專利名稱：用于混合動力汽車的驅(qū)動總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合動力汽車領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于混合動力汽車的驅(qū)動總成。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的混合動力汽車一般采用前驅(qū)方式，不僅動力性能差，通過性能弱，且制動時不能回收后輪的制動能量，節(jié)能效果有限，同時車輛行駛時不易實現(xiàn)整車底盤的集成控制，操縱穩(wěn)定性能較差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種混合動力汽車的驅(qū)動總成，所述驅(qū)動總成動力輸出強勁，使混合動力汽車的動力性和通過性好，且能量利用率高。根據(jù)本發(fā)明實施例的用于混合動力汽車的驅(qū)動總成，所述汽車包括前橋和后橋，其中所述前橋包括前橋主減速器和前橋差速器且所述后橋包括后橋主減速器和后橋差速器，所述驅(qū)動總成包括:前橋驅(qū)動總成，所述前橋驅(qū)動總成包括發(fā)動機、自動離合器、ISG電機和自動變速器，其中所述發(fā)動機通過自動離合器與所述ISG電機連接或斷開，所述ISG電機通過自動變速器與所述前橋主減速器連接以將所述發(fā)動機和/或所述ISG電機的動力傳遞至所述汽車的前輪；后橋驅(qū)動總成，所述后橋驅(qū)動總成包括主電機，所述主電機與所述后橋主減速器連接以將所述主電機的動力傳遞至所述汽車的后輪；和控制單元，所述控制單元與所述前橋驅(qū)動總成和所述后橋驅(qū)動總成連接且可被控制使所述汽車的驅(qū)動工況為下列工況中的一種:混合四驅(qū)、混合前驅(qū)、電動四驅(qū)、電動后驅(qū)，且制動工況為下列工況中的一種:后輪制動、如后輪制動。根據(jù)本發(fā)明實施例的用于混合動力汽車的驅(qū)動總成，可根據(jù)實際行車情況來改變汽車的驅(qū)動狀態(tài)，動力性能好，通過性能強，整車操作穩(wěn)定性得到提高，并且在車輛制動時能夠回收前、后輪的制動能量，使節(jié)能效果顯著提高，從而提高了整車的燃油經(jīng)濟性，同時減少有害氣體的排放，利于保護環(huán)境。另外，根據(jù)本發(fā)明實施例的用于混合動力汽車的驅(qū)動總成還具有如下附加技術(shù)特征:在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)所述汽車的驅(qū)動工況為混合四驅(qū)時，所述前橋驅(qū)動總成和所述后橋驅(qū)動總成同時驅(qū)動所述汽車，其中所述前橋驅(qū)動總成被構(gòu)造成所述發(fā)動機和所述ISG電機共同驅(qū)動所述前輪，所述后驅(qū)動橋總成被構(gòu)造成所述主電機驅(qū)動所述后輪。由此，提高了汽車的動力性，同時通過性能增強，減少有害氣體的排放，保護環(huán)境，且操作穩(wěn)定性好。在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)所述汽車的驅(qū)動工況為混合前驅(qū)時，所述前橋驅(qū)動總成驅(qū)動所述汽車，所述前橋驅(qū)動總成被構(gòu)造成所述發(fā)動機的一部分動力驅(qū)動所述前輪且另一部分動力經(jīng)所述ISG電機發(fā)電以對所述汽車的蓄電池充電。由此，在保證汽車一定的動力性和通過性的前提下，減少有害氣體的排放，保護環(huán)境且操作穩(wěn)定性好。在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)所述汽車的驅(qū)動工況為電動四驅(qū)時，所述前橋驅(qū)動總成和所述后橋驅(qū)動總成共同驅(qū)動所述汽車，其中所述前橋驅(qū)動總成被構(gòu)造成所述ISG電機驅(qū)動所述前輪，所述后橋驅(qū)動總成被構(gòu)造成所述主電機驅(qū)動所述后輪。由此，由于此時汽車的動力全部來源于電能，不排放有害氣體，利于環(huán)保。在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)所述汽車的驅(qū)動工況為電動后驅(qū)時，所述后橋驅(qū)動總成驅(qū)動所述汽車，所述后輪驅(qū)動總成被構(gòu)造成所述主電機驅(qū)動所述后輪。由此，由于此時汽車的動力全部來源于電能，不排放有害氣體，利于環(huán)保。在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)所述汽車的制動工況為后輪制動時，所述汽車制動所需的制動力一部分由所述主電機提供且另一部分由摩擦制動提供，其中在制動過程中所述主電機回收制動能量。由此，在汽車的制動工況為后輪制動時，主電機可回收后輪制動能量，提高了能量的利用率，有效降低了行車成本。