專利名稱：分時四驅(qū)式并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及汽車動力系統(tǒng)，尤其是涉及一種分時四驅(qū)式并聯(lián) 混合動力驅(qū)動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)境保護(hù)的呼聲日益升高，石油等不可再生資源的日益短缺，眾多汽車制造 商也越來越關(guān)注節(jié)能減排車型的研發(fā)，各類混合動力汽車逐漸面世。在現(xiàn)有技術(shù)背景下，四 驅(qū)混合動力汽車能夠最大程度地滿足能源環(huán)保的需要，因此更具市場化前景。目前所開發(fā) 出來的混合動力汽車動力系統(tǒng)的構(gòu)型有串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式。針對并聯(lián)式四驅(qū)混合動力系統(tǒng)，人們進(jìn)行了長期的探索，提出了各種各樣的改進(jìn) 方案。例如，中國專利文獻(xiàn)公開了一種四驅(qū)混合動力汽車的驅(qū)動系統(tǒng)及其控制方法[申請 號CN200910040759. 1]，該驅(qū)動系統(tǒng)包括動力電池、前驅(qū)動單元、后驅(qū)動單元以及控制前驅(qū) 動單元和后驅(qū)動單元工作的整車控制器，關(guān)鍵在于所述前驅(qū)動單元為安裝在前驅(qū)動橋上的 發(fā)動機和與發(fā)動機通過傳動裝置連接的前橋ISG電機及前減速器，所述后驅(qū)動單元為安裝 在后驅(qū)動橋上的后橋ISG電機及與后橋ISG電機通過傳動裝置連接的后減速器，所述前橋 ISG電機和后橋ISG電機分別通過逆變器與動力電池電連接，所述前橋ISG電機的峰值功 率與發(fā)動機的額定功率比值在40%以上。還有人發(fā)明了一種油電四驅(qū)混合動力汽車動力 系統(tǒng)及其控制方法[申請?zhí)朇N200910242538. 2]，該系統(tǒng)以電機和發(fā)動機作為獨立的動力 源，分別驅(qū)動車輛的前驅(qū)動輪和后驅(qū)動輪，采用電機控制器控制所述電機工作，采用發(fā)動機 控制器控制所述發(fā)動機工作，采用整車控制器控制所述發(fā)動機控制器和所述電機控制器工 作，所述整車控制器根據(jù)車輛的設(shè)備參數(shù)和運行參數(shù)，確定車輛的驅(qū)動方式以及不同驅(qū)動 方式之間的切換，其控制模態(tài)包括自檢模態(tài)、純電機驅(qū)動模態(tài)、純發(fā)動機驅(qū)動模態(tài)、電機單 驅(qū)動模態(tài)、發(fā)動機單驅(qū)動模態(tài)、電機_發(fā)動機雙驅(qū)動模態(tài)以及斷電模態(tài)。上述方案在一定程度上改進(jìn)了并聯(lián)式四驅(qū)混合動力系統(tǒng)，但是仍然存在著動力不 夠強勁，能源利用率低，能源損耗較多，整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，工作穩(wěn)定性不高等技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種動力強勁，能源利用率高，節(jié)能環(huán)保，整 體布局合理的分時四驅(qū)式并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案本分時四驅(qū)式并聯(lián)混合動力驅(qū)動 系統(tǒng)，設(shè)置在第一汽車橋和第二汽車橋之間，本驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機、蓄電池、以及能夠進(jìn) 行電能和機械能轉(zhuǎn)換的第一電機和第二電機，其特征在于，所述的發(fā)動機與第一汽車橋相 聯(lián)接，在發(fā)動機上聯(lián)接有能夠控制發(fā)動機工作的發(fā)動機控制器，當(dāng)發(fā)動機工作時能夠驅(qū)動 第一汽車橋工作，所述的第二電機與第二汽車橋相聯(lián)接，在第二電機上聯(lián)接有與蓄電池相 聯(lián)且能控制第二電機工作的第二電機控制器，當(dāng)?shù)诙姍C處于電能轉(zhuǎn)換為機械能工作狀態(tài) 時能夠驅(qū)動第二汽車橋工作，所述的第一電機連接在發(fā)動機和能夠控制第一電機工作且與
