一種混合動力四驅(qū)系統(tǒng)及汽車的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種混合動力四驅(qū)系統(tǒng)及汽車，涉及汽車設(shè)計領(lǐng)域，解決現(xiàn)有技術(shù)中混合動力汽車電池布置空間小，且改制難度大的問題，該混合動力四驅(qū)系統(tǒng)應(yīng)用于汽車，所述系統(tǒng)包括：前驅(qū)動橋，后驅(qū)動橋，分別與所述前驅(qū)動橋及所述后驅(qū)動橋連接的分動器，與所述分動器連接的變速器，以及與所述變速器連接的發(fā)動機(jī)，所述系統(tǒng)還包括：分別設(shè)置于所述汽車兩個后輪中的第一輪轂電機(jī)及第二輪轂電機(jī)；分別與所述第一輪轂電機(jī)及所述第二輪轂電機(jī)連接的動力電池組；分別與所述第一輪轂電機(jī)及所述后驅(qū)動橋連接的第一離合器；分別與所述第二輪轂電機(jī)及所述后驅(qū)動橋連接的第二離合器。本實(shí)用新型的方案降低了工作難度，且解決了電池布置空間狹小的問題。
【專利說明】—種混合動力四驅(qū)系統(tǒng)及汽車

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車設(shè)計領(lǐng)域，特別涉及一種混合動力四驅(qū)系統(tǒng)及汽車。

【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)外混合動力越野車大多采用如下方式驅(qū)動車輛行駛:
[0003]1.發(fā)動機(jī)與電動機(jī)共同驅(qū)動，由變速器或機(jī)械耦合裝置集成汽車啟動發(fā)電一體機(jī)和直流驅(qū)動電機(jī)TM，再由分動器驅(qū)動前后橋；
[0004]2.車輛前驅(qū)動橋由發(fā)動機(jī)和電機(jī)驅(qū)動，后驅(qū)動橋由電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動。
[0005]上述兩種方式中，第一種需要對發(fā)動機(jī)、變速箱有較大改變。由于發(fā)動機(jī)、變速箱更改相對較復(fù)雜，故而不利于利用原有動力系統(tǒng)，無法與傳統(tǒng)車共用動力平臺。而第二種方案需要替換現(xiàn)有車橋，不利于改制和傳動系統(tǒng)共用。
[0006]上述兩種方案，需在車身增加至少一個驅(qū)動電機(jī)，占據(jù)車身較大空間，會導(dǎo)致電池布置空間受限；且前后驅(qū)動部分都需要進(jìn)行較大改動，改制工作量及難度相對較大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種混合動力四驅(qū)系統(tǒng)及汽車，解決現(xiàn)有技術(shù)中混合動力四驅(qū)汽車電池布置空間受限，且改制工作量及難度相對較大的問題。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種混合動力四驅(qū)系統(tǒng)，應(yīng)用于汽車，所述系統(tǒng)包括:前驅(qū)動橋，后驅(qū)動橋，分別與所述前驅(qū)動橋及所述后驅(qū)動橋連接的分動器，與所述分動器連接的變速器，以及與所述變速器連接的發(fā)動機(jī)，所述系統(tǒng)還包括:
[0009]分別設(shè)置于所述汽車兩個后輪中的第一輪轂電機(jī)及第二輪轂電機(jī)；
[0010]分別與所述第一輪轂電機(jī)及所述第二輪轂電機(jī)連接的動力電池組；
[0011]分別與所述第一輪轂電機(jī)及所述后驅(qū)動橋連接的第一離合器；
[0012]分別與所述第二輪轂電機(jī)及所述后驅(qū)動橋連接的第二離合器。
[0013]其中，所述系統(tǒng)還包括:
[0014]與所述第一輪轂電機(jī)連接，用于控制所述第一輪轂電機(jī)的第一控制器；
[0015]與所述第二輪轂電機(jī)連接，用于控制所述第二輪轂電機(jī)的第二控制器。
[0016]其中，所述系統(tǒng)還包括:
[0017]與所述發(fā)動機(jī)連接的起動機(jī)。
[0018]其中，所述第一離合器及所述第二離合器均為濕式離合器。
[0019]其中，所述動力電池組為高壓動力電池組。
[0020]其中，所述動力電池組設(shè)置于所述汽車車身地板下表面上。
[0021]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的實(shí)施例還提供了一種汽車，包括:如上所述的混合動力四驅(qū)系統(tǒng)。
