[發(fā)明專利]一種帶輪轂電機的混合動力汽車驅動系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108297676A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 田韶鵬;呂晨陽
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B60K7/00
• 分類號: B60K7/00;B60L7/10;H02J7/14;H02P5/74;H02P27/06
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡琳萍

本發(fā)明涉及一種帶輪轂電機的混合動力汽車驅動系統(tǒng)，由電池組和發(fā)動機共同作為動力源；在汽車前輪或后輪上各設置一個輪轂電機并由輪轂電機直接驅動，電池組通過高壓配電柜、逆變器分別連接兩個輪轂電機；發(fā)動機通過離合器、差速器、半軸與汽車前輪或后輪中的另一種車輪連接；發(fā)動機通過發(fā)電機與電池組連接，并在部分工況下通過發(fā)電機為電池組充電；所述電池組還通過高壓配電柜、充電機與外接充電插頭電連接，通過外接充電插頭進行充電。根據(jù)不同路況和工況，實現(xiàn)車輛四驅模式；在起步、低速低負荷時候只使用輪轂電機驅動模式驅動，減小電機尺寸，易于安裝，并有利于降低電機發(fā)熱量；使發(fā)動機更多地工作在高效區(qū)，提高了發(fā)動機的效率。

技術領域

本發(fā)明涉及一種混合動力汽車技術領域，尤其涉及一種帶輪轂電機的混合動力汽車的驅動系統(tǒng)。

背景技術

隨著環(huán)境問題和石油危機的日益嚴重，各國紛紛出臺政策法規(guī)，一方面，以石油和汽油為燃料的傳統(tǒng)汽車收到了限制和沖擊，另一方面，新能源汽車因其滿足節(jié)能和環(huán)保的雙重要求成為當前各國高校、科研機構和大型車企的研究熱點。混合動力汽車作為內燃機汽車向純電動汽車的轉型的過渡，發(fā)動機和電機共同驅動車輛，通過合適的控制策略，可以使發(fā)動機和電機各自工作在高效區(qū)。

由發(fā)動機的特性曲線可知，發(fā)動機在起步、低速、怠速時候工作效率較低，傳統(tǒng)的單一發(fā)動機驅動不能保證發(fā)動機工作在高效區(qū)；輪轂電機直接驅動，可以減少能量傳遞過程的能量損耗，但是輪轂電機直接安置在車輪內，尺寸不能過大，且高負荷時候的散熱問題難以解決。

發(fā)明內容

為解決上述現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明要解決的技術問題是：提供一種帶輪轂電機的混合動力汽車驅動系統(tǒng)，輪轂電機易于安裝，且低負荷的運行工況能夠降低電機發(fā)熱量；同時在一般工況時候，由發(fā)動機單獨驅動，提高了發(fā)動機的效率。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種帶輪轂電機的混合動力汽車驅動系統(tǒng)，所述驅動系統(tǒng)由電池組和發(fā)動機共同作為動力源驅動車輛；其特征在于：在汽車前輪軸或后輪軸的其中一對車輪上各設置一個輪轂電機并由輪轂電機直接驅動該車輪，電池組通過高壓配電柜、逆變器分別連接兩個輪轂電機；發(fā)動機通過離合器、差速器、半軸與汽車前輪或后輪的另一種車輪連接； 發(fā)動機通過發(fā)電機與電池組連接，并在部分工況下通過發(fā)電機為電池組充電；所述電池組還通過高壓配電柜、充電機與外接充電插頭電連接，通過外接充電插頭進行充電。

上述技術方案中，所述后軸設置兩個輪轂電機，發(fā)動機前置前驅；或者前軸設置兩個輪轂電機，發(fā)動機前置、中置、或后置后驅同樣適用。

上述技術方案中，所述驅動系統(tǒng)包含五個工作模式：發(fā)動機驅動模式、輪轂電機驅動模式、混合驅動模式、制動能量回收模式和停車充電模式；發(fā)動機驅動模式下，由發(fā)動機作為動力，經(jīng)輸出軸、離合器、變速器、差速器、半軸傳遞給車輪，并根據(jù)實際工況將多余扭矩帶動發(fā)電機發(fā)電為電池組充電；輪轂電機驅動模式下，系統(tǒng)由兩個輪轂電機驅動車輛，在包括起步、低速的低負荷時候，驅動車輛；混合驅動模式下，系統(tǒng)在包括爬坡的大負荷工況時候，當達到臨界值時介入發(fā)動機驅動模式，使車輛達到適時四驅；制動能量回收模式下，在整車控制器檢測到制動信號時，由輪轂電機回收部分制動能量并轉化為電能為電池組充電；停車充電模式下，車輛在停車時外接充電插頭接外部電源對電池組進行充電。

上述技術方案中，停車充電模式和制動能量回收模式不同時進行。

上述技術方案中，在起步、怠速、低負荷時候由輪轂電機驅動；在中高負荷時候，由發(fā)動機驅動；在高負荷爬坡特殊路況時候，輪轂電機適時介入發(fā)動機驅動，使車輛在四驅模式下工作。

本發(fā)明的工作原理為：