一种高效节能安全的混合动力CVT无级变速系统技术方案

本实用新型专利技术实施例公开了一种高效节能安全的混合动力CVT无级变速系统，包括CVT无级变速箱的后从动带轮输入轴同轴相接安装的离心离合驱动电机、燃油发动机的发动机曲轴相接的启动发电机、主控制器ECU，所述驱动轮(13)连接在齿轮差速箱(3)的输出驱动轴(12)上，所述齿轮差速箱(3)与所述CVT无级变速箱(2)传动连接，所述主控制器ECU控制所述燃油发动机与离心离合驱动电机的结合。采用本实用新型专利技术，解决燃油发动机与电机工作时的互相连动的分离结构，解除分离两者之间互相产生的连动阻力、消除能耗因阻力浪费，在能源损耗上高效回收能源储存循环使用，高效回收能源储存循环使用、达到节能减排高效回收能源的目标。

An Efficient, Energy-saving and Safe CVT Continuously Variable Transmission System for Hybrid Power System

The embodiment of the utility model discloses a high-efficiency, energy-saving and safe CVT stepless transmission system for hybrid power, which comprises a centrifugal clutch drive motor installed coaxially on the input shaft of the rear driven pulley of the CVT stepless transmission box, a starter generator connected with the engine crankshaft of the fuel engine, and a main controller ECU. The driving wheel (13) is connected to the output drive shaft (12) of the gear differential box (3). The gear differential box (3) is connected with the CVT stepless transmission box (2), and the main controller ECU controls the combination of the fuel engine and the centrifugal clutch drive motor. The utility model solves the interrelated separation structure when the fuel engine and the motor work, eliminates the interrelated resistance between the two, eliminates the waste of energy consumption due to resistance, and efficiently recycles energy storage and recycling in energy consumption, so as to achieve the goal of energy saving, emission reduction and efficient energy recovery.

