CN108215770A - 基于四驱越野车的混合动力系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于四驱越野车的混合动力系统，属于混合动力汽车的技术领域。本发明的混合动力系统，包括整车控制器、变速器控制器、电池管理系统、发动机控制器、发动机、自动变速器、动力电池、电机控制器、电机、变速器离合器、前级主减速器、中间减速器、后级主减速器、前车轴以及设置在前车轴两端的一对驱动前轮，后车轴以及设置在后车轴两端的一对驱动后轮。本发明的混合动力系统，可实现四驱混合动力汽车复杂的工作模式，充分利用各总成的优势，在保证车辆具有良好的燃油经济性能和低排放的前提下提高整车动力性及驾驶乐趣，满足顾客的个性化需求。

Description

基于四驱越野车的混合动力系统
技术领域
本发明涉及混合动力汽车的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于四驱越野车的混合动力系统。
背景技术
现有技术中的四驱汽油车动力系统构架如图1所示，所述动力系统架构由发动机(ENG)以及发动机控制单元(EMS)、自动变速箱(AT)及变速器控制器(TCU)、离合器(Clutch)构成，变速器控制器(TCU)控制离合器接合和分离，从而切断和传递发动机向变速箱输入的动力。现有技术中的四驱汽油车整备质量较大，仅有发动机一个动力源，发动机特性决定低速扭矩输出远远小于其峰值扭矩，导致车辆低速加速性差，顾客产生抱怨。
发明内容
为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于四驱越野车的混合动力系统。
为了解决发明所述的技术问题并实现发明目的，本发明采用了以下技术方案：
一种基于四驱越野车的混合动力系统，其特征在于：包括整车控制器、变速器控制器、电池管理系统、发动机控制器、发动机、自动变速器、动力电池、电机控制器、电机、变速器离合器、前级主减速器、中间减速器、后级主减速器、前车轴以及设置在前车轴两端的一对驱动前轮，后车轴以及设置在后车轴两端的一对驱动后轮。
其中，所述整车控制器通过CAN总线连接所述电池管理系统和变速器控制器；所述变速器控制器通过CAN总线连接所述发动机控制器，所述变速器控制器还通过硬线连接所述自动变速器以及变速器离合器；所述发动机控制器通过硬线连接所述发动机；所述发动机的输出端通过自动变速器与中间减速器连接，而所述中间减速器分别连接至所述前级主减速器和后级主减速器；所述前级主减速器耦合在前车轴上，所述后级主减速器耦合在后车轴上；所述发动机的输出端与所述自动变速器之间设置有变速器离合器；所述电机的输出端与后级主减速器连接；所述电池管理系统通过硬线连接电机控制器和动力电池；所述电机控制器分别通过高压线和硬线连接所述电机；所述动力电池通过高压线连接所述电机控制器。
其中，所述混合动力系统的整车行驶模式包括3种，分别为混合驱动模式、行车发电模式和再生制动模式。
其中，在混合驱动模式时，发动机作为主动力源，电机作为辅助加速装置，在超车加速及爬坡工况提供加速助力。
其中，在行车发电模式时，发动机作为主动力源除满足行车功率需求外，多余的能量可转换为电能为动力电池充电，保证动力电池电量可随时提供加速助力。
其中，在再生制动模式时，电机发电给动力电池充电，节约能量提高经济性，减轻制动片磨损。
与最接近的现有技术相比，本发明所述的基于四驱越野车的混合动力系统具有以下有益效果：
本发明的混合动力系统，可实现四驱混合动力汽车复杂的工作模式，充分利用各总成的优势，在保证车辆具有良好的燃油经济性能和低排放的前提下提高整车动力性及驾驶乐趣，满足顾客的个性化需求。
附图说明
图1为现有技术中的四驱汽油车动力系统的构架示意图。
图2为本发明的基于四驱越野车的混合动力系统的构架示意图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明所述的基于四驱越野车的混合动力系统做进一步的阐述，以期对本发明的技术方案做出更完整和清楚的说明。
实施例1
如图2所示，本实施例的基于四驱越野车的混合动力系统，包括整车控制器(VCU)、变速器控制器(TCU)、电池管理系统(BMS)、发动机控制器(EMS)、发动机(ENG)、自动变速器(AT)、动力电池(Batt)、电机控制器(MCU)、电机(TM)、变速器离合器(Clutch1)、前级主减速器、中间减速器、后级主减速器、前车轴以及设置在前车轴两端的一对驱动前轮、后车轴以及设置在后车轴两端的一对驱动后轮。
