[發(fā)明專利]輪邊動力混合的驅(qū)動系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210150704.8
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN102673382A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳辛波;唐峰;余卓平;鐘再敏;盧志堅;徐華
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: B60K7/00
• 分類號: B60K7/00;B60K6/40
• 代理公司: 上海東亞專利商標(biāo)代理有限公司 31208
• 代理人: 陳樹德;劉瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電動汽車驅(qū)/傳動領(lǐng)域，特別涉及一種輪邊動力混合的驅(qū)動系統(tǒng)。

背景技術(shù)

混合動力是新能源汽車發(fā)展的一種重要過渡技術(shù)，具有充分發(fā)揮電力驅(qū)動與傳統(tǒng)發(fā)動機驅(qū)動各自優(yōu)勢的特點，能解決純電動汽車在動力性和續(xù)駛里程方面存在的問題。

輪邊驅(qū)動電動汽車相對集中式驅(qū)動電動汽車具有驅(qū)/傳動鏈短、傳動效率高、結(jié)構(gòu)緊湊以及各驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩獨立可控等方面的優(yōu)勢而受到廣泛關(guān)注，成為電動汽車技術(shù)領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。

當(dāng)前混合動力電動汽車主要為集中式驅(qū)動的動力混合形式，即先將動力混合，經(jīng)差速器差速后，由萬向傳動裝置將動力傳遞至車輪以驅(qū)動汽車。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種輪邊動力混合的驅(qū)動系統(tǒng)，該系統(tǒng)的特點是發(fā)動機將動力輸出，經(jīng)差速器差速后，由萬向傳動裝置將動力傳遞至輪邊，繼而與左、右輪邊電機的動力混合以驅(qū)動車輪。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種輪邊動力混合的驅(qū)動系統(tǒng)，包括車輪、差速器、萬向傳動裝置、輪邊減速箱、輪邊電機、變速箱、同步器、車架、懸架擺臂、彈性鉸、發(fā)動機，所述輪邊減速箱殼體與懸架擺臂及輪邊電機殼體相固聯(lián)成一體化結(jié)構(gòu)，該一體化結(jié)構(gòu)通過彈性鉸接于車架，輪邊電機的轉(zhuǎn)子軸一端與萬向傳動裝置輸出軸固聯(lián)，另一端與減速箱輸入軸固聯(lián)；左、右輪邊減速箱的輸出軸分別與左、右車輪相固；發(fā)動機產(chǎn)生的機械動力經(jīng)由變速箱變速后傳遞到差速器，經(jīng)差速器差速后通過萬向傳動裝置輸出軸分別傳遞至兩側(cè)輪邊電機的轉(zhuǎn)子軸，與輪邊電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩合成，再經(jīng)輪邊減速箱減速增扭后由輪邊減速箱輸出軸傳遞給車輪，實現(xiàn)不同的驅(qū)動工況。

所述萬向傳動裝置與擺動鉸之間的距離小于車輪與擺動鉸之間的距離，故懸架跳動時，萬向傳動裝置動力輸出端跳動量小于車輪跳動量。因而所述萬向傳動裝置可以采用短半軸形式。

所述不同的驅(qū)動工況是混合動力輪邊驅(qū)動工況、純輪邊電機驅(qū)動工況、純發(fā)動機驅(qū)動工況。

合理布置輪邊電機相對于彈性鉸的位置可有效減少汽車的等效非簧載質(zhì)量。

發(fā)動機產(chǎn)生的機械動力經(jīng)由變速箱變速后傳遞到差速器，再經(jīng)差速器差速后通過萬向傳動裝置輸出軸分別傳遞至兩側(cè)輪邊電機轉(zhuǎn)子軸。所述輪邊電機將動力蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為機械能，可使兩側(cè)輪邊電機轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩與通過萬向傳動裝置傳遞過來的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩進(jìn)行合成，合成后的動力傳遞至輪邊減速箱輸入軸，經(jīng)輪邊減速箱減速增扭后由輪邊減速箱輸出軸將動力輸出至車輪，從而驅(qū)動汽車。輪邊電機轉(zhuǎn)子軸與萬向傳動裝置輸出軸固聯(lián)，實現(xiàn)輪邊電機自身轉(zhuǎn)矩與萬向傳動裝置傳遞過來的轉(zhuǎn)矩的合成，即所謂的輪邊動力混合。在車輛行駛時，輪邊電機可充當(dāng)電動機，將動力蓄電池電能轉(zhuǎn)化為機械能，亦可充當(dāng)發(fā)電機使用，將機械能轉(zhuǎn)化為電能，進(jìn)而給動力蓄電池充電。

在車輛不行駛時可給動力蓄電池充電或者更換充滿電的動力蓄電池。

左、右輪邊電機轉(zhuǎn)子軸輸出的轉(zhuǎn)矩可獨立控制，故能實現(xiàn)左、右車輪轉(zhuǎn)矩的獨立控制，有利于提高整車操穩(wěn)性、主動安全性和節(jié)能效益。

本發(fā)明適用于電輔助式混合動力汽車，即正常行駛以發(fā)動機工作為主，某些工況下發(fā)動機難于工作在高效經(jīng)濟(jì)區(qū)時，則開啟電機驅(qū)動模式，同時適用于發(fā)動機輔助式混合動力汽車，即正常行駛以電機驅(qū)動為主，某些如長途行駛、高功率需求等工況下則開啟發(fā)動機驅(qū)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(qū)動模式。車輛起步或輕載行駛時，由于發(fā)動機不能工作在一個相對經(jīng)濟(jì)的區(qū)域，因此采用純輪邊電機驅(qū)動模式，由動力蓄電池將電能提供給輪邊電機，經(jīng)由輪邊減速箱減速增扭后驅(qū)動車輪，變速箱則置于空擋，發(fā)動機不輸出動力。同時，倒車時也采用純輪邊電機驅(qū)動，充分利用電機反轉(zhuǎn)特性進(jìn)行倒車，可取消驅(qū)動系統(tǒng)的倒擋機構(gòu)。

（2）純發(fā)動機驅(qū)動模式。汽車正常行駛，發(fā)動機輸出動力直接用于驅(qū)動汽車，若有動力剩余則經(jīng)由輪邊電機轉(zhuǎn)化為電能，向動力蓄電池充電。

（3）混合動力輪邊驅(qū)動模式。當(dāng)汽車行駛過程中需求高功率、高轉(zhuǎn)矩時，比如加速、爬坡等工況下，除發(fā)動機工作外，動力蓄電池也將向輪邊電機供電，兩者輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行合成并經(jīng)輪邊減速箱減速增扭后輸出至車輪，驅(qū)動汽車。

發(fā)動機輔助式混合動力有以下工作模式：

（1）純輪邊電機驅(qū)動模式。汽車行駛的主要驅(qū)動模式，包括起步、倒車、短途工況及功率、轉(zhuǎn)矩需求不高的工況，由動力蓄電池將電能提供給輪邊電機，經(jīng)由輪邊減速箱減速增扭后驅(qū)動車輪，此時變速箱置于空擋，發(fā)動機不輸出動力。