CN205168484U - 一种四驱混合动力系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种四驱混合动力系统，包括：前轴驱动总成和后轴驱动总成，前轴驱动总成包括同轴相连的发动机、ISG电机以及变速箱，后轴驱动总成包括同轴相连的后轴电机和差减速器，ISG电机与第一电机控制器电连接，后轴电机与第二电机控制器电连接，第一电机控制器和第二电机控制器均与动力电池电连接；整车控制器，分别与第一电机控制器、第二电机控制器、电池管理系统以及发动机管理系统信号连接，用于根据车辆行驶工况和车辆传感器数值，进行扭矩分配。本实用新型实施例结构简单、成本相对低廉，车辆前后轴能够独立进行驱动，能够改善车辆的动力加速性、燃油经济性、行驶稳定性和车辆对行驶环境适应性。

Description

一种四驱混合动力系统

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车领域，尤其涉及一种四驱混合动力系统。

背景技术

混合动力汽车领域具备各种结构的车型，按混合强度区分，可以分为：弱混、中混和强混。其中弱混主要指BSG结构的混合动力，即为发动机加一个启动电机，该启动电机具有协助启动发动机和自动停机及滑行回收等功能，节油率约为5%；中混主要包括加入ISG电机或者再加入一个小功率的后驱电机等，除了能实现弱混的功能以外，还能实现低速纯电功能。上述的混合动力一般都是属于两驱混合动力，当车辆前轮一侧涉水或者涉冰处于打滑时，车辆容易失控，而且两驱混合动力车辆在泞泥路面行驶时也容易因驱动轮陷入泥潭导致车辆受困。

基于一般混合动力汽车为两驱的现状，遇见附着不好的路面会出现打滑现象。FF车型会因为轮子的空转而转向不足，偏离了弯道，而FR车型则会甩尾。如果采用传统四驱车构造的混合动力系统，由于存在中央差速器等结构，会导致结构复杂、成本高等问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种能够改善车辆的动力加速性、燃油经济性、行驶稳定性，并且结构简单的四驱混合动力系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种四驱混合动力系统，包括：

前轴驱动总成和后轴驱动总成，前轴驱动总成包括同轴相连的发动机、ISG电机以及变速箱，后轴驱动总成包括同轴相连的后轴电机和差减速器，ISG电机与第一电机控制器电连接，后轴电机与第二电机控制器电连接，第一电机控制器和第二电机控制器均与动力电池电连接；

整车控制器，分别与第一电机控制器、第二电机控制器、电池管理系统以及发动机管理系统信号连接，用于根据车辆行驶工况和车辆传感器数值，对前轴驱动总成和后轴驱动总成进行扭矩分配。

其中，所述与后轴电机同轴相连的差减速器具有大减速比。

其中，所述整车控制器与第一电机控制器、第二电机控制器、电池管理系统以及发动机管理系统均通过CAN总线交互通讯。

其中，所述四驱混合动力系统为四驱插电式混合动力系统。

其中，所述整车控制器还用于根据车辆行驶工况和车辆传感器数值选择纯电动模式、增程模式或混动模式。

本实用新型实施例的四驱混合动力系统，结构简单、成本相对低廉，车辆前后轴的动力分配是整车控制器VCU根据车辆的当前的工况智能分配的，前后轴能够独立进行驱动，车辆的循迹性能更好，能够改善车辆的动力加速性、燃油经济性、行驶稳定性和车辆对行驶环境适应性，车辆的通过性能更好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例四驱混合动力系统的结构示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本实用新型可以用以实施的特定实施例。本实用新型所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本实用新型，而非对本实用新型保护范围的限制。

请参照图1所示，本实用新型实施例提供一种四驱混合动力系统，包括：

前轴驱动总成和后轴驱动总成，前轴驱动总成包括同轴相连的发动机、ISG电机以及变速箱，后轴驱动总成包括同轴相连的后轴电机和差减速器，ISG电机与第一电机控制器电连接，后轴电机与第二电机控制器电连接，第一电机控制器和第二电机控制器均与动力电池电连接；

整车控制器，分别与第一电机控制器、第二电机控制器、电池管理系统以及发动机管理系统信号连接，用于根据车辆行驶工况和车辆传感器数值，对前轴驱动总成和后轴驱动总成进行扭矩分配。

