CN102431439A - 一种四驱混合动力汽车的混合动力系统 - Google Patents

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郑广州
张显锋
朱格林
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Abstract

本发明公开了一种四驱混合动力汽车的混合动力系统，包括发动机和与其相连的前轴变速箱，所述发动机通过第一离合器与发电机连接，所述发电机与车载储能装置连接，所述车载储能装置与后轴驱动电机连接。本发明省去了传统四驱车的中间传动装置，结构简单，控制方便，容易实现集成式设计和系统匹配，成本低。同时，整车前后轮扭矩分配可以由整车控制器根据整车行驶状态进行分析计算并予以分配，具有更高的驱动灵活性，这使得所述混合动力系统既可以满足混合动力车四驱功能的需要，又能达到节能减排的目的。

Description

一种四驱混合动力汽车的混合动力系统
技术领域
本发明涉及混合动力汽车技术，具体涉及一种四驱混合动力汽车的混合动力系统。
背景技术
随着能源短缺和全球气候变暖的进一步加剧，节能减排已经成为全世界关注的焦点。混合动力汽车由于比传统汽车具有更好的燃油经济性能和排放性能，因而得到各大汽车厂商的青睐，混合动力汽车的研发也因此成为目前汽车研发的热点之一。
在开发混合动力汽车的过程中，各大汽车厂商根据市场定位、技术路线的不同，各自采取了一些不同的混合动力系统，用更环保的方式实现一些汽车的传统功能。例如，采用ISG混合动力技术替代传统发动机上的起动机，既提高了发动机起动过程中的NVH性能，同时也降低了怠速油耗等。而利用混合动力技术，实现四驱车的环保节能，是近年来各大汽车厂商的研究热点。在保证驾驶员驾驶乐趣的前提下，混合动力四驱车可以较大地减少燃油消耗和尾气排放，达到节能减排的效果。
目前的混合动力四驱系统是由混联式混合动力系统加后电机驱动系统组成。丰田公司首先将这种混联结合后电机的形式用于SUV车辆中，极大地改善了混联式混合动力车的动力性、驾驶性和通过性。但由于混联式混合动力系统本身需要专门与之匹配的发动机、以及特殊设计加工制造的变速箱，整车共有3台大功率电机，存在系统复杂，控制难度大，集成式设计、系统匹配方面较为复杂，成本高等缺点。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种四驱混合动力汽车的混合动力系统，该系统结构简单，控制方便，容易实现集成式设计和系统匹配，成本低。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种四驱混合动力汽车的混合动力系统，包括发动机和与其相连的前轴变速箱，所述发动机通过第一离合器与发电机连接，所述发电机与车载储能装置连接，所述车载储能装置与后轴驱动电机连接。
所述发电机通过第二离合器与空调压缩机连接。
所述发动机的输出端和所述发电机的输入端通过皮带连接，所述发动机的输出端设有皮带轮A，所述发电机的输入端设有皮带轮B，所述皮带连接在所述皮带轮A和所述皮带轮B上。
所述第一离合器设置在所述皮带轮B和所述发电机的输入端之间。
所述第一离合器包裹在所述皮带轮B里面。
所述第一离合器设置在所述皮带轮A和所述发动机的输出端之间。
所述第一离合器包裹在所述皮带轮A里面。
所述发动机是燃料发动机。
所述前轴变速箱为手动变速箱或自动变速箱。
所述车载储能装置是动力电池和超级电容中的至少一个。
本发明具有的优点和积极效果是：省去了传统四驱车的中间传动装置，结构简单，控制方便，容易实现集成式设计和系统匹配，成本低。同时，整车前后轮扭矩分配可以由整车控制器根据整车行驶状态进行分析计算并予以分配，具有更高的驱动灵活性，这使得所述混合动力系统既可以满足混合动力车四驱功能的需要，又能达到节能减排的目的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1、后轮，2、车载储能装置，3、发电机，4、第一离合器，5、皮带，6、发动机，7、前轴变速箱，8、空调压缩机，9、第二离合器，10、后轴驱动电机。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1，一种四驱混合动力汽车的混合动力系统，包括发动机6和与其相连的前轴变速箱7，发动机6通过第一离合器4与发电机3连接，发电机3与车载储能装置2连接，车载储能装置2与后轴驱动电机10连接。
