一種多電機-輕混雙軸驅(qū)動耦合的插電式混合動力系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及汽車動力系統(tǒng)，特別是一種多電機-輕混雙軸驅(qū)動耦合的插電式混合動力系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]插電式混合動力汽車(Plug-1n Hybrid Electric Vehicle, PHEV)作為新能源汽車的一種，已成為當今世界解決環(huán)境污染問題的重要技術(shù)路線之一。國務院最新發(fā)布的《中國制造2025》及《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》中，將節(jié)能汽車及新能源汽車作為未來的重點領(lǐng)域，確定了以純電驅(qū)動為新能源汽車發(fā)展和汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型的主要戰(zhàn)略取向，當前重點推進純電動汽車和插電式混合動力汽車產(chǎn)業(yè)化，提升我國汽車產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平?，F(xiàn)今市面上PHEV多為單軸驅(qū)動，如豐田普銳斯、通用沃蘭達、本田雅閣等，多基于典型混合動力汽車串聯(lián)、并聯(lián)及混聯(lián)結(jié)構(gòu)而研發(fā)。與單軸驅(qū)動構(gòu)型相比，雙軸四輪驅(qū)動混合動力汽車具有較好的動力性、駕駛性和通過性的優(yōu)點，在經(jīng)濟性和排放性上也具有明顯的優(yōu)勢。本發(fā)明提出一種新型多電機-輕混雙軸驅(qū)動耦合的適時四驅(qū)插電式混合動力系統(tǒng)，前軸為發(fā)動機-電動機輕混驅(qū)動系統(tǒng)，通過電動機輔助，可實現(xiàn)發(fā)動機的優(yōu)化高效驅(qū)動，在一定程度上提升整車經(jīng)濟性;后軸為多電機多檔位自動變速系統(tǒng)，可實現(xiàn)不同檔位、不同電機的自適應控制，構(gòu)型簡單，動力強勁，有大幅提升輸出效率的潛力，代表了純電驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)展的新趨勢。較好的滿足了消費者的高性能駕駛需求，迎合了我國高性能城市SUV、越野車乃至軍用新能源汽車研究的迫切需求，響應國家節(jié)能減排的號召。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種多電機-輕混雙軸驅(qū)動耦合的插電式混合動力系統(tǒng)，可進一步提升插電式混合動力系統(tǒng)的動力性與經(jīng)濟性，特別是其后軸搭載的多電機多檔位自動變速系統(tǒng)，有效提高了純電驅(qū)動效率，延長純電動續(xù)駛里程。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種多電機-輕混雙軸驅(qū)動耦合的插電式混合動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機、電機1、電機2、電機3、離合器、自動變速器、前差速器、單排行星齒輪機構(gòu)、后差速器、電池、逆變器，其中發(fā)動機的輸出端與電機3轉(zhuǎn)子同軸連接離合器，電機2輸出端通過齒輪與單排行星齒輪機構(gòu)齒圈相連，電機I輸出端與單排行星齒輪機構(gòu)太陽輪相連，逆變器與電機1、電機2、電機3、電池相連。
[0005]本發(fā)明中兩個驅(qū)動電機系統(tǒng)(電機I和電機2)所具有的額定轉(zhuǎn)速、額定功率和峰值功率均不相同。需依據(jù)不同車型及性能要求選取合適的驅(qū)動電機系統(tǒng)，可有效提升整個驅(qū)動電機系統(tǒng)工作效率。
[0006]本發(fā)明的工作過程與工作原理為:發(fā)動機、電機I和電機2發(fā)出的動力經(jīng)過傳動軸、單排行星齒輪機構(gòu)(或自動變速器)、減速器、差速器傳遞到車輪。發(fā)動機輸出端輸出驅(qū)動扭矩通過電機3轉(zhuǎn)子經(jīng)離合器經(jīng)自動變速器經(jīng)主減速器經(jīng)前差速器驅(qū)動前橋；電機I或電機2輸出驅(qū)動扭矩通過單排行星齒輪機構(gòu)行星架經(jīng)后差速器驅(qū)動后橋。[0007 ]在驅(qū)動汽車時電機I或電機2從電池通過逆變器獲取電能，在制動時電機I或電機2工作在發(fā)電模式，將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艽鎯τ陔姵亍?br>[0008]發(fā)動機在工作時由電機3控制其快速啟停，同時電機3根據(jù)整車經(jīng)濟性最優(yōu)的控制策略調(diào)整發(fā)動機的工作區(qū)間。
