟偶合后動力輸出給后端，是指將發(fā)動機和第二電機的輸出力矩通過行星偶合器偶合后，輸出給變速箱；Sll步驟轉(zhuǎn)Sl步驟，是指進入下一個循環(huán)。
作為本實施例的進一步優(yōu)先方案，所述第一電機和所述第二電機均為驅(qū)動發(fā)電兩用電機。所述第一電機作為發(fā)動機的啟動電機。
作為本實施例的進一步優(yōu)先方案，所述變速箱為四檔變速箱；該四檔變速箱包括變速箱輸入軸、變速箱輸出軸、和中間軸，其中變速箱輸入軸和變速箱輸出軸同心設(shè)置，中間軸與變速箱輸出軸平行；該四檔變速箱還包括一檔齒輪、二檔齒輪、三檔齒輪、四檔齒輪， 以及第一中間輪、第二中間輪、第三中間輪、第四中間輪，其中，四檔齒輪與變速箱輸入軸制成一體，三檔齒輪、二檔齒輪、一檔齒輪依次可轉(zhuǎn)動地套設(shè)于變速箱輸出軸，第一中間輪、第二中間輪、第三中間輪、第四中間輪均與中間軸固定連接，并且第一中間輪與一檔齒輪嚙合、第二中間輪與二檔齒輪嚙合、第三中間輪與三檔齒輪嚙合、第四中間輪與四檔齒輪嚙合；該四檔變速箱還包括分別與一檔齒輪、二檔齒輪、三檔齒輪、四檔齒輪固定連接的一檔齒輪花鍵、二檔齒輪花鍵、三檔齒輪花鍵、四檔齒輪花鍵，一檔齒輪花鍵和二檔齒輪花鍵具有相同的齒數(shù)和模數(shù)、三檔齒輪花鍵、四檔齒輪花鍵具有相同的齒數(shù)和模數(shù)，該四檔變速箱還包括與變速箱輸出軸固定連接的輸出軸第一花鍵轂和第二花鍵轂，輸出軸第一花鍵轂與一、二檔齒輪花鍵具有相同的齒數(shù)和模數(shù)，輸出軸第二花鍵轂與三、四檔齒輪花鍵具有相同的齒數(shù)和模數(shù)。該四檔變速箱還包括用于將所述輸出軸第一花鍵轂和第二花鍵轂與所述一檔齒輪花鍵、二檔齒輪花鍵、三檔齒輪花鍵、四檔齒輪花鍵之一跨接的一二檔接合齒套以及三四檔接合齒套，所述接合齒套還具有不與一檔齒輪花鍵、二檔齒輪花鍵、三檔齒輪花鍵、 四檔齒輪花鍵任意一個跨接的空置狀態(tài)；所述第二電機也是變速箱的同步電機。實施本實施例時未限定的部分還可以參考本發(fā)明的第一個實施例。
權(quán)利要求
1 一種車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，包括一行星耦合器和變速箱，行星耦合器輸出端連接變速箱的輸入端，變速箱的輸出端即為該車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的輸出端，行星耦合器包括太陽輪、用于安裝行星輪的行星架、齒圈，其特征在于所述行星架定義為行星耦合器的第一輸入端，所述太陽輪定義為行星耦合器的第二輸入端，所述行星耦合器的齒圈定義為行星耦合器的輸出端；該車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)還包括發(fā)動機、第一電機、第二電機；發(fā)動機的輸出軸連接行星耦合器的第一輸入端，第一電機的輸出軸通過第一過渡齒輪連接行星耦合器的第二輸入端，第二電機通過第二過渡齒輪連接行星耦合器的輸出端；所述行星耦合器與所述變速箱之間未設(shè)置離合裝置；還包括系統(tǒng)控制器和由該系統(tǒng)控制器控制的發(fā)動機控制器、第一電機控制器、第二電機控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于所述第一電機和所述第二電機均為驅(qū)動/發(fā)電兩用電機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于所述變速箱為四檔變速箱。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于該四檔變速箱包括變速箱輸入軸、變速箱輸出軸、和中間軸，其中變速箱輸入軸和變速箱輸出軸同心設(shè)置，中間軸與變速箱輸出軸平行；該四檔變速箱還包括一檔齒輪、二檔齒輪、三檔齒輪、四檔齒輪，以及第一中間輪、第二中間輪、第三中間輪、第四中間輪，其中，四檔齒輪與變速箱輸入軸制成一體或固定連接，三檔齒輪、二檔齒輪、一檔齒輪依次可轉(zhuǎn)動地套設(shè)于變速箱輸出軸，第一中間輪與中間軸制成一體或固定連接，第二中間輪、第三中間輪、第四中間輪均與中間軸固定連接，并且第一中間輪與一檔齒輪嚙合、第二中間輪與二檔齒輪嚙合、第三中間輪與三檔齒輪嚙合、第四中間輪與四檔齒輪嚙合；該四檔變速箱還包括分別與一檔齒輪、二檔齒輪、 