四驱新能源汽车传动系统及其计算机自动化分流控制方法与流程

1.本发明涉及新能源汽车传动系统及其控制方法技术领域，特别涉及一种能够针对多动力混合的新能源汽车实现高效组合传动的系统及其实现各动力综合利用的控制方法，尤其是四驱新能源汽车传动系统及其计算机自动化分流控制方法。


背景技术：

2.随着石油等不可再生资源的大量开采，当今世界的石油资源已经供不应求。目前市面上的各车企也已经陆续开始了燃油车车型的减控，很多车企开始将研发方向执行新能源动力汽车，同时新能源汽车已经被世界各国所看重，其是时代发展的产物也是汽车产业发展的趋势。
3.这主要是因为新能源动力汽车与燃油动力汽车相比具有较大的优势，其具有节能减排的优点，不用汽油也能上路；采用的主要是非燃油动力装置，不需要燃烧汽油、柴油等，而是采用清洁能源，比如：电力、太阳能、氢气等，有效地减少了二氧化碳等气体的排放，可以达到保护环境的目的。
4.例如，在专利申请号为cn201922489110.x的专利文献中就公开了一种增程式新能源汽车，其主要结构包括车架(1)，其特征在于，所述车架(1)上固设有驱动系统、供能系统和增程系统，所述驱动系统包括车轮与驱动电机(2)，所述车轮包括两个驱动轮(3)和两个从动轮(4)，所述驱动轮(3)上固设有驱动杆(5)，所述驱动杆(5)插接在车架(1)上，且与车架(1)转动连接，所述驱动杆(5)的两端分别插接在两个驱动轮(3)的侧壁上，且与驱动轮(3)固定连接，所述驱动电机(2)的输出轴与驱动轴传动连接，所述供能系统包括电池(6)，所述电池(6)与驱动电机(2)电性连接，所述增程系统包括发电机(7)和发动机(8)，所述发电机(7)与电池(6)电性连接，所述发动机(8)与发电机(7)连接。
5.有上述专利可以看出，该专利中涉及的增程式新能源汽车的传动结构主要适用于双驱系统，而且其整体传动结构上并未进行优化，只是通过续航系统对电池进行充能，使车辆的续航里程更高的目的，但是在其实际使用的过程中其整体的增程效果并不突出，另外，该种结构在现有技术中也已经较为普及，利用该种结构并不能进一步有效地提高新能源汽车的传动效果以及能源的高效利用。
6.因此，如何提出一种新型的可以实现大动力且双驱四驱快捷转化的新能源传动系统对于提升新能源汽车的使用性能有着重要意义，为此，本发明特此提出了一种能够针对多动力混合的新能源汽车实现高效组合传动的系统及其实现各动力综合利用的控制方法，用以更好解决现有技术中存在问题。


