一种分布式驱混合动力装置的制作方法

本实用新型涉及混合动力汽车领域，尤其是指一种分布式驱混合动力装置。

背景技术：

由于近年来，大气污染日益加重，而汽车尾气则是大气污染的主要来源之一。随着世界各国环境保护的措施越来越严格，混合动力车辆由于其节能、低排放等特点成为汽车研究与开发的一个重点，并已经开始商业化。

根据混合动力驱动的联结方式，一般把混合动力汽车分为三类：串联式混合动力汽车、并联式混合动力汽车、混动式混合动力汽车。

中国专利文献公开了一种双轴驱动混合动力系统及驱动方法（公告号cn118482113a），该发明提供一种双轴驱动混合动力系统及驱动方法，前桥由发动机和前驱动电机分别或同时驱动，后桥由后驱动电机和后桥驱动电机共同驱动。该驱动系统可以根据车辆行驶需求进行不同工作模式的选择，使得发动机和电动机工作在各自的高效区内，提高电机负荷率，在保证动力性的条件下，可以提高经济性；该动力系统在保证车辆整体动力性不变的前提下，使车辆既可工作在两驱模式下，又可根据需求实现四驱，增加了车辆的动力学可控制性；该驱动系统后桥取消机械差速装置，有利于动力系统减轻质量，提高传动效率，降低传动噪声；

以及，一种双电机并联混合动力驱动系统（公告号cn2076107480u），该实用新型提供了一种双电机并联混合动力驱动系统，包括：两挡变速箱；第一电机，与所述两挡变速箱的输入轴连接；第二电机，与所述两挡变速箱的输出轴连接；离合器，与所述第一电机连接；以及发动机，与所述离合器连接。该实用新型的系统的选换挡控制和离合器操控简单、整体系统成本较低等。

以上专利虽然公开了一种并联混合动力系统以及一种四驱混动系统，但在一种双轴驱动混合动力系统及驱动方法中，其采用的是前置四驱混动系统，且该装置未设置离合器和变速箱，将导致车辆在恶劣的路况下动力较差，难以进行扭矩和转速调整；而在一种双电机并联混合动力驱动系统中，其采用了双电机、单离合的混动系统，该装置的动力链物理尺寸较长，占用车辆空间大，且其仅采用双电机并联驱动的方式，工作方式单一。

技术实现要素：

本实用新型提供一种分布式驱混合动力装置，其主要目的在于克服现有技术不适用于大型客车、车辆动力在不同环境下难以调整、驱动装置工作方式单一的缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种分布式驱混合动力装置，包括发动机、第一离合器、驱动电机、前驱动电机组，还包括变速箱、第二离合器、主减速机构，所述发动机、第一离合器、驱动电机、第二离合器、变速箱、主减速机构之间依次传动连接，使所述发动机、驱动电机所产生的动力通过主减速机构传递至后桥控制后轮；所述发动机、第一离合器、驱动电机、第二离合器、变速箱皆装设于所述后桥后侧控制后轮，所述主减速机构装设于后桥上；所述发动机、第一离合器、驱动电机、第二离合器、变速箱、前驱动电机组皆与一控制机构电连接；所述驱动电机、前驱动电机组皆与电池组连接；所述前驱动电机组装设于前桥两侧控制前轮，使所述前驱动电机组能够与所述发动机、驱动电机协同驱动。

进一步的，所述前驱动电机组包括第一轮边电机、第一轮边减速器、第二轮边电机、第二轮边减速器，所述第一轮边电机装设于所述前桥的左转向轮内侧，并通过所述第一轮边减速器与所述左转向轮传动连接；所述第二轮边电机装设于所述前桥的右转向轮内侧，并通过所述第二轮边减速器与所述右转向轮传动连接。

进一步的，所述主减速机构包括主减速器、差速器。

进一步的，所述控制机构为vcu控制器。

和现有技术相比，本实用新型产生的有益效果在于:

1、本实用新型结构简单、实用性强，通过设置双离合，可提升车辆在行驶过程中变速箱档位的转换速度，提升动力系统的运行效率；在换挡期间，由前驱动电机组提供整车需求扭矩，确保换挡的瞬间动力不中断，提高驾驶性；将发动机、驱动电机、第一离合器、第二离合器、变速箱置于后桥后侧，使该动力系统能够高效驱动后桥，车辆行驶动力强；将主减速机构设置于后桥上，使主减速机构调整转速后将动力传递至后桥；设置前驱动电机组，使其对前桥输出扭矩，并可与发动机、驱动电机协同驱动，在驱动电机扭矩回收或扭矩补偿时，对缺失的扭矩进行补偿，能够减少驱动电机扭矩回收和扭矩输出的时间；设置电池组，使其作为驱动电机、前驱动电机组的主要动力来源，能够减少发动机的介入，降低汽车尾气的排放；设置控制机构，使控制机构能够调控发动机、驱动电机、变速箱、前驱动电机组的转速和扭矩，使车辆更好地调整不同路况下所需的动力；采用动力装置后置的方式，车辆动力强，加速时间短。

