[发明专利]一种使内燃动力车辆电动化的混合动力四驱配置方法

说明书

一种使燃油车辆电动化的混合动力四驱配置方法，其特征在于配置包括两个交流电机组成的电差速及差速锁驱动功能的电差速驱动系统；当汽车两前轮由内燃动力驱动时，所述电差速驱动系统配置为所述汽车的两后轮提供动力；当汽车两后轮由内燃动力驱动时，所述电差速驱动系统配置为所述汽车的两前轮提供动力；使内燃动力车辆实现电动化且采用混合动力实现四驱动力分轴配置，省去了机械差速器，实现差速锁乃至差速率控制；提升车辆的起步、加速性能；充分利用电差速系统在差速、防滑驱动、通过性、操控性、安全性、轻量化、节能化方面带来的性能提高，实现汽车高性能四驱化、环保化、降成本等方面较大的技术突破与创新，本发明的四驱技术和市场价值巨大。

技术领域

本发明属于汽车与新能源汽车技术领域，具体涉及一种使内燃动力车辆电动化的混合动力四驱配置方法。

背景技术

现有以内燃机为动力的汽车绝大多数采用差速器来实现驱动轮之间的差速驱动，在新能源电动汽车上也是配置这类机械差速器。电动汽车中，混合动力汽车的结构形式一般分为三种，分别是串联式、并联式以及混联式，这是按照发动机和驱动电机的动力流关系来划分的。然而，无论哪一种结构形式，都没有改变驱动轮系驱动方式，即任一种结构形式的混合动力都是将最终的动力输出给差速器输入轴，然后由差速器分配给汽车的两个前轮或两个后轮。

如附图1所示，为内燃机前驱车辆示意图，图2为内燃机后驱车辆示意图，图中FL表示左前轮(Front left wheel)、FR右前轮(Front right wheel)、RL左后轮(Left rearwheel)、RR表示右后轮(Right rear wheel)。无论前驱还是后驱，燃油车无法离开差速器的存在。而对于内燃机驱动的四驱车辆来说，前后轴均有差速器，而且还需要分动器进行前后驱动转换，如果再具有差速锁功能，差速器和差速锁的符合结构更为复杂，且较为笨重，这就是当前的常规技术现状。

对于两轮驱动纯电动车也是需要机械差速器来将驱动电机的动力分配给两前轮或两后轮，难以实现四轮驱动。

常规混合动力形式用于四驱，但仅仅是在原来的动力流中附加了电驱动而已，轮系动力流并没有改变，汽车的通过性仍旧限于原来的两驱水平，通过性没有提高。当然，常规思维来说，可以将电驱动系统和燃油系统动力分离配置，但这样需要在电机输出动力末端再增加一个机械差速器，而且这样的结构导致差速器的插入损耗、降低机械传递效率、存在传递噪音、差速器重量不利于轻量化、增加车辆结构成本和运行成本、存在维护期限等问题。

少数轮毂电机或轮边电机驱动的汽车可以省去机械差速器，然而这种系统存在下面这些技术问题，因轮毂电机及其控制系统结构复杂、成本高、车身和轮系重量的改变导致悬架上下重量配比也随之改变、轮间控制系统软件复杂、存在技术不成熟和运行风险等问题，使轮毂电机乃至轮边电机驱动方式受到限制。另外轮毂电机或轮边电机多为采用永磁电机，永磁电机存在电机成本高、热致退磁以及继发电池损耗问题，永磁电机产业链还存在稀土紧缺资源消耗和开采与加工过程的环保问题。

总体而言，如果电驱动部分加入机械差速器，存在着以下这些负面问题。

①机械差速器较为笨重，加大了车辆载荷设计难度，不利于车辆轻量化。

②机械差速器的使用存在插入损耗、降低机械能传输效率、导致轮系噪音增加。

③现有差速器无法进行锁止操作，少数配置有差速锁的差速器结构复杂、如为摩擦片式在工作时容易磨损和发热，缩短保养周期和增加维护成本、故障率增加。

④现有机械差速器和差速锁无法实现差速率控制。

⑤现有机械差速器及差速锁成本较高，而轮毂电机控制系统过于复杂且技术不成熟。

⑥对于永磁电机车辆来说，存在成本高、控制复杂、热致退磁以及继发电池损耗问题。

⑦采用永磁电机产业链还存在稀土紧缺资源的消耗和开采与加工过程的环保问题。