一种新型混合动力汽车传动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种新型混合动力汽车传动系统，包括传统汽车传动系统模块，传统汽车传动系统模块由发动机、离合器、变速器和差速器顺次连接形成，传统汽车传动系统模块为汽车的提供支持和保障，传统汽车传动系统模块又分别与温差发电模块和系统控制模块连接，温差发电模块和系统控制模块相互连通，温差发电模块和系统控制模块之间还设置有电源控制模块，电源控制模块还与电机驱动模块连接，电机驱动模块又与系统控制模块连接；本发明专利技术解决了现有混合动力汽车传动系统机械连接方式结构复杂、发动机热效率利用率低、废热排放污染比较严重等问题。

A New Hybrid Electric Vehicle Drive System

【技术实现步骤摘要】
一种新型混合动力汽车传动系统
本专利技术属于混合动力汽车传动
，具体涉及一种新型混合动力汽车传动系统。
技术介绍
随着汽车传动系统的不断创新与发展，汽车的灵魂不仅在于其轰鸣的发动机，非纯机械化的传动布置对于提升汽车的综合性能、提高能源利用率和降低环境污染存在着创新性的突破。传统汽车传动形式大多为机械式传动系统，需要一根较长的传动轴，在增加整车质量的同时，很大程度上影响汽车传动系统的效率；要想保证使用者有舒适的体验，在机械部件的加工精度、误差等方面都需配备高水平的人力、物力资源，缺乏良好的动力性和经济性。为了解决以上问题，满足人类可持续发展的要求，现有的油电混合动力汽车作为传统燃油汽车的改进车型是由发动机和电动机组成，发动机通过消耗燃油牵引电动机消耗动力电池，在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。但由于混合动力汽车涉及到传统发动机驱动以及电动机驱动，结构往往比较复杂、占用空间大、布置困难，在长距离高速行驶时并没有达到节省能源的效果，且其昂贵的成本只是为了把发动机工作时产生的不能用于做功的热量以废热形式排放出去，且排放出来的废气对环境造成污染，反而给环境治理带来压力。美国通用汽车研究公司表明，燃油汽车中燃料发出来的能量只有40％左右的利用率，其余能量都以废热形式被排放到大气中。因此，对现有混合动力汽车的传动系统进行改进，创新一种以实现结构简单、降低废气排放、提高能源利用率和提升混合动力汽车的整体经济性和动力性的汽车传动系统设计方案，不但有积极的现实意义也有很强的必要性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型混合动力汽车传动系统，解决了现有混合动力汽车传动系统机械连接方式结构复杂、发动机热效率利用率低、废热排放污染比较严重等问题。本专利技术所采用的技术方案是，一种新型混合动力汽车传动系统，包括传统汽车传动系统模块，传统汽车传动系统模块由发动机、离合器、变速器和差速器顺次连接形成，传统汽车传动系统模块为汽车的提供支持和保障，传统汽车传动系统模块又分别与温差发电模块和系统控制模块连接，温差发电模块和系统控制模块相互连通，温差发电模块和系统控制模块之间还设置有电源控制模块，电源控制模块还与电机驱动模块连接，电机驱动模块也与系统控制模块连接；温差发电模块包括设置于发动机水箱与车体新增设的冷水箱之间多层分布的温差发电片，相邻两片温差发电片之间设置有导热材料层，温差发电片外侧还设置有热水导向管和冷水导向管，热水导向管环绕分布于靠近发动机水箱的温差发电片层状结构侧，且热水导向管两端分别连接发动机水箱的进水口和出水口，热水导向管与发动机水箱之间设置有热端水泵，热水导向管还通过并联的方式盘绕于安装在排气管上的螺旋吸热装置上，冷水导向管环绕分布于靠近冷水箱的温差发电片层状结构侧，且冷水导向管两端分别连接冷水箱的进水口和出水口，冷水导向管与冷水箱之间设置有冷端水泵，温差发电片还与电源控制模块连接。本专利技术的特点还在于，电源控制模块包括蓄电池，蓄电池与温差发电模块中的温差发电片之间设置有整流调压模块，电源控制模块的作用是将温差发电片产生的电能经过整流调压模块处理后储存于蓄电池，同时在电动机工作时，又将蓄电池的电能转换为满足电动机实际需求的电流和电压用于驱动电动机运行。