CN109703350B - 双桥组合驱动插电式重度混合动力总成 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了双桥组合驱动插电式重度混合动力总成,包括外接充电器、电池包、集成式控制器、前桥混合动力模块、后桥纯电动动力模块。所述集成式控制器分别与电池包、前桥混合动力模块、后桥纯电动动力模块电性连接;所述电池包与外接充电器电性连接。其中集成式控制器包括整车控制器、以及分别与整车控制器电性连接的发动机控制器、第一电机控制器、第二电机控制器、前桥传动控制器、第三电机控制器、后桥传动控制器、左侧车轮电子制动控制器、右侧车轮电子制动控制器。本发明实现了多种模式传动,排放小、能耗低、传动效率和可靠性高,有效满足节能环保的要求。
Description
技术领域
本发明涉及车辆用动力装置,特别涉及双桥组合驱动插电式重度混合动力总成。
背景技术
随着环境污染和能源问题愈来愈严重,世界各个国家陆续出台了新能源汽车的发展战略规划,汽车企业也都积极响应该发展战略积极研发节能环保汽车,主要是纯电动汽车和插电式混合动力汽车。随着电池技术的不断发展,汽车动力装置愈来愈重视纯电动驱动能力,因此,纯电动行驶的多模式化、发动机行驶的多速比化以及联合驱动的多模式化的插电式混合动力装置成为新能源汽车动力总成研发的核心内容。为了确保在条件糟糕路面上和一些特殊路况安全有效稳定地行驶,几十年来四轮驱动技术在高级轿车和商用车上得到了广泛使用。但是,传统燃油全时四驱、分时四驱和智能四驱动力系统,存在油耗大、排放差等系列技术问题,难以适应新一代四轮驱动车辆需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种油耗低、排放小、可靠性高的双桥组合驱动插电式重度混合动力总成。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案为:
双桥组合驱动插电式重度混合动力总成,包括外接充电器、电池包、集成式控制器、前桥混合动力模块、后桥纯电动动力模块;
所述集成式控制器分别与电池包、前桥混合动力模块、后桥纯电动动力模块电性连接;所述电池包与外接充电器电性连接;
其中集成式控制器包括整车控制器、以及分别与整车控制器电性连接的发动机控制器、第一电机控制器、第二电机控制器、前桥传动控制器、第三电机控制器、后桥传动控制器、左侧车轮电子制动控制器、右侧车轮电子制动控制器;
所述整车控制器用于协调、控制发动机控制器、第一电机控制器、第二电机控制器、前桥传动控制器、第三电机控制器、后桥传动控制器、左侧车轮电子制动控制器、右侧车轮电子制动控制器的运行状态,实现前桥混合动力模块单独驱动模式下的前桥发动机单独驱动模式,或发动机联合第一电机驱动模式,或第二电机单独驱动模式,或串联驱动模式,发动机联合第二电机驱动模式,或发动机联合第一电机、第二电机驱动模式;
或实现后桥纯电动动力模块单独驱动模式下的I档驱动,或Ⅱ档驱动,或Ⅲ档驱动,或Ⅳ档驱动;
或实现前桥混合动力模块、后桥纯电动动力模块联合驱动模式下的前油后电四轮驱动模式,或前电后电四轮驱动模式,或前混动后电四轮驱动模式,或前后桥联合四轮制动模式。
优选地,所述前桥混合动力模块包括发动机、前桥弹性减震连接器、第一电机、前桥组合式行星传动装置、第二电机、前桥差速器、前桥第一电子制动器、前桥第二电子制动器、前桥第三电子制动器、左前轮、右前轮、左前轮电子制动器、右前轮电子制动器;
所述发动机、前桥弹性减震连接器、第一电机、组合式行星传动装置、第二电机依次同轴安装;
所述前桥差速器与前桥组合式行星传动装置的输出端连接;所述前桥差速器分别通过前桥左半轴与左前轮连接、前桥右半轴与右前轮连接;
所述左前轮通过左前轮制动盘与左前轮电子制动器配合连接,所述右前轮通过右前轮制动盘与右前轮电子制动器配合连接;
所述前桥组合式行星传动装置分别与前桥第一电子制动器、前桥第二电子制动器、前桥第三电子制动器连接。
优选地,所述前桥组合式行星传动装置包括前桥第一太阳轮、前桥第一行星轮、前桥第二太阳轮、前桥第二行星轮、前桥中间轮、前桥第一转臂、前桥第三太阳轮、前桥第三行星轮、前桥第二转臂、前桥齿圈;
所述第一电机转子为空心轴,所述前桥弹性减震连接器通过前桥输入轴穿过第一电机转子与前桥第二太阳轮连接;
所述前桥第一太阳轮与第一电机转子连接,所述前桥第一太阳轮与前桥第一行星轮外啮合连接;
所述前桥第二太阳轮与前桥中间轮外啮合连接;所述前桥第一行星轮、前桥第二行星轮共用行星轮轴与前桥第一转臂连接,所述前桥中间轮与前桥第一转臂连接;所述前桥中间轮与前桥第二行星轮外啮合连接;
所述前桥第三太阳轮与第二电机转子的一端连接,所述前桥第三太阳轮与前桥第三行星轮外啮合连接,前桥第三行星轮与前桥齿圈内啮合连接;
所述前桥齿圈与前桥第一转臂固定连接;所述前桥第二转臂与前桥差速器连接。
优选地,所述第一电机转子与前桥第一制动盘固定连接,所述前桥第一制动盘与前桥第一电子制动器配合连接;所述前桥第一转臂设置外齿,所述前桥第一转臂与前桥制动齿轮外啮合连接,所述前桥制动齿轮轴的两端分别与前桥制动齿轮、前桥第二制动盘连接,所述前桥第二制动盘与前桥第二电子制动器配合连接;所述第二电机的另一端与前桥第三制动盘固定连接,所述前桥第三制动盘与前桥第三电子制动器配合连接;
所述第一电机控制器与第一电机电性连接;所述第二电机控制与第二电机电性连接;所述发动机控制器与发动机电性连接;所述前桥传动控制器分别与前桥第一电子制动器、前桥第二电子制动器、前桥第三电子制动器电性连接。
优选地,所述后桥纯电动动力模块包括第三电机、后桥弹性减震连接器、后桥复合行星传动装置、后桥差速器、后桥第一电子制动器、后桥第二电子制动器、后桥第三电子制动器、后桥第四电子制动器、左后轮、右后轮、左后轮电子制动器、右后轮电子制动器;
所述第三电机、后桥弹性减震连接器、后桥复合行星传动装置依次同轴连接;
所述后桥复合行星传动装置分别与后桥第一电子制动器、后桥第二电子制动器、后桥第三电子制动器、后桥第四电子制动器连接;
所述后桥复合行星传动装置的输出端与后桥差速器连接,所述后桥差速器分别通过后桥左半轴与左后轮连接、后桥右半轴与右后轮连接;
所述左后轮与左后轮制动盘固定连接,所述左后轮制动盘与左后轮电子制动器配合连接;所述右后轮与右后轮制动盘固定连接,所述右后轮制动盘与右后轮电子制动器配合连接。
优选地,所述后桥复合行星传动装置包括后桥第一太阳轮、后桥第一行星轮、后桥第一齿圈、后桥第一转臂、后桥第二太阳轮、后桥第二行星轮、后桥第二齿圈、后桥第二转臂、后桥第三太阳轮、后桥第三行星轮、后桥第三齿圈、后桥第三转臂、后桥第四太阳轮、后桥第四行星轮、后桥第四齿圈、后桥第四转臂;
所述后桥第一太阳轮与后桥第一行星轮外啮合连接,所述后桥第一行星轮与后桥第一齿圈内啮合连接,所述后桥第一行星轮与后桥第一转臂连接;