2、在本实用新型中，设置第一轮边电机、第一轮边减速器、第二轮边电机、第二轮边减速器，电池组将能量输入第一轮边电机、第二轮边电机，驱动第一轮边电机、第二轮边电机，第一轮边电机通过第一轮边减速器降低转速并提升扭矩而将扭矩传递至左车轮，第二轮边电机通过第二轮边减速器降低转速并提升扭矩而将扭矩传递至右车轮，从而实现车辆驱动；第一轮边电机、第二轮边电机能够在多种并联和串联模式下，对缺失的扭矩进行补偿，使动力装置能够实现四个车轮同时驱动并运行。

3、在本实用新型中，设置主减速器，通过降低转速而达到提升扭矩的作用，动力在经过主减速器后，传递至差速器中，差速器对后桥两侧的车轮进行转速差的调整，使两个车轮转速基本一致。

4、在本实用新型中，设置vcu控制器，其能够对车辆的动力系统进行扭矩和转速调控以及整车运行过程中的故障处理等，使动力系统更加协调，且vcu控制器技术成熟，使用成本较低，性价比高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本实用新型的具体实施方式。

参照图1。一种分布式驱混合动力装置，包括发动机1、第一离合器2、驱动电机3、前驱动电机组4，还包括第二离合器5、变速箱6、主减速机构8，发动机1、第一离合器2、驱动电机3、第二离合器5、变速箱6、主减速机构8之间依次传动连接，使发动机1、驱动电机3所产生的动力通过主减速机构8传递至后桥9；设置双离合，可提升车辆在行驶过程中，变速箱档位的转换速度，提升动力系统的运行效率；

发动机1、第一离合器2、驱动电机3、第二离合器5、变速箱6、前驱动电机组4皆与一控制机构10电连接，使该控制机构10能够对车辆的扭矩和转速进行调控；设置控制机构，使控制机构能够调控发动机、驱动电机、变速箱、前驱动电机组的转速和扭矩，使车辆更好地调整不同路况下所需的动力；

发动机1、第一离合器2、驱动电机3、第二离合器5、变速箱6皆装设于后桥9后侧，主减速机构8装设于后桥9上。将主减速机构设置与后桥上，使主减速机构调整转速后将动力传递至后桥，采用动力装置后置的方式，车辆动力强，加速时间短；

驱动电机3、前驱动电机组4皆与电池组11连接；设置电池组，使其作为驱动电机、前驱动电机组的主要动力来源，能够减少发动机的介入，降低汽车尾气的排放。

前驱动电机组4分别装设于前桥12两侧，使前驱动电机组4能够与发动机1、驱动电机3协同驱动，即第一离合器2、第二离合器5皆闭合，发动机1功率设定于最佳工作曲线上，驱动电机3根据需求扭矩，进行扭矩回收或扭矩补偿时，前驱动电机组4介入补偿缺失的扭矩。设置前驱动电机组，使其对前桥输出扭矩，并可与发动机、驱动电机并联驱动，在驱动电机扭矩回收或扭矩补偿时，对驱动电机缺失的扭矩进行补偿，能够减少驱动电机扭矩回收和扭矩输出的时间，使车辆运行过程中动力足够，加速和制动过程所使用的时间更短。

参照图1。前驱动电机组4包括第一轮边电机41、第一轮边减速器42、第二轮边电机43、第二轮边减速器44，第一轮边电机41装设于前桥12的左转向轮121内侧，并通过第一轮边减速器42与左转向轮121传动连接，使该第一轮边电机通过第一轮边减速器将该第一轮边电机产生的动力传递至左转向轮。

第二轮边电机43装设于前桥12的右转向轮122内侧，并通过第二轮边减速器44与右转向轮122传动连接，使该第二轮边电机通过第二轮边减速器将该第二轮边电机产生的动力传递至右转向轮。

设置第一轮边电机、第一轮边减速器、第二轮边电机、第二轮边减速器，电池组将能量输入第一轮边电机、第二轮边电机，驱动第一轮边电机、第二轮边电机，第一轮边电机通过第一轮边减速器降低转速并提升扭矩而将扭矩传递至左车轮，第二轮边电机通过第二轮边减速器降低转速并提升扭矩而将扭矩传递至右车轮，从而实现车辆驱动；第一轮边电机、第二轮边电机能够在多种并联和串联模式下，对缺失的扭矩进行补偿，使动力装置能够实现四个车轮同时驱动并运行。