技术实现要素：

7.本发明为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：四驱新能源汽车传动系统，包括前轮组、后轮组，所述前轮组、所述后轮组之间通过增幅传动单元实现连接，在所述前轮组前侧的汽车车头部配置有燃油动力系统，在所述后轮组后侧的汽车尾部配置有电能
动力系统；还包括充电式蓄电组件，所述充电式蓄电组件的输出端连接电能动力系统，所述充电式蓄电组件的输入端连接燃油动力系统以及安装在汽车车顶部位的车顶光伏发电组件。
8.在上述任一方案中优选的是，所述前轮组包括前轴，在所述前轴的两端设置有前轮；所述后轮组包括后轴，在所述后轴的两端设置有后轮。
9.在上述任一方案中优选的是，所述燃油动力系统包括安装在汽车车头部位的发动机，所述发动机的输出端连接有一定轴旋转的燃油动力输出轴，在所述燃油动力输出轴上滑动键连接安装有燃油输出齿轮，所述燃油输出齿轮通过沿所述燃油动力输出轴轴向滑动实现与固定在所述前轴上的前轴驱动齿轮配合传动或分离；所述发动机产生的能力一部分转化为动能、一部分转化为电能并输送至所述充电式蓄电组件内部储存。
10.在上述任一方案中优选的是，所述电能动力系统包括安装在汽车尾部的电动机，所述电动机的输出端连接有一定轴旋转的电动动力输出轴，在所述电动动力输出轴上滑动键连接安装有电动输出齿轮，所述电动输出齿轮通过沿所述电动动力输出轴周向滑动实现与固定在所述后轴上的后轴驱动齿轮配合传动或分离；所述电动机用于接收来自充电式蓄电组件的电能并将其转化成动能。
11.在上述任一方案中优选的是，所述增幅传动单元由前轴增幅机构与后轴增幅机构组成；前轴增幅机构与后轴增幅机构相互间隔设置在前轴与后轴之间。
12.在上述任一方案中优选的是，所述前轴增幅机构包括一设置在前轴与后轴之间的前轴增幅传动轴，所述前轴增幅传动轴为定轴定位旋转结构，所述前轴增幅传动轴与前轴、后轴相互垂直，所述前轴增幅传动轴的前端通过固定安装的前轴传动固定锥齿轮系实现与前轴的传动，所述前轴增幅传动轴的后端固定有一后轴定位锥齿轮，在所述后轴上滑动键连接安装有后轴滑移锥齿轮，所述后轴滑移锥齿轮通过沿所述后轴轴向移动来实现与后轴定位锥齿轮的啮合传动或分离。
13.在上述任一方案中优选的是，所述后轴增幅机构包括一设置在前轴与后轴之间的后轴增幅传动轴，所述后轴增幅传动轴为定轴定位旋转结构，所述后轴增幅传动轴与前轴增幅传动轴平行间隔设置，所述后轴增幅传动轴的后端通过固定安装的后轴传动固定锥齿轮系实现与后轴的传动，所述后轴增幅传动轴的前端固定有一前轴定位锥齿轮，在所述前轴上滑动键连接安装有前轴滑移锥齿轮，所述前轴滑移锥齿轮通过沿所述前轴轴向移动来实现与前轴定位锥齿轮的啮合传动或分离。
14.本发明还提供一种四驱新能源汽车传动系统的计算机自动化分流控制方法，所述四驱新能源汽车传动系统为如上述的四驱新能源汽车传动系统，包括如下步骤：s1：按压启动按钮，启动上述具有四驱新能源汽车传动系统的新能源车辆；s2：汽车启动后，配套车机系统实时监测车辆行驶参数；s3：根据反馈的车辆行驶参数控制上述四驱新能源汽车传动系统自动转换驱动模式；s4：低速启动：系统控制或人为操控汽车配套的换挡系统，实现低速状态下电动机大扭矩输出、
发动机闲置，进入纯电模式1，该模式下仅后置发电机工作+后轮双驱；s4：加速行驶：纯电模式1状态下汽车平稳运行，系统控制前轴增幅机构或者后轴增幅机构工作，进入纯电模式2：该模式下仅后置发电机工作+单轴四驱，纯电模式2状态下以节能状态应对低速快速提速；s5：加速超车：纯电模式2状态下汽车平稳运行，系统控制前轴增幅机构和后轴增幅机构同时工作，进入纯电模式3，该模式下仅后置发电机工作+双轴四驱，该纯电节能模式下动力传动的平稳实现快速提速超车；s6：进入恶劣路况后转换传动模式：s7：当电能耗尽时，转化为纯燃油模式，该模式下进前置发动机工作，该模式下通过控制前轴增幅机构、后轴增幅机构工作的数量可实现纯油双驱、纯油单轴四驱、纯油双轴四驱的子模式，以应对不同路况；s8：车辆纯油模式下平稳运行，保持动能输出同时为充电式蓄电组件补充电能；另外，在晴天状态下保持车顶光伏发电组件工作来增加汽车总行驶里程。
15.在上述任一方案中优选的是，步骤s6中进入恶劣路况时，纯电模式3状态下平稳运行的汽车，通过系统控制发电机、电动机同时工作并实现车轮驱动传动，且前轴增幅机构和后轴增幅机构闲置，此时进入混动模式1，该模式下前置发动机、后置发电机相互匹配转速实现共同工作+独立四驱；同时，根据路况复杂情况适当选择与调整系统模式至混动模式2或混动模式3或混动模式4，以应对复杂路况、增强脱困能力。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1、本系统设计的新的传动系统能够实现油电混合，同时可以利用太阳能实现发电，整体更加节能环保，同时又有效地兼顾了整车的形式动力及动能，保证整车动力的充沛性。