[0022]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0023]本實(shí)用新型實(shí)施例的混合動力四驅(qū)系統(tǒng)，在傳統(tǒng)四驅(qū)基礎(chǔ)上進(jìn)行改制，前驅(qū)部分基本保持不變，該系統(tǒng)包括:前驅(qū)動橋，后驅(qū)動橋，分別與前驅(qū)動橋及后驅(qū)動橋連接的分動器，與分動器連接的變速器，以及與變速器連接的發(fā)動機(jī)，還包括:分別設(shè)置于汽車兩個后輪中的第一輪轂電機(jī)及第二輪轂電機(jī)；分別與第一輪轂電機(jī)及第二輪轂電機(jī)連接的動力電池組；分別與第一輪轂電機(jī)及后驅(qū)動橋連接的第一離合器；分別與第二輪轂電機(jī)及后驅(qū)動橋連接的第二離合器。增加了后輪獨(dú)立驅(qū)動的工作模式，提高了車輛的性能、提高了節(jié)油率，而且改裝量小，降低了工作難度，且第一輪轂電機(jī)及第二輪轂電機(jī)布置在車輪內(nèi)，減少了占用車身的空間，解決了電池布置空間狹小的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型混合動力四驅(qū)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本實(shí)用新型混合動力四驅(qū)系統(tǒng)的控制架構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0027]本實(shí)用新型實(shí)施例的混合動力四驅(qū)系統(tǒng)，提高了節(jié)油率，提高了車輛性能，改裝量小，降低了工作難度，且解決了電池布置空間狹小的問題。
[0028]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的混合動力四驅(qū)系統(tǒng)，應(yīng)用于汽車，所述系統(tǒng)包括:前驅(qū)動橋，后驅(qū)動橋，分別與所述前驅(qū)動橋及所述后驅(qū)動橋連接的分動器，與所述分動器連接的變速器，以及與所述變速器連接的發(fā)動機(jī)，所述系統(tǒng)還包括:
[0029]分別設(shè)置于所述汽車兩個后輪中的第一輪轂電機(jī)及第二輪轂電機(jī)；
[0030]分別與所述第一輪轂電機(jī)及所述第二輪轂電機(jī)連接的動力電池組；
[0031]分別與所述第一輪轂電機(jī)及所述后驅(qū)動橋連接的第一離合器；
[0032]分別與所述第二輪轂電機(jī)及所述后驅(qū)動橋連接的第二離合器。
[0033]本實(shí)用新型實(shí)施例的混合動力四驅(qū)系統(tǒng)，在傳統(tǒng)四驅(qū)基礎(chǔ)上進(jìn)行改制，前驅(qū)部分基本保持不變，在后輪中安裝雙輪轂電機(jī)(即第一輪轂電機(jī)和第二輪轂電機(jī))，增加了后輪獨(dú)立驅(qū)動的工作模式，且使系統(tǒng)在混動模式下仍具有四驅(qū)功能，保障了車輛運(yùn)行動力充沛的同時增加了整車的安全性與可靠性，并降低了油耗。改裝量小，降低了工作難度。且雙輪轂電機(jī)直接安裝在車輪內(nèi)，減少了占用車身的空間，節(jié)省的空間為動力電池組提供了更多布置的靈活性，并最大化減少了對車身及底盤的改制。
[0034]本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還包括:
[0035]與所述第一輪轂電機(jī)連接，用于控制所述第一輪轂電機(jī)的第一控制器；
[0036]與所述第二輪轂電機(jī)連接，用于控制所述第二輪轂電機(jī)的第二控制器。
[0037]此時，通過第一控制器及第二控制器，實(shí)現(xiàn)了對第一輪轂電機(jī)及第二輪轂電機(jī)的控制作用，方便了對雙輪轂電機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)，增加了控制的準(zhǔn)確性及合理性，保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
[0038]其中，所述系統(tǒng)還包括:
[0039]與所述發(fā)動機(jī)連接的起動機(jī)。
[0040]此時，用戶可以通過操控起動機(jī)的控制開關(guān)來控制發(fā)動機(jī)的啟動狀態(tài)，方便了用戶的使用，增加了系統(tǒng)的實(shí)用性和便利性。
[0041]具體的，所述第一離合器及所述第二離合器均為濕式離合器。
[0042]此時，濕式離合器的高離合性，及較長的使用壽命，提高了系統(tǒng)的工作效率，且增加了系統(tǒng)的使用壽命。其中，該濕式離合器可為電控自動濕式離合器。
[0043]為滿足系統(tǒng)的工作需求，本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述動力電池組為高壓動力電池組。
[0044]進(jìn)一步的，所述動力電池組設(shè)置于所述汽車車身地板下表面上。
[0045]此時，汽車車身地板下表面為動力電池組提供了充足的布置空間，使動力電池組得到合理布置的同時不會影響到其他部件，提高了系統(tǒng)的實(shí)用性，
