车辆用四轮驱动混合动力系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种车辆用四轮驱动混合动力系统，行星齿轮机构置于发动机和发电机之间，所述发动机的输出端可以连接所述行星齿轮机构的行星架，此时所述行星齿轮机构的齿圈上设置有用于车辆的动力输出接口；所述发动机的输出端也可以连接所述行星齿轮机构的齿圈，此时所述行星齿轮机构的行星架上设置有用于车辆的动力输出接口；所述行星齿轮机构的太阳轮连接所述发电机，所述发电机经逆变系统连接所述电池，所述电池经逆变系统连接所述电动机，所述电动机设置有另外的用于车辆的动力输出接口。本实用新型专利技术不需另加分动器，即可实现车辆的多轴驱动，结构简单，安装方便，成本低。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种混合动力驱动系统，尤其是一种车辆用四轮驱动混合动力系统。
技术介绍
混合动力驱动系统有串联、并联和混联三种形式。串联混合动力系统是先由发电机 将发动机输出的动力全部转换为电能，再经电动机将电能转换为机械能驱动车轮，其优 点是可实现发动机的最优控制，缺点是经两次能量全部转换，损失能量过大。并联系统 是在传统的汽车传动系统基础上，另加一路电动驱动系统，为汽车加速或爬坡时提供辅 助动力，其优点是能量转换的比例较少，缺点是发动机与车轮间靠直接的机械连接，发 动机不能总在高效率点工作。现有的混联系统是将行星齿轮机构置于发电机和电动机之 间，齿圈和电动机驱动同一车轴，可以发挥串联式和并联式的优点，但是行星齿轮机构 的输入轴要从发电机内穿过，发电机必须做成异型电机，生产以及装配调整工艺复杂且 成本高。此外，整个系统只有一个动力输出接口，要实现汽车的多轴驱动，还需另加分 动器，进一步增加成本。
技术实现思路
本技术的目的正是为了克服上述现有技术中的不足，提供一种能够实现多轴驱 动的结构简单、成本低的车辆用四轮驱动混合动力系统。为解决上述技术问题，本技术的基本构思是采用将行星齿轮机构置于发动机 和发电机之间，行星齿轮机构中的齿圈或行星架上设置一个用于车辆的动力输出接口 ， 电动机上设置另外的用于车辆的动力输出接口。作为实现本技术基本构思的第一种技术方案， 一种车辆用四轮驱动混合动力系 统，包括发动机、行星齿轮机构、发电机、逆变系统、电池、电动机，所述行星齿轮机 构设置于发动机和发电机之间，所述发动机的输出端连接所述行星齿轮机构的行星架， 所述行星齿轮机构的齿圈上设置有用于车辆的动力输出接口；所述行星齿轮机构的太阳轮连接所述发电机，所述发电机经逆变系统连接所述电池，所述电池经逆变系统连接所 述电动机，所述电动机设置有另外的用于车辆的动力输出接口。 所述电动机为一个或两个。作为实现本技术基本构思的第二种技术方案， 一种车辆用四轮驱动混合动力系 统，包括发动机、行星齿轮机构、发电机、逆变系统、电池、电动机，所述行星齿轮机 构设置于发动机和发电机之间，所述发动机的输出端连接所述行星齿轮机构的齿圈，所述行星齿轮机构的行星架上设置有用于车辆的动力输出接口；所述行星齿轮机构的太阳 轮连接所述发电机，所述发电机经逆变系统连接所述电池，所述电池经逆变系统连接所 述电动机，所述电动机设置有另外的用于车辆的动力输出接口。 所述电动机为一个或两个。本技术的有益效果是1.由于行星齿轮机构和电动机分别设置有不同的动力输 出接口，所以不需另加分动器，即可实现车辆的多轴驱动；2.行星齿轮机构置于发动机 和发电机之间，不再让行星齿轮机构的输入轴穿过发电机，使行星齿轮机构和发电机的 结构得以简化，尤其是发电机不需做成异型电机，采用普通电机结构即可，能够降低电 机的制造成本和装配调整难度，从而有效地降低了本动力系统的生产成本；3.由于发电 机置于发动机和行星齿轮机构之后，处于末端，所以安装电机传感器十分方便，从而使 本动力系统的安装更加简便。附图说明图1为本技术第一种技术方案实施例一电动机采用二个的结构示意简图； 图2为本技术第一种技术方案实施例二电动机采用一个的结构示意简图； 图3为本技术第二种技术方案实施例一电动机采用二个的结构示意简图； 图4为本技术第二种技术方案实施例二电动机采用一个的结构示意简图。 图中$ o表示输出接口， 1、发动机，2、行星架，3、太阳轮，4、齿圈，5、发 电机，6、逆变系统，7、电池，8、电动机。