專利名稱：混合動力汽車動力總成的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種混合動力汽車，具體涉及混合動力汽車動力總成的結構改進。
背景技術：
在混合動力汽車領域，常使用內(nèi)燃機和電動機驅動汽車。目前，現(xiàn)有的混合動力汽車多為兩輪驅動。由于混合動力汽車的駐車或短暫停車以及輕負荷工況會引起大量的有害排放，與傳統(tǒng)燃油汽車相比，優(yōu)勢很不明顯；而且在試圖整合發(fā)動機和電機時使得汽車上各個部件的布置顯得很困難；不能充分發(fā)揮混合動力汽車的高效、節(jié)能和超低污染的特性。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種采用燃油發(fā)動機和電機分別驅動汽車的兩對車輪，降低油耗和排放并具有制動能量回收功能的混合動力汽車動力總成。
本實用新型解決上述技術問題采用的技術方案是它包括發(fā)動機、離合器、離合器電機、變速箱、后輪傳動軸、后橋差速器、后驅動橋、后輪、整車控制器、離合器踏板、剎車踏板、油門踏板、電機、電機減速器、電機控制器、前橋差速器、前驅動橋、前輪、電池管理器和電池，所述的發(fā)動機通過離合器、變速箱、后輪傳動軸、后橋差速器、后驅動橋與汽車的后輪相連，所述的電機通過電機減速器、前橋差速器、前驅動橋與汽車的前輪相連。
作為本實用新型的進一步改進，所述的電機減速器的輸出軸與前橋差速器之間連接有前輪傳動軸。
所述的離合器為電動離合器。
所述的發(fā)動機上設有節(jié)氣門開度傳感器，變速箱設有檔位傳感器，剎車踏板上設有剎車踏板位置傳感器，油門踏板上設有油門踏板位置傳感器，節(jié)氣門開度傳感器、檔位傳感器、剎車踏板位置傳感器及油門踏板位置傳感器與整車控制器相連。
本實用新型還設有真空泵，所述的真空泵與電機減速器相連。
本實用新型采用發(fā)動機和電機作為汽車的動力源，發(fā)動機驅動汽車的一對車輪，電機驅動汽車的另一對車輪，其優(yōu)點在于布置方便，取消了四輪驅動系統(tǒng)通常采用的分動箱，降低了車的重量和成本。采用了隨選四輪驅動技術，通過整車控制器的控制，當車輛在良好路面行駛時，可以采用兩輪驅動方式，也可以采用四輪驅動方式；一旦控制系統(tǒng)監(jiān)測到車輪打滑(前后輪速度有較大的差別)時，將會自動切換到四輪驅動方式。兩個動力源通過整車控制器的管理，視路面情況自動在兩驅和四驅之間轉換，可以實現(xiàn)既獨立又合作運行的功能，無需人工做任何調整，安全節(jié)能。當汽車在停車時，可以讓發(fā)動機停車，從而取消發(fā)動機排放差和高油耗的怠速工況；當汽車在急加速時，電動機可以提供輔助扭矩，從而避免了發(fā)動機的急加速、高排放和高油耗工況。本實用新型零部件的布置空間也相對比較寬松。
本實用新型采用真空泵與電機減速器相連，因為該混合動力汽車在運行過程當中，會出現(xiàn)發(fā)動機關閉的工況，由于傳統(tǒng)汽車的剎車裝置的真空動力源取自發(fā)動機進氣歧管，因此在發(fā)動機關閉的情況下傳統(tǒng)真空動力源不能提供真空動力，而本實用新型將真空泵與電機減速器相連，只要汽車在運行當中，電機減速器就會驅動真空泵，從而為汽車剎車裝置提供真空動力。