电机驱动模块包括电动机C，电动机C连接差速器B，通过差速器B控制两个汽车后轮，即两个汽车后轮采用一个电动机C，差速器B在两个后轮之间起到调节转速大小分配、匹配驱动轮C、驱动轮D时速的作用，发动机、离合器、变速器通过差速器A与汽车的驱动轮C、驱动轮D相连，驱动轮C和驱动轮D由差速器A自动调节其左右车轮的转速匹配。电机驱动模块包括两个独立的电动机A和电动机B，汽车后桥的左右车轮由电动机A和电动机B分别驱动，电动机A放置在左侧后轮处，电动机B放置在右侧后轮处，车体设有系统控制模块控制同轴的双电机速度匹配，发动机、离合器、变速器通过差速器A与驱动轮A、驱动轮B相连，驱动轮A和驱动轮B由差速器A自动调节其左右车轮的转速匹配。系统控制模块完成由发动机驱动的前轴两个车轮和由电动机驱动的两个后轴车轮的速度匹配，如果该传动系统布置方案适用于多轴汽车时，其各轴不同驱动车轮的转速匹配也由系统控制模块完成，系统控制模块包括车辆底盘和车桥之间的连接处布置的M18位移传感器，通过位移传感器位移数据的变化获知车辆的负载状况，HCNJ-101动态扭矩传感器用于测量驱动轮扭矩及转速大小，JD6A电磁调速电动机控制装置用于控制电动机驱动时电动机的转速，M18位移传感器、HCNJ-101动态扭矩传感器、JD6A电磁调速电动机控制装置均由单片机MCS-51系列的控制型80C51单片机车载终端控制，进而系统控制模块决定采用何种驱动方式，同时该系统控制模块与车辆的中控台连接，可直接提取车辆水温传感温度，若是发动机启动时间较短，水温较低，则不启动温差发电模块，表示两个水泵不工作，确保发动机正常运转；等到水温较高时，温差发动发电模块正常工作，表示两个水泵也开始工作。温差发电模块布置于车辆的后备箱、座椅下面以及车门中间和引擎盖处。本专利技术的有益效果是,一种新型混合动力汽车传动系统，利用温差发电片将发动机工作时产生的废热加以利用，使其转化为电能，储存于蓄电池中为电动机驱动提供汽车提供电力保障；对发动机废弃热量的二次利用，以及通过发动机单独驱动、电动机单独驱动和发动机与电动机混合驱动这三种工作方式的合理选取，可有效降低发动机的油耗，极大的减少发动机尾气排放，节能减排，减少汽车对于环境的影响。双电动机(多轴)实现后轮的独立电动机驱动的方案布置，将现有混合动力汽车的动力传动系统结构大大简化，省去了常用于双轴和多轴汽车动力传动中的分动器、差速器等机械连接环节，使其动力传动系统结构紧凑，布置方式更加简单，由于减少了机械零件数目，降低了机械传动中的零件磨损，提高了车辆动力和功率的传递效率，同时由于对废热资源的利用间接的提高了车辆的储备功率，增加了车辆对于复杂工况的适应能力。附图说明图1是本专利技术一种新型混合动力汽车传动系统(单电动机驱动)的设计方案示意图；图2是本专利技术一种新型混合动力汽车传动系统(双电动机驱动)的设计方案示意图；图3是本专利技术一种新型混合动力汽车传动系统(单电动机驱动)的结构布局示意图；图4是本专利技术一种新型混合动力汽车传动系统(双电动机驱动)的结构布局示意图。图中，1.发动机，2.离合器，3.变速器，4.HCNJ-101动态扭矩传感器，5.驱动轮A，6.80C51单片机，7.JD6A电磁调速电动机控制装置，8.电动机A，9.冷水箱，10.冷水导向管，11.温差发电片，12热水导向管，13.螺旋吸热装置，14.排气管，15电动机B，16.蓄电池，17.整流调压模块，18.M18位移传感器，19.差速器A，20.驱动轮B，21.驱动轮C，22.差速器B，23.冷端水泵，24.温差发电模块，25.热端水泵，26.电动机C，27.驱动轮D。