所述后桥第二太阳轮与后桥第二行星轮外啮合连接,所述后桥第二行星轮与后桥第二齿圈内啮合连接,所述后桥第二行星轮与后桥第二转臂连接;
所述后桥第三太阳轮与后桥第三行星轮外啮合连接,所述后桥第三行星轮与后桥第三齿圈内啮合连接,所述后桥第三行星轮与后桥第三转臂连接;
所述后桥第四太阳轮与后桥第四行星轮外啮合连接,所述后桥第四行星轮与后桥第四齿圈内啮合连接,所述后桥第四行星轮与后桥第四转臂连接;
所述后桥弹性减震连接器通过后桥输入轴分别与后桥第一太阳轮、后桥第二太阳轮连接;所述后桥第一转臂与后桥第二齿圈固定连接,所述后桥第二转臂通过后桥中间轴分别与后桥第三太阳轮、后桥第四转臂连接;将后桥第三齿圈与后桥第四齿圈通过连接件固定连接。
优选地,所述后桥第一齿圈设置外齿,所述后桥第一齿圈与后桥第一制动齿轮外啮合连接,所述后桥第一制动轴的两端分别与后桥第一制动盘、后桥第一制动齿轮连接,所述后桥第一电子制动器与后桥第一制动盘配合连接;
所述后桥第一转臂上设置外齿,所述后桥第一转臂与后桥第二制动齿轮外啮合连接,所述后桥第二制动轴的两端分别与后桥第二制动盘、第二制动齿轮连接,所述后桥第二电子制动器与后桥第二制动盘配合连接;
所述后桥第三齿圈与后桥第四齿圈的连接件上设置外齿,所述连接件与后桥第三制动齿轮外啮合连接,所述后桥第三制动轴的两端分别与后桥第三制动盘、后桥第三制动齿轮连接,所述后桥第三电子制动器与后桥第三制动盘配合连接;
所述后桥第四太阳轮与后桥第四制动轴的一端连接,所述后桥第四制动轴的另一端与后桥第四制动盘固定连接,所述后桥第四制动盘与后桥第四电子制动器配合连接;
所述后桥第三转臂设置外齿,所述后桥第三转臂与后桥差速器配合连接;
所述左后轮与左后轮制动盘固定连接,所述左后轮制动盘与左后轮电子制动器配合连接;所述右后轮与右后轮制动盘固定连接,所述右后轮制动盘与右后轮电子制动器配合连接。
优选地,所述第三电机控制器与第三电机电性连接,所述左侧轮电子制动控制器分别与左后轮电子制动器、左前轮电子制动器电性连接;所述右侧轮电子制动控制器分别与右后轮电子制动器、右前轮电子制动器电性连接;所述后桥传动控制器分别与后桥第一电子制动器、后桥第二电子制动器、后桥第三电子制动器、后桥第四电子制动器电性连接。
优选地,所述后桥第一电子制动器、后桥第二电子制动器、后桥第三电子制动器、后桥第四电子制动器、前桥第一电子制动器、前桥第二电子制动器、前桥第三电子制动器、右后轮电子制动器、右前轮电子制动器、左后轮电子制动器、左前轮电子制动器结构均相同;
所述后桥第一电子制动器、后桥第二电子制动器、后桥第三电子制动器、后桥第四电子制动器、前桥第一电子制动器、前桥第二电子制动器、前桥第三电子制动器、右后轮电子制动器、右前轮电子制动器、左后轮电子制动器、左前轮电子制动器任一项均包括执行电机、减速单元、左侧螺杆副、右侧螺杆副、左侧摩擦块、右侧摩擦块、钳体架;
所述执行电机输出轴与减速单元连接,所述减速单元分别与左侧螺杆副、右侧螺杆副连接,所述左侧螺杆副与左侧摩擦块连接,所述右侧螺杆副与右侧摩擦块连接,所述执行电机、减速单元、左侧螺杆副、右侧螺杆副分别与钳体架连接。
采用上述技术方案,由于使用了外接充电器、电池包、集成式控制器、前桥混合动力模块、后桥纯电动动力模块等技术特征。通过集成式控制器分别与电池包、前桥混合动力模块、后桥纯电动动力模块电性连接;将电池包与外接充电器电性连接。通过集成式控制器、以及前桥混动动力总成、后桥纯电动动力总成以及七组电子制动器的闭合和释放,实现了前桥发动机单独驱动、前桥单独混合动力驱动、前油后电四轮驱动、前电后电四轮驱动、前混动后电四轮驱动等多种模式的驱动,本发明具有节油节电性高、动力强劲、便于维护更换、可靠性高以及易于智能化控制等优点。
附图说明
图1为本发明原理结构原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如附图1所示,双桥组合驱动插电式重度混合动力总成,包括外接充电器1、电池包2、集成式控制器97、前桥混合动力模块99、后桥纯电动动力模块98。集成式控制器97分别与电池包2、前桥混合动力模块99、后桥纯电动动力模块98电性连接;将电池2包与外接充电器1电性连接。具体实施中,集成式控制器97包括整车控制器3、以及分别与整车控制器3电性连接的发动机控制器4、第一电机控制器5、第二电机控制器7、前桥传动控制器6、第三电机控制器10、后桥传动控制器9、左侧车轮电子制动控制器11、右侧车轮电子制动控制器8。整车控制器3用于协调、控制发动机控制器4、第一电机控制器5、第二电机控制器7、前桥传动控制器6、第三电机控制器10、后桥传动控制器9、左侧车轮电子制动控制器11、右侧车轮电子制动控制器8的运行状态,实现前桥混合动力模块99单独驱动模式下的发动机12单独驱动模式,或发动机12联合第一电机驱动模式,或第二电机单独驱动模式,或串联驱动模式,发动机联合第二电机驱动模式,或发动机联合第一电机、第二电机驱动模式;
或实现后桥纯电动动力模块98单独驱动模式下的I档驱动,或Ⅱ档驱动,或Ⅲ档驱动,或Ⅳ档驱动;
或实现前桥混合动力模块99、后桥纯电动动力模块98联合驱动模式下的前油后电四轮驱动模式,或前电后电四轮驱动模式,或前混动后电四轮驱动模式,或前后桥联合四轮制动模式。
更为具体地,前桥混合动力模块99包括发动机12、前桥弹性减震连接器14、第一电机、前桥组合式行星传动装置、第二电机、前桥差速器40、前桥第一电子制动器18、前桥第二电子制动器30、前桥第三电子制动器38、左前轮43、右前轮46、左前轮电子制动器45、右前轮电子制动器48。将发动机12、前桥弹性减震连接器14、第一电机、组合式行星传动装置、第二电机依次同轴安装。将前桥差速器40与前桥组合式行星传动装置的输出端连接;将前桥差速器40分别通过前桥左半轴42与左前轮43连接、前桥右半轴41与右前轮46连接。将左前轮43通过左前轮制动盘44与左前轮电子制动器45配合连接,将右前轮46通过右前轮制动盘47与右前轮电子制动器48配合连接。将前桥组合式行星传动装置分别与前桥第一电子制动器18、前桥第二电子制动器30、前桥第三电子制动器38连接。
前桥组合式行星传动装置包括前桥第一太阳轮20、前桥第一行星轮21、前桥第二太阳轮24、前桥第二行星轮22、前桥中间轮23、前桥第一转臂25、前桥第三太阳轮32、前桥第三行星轮33、前桥第二转臂31、前桥齿圈26。具体实施中第一电机转子15为空心轴,前桥弹性减震连接器14通过前桥输入轴19穿过第一电机转子15与前桥第二太阳轮24连接。将前桥第一太阳轮20与第一电机转子15连接,将前桥第一太阳轮20与前桥第一行星轮21外啮合连接。将前桥第二太阳轮24与前桥中间轮23外啮合连接;将前桥第一行星轮21、前桥第二行星轮22共用行星轮轴与前桥第一转臂25连接,将前桥中间轮23与前桥第一转臂25连接;将前桥中间轮23与前桥第二行星轮22外啮合连接。将前桥第三太阳轮32与第二电机转子35的一端连接,将前桥第三太阳轮32与前桥第三行星轮33外啮合连接,前桥第三行星轮33与前桥齿圈26内啮合连接。将前桥齿圈26与前桥第一转臂25固定连接;将前桥第二转臂31与前桥差速器40连接。