電機在整車控制器對電機控制器的控制之下，可以將工作模式在發(fā)電/電動之間切換，作為電動機時，可以驅動車輪，作為發(fā)電機時，可以捕獲汽車剎車能量和對電池進行充電，即汽車剎車時，電機和電池在電機控制器、電池管理器和整車控制器的控制之下，電機切換成發(fā)電機，汽車動能通過地面與車輪的摩擦，再通過驅動橋，電機減速器給電機提供發(fā)電扭矩，發(fā)電機發(fā)電給電池充電，從而達到制動能量回收的目的。當電池管理器檢測到電池電量低時，也可通過整車控制器將電機轉換成為發(fā)電機，對電池進行充電；通過電池管理系統(tǒng)的監(jiān)測在整車控制器的控制下將電機的發(fā)電/電動狀態(tài)進行切換來保持電池的荷電量并且實現(xiàn)電機驅動的功能。


圖1是本實用新型實施例的結構示意圖；圖2是圖1A處的局部放大圖。
圖3是本實用新型制動能量回收的示意圖。
圖中各標號表示1、發(fā)動機，2、前輪，3、前橋差速器，4、離合器踏板5、剎車踏板，6、油門踏板，7、整車控制器，8、變速箱，9、離合器電機，10、電機，11、電機控制器，12、后橋差速器，13、后驅動橋，14、電池，15、電池管理器，16、后輪傳動軸，17、電機減速器，18、檔位傳感器，19、離合器，20、節(jié)氣門開度傳感器，21、前驅動橋，22、真空泵，23、電機減速器輸出軸，24、后輪，25、前輪傳動軸。
具體實施方式
如圖所示，本實用新型包括發(fā)動機1、前輪2、前橋差速器3、離合器踏板4、剎車踏板5、油門踏板6、整車控制器7、變速箱8、離合器電機9、電機10、電機控制器11、后橋差速器12、后驅動橋13、電池14、對電池14進行監(jiān)測和管理的電池管理器15、后輪傳動軸16、電機減速器17、檔位傳感器18、離合器19、節(jié)氣門開度傳感器20、前驅動橋21，真空泵22，后輪24，前輪傳動軸25；發(fā)動機1通過離合器19、變速箱8、后輪傳動軸16、后橋差速器12、后驅動橋13與汽車的后輪24相連；電機10通過電機減速器17的減速器輸出軸23、前輪傳動軸25、前橋差速器3、前驅動橋21與汽車的前輪2相連；發(fā)動機1上連接有節(jié)氣門開度傳感器20，對發(fā)動機1的節(jié)氣門位置進行實時檢測，并發(fā)送給整車控制器7，兩者構成發(fā)動機總成。變速箱8連接有檔位傳感器18，對變速箱8的檔位進行實時監(jiān)測，并發(fā)送給整車控制器7，兩者構成變速箱總成。剎車踏板5上設有剎車踏板位置傳感器，對剎車踏板5的位置進行實時檢測，并發(fā)送給整車控制器7。油門踏板6上裝有油門踏板位置傳感器，節(jié)氣門開度傳感器20、檔位傳感器18、剎車踏板傳感器及油門位置傳感器均與整車控制器7相連。整車控制器7通過檢測汽車各個動力部件和汽車駕駛員的命令(來自各傳感器的信號)，對電機控制器11和發(fā)動機1發(fā)出動力控制信號。在整車控制器7的控制下，車輛將分為發(fā)動機單獨工作，混合動力驅動，和制動控制三種狀態(tài)。
本實用新型的離合器19采用了電動離合器，它可以根據(jù)汽車行駛工況的要求，在汽車整車控制器7的控制下實現(xiàn)發(fā)動機1與變速箱8之間的平穩(wěn)結合與分離。電機減速器17連有真空泵22，只要汽車在運行當中，電機減速器17就會驅動真空泵22，為汽車剎車裝置提供真空動力。
如圖3所示，汽車在減速過程中，整車控制器7通過電機控制器11將電機10切換成發(fā)電機，汽車動能通過地面與前輪2的摩擦，再通過前驅動橋21，電機減速器17給電機10提供發(fā)電扭矩，發(fā)電機發(fā)電給電池14充電，從而達到剎車能量捕獲的目的。當電池管理器15檢測到電池14電量低時，也可通過整車控制器7將電機10轉換成為發(fā)電機，在汽車行駛過程當中對電池14進行充電。
