用于汽车的四驱混合动力系统及具有其的汽车的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于汽车的四驱混合动力系统及具有其的汽车，包括：动力电池系统；用于驱动汽车后轮的轮毂电机；用于控制轮毂电机的轮毂电机控制器，其通过配电箱与动力电池系统相连；用于驱动汽车的前轮的ISG混合动力子系统，其通过前差减总成与汽车的前驱动桥相连；整车控制器，分别与ISG混合动力子系统和轮毂电机控制器相连，以控制汽车实现前驱、后驱或四驱的运行模式。本实用新型的系统通过动力电池和ISG混合动力子系统实现双源动力相互协调工作，能够提高汽车的燃效。本实用新型还提供了一种汽车。
【专利说明】用于汽车的四驱混合动力系统及具有其的汽车
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车制造【技术领域】，特别涉及一种用于汽车的四驱混合动力系统及具有其的汽车。
【背景技术】
[0002]针对国家的2020燃效标准，如果单独采用燃油驱动系统会难以实现，因此，采用混合动力系统势在必行，但是采用非插电式混合动力系统，也具有极大的挑战性。例如，以下为现有的混合动力系统的相关专利:
[0003]I)上燃动力，2006.10.9，CN200951714 (Y)，ISG (位置不在发动机和变速箱之间)，然而，该系统带发电机，但是不插电。
[0004]2)深圳先进技术研究院，2007.9.4，CNlOl 186209 (A)，该系统采用ISG电机，但是不带插电。
[0005]3)刘长印，2008.11.18CN101734137 (A)，该系统无 ISG，带插电。
[0006]4)同济大学，2010.7.23CN201756055 (U)，ISG，该系统不插电，采用轮边驱动，DCT。
[0007]5)吉利:2010.10.13，CN201931986 (U)，2010.6.21，CN201721312 (U)，2010.9.17，CN201784618(U)，均为带 ISG，不插电。
[0008]对于现有的混合动力系统，若是不米用插电式方案，仅仅米用ISG混合动力方式，则难以实现2020年的4.9升每百公里的法规要求；若是采用仅给前驱ISG电机配置动力电池和车载充电器，则在回收制动时，难以回收后轮制动力。
实用新型内容
[0009]本实用新型旨在至少解决上述技术问题之一。
[0010]为此，本实用新型的一个目的在于提供一种用于汽车的四驱混合动力系统，该系统通过动力电池和ISG混合动力子系统实现双源动力相互协调工作，能够提高汽车的燃效。
[0011]本实用新型的另一个目的在于提供一种汽车。
[0012]为了实现上述目的，本实用新型第一方面提供了一种用于汽车的四驱混合动力系统，包括:动力电池系统；用于驱动所述汽车后轮的轮毂电机；用于控制所述轮毂电机的轮毂电机控制器，所述轮毂电机控制器通过高压配电箱与所述动力电池系统相连；用于驱动所述汽车的前轮的ISG混合动力子系统，所述ISG混合动力子系统通过前差减总成与所述汽车的前驱动桥相连；整车控制器，所述整车控制器分别与所述ISG混合动力子系统和所述轮毂电机控制器相连，以控制所述汽车实现前驱、后驱或四驱的运行模式。
[0013]根据本实用新型的用于汽车的四驱混合动力系统，通过采用动力电池系统和ISG混合动力子系统实现双源动力的相互协调工作，能够提高汽车的燃效，使其满足相关燃效法规的要求。另外，通过轮毂电机驱动汽车后轮和/或ISG混合动力子系统驱动汽车前轮可实现汽车前驱、后驱或四驱。且在四驱模式下回收制动时，前后轴的制动力均可进行回收制动，从而实现了制动能量的完全回收。且该系统是在ISG混合动力系统的基础上略作改动，因此,投入成本较低。
[0014]另外，根据本实用新型上述的用于汽车的四驱混合动力系统还可以具有如下附加的技术特征:
[0015]进一步地，所述轮毂电机包括用于驱动所述汽车的左后轮的第一轮毂电机和用于驱动所述汽车的右后轮的第二轮毂电机。
