專利名稱：車輛用四輪驅(qū)動混合動力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，尤其是一種車輛用四輪驅(qū)動混合動力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
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)是先由發(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?，F(xiàn)有的混聯(lián)系統(tǒng)是將行星齒輪機構(gòu)置于發(fā)電機和電動機之 間，齒圈和電動機驅(qū)動同一車軸，可以發(fā)揮串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點，但是行星齒輪機構(gòu) 的輸入軸要從發(fā)電機內(nèi)穿過，發(fā)電機必須做成異型電機，生產(chǎn)以及裝配調(diào)整工藝復(fù)雜且 成本高。此外，整個系統(tǒng)只有一個動力輸出接口，要實現(xiàn)汽車的多軸驅(qū)動，還需另加分 動器，進(jìn)一步增加成本。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的正是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)多軸驅(qū) 動的結(jié)構(gòu)簡單、成本低的車輛用四輪驅(qū)動混合動力系統(tǒng)。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的基本構(gòu)思是采用將行星齒輪機構(gòu)置于發(fā)動機 和發(fā)電機之間，行星齒輪機構(gòu)中的齒圈或行星架上設(shè)置一個用于車輛的動力輸出接口 ， 電動機上設(shè)置另外的用于車輛的動力輸出接口。
作為實現(xiàn)本實用新型基本構(gòu)思的第一種技術(shù)方案， 一種車輛用四輪驅(qū)動混合動力系 統(tǒng)，包括發(fā)動機、行星齒輪機構(gòu)、發(fā)電機、逆變系統(tǒng)、電池、電動機，所述行星齒輪機 構(gòu)設(shè)置于發(fā)動機和發(fā)電機之間，所述發(fā)動機的輸出端連接所述行星齒輪機構(gòu)的行星架， 所述行星齒輪機構(gòu)的齒圈上設(shè)置有用于車輛的動力輸出接口；所述行星齒輪機構(gòu)的太陽
輪連接所述發(fā)電機，所述發(fā)電機經(jīng)逆變系統(tǒng)連接所述電池，所述電池經(jīng)逆變系統(tǒng)連接所 述電動機，所述電動機設(shè)置有另外的用于車輛的動力輸出接口。 所述電動機為一個或兩個。
作為實現(xiàn)本實用新型基本構(gòu)思的第二種技術(shù)方案， 一種車輛用四輪驅(qū)動混合動力系 統(tǒng)，包括發(fā)動機、行星齒輪機構(gòu)、發(fā)電機、逆變系統(tǒng)、電池、電動機，所述行星齒輪機 構(gòu)設(shè)置于發(fā)動機和發(fā)電機之間，所述發(fā)動機的輸出端連接所述行星齒輪機構(gòu)的齒圈，所
述行星齒輪機構(gòu)的行星架上設(shè)置有用于車輛的動力輸出接口；所述行星齒輪機構(gòu)的太陽 輪連接所述發(fā)電機，所述發(fā)電機經(jīng)逆變系統(tǒng)連接所述電池，所述電池經(jīng)逆變系統(tǒng)連接所 述電動機，所述電動機設(shè)置有另外的用于車輛的動力輸出接口。 所述電動機為一個或兩個。本實用新型的有益效果是1.由于行星齒輪機構(gòu)和電動機分別設(shè)置有不同的動力輸 出接口，所以不需另加分動器，即可實現(xiàn)車輛的多軸驅(qū)動；2.行星齒輪機構(gòu)置于發(fā)動機 和發(fā)電機之間，不再讓行星齒輪機構(gòu)的輸入軸穿過發(fā)電機，使行星齒輪機構(gòu)和發(fā)電機的 結(jié)構(gòu)得以簡化，尤其是發(fā)電機不需做成異型電機，采用普通電機結(jié)構(gòu)即可，能夠降低電 機的制造成本和裝配調(diào)整難度，從而有效地降低了本動力系統(tǒng)的生產(chǎn)成本；3.由于發(fā)電 機置于發(fā)動機和行星齒輪機構(gòu)之后，處于末端，所以安裝電機傳感器十分方便，從而使 本動力系統(tǒng)的安裝更加簡便。


