[實用新型]一種應用于不同工況的混合動力電動汽車動力系統

有效

• 申請號: 201720198659.1
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN206589666U
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 李麟;席軍強;張風奇
• 申請（專利權）人: 北理慧動（常熟）車輛科技有限公司
• 主分類號: B60K6/365
• 分類號: B60K6/365;B60K7/00;B60K6/46;B60K6/52
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙)11386
• 代理人: 王濤,馬東偉

技術領域

本實用新型涉及混合動力車輛的動力傳動系統技術領域，尤其涉及一種應用于不同工況的混合動力電動汽車動力系統。

背景技術

汽車的電動化與智能化已經成為了車輛領域變革的方向，在這個大趨勢下，“安全”與“高效率”是人們關注的焦點。

分布式驅動技術是“安全”這一主題下的一個研究熱點。第一，相比于傳統的動力學穩定性控制系統(ESP),分布式驅動車輛，即轉矩矢量分配控制，可以使得車輛的可控范圍進一步擴展，它均衡了各個輪胎的路面附著利用率，增加了車輛的穩定性裕度；第二，分布式驅動系統中，車輛的四個輪胎都可以獨立地控制并獨立地輸出轉矩，轉矩的大小可以任意控制，這使得直接橫擺力矩控制(DYC)能力增強；并且減小了制動橫擺力矩控制中對車輛的減速作用，提高了過彎車速；第三，對各個車輪驅動力和制動力的獨立控制，可以實現制動防抱死，驅動防滑，差動驅動助力轉向，通過各個車輪的輸出轉矩的信息可以獲得路面附著系數等環境參數，改善車輛動力學性能；第四，獨立驅動/制動過程中產生的對懸架的垂向反作用力可以控制俯仰，側傾和垂向等車身姿態，改善車輛的平順性。

隨著人們對高效環保車輛的追求，純電動汽車將會在未來逐漸代替內燃機車。“車輛完全電動化”這一過程將會持續比較長的一段時間(超過20年)，原因有以下幾點：第一，隨著能源勘探和開采技術的進步，可以被人類利用的能源在不斷增加；第二，純電動車輛技術還不成熟，其核心技術：燃料電池技術，相對于傳統內燃機汽車,存在成本高(大于30USD/KW)、燃料存儲困難等眾多沒有突破的問題，而儲能電池又有充電時間長、壽命短、存儲能量少等不足，這些缺點限制了純電動汽車的普及；第三，內燃機技術也在持續地進步，效率更高更加環保的內燃機讓人們擁有了更多的選擇；第四，城市內部與城市之間公共交通設施的大規模建設，使得人們有了更多的出行選擇。

現有技術中車輛的標準配置是將動力原件產生的動力匯入差速器，再通過差速器把動力分配到前后驅動橋和左右車輪，這種結構無法對每個車輪的輸出轉矩和轉速進行獨立控制，因此也無法對其進行矢量分配控制；同時，安裝有差速器的車輛只能通過制動橫擺力矩控制提高車輛的穩定性；制動橫擺力矩控制對車輛的減速作用明顯，且不利于車輛整體效率的提高。

為了解決上述問題，本實用新型提出一種應用于不同工況的混合動力電動汽車動力系統，通過將“混合動力技術”與“分布式驅動矢量分配控制”相結合，有效解決了現有車輛無法對四個車輪的輸出轉矩與轉速都能獨立地進行控制的問題，提高了車輛駕駛過程中的高效性能與安全性能，同時彌補了電動汽車未成熟的市場空間。

實用新型內容

鑒于上述的分析，本實用新型旨在提供一種應用于不同工況的混合動力電動汽車動力系統，通過使用電機單獨控制車輪，有效解決了現有車輛無法對四個車輪的輸出轉矩與轉速都能獨立地進行控制的問題，提高了車輛駕駛過程中的高效性能與安全性能。

本實用新型的目的主要是通過以下技術方案實現的：

一種應用于不同工況的混合動力電動汽車動力系統，主要包括發動機、左行星齒輪機構、右行星齒輪機構、左行星輪架、右行星輪架、發電機和電動機，前驅動橋上的發動機的兩個輸出軸分別與左行星齒輪機構和右行星齒輪機構的左、右行星輪架相連；所述發電機的輸出軸與行星齒輪機構的太陽輪相連，所述行星齒輪機構將發動機、發電機和車輪傳動軸輸出軸上的電動機耦合在一起。

本實用新型通過對行星齒輪機構的布置，能使混合動力汽車前驅動橋上的發動機的動力傳遞到前輪，同時通過行星齒輪機構中耦合的電動機，又可以控制前輪的輸出轉矩；此種布局既增加了車輛的可控性和穩定性，又能提高車輛的能量利用效率。

進一步的，所述混合動力電動汽車動力系統還包括四個車輪，所述車輪包括兩個前輪和兩個后輪，所述兩個前輪各連接一個電動機，所述兩個后輪各連接一個電動發電一體機。

在四個車輪處都連接電動機或發電一體機有利于混合動力電動汽車動力系統對各個車輪進行單獨控制，提高車輛運行過程中的能量利用效率。

進一步的，所述前輪所連接的電動機是永磁直流電機。

進一步的，所述后輪所連接的電動發電一體機為永磁同步電機。

前輪使用永磁直流電機的優勢是它可以進行正反轉控制，后輪使用永磁同步電機的優勢是可以自由切換電動機和發電機，方便控制車輪和能量回收。

進一步的，所述前輪與電動機之間連接有齒輪減速機構，所述后輪與電動發電一體機之間連接有齒輪減速機構。