3蓄電池相聯(lián)的第一電機控制器之間，當(dāng)發(fā)動機處于工作狀態(tài)時第一電機能夠在發(fā)動機的帶 動下向蓄電池充電，所述的第二電機處于機械能轉(zhuǎn)換為電能工作狀態(tài)時能夠向蓄電池充 H1^ ο本發(fā)明中的發(fā)動機和第二電機，可以分別單獨驅(qū)動或同時驅(qū)動汽車，適合于各種 行駛狀況，續(xù)駛里程與傳統(tǒng)內(nèi)燃機相當(dāng)，也可接外界電源，大大降低燃油消耗和減少排放， 是一種理想的混合動力驅(qū)動方案。也就是說，通過發(fā)動機和第二電機可以實現(xiàn)全輪驅(qū)動、前 輪單獨驅(qū)動和后輪單獨驅(qū)動三種驅(qū)動形式，滿足各種不同工況的驅(qū)動需求。同時，也可實現(xiàn) 純電動驅(qū)動行駛及通過第一電機和第二電機回收制動能量，從而大大提高整車的燃油經(jīng)濟(jì) 性及降低排放。這里的第一電機僅具有發(fā)電功能，而第二電機同時具備驅(qū)動功能和發(fā)電功 能。第一電機控制器能夠控制第一電機工作，第二電機控制器能夠控制第二電機工作，并且 第二電機控制器能夠控制第二電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。在上述的分時四驅(qū)式并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)中，所述的發(fā)動機控制器、第一電機 控制器和第二電機控制器均與整車控制器相聯(lián)接。整車控制器根據(jù)不同的工況和路面狀 況，控制發(fā)動機控制器、第一電機控制器和第二電機控制器工作，從而調(diào)整驅(qū)動模式。在上述的分時四驅(qū)式并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)中，所述的發(fā)動機的輸出端聯(lián)接有自 動變速器，所述的自動變速器通過第一減速差速機構(gòu)與第一汽車橋相聯(lián)接。在上述的分時四驅(qū)式并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)中，所述的自動變速器上聯(lián)接有發(fā)動 機齒輪，所述的第一電機上聯(lián)接有電機齒輪，所述的發(fā)動機齒輪與電機齒輪相嚙合。在上述的分時四驅(qū)式并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)中，所述的第二電機通過第二減速差 速機構(gòu)與第二汽車橋相聯(lián)接。在上述的分時四驅(qū)式并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)中，所述的蓄電池為電池組。在上述的分時四驅(qū)式并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)中，所述的第一汽車橋為汽車前橋， 所述的第二汽車橋為汽車后橋。當(dāng)然，第一汽車橋為汽車后橋，第二汽車橋為汽車前橋也是 可行的方案。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本分時四驅(qū)式并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的優(yōu)點在于1、設(shè)計合 理，動力強勁，適合于各種行駛狀況，續(xù)駛里程與傳統(tǒng)內(nèi)燃機相當(dāng)。2、大大降低燃油消耗和 減少排放，在保證動力性的同時，提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性，實現(xiàn)降低運行費用和節(jié)能環(huán)保的 目的。


圖1是本發(fā)明提供的結(jié)構(gòu)框圖。圖中，第一汽車橋1、第二汽車橋2、發(fā)動機3、蓄電池4、第一電機5、第二電機6、發(fā) 動機控制器7、第一電機控制器91、第二電機控制器92、整車控制器10、自動變速器11、第一 減速差速機構(gòu)12、發(fā)動機齒輪13、電機齒輪14、第二減速差速機構(gòu)15。
具體實施例方式如圖1所示，本分時四驅(qū)式并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)置在第一汽車橋1和第二汽 車橋2之間。本實施例中，第一汽車橋1為汽車前橋，第二汽車橋2為汽車后橋。當(dāng)然，第 一汽車橋為1汽車后橋，第二汽車橋2為汽車前橋也是可行的方案。
本驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機3、蓄電池4、以及能夠進(jìn)行電能和機械能轉(zhuǎn)換的第一電機 5和第二電機6。其中，蓄電池4為電池組。發(fā)動機3與第一汽車橋1相聯(lián)接，在發(fā)動機3上 聯(lián)接有能夠控制發(fā)動機3工作的發(fā)動機控制器7，當(dāng)發(fā)動機3工作時能夠驅(qū)動第一汽車橋1 工作。第二電機6與第二汽車橋2相聯(lián)接，在第二電機6上聯(lián)接有與蓄電池4相聯(lián)且能控 制第二電機6工作的第二電機控制器92，當(dāng)?shù)诙姍C6處于電能轉(zhuǎn)換為機械能工作狀態(tài)時 能夠驅(qū)動第二汽車橋2工作。第一電機5連接在發(fā)動機3和能夠控制第一電機5工作且與 蓄電池4相聯(lián)的第一電機控制器91之間，當(dāng)發(fā)動機3處于工作狀態(tài)時第一電機5能夠在發(fā) 動機3的帶動下向蓄電池4充電。