将第一电机转子15与前桥第一制动盘17固定连接,前桥第一制动盘17与前桥第一电子制动器18配合连接;将前桥第一转臂25设置外齿,前桥第一转臂25与前桥制动齿轮27外啮合连接,将前桥制动齿轮轴28的两端分别与前桥制动齿轮27、前桥第二制动盘29连接,将前桥第二制动盘29与前桥第二电子制动器30配合连接;将第二电机转子35的另一端与前桥第三制动盘37固定连接,将前桥第三制动盘37与前桥第三电子制动器38配合连接。第一电机控制器5与第一电机电性连接;将第二电机控制器7与第二电机电性连接;将发动机控制器4与发动机12电性连接;将前桥传动控制器6分别与前桥第一电子制动器18、前桥第二电子制动器30、前桥第三电子制动器38电性连接。
后桥纯电动动力模块98包括第三电机、后桥弹性减震连接器51、后桥复合行星传动装置、后桥差速器88、后桥第一电子制动器59、后桥第二电子制动器67、后桥第三电子制动器86、后桥第四电子制动器94、左后轮91、右后轮96、左后轮电子制动器92、右后轮电子制动器94。将第三电机、后桥弹性减震连接器51、后桥复合行星传动装置依次同轴连接;后桥复合行星传动装置分别与后桥第一电子制动器59、后桥第二电子制动器67、后桥第三电子制动器86、后桥第四电子制动器94。后桥复合行星传动装置的输出端与后桥差速器88连接,后桥差速器88分别通过后桥左半轴90与左后轮91连接、后桥右半轴89与右后轮96连接。将左后轮91与左后轮制动盘93固定连接,将左后轮制动盘93与左后轮电子制动器92配合连接;右后轮96与右后轮制动盘95固定连接,右后轮制动盘95与右后轮电子制动器94配合连接。
后桥复合行星传动装置包括后桥第一太阳轮53、后桥第一行星轮54、后桥第一齿圈55、后桥第一转臂60、后桥第二太阳轮62、后桥第二行星轮63、后桥第二齿圈61、后桥第二转臂68、后桥第三太阳轮70、后桥第三行星轮71、后桥第三齿圈72、后桥第三转臂74、后桥第四太阳轮79、后桥第四行星轮77、后桥第四齿圈76、后桥第四转臂78。将后桥第一太阳轮53与后桥第一行星轮54外啮合连接,将后桥第一行星轮54与后桥第一齿圈55内啮合连接,后桥第一行星轮54与后桥第一转臂60连接。将后桥第二太阳轮62与后桥第二行星轮63外啮合连接,将后桥第二行星轮63与后桥第二齿圈61内啮合连接,将后桥第二行星轮63与后桥第二转臂68连接。将后桥第三太阳轮70与后桥第三行星轮71外啮合连接,后桥第三行星轮71与后桥第三齿圈72内啮合连接,后桥第三行星轮71与后桥第三转臂73连接。将后桥第四太阳轮79与后桥第四行星轮77外啮合连接,后桥第四行星轮77与后桥第四齿圈76内啮合连接,后桥第四行星轮77与后桥第四转臂78连接。将后桥弹性减震连接器51通过后桥输入轴52分别与后桥第一太阳轮53、后桥第二太阳轮62连接;后桥第一转臂60与后桥第二齿圈61固定连接,将后桥第二转臂68通过后桥中间轴69分别与后桥第三太阳轮70、后桥第四转臂78连接;将后桥第三齿圈72与后桥第四齿圈76通过连接件75固定连接。
在后桥第一齿圈55设置外齿,将后桥第一齿圈55与后桥第一制动齿轮56外啮合连接,将后桥第一制动轴57的两端分别与后桥第一制动盘58、后桥第一制动齿轮56连接,将后桥第一电子制动器59与后桥第一制动盘58配合连接。在后桥第一转臂60上设置外齿,将后桥第一转臂60与后桥第二制动齿轮64外啮合连接,将后桥第二制动轴65的两端分别与后桥第二制动盘66、第二制动齿轮64连接,将后桥第二电子制动器67与后桥第二制动盘66配合连接。
将后桥第三齿圈72与后桥第四齿圈76的连接件75上设置外齿,连接件75与后桥第三制动齿轮80外啮合连接,将后桥第三制动轴81的两端分别与后桥第三制动盘82、后桥第三制动齿轮80连接,将后桥第三电子制动器83与后桥第三制动盘82配合连接。将后桥第四太阳轮79与后桥第四制动轴84的一端连接,将后桥第四制动轴84的另一端与后桥第四制动盘85固定连接,将后桥第四制动盘85与后桥第四电子制动器86配合连接。将后桥第三转臂74设置外齿,将后桥第三转臂74与后桥差速器88配合连接。将左后轮91与左后轮制动盘93固定连接,激昂左后轮制动盘93与左后轮电子制动器92配合连接;将右后轮96与右后轮制动盘95固定连接,将右后轮制动盘95与右后轮电子制动器94配合连接。
将第三电机控制器10与第三电机电性连接,将左侧轮电子制动控制器11分别与左后轮电子制动器92、左前轮电子制动器45电性连接,将右侧轮电子制动控制器8分别与右后轮电子制动器94、右前轮电子制动器48电性连接;将后桥传动控制器9分别与后桥第一电子制动器59、后桥第二电子制动器67、后桥第三电子制动器86、后桥第四电子制动器94电性连接。
具体实施中,后桥第一电子制动器59、后桥第二电子制动器67、后桥第三电子制动器86、后桥第四电子制动器94、前桥第一电子制动器18、前桥第二电子制动器30、前桥第三电子制动器38、右后轮电子制动器94、右前轮电子制动器48、左后轮电子制动器92、左前轮电子制动器45结构均相同。
后桥第一电子制动器59、后桥第二电子制动器67、后桥第三电子制动器86、后桥第四电子制动器94、前桥第一电子制动器18、前桥第二电子制动器30、前桥第三电子制动器38、右后轮电子制动器94、右前轮电子制动器48、左后轮电子制动器92、左前轮电子制动器45任一项均包括执行电机、减速单元、左侧螺杆副、右侧螺杆副、左侧摩擦块、右侧摩擦块、钳体架。将执行电机输出轴与减速单元连接,减速单元分别与左侧螺杆副、右侧螺杆副连接,左侧螺杆副与左侧摩擦块连接,右侧螺杆副与右侧摩擦块连接,执行电机、减速单元、左侧螺杆副、右侧螺杆副分别与钳体架连接。具体实施中将钳体架与电机壳体或传动箱壳体外侧连接。
