CN201544766U - 四驱型式的混合动力驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种四驱型式的混合动力驱动系统，包括发动机、小电机以及大电机，所述的驱动系统还包括前驱减速差速器和后驱减速差速器，所述发动机和小电机设于轿车前机舱，小电机一端与发动机的曲轴相连接，另一端通过一个离合器与前驱减速差速器可选择连接；所述大电机设于轿车行李舱地板下，并与后驱减速差速器相连接。本实用新型的混合动力轿车驱动系统采用双电机模式，发动机的扭矩通过其中的小电机直接输出到前驱减速差速器，同时将大电机后置，大大简化了整个混合动力驱动系统的结构，便于前机舱的空间布置，可改善驱动系统的传动效率和整车的动力性能，并有利于平衡前后轴的载荷。

Description

四驱型式的混合动力驱动系统

技术领域

本实用新型涉及一种汽车动力驱动系统，具体地涉及一种可前后轮驱动的四驱型式的混合动力驱动系统。

背景技术

混合动力汽车作为一种新兴的节能环保型汽车，其技术和市场正处于一种蓬勃发展阶段。目前，混合动力轿车的动力驱动系统多是在原有的采用前置前驱布置的内燃机(发动机)驱动系统的基础上，增加一个或二个电机，并通过一个行星轮系将发动机以及电机的输出扭矩耦合，再通过主减速器和差速器传递到车轮。由于发动机、电机、行星轮系以及减速器等均布置在轿车前机舱，而轿车前机舱的空间有限，从而使整个动力驱动系统的布置难度极高，并且不利于轿车的零部件选型匹配和轿车前后轴载荷的配比；此外，由于保留了变速器，既增加了制造成本，同时增加了驱动系统控制的复杂程度以及驱动系统的布置难度。

一种公开号为CN 101021244A的双离合器混合动力汽车传动系统，由内燃机、两个离合器、电机、双离合器自动变速器、单行星排机构以及输出端组成，该传动系统通过单行星排机构和双离合器变速器相结合进行换挡，可实现内燃机驱动、电动、混合驱动、再生制动等多种工作模式。由于同样保留了变速器以及一个单行星排机构，因此，其结构复杂，不利于驱动系统的布置，同时也增加了驱动系统的控制难度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的驱动系统结构复杂、布置难度大以及前后轴载荷配比不平衡的不足，提供一种结构简单、布置方便、前后轴载荷配比合理的四驱型式的混合动力驱动系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种四驱型式的混合动力驱动系统，包括发动机、小电机以及大电机，所述的驱动系统还包括前驱减速差速器和后驱减速差速器，所述发动机和小电机设于轿车前机舱，小电机一端与发动机的曲轴相连接，另一端通过一个离合器与前驱减速差速器可选择连接；所述大电机设于轿车行李舱地板下，并与后驱减速差速器相连接。由于本实用新型采用双电机模式，因此可利用大电机低速扭矩大的特点，实现后轮的纯电动起步，此时的离合器不接合；当车辆在正常速度行驶时，可由小电机启动发动机，然后控制离合器接合，此时由发动机提供动力，大电机不工作而处于空转状态，车辆为前驱模式；而车辆在高速行驶或上坡时，可控制大电机使其工作于驱动模式，从而可对后轮提供辅助动力以驱动汽车，同时，还可控制小电机工作于驱动模式，从而对前轮提供辅助动力，此时车辆处于四轮驱动模式；当车辆在下坡时，可使离合器分离，并控制大电机使之工作于发电模式，从而将车辆的惯性动能转化为电能以对蓄电池充电，在满足制动性能的前提下，回收制动能量，降低燃油消耗；另外，通过对小电机扭矩的控制，可对发动机输出的扭矩进行合理分配，当车辆在较低速度区域行驶或负载较轻时，发动机多余的扭矩可用于小电机的发电并对蓄电池充电，以提高发动机的工作效率。因此，通过对小电机和大电机工作模式的控制可保证发动机工作在一个理想的经济油耗和低排放区域，从而可省去用于换档变速以提高发动机工作效率的变速器，发动机的扭矩通过小电机、离合器以及前驱减速差速器后直接传递到前轮，进一步地，由于大电机设置在行李舱地板下，并可通过后驱减速差速器直接驱动后轮，因此，不但大大简化了整个驱动系统的结构，有利于前机舱的空间布置，同时还可提高驱动系统的传动效率；另外，由于高速行驶或负载大时采用四驱型式驱动车辆，因此可有效平衡前后轴的载荷，并有利于改善整车的动力性能。