[0046]如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的混合動力四驅(qū)系統(tǒng)應(yīng)用于汽車時，整車控制器采用混合動力控制器HCU。車輛的工作狀態(tài)、行駛工況和動力電池組及電池管理系統(tǒng)BMS等信息均直接與HCU進(jìn)行通信，由HCU經(jīng)過分析計算后再發(fā)出相應(yīng)的指令，控制發(fā)動機(jī)、起動機(jī)、濕式離合器、輪轂電機(jī)的工作狀態(tài)，以及車輛的制動、加速等狀態(tài)。保證了整車工作狀態(tài)及信息傳輸?shù)牡臏?zhǔn)確性、可靠性與實(shí)效性。
[0047]其中，本實(shí)用新型實(shí)施例的混合動力四驅(qū)系統(tǒng)為插電式混合動力四驅(qū)系統(tǒng)，具有純電動驅(qū)動工作模式、混合動力驅(qū)動工作模式、純發(fā)動機(jī)驅(qū)動工作模式及制動饋電工作模式，并能進(jìn)行行車充電。
[0048]具體的，對于上述純電動驅(qū)動工作模式、混合動力驅(qū)動工作模式、純發(fā)動機(jī)驅(qū)動工作模式、制動饋電工作模式及行車充電的控制策略如下:
[0049](I)純電動驅(qū)動工作模式:動力電池組的荷電狀態(tài)SOC大于設(shè)定的最低限值，且車輛為起動或低速行駛時，優(yōu)先采用純電動驅(qū)動模式，混合動力控制器HCU發(fā)出控制指令，由動力電池組提供動力啟動第一輪轂電機(jī)及第二輪轂電機(jī)工作。
[0050](2)混合動力驅(qū)動工作模式:動力電池組的SOC達(dá)到設(shè)定的最低限值，且車速大于一設(shè)定值或急加速時，由HCU發(fā)出控制指令，起動機(jī)工作后啟動發(fā)動機(jī)工作，同時由HCU發(fā)出離合器控制指令，閉合電控自動濕式離合器，此時車輛進(jìn)入由發(fā)動機(jī)通過變速器與分動器驅(qū)動前、后輪，且第一輪轂電機(jī)及第二輪轂電機(jī)疊加驅(qū)動后輪的混合動力四驅(qū)工作模式。
[0051](3)純發(fā)動機(jī)驅(qū)動工作模式:動力電池組的SOC小于或等于設(shè)定的最低限值時，由HCU發(fā)出控制指令切斷動力電池組輸出，第一輪轂電機(jī)和第二輪轂電機(jī)停止工作，此時車輛工作在純發(fā)動機(jī)全時四驅(qū)工作模式。
[0052](4)制動饋電工作模式:當(dāng)車輛工作在純電動驅(qū)動、混合動力驅(qū)動及純發(fā)動機(jī)驅(qū)動工作模式下，且車輛處于減速狀態(tài)時，都可以通過第一輪轂電機(jī)和第二輪轂電機(jī)將一部分動能轉(zhuǎn)化成電能存儲到動力電池組中，實(shí)現(xiàn)制動饋電功能。
[0053](5)行車充電:以調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)燃油最佳效率點(diǎn)為主，同時兼顧動力電池充電效率、輪轂電機(jī)發(fā)電效率，采用綜合最優(yōu)燃油效率方法，在純發(fā)動機(jī)驅(qū)動工作模式下，可通過輪轂電機(jī)將一部分動能轉(zhuǎn)化成電能存儲到動力電池組中，實(shí)現(xiàn)行車充電功能。
[0054]在純電動驅(qū)動模式下，由于輪轂電機(jī)安裝在車輪內(nèi)，減少了中間機(jī)械傳動環(huán)節(jié)，提高了輪轂電機(jī)效率，最大化利用電能增加了續(xù)航里程。在混合動力驅(qū)動工作模式下，在行車過程中，通過整車混合動力控制器HCU調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)燃油最佳效率點(diǎn)，同時兼顧輪轂電機(jī)驅(qū)動效率，在行車過程中利用富余能量為動力電池組充電。當(dāng)動力電池組電能耗盡時，車輛工作在純發(fā)動機(jī)驅(qū)動工作模式，此時采用綜合最優(yōu)燃油效率方法，在驅(qū)動車輛運(yùn)行的同時利用富余能量為動力電池組充電。無論在純電動驅(qū)動、混合動力驅(qū)動或純發(fā)動機(jī)驅(qū)動工作方式下，都可以實(shí)現(xiàn)制動饋電功能，從而實(shí)現(xiàn)了能源的最優(yōu)化利用。
[0055]本實(shí)用新型實(shí)施例的混合動力四驅(qū)系統(tǒng)，在傳統(tǒng)四驅(qū)車的基礎(chǔ)上，前驅(qū)部分結(jié)構(gòu)基本不變，后驅(qū)部分增加2組濕式離合器、I個高壓動力電池組和2個輪轂電機(jī)及控制器，實(shí)現(xiàn)了插電式混合動力汽車具有的主要功能，即純電動驅(qū)動、純發(fā)動機(jī)驅(qū)動、混合動力驅(qū)動、制動饋電及行車發(fā)電等。由于輪轂電機(jī)及控制器放置在車輪內(nèi)，使車身可以利用的空間增大，布置的自由度得到提高；且輪轂電機(jī)由高壓動力電池組供電，實(shí)現(xiàn)了后輪驅(qū)動、制動回饋及行車充電等功能。