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种新型混合动力汽车传动系统，如图1～图4所示，其中，图1是本专利技术一种新型混合动力汽车传动系统(单电动机驱动)的设计方案示意图，图2是本专利技术一种新型混合动力汽车传动系统(双电动机驱动)的设计方案示意图，图3是本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型混合动力汽车传动系统，其特征在于，包括传统汽车传动系统模块，传统汽车传动系统模块由发动机(1)、离合器(2)、变速器(3)和差速器顺次连接形成，传统汽车传动系统模块为汽车的提供支持和保障，传统汽车传动系统模块又分别与温差发电模块(24)和系统控制模块连接，温差发电模块(24)和系统控制模块相互连通，温差发电模块(24)和系统控制模块之间还设置有电源控制模块，电源控制模块还与电机驱动模块连接，电机驱动模块又与系统控制模块连接；所述温差发电模块(24)包括设置于发动机水箱与车体新增设的冷水箱(9)之间多层分布的温差发电片(11)，相邻两片温差发电片(11)之间设置有导热材料层，温差发电片(11)外侧还设置有热水导向管(12)和冷水导向管(10)，热水导向管(12)环绕分布于靠近发动机水箱的温差发电片层状结构侧，且热水导向管(12)两端分别连接发动机水箱的进水口和出水口，热水导向管(12)与发动机水箱之间设置有热端水泵(25)，热水导向管(12)还通过并联的方式盘绕于安装在排气管(14)上的螺旋吸热装置(13)上，冷水导向管(10)环绕分布于靠近冷水箱(9)的温差发电片层状结构侧，且冷水导向管(10)两端分别连接冷水箱(9)的进水口和出水口，冷水导向管(12)与冷水箱(9)之间设置有冷端水泵(23)，温差发电片(11)还与电源控制模块连接。...

【技术特征摘要】
1.一种新型混合动力汽车传动系统，其特征在于，包括传统汽车传动系统模块，传统汽车传动系统模块由发动机(1)、离合器(2)、变速器(3)和差速器顺次连接形成，传统汽车传动系统模块为汽车的提供支持和保障，传统汽车传动系统模块又分别与温差发电模块(24)和系统控制模块连接，温差发电模块(24)和系统控制模块相互连通，温差发电模块(24)和系统控制模块之间还设置有电源控制模块，电源控制模块还与电机驱动模块连接，电机驱动模块又与系统控制模块连接；所述温差发电模块(24)包括设置于发动机水箱与车体新增设的冷水箱(9)之间多层分布的温差发电片(11)，相邻两片温差发电片(11)之间设置有导热材料层，温差发电片(11)外侧还设置有热水导向管(12)和冷水导向管(10)，热水导向管(12)环绕分布于靠近发动机水箱的温差发电片层状结构侧，且热水导向管(12)两端分别连接发动机水箱的进水口和出水口，热水导向管(12)与发动机水箱之间设置有热端水泵(25)，热水导向管(12)还通过并联的方式盘绕于安装在排气管(14)上的螺旋吸热装置(13)上，冷水导向管(10)环绕分布于靠近冷水箱(9)的温差发电片层状结构侧，且冷水导向管(10)两端分别连接冷水箱(9)的进水口和出水口，冷水导向管(12)与冷水箱(9)之间设置有冷端水泵(23)，温差发电片(11)还与电源控制模块连接。2.根据权利要求1所述的一种新型混合动力汽车传动系统，其特征在于，所述电源控制模块包括蓄电池(7)，蓄电池(7)与温差发电模块(24)中的温差发电片(11)之间设置有整流调压模块(5)，电源控制模块的作用是将温差发电片(11)产生的电能经过整流调压模块(5)处理后储存于蓄电池(7)，同时在电动机工作时，将蓄电池的电能转换为满足电动机实际需求的电流和电压用于驱动电动机运行。3.根据权利要求2所述的一种新型混合动力汽车传动系统，其特征在于，所述电机驱动模块包括电动机C(19)，电动机C(19)连接差速器B(20)，通过差速器B(20)控制两个汽车后轮，即两个汽车后轮采用一个电动机C(19)，差速器B(20)在两个后轮之间起到调节转速大小分配、匹配驱动轮C(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝锋，董雅文，焦航，张红飞，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61