一种摩托车混合动力系统，及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种摩巧车混合动力系统，尤其涉及一种带无级变速箱的摩巧车混合 动力系统，及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 目前，随着人们对能源和环境的关注度提高，混合动力汽车（肥V)得到广泛发展。 混合动力汽车一般采用行星齿轮系统进行动力禪合，该类传动系统都较为复杂，且体积大， 质量重，若应用于混合动力摩巧车上会存在结构布置困难，且设计与制造成本高。如果将传 统摩巧车的传动系统应用于混合动力摩巧车上，电机输出轴与发动机输出轴刚性连接，当 两者输出转速不同时则会相互拖动，产生发动机和电机的转矩禪合问题。特别在纯电动模 式下，电机工作而发动机不工作，但电机转动会带动发动机输出轴转动，带动发动机的活塞 机构运动，从而导致电机转动倒拖发动机的情况发生。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供了一种简单可靠的摩巧车混合动力系统，包括发 动机、无级变速箱、离必式离合器、电机、主减速器W及动力蓄电池，其中，发动机的曲轴与 无级变速箱的主动滑轮连接，无级变速箱的从动滑轮通过离必式离合器与电机的电机转子 W及主减速器的齿轮组连接，主减速器的从动齿轮与输出轴连接，电机与动力蓄电池组电 连接。
[0004] 根据本发明的一个实施例，离必式离合器包括：离合器座、离合器盘、摩擦片和离 合器弹黃，离合器座的外缘与离合器盘的内缘在径向上间隔相对，摩擦片设于离合器座的 外缘。当离合器座静止时，由于离合器弹黃的拉力，摩擦片与离合器盘处于分离状态；当离 合器座转速大于一定值后，由于离必力作用，摩擦片与离合器盘逐渐接合。无级变速器的从 动滑轮与离合器座连接在同一根轴套上，电机的转子与离合器盘连接，离合器盘与离合器 座通过摩擦片进行动力传递。
[0005] 根据本发明的一个实施例，动力蓄电池组为裡电池组、媒氨电池组或铅酸电池组。
[0006] 根据本发明的一个实施例，动力蓄电池组配有一个外接充电器。
[0007] 本发明还提供了一种摩巧车混合动力系统的控制方法，摩巧车混合动力系统根据 车辆行驶工况，调整发动机和动力蓄电池组的运行状态，其特征在于，控制方法包括发动机 驱动模式、电机驱动模式、混合驱动模式和制动能量回收模式，在发动机驱动模式下，控制 发动机工作，并控制电机不工作，离必式离合器处于接合状态；在电机驱动模式下，控制发 动机不工作，并控制电机工作且输出转矩，离必式离合器处于分离状态；在混合驱动模式 下，控制发动机工作，并控制电机工作且输出转矩，离必式离合器处于接合状态；在制动能 量回收模式下，控制发动机不工作，并控制电机工作且向动力蓄电池充电，离必式离合器处 于分离状态。
[0008] 根据本发明的一个实施例，还包括行车充电模式和驻车充电模式，在行车充电模 式下，控制发动机工作，并控制电机工作且向动力蓄电池充电，离必式离合器处于接合状 态；在驻车充电模式下，控制发动机工作，并控制电机工作且向动力蓄电池充电，离必式离 合器处于接合状态。
[0009] 根据本发明的一个实施例，摩巧车混合动力系统根据制动踏板信号，油口开度信 号，动力蓄电池荷电状态S0C信号和车速信号进行判定，选择混合动力系统的工作模式。
[0010] 根据本发明的一个实施例，当制动踏板信号b〉0时，若动力蓄电池荷电状态S0C小 于上限值SO化i曲，则系统开启制动能量回收模式；若动力蓄电池荷电状态S0C值超出上限 值so化i曲，则关闭制动能量回收模式；当制动踏板信号b = 0时，若油口开度信号a大于设 定的限值址i曲，同时动力蓄电池荷电状态S0C大于下限值SOClow,贝ij系统开启发动机与电 机并联的混合驱动模式；若动力蓄电池荷电状态S0C不大于下限值SOClow，则系统开启发 动机驱动模式；若油口开度信号a不大于设定的限值ahi曲，则系统工作状态视车速而定， 当车速信号V小于设定的限值Vlow时，若动力蓄电池荷电状态充足SOOSOClow，系统工作 模式为电机驱动模式；若动力蓄电池荷电状态S0C《SOClow,车速信号V〉0,选择行车充电 模式，若车速信号V = 0,则选择驻车充电模式；在油口开度信号a不大于设定的限值址i曲 的情况下，若车速信号大于设定的限值Vlow，则动力蓄电池荷电状态充足时SOOSOClow， 选择发动机驱动模式，电量不足时S0C《SOClow时，选择行车充电模式。
