[發明專利]輪邊動力混合的分布式電動汽車動力系統

無效

• 申請號: 201210150703.3
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN102673373A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 陳辛波;盧志堅;余卓平;鐘再敏;唐峰;徐華
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B60K6/48
• 分類號: B60K6/48
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 陳樹德;劉瑩

技術領域

本發明涉及一種電動汽車驅/傳動領域，特別涉及一種輪邊動力混合的分布式電動汽車動力系統。

背景技術

混合動力是新能源汽車發展的一種重要過渡技術，具有充分發揮電力驅動與傳統發動機驅動各自優勢的特點，能解決純電動汽車在動力性和續駛里程方面存在的問題，產業化前景良好，各大公司正在競相開發和推出混合動力電動汽車產品。

分布式驅動電動汽車相對集中式驅動具有驅動傳動鏈短、傳動效率高、結構緊湊以及可獨立驅動和控制等方面的潛力受到廣泛關注，成為電動汽車技術領域的重要發展方向。

當前混合動力電動汽車主要為集中式驅動的動力混合形式，即先將動力混合，經差速器差速后，由萬向傳動裝置將動力傳遞至車輪以驅動汽車。為充分發揮混合動力電動汽車和分布式驅動兩者的優勢，本發明提出了一種輪邊動力混合的分布式電動汽車動力系統,即將動力在兩側輪邊進行混合，傳遞至車輪以驅動汽車。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是要提供一種既具有混合動力汽車特點同時又能充分發揮分布式驅動優勢的輪邊動力混合的分布式電動汽車動力系統。采用兩種不同動力源進行驅動，集合了混合動力和分布式電驅動的優點，可獨立驅動和控制，有利于提高整車操縱穩定性、主動安全性和節能效益。可實現能量回收，儲存多余能量。

為了解決以上技術問題，本發明提供了一種輪邊動力混合的分布式電動汽車動力系統，所述動力系統為后輪驅動，包括后輪、主減速器與差速器總成、萬向傳動裝置、輪邊減速動力耦合箱、輪邊電機、車架、懸架擺臂、彈性鉸、動力蓄電池、變速箱、發動機、中央控制單元。所述輪邊減速動力耦合箱有兩個輸入端，一端與所述輪邊電機的動力輸出端（即輪邊電機轉子軸）固聯，另一端與萬向節傳動裝置輸出端固聯，所述輪邊減速動力耦合箱的輸出軸與車輪相固聯。所述輪邊減速動力耦合箱殼體與懸架擺臂及輪邊電機殼體相固聯（或取一體化結構），共同構成了一體化單擺臂懸架-輪邊減速式電驅動總成，并通過彈性鉸鉸接于車架。

所述發動機產生的機械動力經由變速箱、主減速器變速后傳遞到差速器，經差速器差速后通過萬向傳動裝置輸出軸分別傳遞至兩側輪邊減速動力耦合箱輸入端，與所述輪邊電機減速增扭后產生的轉矩合成，經輪邊減速動力耦合箱輸出軸傳遞給車輪，從而驅動汽車。所述動力蓄電池給兩側后輪輪邊電機提供電力，將電能轉化為機械能，也可反向通過輪邊電機給動力蓄電池充電，將機械能轉化為電能。所述中央控制單元通過電信號與輪邊電機、動力蓄電池以及發動機連接，實現對各動力源的控制。

所述輪邊減速動力耦合箱包括減速部分和動力耦合部分，減速部分可以為一級或多級減速裝置，動力耦合部分用于完成發動機與輪邊電機的動力耦合。

所述兩側輪邊電機既能充當電動機提供動力也可充當發電機回收能量，所述兩側輪邊電機轉子軸輸出的轉矩可獨立控制，故能實現兩側車輪轉矩的獨立控制，有利于提高整車操穩性、主動安全性和節能效益。

所述輪邊動力混合的分布式電動汽車動力系統適用于電輔助式混合動力汽車，即正常行駛以發動機工作為主，某些工況下發動機難以工作在其高效經濟區，則開啟電機驅動模式，同時適用于發動機輔助式混合動力汽車，即正常行駛以電機驅動為主，某些如長途行駛、高功率需求等工況下則開啟發動機驅動模式。

電輔助式混合動力有以下工作模式：

（1）純輪邊電機驅動模式。車輛起步或輕載行駛時，由于發動機不能工作在一個相對經濟的區域，因此采用純輪邊電機驅動模式，由動力蓄電池將電能提供給輪邊電機，經由輪邊減速動力耦合箱減速增扭單獨驅動車輪，變速箱則置于空擋，發動機不輸出動力。同時倒車時也采用純輪邊電機驅動，充分利用電機反轉特性進行倒車，可取消驅動系統的倒擋機構。

（2）純發動機驅動模式。汽車正常行駛，發動機輸出動力直接用于驅動汽車，若有剩余則經由輪邊減速動力耦合箱、輪邊電機轉化為電能，向動力蓄電池充電。

（3）混合動力輪邊驅動模式。當汽車行駛過程中需求高功率時，比如加速、爬坡等工況下，除發動機直接驅動汽車行駛外，動力蓄電池也將向輪邊電機供電，兩者動力經由輪邊減速動力耦合箱耦合共同輸出至車輪，驅動汽車。

發動機輔助式混合動力有以下工作模式：

（1）純輪邊電機驅動模式。汽車行駛的主要驅動模式，包括起步、倒車、短途工況及功率需求不高的工況，由動力蓄電池將電能提供給輪邊電機，經由輪邊減速動力耦合箱減速增扭單獨驅動車輪，此時變速箱置于空擋，發動機不輸出動力。