[实用新型]一种插电式多模混合动力轿车驱动系统硬件结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种插电式多模混合动力轿车驱动系统硬件结构，应用于混合动力汽车。

背景技术

交通能源短缺与环境污染问题是全球面临的最大挑战和制约汽车工业可持续发展的症结所在。传统内燃机汽车的节能减排技术已不能满足社会可持续发展的需求，开发低油耗、低排放的新型汽车成为当今汽车工业发展的首要任务[1]。作为新能源汽车之一的混合动力汽车能够较好的解决上述问题。插电式混合动力汽车既拥有传统内燃机汽车和纯电动汽车的优点，又可以使用插电接头从电网获得电能。在城市使用纯电动模式，做到零油耗和排放，在中高速或长途行驶时以内燃机为主的混合动力模式。因此插电式混合动力车有更好的燃油经济性，从而降低了车辆的使用成本。

目前插电式混合动力驱动系统结构可分为两种：速度耦合性、转矩耦合型或行星齿轮结构（能量分流型）、离合器切换型（串-并联切换型）。其中能量分流型以丰田Prius为代表，串并联切换型的一种典型形式是Nissan-Tino。丰田Prius混合动力车提供了一种较传统车辆而言经济性好，排放低，可采用不同动力源进行驱动并实现制动能回收的汽车驱动系统。它包括：发动机、发电机、电动机、行星齿轮机构、蓄电池、前轮、前桥，它提供了混合动力技术的良好运用，但在系统结构上较为复杂，在制造上有一定的困难，且发动机为精心设计，通用性较差，变速范围不大。而在Nissan-Tino系统中，驱动电机在变速器前耦合，使用BSG作为车辆启动/发电机，连续可变系统（CVT）则置于驱动电机后端用来传递发动机和驱动电机的转矩至车轮。Tino的串并联模式的切换依靠置于发动机和驱动电机之间的电磁离合器实现。其实现串并联切换模式简单，但驱动系统布置占据的空间大，且纯电动时，经过变速器的动力传递，造成能量损失，效率低。

实用新型内容

本实用新型目的在于针对Prius和Tino混合动力车的不足，提供一种插电式多模混合动力轿车驱动系统硬件结构，在结合所需软体的控制作用，达到以满足在城市市区和郊区的行驶，克服了丰田Prius混合动力车驱动装置在辅助传动，换挡和行星齿轮传动中旋转离合器等方面的不足。

本实用新型的技术方案在于：

一种插电式多模混合动力轿车驱动系统硬件结构，包括：车轮、主减速器-差速器、自动变速器、集成起动发电一体化电机ISG、电控离合器、发动机、驱动电机、整车监控及控制系统、高压电池组，其特征在于：发动机通过电控离合器与集成起动发电一体化电机ISG相连，集成起动发电一体化电机ISG与自动变速器输入端相连，自动变速器输出端与主减速器—差速器相连，前桥主减速器-差速器通过前轴半轴和前车轮相连，高压电池组通过电缆与驱动电机和集成起动发电一体化电机ISG、逆变器相连，驱动电机与后桥主减速器-差速器相连，后桥主减速器-差速器相连通过后轴半轴与后车轮相连，高压电池组置于轿车底部中央通道和后排车座上。

其中，所述发动机作为动力单元，其动力经机械传动装置传递给前车轮，或通过集成起动发电一体化电机ISG、逆变器以电能的方式给高压电池组充电，或直接提供给驱动电机。

所述集成起动发电一体化电机ISG利用高压电池组的电能起动发动机和吸收发动机的能量发电，或回收前桥的制动能量。

所述驱动电机用来驱动后轮或者回收后桥制动时的能量。

所述自动变速器为双离合DCT自动变速器，将发动机或集成起动发电一体化电机ISG的转矩传递给前轮。

所述整车监控及控制系统包括电机控制器、电池管理系统、发动机控制系统、电控离合器控制器、自动变速器控制器、再生制动 控制器，监控整车的运行状况并做出最优的控制与预判。

本实用新型的优点在于：本实用新型保持了传统车辆结构，且在现有的硬件结构下结合具体的监控软体可有效利用集成起动发电一体化电机ISG对发动机的工作点进行优化，使发动机在高效率低排放区域稳定运行，满足轿车在城市市区和郊区的行驶，实现节能减排。

附图说明

图1 本实用新型实施例1结构示意图。

图2本实用新型实施例1纯电动驱动模式的能量传递路线图。

图3本实用新型实施例1串联驱动模式的能量 传递路线图。

图4本实用新型实施例1发动机和驱动电机同时驱动模式的能量传递路线图。

图5本实用新型实施例1并联驱动模式的能量传递路线图。

图6本实用新型实施例1发动机单独驱动模式的能量传递路线图。

图7本实用新型实施例1制动发电模式的能量传递路线图。

具体实施方式