一种四驱混合动力系统技术方案

本实用新型专利技术提出一种四驱混合动力系统，包括单电机混合动力驱动装置、纯电驱动装置和电池；单电机混合动力驱动装置包括发动机、第一行星排、第一制动器、第一电机、第二行星排、第二制动器和第一变速器；第一行星排包括第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈；第二行星排包括第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈；发动机与第一行星架连接；第一电机与第一太阳轮和第二太阳轮共同连接；第一制动器与第一齿圈连接；第二制动器与第二齿圈连接；第二行星架与第一变速器连接，并将动力输出到第一车轴；纯电驱动装置包括第三电机、第二变速器，第三电机与第二变速器连接，并将动力输出到第二车轴；第一电机、第三电机与电池电性连接。第三电机与电池电性连接。第三电机与电池电性连接。

A 4WD hybrid power system

【技术实现步骤摘要】
一种四驱混合动力系统


[0001]本技术涉及混合动力汽车驱动系统
，具体地说，涉及一种四驱混合动力系统。

技术介绍

[0002]现有的两驱混合动力系统，主要为P1+P3双电机混动架构，在同一车轴设置两个电机。而现有的四驱混合动力系统，主要为P1+P3+P4三电机混动架构，在上述两驱混合动力系统的基础上，增加带有一个驱动电机的纯电驱动装置，驱动另一车轴。典型的三电机四驱混合动力系统如图1所示，四驱混合驱动系统包括驱动第一车轴12的双电机混合动力驱动装置200、驱动第二车轴10的纯电驱动装置300以及电池8。双电机混合动力驱动装置200包括发动机1、第一电机5、第二电机7、第一变速器13和直驱离合器14，纯电驱动装置300包括第三电机9和第二变速器11，电池8与第一电机5、第二电机7、第三电机9电性连接。上述四驱三电机混合动力系统可实现纯电四驱功能，车辆防侧滑能力好，但系统结构复杂，成本高，且在电池低电量时，系统最大功率取决于发电系统功率，第一电机功率小于第二电机与第三电机功率之和，存在发电系统和电驱动系统功率不匹配问题，造成了电机功率的浪费。此外，第二电机与车轮常连接，在常用的纯电两驱模式，第三电机驱动，第二电机始终处于随动状态，增加了系统旋转惯性力。