其中，与后轴电机同轴相连的差减速器具有大减速比。

上述混合动力系统的优点是结构简单、成本相对低廉、燃油经济性高的特点，而且前后轴能够独立进行驱动，能够根据车辆行驶工况进行智能化地分配扭矩，在整车控制和系统集成方面更适合产业化生产。

根据图1所示，本实用新型实施例在起动发电一体机ISG（Integratestarter/generator）四驱混合动力汽车（E4WD）的基础上，加入了一个后轴电机（ElectricRearAxleDriveMotor，或称ERAD电机），该后轴电机通过具有大减速比的差减速器与后轴相连。图中MCU为电机控制器（MotorControlUnit），其中，ISG电机由第一电机控制器MCU1控制，后轴电机由第二电机控制器MCU2控制，动力电池由电池管理系统BMS（BatteryManagementSystem）控制，MCU1、MCU2、BMS和发动机管理系统EMS都与整车控制器VCU（VehicleControlSystem）通过CAN总线交互通讯，由整车控制器VCU进行车辆的监控、驾驶员扭矩请求计算和扭矩前后轴分配等。

本实用新型实施例应用于四驱混合动力汽车，可以采用插电式混合动力（PHEV）和非插电式混合动力（HEV）。如果采用插电式混合动力，其电池容量和后轴电机功率可以加大，后轴电机可以更多地参与驱动，此类混合动力系统可以归属为强混；如果采用非插电式混合动力，其电池容量和后轴电机功率将比较小，后轴电机的输出主要用于车辆起步、换挡辅助及全油门加速辅助等少数工况，归属为中混。本实施例优选应用于插电式混合动力，因归属于强混系列，能有效地保证车辆的后轴驱动的动力性。

本实用新型的四驱混合动力系统，是通过整车控制器VCU根据车辆行驶工况和车辆传感器数值进行前后轴的扭矩分配。在各个工况下，例如：车辆启动、车辆起步、车辆正常行驶、制动滑行回收、驾驶员强制纯电动等，VCU都自动进行扭矩分配给前后轴。也即是说，VCU可以智能地选择车辆的行驶模式，在不牺牲动力性的情况下，达到最佳的经济性。例如：车辆启动时，由ISG电机输出扭矩，将发动机拉升到较高转速便开始喷油，改善了传统车启动时油耗大和排放差的问题；车辆完成起步后，进入正常的驾驶时，VCU计算整车驱动扭矩需求，并实时监控后轴电机的扭矩输出能力；驾驶员还可以根据自己的喜好实现强制纯电动行驶，纯电动行驶具有起步动力性强、动力响应快和噪音低等优点，驾驶员可以充分享受纯电动车的乐趣。在本实施例中采用大功率后轴电机和高容量动力电池的情况下，车辆纯电续航里程可以达到50km，纯电动最高车速可以到130km/h；车辆在进行制动或者滑行时，VCU将给后轴电机发送负扭矩，进行制动及滑行能量回收，通过回收能量可以有效地改善燃油经济性。

本实用新型实施例的四驱混合动力系统，结构简单、成本相对低廉，车辆前后轴的动力分配是整车控制器VCU根据车辆的当前的工况智能分配的，前后轴能够独立进行驱动，车辆的循迹性能更好，能够改善车辆的动力加速性、燃油经济性、行驶稳定性和车辆对行驶环境适应性，车辆的通过性能更好。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (4)

1.一种四驱混合动力系统，其特征在于，包括：

前轴驱动总成和后轴驱动总成，前轴驱动总成包括同轴相连的发动机、ISG电机以及变速箱，后轴驱动总成包括同轴相连的后轴电机和差减速器，ISG电机与第一电机控制器电连接，后轴电机与第二电机控制器电连接，第一电机控制器和第二电机控制器均与动力电池电连接；

整车控制器，分别与第一电机控制器、第二电机控制器、电池管理系统以及发动机管理系统信号连接，用于根据车辆行驶工况和车辆传感器数值，对前轴驱动总成和后轴驱动总成进行扭矩分配。

2.根据权利要求1所述的四驱混合动力系统，其特征在于，所述整车控制器与第一电机控制器、第二电机控制器、电池管理系统以及发动机管理系统均通过CAN总线交互通讯。

3.根据权利要求1所述的四驱混合动力系统，其特征在于，所述四驱混合动力系统为四驱插电式混合动力系统。

4.根据权利要求1所述的四驱混合动力系统，其特征在于，所述整车控制器还用于根据车辆行驶工况和车辆传感器数值选择纯电动模式、增程模式或混动模式。