更为详细地,将外接充电器1通过插头连接充电桩,外接充电器1将整流后的电量输送到电池包2中,电池包2与整车控制器3连接,整车控制器3同时与发动机控制器4、第一电机控制器5、前桥传动控制器6、第二电机控制器7、右侧轮电子制动控制器8、后桥传动控制器9、第三电机控制器10和左侧轮电子制动控制器11通信连接;发动机控制器4通过导线与发动机12连接,第一电机控制器5通过导线与第一电机定子16连接,前桥传动控制器6与前桥第一电子制动器18的控制单元、前桥第二电子控制器30的控制单元和前桥第三电子控制器38的控制单元通过导线连接,第二电机控制器7通过导线与第二电机定子36连接。发动机12通过飞轮盘13与前桥弹性减震连接器14,前桥弹性减震连接器14通过前桥输入轴19穿过第一电机转子15与前桥第二太阳轮24连接。第一电机转子15为空心轴结构,第一电机转子15依次与前桥第一制动盘17和前桥第一太阳轮20固定连接,前桥第一制动盘17安装在前桥第一电子制动器18的左摩擦块、左摩擦块之间。前桥第一太阳轮20与前桥第一行星轮21外啮合,前桥第一行星轮21与前桥第二行星轮22同轴固定连接,前桥第二行星轮22与前桥中间轮23外啮合,前桥中间轮23与前桥第二太阳轮24外啮合,前桥第一行星轮21、前桥第二行星轮22和前桥中间轮23共同安装在前桥第一转臂25上,前桥第一转臂25与前桥齿圈26固定连接。
前桥齿圈26同时加工有内齿和外齿,前桥齿圈26的内齿与前桥第三行星轮33内啮合,前桥齿圈26的外齿与前桥制动齿轮27外啮合;前桥第三行星轮33与前桥第三太阳轮32外啮合,前桥第三太阳轮32与第二电机转子35固定连接,第二电机转子35另外一端与前桥第三制动盘37固定连接,前桥第三制动盘37安装在前桥第三电子制动器38的左摩擦块、左摩擦块之间;前桥制动齿轮27通过前桥制动轴28与前桥第二制动盘29固定连接,前桥第二制动盘29安装在前桥第二电子制动器30之间;前桥第三转臂31上安装或加工有前桥输出齿轮34,前桥输出齿轮34与前桥差速器输入齿轮39外啮合,前桥差速器输入齿轮39固定安装在前桥差速器40的体上;前桥差速器40通过前桥左半轴42和前桥右半轴41分别与左前轮43和右前轮46连接,左前轮电子制动器45安装在前桥车架上,左前轮制动盘44固定安装在左前轮轮毂上;右前轮电子制动器48安装在前桥车架上,右前轮制动盘47固定安装在右前轮轮毂上。
第三电机定子49与第三电机控制器10连接,第三电机转子50通过后桥减震连接器51经后桥输入轴52依次与后桥第一太阳轮52和后桥第二太阳轮62固定连接,后桥第一太阳轮52与后桥第一行星轮54外啮合,后桥第一齿圈55同时加工有内齿和外齿,后桥第一齿圈55的内齿与后桥第一行星轮54内啮合,后桥第一齿圈55的外齿与后桥第一制动齿轮56外啮合;后桥第一行星轮54安装在后桥第一转臂60上;后桥第一制动齿轮56通过后桥第一制动轴57与后桥第一制动盘58固定连接,后桥第一制动盘58按一定间隙安装在后桥第一电子制动器59的左摩擦块、左摩擦块之间,后桥第一电子制动器59和后桥第一制动盘58安装在后桥动力总成箱体外;后桥第二太阳轮62与后桥第二行星轮63外啮合,后桥第二行星轮63安装在后桥第二转臂68上;后桥第二齿圈61同时加工有内齿和外齿,后桥第二齿圈61的内齿与后桥第二行星轮63内啮合,后桥第二齿圈61的外齿与后桥第二制动齿轮64外啮合;后桥第二制动齿轮64通过后桥第二制动轴65与后桥第二制动盘66固定连接,后桥第二制动盘66按一定间隙安装在后桥第二电子制动器67的左摩擦块、左摩擦块之间,后桥第二电子制动器67和后桥第二制动盘66安装在后桥动力总成箱体外;后桥第一转臂60与后桥第二齿圈61固定连接;后桥第二转臂68通过后桥中间轴69依次与后桥第三太阳轮70和后桥第四转臂78固定连接;后桥第三太阳轮70与后桥第三行星轮71外啮合,后桥第三行星轮71安装在后桥第三转臂73上,后桥第三转臂73上加工有后桥输出齿轮74,后桥输出齿轮74与后桥差速器输入齿轮87外啮合;后桥第三行星轮71与后桥第三内齿圈72内啮合,后桥第三内齿圈72与后桥第四内齿圈76通过后桥第三齿圈75固定连接;后桥第三齿圈75的外齿与后桥第三制动齿轮80外啮合;后桥第三制动齿轮80通过后桥第三制动轴81与后桥第三制动盘82固定连接,后桥第三制动盘82按一定间隙安装在后桥第三电子制动器83的左摩擦块、左摩擦块之间,后桥第三电子制动器83和后桥第三制动盘82安装在后桥动力总成箱体外;后桥第四内齿圈76与后桥第四行星轮77内啮合,后桥第四行星轮77安装在后桥第四转臂78上,后桥第四行星轮77与后桥第四太阳轮79外啮合,后桥第四太阳轮79通过后桥第四制动轴84与后桥第四制动盘85固定连接,后桥第四制动盘85按一定间隙安装在后桥第四电子制动器86的左摩擦块、左摩擦块之间,后桥第四电子制动器86和后桥第四制动盘85安装在后桥动力总成箱体外;后桥第一电子制动器59的控制单元、后桥第二电子制动器67的控制单元、后桥第三电子制动器83的控制单元和后桥第四电子制动器86的控制单元与后桥传动控制器9通过导线连接;后桥差速器输入齿轮87与后桥差速器88固定连接;后桥差速器88通过后桥左半轴90与左后轮91连接,通过后桥右半轴89与右后轮96连接;左后轮电子制动器92安装在后桥车架上,左后轮制动盘93固定安装在左后轮轮毂上;右后轮电子制动器94安装在后桥车架上,右后轮制动盘95固定安装在右前后轮轮毂上。左前轮电子制动器45的控制单元和左后轮电子制动器92的控制单元通过导线与左侧轮电子制动控制器11连接,右前轮电子制动器48的控制单元和右后轮电子制动器94的控制单元通过导线与右侧轮电子制动控制器8连接。
本发明主要控制策略和主要控制过程如下:
一、前桥单独驱动模式
当整车在较平坦路面行驶时,整车控制器3向后桥传动控制器9和第三电机控制器10发出指令,使后桥第一电子制动器59、后桥第二电子制动器67、后桥第三电子制动器83和后桥第四电子制动器86处于释放状态,同时,第三电机定子49处于断电状态。整车控制器3依据电池包2电量和实际车速情况,选择以下六种驱动模式:
(1)前桥发动机单独驱动模式
当电池包2电量较低且需求车速较高时,整车控制器3向第一电机控制器5、第二电机控制器7和前桥传动控制器6发出指令,第一电机定子16和第二电机定子36处于断电状态,前桥第一电子制动器18和前桥第三电子制动器38处于闭合状态,前桥第二电子制动器30处于释放状态;此时,前桥第一制动盘17和前桥第三制动盘37处于制动状态,前桥第二制动盘29处于自由转动状态。由于前桥第二制动盘29通过前桥制动齿轮轴28与前桥制动齿轮27固定连接,前桥制动齿轮27与前桥齿圈26的外齿啮合,进而前桥齿圈26处于自由转动状态;发动机12将动力由飞轮盘13经前桥弹性减震连接器14传递给前桥输入轴19,前桥输入轴19将动力传递给前桥第二太阳轮24,前桥第二太阳轮24经前桥中间轮23传递给前桥第二行星轮22,由于前桥第二行星轮22与前桥第一行星轮21同轴固定连接,前桥第一行星轮21与前桥第一太阳轮20外啮合,前桥第一太阳轮20与前桥第一制动盘17固定连接,进而,前桥第一太阳轮20处于制动状态,来自前桥第二太阳轮24的动力传递给前桥第一转臂25,前桥第一转臂25将动力传递给与其固定连接的前桥齿圈26,前桥齿圈26的内齿与前桥第三行星轮33内啮合,前桥第三行星轮33与前桥第三太阳轮32外啮合,由于前桥第三太阳轮32通过第二电机转子35与前桥第三制动盘37固定连接,因此,前桥第三太阳轮32被制动,进而,来自前桥齿圈26的动力传递给前桥第二转臂31;前桥输出齿轮34与前桥第二转臂31固定连接,进而,前桥输出齿轮34将动力传递给前桥差速器输入齿轮39,前桥差速器输入齿轮39经前桥差速器40将动力由前桥右半轴41和前桥左半轴42传递给右前轮46和左前轮43驱动车辆行驶。