圖1為本實用新型第一種技術(shù)方案實施例一電動機采用二個的結(jié)構(gòu)示意簡圖； 圖2為本實用新型第一種技術(shù)方案實施例二電動機采用一個的結(jié)構(gòu)示意簡圖； 圖3為本實用新型第二種技術(shù)方案實施例一電動機采用二個的結(jié)構(gòu)示意簡圖； 圖4為本實用新型第二種技術(shù)方案實施例二電動機采用一個的結(jié)構(gòu)示意簡圖。 圖中$ o表示輸出接口， 1、發(fā)動機，2、行星架，3、太陽輪，4、齒圈，5、發(fā) 電機，6、逆變系統(tǒng)，7、電池，8、電動機。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步描述
第一種技術(shù)方案如圖l、圖2所示，$++表示輸出接口，本實用新型一種車輛用四
輪驅(qū)動混合動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機l、行星齒輪機構(gòu)、發(fā)電機5、逆變系統(tǒng)6、電池7、 電動機8，所述行星齒輪機構(gòu)置于發(fā)動機1和發(fā)電機5之間，行星齒輪機構(gòu)由裝有行星齒 輪的行星架2、太陽輪3、齒圈4組成。其中，行星架2連接發(fā)動機1的曲軸并與之一起 旋轉(zhuǎn)；齒圈4通過機械結(jié)構(gòu)與車輛的某車軸相連，并按一定速比帶動其旋轉(zhuǎn)；太陽輪3 與發(fā)電機5的轉(zhuǎn)子相連并與之一起旋轉(zhuǎn)；發(fā)電機5產(chǎn)生的電能根據(jù)情況經(jīng)逆變系統(tǒng)6變 直流儲存在電池7內(nèi)，或再變交流輸出給電動機8，電動機8為一個時(如圖2)，該電 動機通過機械結(jié)構(gòu)與車輛的其它車軸相連，并按一定速比帶動其旋轉(zhuǎn)；電動機8為兩個 時(如圖l)，這兩個電動機分別通過機械結(jié)構(gòu)與車輛的其它車軸上的左、右車輪相連， 并按一定速比帶動其旋轉(zhuǎn)。
第二種技術(shù)方案如圖3、圖4所示，$++表示輸出接口，本實用新型一種車輛用四 輪驅(qū)動混合動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機l、行星齒輪機構(gòu)、發(fā)電機5、逆變系統(tǒng)6、電池7、 電動機8，所述行星齒輪機構(gòu)置于發(fā)動機1和發(fā)電機5之間，行星齒輪機構(gòu)由裝有行星齒 輪的行星架2、太陽輪3、齒圈4組成。其中，齒圈4連接發(fā)動機1的曲軸并與之一起旋 轉(zhuǎn)；行星架2通過機械結(jié)構(gòu)與車輛的某車軸相連，并按一定速比帶動其旋轉(zhuǎn)；太陽輪3 與發(fā)電機5的轉(zhuǎn)子相連并與之一起旋轉(zhuǎn)；發(fā)電機5產(chǎn)生的電能根據(jù)情況經(jīng)逆變系統(tǒng)6變 直流儲存在電池7內(nèi)，或再變交流輸出給電動機8，電動機8為一個時(如圖4)，該電 動機通過機械結(jié)構(gòu)與車輛的其它車軸相連，并按一定速比帶動其旋轉(zhuǎn)；電動機8為兩個 時(如圖3)，這兩個電動機分別通過機械結(jié)構(gòu)與車輛的其它車軸上的左、右車輪相連，并按一定速比帶動其旋轉(zhuǎn)。
上述兩種技術(shù)方案中，行星齒輪機構(gòu)設(shè)置動力輸出接口向某車軸傳遞動力，太陽輪 與發(fā)電機的轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，將發(fā)動機的剩余動力轉(zhuǎn)化成電能，'這部分電能通過電動機轉(zhuǎn) 換成機械能作用在其它車軸或其它車軸上的左右車輪上，依據(jù)汽車的運行工況，發(fā)電機、 電動機和電池之間都可以發(fā)生能量轉(zhuǎn)移。其特點是發(fā)電機置于發(fā)動機和行星齒輪機構(gòu)之 后，處于末端，因而可以采用普通結(jié)構(gòu)的電機，降低本動力系統(tǒng)的生產(chǎn)成本；行星齒輪 機構(gòu)和電動機形成不同的動力輸出接口 ，便于實現(xiàn)多軸驅(qū)動。
