一种混合动力四驱系统及汽车技术方案

本实用新型专利技术提供了一种混合动力四驱系统及汽车。其中混合动力四驱系统包括与发动机连接的变速器，所述变速器与前驱动桥驱动连接，所述混合动力四驱系统还包括：轮毂电机总成，分别安装于两个汽车的后车轮上；高压动力电池，与轮毂电机总成驱动连接；皮带驱动起动发电机BSG，与所述发动机驱动连接。本实用新型专利技术还提供了一种汽车，包括如上所述的混合动力四驱系统。本实用新型专利技术提出的混合动力四驱系统，可减少燃油的损耗及污染物的排放；轮毂电机与车轮直接连接，减少中间驱动环节，大大提高轮毂电机工作传输效率，最大化利用电能，增加纯电动工作模式的续航里程。除了可以解决传统车的高油耗、高排放之外，还主要解决了电池布置空间狭小问题。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及汽车驱动系统领域，尤其涉及一种混合动力四驱系统及汽车。
技术介绍
目前国内外混合动力越野车大多采用如下方式驱动车辆行驶：(1)发动机与电动机共同驱动，由变速器或机械耦合装置集成汽车启动发电一体机和直流驱动电机TM，再由分动器驱动前后桥；(2)车辆前驱动桥由发动机和电机驱动，后驱动桥由电机独立驱动。上述2种方案，需占据车身底部较大空间，会导致电池布置空间受限。
技术实现思路
为了克服现有技术中，混合动力汽车的驱动系统占领过多的空间的技术问题，本技术提供了一种混合动力四驱系统及汽车。为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：本技术提供了一种混合动力四驱系统，包括与发动机连接的变速器，所述变速器与前驱动桥驱动连接，所述混合动力四驱系统还包括：轮毂电机总成，分别安装于两个汽车的后车轮上；高压动力电池，与所述轮毂电机总成驱动连接；皮带驱动起动发电机BSG，与所述发动机驱动连接。进一步来说，所述的混合动力四驱系统中，所述皮带驱动起动发电机BSG与所述高压动力电池连接。进一步来说，所述的混合动力四驱系统中，所述混合动力四驱系统还包括：混合动力控制器HCU，分别与所述轮毂电机总成、高压动力电池和皮带驱动起动发电机BSG控制连接。进一步来说，所述的混合动力四驱系统中，所述混合动力四驱系统还包括：启动电机，与所述发动机连接。进一步来说，所述的混合动力四驱系统中，所述轮毂电机总成包括：轮毂电机和与所述轮毂电机连接的控制器。本技术还提供了一种汽车，包括如上所述的混合动力四驱系统。本技术的有益效果是：本技术提出的混合动力四驱系统，前轮采用发动机运转通过变速器进行驱动，后轮采用车轮内安装双轮毂电机直接驱动。前轮采用传统方式进行驱动，成熟的技术方式可保证整车运行的安全可靠及动力的平稳输出；后轮采用双轮毂电机驱动，采用电能辅助车辆的行驶，可减少燃油的损耗及污染物的排放；轮毂电机与车轮直接连接，减少中间驱动环节，大大提高轮毂电机工作传输效率，最大化利用电能，增加纯电动工作模式的续航里程。除了可以解决传统车的高油耗、高排放之外，还主要解决了电池布置空间狭小问题。附图说明图1表示本技术混合动力四驱系统的结构示意图；图2表示本技术混合动力四驱系统的控制框架示意图；图3表示本技术混合动力四驱系统的典型行驶工况与基本工作模式。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本技术进行详细描述。参照图1所示，本技术提供了一种混合动力四驱系统，包括与发动机1连接的变速器2，变速器2与前驱动桥3驱动连接，前驱动桥3驱动两个前轮4进行运动。混合动力四驱系统还包括：轮毂电机总成5，分别安装于两个汽车的后车轮6上；高压动力电池7，与轮毂电机总成5驱动连接；BSG电机(皮带驱动起动发电机)8，与发动机1驱动连接。本技术的混合动力四驱系统在传统车的结构基础上改动小，实现容易，即可实现插电式混合动力汽车具有的主要功能。前驱部分，在发动机侧增加BSG电机；后驱部分，车轮内添加轮毂电机总成；由于轮毂电机系统放置轮内，车身可以利用的空间增大，布置的自由度提高；BSG电机由高压动力电池供电，可实现启动发动机和发电的功能。