技术实现思路

[0003]为解决现有问题，本技术提出了一种四驱混合动力驱动系统，用于解决现有技术存在的电机功率浪费、系统旋转惯性力大的问题。为实现以上目的，本技术的技术方案如下：
[0004]一种四驱混合动力系统包括单电机混合动力驱动装置、纯电驱动装置和电池；
[0005]所述单电机混合动力驱动装置包括发动机、第一行星排、第一制动器、第一电机、第二行星排、第二制动器和第一变速器；
[0006]所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈；
[0007]所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈；
[0008]所述发动机与所述第一行星架连接；所述第一电机与所述第一太阳轮和第二太阳轮共同连接；所述第一制动器与所述第一齿圈连接；所述第二制动器与所述第二齿圈连接；所述第二行星架与第一变速器连接，并将动力输出到第一车轴；
[0009]所述纯电驱动装置包括第三电机、第二变速器，所述第三电机与所述第二变速器连接，并将动力输出到第二车轴；
[0010]所述第一电机、所述第三电机与所述电池电性连接。
[0011]可选的，当第一制动器、第二制动器分离，第三电机处于驱动状态，第一电机及发动机处于停止状态时，
[0012]第三电机通过第二变速器驱动第二车轴，单独驱动车辆行驶，动力系统处于纯电
两驱模式。
[0013]可选的，当第一制动器分离，第二制动器结合，第一电机和第三电机均处于驱动状态，发动机处于停止状态时，
[0014]第一电机通过第二太阳轮带动第二行星架转动，进而带动第一变速器驱动第一车轴，
[0015]第三电机通过第二变速器驱动第二车轴，第一电机和第三电机共同驱动车辆行驶，动力系统处于纯电四驱模式。
[0016]可选的，当第一制动器结合，第二制动器分离，发动机处于工作状态，第一电机处于发电状态，第三电机处于驱动状态时，
[0017]发动机通过第一行星架带动第一太阳轮转动，进而带动第二太阳轮驱动第一电机发电，供第三电机驱动使用，并可为电池及其它系统提供电能，
[0018]第三电机通过第二变速器驱动第二车轴，动力系统处于串联两驱模式。
[0019]可选的，当第一制动器、第二制动器结合。发动机处于驱动状态，第一电机处于空转或发电状态，第三电机处于空转状态时，
[0020]发动机通过第一行星架带动第一太阳轮转动，进而带动第二太阳轮驱动第二行星架，第二行星架通过第一变速器驱动第一车轴，单独驱动车辆行驶，动力系统处于发动机直驱模式，
[0021]第二太阳轮带动第一电机转动，系统可根据电池能量状态确定第一电机处于空转或发电状态，进而确定是否对电池提供电能，第三电机空转不对电池提供电能。
[0022]可选的，当第一制动器、第二制动器结合，发动机处于驱动状态，第一电机处于空转或发电状态，第三电机处于驱动状态时，
[0023]发动机通过第一行星架带动第一太阳轮转动，进而带动第二太阳轮驱动第二行星架，第二行星架通过第一变速器驱动第一车轴，
[0024]第三电机通过第二变速器驱动第二车轴，
[0025]发动机和第三电机共同驱动车辆行驶，动力系统处于混动四驱模式，
[0026]第二太阳轮带动第一电机转动，系统可根据电池能量状态确定第一电机处于空转或发电状态，进而确定是否对电池提供电能。
[0027]可选的，可调换发动机与第一电机的安装方向，使得第二行星架更靠近第一变速器，从而简化第一变速器的结构。
[0028]可选的，单电机混合动力驱动装置可安装在前轴，也可以安装在后轴。
[0029]此外，第一变速器、第一车轴与发动机、第一电机的解耦可通过离合器机构来实现。在发动机和第一电机之间设置发电离合器，在第一电机和第一变速器之间设置直驱离合器，通过控制直驱离合器和发电离合器，配合控制发动机和第一电机处于不同工作状态，控制系统处于不同工况。但该方案轴向长度变长，离合器容量比制动器容量大，并且增加了控制难度。
[0030]本技术的有益效果如下：
[0031]1.电机功率配置合理，结构紧凑、成本低。在低电量状态下，整车的最大驱动能力取决于发电机系统的最大功率。本技术的四驱混合动力系统，第一电机既是发电机又是驱动电机，第一电机和第三电机功率相当，低电量大功率工况，发动机驱动第一电机发
电，为第三电机驱动提供电能。与现有技术相比本技术方案省去了一套电机系统，结构紧凑、成本低。
[0032]2.反应迅速、切换时间短。动力模式切换由制动器的断开、结合完成，切换时间短，可根据路况提供适时电四驱，保障行车安全性。冰雪、湿滑路面行驶，起步、低速时，采用纯电四驱模式；中高速时，高电量时采用纯电四驱，当电量下降到设定阈值时，切换到混动四驱。混动四驱时，第一制动器、第二制动器制动器结合，第一电机处于随动或者发电状态。当检测到车轮打滑时，松开第二制动器，第一电机立即进入驱动状态，切换成纯电四驱模式，调整时间可小于100ms。
[0033]3.系统效率高。EV常用工况为纯电两驱行驶；HEV常用工况为低速纯电两驱行驶，高速发动机直驱行驶。通过第一制动器和第二制动可实现发动机、第一电机与车轮解耦。在纯电两驱模式下，第三电机驱动，第一电机处于停止状态。解决了现有技术中，第二电机与车轮常连接，在纯电两驱模式，第三电机驱动，第二电机始终处于随动状态，增加了系统旋转惯性力的问题。因此，本技术方案与现有技术相比，具有更高的系统效率。
附图说明
[0034]图1是现有技术中的三电机四驱混合动力系统示意图；
[0035]图2是根据本技术一个实施例的四本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四驱混合动力系统，包括单电机混合动力驱动装置（100）、纯电驱动装置（300）和电池（8）；所述单电机混合动力驱动装置（100）包括发动机（1）、第一行星排（20）、第一制动器（3）、第一电机（5）、第二行星排（40）、第二制动器（6）和第一变速器（13）；所述第一行星排（20）包括第一太阳轮（21）、第一行星架（22）和第一齿圈（23）；所述第二行星排（40）包括第二太阳轮（41）、第二行星架（43）和第二齿圈（42）；所述发动机（1）与所述第一行星架（22）连接；所述第一电机（5）与所述第一太阳轮（21）和第二太阳轮（41）共同连接；所述第一制动器（3）与所述第一齿圈（23）连接；所述第二制动器（6）与所述第二齿圈（42）连接；所述第二行星架（43）与第一变速器（13）连接，并将动力输出到第一车轴（12）；所述纯电驱动装置（300）包括第三电机（9）、第二变速器（11），所述第三电机（9）与所述第二变速器（11）连接，并将动力输出到第二车轴（10）；所述第一电机（5）、所述第三电机（9）与所述电池（8）电性连接。2.根据权利要求1所述的四驱混合动力系统，其中，当第一制动器（3）、第二制动器（6）分离，第三电机（9）处于驱动状态，第一电机（5）及发动机（1）处于停止状态时，第三电机（9）通过第二变速器（11）驱动第二车轴（10），单独驱动车辆行驶，动力系统处于纯电两驱模式。3.根据权利要求1所述的四驱混合动力系统，其中，当第一制动器（3）分离，第二制动器（6）结合，第一电机（5）和第三电机（9）均处于驱动状态，发动机（1）处于停止状态时，第一电机（5）通过第二太阳轮（41）带动第二行星架（43）转动，进而带动第一变速器（13）驱动第一车轴（12），第三电机（9）通过第二变速器（11）驱动第二车轴（10），第一电机（5）和第三电机（9）共同驱动车辆行驶，动力系统处于纯电四驱模式。4.根据权利要求1所述的四驱混合动力系统，其中，当第一制动器（3）结合，第二制动器（6）分离，发动机（1）处于工作状态，第一电机（5）处于发电状态，第三电机（9）处于驱动状态时，发动机（1）...

【专利技术属性】
技术研发人员：张汝初，
申请(专利权)人：深圳华胜新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：