CN201756055U - 四驱插电式混合动力汽车的传动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种四驱插电式混合动力汽车的传动装置，该传动装置包括内燃机、ISG电机、双离合器自动变速器、两个永磁电机和电池，内燃机的输出轴与ISG电机的转子连接，ISG电机经双离合器自动变速器与前轴连接，两个永磁电机的转子分别与后轴连接，电池经控制器分别与ISG电机、永磁电机相连。其中，ISG电机用于控制内燃机的起停，两个后轴上的永磁电机用于驱动后轮和回收制动能量。本实用新型的优点是前轴上增加的ISG电机控制内燃机的起停；后轴上采用两个独立的电机分别驱动左右两个后轮，提高传动效率，降低传动噪声，具有良好的汽车操纵性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于混合动力汽车的传动装置，特别涉及一种包含纯点动、串联、并联、混联和再生制动模式的四驱插电式混合动力汽车的传动装置。
背景技术
插电式混合动力汽车被认为是解决能源危机和汽车排放污染的最有潜力的新能源汽车技术，已成为各国汽车企业及相关研究机构的焦点。插电式混合电动汽车研发涉及的关键技术很多，有电池，电机，动力集成以及控制技术，内燃机与电机综合控制等等，这些研究都以一个良好的动力系统为研究对象。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种内燃机通过双离合器自动变速器驱动前轮、电机驱动后轮的四驱插电式混合动力汽车的传动装置。
为了解决以上的技术问题，本实用新型提供了一种四驱插电式混合动力汽车的传动装置，该传动装置包括内燃机、ISG电机、双离合器自动变速器、两个永磁电机和电池，内燃机的输出轴与ISG电机的转子连接，ISG电机经双离合器自动变速器与前轴连接，两个永磁电机的转子分别与后轴连接，电池经控制器分别与ISG电机、永磁电机相连。其中，ISG电机用于控制内燃机的起停，两个后轴上的永磁电机用于驱动后轮和回收制动能量。
所述的ISG电机的输出轴经电控离合器与双离合器自动变速器连接，ISG电机、电控离合器和双离合器自动变速器集成为电驱动变速机构。
所述的双离合器自动变速器的输出轴经差速器连接在前轴上。
所述的电池上设有充电口，可通过充电口由外接电源对电池进行充电。
本实用新型的优越功效在于：
1.前轴上增加的ISG电机控制内燃机的起停，能有效降低内燃机起动时燃油消耗和尾气排放；将ISG电机与双离合器自动变速器集成为电驱动变速机构，使内燃机舱布置更紧凑；相对与其他自动变速器，采用双离合器自动变速器能耗损失最少，可提高车辆的燃油经济性，且不会有动力中断；
2.后轴上采用两个独立的电机分别驱动左右两个后轮这种结构，相对于传统后驱结构，因取消后轮机械差速装置有利于动力系统减轻质量，提高传动效率，降低传动噪声，此外，两个后轮可以独立控制，具有良好的汽车操纵性；与由两个轮毂电机驱动后轮的结构相比，悬架隔振性能更好，在不平路面行驶条件下车辆操控性和安全性更优，减小非簧载质量，保证轮胎的接地性能和整车平顺性，延长电机寿命；
3.通过整车控制器的协调控制，能够可靠地进行动力传递，通过地面实现内燃机和电机的动力耦合，相对与其他混合动力汽车传动系统，省去了机械的动力耦合装置。
附图说明
图1该实用新型的结构示意图；
图2纯电动驱动模式下的能量传递路径示意图；
图3串联模式下的能量传递路径示意图；
图4并联模式下的能量传递路径示意图；
图5混联模式下的能量传递路径示意图；
图6再生制动模式下的能量传递路径示意图；
图中标号说明
1-内燃机； 2-ISG电机；
3-电控离合器； 4-双离合器自动变速器；
5-前轴； 6-电池；
7-充电口； 8-永磁电机A；
9-永磁电机B； 10-后轴；
