CN208306357U - 新能源汽车四驱混合动力控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新能源汽车四驱混合动力控制系统，包括：前驱动力系统、后驱动力系统、VCU；前驱动力系统为六档ATM系统的前驱，后驱动力系统为两档AMT纯电系统的后驱；VCU控制前驱动力系统和后驱动力系统的整车动力分配和模式决定；当VCU控制前驱动力系统工作时，后驱动力系统挂空档；当VCU控制后驱动力系统工作时，前驱动力系统挂空挡。本实用新型通过前驱动力系统和后驱动力系统相互配合，由VCU控制其工作，当功率满足要求时，首先使用后驱动力系统驱动，由前驱动力系统做补充，并且，在前驱动力系统熄火时，后驱动力系统可进行能量回收，整体提高车辆的动力性，提高节油水平，降低排放。

Description

新能源汽车四驱混合动力控制系统

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种新能源汽车四驱混合动力控制系统。

背景技术

由于人类对出行的频繁程度越来越高、石油越来越少、对空气的质量要求也越来越高，节能和减排是实现社会可持续发展的两大主题，为了实现节能和减排的两个主要任务，全世界范围内的各个国家都在制定相应的目标和里程碑计划，美国、欧洲、日本制定不同的目标，制定各个阶段节能减排的相应指标，我们国家也制定相应的目标，我们要在2020年达到5升，2025年达到4升这样的燃油耗量，如何满足这些要求呢，混合动力，尤其是深度混合动力可以实现带动的体型，纯电动可以实现能量回收，这是混合动力的特点，基于这些特点，可以实现整车35%、45%的节能降耗的指标。

目前市面上主要以串联、并联、混联方式小轿车，即在传统机械机构上添加一个驱动电机或发电电机达到辅助出力及回收制动能量的目的来减少油耗及排放，但大都存在一个明确的缺点，即不管在何种模式工作情况下，电机不管工作或者不工作，都会被动地跟输出轴固定连接地转动；电机由于本身惯量较大，所以当电机被动转动时，会一直损耗发动机的输出动力。

因此，现有技术需要改进。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的一个技术问题是：提供一种新能源汽车四驱混合动力控制系统，以解决现有技术中存在的问题。

本实用新型提供的一种新能源汽车四驱混合动力控制系统，包括：前驱动力系统、后驱动力系统、整车控制系统（VCU）；

所述前驱动力系统为六档ATM系统的前驱，所述后驱动力系统为两档AMT纯电系统的后驱；

所述VCU控制所述前驱动力系统和后驱动力系统的整车动力分配和模式决定；

当所述VCU控制所述前驱动力系统工作时，所述后驱动力系统挂空档；

当所述VCU控制所述后驱动力系统工作时，所述前驱动力系统挂空挡。

基于本实用新型上述新能源汽车四驱混合动力控制系统的另一个实施例中，所述前驱动力系统包括发动机、前桥变速箱、前轮驱动，

当所述VCU控制所述发动机工作时，所述发动机驱动前桥变速箱挂合适档位，所述前轮驱动工作。

基于本实用新型上述新能源汽车四驱混合动力控制系统的另一个实施例中，所述后驱动力系统包括：电池、电动机、后桥变速箱、后轮驱动；

所述电池为所述电动机提供电能，所述电动机在所述VCU的控制下工作，当所述电动机开始工作时，通过所述后桥变速箱驱动所述后轮驱动工作。

与现有技术相比，本实用新型包括以下优点：

本实用新型的新能源汽车四驱混合动力控制系统，通过前驱动力系统和后驱动力系统相互配合，由VCU控制其工作，前驱动力系统由发动机驱动，后驱动力系统由电动机驱动，当功率满足要求时，首先使用后驱动力系统驱动，由前驱动力系统做补充，并且，在前驱动力系统熄火时，后驱动力系统可进行能量回收，整体提高车辆的动力性，提高节油水平，降低排放。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的新能源汽车四驱混合动力控制系统的一个实施例的结构示意图。

