[发明专利]四驱混合动力汽车的动力系统及控制方法

权利要求书

1.一种四驱混合动力汽车的动力系统，其特征在于，包括发动机、第一电机、第一逆变器、前桥行星齿轮减速器、第二电机、第二逆变器、后桥减速器和电池；

所述电池通过第一逆变器与所述第一电机电路连接，以及通过第二逆变器与所述第二电机电路连接；

所述第二电机与所述后桥减速器传动连接，所述后桥减速器与后轮传动连接，所述发动机和第一电机分别与所述前桥行星齿轮减速器传动连接，所述前桥行星齿轮减速器与前轮传动连接；

其中，所述前桥行星齿轮减速器具有至少四个旋转元件，当从所述四个旋转元件的共线图看去时，与第一电机连接的旋转元件和通过输出齿轮与前轮连接的旋转元件位于通过离合器CL1与发动机连接的旋转元件的两侧，通过离合器CL1与发动机连接的旋转元件和与制动器B相连的旋转元件位于通过输出齿轮与前轮连接的旋转元件的两侧；通过离合器CL1与发动机连接的旋转元件和通过输出齿轮与前轮连接的旋转元件之间通过离合器CL2连接；发动机和第一电机通过离合器CL3连接。

2.根据权利要求1所述的四驱混合动力汽车的动力系统，其特征在于，所述离合器CL3为牙嵌式离合器。

3.一种如权利要求1所述的四驱混合动力汽车的动力系统的控制方法，所述四驱混合动力汽车的动力系统分为稳态工作模式和瞬态工作模式；稳态工作模式包括停车发电阶段、纯电动行驶阶段、发动机电子无级变速驱动阶段、发动机固定档直接驱动阶段、发动机串联驱动阶段以及制动能量回收阶段；瞬态工作模式包含停车起动发动机阶段和纯电动起动发动机阶段；其特征在于，包括：

S1、停车发电：所述停车发电时控制离合器CL3结合，离合器CL2分离，离合器CL1分离，制动器B分离，发动机直接和第一电机相连，并带动第一电机转动进行发电；

S2、纯电动行驶：所述纯电动行驶时离合器CL3和离合器CL2分离，发动机处于停机状态，并有两驱和四驱两种模式可选；在两驱模式下，制动器B分离，离合器CL1分离，离合器CL2分离，离合器CL3分离，第一电机处于静止状态，第二电机驱动后轮；在四驱模式下，第一电机有两个档位可选，所述两个档位为EV一档和EV二档：在EV一档时，制动器B结合，离合器CL1分离，离合器CL2分离，离合器CL3分离；在EV2档时，制动器B分离，离合器CL1分离，离合器CL2结合，离合器CL3分离；

S3、发动机电子无级变速驱动：所述发动机电子无级变速驱动时，制动器B分离，离合器CL1结合，离合器CL2分离，离合器CL3分离，发动机输出功率一部分经过前桥行星齿轮减速器驱动前轮，一部分经过第一电机发电转化成电能，混合动力控制器控制第一电机发电得到的电能用于充电于电池或用于第二电机驱动后轮，整车处于四轮驱动状态；

S4、发动机固定档直接驱动：所述发动机固定档驱动时，发动机有两个固定档位可用，所述两个固定档位为HEV一档和HEV二档：用HEV一档驱动时，制动器B结合，离合器CL1结合，离合器CL2分离，离合器CL3分离；用HEV二档驱动时，制动器B分离，离合器CL1结合，离合器CL2结合，离合器CL3分离；

S5、发动机串联驱动：所述发动机串联驱动时，制动器B分离，离合器CL1分离，离合器CL2分离，离合器CL3结合，第一电机发电，发电功率用于第二电机驱动后轮；

S6、制动能量回收：所述制动能量回收时，通过第一电机和/或第二电机进行回收；第一电机有两种工作模式：即EV一档和EV二档；在EV一档时，制动器B结合，离合器CL1分离，离合器CL2分离，离合器CL3分离；在EV二档时，制动器B分离，离合器CL1分离，离合器CL2结合，离合器CL3分离；第一电机通过发电对前轮施加制动力，第二电机通过发电对后轮施加制动力，第一电机和第二电机发电所得电能用于给电池充电；

S7、停车起动发动机：所述停车起动发动机时，制动器B分离，离合器CL1结合，离合器CL2分离，离合器CL3结合，第一电机拖动发动机起动；

S8、纯电动行驶起动发动机：纯电动两驱行驶时，制动器B分离，离合器CL1结合，离合器CL2分离，离合器CL3结合，第一电机拖动发动机起动；纯电动四驱行驶时，在纯电动行驶的基础上通过使离合器CL1滑磨的方式将第一电机一部分扭矩用于驱动前轮，一部分扭矩用于起动发动机。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述发动机驱动时，第二电机还同时利用一部分电池功率驱动后轮。