本實用新型的工作模式詳述如下本實用新型車輛的駕駛方式和普通燃油車完全一樣，整車控制器7的控制策略將車輛的工作分為三個狀態(tài)發(fā)動機單獨工作狀態(tài)，混合動力驅動狀態(tài)；制動控制狀態(tài)。系統(tǒng)任何時候只會工作在一個狀態(tài)。
1、發(fā)動機單獨工作狀態(tài)這時發(fā)動機1會獨立驅動車輛，不需要電機10助力。發(fā)動機1通過離合器19，變速箱8，后輪傳動軸16，后橋差速器12，后驅動橋13帶動汽車的后輪24。
2、混合動力驅動狀態(tài)是車輛最經(jīng)常工作的狀態(tài)，通過合理的動力分配，降低油耗和排放。此時，發(fā)動機1通過離合器19，變速箱8，后輪傳動軸16，后橋差速器12，后驅動橋13帶動汽車的后輪24，電機10通過電機減速器17，前橋差速器3，前驅動橋21帶動汽車的前輪2。
3、制動控制狀態(tài)是通過優(yōu)化驅動電機的制動力矩與制動踏板之間的關系；將更多的制動能量回收。前輪2通過前驅動橋21，電機減速器17給電機10提供發(fā)電扭矩，此時電機10轉換為發(fā)電機發(fā)電，給電池充電，從而達到剎車能量捕獲的目的。當進行強制動時，整車控制器7接受到剎車踏板傳感器的信號，通過調節(jié)電機控制器11，加大電機10的發(fā)電扭矩。同時，汽車剎車真空泵22參與工作，對車輛進行傳統(tǒng)機械式剎車。
權利要求1.一種混合動力汽車動力總成，包括發(fā)動機、離合器、離合器電機、變速箱、后輪傳動軸、后橋差速器、后驅動橋、后輪、整車控制器、離合器踏板、剎車踏板、油門踏板、電機、電機減速器、電機控制器、前橋差速器、前驅動橋、前輪、電池管理器和電池，其特征在于所述的發(fā)動機通過離合器、變速箱、后輪傳動軸、后橋差速器、后驅動橋與汽車的后輪相連，所述的電機通過電機減速器、前橋差速器、前驅動橋與汽車的前輪相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的混合動力汽車動力總成，其特征在于所述的電機減速器的輸出軸與前橋差速器之間連接有前輪傳動軸。
3.根據(jù)權利要求1所述的混合動力汽車動力總成，其特征在于所述的離合器為電動離合器。
4.根據(jù)權利要求1所述的混合動力汽車動力總成，其特征在于所述的發(fā)動機上設有節(jié)氣門開度傳感器，變速箱設有檔位傳感器，剎車踏板上設有剎車踏板位置傳感器，油門踏板上設有油門踏板位置傳感器，節(jié)氣門開度傳感器、檔位傳感器、剎車踏板位置傳感器及油門踏板位置傳感器與整車控制器相連。
5.根據(jù)權利要求1～4中任一權利要求所述的混合動力汽車動力總成，其特征在于還設有真空泵，所述的真空泵與電機減速器相連。
專利摘要本實用新型公開了一種混合動力汽車動力總成，它包括發(fā)動機、離合器、離合器電機、變速箱、后輪傳動軸、后橋差速器、后驅動橋、后輪、整車控制器、離合器踏板、剎車踏板、油門踏板、電機、電機減速器、電機控制器、前橋差速器、前驅動橋、前輪、電池管理器和電池總成，發(fā)動機通過離合器、變速箱、后輪傳動軸、后橋差速器、后驅動橋與汽車的后輪相連；電機通過電機減速器、前橋差速器、前驅動橋與汽車的前輪相連。本實用新型具有降低油耗和排放，并具有制動能量回收功能等特點。
文檔編號B62D65/00GK2647637SQ0324800
公開日2004年10月13日 申請日期2003年6月13日 優(yōu)先權日2003年6月13日
發(fā)明者胡惠純, 張華平, 周春宇, 唐平, 朱輝斌 申請人:湖南長豐汽車制造股份有限公司研發(fā)中心