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步描述第一种技术方案如图l、图2所示，$++表示输出接口，本技术一种车辆用四轮驱动混合动力系统，包括发动机l、行星齿轮机构、发电机5、逆变系统6、电池7、 电动机8，所述行星齿轮机构置于发动机1和发电机5之间，行星齿轮机构由装有行星齿 轮的行星架2、太阳轮3、齿圈4组成。其中，行星架2连接发动机1的曲轴并与之一起 旋转；齿圈4通过机械结构与车辆的某车轴相连，并按一定速比带动其旋转；太阳轮3 与发电机5的转子相连并与之一起旋转；发电机5产生的电能根据情况经逆变系统6变 直流储存在电池7内，或再变交流输出给电动机8，电动机8为一个时(如图2)，该电 动机通过机械结构与车辆的其它车轴相连，并按一定速比带动其旋转；电动机8为两个 时(如图l)，这两个电动机分别通过机械结构与车辆的其它车轴上的左、右车轮相连， 并按一定速比带动其旋转。第二种技术方案如图3、图4所示，$++表示输出接口，本技术一种车辆用四 轮驱动混合动力系统，包括发动机l、行星齿轮机构、发电机5、逆变系统6、电池7、 电动机8，所述行星齿轮机构置于发动机1和发电机5之间，行星齿轮机构由装有行星齿 轮的行星架2、太阳轮3、齿圈4组成。其中，齿圈4连接发动机1的曲轴并与之一起旋 转；行星架2通过机械结构与车辆的某车轴相连，并按一定速比带动其旋转；太阳轮3 与发电机5的转子相连并与之一起旋转；发电机5产生的电能根据情况经逆变系统6变 直流储存在电池7内，或再变交流输出给电动机8，电动机8为一个时(如图4)，该电 动机通过机械结构与车辆的其它车轴相连，并按一定速比带动其旋转；电动机8为两个 时(如图3)，这两个电动机分别通过机械结构与车辆的其它车轴上的左、右车轮相连，并按一定速比带动其旋转。上述两种技术方案中，行星齿轮机构设置动力输出接口向某车轴传递动力，太阳轮 与发电机的转子一起旋转，将发动机的剩余动力转化成电能，'这部分电能通过电动机转 换成机械能作用在其它车轴或其它车轴上的左右车轮上，依据汽车的运行工况，发电机、 电动机和电池之间都可以发生能量转移。其特点是发电机置于发动机和行星齿轮机构之 后，处于末端，因而可以采用普通结构的电机，降低本动力系统的生产成本；行星齿轮 机构和电动机形成不同的动力输出接口 ，便于实现多轴驱动。整个系统中功率分为两条路经传递 一部分发动机功率以机械方式输出给某驱动轴， 可以采用两种方式，第一种方式为通过发动机驱动行星齿轮机构的行星架，行星齿轮 机构的齿圈输出动力给某驱动轴；第二种方式为发动机驱动行星齿轮机构的齿圈，行 星齿轮机构的行星架输出动力给某驱动轴；另一部分发动机功率通过发电机，将机械能 转化成电能输出给电动机，由电动机驱动其它车轴或其它车轴上的左、右车轮，从而实 现多轴驱动。根据车辆的需要，所述的发电机可以以发电方式工作，也可以以电动方式工作；同 理，所述的电动机可以以电动方式工作，也可以以发电方式工作。当汽车低速或小负荷行驶时，关闭发动机，由电池向电动机提供动力，由电动机驱 动车轮运转，实现汽车零排放行驶。当汽车正常行驶时，由发动机提供动力，发动机在油耗低、排放少的区域工作，发 动机提供的动力由两个通道分别传递给前、后车轮，主通道为发动机驱动行星齿轮机构 的行星架，行星齿轮机构的齿圈输出动力给某驱动轴的机械通道，副通道为发电机传递 给电动机的电力通道；或主通道为发动机驱动行星齿轮机构的齿圈，行星齿轮机构的行 星架输出动力给某驱动轴的机械通道，副通道为发电机传递给电动机的电力通道。主、 副通道的动力作用在不同的车轴上，通过控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆用四轮驱动混合动力系统，包括发动机、行星齿轮机构、发电机、逆变系统、电池、电动机，其特征是，所述行星齿轮机构设置于发动机和发电机之间，所述发动机的输出端连接所述行星齿轮机构的行星架，所述行星齿轮机构的齿圈上设置有用于车辆的动力输出接口；所述行星齿轮机构的太阳轮连接所述发电机，所述发电机经逆变系统连接所述电池，所述电池经逆变系统连接所述电动机，所述电动机设置有另外的用于车辆的动力输出接口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵航，史广奎，孔治国，李广霞，
申请(专利权)人：中国汽车技术研究中心，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]