整個系統(tǒng)中功率分為兩條路經(jīng)傳遞 一部分發(fā)動機功率以機械方式輸出給某驅(qū)動軸， 可以采用兩種方式，第一種方式為通過發(fā)動機驅(qū)動行星齒輪機構(gòu)的行星架，行星齒輪 機構(gòu)的齒圈輸出動力給某驅(qū)動軸；第二種方式為發(fā)動機驅(qū)動行星齒輪機構(gòu)的齒圈，行 星齒輪機構(gòu)的行星架輸出動力給某驅(qū)動軸；另一部分發(fā)動機功率通過發(fā)電機，將機械能 轉(zhuǎn)化成電能輸出給電動機，由電動機驅(qū)動其它車軸或其它車軸上的左、右車輪，從而實 現(xiàn)多軸驅(qū)動。
根據(jù)車輛的需要，所述的發(fā)電機可以以發(fā)電方式工作，也可以以電動方式工作；同 理，所述的電動機可以以電動方式工作，也可以以發(fā)電方式工作。
當(dāng)汽車低速或小負(fù)荷行駛時，關(guān)閉發(fā)動機，由電池向電動機提供動力，由電動機驅(qū) 動車輪運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)汽車零排放行駛。
當(dāng)汽車正常行駛時，由發(fā)動機提供動力，發(fā)動機在油耗低、排放少的區(qū)域工作，發(fā) 動機提供的動力由兩個通道分別傳遞給前、后車輪，主通道為發(fā)動機驅(qū)動行星齒輪機構(gòu) 的行星架，行星齒輪機構(gòu)的齒圈輸出動力給某驅(qū)動軸的機械通道，副通道為發(fā)電機傳遞 給電動機的電力通道；或主通道為發(fā)動機驅(qū)動行星齒輪機構(gòu)的齒圈，行星齒輪機構(gòu)的行 星架輸出動力給某驅(qū)動軸的機械通道，副通道為發(fā)電機傳遞給電動機的電力通道。主、 副通道的動力作用在不同的車軸上，通過控制兩通道能量流的比例來獲得高效率。
當(dāng)汽車加速或爬坡行駛時，除發(fā)動機通過兩個通道分別向前、后車輪提供動力外， 電池也向電動機提供動力。
當(dāng)汽車減速或下長坡時，電動機以發(fā)電狀態(tài)工作，由車輪驅(qū)動，將汽車的動能轉(zhuǎn)化 為電能，儲存在電池中。
實施例可以采用發(fā)動機連接行星齒輪機構(gòu)的行星架，行星齒輪機構(gòu)的齒圈驅(qū)動前橋， 采用一個電動機驅(qū)動后橋；或發(fā)動機連接行星齒輪機構(gòu)的行星架，行星齒輪機構(gòu)的齒圈 驅(qū)動前橋，采用兩個電動機分別驅(qū)動左、右后車輪；或發(fā)動機連接行星齒輪機構(gòu)的行星 架，行星齒輪機構(gòu)的齒圈驅(qū)動后橋，采用一個電動機驅(qū)動前橋；或發(fā)動機連接行星齒輪 機構(gòu)的行星架，行星齒輪機構(gòu)的齒圈驅(qū)動后橋，采用兩個電動機分別驅(qū)動左、右前車輪； 或發(fā)動機連接行星齒輪機構(gòu)的齒圈，行星齒輪機構(gòu)的行星架驅(qū)動前橋，采用一個電動機 驅(qū)動后橋；或發(fā)動機連接行星齒輪機構(gòu)的齒圈，行星齒輪機構(gòu)的行星架驅(qū)動甜橋，采用 兩個電動機分別驅(qū)動左、右后車輪；或發(fā)動機連接行星齒輪機構(gòu)的齒圈，行星齒輪機構(gòu) 的行星架驅(qū)動后橋，采用一個電動機驅(qū)動前橋；或發(fā)動機連接行星齒輪機構(gòu)的齒圈，行 星齒輪機構(gòu)的行星架驅(qū)動后橋，采用兩個電動機分別驅(qū)動左、右前車輪。
5行星齒輪機構(gòu)置于發(fā)動機和發(fā)電機之間，避免了現(xiàn)有技術(shù)中行星齒輪機構(gòu)的輸入軸 要從發(fā)電機內(nèi)穿過的弊病，發(fā)電機只需采用普通電機，采用在行星齒輪機構(gòu)上設(shè)置動力 輸出接口驅(qū)動某車軸，同時用電動機驅(qū)動其它車軸或其它車軸上的左右車輪，通過控制 發(fā)電機可以使發(fā)動機運行于高效率點，不加分動器即可實現(xiàn)多軸驅(qū)動，結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn) 成本低。
