[实用新型]一种四轮可独立控制的混合动力电动汽车动力传动系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及混合动力车辆的动力传动系统技术领域，尤其涉及一种四轮可独立控制的混合动力电动汽车动力传动系统。

背景技术

汽车的电动化与智能化已经成为了车辆领域变革的方向，在这个大趋势下，“安全”与“高效率”是人们关注的焦点。

分布式驱动技术是“安全”这一主题下的一个研究热点。第一，相比于传统的动力学稳定性控制系统(ESP)，分布式驱动车辆，即转矩矢量分配控制，可以使得车辆的可控范围进一步扩展，它均衡了各个轮胎的路面附着利用率，增加了车辆的稳定性裕度；第二，分布式驱动系统中，车辆的四个轮胎都可以独立地控制并独立地输出转矩，转矩的大小可以任意控制，这使得直接横摆力矩控制(DYC)能力增强；并且减小了制动横摆力矩控制中对车辆的减速作用，提高了过弯车速；第三，对各个车轮驱动力和制动力的独立控制，可以实现制动防抱死，驱动防滑，差动驱动助力转向，通过各个车轮的输出转矩的信息可以获得路面附着系数等环境参数，改善车辆动力学性能；第四，独立驱动/制动过程中产生的对悬架的垂向反作用力可以控制俯仰，侧倾和垂向等车身姿态，改善车辆的平顺性。

随着人们对高效环保车辆的追求，纯电动汽车将会在未来逐渐代替内燃机车。“车辆完全电动化”这一过程将会持续比较长的一段时间(超过20年)，原因有以下几点：第一，随着能源勘探和开采技术的进步，可以被人类利用的能源在不断增加；第二，纯电动车辆技术还不成熟，其核心技术：燃料电池技术，相对于传统内燃机汽车,存在成本高(大于30USD/KW)、燃料存储困难等众多没有突破的问题，而储能电池又有充电时间长、寿命短、存储能量少等不足，这些缺点限制了纯电动汽车的普及；第三，内燃机技术也在持续地进步，效率更高更加环保的内燃机让人们拥有了更多的选择；第四，城市内部与城市之间公共交通设施的大规模建设，使得人们有了更多的出行选择。

现有技术中车辆的标准配置是将动力原件产生的动力汇入差速器，再通过差速器把动力分配到前后驱动桥和左右车轮，这种结构无法对每个车轮的输出转矩和转速进行独立控制，因此也无法对其进行矢量分配控制；同时，传统的车辆动力传动布局只能通过制动横摆力矩控制提高车辆的稳定性；制动横摆力矩控制对车辆的减速作用明显，且不利于车辆整体效率的提高。

为了解决上述问题，本实用新型提出一种四轮可独立控制的混合动力电动汽车动力传动系统，通过将“混合动力技术”与“分布式驱动矢量分配控制”相结合，有效解决了现有车辆无法对四个车轮的输出转矩与转速都能独立地进行控制的问题，提高了车辆驾驶过程中的高效性能与安全性能，同时弥补了电动汽车未成熟的市场空间。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种四轮可独立控制的混合动力电动汽车动力传动系统，通过对行星齿轮机构的结构设计，能使混合动力汽车前驱动桥上的发动机的动力可以传递到左前轮和右前轮，同时通过行星齿轮机构中耦合的左前电动机和右前电动机，又可以控制两个前轮的输出转矩，有效解决了现有车辆无法对四个车轮的输出转矩与转速都能独立地进行控制的问题，提高了车辆驾驶过程中的高效性能与安全性能。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种四轮可独立控制的混合动力电动汽车动力传动系统，主要包括电动机、差速器、发动机、行星齿轮机构、电动发电一体机，所述行星齿轮机构将所述发动机、电动发电一体机和经由差速器连接的所述电动机耦合在一起，所述电动机与所述差速器串联，所述差速器两输出轴所连机构以差速器为中心呈对称分布。

本实用新型通过对行星齿轮机构的布置，能使混合动力汽车前驱动桥上的发动机的动力传递到前轮，同时通过行星齿轮机构中耦合的电动机，又可以协调控制前轮的输出转矩；此种布局既增加了车辆的可控性和稳定性，又能提高车辆的能量利用效率。

进一步的，所述行星齿轮机构包括齿圈、行星轮、太阳轮和行星架，所述行星架连接所述行星轮，所述行星轮分别与所述齿圈和太阳轮啮合，所述发动机的输出轴与所述行星架相连，所述电动发电一体机的输出轴与太阳轮相连，所述齿圈与所述差速器相连。

进一步的，所述混合动力电动汽车动力系统还包括四个车轮，所述车轮包括两个前轮和两个后轮，所述前轮依次与齿轮减速机构、电动机、离合器、差速器串联，所述后轮依次与齿轮减速机构和电动发电一体机串联。

在四个车轮处都连接电动机或电动发电一体机有利于混合动力电动汽车动力系统对各个车轮进行单独控制，提高车辆运行过程中的能量利用效率；在前轮与电动机或后轮与电动发电一体机之间安装齿轮减速机构能够使电动机和发动机工作在高效区间。