三檔齒輪、四檔齒輪固定連接的一檔齒輪花鍵、二檔齒輪花鍵、三檔齒輪花鍵、四檔齒輪花鍵，一檔齒輪花鍵和二檔齒輪花鍵具有相同的齒數(shù)和模數(shù)，三檔齒輪花鍵和四檔齒輪花鍵具有相同的齒數(shù)和模數(shù)，該四檔變速箱還包括與變速箱輸出軸固定連接的輸出軸第一花鍵轂和第二花鍵轂，輸出軸第一花鍵轂與一檔齒輪花鍵及二檔齒輪花鍵具有相同的齒數(shù)和模數(shù)，輸出軸第二花鍵轂與三檔齒輪花鍵及四檔齒輪花鍵具有相同的齒數(shù)和模數(shù)；該四檔變速箱還包括用于將所述輸出軸第一花鍵轂與所述一檔齒輪花鍵或二檔齒輪花鍵跨接的第一接合齒套，以及將所述輸出軸第二花鍵轂與三檔齒輪花鍵或四檔齒輪花鍵跨接的第二接合齒套。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于所述第一接合齒套及所述第二接合齒套具有跨接狀態(tài)和空置狀態(tài)兩種狀態(tài)；所述跨接狀態(tài)是指，第一接合齒套將一檔齒輪花鍵或二檔齒輪花鍵與第一花鍵轂跨接，或第二接合齒套將三檔齒輪花鍵或四檔齒輪花鍵與第二花鍵轂跨接；所述空置狀是指所述第一接合齒套及所述第二接合齒套均不跨接的狀態(tài)。
6.一種節(jié)油控制方法，適用于權(quán)利要求1-3任意一項車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于包括以下步驟·51.檢測齒圈轉(zhuǎn)速；·52.計算發(fā)動機允許的運行轉(zhuǎn)速區(qū)間；·53.確定發(fā)動機瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速；·54.確定發(fā)動機在瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速的出力；·55.檢測駕駛員給出的油門開度；·56.計算整車推力需求；·57.匹配第一電機和第二電機輸出參數(shù)；·58.向控制器輸出參數(shù)；·59.輸出動力；·510.偶合后動力輸出給后端；·511.轉(zhuǎn)Sl步驟；其中，Sl步驟檢測齒圈轉(zhuǎn)速，是指直接檢測齒圈轉(zhuǎn)速，或通過檢測整車速度，再通過車輛傳動參數(shù)換數(shù)成齒圈轉(zhuǎn)速；S2步驟計算發(fā)動機允許的運行轉(zhuǎn)速區(qū)間，是依據(jù)行星偶合器的轉(zhuǎn)動比，計算在Sl步驟所檢測的齒圈轉(zhuǎn)速下，發(fā)動機允許的運行轉(zhuǎn)速區(qū)間；S3步驟確定發(fā)動機瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速，是指根據(jù)節(jié)油原則，依據(jù)發(fā)動機功率特性曲線，確定發(fā)動力瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速；S4步驟確定發(fā)動機在瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速的力矩，是指依據(jù)發(fā)動機功率特性曲線，確定發(fā)動機力輸出力矩值；S6步驟計算整車推力需求，是指根據(jù)油門開度值，判斷駕駛員的加/減速的行車意圖數(shù)值，并確定整車所需推力數(shù)值；S7步驟匹配第一電機和第二電機輸出參數(shù)，第一電動機的輸出力矩通過發(fā)動機在瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速的輸出力矩和行星偶合器的傳動比確定，確定的原則是第一電機和發(fā)動機輸出力矩經(jīng)行星偶合器偶合后同步輸出；第二發(fā)動機的輸出力矩由整車推力需求數(shù)值、發(fā)動機力輸出力矩值和行星偶合器的傳動比確定；S8步驟向控制器輸出參數(shù)，是指Sl步驟和S5步驟的檢測結(jié)果傳送給系統(tǒng)控制器HCU，S2-S4步驟和S5-S7步驟均由系統(tǒng)控制器HCU完成，并且由統(tǒng)控制器HCU向發(fā)動機控制器、第一電機控制器、第二電機控制器輸出參數(shù)，包括輸出發(fā)動機瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速、 第一電機的輸出力矩、第二電機的輸出力矩；SlO步驟偶合后動力輸出給后端，是指將發(fā)動機和第二電機的輸出力矩通過行星偶合器偶合后，輸出給變速箱；Sll步驟轉(zhuǎn)Sl步驟，是指進入下一個循環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種節(jié)油控制方法，其特征在于所述第一電機和所述第二電機均為驅(qū)動/發(fā)電兩用電機。