双电机四驱混动系统及汽车的制作方法

文档序号:15349875发布日期:2018-09-04 23:12阅读:193来源:国知局

本发明涉及混动汽车的技术领域,尤其是涉及一种双电机四驱混动系统及汽车。



背景技术:

目前,在严苛的排放和油耗法规的推动下,汽车制造商不断寻找新的解决方案,48v轻混动力汽车通过加速辅助、能量回收、启停和滑行等功能可以有效降低排放和节省燃油;同时,通过提升功率及充足的能量储备,增强空调能力,辅助停车,电子巡航,电动行驶等功能实现稳定的能量供给和提升驾驶舒适性,一种新型的具有广阔市场前景的48v电机技术正应运而生。48v轻混动力汽车作为一项新技术,并无产量车型,尤其是下一代高功率的48v产品更只是还处在预研阶段。

本发明提供一种双电机驱动的混动系统,以缓解排放、油耗等问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种双电机四驱混动系统,以缓解现有技术中传统四驱动力系统能耗较高、尾气对环境危害较大、以及传统四驱系统布置难度大的问题。

为了解决上述技术问题,本发明采取的技术方案为:

本发明提供的一种双电机四驱混动系统,包括发动机、前桥、后桥、行走前轮和行走后轮,还包括第一集成电机、第二集成电机、hcu控制器以及电源装置;

所述第一集成电机与所述发动机的曲轴带轮传动连接,所述第一集成电机与所述hcu控制器电连接;

所述第二集成电机与所述后桥的输入端传动连接,用于驱动所述行走后轮旋转;所述第二集成电机与所述hcu控制器电连接;

所述hcu控制器与所述电源装置电连接;

在纯电动模式下,所述第二集成电机通过所述后桥驱动所述行走后轮旋转,用于行驶;或者,所述行走后轮通过所述后桥驱动所述第二集成电机旋转,用于发电并储存在所述电源装置中;

在混动模式下,所述发动机及所述第一集成电机协同作用,通过所述前桥驱动所述行走前轮旋转,用于行驶;或者所述发动机驱动第一集成电机旋转,用于发电并储存在所述电源装置中;所述第二集成电机通过所述后桥驱动所述行走后轮旋转,用于行驶,或者所述行走后轮通过所述后桥驱动所述第二集成电机旋转,用于发电并储存在所述电源装置中;

在所述发动机启动过程中,所述第一集成电机驱动曲轴带轮旋转,用于启动所述发动机。

作为一种进一步的技术方案,所述后桥包括差速机构和变速机构;

所述第二集成电机与所述变速机构的输入端传动连接,所述差速机构与所述变速机构的输出端传动连接,所述差速机构与所述行走后轮传动连接。

作为一种进一步的技术方案,所述第二集成电机的转轴与所述变速机构的输入端之间通过联轴器、齿轮传动机构、皮带传动机构、链条传动机构中的一种传动方式连接。

作为一种进一步的技术方案,所述齿轮传动机构包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮;

所述第一齿轮与所述第二集成电机的转轴传动连接,所述第二齿轮与所述变速机构的输入轴传动连接。

作为一种进一步的技术方案,所述皮带传动机构包括第一带轮、第二带轮和传动带;

所述第一带轮与所述第二集成电机的转轴传动连接,所述第二带轮与所述变速机构的输入轴传动连接,所述传动带连接于所述第一带轮与所述第二带轮之间。

作为一种进一步的技术方案,所述链条传动机构包括第一链轮、第二链轮和链条;

所述第一链轮与所述第二集成电机的转轴传动连接,所述第二链轮与所述变速机构的输入轴传动连接,所述链条连接于所述第一链轮与所述第二链轮之间。

作为一种进一步的技术方案,所述第二集成电机与所述联轴器、所述齿轮传动机构、所述皮带传动机构或者所述链条传动机构之间分别通过离合装置传动连接。

作为一种进一步的技术方案,所述第一集成电机及所述第二集成电机均采用48v集成电机。

作为一种进一步的技术方案,所述电源装置采用与所述第一集成电机、所述第二集成电机相匹配的48v电池,所述48v电池与所述hcu控制器电连接;