(2)发动机联合第一电机驱动模式
当车辆需求较大功率中高车速行驶时,整车控制器3向第一电机控制器5、第二电机控制器7和前桥传动控制器6发出指令,第一电机定子16处于通电状态,第二电机定子36处于断电状态,前桥第三电子制动器38处于闭合状态,前桥第一电子制动器18和前桥第二电子制动器30处于释放状态;此时,前桥第三制动盘37处于制动状态,前桥第一制动盘17和前桥第二制动盘29处于自由转动状态。由于前桥第二制动盘29通过前桥制动齿轮轴28与前桥制动齿轮27固定连接,前桥制动齿轮27与前桥齿圈26的外齿啮合,进而前桥齿圈26处于自由转动状态。发动机12将动力由飞轮盘13经前桥弹性减震连接器14传递给前桥输入轴19,前桥输入轴19将动力传递给前桥第二太阳轮24,前桥第二太阳轮24经前桥中间轮23传递给前桥第二行星轮22;第一电机定子16从电池包2处获得电能经整车控制器3和第一电机控制器5后驱动第一电机转子15,第一电机转子15将动力传递给前桥第一太阳轮20,前桥第一太阳轮20将动力传递给前桥第一行星轮21;由于前桥第二行星轮22与前桥第一行星轮21同轴固定连接,来自发动机12和第一电机定子16的动力在前桥第一转臂25进行叠加;前桥第一转臂25将叠加后的动力传递给与其固定连接的前桥齿圈26,,前桥齿圈26的内齿与前桥第三行星轮33内啮合,前桥第三行星轮33与前桥第三太阳轮32外啮合,由于前桥第三太阳轮32通过第二电机转子35与前桥第三制动盘37固定连接,因此,前桥第三太阳轮32被制动,进而,来自前桥齿圈26的动力传递给前桥第二转臂31;前桥输出齿轮34与前桥第二转臂31固定连接,进而,前桥输出齿轮34将动力传递给前桥差速器输入齿轮39,前桥差速器输入齿轮39经前桥差速器40将动力由前桥右半轴41和前桥左半轴42传递给右前轮46和左前轮43驱动车辆行驶。
(3)第二电机单独驱动模式
当电池包2电量较高且车辆中低速中等加速起步时,整车控制器3向发动机控制器4、第一电机控制器5、第二电机控制器7和前桥传动控制器6发出指令,发动机12处于关闭状态,第一电机定子36处于断电状态,第二电机定子16处于通电状态,前桥第二电子制动器30处于闭合状态,前桥第一电子制动器18和前桥第三电子制动器38处于释放状态;此时,前桥第二制动盘29处于制动状态,由于前桥第二制动盘29通过前桥制动齿轮轴28与前桥制动齿轮27固定连接,前桥制动齿轮27与前桥齿圈26的外齿啮合,进而前桥齿圈26处于制动状态。同时,前桥第一制动盘17和前桥第三制动盘37处于自由转动状态。第二电机定子36从电池包2获得电能经整车控制器3和第二电机控制器7后驱动第二电机转子35,第二电机转子35将动力传递给前桥第三太阳轮32,前桥第三太阳轮32经前桥第三行星轮33传递给前桥第二转臂31;前桥输出齿轮34与前桥第二转臂31固定连接,进而,前桥输出齿轮34将动力传递给前桥差速器输入齿轮39,前桥差速器输入齿轮39经前桥差速器40将动力由前桥右半轴41和前桥左半轴42传递给右前轮46和左前轮43驱动车辆行驶。
(4)串联驱动模式
当电池包2电量低且车辆需正常行驶时,整车控制器3向发动机控制器4、第一电机控制器5、第二电机控制器7和前桥传动控制器6发出指令,发动机12处于开机状态,第一电机定子36处于发电机状态,第二电机定子16处于通电状态,前桥第二电子制动器30处于闭合状态,前桥第一电子制动器18和前桥第三电子制动器38处于释放状态;发动机12将动力由飞轮盘13经前桥弹性减震连接器14传递给前桥输入轴19,前桥输入轴19将动力传递给前桥第二太阳轮24,前桥第二太阳轮24经前桥中间轮23传递给前桥第二行星轮22,由于前桥第二行星轮22与前桥第一行星轮21同轴固定连接,前桥第一行星轮21与前桥第一太阳轮20外啮合,前桥第一太阳轮20与第一电机转子15固定连接;由于前桥第一转臂25与前桥齿圈26固定连接,因此,前桥第一转臂25被制动,进而,来自发动机12的动力经前桥第一太阳轮20驱动第一电机转子15转动,第一电机定子16将来自发动机12的机械动能转换为电能经第一电机控制器5和整车控制器3后为电池包2充电;同时,第二电机定子36从电池包2获得电能经整车控制器3和第二电机控制器7后驱动第二电机转子35,第二电机转子35将动力传递给前桥第三太阳轮32,前桥第三太阳轮32经前桥第三行星轮33传递给前桥第二转臂31;前桥输出齿轮34与前桥第二转臂31固定连接,进而,前桥输出齿轮34将动力传递给前桥差速器输入齿轮39,前桥差速器输入齿轮39经前桥差速器40将动力由前桥右半轴41和前桥左半轴42传递给右前轮46和左前轮43驱动车辆行驶。
(5)发动机联合第二电机驱动模式
当车辆需求较大转矩较低车速行驶时,整车控制器3向发动机控制器4、第一电机控制器5、第二电机控制器7和前桥传动控制器6发出指令,第一电机定子16处于断电状态,第二电机定子36处于通电状态,前桥第一电子制动器18处于闭合状态,前桥第二电子制动器30和前桥第三电子制动器38处于释放状态;发动机12将动力由飞轮盘13经前桥弹性减震连接器14传递给前桥输入轴19,前桥输入轴19将动力传递给前桥第二太阳轮24,前桥第二太阳轮24经前桥中间轮23传递给前桥第二行星轮22,由于前桥第二行星轮22与前桥第一行星轮21同轴固定连接,前桥第一行星轮21与前桥第一太阳轮20外啮合,前桥第一太阳轮20与前桥第一制动盘17固定连接,进而,前桥第一太阳轮20处于制动状态,来自前桥第二太阳轮24的动力传递给前桥第一转臂25,前桥第一转臂25将动力传递给与其固定连接的前桥齿圈26,前桥齿圈26将动力传递给前桥第三行星轮33;第二电机定子36从电池包2获得电能经整车控制器3和第二电机控制器7后驱动第二电机转子35,第二电机转子35将动力传递给前桥第三太阳轮32,前桥第三太阳轮32将动力传递给前桥第三行星轮33;来自发动机12和第二电机定子36的动力由前桥第三行星轮33叠加后传递给前桥第二转臂31;前桥输出齿轮34与前桥第二转臂31固定连接,进而,前桥输出齿轮34将动力传递给前桥差速器输入齿轮39,前桥差速器输入齿轮39经前桥差速器40将动力由前桥右半轴41和前桥左半轴42传递给右前轮46和左前轮43驱动车辆行驶。
(6)发动机联合第一电机、第二电机驱动模式