在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)所述汽車的制動工況為前后輪制動時，所述汽車制動所需的制動力一部分由所述主電機和ISG電機共同提供且另一部分由摩擦制動提供，其中在制動過程中所述主電機回收后輪制動能量且ISG電機回收前輪制動能量。由此，在汽車的制動工況為前后輪制動時，主電機和ISG電機可分別回收后輪制動能量和前輪制動能量，進一步提高了能量的利用率，從而降低了行車成本。根據(jù)本發(fā)明實施例的用于混合動力汽車的驅(qū)動總成，可以根據(jù)實際行車情況靈活改變汽車的行駛狀態(tài)，即在混合四驅(qū)、混合前驅(qū)、電動四驅(qū)和電動后驅(qū)四種驅(qū)動方式之間靈活轉(zhuǎn)換，滿足不同形式要求，實用性好，且較前驅(qū)結(jié)構(gòu)的汽車動力性好，通過性強，同時實現(xiàn)了整車底盤的集成控制，使整車操作性能穩(wěn)定性進一步提高，保證了行車安全，同時在汽車制動時，還可回收前輪和后輪的制動能量，提高了能量的利用率，節(jié)約了能源，燃油經(jīng)濟性好，同時減少有害氣體的排放，利于環(huán)保。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于混合動力汽車的驅(qū)動總成。
具體實施例方式下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。下面參考圖1描述根據(jù)本發(fā)明實施例的用于混合動力汽車的驅(qū)動總成100，其中所述汽車包括前橋200和后橋300，前橋200包括前橋主減速器和前橋差速器，后橋300包括后橋主減速器和后橋差速器。為方便描述，前橋主減速器和前橋差速器合稱前橋差減總成210,后橋主減速器和后橋差速器合稱為后橋差減總成310。根據(jù)本發(fā)明實施例的用于混合動力汽車的驅(qū)動總成100，包括前橋驅(qū)動總成100a、后橋驅(qū)動總成IOOb和控制單元，其中前橋驅(qū)動總成IOOa包括發(fā)動機1、自動離合器
2、ISG(Integrated starter generator)電機3和自動變速器4,發(fā)動機I通過自動離合器2與ISG電機3連接或斷開，ISG電機3通過自動變速器4與前橋主減速器連接以將發(fā)動機I和/或ISG電機3的動力傳遞至汽車的前輪400。也就是說，自動變速器4將發(fā)動機I或ISG電機3或發(fā)動機I和ISG電機3的動力通過前橋差減總成210傳遞至前輪400以驅(qū)動汽車。可選地，自動變速器4可以是液力機械式自動變速器、AMT或雙離合器式自動變速器中的任何一種。后橋驅(qū)動總成IOOb包括主電機5，主電機5與后橋主減速器連接以將主電機5的動力傳遞至汽車的后輪500。也就是說，主電機5通過后橋差減總成310可將動力傳遞至后輪500以驅(qū)動汽車?？刂茊卧隹刂茊卧c前橋驅(qū)動總成IOOa和后橋驅(qū)動總成IOOb連接且可被控制使所述汽車的驅(qū)動工況為下列工況中的一種:混合四驅(qū)、混合前驅(qū)、電動四驅(qū)、電動后驅(qū)，且制動工況為下列工況中的一種:后輪制動、前后輪制動。根據(jù)本發(fā)明實施例的用于混合動力汽車的驅(qū)動總成100，可根據(jù)實際行車情況來改變汽車的驅(qū)動狀態(tài)，動力性能好，通過性能強，整車操作穩(wěn)定性得到提高，并且在車輛制動時能夠回收前、后輪的制動能量，使節(jié)能效果顯著提高，從而提高了整車的燃油經(jīng)濟性，同時減少有害氣體的排放，利于保護環(huán)境。在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)汽車的驅(qū)動工況為混合四驅(qū)時，其中混合四驅(qū)適于發(fā)生在汽車急加速工況下，此時前橋驅(qū)動總成IOOa和后橋驅(qū)動總成IOOb同時驅(qū)動汽車，其中前橋驅(qū)動總成IOOa被構(gòu)造成發(fā)動機I和ISG電機3共同驅(qū)動前輪400，后橋驅(qū)動總成IOOb被構(gòu)造成主電機5驅(qū)動后輪500。也就是說，當(dāng)驅(qū)動工況為混合四驅(qū)時，一方面自動離合器2與發(fā)動機I處于結(jié)合狀態(tài)并且將發(fā)動機I的動力依次經(jīng)過ISG電機3和自動變速器4以及前橋差減總成210最終傳遞至前輪400，同時ISG電機3工作并將動力經(jīng)自動變速器4以及前橋差減總成210傳遞至前輪400，此時發(fā)動機I和ISG電機3共同驅(qū)動前輪。另一方面，主電機5工作并將動力經(jīng)后橋差減總成310傳遞至后輪500。由此，提高了汽車的動力性，同時通過性能增強，減少有害氣體的排放，保護環(huán)境，且操作穩(wěn)定性好。