或者,所述电源装置包括12v电池和dcdc转换器,所述12v电池通过所述dcdc转换器与所述hcu控制器电连接,使得所述电源装置与所述第一集成电机、所述第二集成电机的电压相匹配。

本发明提供的一种汽车包括所述的双电机四驱混动系统。

与现有技术相比,本发明提供的一种双电机四驱混动系统及汽车所具有的技术优势为:

本发明提供的一种双电机四驱混动系统包括发动机、前桥、后桥、行走前轮和行走后轮,除此以外,还包括第一集成电机、第二集成电机、hcu控制器以及电源装置;其中,第一集成电机与发动机的曲轴带轮传动连接,且第一集成电机还与hcu控制器电连接;而第二集成电机与后桥的输入端传动连接,通过后桥驱动行走后轮旋转,用于行驶,且第二集成电机与hcu控制器电连接;hcu控制器与电源装置电连接。通过上述第一集成电机、第二集成电机与发动机之间的相互配合,使得汽车实现不同的状态,具体为:

在纯电动模式下,在hcu控制器的控制作用下,第二集成电机通过后桥驱动行走后轮旋转,以便于行驶;或者,由行走后轮通过后桥带动第二集成电机旋转,用于发电并储存在电源装置中;该模式下,发动机停机,汽车行走靠第二集成电机提供动力,此时汽车为后驱模式;在制动、滑行过程中,还能够由第二集成电机实现能量回收。

在混动模式下,在hcu控制的控制作用下,发动机、第一集成电机及第二集成电机能够协同工作,以实现不同的功能,包括:发动机能够单独通过前桥驱动行走前轮旋转,以便于行走;或者,在加速、起步过程中,第一集成电机与发动机同步工作,共同驱动行走前轮旋转,以实现快速加速、起步的目的;或者,在电量充足时,由第二集成电机单独提供动力,以起到节能环保的目的;或者,在需要四驱行走时,发动机与第二集成电机同步工作,分别驱动行走前轮和行走后轮旋转,以实现四驱行走的目的,同样的,在加速、起步过程中,第一集成电机也可以介入,此时,发动机、第一集成电机及第二集成电机同步工作,既实现了四驱功能,又提高了加速、起步速度,大大提高了汽车动力性能。

并且,在混动模式下,发动机还能够驱动第一集成电机旋转,用于发电并储存在电源装置中,另外,在制动、滑行过程中,由行走后轮通过后桥带动第二集成电机旋转,还能够实现能量回收至电源装置中,以便于使用。

另外,在发动机停机需要启动时,由第一集成电机驱动曲轴带轮旋转,启动发动机。

本发明提供的双电四驱混动系统,在hcu控制器的控制作用下,发动机、第一集成电机和第二集成电机相互配合使用,实现了纯电动行驶、舒适起停、高级起停、能量回收、电动助力、两驱模式与四驱模式相互切换等功能,通过第二集成电机实现纯电动两驱行驶,通过发动机实现两驱行驶,通过发动机与第二集成电机共同实现四驱行驶,通过第一集成电机实现快速起停、舒适起停、电动助力,通过第一集成电机和第二集成电机实现制动、滑行能量回收;既提高了舒适性,又提高了经济性、环保性,进一步缓解了尾气排放、油耗大、起停振动较大等问题。

本发明提供的一种汽车,包括上述双电机四驱混动系统,由此,该汽车所达到的技术优势及效果包括上述双电机四驱混动系统所达到的技术优势及效果,此处不再进行赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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为本发明实施例提供的一种双电机四驱混动系统的示意图;

图2为图1所示的双电机四驱混动系统中第二集成电机与后桥之间的第一种连接方式(联轴器)的示意图;

图3为图1所示的双电机四驱混动系统中第二集成电机与后桥之间的第二种连接方式(齿轮传动)的示意图;