以上示意性的對本實用新型及其實施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中 所示的也只是本實用新型的實施方式之例，實際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，采用其它形式， 不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實施例，均應(yīng)屬于本實用新型的保 護范圍。
權(quán)利要求1.一種車輛用四輪驅(qū)動混合動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機、行星齒輪機構(gòu)、發(fā)電機、逆變系統(tǒng)、電池、電動機，其特征是，所述行星齒輪機構(gòu)設(shè)置于發(fā)動機和發(fā)電機之間，所述發(fā)動機的輸出端連接所述行星齒輪機構(gòu)的行星架，所述行星齒輪機構(gòu)的齒圈上設(shè)置有用于車輛的動力輸出接口；所述行星齒輪機構(gòu)的太陽輪連接所述發(fā)電機，所述發(fā)電機經(jīng)逆變系統(tǒng)連接所述電池，所述電池經(jīng)逆變系統(tǒng)連接所述電動機，所述電動機設(shè)置有另外的用于車輛的動力輸出接口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輛用四輪驅(qū)動混合動力系統(tǒng)，其特征是，所述電動機為一個或兩個。
3. —種車輛用四輪驅(qū)動混合動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機、行星齒輪機構(gòu)、發(fā)電機、逆變 系統(tǒng)、電池、電動機，其特征是，所述行星齒輪機構(gòu)設(shè)置于發(fā)動機和發(fā)電機之間，所述 發(fā)動機的輸出端連接所述行星齒輪機構(gòu)的齒圈，所述行星齒輪機構(gòu)的行星架上設(shè)置有用于車輛的動力輸出接口；所述行星齒輪機構(gòu)的太陽輪連接所述發(fā)電機，所述發(fā)電機經(jīng)逆 變系統(tǒng)連接所述電池，所述電池經(jīng)逆變系統(tǒng)連接所述電動機，所述電動機設(shè)置有另外的 用于車輛的動力輸出接口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛用四輪驅(qū)動混合動力系統(tǒng)，其特征是，所述電動機為一個或兩個。
專利摘要本實用新型公開了一種車輛用四輪驅(qū)動混合動力系統(tǒng)，行星齒輪機構(gòu)置于發(fā)動機和發(fā)電機之間，所述發(fā)動機的輸出端可以連接所述行星齒輪機構(gòu)的行星架，此時所述行星齒輪機構(gòu)的齒圈上設(shè)置有用于車輛的動力輸出接口；所述發(fā)動機的輸出端也可以連接所述行星齒輪機構(gòu)的齒圈，此時所述行星齒輪機構(gòu)的行星架上設(shè)置有用于車輛的動力輸出接口；所述行星齒輪機構(gòu)的太陽輪連接所述發(fā)電機，所述發(fā)電機經(jīng)逆變系統(tǒng)連接所述電池，所述電池經(jīng)逆變系統(tǒng)連接所述電動機，所述電動機設(shè)置有另外的用于車輛的動力輸出接口。本實用新型不需另加分動器，即可實現(xiàn)車輛的多軸驅(qū)動，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，成本低。
文檔編號B60K6/52GK201342932SQ20082014511
公開日2009年11月11日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者史廣奎, 孔治國, 李廣霞, 航 趙 申請人:中國汽車技術(shù)研究中心