【技术实现步骤摘要】
一种高效节能安全的混合动力CVT无级变速系统
本技术涉及一种车辆动力系统，尤其涉及一种高效节能安全的混合动力CVT无级变速系统。
技术介绍
随着全球能源紧张及机动车日益的增长、车辆尾气排放污染造成空气质量低落的重要因素之一、为降低车辆尾气排放、达到节能减排的目的，成为从事车辆制造企业积极研发具有高效率、低车排放的动力驱动系统，达到节能减排发展方向。而随着国内外政府对燃油车的排放管理越来越严格，车辆尾气排放首要是解决动力系统的问题，因此混合动力开始有串联式混动、并联式混动和混联式混动。省油环保的混合动力车辆和新能源车辆开始被更多的消费者青睐和接受，混合动力车辆在节能减排的方向也得到国内外政府的鼓励和支持。1、丰田汽车在20世纪未推出混联式混合动力汽车，克服了发动机在初始起动条件下的排放控制与动力要求的困难，其混合动力系统设计是采用双电机动力分流和行星齿轮耦合方案，车辆在制动动能及逆循环过程回收储能电量回充电池组、有效的回收能源循环利用，其设计仍存在如下缺点：(1.1)丰田THS结构设计包括发动机、1号电机、2号电机、行星齿轮、控制1号电机调整行星齿相对应发动机转速、达到无级变速，其变速结构设计控制复杂，并非CVT无级变速，不具备CVT无级变速箱的优越起步动力和加速顺畅性能，发动机工作时与电机的行星齿轮始终无法分离解耦，在发动工作时增加电机连带连动阻力，能耗在多次转换过程中被阻力消耗和浪费，电机能量回收只能在制动状态下小发功率发电回充，回充电量有限，其系统不具备直插式充电功能，导致车载电能储能有限，电驱动续航能力不足，车辆行驶基本以燃油发动机动力为主、电驱动为副助，而且发动机启停过于频繁、在系统和排放方面控制难度极大，能源回收无法达到高效利用。2、绕开丰田汽车的行星齿轮耦合技术混合动力系统，其它的混合动力无级变速多模式直接驱动系统其设计直接去除传动变速箱，由发动机、发电机、驱动电机、离合器、差速器、电池组、控制电路组成。燃油发动机用于高速行驶工作，而载重、爬坡、大扭矩输出时燃油发动机协同工作，而且多个电机组合，存在如下缺点：(2.1)当车辆在载重或连续爬坡大扭矩输出时、驱动电机工做功效率损耗最大、电能损耗快速，连续工作会导致电池组过度放电，当电池处于低电压时输出电流也倍增加大、会导致电池、电机、控制元件老化易损，倍增大电流会瞬间击穿电机或控制元件的损坏或短路，燃油发动机在去除变速箱将无从改变输出动力传动比，失去低转速大扭矩的动力输出性能优势，此时燃油发动机工作效率极低、输出扭矩极小，只会增加油耗和排放，系统采用的牙嵌电磁离合器在差速箱之间分离/接合时会出现延时抖动，发动机/电机在中高转速工作之间频繁分离/接合其瞬间的分离接合冲击力会导致离合器过度老化和易损，而且系统多个电机设计组合、结构复杂，制造成本偏高，在控制和行驶使用中难免有控制廷时或不协同同步问题。存在很大技术解决难点。3、目前的CVT无级变速箱结构设计简单、性能优越，采用前后V型带锥轮和V型传动带形成、改变前后V型带锥轮的深槽及直径、从而连续改变传动比，相比齿轮变速箱结构简单、性能优越、变速加速顺畅，但CVT无级变速箱设计存在如下缺点：(3.1)急加速或大扭矩工作时V形带与前后V形从动锥轮摩擦瞬间会打滑失速的技术缺陷，即燃油动力及电机动力均通过CVT的输入端经变速后再由输出轴输出，存在着cvt负荷重，动力变动大，V形带在连续变速工作过程中的老化或磨损、断裂、会致使车辆在行驶过程中突然间失去传动动力、无从加速，导致危险的交通安全隐患。
技术实现思路
本技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种高效节能安全的混合动力CVT无级变速系统。可实现燃油动力与电驱动力的完美互动转换，使车辆在行驶过程中达到转换加速顺畅性能。为了解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种高效节能安全的混合动力CVT无级变速系统，包括CVT无级变速箱(2)的后从动带轮输入轴(10)同轴相接安装的离心离合驱动电机(11)、燃油发动机(1)的发动机曲轴(5)相接的启动发电机(6)、主控制器ECU(20)，所述驱动轮(13)连接在齿轮差速箱(3)的输出驱动轴(12)上，所述齿轮差速箱(3)与所述CVT无级变速箱(2)传动连接，所述主控制器ECU(20)与燃油发动机(1)、启动发电机(6)、离心离合驱动电机(11)、变频整流开关充电器(30)、点火器(31)、发动机转速传感器(32)、时速传感器(33)、加速器(38)、电池组(34)电连接，控制所述燃油发动机(1)与离心离合驱动电机(11)的结合，离心离合驱动电机(11)包括离心离合器及驱动电机。进一步地，所述离心离合器包括电机转子中心设置有若干个离合槽、设置于所述离合槽内的离合块，所述后从动带轮输入轴置于所述电机转子中心位置，所述离心离合器通过所述离合块使所述电机转子与后从动带轮输入轴离合。更进一步地，所述离心离合器设置于所述驱动电机的转子上，所述后从动带轮输入轴与所述离心离合器离合连接。更进一步地，所述主控制器ECU(20)包括主控电路(21)、电动驱动电路(22)、智能油/电转换电路(25)，所述主控电路(21)获取发动机转速传感器(32)、时速传感器(33)、加速器(38)、电池组(34)、变频整流开关充电器(30)、启动发电机(6)的反馈信号，所述电动驱动电路(22)与主控电路(21)电连接控制离心离合驱动电机(11)的运转，所述智能油/电转换电路(25)与变频整流开关充电器(30)电连接。更进一步地，所述主控制器ECU(20)还包括故障检测电路(23)、GPS定位防盗/无线电路(24)。更进一步地，还包括所述变频整流开关充电器(30)、与所述电池组(34)电连接的直插式充电器(35)、所述发动机转速传感器(32)、所述时速传感器(33)。实施本技术实施例，具有如下有益效果：本技术在结构上使用离心离合驱动电机根据不同转速数值进行分离或接合的自动离心离合结构，解决燃油发动机与电机工作时的互相连动的分离结构，解除分离两者之间互相产生的连动阻力、消除能耗因阻力浪费，在能源损耗上高效回收能源储存循环使用、达到节能减排高效回收能源的目标，高效回收能源储存循环使用、达到节能减排高效回收能源的目标。此外本技术将电机动力通过离心离合装置直接由cvt输出轴输出，大大减轻了cvt变速过程的动力及负荷变化，延长了cvt的寿命，输出更加平稳。附图说明图1是本技术的整体系统结构示意图；图2是本技术的整体系统控制电路系统的结构示意图；图3是离心离合驱动电机的结构示意图；图4是本技术的整体结构示意图。其中各标号说明为：1、燃油发动机，2、CVT无级变速箱，3、齿轮差速箱，4、燃油节气门，5、发动机曲轴，6、启动发电机，7、前从动带轮，8、V型带，9、后从动带轮，10、后从动带轮输入轴，11、离心离合驱动电机，12、输出驱动轴，13A、13B、13C、13D、驱动轮，14、离心离合器(14)，15、驱动电机，16、转子，20、主控制器ECU，21、主控电路，22、电动驱动电路，23、故障检测电路，24、GPS定位防盗/无线电路，25、智能油/电转换电路，30、变频整流开关充电器，31、点火器，32、发动机转速传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效节能安全的混合动力CVT无级变速系统，其特征在于，包括CVT无级变速箱(2)的后从动带轮输入轴(10)同轴相接安装的离心离合驱动电机(11)、燃油发动机(1)的发动机曲轴(5)相接的启动发电机(6)、主控制器ECU(20)，所述驱动轮(13)连接在齿轮差速箱(3)的输出驱动轴(12)上，所述齿轮差速箱(3)与所述CVT无级变速箱(2)传动连接，所述主控制器ECU(20)与燃油发动机(1)、启动发电机(6)、离心离合驱动电机(11)、变频整流开关充电器(30)、点火器(31)、发动机转速传感器(32)、时速传感器(33)、加速器(38)、电池组(34)电连接，控制所述燃油发动机(1)与离心离合驱动电机(11)的结合，离心离合驱动电机(11)包括离心离合器及驱动电机。