发电机3通过第二离合器9与空调压缩机8连接，空调压缩机8也可以是其它混合动力附件。第二离合器9用于按需切断与空调压缩机之间的扭矩传递。
发动机6通过第一离合器4与发电机3连接的目的是：当车辆工作在纯电动模式时，断开第一离合器4，可以使发电机3单独带动空调压缩机8工作而不会反拖发动机6转动。
发动机6的输出端和发电机的输入端通过皮带5连接，发动机6的输出端设有皮带轮A，发电机3的输入端设有皮带轮B，皮带5连接在皮带轮A和皮带轮B上。
第一离合器4可以设置在皮带轮B和发电机3的输入端之间，为简化结构，可以将第一离合器包裹在皮带轮B里面，与皮带轮B做成一体。第一离合器4也可以设置在皮带轮A和发动机6的输出端之间，为简化结构，可以将第一离合器包裹在皮带轮A里面，与皮带轮A做成一体。
发动机6是燃料发动机，根据不同的需要，可以是汽油机或柴油机等。前轴变速箱7可以为手动变速箱或自动变速箱。储能装置可以是动力电池、超级电容或它们的组合。
上述动力系统能够工作在混合动力驱动、传统燃油驱动和纯电动驱动三种模式下。发动机6通过前轴变速箱7驱动前轮，后轴驱动电机10同时驱动后轮1，发动机6可以通过皮带轮5、第一离合器4将一部分动力传递给发电机3，由发电机3发电，电能存储在车载储能装置2中或直接提供给后轴驱动电机10，实现四驱功能。当空调压缩机8需要启动时，第二离合器接合，可以利用发电机3的转动带动空调压缩机8工作，实现车辆空调系统的功能。当只有发动机6驱动前轮使车辆行驶时，即为传统的燃油驱动模式。当只有后轴驱动电机驱动车辆行驶时，发动机6关闭，第一离合器4断开，第二离合器9接合，发电机3作为空调压缩机8的动力机构，带动空调压缩机8工作，实现车辆空调系统的功能，即为纯电动驱动的工作模式。
上述动力系统中无复杂、新型零部件，整体结构简单。整车前后轮扭矩分配可以由整车控制器根据整车行驶状态进行分析计算并予以分配，使得混合动力汽车具有更高的驱动灵活性，更好的动力性、驾驶性和通过性，满足四驱功能的需要，实现节能减排的目的。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种四驱混合动力汽车的混合动力系统，包括发动机和与其相连的前轴变速箱，其特征在于，所述发动机通过第一离合器与发电机连接，所述发电机与车载储能装置连接，所述车载储能装置与后轴驱动电机连接。
2.根据权利要求1所述的四驱混合动力汽车的混合动力系统，其特征在于，所述发电机通过第二离合器与空调压缩机连接。
3.根据权利要求1所述的四驱混合动力汽车的混合动力系统，其特征在于，所述发动机的输出端和所述发电机的输入端通过皮带连接，所述发动机的输出端设有皮带轮A，所述发电机的输入端设有皮带轮B，所述皮带连接在所述皮带轮A和所述皮带轮B上。
4.根据权利要求3所述的四驱混合动力汽车的混合动力系统，其特征在于，所述第一离合器设置在所述皮带轮B和所述发电机的输入端之间。
5.根据权利要求4所述的四驱混合动力汽车的混合动力系统，其特征在于，所述第一离合器包裹在所述皮带轮B里面。
6.根据权利要求3所述的四驱混合动力汽车的混合动力系统，其特征在于，所述第一离合器设置在所述皮带轮A和所述发动机的输出端之间。
7.根据权利要求6所述的四驱混合动力汽车的混合动力系统，其特征在于，所述第一离合器包裹在所述皮带轮A里面。
8.根据权利要求1所述的四驱混合动力汽车的混合动力系统，其特征在于，所述发动机是燃料发动机。
9.根据权利要求1所述的四驱混合动力汽车的混合动力系统，其特征在于，所述前轴变速箱为手动变速箱或自动变速箱。
10.根据权利要求1所述的四驱混合动力汽车的混合动力系统，其特征在于，所述车载储能装置是动力电池和超级电容中的至少一个。
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