作为优选，所述前驱减速差速器的减速比设为4～6。本实用新型的发动机扭矩是通过具有固定减速比的前驱减速差速器传递到前轮的，因此选择合理的减速比，一方面可保证车辆的最高额定速度，同时有利于确保发动机在高速或较低速行驶时均能处于经济油耗和低排放区域，同时可兼顾车辆在一个较大的速度范围内发动机具有较好的动力性能。

作为优选，所述小电机采用ISG电机。ISG电机具有快速起动的特点，可在约0.3秒时间内快速启动发动机，因此，发动机可在任何时候快速启动，当遇到红灯等需短时间停车时，发动机无需工作在怠速状态，从而可显著减少发动机的怠速排放，并节省燃油。

综上所述，本实用新型具有如下有益效果：采用双电机模式，发动机的扭矩通过其中的小电机直接输出到前驱减速差速器，同时将大电机后置，大大简化了整个混合动力驱动系统的结构，便于前机舱的空间布置，可改善驱动系统的传动效率和整车的动力性能，并有利于平衡前后轴的载荷。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。

在图1所示的实施例中，本实用新型的一种四驱型式的混合动力驱动系统，包括设于前机舱的发动机1和小电机2，所述小电机2采用ISG电机，发动机1的曲轴与小电机2的转子相连接，并通过小电机2的转子与一个离合器3的主动摩擦片相连接，而离合器3的从动摩擦片则与前驱减速差速器5相连接，所述前驱减速差速器5的减速比为5，通过离合器3的开闭可有选择地将发动机1的扭矩通过前驱减速差速器5传递到前轮；此外，本实用新型还包括设于行李舱地板下的大电机6以及和大电机转子相连接的后驱减速差速器4，大电机6的扭矩可通过后驱减速差速器4传递到后轮。

下面就本实用新型的基本工作原理作一详细说明。

起步：本实用新型采用纯电动模式起步，此时的离合器3处于分离状态，车辆由大电机6通过后驱减速差速器4驱动后轮起步。

正常行驶：当车辆起步并达到正常行驶速度时，如果蓄电池的电力足够，可继续采用纯电模式由大电机6驱动后轮行驶，通过控制大电机6的转速可实现车辆的无级变速；如果蓄电池电力不足，可由小电机2启动发动机1，并控制离合器3的主动摩擦片和从动摩擦片结合，此时发动机1的扭矩通过前驱减速差速器5传递到前轮以驱动车辆行驶，同时控制大电机6使其处于空转的非工作状态而不参与驱动，而当车辆行驶速度较慢或负载较小时，可控制小电机2使其工作于发电模式，发动机1多余的功率可用于驱动小电机2发电，以用于蓄电池充电，从而提高发动机1的工作效率；当车辆高速行驶或者在上坡时，为了保证车辆具有较强的动力性，可控制小电机2和大电机6工作在驱动模式，此时小电机2和大电机6作为辅助动力驱动车辆，使整车运行于四驱模式，既保证了车辆有足够的动力，又使发动机1能正常工作在经济油耗和低排放区域，同时可平衡前后轴的载荷。

减速和制动：当车辆下坡或减速时，可控制离合器3的主动摩擦片和从动摩擦片分离，并使大电机6工作于发电模式，此时车辆的惯性动能由后轮通过后驱减速差速器4传递给大电机6，使大电机6发电以对蓄电池充电，而此时的大电机6作为一个负载可对车辆起到减速和制动的效果。

驻车：当车辆处于驻车状态时，如果蓄电池的电力足够，可直接关闭发动机1，以减少车辆的怠速排放并节省燃油；如果蓄电池电力不足，则可控制发动机1工作于怠速状态，并使小电机2工作于发电模式，此时，离合器3分离，发动机1直接带动小电机2发电，以对蓄电池充电。

倒车：当车辆需倒车时，可控制离合器3分离，并改变大电机6的转动方向，通过大电机6反向驱动后轮即可实现车辆的倒车。

Claims (3)

1.一种四驱型式的混合动力驱动系统，包括发动机、小电机以及大电机，其特征是，所述的驱动系统还包括前驱减速差速器(5)和后驱减速差速器(4)，所述发动机(1)和小电机(2)设于轿车前机舱，小电机(2)一端与发动机(1)的曲轴相连接，另一端通过一个离合器(3)与前驱减速差速器(5)可选择连接；所述大电机(6)设于轿车行李舱地板下，并与后驱减速差速器(4)相连接。

2.根据权利要求1所述的四驱型式的混合动力驱动系统，其特征是，所述前驱减速差速器(5)的减速比设为4～6。

3.根据权利要求1或2所述的四驱型式的混合动力驱动系统，其特征是，所述小电机(2)采用ISG电机。

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