当车辆需求较大转矩中高车速行驶且电池包电量较低时,整车控制器3向发动机控制器4、第一电机控制器5、第二电机控制器7和前桥传动控制器6发出指令,发动机12处于开机状态,第一电机定子36处于发电机状态,第二电机定子16处于通电状态,前桥第一电子制动器18、前桥第二电子制动器30和前桥第三电子制动器38处于释放状态;发动机12将动力由飞轮盘13经前桥弹性减震连接器14传递给前桥输入轴19,前桥输入轴19将动力传递给前桥第二太阳轮24,前桥第二太阳轮24经前桥中间轮23传递给前桥第二行星轮22,由于前桥第二行星轮22与前桥第一行星轮21同轴固定连接,前桥第一行星轮21与前桥第一太阳轮20外啮合,前桥第一太阳轮20与第一电机转子15固定连接;由于前桥第一转臂25与前桥齿圈26固定连接,因此,来自发动机12的一部分动力经前桥第一太阳轮20驱动第一电机转子15转动,第一电机定子16将来自发动机12的机械动能转换为电能经第一电机控制器5和整车控制器3后为电池包2充电;来自发动机12的另外一部分动力由前桥第一转臂25经前桥齿圈26传递给前桥第三行星轮33;第二电机定子36从电池包2获得电能经整车控制器3和第二电机控制器7后驱动第二电机转子35,第二电机转子35将动力传递给前桥第三太阳轮32,前桥第三太阳轮32将动力传递给前桥第三行星轮33;来自发动机12和第二电机定子36的动力由前桥第三行星轮33叠加后传递给前桥第二转臂31;前桥输出齿轮34与前桥第二转臂31固定连接,进而,前桥输出齿轮34将动力传递给前桥差速器输入齿轮39,前桥差速器输入齿轮39经前桥差速器40将动力由前桥右半轴41和前桥左半轴42传递给右前轮46和左前轮43驱动车辆行驶。
二、后桥单独驱动模式
当整车电池包电量充足且要求较大动力行驶时,整车控制器3向前桥传动控制器6和发动机控制器4、第一电机控制器5和第二电机控制器7发出指令,使发动机12、第一电机和第二电机关闭,前桥第一电子制动器18、前桥第二电子制动器30和前桥第三电子制动器38处于释放状态。整车控制器3依据实际车速需求情况,选择以下四种档位驱动模式:
(1)I档驱动
当整车起步加速时,整车控制器3向第三电机控制器10和前后桥传动控制器9发出指令,使第三电机定子49处于通电状态,后桥第二电子制动器67和后桥第三电子制动器83处于闭合状态,后桥第一电子制动器59和后桥第四电子制动器86处于释放状态;此时,后桥第二制动盘66和后桥第三制动盘82处于制动状态,后桥第一制动盘58和后桥第四制动盘85处于自由转动;由于后桥第二制动盘66通过后桥第二制动轴65与后桥第二制动齿轮64固定连接,后桥第二制动齿轮64与后桥第二齿圈61外齿啮合,进而,后桥第二齿圈61被制动;由于后桥第三制动盘82通过后桥第三制动轴81与后桥第三制动齿轮80固定连接,后桥第三制动齿轮80与后桥第三齿圈75外齿啮合,后桥第三齿圈75被制动,进而,后桥第三内齿圈72和后桥第四内齿圈76被制动;第三电机定子49从电池包2处获得电能经整车控制器3和第三电机控制器10后驱动第三电机转子50,第三电机转子50将动力传递给后桥第二太阳轮62,后桥第二太阳轮62将动力由后桥第二行星轮63传递给后桥第二转臂68,后桥第二转臂68将动力传递给后桥第三太阳轮70,后桥第三太阳轮70将动力传递给后桥第三转臂73,后桥第三转臂73将动力由后桥输出齿轮74传递给后桥差速器输入齿轮87,后桥差速器输入齿轮74经后桥差速器88将动力由后桥右半轴89和后桥左半轴90传递给右后轮96和左后轮91驱动车辆行驶。
(2)II档驱动
当整车中低速行驶时,整车控制器3向第三电机控制器10和前后桥传动控制器9发出指令,使第三电机定子49处于通电状态,后桥第二电子制动器67和后桥第四电子制动器86处于闭合状态,后桥第一电子制动器59和后桥第三电子制动器83处于释放状态;此时,后桥第二制动盘66和后桥第四制动盘85处于制动状态,后桥第一制动盘58和后桥第三制动盘82处于自由转动;由于后桥第二制动盘66通过后桥第二制动轴65与后桥第二制动齿轮64固定连接,后桥第二制动齿轮64与后桥第二齿圈61外齿啮合,进而,后桥第二齿圈61被制动;由于后桥第四制动盘85通过后桥第四制动轴84与后桥第四太阳轮79固定连接,因此,后桥第四太阳轮79被制动;第三电机定子49从电池包2处获得电能经整车控制器3和第三电机控制器10后驱动第三电机转子50,第三电机转子50将动力传递给后桥第二太阳轮62,后桥第二太阳轮62将动力由后桥第二行星轮63传递给后桥第二转臂68,后桥第二转臂68将动力传递给后桥第三太阳轮70和后桥第四转臂78,其中一部分动力由后桥第三太阳轮70经后桥第三行星轮71传递给后桥第三转臂73,另外一部分动力由后桥第四转臂79经后桥第四行星轮77由后桥第四齿圈75、后桥第三内齿圈72和后桥第三行星轮71传递给后桥第三转臂73;后桥第三转臂73将动力由后桥输出齿轮74传递给后桥差速器输入齿轮87,后桥差速器输入齿轮74经后桥差速器88将动力由后桥右半轴89和后桥左半轴90传递给右后轮96和左后轮91驱动车辆行驶。
(3)III档驱动
当整车中高速行驶时,整车控制器3向第三电机控制器10和前后桥传动控制器9发出指令,使第三电机定子49处于通电状态,后桥第一电子制动器59和后桥第三电子制动器83处于闭合状态,后桥第二电子制动器67和后桥第四电子制动器86处于释放状态;此时,后桥第一制动盘58和后桥第三制动盘82处于制动状态,后桥第二制动盘66和后桥第四制动盘85处于自由转动;由于后桥第一制动盘58通过后桥第一制动轴57与后桥第一制动齿轮56固定连接,后桥第一制动齿轮56与后桥第一齿圈55外齿啮合,进而,后桥第一齿圈55被制动;由于后桥第三制动盘82通过后桥第三制动轴81与后桥第三制动齿轮80固定连接,后桥第三制动齿轮80与后桥第三齿圈75外齿啮合,后桥第三齿圈75被制动,进而,后桥第三内齿圈72和后桥第四内齿圈76被制动;第三电机定子49从电池包2处获得电能经整车控制器3和第三电机控制器10后驱动第三电机转子50,第三电机转子50将动力通过后桥输入轴52传递给后桥第一太阳轮53和后桥第二太阳轮62,其中一部分动力由后桥第一太阳轮53经后桥第一行星轮54由后桥第一转臂60传递给后桥第二齿圈61,后桥第二齿圈61经后桥第二行星轮63传递给后桥第二转臂68;后桥第二太阳轮62将另外一部分动力由后桥第二行星轮63传递给后桥第二转臂68;来自第三电机转子50的动力由后桥第二转臂68叠加后将动力传递给后桥第三太阳轮70,后桥第三太阳轮70将动力传递给后桥第三转臂73,后桥第三转臂73将动力由后桥输出齿轮74传递给后桥差速器输入齿轮87,后桥差速器输入齿轮74经后桥差速器88将动力由后桥右半轴89和后桥左半轴90传递给右后轮96和左后轮91驱动车辆行驶。
(4)IV档驱动