图4为图1所示的双电机四驱混动系统中第二集成电机与后桥之间的第三种连接方式(皮带传动)的示意图;

图5为图1所示的双电机四驱混动系统中第二集成电机与后桥之间的第四种连接方式(链条传动)的示意图。

图标:100-发动机;110-曲轴带轮;200-前桥;300-后桥;310-差速机构;320-变速机构;330-联轴器;340-齿轮传动机构;341-第一齿轮;342-第二齿轮;350-皮带传动机构;351-第一带轮;352-第二带轮;353-传动带;360-链条传动机构;361-第一链轮;362-第二链轮;363-链条;370-离合装置;400-第一集成电机;500-第二集成电机;600-hcu控制器;710-48v电池;720-12v电池;800-dcdc转换器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述,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发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,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发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

具体结构如图1-图5所示。

本实施例提供的一种双电机四驱混动系统包括发动机100、前桥200、后桥300、行走前轮和行走后轮,除此以外,还包括第一集成电机400、第二集成电机500、hcu控制器600以及电源装置;其中,第一集成电机400与发动机100的曲轴带轮110传动连接,且第一集成电机400还与hcu控制器600电连接;而第二集成电机500与后桥300的输入端传动连接,通过后桥300驱动行走后轮旋转,用于行驶,且第二集成电机500与hcu控制器600电连接;hcu控制器600与电源装置电连接。通过上述第一集成电机400、第二集成电机500与发动机100之间的相互配合,使得汽车实现不同的状态,具体为:

在纯电动模式下,在hcu控制器600的控制作用下,第二集成电机500通过后桥300驱动行走后轮旋转,以便于行驶;或者,由行走后轮通过后桥300带动第二集成电机500旋转,用于发电并储存在电源装置中;该模式下,发动机100停机,汽车行走靠第二集成电机500提供动力,此时汽车为后驱模式;在制动、滑行过程中,还能够由第二集成电机500实现能量回收。

在混动模式下,在hcu控制的控制作用下,发动机100、第一集成电机400及第二集成电机500能够协同工作,以实现不同的功能,包括:发动机100能够单独通过前桥200驱动行走前轮旋转,以便于行走;或者,在加速、起步过程中,第一集成电机400与发动机100同步工作,共同驱动行走前轮旋转,以实现快速加速、起步的目的;或者,在电量充足时,由第二集成电机500单独提供动力,以起到节能环保的目的;或者,在需要四驱行走时,发动机100与第二集成电机500同步工作,分别驱动行走前轮和行走后轮旋转,以实现四驱行走的目的,同样的,在加速、起步过程中,第一集成电机400也可以介入,此时,发动机100、第一集成电机400及第二集成电机500同步工作,既实现了四驱功能,又提高了加速、起步速度,大大提高了汽车性能。

并且,在混动模式下,发动机100还能够驱动第一集成电机400旋转,用于发电并储存在电源装置中,另外,在制动、滑行过程中,由行走后轮通过后桥300带动第二集成电机500旋转,还能够实现能量回收至电源装置中,以便于使用。

另外,在发动机100停机需要启动时,由第一集成电机400驱动曲轴带轮110旋转,启动发动机100。

本实施例提供的双电四驱混动系统,在hcu控制器600的控制作用下,发动机100、第一集成电机400和第二集成电机500相互配合使用,实现了纯电动行驶、舒适起停、高级起停、能量回收、电动助力、两驱模式与四驱模式相互切换等功能,通过第二集成电机500实现纯电动两驱行驶,通过发动机100实现两驱行驶,通过发动机100与第二集成电机500共同实现四驱行驶,通过第一集成电机400实现快速起停、舒适起停、电动助力,通过第一集成电机400和第二集成电机500实现制动、滑行能量回收;既提高了舒适性,又提高了经济性、环保性,进一步缓解了尾气排放、油耗大、起停振动较大等问题。

需要指出的是,本实施例中的hcu控制器600可以采用以下型号:hcu-eh2175a、hcu-eh2144a等。

本实施例的可选技术方案中,后桥300包括差速机构310和变速机构320;第二集成电机500与变速机构320的输入端传动连接,差速机构310与变速机构320的输出端传动连接,差速机构310与行走后轮传动连接。