[0056]本實(shí)用新型實(shí)施例的混合動力四驅(qū)系統(tǒng)，前輪采用發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)通過變速器及分動器進(jìn)行驅(qū)動，后輪采用兩種驅(qū)動方式，一種為發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)通過變速器及分動器進(jìn)行驅(qū)動，另一種為車輪內(nèi)安裝雙輪轂電機(jī)直接驅(qū)動。成熟的傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)驅(qū)動技術(shù)可保證整車運(yùn)行的安全可靠及動力的平穩(wěn)輸出，后輪增加雙輪轂電機(jī)驅(qū)動，采用電能輔助車輛的行駛，可減少燃油的損耗及污染物的排放；輪轂電機(jī)與車輪直接連接，減少中間驅(qū)動環(huán)節(jié)，大大提高了輪轂電機(jī)工作傳輸效率，最大化利用電能，增加了純電動工作模式的續(xù)航里程。
[0057]本實(shí)用新型實(shí)施例的混合動力四驅(qū)系統(tǒng)，提高了節(jié)油率，提高了車輛性能，改裝量小，降低了工作難度，且解決了電池布置空間狹小的問題。
[0058]由于本實(shí)用新型實(shí)施例的混合動力四驅(qū)系統(tǒng)應(yīng)用于汽車，因此，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種汽車，包括:如上述實(shí)施例中所述的混合動力四驅(qū)系統(tǒng)。其中，上述混合動力四驅(qū)系統(tǒng)的所述實(shí)現(xiàn)實(shí)例均適用于該汽車的實(shí)施例中，也能達(dá)到相同的技術(shù)效果。
[0059]以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種混合動力四驅(qū)系統(tǒng)，應(yīng)用于汽車，所述系統(tǒng)包括:前驅(qū)動橋，后驅(qū)動橋，分別與所述前驅(qū)動橋及所述后驅(qū)動橋連接的分動器，與所述分動器連接的變速器，以及與所述變速器連接的發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 分別設(shè)置于所述汽車兩個后輪中的第一輪轂電機(jī)及第二輪轂電機(jī)； 分別與所述第一輪轂電機(jī)及所述第二輪轂電機(jī)連接的動力電池組； 分別與所述第一輪轂電機(jī)及所述后驅(qū)動橋連接的第一離合器； 分別與所述第二輪轂電機(jī)及所述后驅(qū)動橋連接的第二離合器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力四驅(qū)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 與所述第一輪轂電機(jī)連接，用于控制所述第一輪轂電機(jī)的第一控制器； 與所述第二輪轂電機(jī)連接，用于控制所述第二輪轂電機(jī)的第二控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力四驅(qū)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 與所述發(fā)動機(jī)連接的起動機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力四驅(qū)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一離合器及所述第二離合器均為濕式離合器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力四驅(qū)系統(tǒng)，其特征在于，所述動力電池組為高壓動力電池組。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力四驅(qū)系統(tǒng)，其特征在于，所述動力電池組設(shè)置于所述汽車車身地板下表面上。
7.一種汽車，其特征在于，包括:如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的混合動力四驅(qū)系統(tǒng)。
【文檔編號】B60W20/00GK204055310SQ201420377095
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】高衛(wèi)民, 徐康聰, 李原 申請人:北京汽車研究總院有限公司