在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)汽車的驅(qū)動工況為混合前驅(qū)時，其中混合前驅(qū)適于發(fā)生在汽車電量的維持階段，此時前橋驅(qū)動總成IOOa驅(qū)動汽車，前橋驅(qū)動總成IOOa被構(gòu)造成發(fā)動機I的一部分動力驅(qū)動前輪400且另一部分動力經(jīng)ISG電機3發(fā)電以對汽車的蓄電池充電。也就是說，當(dāng)汽車的驅(qū)動工況為混合前驅(qū)時，發(fā)動機I的一部分動力依次經(jīng)過自動離合器2、ISG電機3、自動變速器4和前橋差減總成210最終傳遞至前輪400，而發(fā)動機I的另一部分動力經(jīng)過自動離合器2傳遞給ISG電機3以使ISG電機發(fā)電并將電能儲存在蓄電池中，維持蓄電池的SOC平衡。由此，在保證汽車一定的動力性和通過性的前提下，減少有害氣體的排放，保護環(huán)境且操作穩(wěn)定性好。在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)汽車的驅(qū)動工況為電動四驅(qū)時，其中電動四驅(qū)適于發(fā)生在城市工況的高速階段，此時前橋驅(qū)動總成IOOa和后橋驅(qū)動總成IOOb同時驅(qū)動汽車，其中前橋驅(qū)動總成IOOa被構(gòu)造成ISG電機3驅(qū)動前輪400，后橋驅(qū)動總成IOOb被構(gòu)造成主電機5驅(qū)動后輪500。也就是說，當(dāng)汽車的驅(qū)動工況為電動四驅(qū)時，一方面ISG電機3通過自動變速器4和前橋差減總成210將動力傳遞至前輪400，此時發(fā)動機I停止噴油且自動離合器2與發(fā)動機I斷開不傳遞動力。另一方面，主電機5通過后橋差減總成310將動力傳遞至后輪500。由此，由于此時汽車的動力全部來源于電能，不排放有害氣體，利于環(huán)保。在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)汽車的驅(qū)動工況為電動后驅(qū)時，其中電動后驅(qū)適于發(fā)生在勻速或城市工況的低速階段，此時后橋驅(qū)動總成IOOb驅(qū)動汽車，后輪驅(qū)動總成IOOb被構(gòu)造成主電機5驅(qū)動后輪500。也就是說，當(dāng)汽車的驅(qū)動工況為電動后驅(qū)時，發(fā)動機I和ISG電機3不工作驅(qū)動前輪，只有主電機5通過后橋差減總成310驅(qū)動后輪500。由此，由于此時汽車的動力全部來源于電能，不排放有害氣體，利于環(huán)保。在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)汽車的制動工況為后輪制動時，汽車制動所需的制動力一部分由主電機5提供且另一部分由摩擦制動提供，其中制動過程中主電機5處于發(fā)電狀態(tài)，即主電機5回收制動能量并儲存在蓄電池中，此時制動強度較小且ISG電機3不工作。由此，在汽車的制動工況為后輪制動時，主電機5可回收后輪制動能量，提高了能量的利用率，有效降低了行車成本。在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)汽車的制動工況為前后輪制動時，汽車制動所需的制動力一部分由主電機5和ISG電機3共同提供且另一部分由摩擦制動提供，其中在制動過程中主電機5回收后輪制動能量且ISG電機3回收前輪制動能量，也就說是說主電機5和ISG電機3均處于發(fā)電狀態(tài)，即主電機5和ISG電機3回收制動能量并儲存在蓄電池中，此時制動強度相對于后輪制動的強度較大。由此，在汽車的制動工況為前后輪制動時，主電機5和ISG電機3可分別回收后輪制動能量和前輪制動能量，進一步提高了能量的利用率，從而降低了行車成本。在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)汽車的制動工況為緊急制動時，汽車制動所需的制動力全部由摩擦制動提供，此時制動強度最大且主電機5和ISG電機3不工作回收能量。根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于混合動力汽車的驅(qū)動總成100，可以根據(jù)實際行車情況靈活改變汽車的行駛狀態(tài)，即在混合四驅(qū)、混合前驅(qū)、電動四驅(qū)和電動后驅(qū)四種驅(qū)動方式之間靈活轉(zhuǎn)換，滿足不同形式要求，實用性好，且較前驅(qū)結(jié)構(gòu)的汽車動力性好，通過性強，同時實現(xiàn)了整車底盤的集成控制，使整車操作性能穩(wěn)定性進一步提高，保證了行車安全，同時在汽車制動時，還可回收前輪和后輪的制動能量，提高了能量的利用率，節(jié)約了能源，燃油經(jīng)濟性好，同時減少有害氣體的排放，利于環(huán)保。汽車的其他構(gòu)成例如轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和懸掛系統(tǒng)等以及操作對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言都是已知的，這里不再詳細描述。