第二電機6處于機械能轉(zhuǎn)換為電能工作狀態(tài)時能夠向蓄 電池4充電。發(fā)動機控制器7、第一電機控制器91和第二電機控制器92均與整車控制器10相 聯(lián)接。整車控制器10根據(jù)不同的工況和路面狀況，控制發(fā)動機控制器7、第一電機控制器 91和第二電機控制器92工作，從而調(diào)整驅(qū)動模式。第一電機控制器91能夠控制第一電機 5工作，第二電機控制器92能夠控制第二電機6工作，并且第二電機控制器92能夠控制第 二電機6正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。本實施例中，發(fā)動機3的輸出端聯(lián)接有自動變速器11，自動變速器11通過第一減 速差速機構(gòu)12與第一汽車橋1相聯(lián)接。自動變速器11上聯(lián)接有發(fā)動機齒輪13，第一電機 5上聯(lián)接有電機齒輪14，發(fā)動機齒輪13與電機齒輪14相嚙合。第二電機6通過第二減速 差速機構(gòu)15與第二汽車橋2相聯(lián)接。通過發(fā)動機3和第二電機6可以實現(xiàn)全輪驅(qū)動、前輪單獨驅(qū)動和后輪單獨驅(qū)動三 種驅(qū)動形式，滿足各種不同工況的驅(qū)動需求。同時，也可實現(xiàn)純電動驅(qū)動行駛及通過第一電 機5和第二電機6回收制動能量，從而大大提高整車的燃油經(jīng)濟(jì)性及降低排放。這里的第 一電機5僅具有發(fā)電功能，而第二電機6同時具備驅(qū)動功能和發(fā)電功能。本分時四驅(qū)式并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的詳細(xì)工作過程如下①起步當(dāng)蓄電池4的SOC值較高時，第二電機6驅(qū)動第二汽車橋2以純電動方式起步；當(dāng) 蓄電池4的SOC值低于其設(shè)定的極限低值時，發(fā)動機3啟動，由發(fā)動機3起步并同時向蓄電 池4充電。②爬坡當(dāng)蓄電池4的SOC值較高時，發(fā)動機3和第二電機6聯(lián)合驅(qū)動，實現(xiàn)四輪驅(qū)動；當(dāng) 蓄電池4的SOC值低于其設(shè)定的極限低值時，僅由發(fā)動機3提供爬坡功率。③加速當(dāng)蓄電池4的SOC值較高時，發(fā)動機3和第二電機6聯(lián)合驅(qū)動提供峰值功率，滿足 加速所需的驅(qū)動功率；蓄電池4的SOC值較低時，僅由發(fā)動機3提供驅(qū)動功率。④勻速當(dāng)蓄電池4的SOC值較高并且行駛車速在設(shè)定的純電動最高行駛車速范圍內(nèi)時， 由第二電機6驅(qū)動汽車，發(fā)動機3不工作；當(dāng)蓄電池4的SOC值較低時，由發(fā)動機3驅(qū)動汽 車，在發(fā)動機3功率有富余的情況下向電池充電，始終保持發(fā)動機3在高效區(qū)工作。⑤制動或減速制動踏板輕度踏下時，發(fā)動機3關(guān)閉，若蓄電池4的SOC允許，第一電機5和第二電機6工作于發(fā)電狀態(tài)，第一汽車橋1、第二汽車橋2均進(jìn)行制動能量回收，給蓄電池4充 電；制動踏板重度踏下時，第一電機5和第二電機6提供制動轉(zhuǎn)矩，同時機械制動器也參與 制動。⑥倒車當(dāng)蓄電池4的SOC值較高時，第二電機6反轉(zhuǎn)，由第二電機6提供驅(qū)動功率；當(dāng)蓄 電池4的SOC值較低時，由發(fā)動機3經(jīng)由自動變速器11提供驅(qū)動功率，實現(xiàn)倒退行駛。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng) 域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替 代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了第一汽車橋1、第二汽車橋2、發(fā)動機3、蓄電池4、第一電機 5、第二電機6、發(fā)動機控制器7、第一電機控制器91、第二電機控制器92、整車控制器10、自 動變速器11、第一減速差速機構(gòu)12、發(fā)動機齒輪13、電機齒輪14、第二減速差速機構(gòu)15等 術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋 本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
權(quán)利要求