参照图1。本方案具有多种运行模式，具体操作如下：

当车辆在纯电动和混动模式间切换时，触发发动机1启停模式：第一离合器2闭合、第二离合器5释放。驱动电机3输出正扭矩带动发动机1，或者输出负扭矩将发动机1迅速停止。此时的需求扭矩由第一轮边电机41、第二轮边电机43提供；

当电池电量低且车辆运行所需功率较小时，触发增程式模式：第一离合器2闭合、第二离合器5释放。发动机1在最佳燃油消耗点工作，带动驱动电机3发电，第一轮边电机41将扭矩通过第一减速器42传递至前桥12的左转向轮121、第二轮边电机43将扭矩通过第二减速器44传递至前桥12的右转向轮122，实现车辆驱动；

当电池电量高且车辆运行所需功率处于中等水平时，触发驱动电机3直驱动模式：第一离合器2释放、第二离合器5闭合。发动机1与轮边电机均不输出扭矩，此时驱动电机3扭矩通过变速箱6输入后桥9；

当电池电量高且车辆运行所需功率较低时，触发第一轮边电机41、第二轮边电机43直驱动模式：第一离合器2、第二离合器5释放。第一轮边电机41将扭矩通过第一减速器42传递至前桥12的左转向轮121、第二轮边电机43将扭矩通过第二减速器44传递至前桥12的右转向轮122，实现车辆驱动；

当电池电量处于中等偏高水平且车辆运行需要高功率时，触发发动机1与驱动电机3并联驱动模式：第一离合器2、第二离合器5闭合。发动机1设定在最佳工作曲线上，驱动电机3根据车辆运行时需求的扭矩，进行扭矩补偿；

当电池电量处于中等偏高水平且车辆运行需要低功率时，触发发动机1与驱动电机3并联驱动模式：第一离合器2、第二离合器5闭合。发动机1设定在最佳工作曲线上，驱动电机3根据车辆运行时需求的扭矩，进行扭矩回收；

当电池电量中且车辆运行所需功率处于中等水平时，触发第一轮边电机41、第二轮边电机43与发动机1、驱动电机3并联驱动：第一离合器2、第二离合器5闭合。发动机1设定在最佳工作曲线上，驱动电机3根据需求扭矩，进行扭矩回收时，第一轮边电机41、第二轮边电机43介入补偿驱动电机3回收时缺失的扭矩；

当电池电量处于中等偏高水平且车辆运行需要中等偏高水平的功率时，触发第一轮边电机41、第二轮边电机43与发动机1、驱动电机3并联驱动：第一离合器2、第二离合器5闭合。发动机1设定在最佳工作曲线上，驱动电机3根据需求扭矩，进行扭矩补偿时，且需求扭矩大于驱动电机3额定扭矩，第一轮边电机41、第二轮边电机43介入补偿驱动电机3输出时缺失的扭矩；

当电池电量处于高水平且车辆运行需要功率处于中等水平时，触发驱动电机3与第一轮边电机41、第二轮边电机43联合驱动：第一离合器2释放、第二离合器5闭合。当驱动电机3工作范围超过额定范围一定时间后，第一轮边电机41、第二轮边电机43介入补偿缺失的扭矩以对其限制扭矩；

当变速箱需要进行调速，触发换挡模式：当变速箱6处于换挡期间的时候，需求扭矩由第一轮边电机41、第二轮边电机43提供。该模式解决换挡时动力中断的问题；

当制动踏板被触动时，制动能量回收：优先使用驱动电机3进行回收，当其回收的功率大于驱动电机3的额定功率时，第一轮边电机41、第二轮边电机43参与制动能量的回收；

当电机故障时，触发发动机1直驱动：第一离合器2、第二离合器5闭合。驱动电机3与轮边电机均不输出扭矩，此时发动机1输出扭矩通过变速箱6输入后桥9。

本方案中的动力装置将传统的发动机和驱动电机并联系统与第一轮边电机、第二轮边电机结合，使该构型动力链物理尺寸较短，且在第一轮边电机、第二轮边电机助力的情况下不需要考虑后桥输入扭矩的限制，可以提供更高的扭矩输出实现四轮驱动，进而使车辆能够根据实际行驶状况在二驱和四驱模式之间转换。

参照图1。主减速机构8包括主减速器81、差速器（图未示出），主减速器81与差速器传动连接，差速器装设于后桥9上。设置主减速器，通过降低转速而达到提升扭矩的作用，动力在经过主减速器后，传递至差速器中，差速器对后桥两侧的车轮进行转速差的调整，使两个车轮转速基本一致。

另外，参照图1。控制机构10为vcu控制器。vcu控制器能够对车辆的动力系统进行扭矩和转速调控以及整车运行过程中的故障处理等，使动力系统更加协调，且vcu控制器技术成熟，使用成本较低，性价比高。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。