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種用于混合動力汽車的驅(qū)動總成，所述汽車包括前橋和后橋，其中所述前橋包括前橋主減速器和前橋差速器且所述后橋包括后橋主減速器和后橋差速器，其特征在于，包括: 前橋驅(qū)動總成，所述前橋驅(qū)動總成包括發(fā)動機、自動離合器、ISG電機和自動變速器，其中所述發(fā)動機通過自動離合器與所述ISG電機連接或斷開，所述ISG電機通過自動變速器與所述前橋主減速器連接以將所述發(fā)動機和/或所述ISG電機的動力傳遞至所述汽車的前輪； 后橋驅(qū)動總成，所述后橋驅(qū)動總成包括主電機，所述主電機與所述后橋主減速器連接以將所述主電機的動力傳遞至所述汽車的后輪；和 控制單元，所述控制單元與所述前橋驅(qū)動總成和所述后橋驅(qū)動總成連接且可被控制使所述汽車的驅(qū)動工況為下列工況中的一種:混合四驅(qū)、混合前驅(qū)、電動四驅(qū)、電動后驅(qū)，且制動工況為下列工況中的一種:后輪制動、前后輪制動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混合動力汽車的驅(qū)動總成，其特征在于，當(dāng)所述汽車的驅(qū)動工況為混合四驅(qū)時，所述前橋驅(qū)動總成和所述后橋驅(qū)動總成同時驅(qū)動所述汽車，其中所述前橋驅(qū)動總成被構(gòu)造成所述發(fā)動機和所述ISG電機共同驅(qū)動所述前輪，所述后驅(qū)動橋總成被構(gòu)造成所述主電機驅(qū)動所述后輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混合動力汽車的驅(qū)動總成，其特征在于，當(dāng)所述汽車的驅(qū)動工況為混合前驅(qū)時，所述前橋驅(qū)動總成驅(qū)動所述汽車，所述前橋驅(qū)動總成被構(gòu)造成所述發(fā)動機的一部分動力驅(qū)動所述前輪且另一部分動力經(jīng)所述ISG電機發(fā)電以對所述汽車的蓄電池充電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混合動力汽車的驅(qū)動總成，其特征在于，當(dāng)所述汽車的驅(qū)動工況為電動四驅(qū)時，所述前橋驅(qū)動總成和所述后橋驅(qū)動總成共同驅(qū)動所述汽車，其中所述前橋驅(qū)動總成被構(gòu)造成所述ISG電機驅(qū)動所述前輪，所述后橋驅(qū)動總成被構(gòu)造成所述主電機驅(qū)動所述后輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混合動力汽車的驅(qū)動總成，其特征在于，當(dāng)所述汽車的驅(qū)動工況為電動后驅(qū)時，所述后橋驅(qū)動總成驅(qū)動所述汽車，所述后輪驅(qū)動總成被構(gòu)造成所述主電機驅(qū)動所述后輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混合動力汽車的驅(qū)動總成，其特征在于，當(dāng)所述汽車的制動工況為后輪制動時，所述汽車制動所需的制動力一部分由所述主電機提供且另一部分由摩擦制動提供，其中在制動過程中所述主電機回收制動能量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混合動力汽車的驅(qū)動總成，其特征在于，當(dāng)所述汽車的制動工況為前后輪制動時，所述汽車制動所需的制動力一部分由所述主電機和ISG電機共同提供且另一部分由摩擦制動提供，其中在制動過程中所述主電機回收后輪制動能量且ISG電機回收前輪制動能量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于混合動力汽車的驅(qū)動總成，包括前橋驅(qū)動總成，所述前橋驅(qū)動總成包括發(fā)動機、自動離合器、ISG電機和自動變速器，其中發(fā)動機通過自動離合器與ISG電機連接或斷開，ISG電機通過自動變速器與前橋主減速器連接以將所述發(fā)動機和/或所述ISG電機的動力傳遞至所述汽車的前輪；后橋驅(qū)動總成，所述后橋驅(qū)動總成包括主電機，所述主電機與后橋主減速器連接以將所述主電機的動力傳遞至所述汽車的后輪；和控制單元。根據(jù)本發(fā)明實施例的用于混合動力汽車的驅(qū)動總成，可根據(jù)實際行車情況來改變汽車的驅(qū)動狀態(tài)，動力性能好，通過性能強，整車操作穩(wěn)定性得到提高，并且在車輛制動時能夠回收前、后輪的制動能量。
文檔編號B60K6/20GK103158524SQ20111041848
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者姜煒, 張君鴻, 魯連軍, 趙曉峰, 楊偉斌 申請人:北汽福田汽車股份有限公司