如红绿灯前实现关闭发动机和重新启动发动机；行车发电，可以实现调整发动机的最优工作点。这些都功能都有利于节省燃油、减少排放；可实现插电式混合动力汽车具有的主要功能，即纯电动驱动、纯发动机驱动、混合驱动、馈电制动、驻车或行车发电等。BSG电机(皮带驱动起动发电机)8与高压动力电池7连接。启动电机9与发动机1连接。轮毂电机总成包括：轮毂电机和与轮毂电机连接的控制器。轮毂电机布置在车轮内，节省了空间，同时增加电池布置自由度，有利于车身配重比例合理设计。混合动力控制器(HCU)分别与轮毂电机总成5、高压动力电池7和BSG电机8控制连接。参照图2所示，本技术的混合动力四驱系统中，整车混合动力控制器(HCU)为控制核心，通过采集汽车点火开关、加速踏板、制动踏板、AT手柄、车速和电池管理系统(BMS)等部件的传递的参数，对发动机BSG电机、轮毂电机、换挡机构和制动液压控制阀等部件进行控制，实现汽车的启动，加速、制动和驱动方式的控制。整车控制器采用混合动力控制器(HCU)，车辆的工作状态、行驶工况和高压动力电池及其BMS等信息均直接与HCU进行传输，HCU经过分析计算后再发出相应的指令，控制发动机、BSG电机、轮毂电机的工作状态，以及车辆的制动、加速等状态，可保证整车工作状态及信息传输的的准确性、可靠性与实效性。本技术的混合动力四驱系统为实现插电式混合动力汽车基本功能，主要采用的控制策略如下：1.只要电池SOC大于设定最低限值，优先采用纯电动驱动模式，不受最高车速限制；2.只要电池SOC小于等于设定最低限值，采用混合驱动模式；3.在混合动力模式下，如下图3所示：(3.1)AB段为纯电动起步时，轮毂电机单独驱动模式；(3.2)在B点处，BSG电机快速启动发动机；(3.3)BC段为发动机单独驱动模式；(3.4)CD段匀速行驶，为发动机驱动并同时发电工作方式；(3.5)DE段急加速，为发动机和轮毂电机并联驱动模式；(3.6)EF段馈电制动模式，轮毂电机用作发电机，将动能转化为电能输入动力电池中；(3.7)行车充电。以调节发动机燃油最佳效率点为主，同时兼顾动力电池充电效率、BSG电机发电效率，采用综合最优燃油效率方法，来实现对发动机转矩、BSG电机发电电流的控制；(3.8)混合驱动(boost)。同样以调节发动机燃油最佳效率点为主，同时兼顾动力电池发电效率、轮毂电机驱动效率，采用综合最优燃油效率方法，来实现对发动机转矩、轮毂电机转矩的控制；(3.9)混合动力模式下，取消怠速工况；4.可实现纯电动驱动、混合驱动、纯发动机驱动工作方式；5.在纯电动驱动、混合驱动、纯发动机驱动工作方式下，都可以实现馈电制动功能；6.在混合驱动、纯发动机驱动工作方式下，都可以实现发动机的启停功能；7.可以利用BSG电机实现驻车充电功能。本技术提出一种插电式混合动力四驱系统及控制架构，其驱动系统分为前驱与后驱两部分，前驱部分包括发动机、变速器、BSG电机、启动机、前驱动桥，其中BSG电机与高压动力电池相连；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力四驱系统，包括与发动机连接的变速器，所述变速器与前驱动桥驱动连接，其特征在于，所述混合动力四驱系统还包括：轮毂电机总成，分别安装于两个汽车的后车轮上；高压动力电池，与所述轮毂电机总成驱动连接；皮带驱动起动发电机BSG，与所述发动机驱动连接。

【技术特征摘要】
1.一种混合动力四驱系统，包括与发动机连接的变速器，所述变速器与前
驱动桥驱动连接，其特征在于，所述混合动力四驱系统还包括：
轮毂电机总成，分别安装于两个汽车的后车轮上；
高压动力电池，与所述轮毂电机总成驱动连接；
皮带驱动起动发电机BSG，与所述发动机驱动连接。
2.如权利要求1所述的混合动力四驱系统，其特征在于，所述皮带驱动起
动发电机BSG与所述高压动力电池连接。
3.如权利要求1所述的混合动力四驱系统，其特征在于，所述混合动力四

【专利技术属性】
技术研发人员：高卫民，徐康聪，李原，
申请(专利权)人：北京汽车研究总院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11