11-差速器。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供了一种四驱插电式混合动力汽车的传动装置，该传动装置包括内燃机1、ISG电机2、双离合器自动变速器4、永磁电机A8、永磁电机B9和电池6，内燃机1的输出轴与ISG电机2的转子连接，ISG电机2经双离合器自动变速器4与前轴5连接，永磁电机A8和永磁电机B9的转子分别与后轴10连接，电池6经控制器分别与ISG电机2、永磁电机A8、永磁电机B9相连。其中，ISG电机2用于控制内燃机1的起停，ISG电机2只从电池6获得电能，不参与制动能量的回收；两个后轴10上的永磁电机A8、永磁电机B9用于驱动后轮和回收制动能量，永磁电机A8和永磁电机B9既可从电池6获得能量又可以将回收的制动能量输送给电池6。
所述的ISG电机2的输出轴经电控离合器3与双离合器自动变速器4连接，ISG电机2、电控离合器3和双离合器自动变速器4集成为电驱动变速机构。
所述的双离合器自动变速器4的输出轴经差速器11连接在前轴5上。所述的电池6上设有充电口7，可通过充电口7由外接电源对电池6进行充电。
本实用新型是由机械驱动和电驱动组合而成的混合驱动系统，通过整车控制器和CAN总线通讯，对内燃机1、ISG电机2和两个后驱电机A8、B9这四个动力源的控制单元进行协调控制，可实现纯电动驱动、串联驱动、并联驱动、混联驱动和再生制动四种工作模式，也可通过对ISG电机2的控制实现内燃机1短时间内的起停控制，降低内燃机起动时的燃料消耗，并改善尾气排放。
图2所示为纯电动驱动模式，只有在电池6具有足够电量的情况下才可以采用纯电动模式，内燃机1和ISG电机2不输出驱动力矩，只由两个后驱电机，即永磁电机A8和永磁电机B9驱动后轮来驱动车辆。电池6将电功率输出给永磁电机A8和永磁电机B9，经电机转化为机械功率，驱动后轮。
图3所示为串联驱动模式，当电池6的电量较低时启动串联模式，在该模式下，内燃机1输出全部机械功率给ISG电机2，ISG电机2将机械能转化为电能并将电功率输送给电池6充电。电池6将电功率输出给两个永磁电机A8和永磁电机B9，经电机转化为机械功率，驱动车辆。
图4所示为并联驱动模式，当车辆需求功率较大且电池6的电量充足时启动并联模式，在该模式下，内燃机1输出全部机械功率经ISG电机2和电控离合器3输送给双离合器自动变速器4，再经差速器11驱动前轮；电池6将电功率输出给两个永磁电机A8和永磁电机B9，经电机转化为机械功率，驱动后轮，实现四轮驱动车辆；当内燃机1和两个永磁电机A8和永磁电机B9所输出的驱动功率不能满足车辆需求时，ISG电机2可输出驱动力矩，并与内燃机1进行动力耦合，共同驱动前轮，否则，ISG电机2不参与驱动车辆。
图5所示为混联驱动模式，当车辆需求功率较大且电池6的电量较低时启动混联模式，在该模式下，内燃机1输出部分机械功率经电控离合器3输送给双离合器自动变速器4，再经差速器11驱动前轮，同时，内燃机1输出其余部分机械功率给ISG电机2，ISG电机2将机械能转化为电能并将电功率输送给电池6充电；电池6将电功率输出给两个永磁电机A8和永磁电机B9，经电机转化为机械功率，驱动后轮，实现四轮驱动车辆。
图6所示为再生制动模式，当车辆在进行制动时启动再生制动模式，在该模式下，两个永磁电机A8和永磁电机B9回收制动能量，电机将制动的机械能转变为电能，并将电功率输送给电池6，给电池6充电，实现能量回收。
本实用新型可通过充电口实现电网充电，减少对汽油的依赖和汽车对环境的影响。
Claims (4)
1.一种四驱插电式混合动力汽车的传动装置，该传动装置包括内燃机、ISG电机、双离合器自动变速器、两个永磁电机和电池，其特征在于：
内燃机的输出轴与ISG电机的转子连接，ISG电机经双离合器自动变速器与前轴连接，两个永磁电机的转子分别与后轴连接，电池经控制器分别与ISG电机、永磁电机相连。
2.按权利要求1所述的四驱插电式混合动力汽车的传动装置，其特征在于：
所述的ISG电机的输出轴经电控离合器与双离合器自动变速器连接，ISG电机、电控离合器和双离合器自动变速器集成为电驱动变速机构。
3.按权利要求1或2所述的四驱插电式混合动力汽车的传动装置，其特征在于：
所述的双离合器自动变速器的输出轴经差速器连接在前轴上。
4.按权利要求1所述的四驱插电式混合动力汽车的传动装置，其特征在于：
所述的电池上设有充电口。
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