本实施例中,通过第二集成电机500、后桥300驱动行走后轮旋转,用于汽车行驶,具体为,后桥300包括差速机构310和变速机构320,变速机构320连接于第二集成电机500与差速机构310之间,在第二集成电机500的驱动下,通过变速机构320和差速机构310的传动作用,将动力传递给行走后轮,以便于行走,且实现变速和差速的效果。

本实施例的可选技术方案中,第二集成电机500的转轴与变速机构320的输入端之间通过联轴器330、齿轮传动机构340、皮带传动机构350、链条传动机构360中的一种传动方式连接。

本实施例的可选技术方案中,齿轮传动机构340包括相互啮合的第一齿轮341和第二齿轮342;第一齿轮341与第二集成电机500的转轴传动连接,第二齿轮342与变速机构320的输入轴传动连接。

本实施例的可选技术方案中,皮带传动机构350包括第一带轮351、第二带轮352和传动带353;第一带轮351与第二集成电机500的转轴传动连接,第二带轮352与变速机构320的输入轴传动连接,传动带353连接于第一带轮351与第二带轮352之间。

本实施例的可选技术方案中,链条传动机构360包括第一链轮361、第二链轮362和链条363;第一链轮361与第二集成电机500的转轴传动连接,第二链轮362与变速机构320的输入轴传动连接,链条363连接于第一链轮361与第二链轮362之间。

本实施例的可选技术方案中,第二集成电机500与联轴器330、齿轮传动机构340、皮带传动机构350或者链条传动机构360之间分别通过离合装置370传动连接。

本实施例中,第二集成电机500与变速机构320之间通过传动机构连接,具体可以采用联轴器330、齿轮传动机构340、皮带传动机构350、链条传动机构360等,通过上述传动机构均能够将第二集成电机500的动力传递到变速机构320,具体传动形式不受限制。

进一步的,本实施例中在第二集成电机500与传动机构之间设置了离合装置370,通过离合装置370的结合与断开,能够更加方便的使变速机构320与第二集成电机500的动力结合与动力分离,并减小了启动时的冲击作用。

本实施例的可选技术方案中,第一集成电机400及第二集成电机500均采用48v集成电机。

本实施例的可选技术方案中,电源装置采用与第一集成电机400、第二集成电机500相匹配的48v电池710,48v电池710与hcu控制器600电连接;

或者,电源装置包括12v电池720和dcdc转换器800,12v电池720通过dcdc转换器800与hcu控制器600电连接,使得电源装置与第一集成电机400、第二集成电机500相匹配。

需要说明的是,第一集成电机400和第二集成电机500既能够实现电机功能,又能够实现发电机功能,具体为,两个集成电机采用集成电机控制器的电机系统,集成内容包括驱动电机控制器、发电机控制器、等,即该电机系统既可以作为发电机将机械能转换为电能并储存到汽车蓄电池中,又能够作为电动机将汽车蓄电池的电能转化为动能输出,为动力总成提供动力。而关于集成电机控制器的电机系统可以与现有技术相似,该电机系统的具体结构及原理不属于本申请重点保护的技术方案,此处不进行详细阐述。

本实施例中采用48v集成电机和48v电源相互配合使用,改变了普通汽车中采用的12v供电系统,使整车的轻量化效果明显,且能够满足更多的用电设备的供电需求。而本实施例中,除了采用48v电池710外,还可以采用12v电池720与dcdc转换器800的配合使用,与48v电池710之间进行电压转换,具体为,回收能量过程中,将动能转化为电能储存在48v电池710中,然后通过dcdc转换器800将48v电压转换成12v电压,并对12v电池720进行充电,以用于后续供电。

本实施例提供的一种汽车,包括上述双电机四驱混动系统,由此,该汽车所达到的技术优势及效果包括上述双电机四驱混动系统所达到的技术优势及效果,此处不再进行赘述。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1