所述整车控制器(VCU)通过CAN总线连接所述电池管理系统(BMS)和变速器控制器(TCU)；所述变速器控制器(TCU)通过CAN总线连接所述发动机控制器(EMS)，所述变速器控制器(TCU)还通过硬线连接所述自动变速器以及变速器离合器；所述发动机控制器(EMS)通过硬线连接所述发动机(ENG)；所述发动机(ENG)的输出端通过自动变速器(AT)与中间减速器连接，而所述中间减速器分别连接至所述前级主减速器和后级主减速器；所述前级主减速器耦合在前车轴上，所述后级主减速器耦合在后车轴上；所述发动机(ENG)的输出端与所述自动变速器(AT)之间设置有变速器离合器(Clutch1)。所述电机(TM)的输出端与后级主减速器连接。所述电池管理系统(BMS)通过硬线连接电机控制器(MCU)和动力电池(Batt)；所述电机控制器(MCU)还分别通过高压线和硬线连接所述电机(TM)；所述动力电池(Batt)通过高压线连接所述电机控制器(MCU)。
在本实施例中，发动机(ENG)作为四驱混合动力汽车的主要动力输出装置；所述变速器离合器用于传递动力并同时进行动力传递接通与断开的切换。所述动力电池(Batt)提供汽车行驶所述后电机(TM)等需要的电能，所述电池管理器(BMS)对所述动力电池进行管理；所述发动机控制(EMS)用于对所述发动机(ENG)进行控制。所述整车控制器(VCU)用于对电池管理系统(BMS)、变速器控制器(TCU)等的管理。
本实施例的基于四驱越野车的混合动力系统以整车控制器(VCU)为核心控制单元，整车控制器(VCU)根据行驶工况控制电机正反转和正负扭矩输出，电机可以实现四象限运行。车辆起步和加速阶段，利用电机扭矩快速响应的特点，为整车提供加速助力，实现混合动力驱动模式(比如：驾驶员在超车动作时，加速助力装置可配合驾驶员快速完成超车动作，提高整车动力性)；车辆在高速段时，发动机在保证车辆高速功率需求的同时，整车控制器控制发动机带动电机发电，可以将发动机剩余的能量转化为电能为高压电池充电，保证高压电池电量满足加速助力工况时的需求，且节约能量；车辆在滑行和制动时，整车惯性带动电机发电，实现制动能量回收，保证电池电量可满足车辆在频繁加减速行驶工况中提供加速助力。
本实施例的插电式混合动力系统的整车行驶模式共3种：
①混合驱动模式：发动机作为主动力源，电机作为辅助加速装置，在超车加速及爬坡工况提供加速助力。②行车发电模式：发动机作为主动力源除满足行车功率需求外，多余的能量可转换为电能为动力电池充电，保证动力电池电量可随时提供加速助力。
③再生制动模式：在减速或下坡工况时，电机发电给动力电池充电，节约能量提高经济性，减轻制动片磨损。
本实施例的插电式混合动力系统可实现四驱混合动力汽车复杂的工作模式，充分利用各总成的优势，在保证车辆具有良好的燃油经济性能和低排放的前提下提高整车动力性及驾驶乐趣，满足顾客的个性化需求。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于四驱越野车的混合动力系统，其特征在于：包括整车控制器、变速器控制器、电池管理系统、发动机控制器、发动机、自动变速器、动力电池、电机控制器、电机、变速器离合器、前级主减速器、中间减速器、后级主减速器、前车轴以及设置在前车轴两端的一对驱动前轮，后车轴以及设置在后车轴两端的一对驱动后轮。
2.根据权利要求1所述的基于四驱越野车的混合动力系统，其特征在于：所述整车控制器通过CAN总线连接所述电池管理系统和变速器控制器；所述变速器控制器通过CAN总线连接所述发动机控制器，所述变速器控制器还通过硬线连接所述自动变速器以及变速器离合器；所述发动机控制器通过硬线连接所述发动机；所述发动机的输出端通过自动变速器与中间减速器连接，而所述中间减速器分别连接至所述前级主减速器和后级主减速器；所述前级主减速器耦合在前车轴上，所述后级主减速器耦合在后车轴上；所述发动机的输出端与所述自动变速器之间设置有变速器离合器；所述电机的输出端与后级主减速器连接；所述电池管理系统通过硬线连接电机控制器和动力电池；所述电机控制器分别通过高压线和硬线连接所述电机；所述动力电池通过高压线连接所述电机控制器。
3.根据权利要求1所述的基于四驱越野车的混合动力系统，其特征在于：所述混合动力系统的整车行驶模式包括3种，分别为混合驱动模式、行车发电模式和再生制动模式。
4.根据权利要求3所述的基于四驱越野车的混合动力系统，其特征在于：在混合驱动模式时，发动机作为主动力源，电机作为辅助加速装置，在超车加速及爬坡工况提供加速助力。
5.根据权利要求3所述的基于四驱越野车的混合动力系统，其特征在于：在行车发电模式时，发动机作为主动力源除满足行车功率需求外，多余的能量可转换为电能为动力电池充电，保证动力电池电量可随时提供加速助力。
6.根据权利要求3所述的基于四驱越野车的混合动力系统，其特征在于：在再生制动模式时，电机发电给动力电池充电，节约能量提高经济性，减轻制动片磨损。
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