[0016]进一步地，所述ISG混合动力子系统包括:发动机；ISG电机，所述ISG电机通过离合器与所述发动机相连；变速箱，所述变速箱的输入轴与所述ISG电机相连，所述变速箱的输出轴与所述前差减总成相连；用于控制所述ISG电机的ISG电机控制器，所述ISG电机控制器通过所述高压配电箱与所述动力电池系统相连；用于控制所述发动机的发动机控制器，所述发动机控制器与所述发动机相连。
[0017]进一步地，所述动力电池系统包括:动力电池；用于对所述动力电池进行管理的电池管理器，所述电池管理器与所述动力电池相连。
[0018]进一步地，还包括:用于对所述动力电池进行充电的车载充电机，所述车载充电机通过所述配电箱与所述动力电池相连。
[0019]本实用新型第二方面还提供了一种汽车，包括本实用新型上述提供的所述用于汽车的四驱混合动力系统。
[0020]根据本实用新型的汽车，通过采用动力电池系统和ISG混合动力子系统实现双源动力的相互协调工作，能够提高燃效，使其满足相关燃效法规的要求。另外，通过轮毂电机驱动汽车后轮和/或ISG混合动力子系统驱动汽车前轮可实现汽车前驱、后驱或四驱。且在四驱模式下回收制动时，前后轴的制动力均可进行回收制动，从而实现了制动能量的完全回收。且该汽车的四驱混合动力系统是在ISG混合动力系统的基础上略作改动，因此，投入成本较低。
[0021]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0023]图1为根据本实用新型一个实施例的混合动力汽车的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0025]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为
基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0026]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0027]以下结合附图描述根据本实用新型上述实施例的用于汽车的四驱混合动力系统及具有其的汽车。
[0028]图1为根据本实用新型一个实施例的用于汽车的四驱混合动力系统的结构示意图。如图1所示，根据本实用新型一个实施例的用于汽车的四驱混合动力系统100，包括:动力电池系统110、轮毂电机120、轮毂电机控制器130、ISG混合动力子系统140和整车控制器150。
[0029]如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，动力电池系统110包括:动力电池111和电池管理器112。其中，电池管理系统112与动力电池111相连，用于对动力电池111
进行管理。
[0030]轮毂电机120用于驱动汽车的后轮，从而实现后驱。
[0031]在本实用新型的一个实施例中，轮毂电机120包括第一轮毂电机121和第二轮毂电机122。其中，第一轮毂电机121用于驱动汽车的左后轮，第二轮毂电机122用于驱动汽车的右后轮。
[0032]轮毂电机控制器130用于控制轮毂电机120，且轮毂电机控制器130通过高压配电箱与动力电池系统110相连。具体而言，动力电池系统110为轮毂电机控制器130供电,驱动其控制轮毂电机120运转，从而驱动汽车的后轮的运转，实现后驱。
[0033]ISG混合动力子系统140用于驱动汽车的前轮，ISG混合动力子系统140通过前差减总成与汽车的前驱动桥相连。
[0034]结合图1所不，在本实用新型的Iv实施例中，ISG混合动力子系统140包括:发动机141、ISG电机142、变速箱143、ISG电机控制器144和发动机控制器145。