一種分時四驅(qū)式并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，設(shè)置在第一汽車橋(1)和第二汽車橋(2)之間，本驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機(3)、蓄電池(4)、以及能夠進(jìn)行電能和機械能轉(zhuǎn)換的第一電機(5)和第二電機(6)，其特征在于，所述的發(fā)動機(3)與第一汽車橋(1)相聯(lián)接，在發(fā)動機(3)上聯(lián)接有能夠控制發(fā)動機(3)工作的發(fā)動機控制器(7)，當(dāng)發(fā)動機(3)工作時能夠驅(qū)動第一汽車橋(1)工作，所述的第二電機(6)與第二汽車橋(2)相聯(lián)接，在第二電機(6)上聯(lián)接有與蓄電池(4)相聯(lián)且能控制第二電機(6)工作的第二電機控制器(92)，當(dāng)?shù)诙姍C(6)處于電能轉(zhuǎn)換為機械能工作狀態(tài)時能夠驅(qū)動第二汽車橋(2)工作，所述的第一電機(5)連接在發(fā)動機(3)和能夠控制第一電機(5)工作且與蓄電池(4)相聯(lián)的第一電機控制器(91)之間，當(dāng)發(fā)動機(3)處于工作狀態(tài)時第一電機(5)能夠在發(fā)動機(3)的帶動下向蓄電池(4)充電，所述的第二電機(6)處于機械能轉(zhuǎn)換為電能工作狀態(tài)時能夠向蓄電池(4)充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分時四驅(qū)式并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述的發(fā) 動機控制器(7)、第一電機控制器(91)和第二電機控制器(92)均與整車控制器(10)相聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分時四驅(qū)式并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述的發(fā) 動機(3)的輸出端聯(lián)接有自動變速器(11)，所述的自動變速器(11)通過第一減速差速機構(gòu) (12)與第一汽車橋(1)相聯(lián)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分時四驅(qū)式并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述的自 動變速器(11)上聯(lián)接有發(fā)動機齒輪(13)，所述的第一電機(5)上聯(lián)接有電機齒輪(14)，所 述的發(fā)動機齒輪(13)與電機齒輪(14)相嚙合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的分時四驅(qū)式并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在 于，所述的第二電機(6)通過第二減速差速機構(gòu)(15)與第二汽車橋(2)相聯(lián)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的分時四驅(qū)式并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在 于，所述的蓄電池(4)為電池組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的分時四驅(qū)式并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在 于，所述的第一汽車橋(1)為汽車前橋，所述的第二汽車橋(2)為汽車后橋。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種分時四驅(qū)式并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的油電四驅(qū)混合動力汽車動力系統(tǒng)能源利用率低的問題。本分時四驅(qū)式并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機、蓄電池、以及能夠進(jìn)行電能和機械能轉(zhuǎn)換的第一電機和第二電機，發(fā)動機與第一汽車橋相聯(lián)接，在發(fā)動機上聯(lián)接有發(fā)動機控制器，當(dāng)發(fā)動機工作時能夠驅(qū)動第一汽車橋工作，第二電機與第二汽車橋相聯(lián)接，在第二電機上聯(lián)接有第二電機控制器，第一電機連接在發(fā)動機與第一電機控制器之間，當(dāng)發(fā)動機處于工作狀態(tài)時第一電機能夠在發(fā)動機的帶動下向蓄電池充電，第二電機處于機械能轉(zhuǎn)換為電能工作狀態(tài)時能夠向蓄電池充電。本發(fā)明具有動力強勁、能源利用率高、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點。
文檔編號B60W10/26GK101913322SQ20101025766
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者丁勇, 吳旭峰, 徐忠誠, 李書福, 李傳海, 楊健, 由毅, 趙福全 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司;浙江吉利控股集團(tuán)有限公司