[发明专利]一种混合动力汽车多模耦合四轮驱动系统

说明书

本发明公开了一种混合动力汽车多模耦合四轮驱动系统，包括发动机、电动离合器、盘式电机、主驱动电机、传动总成、模式切换执行机构、驱动桥轮间差速器、半轴、驱动轮。其中，传动总成能实现双侧集中、双侧分布、单侧集中和单侧分布式驱动的功能，传动总成中央差速器为非对称式多片离合器差速器。该系统可以根据车辆的复杂行驶工况需求采取多种机电耦合驱动模式并动态分配前后轮驱动力矩，实现单独前轮驱动，单独后轮驱动，前、后轮分布式驱动和前、后轮集中式驱动，解决现有四轮驱动系统的结构缺陷和协调控制各难题，大幅提高整车的动力性、经济性、稳定性和通过性。

技术领域

本发明涉及混合动力汽车技术领域，尤其是一种可实现前、后轮集中式驱动与分布式驱动模式耦合于一体的混合动力汽车四轮驱动系统。

背景技术

近几年，能源与污染问题日益严重，发展新能源汽车成为汽车产业持续发展的必然选择。由于混合动力汽车的节能减排效果明显，不会降低车辆的动力性且产业化能力强，在新能源汽车中占据着重要地位。目前，四轮驱动混合动力汽车的驱动模式主要有两种：第一种是发动机与电动机通过机电耦合系统将动力集中式输出，通过分动器或者中央差速器将系统输出的动力分别传递给前驱动桥的轮间差速器和后驱动桥的轮间差速器，轮间差速器再将动力分别输出到两侧车轮，除动力源与传统四轮驱动汽车不同外，其他结构与传统四轮驱动汽车无较大差异，此种四轮驱动模式为轴间集中式驱动；第二种是采用发动机和盘式电机耦合的混合动力系统驱动前驱动桥或者后驱动桥，电动机驱动另外的驱动桥，发动机与电动机分别将动力通过轮间差速器输出到两侧车轮，此种四轮驱动模式为轴间分布式驱动。第一种发动机与电动机将动力耦合后集中输出的方式无法实现前后驱动桥的独立控制，无法满足四轮驱动车辆前后桥动力分配和整车经济性控制的需求；第二种混合动力系统和电动机分别独立驱动前、后驱动桥的驱动模式，对于发动机和电动机性能要求都比较严格，且出现某侧驱动桥动力源出现故障或者驱动轮受困时，车辆只能采用剩余动力源和驱动桥进行驱动，此时原四驱车辆等同于单存前驱或后驱的两驱车辆，甚至动力源的驱动能力要弱于传统两驱车。

发明内容

本发明目的在于提供一种混合动力汽车多模耦合四轮驱动系统，基于发动机、盘式电机和主驱动电机动力耦合的纯电驱动、串/并联混合动力驱动模式，能够实现前轮纯电驱动、前轮混合动力驱动、后轮纯电驱动、四轮纯电驱动、四轮混合动力驱动等多种集中式驱动、分布式驱动以及差动锁止后的前、后轮同步驱动功能，具有可以提高整车的动力性、经济性、稳定性和通过性的功能。

为实现上述目的，采用了以下技术方案：本发明所述系统包括离合器、盘式电机、主驱动电机、模式切换执行机构、传动总成、后驱动轮、后半轴、后驱动桥轮间差速器、后传动轴、前传动轴、前驱动轮、前半轴、前驱动桥轮间差速器、发动机；

所述发动机通过离合器与盘式电机连接，盘式电机安装在传动总成的壳体上并与传动总成的输入轴Ⅰ连接；主驱动电机安装在传动总成的壳体上并与传动总成的输入轴Ⅱ连接；前驱动桥轮间差速器通过前传动轴与传动总成的前输出轴连接，前驱动轮通过前半轴与前驱动桥轮间差速器连接；后驱动桥轮间差速器通过后传动轴与传动总成的后输出轴连接；后驱动轮通过后半轴与后驱动桥轮间差速器连接；模式切换执行机构安装在传动总成的壳体上并对传动总成进行调控。实现单主驱动电机后轮驱动模式，单主驱动电机四轮驱动模式，双电机分布式四轮驱动模式，单盘式电机前轮驱动模式，单盘式电机四轮驱动模式，双电机集中式四轮驱动模式，单发动机前轮驱动模式，单发动机四轮驱动模式，发动机与主电动机分布式四轮驱动，发动机与主驱动电动机集中式四轮驱动，发动机与盘式电机前轮驱动模式，发动机与盘式电机集中式四轮驱动模式，发动机、盘式电机和主驱动电机集中式四轮驱动模式和发动机、盘式电机和主驱动电机分布式四轮驱动模式。

进一步的，所述模式切换执行机构由壳体部分和内部传动结构组成；