[0011] 本发明采用无级变速箱解决了发动机和电机的转矩禪合问题，当电机与发动机转 速不同时，无级变速箱会调整传动比使两者动力较好的禪合。本发明采用离必式离合器防 止了电机转动倒拖发动机的现象发生，离必式离合器是仅当发动机输出轴转动产生离必力 时才会与电机接合，而发动机不工作时，离必式离合器与电机处于分离状态。本发明根据车 辆行驶工况，调整发动机和动力蓄电池组的状态，切换不同的工作模式，构成了一种混合动 力摩巧车用的简单可靠的动力系统，及其控制方法。
【附图说明】
[0012] 图1是本发明摩巧车混合动力系统的结构示意图。
[0013] 图2是本发明摩巧车混合动力系统中各工作模式切换的逻辑图。
【具体实施方式】
[0014] 为了进一步理解本发明，下面结合附图对【具体实施方式】做出详细说明。
[0015] 图1是本发明摩巧车混合动力系统的结构示意图。如图1所示，摩巧车混合动力系 统包括发动机10、无级变速箱20、离必式离合器30、电机40、主减速器50、动力蓄电池60。
[0016] 发动机10包括机体11和曲轴12,曲轴12与发动机的活塞连杆结构连接，将发动 机动力输出至无级变速箱20的主动滑轮21。
[0017] 无级变速箱20包括主动滑轮21、从动滑轮22 W及传送带23,通过改变传送带23 与主动滑轮21、从动滑轮22的接触位置可W调整无级变速箱20的传动比。
[0018] 离必式离合器30包括离合器座31、离合器盘32、摩擦片33 W及离合器弹黃34。 当离合器座31静止时，由于离合器弹黃34的拉力，摩擦片33与离合器盘32处于分离状态； 当离合器座31转速大于一定值后，由于离必力作用，摩擦片33与离合器盘32逐渐接合。
[0019] 电机40包括电机转子41、电机定子42、电机轴43及螺栓44。
[0020] 主减速器50包括输入轴51、输出轴52及齿轮组53及从动齿轮54。
[0021] 发动机10的曲轴12与无级变速箱20的主动滑轮21连接，无级变速箱20的从动 滑轮22通过离必式离合器30与电机转子41、W及主减速器的齿轮组53连接，主减速器的 从动齿轮54与输出轴52连接，电机40与所述动力蓄电池60电连接。
[0022] 作为本发明实施例的一个优选，无级变速箱20的从动滑轮22与离必式离合器30 的离合器座31连接在同一根轴套上，离合器座31在靠近离合器盘32的一侧设有摩擦片 33,电机40的电机转子41与离合器盘32连接，离合器盘32与离合器座31通过摩擦片33 进行动力传递，摩擦片33的离合位置由离合器弹黃34及传递的离必力控制。
[0023] 当发动机10不工作时，无级变速箱20的从动滑轮22不转动，与从动滑轮22连接 的离合器座31也不转动，因此离必式离合器30处于分离状态。
[0024] 当发动机10工作时，无级变速箱20的从动滑轮22转动，与从动滑轮22连接的离 合器座31也转动，离必式离合器30处于接合状态。
[00巧]作为本发明实施例的一个优选，动力蓄电池组60为裡电池、媒氨或铅酸电池。
[0026] 作为本发明实施例的一个优选，动力系统可W配置外接充电器70,在媳火状态下 直接对动力蓄电池组60充电。
[0027] 下面结合图1详细介绍本发明工作时的状况。
[0028] 当发动机10工作时，曲轴12带动无级变速箱20的从动滑轮22转动，无级变速箱 20的从动滑轮22通过离合器座31及摩擦片33的传递与离合器盘32连接，而电机转子41 通过螺栓44与离合器盘32固定连接，使得离必式离合器30在离必力的作用下进入接合状 态。此时，电机40能输出扭矩，也能发电并向动力蓄电池组60充电，或者电机10也可W不 工作。
[0029] 当发动机10不工作时，无级变速箱20的从动滑轮22处于静止状态，使得离必式 离合器30处于分离状态，电机转子41通过离合器盘32与主减速器50的齿轮组53连接， 主减速器50的从动齿轮54与动力输出轴52连接，由动力输出轴52输出动力。
[0030] 本实施例采用了无级变速箱解决了发动机和电机的转矩禪合问题，当电机与发动 机转速不同时，无级变速箱会调整传动比使两者动力较好的禪合。本实施例还采用了离必 式离合器防止了电机转动倒拖发动机的现象发生。
[0031] 摩巧车动力系统各部件由整车控制器协同控制，根据车辆行驶工况，调整发动机 10和动力蓄电池组60的状态来进行控制，整个动力系统可包括W下六种工作模式中的一 种或几种；发动机驱动模式，电机驱动模式，混合驱动模式，行车充电模式，驻车充电模式， 制动能量回收模式。
[0032]
[003引 各模式的工作原理如下; '
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[0034] 发动机驱动模式；该模式用于摩巧车中高速行驶时。此模式下，发动机工作，带动 无极变速箱20的从动滑轮22转动产生离必力使离必式离合器30接合，电机转子41空转。 发动机10动力通过无极变速箱20及主减速器50传递至输出轴52。