【技术特征摘要】
1.一种高效节能安全的混合动力CVT无级变速系统，其特征在于，包括CVT无级变速箱(2)的后从动带轮输入轴(10)同轴相接安装的离心离合驱动电机(11)、燃油发动机(1)的发动机曲轴(5)相接的启动发电机(6)、主控制器ECU(20)，所述驱动轮(13)连接在齿轮差速箱(3)的输出驱动轴(12)上，所述齿轮差速箱(3)与所述CVT无级变速箱(2)传动连接，所述主控制器ECU(20)与燃油发动机(1)、启动发电机(6)、离心离合驱动电机(11)、变频整流开关充电器(30)、点火器(31)、发动机转速传感器(32)、时速传感器(33)、加速器(38)、电池组(34)电连接，控制所述燃油发动机(1)与离心离合驱动电机(11)的结合，离心离合驱动电机(11)包括离心离合器及驱动电机。2.根据权利要求1所述的高效节能安全的混合动力CVT无级变速系统，其特征在于，所述离心离合器包括电机转子中心设置有若干个离合槽、设置于所述离合槽内的离合块，所述后从动带轮输入轴置于所述电机转子中心位置，所述离心离合器通过所述离合块使所述电机转子与后从动带轮输入轴离合。3.根据权利要求1或2所述的高效节能安全的混...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯德洲，冯锦海，
申请(专利权)人：冯德洲，
类型：新型
国别省市：广东,44