图中：1前驱动力系统、11发动机、12前桥变速箱、13前轮驱动、2后驱动力系统、21电池、22电动机、23后桥变速箱、24后轮驱动、3 VCU。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要指出的是，本实用新型中的各个单元模块均为硬件模块，其中部分模块虽然带有信息处理能力，根据不同的设计需求，可能需要配合相应的软件来实现，但是，这些软件均为现有公知的软件或公知的技术。本申请中所涉及的各种模块单元均可以采用专用集成电路及外围电路予以实现，即采用纯硬件方式实现，或者采用现有的芯片与外围电路实现，通过在芯片上加载现有软件，或者根据现有方法所实现的软件进行工作。

本实用新型的实用新型点在于各个模块、单元、器件的硬件连接关系，以及各个硬件的安装位置的变化等，以及形成特有的连接关系和相应空间关系，在采用专用集成电路时无需辅助软件也可以实现，即使具体运用中需要相应的软件，其也只是作为本实用新型在具体应用场景中与其他部分进行配合、协调，以便更好实现本实用新型在应用中的作用，与本实用新型的实用新型点无关，同时，如果采用现有芯片配合软件来工作时，其所使用的软件、处理方法均为现有软件和方法，本实用新型所实现的实用新型效果和目的地实现也不依赖于软件，而是通过硬件构造的改进来实现实用新型目的，并且，本实用新型所实现的实用新型效果和目的的实现也不依赖于软件，而是通过硬件构造的改进来实现实用新型目的，而且本实用新型所要求保护的范围不涉及软件本身，而仅仅是各个部分的连接关系和相对空间位置关系。

下面结合附图和实施例对本实用新型提供的一种新能源汽车四驱混合动力控制系统进行更详细地说明。

图1是本实用新型的新能源汽车四驱混合动力控制系统的一个实施例的结构示意图，如图1所示，该实施例的新能源汽车四驱混合动力控制系统包括：前驱动力系统1、后驱动力系统2、VCU 3；

所述前驱动力系统1为六档ATM系统的前驱，所述后驱动力系统2为两档AMT纯电系统的后驱；

所述VCU 3控制所述前驱动力系统1和后驱动力系统2的整车动力分配和模式决定；

当所述VCU 3控制所述前驱动力系统1工作时，所述后驱动力系统2挂空档；

当所述VCU 3控制所述后驱动力系统2工作时，所述前驱动力系统1挂空挡。

所述前驱动力系统1包括发动机11、前桥变速箱12、前轮驱动13，

当所述VCU 3控制所述发动机11工作时，所述发动机11驱动前桥变速箱12挂合适档位，所述前轮驱动13工作。

所述后驱动力系统2包括：电池21、电动机22、后桥变速箱23、后轮驱动24；

所述电池21为所述电动机22提供电能，所述电动机22在所述VCU 3的控制下工作，当所述电动机22开始工作时，通过所述后桥变速箱23驱动所述后轮驱动24工作。

所述VCU 3控制所述前驱动力系统1和后驱动力系统2的整车动力分配和模式决定包括：

当所述后驱动力系统2的输出功率大于驾驶员请求功率时，所述VCU3控制所述后驱动力系统2工作，所述前驱动力系统1挂空档；

当所述后驱动力系统2的输出功率小于驾驶员请求功率，且前驱动力系统1的输出功率大于驾驶员请求功率时，所述VCU 3控制所述前驱动力系统1工作，所述后驱动力系统2挂空档；

