[发明专利]一种双轴驱动混合动力系统及驱动方法

说明书

本发明提供一种双轴驱动混合动力系统及驱动方法，前轴由发动机和前驱动电机分别或同时驱动，后轴由后驱动电机和后轴驱动电机共同驱动。该驱动系统可以根据车辆行驶需求进行不同工作模式的选择，使得发动机和电动机工作在各自的高效区内，提高电机负荷率，在保证动力性的条件下，可以提高经济性；该动力系统在保证车辆整体动力性不变的前提下，使车辆既可工作在两驱模式下，又可根据需求实现四驱，增加了车辆的动力学可控制性；该驱动系统后桥取消机械差速装置，有利于动力系统减轻质量，提高传动效率，降低传动噪声。

技术领域

本发明涉及混合动力汽车领域，具体涉及一种双轴驱动混合动力系统及驱动方法。

背景技术

近年来，我国城市大气污染日趋严重，石油对外依存度大，国家能源战略安全问题日益严峻。混合动力汽车是节能与新能源汽车领域的发展重点。据统计，该技术可以在传统燃油车基础上实现节能35%~55%，减排效果显著。

目前，混合动力汽车按布置形式的不同可主要分为：串联混动结构形式、并联混动结构形式和混联混动结构形式。串联混动结构由发动机带动发电机向电池组提供电能，再由电动机驱动车辆行驶。整个发动机-发电机组和驱动轴没有机械连接。虽然发动机可以一直工作在高效区，但无法直接驱动车轮，必须要经过发电机和电动机的两次损耗，系统综合效率低；并联结构混合动力车发动机和电机可以实现机械耦合，可以根据需求实现发动机和电动机的单独驱动或共同驱动，效率和经济性较好；混联结构混合动力汽车融合了串联和并联的优点，可以在串联和并联模式间切换。但其驱动模式更为复杂，对控制策略的水平要求也更高。当前混合动力汽车多采用单轴驱动形式，而双轴驱动混合动力系统具有更好的操纵性，且具有更好的经济性。但对于双轴驱动混合动力，目前还没有成熟的驱动系统出现。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种双轴驱动混合动力系统及驱动方法，填补该领域的空白。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种双轴驱动混合动力系统，其特征在于：车辆后轴连接一对后驱动电机；各后驱动电机通过电机控制器与电池组连接；设置一个发动机，发动机输出转矩经离合器与汽车前轴连接；前驱动电机经第三主减速器、差速器后与汽车前轴连接；同时，前驱动电机通过电机控制器也与电池组连接；发动机通过发电机与电池组连接；需要充电时，电池组通过充电插头与外部电源连通。

进一步的，后驱动电机为轮边电机，两个后驱动电机形状及功率大小一致。

进一步的，所述电池组为同一个电池组。

进一步的，各后驱动电机通过减速器后分别连接各自所在侧的后轮。

采用上述双轴驱动混合动力系统的驱动方法，其特征在于：汽车根据车辆行驶负荷和速度需求进行不同驱动模式的选择，使得发动机和/或电动机工作在各自的高效区内。

进一步的，包含七种不同驱动模式：纯电动单轴驱动模式、纯电动双轴驱动模式、发动机单独驱动模式、串联混动模式、并联混动模式、混联模式、停车充电模式和制动回收模式 。

进一步的，电池组电量充足、车辆低速行驶且需求负荷较低时，进入纯电动单轴驱动模式，采用前驱动电机前驱动前轴或后轴驱动电机驱动后轴，提高驱动电机的负荷率，工作在高效区间，并避免发动机在怠速工况下运行；

电池组电量充足、车辆低速行驶时，前后两轴的驱动电机共同驱动在纯电动双轴驱动模式下工作，此时驱动电机均具有较高的负荷率，工作在各自的高效区间；

车辆在高速、中高负荷工况下，车辆进入发动机单独驱动模式，此时由发动机单独驱动车辆，发动机工作于低油耗区，具有良好的经济性；

车辆低速行驶且电池组电量不足时，车辆进入串联混动模式，发动机工作在高效区经发电机向电池组充电，通过电池组放电而使驱动电机驱动车辆行驶；