[0035]其中，ISG电机142通过离合器与发动机141相连。变速箱143的输入轴与ISG电机142相连，变速箱143的输出轴与前差减总成相连，作为一个具体的例子，如图1所示，变速箱143由与其相连的变速箱控制器控制。ISG电机控制器144用于控制ISG电机142，且ISG电机控制器144通过高压配电箱与动力电池系统110相连，具体而言，动力电池系统110为ISG电机控制器144供电以驱动其控制ISG电机142运转。发动机控制器145与发动机141相连，用于控制发动机141。具体而言，在汽车行驶时，发动机141将动力通过离合器传输至ISG电142机，ISG电机142再将动力通过变速箱143的输入轴传输至变速箱143，变速箱143通过其输出轴将动力传递至前差减总成，最终传递至前驱动桥，以实现汽车的前驱。
[0036]整车控制器150分别与ISG混合动力子系统140和轮毂电机控制器130相连，以控制汽车实现前驱、后驱或四驱的运行模式。[0037]其中，在上述示例中，整车控制器150、发动机控制器145、电池管理器112及变速箱控制器等元器件之间通过CAN总线进行相互通信。
[0038]具体而言，整车控制器150可控制ISG混合动力子系统140驱动汽车的前轮实现前驱。另外，整车控制器150可控制轮毂电机控制器140，以使轮毂电机控制器140控制轮毂电机120运转，从而实现汽车后驱。整车控制器150也可同时控制ISG混合动力子系统驱动汽车前轮，以及控制轮毂电机控制器140使轮毂电机120运转，从而实现四驱。其中，在上述过程中，由动力电池系统110供电。
[0039]根据本实用新型的用于汽车的四驱混合动力系统，通过采用动力电池系统和ISG混合动力子系统实现双源动力的相互协调工作，能够提高汽车的燃效，使其满足相关燃效法规的要求。另外，通过轮毂电机驱动汽车后轮和/或ISG混合动力子系统驱动汽车前轮可实现汽车前驱、后驱或四驱。且在四驱模式下回收制动时，前后轴的制动力均可进行回收制动，从而实现了制动能量的完全回收。且该系统是在ISG混合动力系统的基础上略作改动，因此,投入成本较低。
[0040]本实用新型还提供了一种汽车，包括本实用新型上述实施例提供的用于汽车的四驱混合动力系统100。
[0041]图1为根据本实用新型一个实施例的用于汽车的四驱混合动力系统的结构示意图。如图1所示，根据本实用新型一个实施例的用于汽车的四驱混合动力系统100，包括:动力电池系统110、轮毂电机120、轮毂电机控制器130、ISG混合动力子系统140和整车控制器150。
[0042]如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，动力电池系统110包括:动力电池111和电池管理器112。其中，电池管理系统112与动力电池111相连，用于对动力电池111
进行管理。
[0043]轮毂电机120用于驱动汽车的后轮，从而实现后驱。
[0044]在本实用新型的一个实施例中，轮毂电机120包括第一轮毂电机121和第二轮毂电机122。其中，第一轮毂电机121用于驱动汽车的左后轮，第二轮毂电机122用于驱动汽车的右后轮。
[0045]轮毂电机控制器130用于控制轮毂电机120，且轮毂电机控制器130通过高压配电箱与动力电池系统110相连。具体而言，动力电池系统110为轮毂电机控制器130供电,驱动其控制轮毂电机120运转，从而驱动汽车的后轮的运转，实现后驱。
[0046]ISG混合动力子系统140用于驱动汽车的前轮，ISG混合动力子系统140通过前差减总成与汽车的前驱动桥相连。
[0047]结合图1所示，在本实用新型的一个实施例中，ISG混合动力子系统140包括:发动机141、ISG电机142、变速箱143、ISG电机控制器144和发动机控制器145。
[0048]其中，ISG电机142通过离合器与发动机141相连。变速箱143的输入轴与ISG电机142相连，变速箱143的输出轴与前差减总成相连，作为一个具体的例子，如图1所示，变速箱143由与其相连的变速箱控制器控制。ISG电机控制器144用于控制ISG电机142，且ISG电机控制器144通过高压配电箱与动力电池系统110相连，具体而言，动力电池系统110为ISG电机控制器144供电以驱动其控制ISG电机142运转。发动机控制器145与发动机141相连，用于控制发动机141。具体而言，在汽车行驶时，发动机141将动力通过离合器传输至ISG电142机，ISG电机142再将动力通过变速箱143的输入轴传输至变速箱143，变速箱143通过其输出轴将动力传递至前差减总成，最终传递至前驱动桥，以实现汽车的前驱。