当整车中高速行驶时,整车控制器3向第三电机控制器10和前后桥传动控制器9发出指令,使第三电机定子49处于通电状态,后桥第一电子制动器59和后桥第四电子制动器86处于闭合状态,后桥第二电子制动器67和后桥第三电子制动器83处于释放状态;由于后桥第一制动盘58通过后桥第一制动轴57与后桥第一制动齿轮56固定连接,后桥第一制动齿轮56与后桥第一齿圈55外齿啮合,进而,后桥第一齿圈55被制动;由于后桥第四制动盘85通过后桥第四制动轴84与后桥第四太阳轮79固定连接,因此,后桥第四太阳轮79被制动;第三电机定子49从电池包2处获得电能经整车控制器3和第三电机控制器10后驱动第三电机转子50,第三电机转子50将动力通过后桥输入轴52传递给后桥第一太阳轮53和后桥第二太阳轮62,其中一部分动力由后桥第一太阳轮53经后桥第一行星轮54由后桥第一转臂60传递给后桥第二齿圈61,后桥第二齿圈61经后桥第二行星轮63传递给后桥第二转臂68;后桥第二太阳轮62将另外一部分动力由后桥第二行星轮63传递给后桥第二转臂68;来自第三电机转子50的动力由后桥第二转臂68叠加后将动力传递给后桥第三太阳轮70和后桥第四转臂78,其中一部分动力由后桥第三太阳轮70经后桥第三行星轮71传递给后桥第三转臂73,另外一部分动力由后桥第四转臂79经后桥第四行星轮77由后桥第四齿圈75、后桥第三内齿圈72和后桥第三行星轮71传递给后桥第三转臂73;后桥第三转臂73将动力由后桥输出齿轮74传递给后桥差速器输入齿轮87,后桥差速器输入齿轮74经后桥差速器88将动力由后桥右半轴89和后桥左半轴90传递给右后轮96和左后轮91驱动车辆行驶。
三、前后桥联合驱动模式
(1)前油后电四轮驱动模式
当整车遇到崎岖湿滑路面较长时间行驶时,整车控制器3向发动机控制器4、第一电机控制器5、第二电机控制器7和前桥传动控制器6发出指令,第一电机定子16和第二电机定子36处于断电状态,前桥第一电子制动器18和前桥第三电子制动器38处于闭合状态,前桥第二电子制动器30处于释放状态;此时,前桥处于前桥发动机单独驱动模式;同时,整车控制器3向第三电机控制器10和前后桥传动控制器9发出指令,使第三电机定子49处于通电状态,并根据实际车速,后桥传动控制器9从四种档位中选择与前桥发动机12驱动前轮车速相匹配的档位进行驱动。
(2)前电后电四轮驱动模式
当整车遇到湿滑路面且需要纯电动行驶时,整车控制器3向发动机控制器4、第一电机控制器5、第二电机控制器7和前桥传动控制器6发出指令,发动机12处于关闭状态,第一电机定子36处于断电状态,第二电机定子16处于通电状态,前桥第二电子制动器30处于闭合状态,前桥第一电子制动器18和前桥第三电子制动器38处于释放状态;此时,前桥处于第二电机单独驱动模式;同时,整车控制器3向第三电机控制器10和前后桥传动控制器9发出指令,使第三电机定子49处于通电状态,并根据实际车速,后桥传动控制器9从四种档位中选择与前桥第二电机驱动前轮车速相匹配的档位进行驱动。
(3)前混动后电四轮驱动模式
当整车遇到需混合动力且四轮驱动行驶时,整车控制器3向发动机控制器4、第一电机控制器5、第二电机控制器7和前桥传动控制器6发出指令,根据实际整车电源和路况,从发动机联合第二电机驱动模式、发动机联合第一电机、第二电机驱动模式、串联驱动模式、发动机联合第一电机驱动模式中选择合适的驱动模式驱动前轮;同时,整车控制器3向第三电机控制器10和前后桥传动控制器9发出指令,使第三电机定子49处于通电状态,并根据实际车速,后桥传动控制器9从四种档位中选择与前桥前轮车速相匹配的档位进行驱动。
(4)前后桥联合四轮制动模式
当整车需要进行减速刹车制动时,整车控制器3向发动机控制器4、第一电机控制器5、第二电机控制器7和前桥传动控制器6发出指令,发动机12处于关闭状态,第一电机定子36处于断电状态,第二电机定子16处于发电机模式,前桥第二电子制动器30处于闭合状态,前桥第一电子制动器18和前桥第三电子制动器38处于释放状态;此时,前桥第二制动盘29处于制动状态,由于前桥第二制动盘29通过前桥制动齿轮轴28与前桥制动齿轮27固定连接,前桥制动齿轮27与前桥齿圈26的外齿啮合,进而前桥齿圈26处于制动状态。同时,前桥第一制动盘17和前桥第三制动盘37处于自由转动状态。整车一部分动能由前桥右半轴41和前桥左半轴42传递给前桥差速器40,前桥差速器40经前桥差速器输入齿轮39将动能传递给前桥输出齿轮34,前桥输出齿轮34将动能传递给前桥第二转臂31,前桥第二转臂31经前桥第三行星轮33和前桥第三太阳轮32将动能传递给第二电机转子35,第二电机定子36将动能转换为电能经整车控制器3和第二电机控制器7存储到电池包2中;同时,整车控制器3向第三电机控制器10和前后桥传动控制器9发出指令,使第三电机定子49处于发电机状态,并根据实际车速,后桥传动控制器9从四种档位中选择与前桥前轮车速相匹配的档位进行制动能量回收,第三电机定子49将车辆另外一部分动力转换为电能经整车控制器3和第三电机控制器10存储到电池包2中。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言,在不脱离本发明原理和精神的情况下,对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,仍落入本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.双桥组合驱动插电式重度混合动力总成,其特征在于,包括外接充电器、电池包、集成式控制器、前桥混合动力模块、后桥纯电动动力模块;所述集成式控制器分别与电池包、前桥混合动力模块、后桥纯电动动力模块电性连接;所述电池包与外接充电器电性连接;其中集成式控制器包括整车控制器、以及分别与整车控制器电性连接的发动机控制器、第一电机控制器、第二电机控制器、前桥传动控制器、第三电机控制器、后桥传动控制器、左侧车轮电子制动控制器、右侧车轮电子制动控制器;所述整车控制器用于协调、控制发动机控制器、第一电机控制器、第二电机控制器、前桥传动控制器、第三电机控制器、后桥传动控制器、左侧车轮电子制动控制器、右侧车轮电子制动控制器的运行状态,实现前桥混合动力模块单独驱动模式下的前桥发动机单独驱动模式,或发动机联合第一电机驱动模式,或第二电机单独驱动模式,或串联驱动模式,发动机联合第二电机驱动模式,或发动机联合第一电机、第二电机驱动模式;或实现后桥纯电动动力模块单独驱动模式下的I档驱动,或Ⅱ档驱动,或Ⅲ档驱动,或Ⅳ档驱动;或实现前桥混合动力模块、后桥纯电动动力模块联合驱动模式下的前油后电四轮驱动模式,或前电后电四轮驱动模式,或前混动后电四轮驱动模式,或前后桥联合四轮制动模式;