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種節(jié)油控制方法，其特征在于所述第一電機也是發(fā)動機的啟動電機。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種節(jié)油控制方法，其特征在于所述第二電機也是變速箱的同步電機。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種節(jié)油控制方法，其特征在于所述變速箱為四檔變速箱；該四檔變速箱包括變速箱輸入軸、變速箱輸出軸、和中間軸，其中變速箱輸入軸和變速箱輸出軸同心設(shè)置，中間軸與變速箱輸出軸平行；該四檔變速箱還包括一檔齒輪、二檔齒輪、三檔齒輪、四檔齒輪，以及第一中間輪、第二中間輪、第三中間輪、第四中間輪，其中，四檔齒輪與變速箱輸入軸制成一體或固定連接，三檔齒輪、二檔齒輪、一檔齒輪依次可轉(zhuǎn)動地套設(shè)于變速箱輸出軸，第一中間輪、第二中間輪、第三中間輪、第四中間輪均與中間軸固定連接，并且第一中間輪與一檔齒輪嚙合、第二中間輪與二檔齒輪嚙合、第三中間輪與三檔齒輪嚙合、第四中間輪與四檔齒輪嚙合；該四檔變速箱還包括分別與一檔齒輪、二檔齒輪、三檔齒輪、四檔齒輪固定連接的一檔齒輪花鍵、二檔齒輪花鍵、三檔齒輪花鍵、四檔齒輪花鍵， 一檔齒輪花鍵和二檔齒輪花鍵具有相同的齒數(shù)和模數(shù)、三檔齒輪花鍵、四檔齒輪花鍵具有相同的齒數(shù)和模數(shù)，該四檔變速箱還包括與變速箱輸出軸固定連接的輸出軸第一花鍵轂和第二花鍵轂，輸出軸第一花鍵轂與一、二檔齒輪花鍵具有相同的齒數(shù)和模數(shù)，輸出軸第二花鍵轂與三、四檔齒輪花鍵具有相同的齒數(shù)和模數(shù)；該四檔變速箱還包括用于將所述輸出軸第一花鍵轂和第二花鍵轂與所述一檔齒輪花鍵、二檔齒輪花鍵、三檔齒輪花鍵、四檔齒輪花鍵之一跨接的一二檔接合齒套以及三四檔接合齒套，所述接合齒套還具有不與一檔齒輪花鍵、二檔齒輪花鍵、三檔齒輪花鍵、四檔齒輪花鍵任意一個跨接的空置狀態(tài)；所述第二電機也是變速箱的同步電機。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)及一種節(jié)油控制方法。車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)包括行星耦合器和變速箱，行星耦合器與變速箱之間未設(shè)置離合裝置，還包括系統(tǒng)控制器和由該系統(tǒng)控制器控制的發(fā)動機控制器、第一電機控制器、第二電機控制器；節(jié)油控制方法S1.檢測齒圈轉(zhuǎn)速；S2.計算發(fā)動機允許的運行轉(zhuǎn)速區(qū)間；S3.確定發(fā)動機瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速；S4.確定發(fā)動機在瞬時最佳工作轉(zhuǎn)速的出力；S5.檢測駕駛員給出的油門開度；S6.計算整車推力需求；S7.匹配第一電機和第二電機輸出參數(shù)；S8.向控制器輸出參數(shù)；S9.輸出動力；S10.偶合后動力輸出給后端；本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡潔、低成本的車輛混合動力驅(qū)動系統(tǒng)及一種節(jié)油方法。
文檔編號B60K6/22GK102514478SQ20111042634
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者劉新, 劉洋成, 洛志宏 申請人:深圳市佳華利道新技術(shù)開發(fā)有限公司