当所述后轮驱动系统2和前轮驱动系统1输出功率均小于驾驶员请求功率时，所述VCU 3控制所述前驱动力系统1和后驱动力系统2同时工作。

所述VCU 3控制所述前驱动力系统1和后驱动力系统2的整车动力分配和模式决定还包括：

当前轮打滑时，所述前驱动力系统1挂空档，所述后驱动力系统2驱动；

当后轮打滑时，所述后驱动力系统2输出电流为零挂空档，所述前轮驱动系统1启动驱动。

所述VCU 3控制所述前驱动力系统1和后驱动力系统2的整车动力分配和模式决定还包括：

当所述前驱动力系统1熄火时，所述后驱动力系统2处于能量回收模式，所述前驱动力系统1向所述后驱动力系统2充电，充电量的大小由摩擦片制动和发电制动的比例确定。

车辆运行在前驱动力系统1的低效率区，后驱动力系统2的电池21和电动机22的功率大于驾驶员请求功率时，使用后驱动力系统2单独驱动，比如起步、低速、低扭矩，前桥变速箱12空挡或离合器打开；当后驱动力系统2最大功率低于驾驶员请求功率但前驱动力系统1功率大于驾驶员请求功率时，由前驱动力系统1单独驱动，后驱动力系统2空挡；后驱动力系统2故障模式下，前驱动力系统1可以工作在和车速有关的速度和驾驶员需求的扭矩下单独驱动车辆，前桥变速箱12挂合适档位；当驾驶员需要制动但系统不能发电或发电功率受限制时，可采用低挡全闭油门增加发动机呼吸阻力帮助制动；在等动力模式下，需要足够动力，前驱动力系统1和后驱动力系统2单独运行都不够或前驱动力系统1必须进入高油耗区时，前驱动力系统1和后驱动力系统2共同运行。后驱动力系统2工作在该车速下的最佳效率负载点，调节后驱动力系统2输出功率；前轮打滑时，前驱动力系统1熄火放空挡，后驱动力系统2驱动；后轮打滑时，后驱动力系统2的电流为零放空挡，前驱动力系统1启动驱动。但短时间内启动前驱动力系统1有困难；后驱动力系统2驱动车辆前进时，前驱动力系统1挂1档，逐渐接合前驱动力系统1的离合器，反拖前驱动力系统1到一定速度后，喷油启动前驱动力系统1。后驱动力系统2反转倒退时，不启动前驱动力系统1，如果要启动前驱动力系统1，必须挂倒挡启动前驱动力系统1。

刹车踏板一旦被踩下，前驱动力系统1熄火，后驱动力系统2处于能量回收模式下，后驱动力系统2充电，发电量的大小由制动力大小和安全性决定，调节摩擦片制动和发电制动的比例，在安全条件下尽量多发电。充电峰值小于允许充电电流；当下坡速度高于某个值时，发电减速；需要后驱动力系统2减速时，发电制动回收能源，后驱动力系统2加快减速；当电池亏电时，或需改变前驱动力系统1的负荷点时，前驱动力系统1驱动车辆，后驱动力系统2处于发电状态给电池充电。这种耦合方式发电效率较低，轮胎磨损增加。但是可调节发动机的负荷点，提高前驱动力系统1的热效率，降低排放。

四驱混合动力控制系统的特点是整体提高车辆的动力性。如果前驱动力系统1峰值功率是100kW，后驱动力系统2的峰值功率是40kW，同时驱动时，车辆的总最大功率提高了40%。实际上，两者的最大功率不是发生在同一个转速上，所以在不同转速下，四驱系统增加的功率比例是变化的。同时驱动时，低速时扭矩增加比例很大，非常利于高速起步。从0-50km/h的加速性能能大大提高。车辆的低速跟随性很好。起步快速、平滑、舒适，可以纯电动运行到高档，减少前驱动力系统1变速箱低档的换挡次数，减少离合器磨损。在市区堵车模式留够电用于起步，高速路上不用留很多电，避免前驱动力系统1工作于低油耗区，提高节油水平，降低排放；可发电进行能量回收；消除动力中断换挡，比DCT简单；四轮驱动可防止出现轮胎打滑时不能行驶的情况，驱动不冗余，可靠性高。

以上对本实用新型所提供的一种新能源汽车四驱混合动力控制系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种新能源汽车四驱混合动力控制系统，其特征在于，包括：

前驱动力系统、后驱动力系统、整车控制系统（VCU）；

所述前驱动力系统为六档ATM系统的前驱，所述后驱动力系统为两档AMT纯电系统的后驱；

所述VCU控制所述前驱动力系统和后驱动力系统的整车动力分配和模式决定；

当所述VCU控制所述前驱动力系统工作时，所述后驱动力系统挂空档；

当所述VCU控制所述后驱动力系统工作时，所述前驱动力系统挂空挡。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车四驱混合动力控制系统，其特征在于，所述前驱动力系统包括发动机、前桥变速箱、前轮驱动，

当所述VCU控制所述发动机工作时，所述发动机驱动前桥变速箱挂合适档位，所述前轮驱动工作。

3.根据权利要求1所述的新能源汽车四驱混合动力控制系统，其特征在于，所述后驱动力系统包括：电池、电动机、后桥变速箱、后轮驱动；

所述电池为所述电动机提供电能，所述电动机在所述VCU的控制下工作，当所述电动机开始工作时，通过所述后桥变速箱驱动所述后轮驱动工作。