所述后桥纯电动动力模块包括第三电机、后桥弹性减震连接器、后桥复合行星传动装置、后桥差速器、后桥第一电子制动器、后桥第二电子制动器、后桥第三电子制动器、后桥第四电子制动器、左后轮、右后轮、左后轮电子制动器、右后轮电子制动器;所述第三电机、后桥弹性减震连接器、后桥复合行星传动装置依次同轴连接;所述后桥复合行星传动装置分别与后桥第一电子制动器、后桥第二电子制动器、后桥第三电子制动器、后桥第四电子制动器连接;所述后桥复合行星传动装置的输出端与后桥差速器连接,所述后桥差速器分别通过后桥左半轴与左后轮连接、后桥右半轴与右后轮连接;所述左后轮与左后轮制动盘固定连接,所述左后轮制动盘与左后轮电子制动器配合连接;所述右后轮与右后轮制动盘固定连接,所述右后轮制动盘与右后轮电子制动器配合连接;
所述后桥复合行星传动装置包括后桥第一太阳轮、后桥第一行星轮、后桥第一齿圈、后桥第一转臂、后桥第二太阳轮、后桥第二行星轮、后桥第二齿圈、后桥第二转臂、后桥第三太阳轮、后桥第三行星轮、后桥第三齿圈、后桥第三转臂、后桥第四太阳轮、后桥第四行星轮、后桥第四齿圈、后桥第四转臂;所述后桥第一太阳轮与后桥第一行星轮外啮合连接,所述后桥第一行星轮与后桥第一齿圈内啮合连接,所述后桥第一行星轮与后桥第一转臂连接;所述后桥第二太阳轮与后桥第二行星轮外啮合连接,所述后桥第二行星轮与后桥第二齿圈内啮合连接,所述后桥第二行星轮与后桥第二转臂连接;所述后桥第三太阳轮与后桥第三行星轮外啮合连接,所述后桥第三行星轮与后桥第三齿圈内啮合连接,所述后桥第三行星轮与后桥第三转臂连接;所述后桥第四太阳轮与后桥第四行星轮外啮合连接,所述后桥第四行星轮与后桥第四齿圈内啮合连接,所述后桥第四行星轮与后桥第四转臂连接;所述后桥弹性减震连接器通过后桥输入轴分别与后桥第一太阳轮、后桥第二太阳轮连接;所述后桥第一转臂与后桥第二齿圈固定连接,所述后桥第二转臂通过后桥中间轴分别与后桥第三太阳轮、后桥第四转臂连接;所述后桥第三齿圈与后桥第四齿圈通过连接件固定连接;
所述后桥第一齿圈设置外齿,所述后桥第一齿圈与后桥第一制动齿轮外啮合连接,后桥第一制动轴的两端分别与后桥第一制动盘、后桥第一制动齿轮连接,所述后桥第一电子制动器与后桥第一制动盘配合连接;所述后桥第一转臂上设置外齿,所述后桥第一转臂与后桥第二制动齿轮外啮合连接,后桥第二制动轴的两端分别与后桥第二制动盘、第二制动齿轮连接,所述后桥第二电子制动器与后桥第二制动盘配合连接;所述后桥第三齿圈与后桥第四齿圈的连接件上设置外齿,所述连接件与后桥第三制动齿轮外啮合连接,后桥第三制动轴的两端分别与后桥第三制动盘、后桥第三制动齿轮连接,所述后桥第三电子制动器与后桥第三制动盘配合连接;所述后桥第四太阳轮与后桥第四制动轴的一端连接,所述后桥第四制动轴的另一端与后桥第四制动盘固定连接,所述后桥第四制动盘与后桥第四电子制动器配合连接;所述后桥第三转臂设置外齿,所述后桥第三转臂与后桥差速器配合连接;所述左后轮与左后轮制动盘固定连接,所述左后轮制动盘与左后轮电子制动器配合连接;所述右后轮与右后轮制动盘固定连接,所述右后轮制动盘与右后轮电子制动器配合连接;
所述第三电机控制器与第三电机电性连接,左侧轮电子制动控制器分别与左后轮电子制动器、左前轮电子制动器电性连接;右侧轮电子制动控制器分别与右后轮电子制动器、右前轮电子制动器电性连接;所述后桥传动控制器分别与后桥第一电子制动器、后桥第二电子制动器、后桥第三电子制动器、后桥第四电子制动器电性连接;
后桥第一电子制动器、后桥第二电子制动器、后桥第三电子制动器、后桥第四电子制动器、前桥第一电子制动器、前桥第二电子制动器、前桥第三电子制动器、右后轮电子制动器、右前轮电子制动器、左后轮电子制动器、左前轮电子制动器结构均相同;后桥第一电子制动器、后桥第二电子制动器、后桥第三电子制动器、后桥第四电子制动器、前桥第一电子制动器、前桥第二电子制动器、前桥第三电子制动器、右后轮电子制动器、右前轮电子制动器、左后轮电子制动器、左前轮电子制动器任一项均包括执行电机、减速单元、左侧螺杆副、右侧螺杆副、左侧摩擦块、右侧摩擦块、钳体架;所述执行电机输出轴与减速单元连接,所述减速单元分别与左侧螺杆副、右侧螺杆副连接,所述左侧螺杆副与左侧摩擦块连接,所述右侧螺杆副与右侧摩擦块连接,所述执行电机、减速单元、左侧螺杆副、右侧螺杆副分别与钳体架连接。
2.根据权利要求1所述的双桥组合驱动插电式重度混合动力总成,其特征在于,所述前桥混合动力模块包括发动机、前桥弹性减震连接器、第一电机、前桥组合式行星传动装置、第二电机、前桥差速器、前桥第一电子制动器、前桥第二电子制动器、前桥第三电子制动器、左前轮、右前轮、左前轮电子制动器、右前轮电子制动器;所述发动机、前桥弹性减震连接器、第一电机、组合式行星传动装置、第二电机依次同轴安装;所述前桥差速器与前桥组合式行星传动装置的输出端连接;所述前桥差速器分别通过前桥左半轴与左前轮连接、前桥右半轴与右前轮连接;所述左前轮通过左前轮制动盘与左前轮电子制动器配合连接,所述右前轮通过右前轮制动盘与右前轮电子制动器配合连接;所述前桥组合式行星传动装置分别与前桥第一电子制动器、前桥第二电子制动器、前桥第三电子制动器连接。
3.根据权利要求2所述的双桥组合驱动插电式重度混合动力总成,其特征在于,所述前桥组合式行星传动装置包括前桥第一太阳轮、前桥第一行星轮、前桥第二太阳轮、前桥第二行星轮、前桥中间轮、前桥第一转臂、前桥第三太阳轮、前桥第三行星轮、前桥第二转臂、前桥齿圈;第一电机转子为空心轴,所述前桥弹性减震连接器通过前桥输入轴穿过第一电机转子与前桥第二太阳轮连接;所述前桥第一太阳轮与第一电机转子连接,所述前桥第一太阳轮与前桥第一行星轮外啮合连接;所述前桥第二太阳轮与前桥中间轮外啮合连接;所述前桥第一行星轮、前桥第二行星轮共用行星轮轴与前桥第一转臂连接,所述前桥中间轮与前桥第一转臂连接;所述前桥中间轮与前桥第二行星轮外啮合连接;所述前桥第三太阳轮与第二电机转子的一端连接,所述前桥第三太阳轮与前桥第三行星轮外啮合连接,前桥第三行星轮与前桥齿圈内啮合连接;所述前桥齿圈与前桥第一转臂固定连接;所述前桥第二转臂与前桥差速器连接。
4.根据权利要求3所述的双桥组合驱动插电式重度混合动力总成,其特征在于,所述第一电机转子与前桥第一制动盘固定连接,所述前桥第一制动盘与前桥第一电子制动器配合连接;所述前桥第一转臂设置外齿,所述前桥第一转臂与前桥制动齿轮外啮合连接,前桥制动齿轮轴的两端分别与前桥制动齿轮、前桥第二制动盘连接,所述前桥第二制动盘与前桥第二电子制动器配合连接;所述第二电机转子的另一端与前桥第三制动盘固定连接,所述前桥第三制动盘与前桥第三电子制动器配合连接;所述第一电机控制器与第一电机电性连接;所述第二电机控制器与第二电机电性连接;所述发动机控制器与发动机电性连接;所述前桥传动控制器分别与前桥第一电子制动器、前桥第二电子制动器、前桥第三电子制动器电性连接。
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