[0009]通過以上插電式混合動力系統(tǒng)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢:
本發(fā)明有效提升了驅(qū)動電機和發(fā)動機的工作效率，功耗更小，延長了純電動續(xù)駛里程，降低了整車的使用成本。實現(xiàn)了系統(tǒng)的多模式驅(qū)動及適時四輪驅(qū)動，根據(jù)不同驅(qū)動模式的驅(qū)動扭矩、行駛速度及整車效率進行計算以實現(xiàn)不同驅(qū)動部件之間的能量分配，該系統(tǒng)構(gòu)型動力強勁，有大幅提升輸出效率的潛力，效果非常理想。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0011 ]如圖1所示，本發(fā)明一種多電機-輕混雙軸驅(qū)動耦合的插電式混合動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機(I)、電機3(2)、離合器(3)、自動變速器(4)、主減速器(5)、前差速器(6)、電機2(7)、電機1(8)、電池(9)、后差速器(10)、齒輪(11)、單排行星齒輪機構(gòu)(12)、逆變器(13)。
[0012]其特征在于:所述發(fā)動機(I)的輸出軸與電機3(2)轉(zhuǎn)子同軸，所述發(fā)動機(I)輸出端輸出驅(qū)動扭矩通過電機3(2)轉(zhuǎn)子經(jīng)離合器(3)經(jīng)自動變速器(4)經(jīng)主減速器(5)經(jīng)前差速器(6)驅(qū)動前橋;所述電機2(7)輸出端通過齒輪(11)與單排行星齒輪機構(gòu)齒圈(12(a))相連，所述電機1(8)輸出端與單排行星齒輪機構(gòu)太陽輪(12(c))相連，所述電機1(7)或電機2
(8)輸出驅(qū)動扭矩通過單排行星齒輪機構(gòu)行星架(12(b))經(jīng)后差速器(10)驅(qū)動后橋;所述逆變器(13)與電機1(7)、電機2(8)、電機3(2)、電池(9)相連。
[0013]本發(fā)明中兩個驅(qū)動電機系統(tǒng)(電機I和電機2)所具有的額定轉(zhuǎn)速、額定功率和峰值功率均不相同，需根據(jù)檔位設置及效率區(qū)間要求選擇合適的驅(qū)動電機系統(tǒng)。
[0014]汽車在工作過程中，根據(jù)不同的道路行駛條件，驅(qū)動模式分為:純電動后輪驅(qū)動模式、發(fā)動機前輪驅(qū)動模式、適時四驅(qū)模式、再生制動能量回收、駐車充電模式。
[0015]在純電動后輪驅(qū)動模式下根據(jù)不同行駛工況要求驅(qū)動模式包括:電機I單獨驅(qū)動模式、電機2單獨驅(qū)動模式、電機I和電機2混合驅(qū)動模式，不同的電機驅(qū)動模式代表不同的檔位選擇，依據(jù)行駛路況、駕駛需求，可通過控制電機1、電機2的工作狀態(tài)，實現(xiàn)不同電機不同檔位的高效驅(qū)動;在發(fā)動機前輪驅(qū)動模式下，電機3(2)用于快速啟停發(fā)動機，同時根據(jù)整車經(jīng)濟性最優(yōu)的控制策略調(diào)整發(fā)動機使其工作在高效工作區(qū)間；汽車行駛滿足四驅(qū)行駛條件時無條件進入所述適時四驅(qū)模式。
[0016]為進一步了解本發(fā)明實施方式及內(nèi)容，通過附圖對本發(fā)明進行詳細說明，具體如下:
1.純電動后輪驅(qū)動模式
在此模式下電池電量比較充足，當汽車剛起步時，控制離合器分離，此時包括三種純電動驅(qū)動模式:
I)電機I單獨驅(qū)動模式此時電機I轉(zhuǎn)動并提供動力驅(qū)動汽車起步加速，電機2固定不動，驅(qū)動力通過電機I輸出端輸出通過單排行星齒輪機構(gòu)太陽輪經(jīng)行星輪輸出傳到后差速器經(jīng)半軸驅(qū)動后車輪；
2)電機2單獨驅(qū)動模式
根據(jù)控制當汽車行駛達到某一設定目標時，電機2轉(zhuǎn)動并提供動力驅(qū)動汽車行駛，電機I固定不動，電機2輸出端輸出扭矩通過齒輪帶動單排行星齒