[0049]整车控制器150分别与ISG混合动力子系统140和轮毂电机控制器130相连，以控制汽车实现前驱、后驱或四驱的运行模式。
[0050]其中，在上述示例中，整车控制器150、发动机控制器145、电池管理器112及变速箱控制器等元器件之间通过CAN总线进行相互通信。
[0051]具体而言，整车控制器150可控制ISG混合动力子系统140驱动汽车的前轮实现前驱。另外，整车控制器150可控制轮毂电机控制器140，以使轮毂电机控制器140控制轮毂电机120运转，从而实现汽车后驱。整车控制器150也可同时控制ISG混合动力子系统驱动汽车前轮，以及控制轮毂电机控制器140使轮毂电机120运转，从而实现四驱。
[0052]根据本实用新型的汽车，通过采用动力电池系统和ISG混合动力子系统实现双源动力的相互协调工作，能够提高燃效，使其满足相关燃效法规的要求。另外，通过轮毂电机驱动汽车后轮和/或ISG混合动力子系统驱动汽车前轮可实现汽车前驱、后驱或四驱。且在四驱模式下回收制动时，前后轴的制动力均可进行回收制动，从而实现了制动能量的完全回收。且该汽车的四驱混合动力系统是在ISG混合动力系统的基础上略作改动，因此，投入成本较低。
[0053]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0054]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同限定。
【权利要求】
1.一种用于汽车的四驱混合动力系统，其特征在于，包括: 动力电池系统； 用于驱动所述汽车后轮的轮毂电机； 用于控制所述轮毂电机的轮毂电机控制器，所述轮毂电机控制器通过高压配电箱与所述动力电池系统相连； 用于驱动所述汽车的前轮的ISG混合动力子系统，所述ISG混合动力子系统通过前差减总成与所述汽车的前驱动桥相连； 整车控制器，所述整车控制器分别与所述ISG混合动力子系统和所述轮毂电机控制器相连，以控制所述汽车实现前驱、后驱或四驱的运行模式。
2.根据权利要求1所述的用于汽车的四驱混合动力系统，其特征在于，所述轮毂电机包括用于驱动所述汽车的左后轮的第一轮毂电机和用于驱动所述汽车的右后轮的第二轮毂电机。
3.根据权利要求1所述的用于汽车的四驱混合动力系统，其特征在于，所述ISG混合动力子系统包括: 发动机； ISG电机，所述ISG电机通过离合器与所述发动机相连； 变速箱，所述变速箱的输入轴与所述ISG电机相连，所述变速箱的输出轴与所述前差减总成相连； 用于控制所述ISG电机的ISG电机控制器，所述ISG电机控制器通过所述高压配电箱与所述动力电池系统相连； 用于控制所述发动机的发动机控制器，所述发动机控制器与所述发动机相连。
4.根据权利要求1所述的用于汽车的四驱混合动力系统，其特征在于，所述动力电池系统包括: 动力电池； 用于对所述动力电池进行管理的电池管理器，所述电池管理器与所述动力电池相连。
5.根据权利要求4所述的用于汽车的四驱混合动力系统，其特征在于，还包括:用于对所述动力电池进行充电的车载充电机，所述车载充电机通过所述配电箱与所述动力电池相连。
6.一种汽车，其特征在于，包括:如权利要求1-5任一项所述的用于汽车的四驱混合动力系统。
【文档编号】B60K6/20GK203611726SQ201320788413
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】贺林, 张君鸿, 李志华, 鲁连军, 杜京杰, 任晓玲, 卫晓薇 申请人:北汽福田汽车股份有限公司