17.2、整个传动系统具备十几种传动模式，可以有计算机控制后通过模式的转换来提高驾驶体验、保证汽车的动力供应；系统可以根据需要选择纯电模式、混动模式或者纯油模式等大模式的前提下还可以根据需要选择增幅传动单元中对应前轴增幅机构和后轴增幅机构的按需开启实现不同模式下的双驱、四驱的转化，有效地提高整个系统的传动多样性。
18.3、整车可以自由切换前驱、后驱、双驱、四驱，可以更好地应对多种复杂情况，答复提高整车的脱困性能。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。
20.图1为本发明的纯燃油模式：前置发动机+双驱的传动原理图。
21.图2为本发明的纯燃油模式1：前置发动机+单传动轴四驱的传动原理图。
22.图3为本发明的纯燃油模式2：前置发动机+双传动轴四驱传动原理图。
23.图4为本发明的纯电模式1：后置发电机+双驱传动原理图。
24.图5为本发明的纯电模式2：后置发电机+单轴四驱传动原理图。
25.图6为本发明的纯电模式3：后置发电机+双轴四驱传动原理图。
26.图7为本发明的混动模式1：前置发动机+后置发电机+独立四驱传动原理图。
27.图8为本发明的混动模式2（电动为主）：前置发动机+后置发电机+单轴四驱+后轴增幅前轴传动原理图。
28.图9为本发明的混动模式3（燃油为主）： 前置发动机+后置发电机+单轴四驱+前轴增幅后轴传动原理图。
29.图10为本发明的混动模式4（强劲动力模式）： 前置发动机+后置发电机+双轴四驱传动原理图。
30.图中，1、前轴；101、前轮；2、后轴；201、后轮；3、发动机；4、燃油动力输出轴；5、燃油输出齿轮；6、前轴驱动齿轮；7、电动机；8、电动动力输出轴；9、电动输出齿轮；10、后轴驱动齿轮；11、前轴增幅传动轴；12、后轴增幅传动轴；13、前轴传动固定锥齿轮系；14、后轴定位锥齿轮；15、后轴滑移锥齿轮；16、后轴传动固定锥齿轮系；17、前轴定位锥齿轮；18、前轴滑移锥齿轮；19、发电机；20、充电式蓄电组件；21、车顶光伏发电组件。
具体实施方式
31.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。本发明具体结构如图1-10中所示。
32.实施例1：四驱新能源汽车传动系统，包括前轮101组、后轮201组，所述前轮101组、所述后轮201组之间通过增幅传动单元实现连接，在所述前轮101组前侧的汽车车头部配置有燃油动力系统，在所述后轮201组后侧的汽车尾部配置有电能动力系统；还包括充电式蓄电组件20，所述充电式蓄电组件20的输出端连接电能动力系统，所述充电式蓄电组件20的输入端连接燃油动力系统以及安装在汽车车顶部位的车顶光伏发电组件21。
33.新能源汽车启动后通过控制燃油动力系统、电能动力系统的运转可以实现整车采用纯电模式、混动模式还是纯油模式，转换简单快捷，可以根据不同需求实现快速转换与选择；同时，本系统采用的充电式蓄电组件20还可以通过插接电源实现充电并作为纯电动汽车驾驶。
34.在上述任一方案中优选的是，所述燃油动力系统包括安装在汽车车头部位的发动机3，所述发动机3的输出端连接有一定轴旋转的燃油动力输出轴4，在所述燃油动力输出轴4上滑动键连接安装有燃油输出齿轮5，所述燃油输出齿轮5通过沿所述燃油动力输出轴4轴向滑动实现与固定在所述前轴1上的前轴驱动齿轮6配合传动或分离；所述发动机3产生的能力一部分转化为动能、一部分转化为电能并输送至所述充电式蓄电组件20内部储存。
35.燃油动力系统工作时可以起到发电和驱动的双重作用，从而可以达到行驶过程中不断充电的目的，有效地保证电能的充足性，最大程度提高车辆的续航能力。
36.在上述任一方案中优选的是，所述电能动力系统包括安装在汽车尾部的电动机7，所述电动机7的输出端连接有一定轴旋转的电动动力输出轴8，在所述电动动力输出轴8上
滑动键连接安装有电动输出齿轮9，所述电动输出齿轮9通过沿所述电动动力输出轴8周向滑动实现与固定在所述后轴2上的后轴驱动齿轮10配合传动或分离；所述电动机7用于接收来自充电式蓄电组件20的电能并将其转化成动能。
37.电能动力系统作为低速大扭矩启动的动力，可以有效地保证启动的低噪音、大扭矩状态，有效地提高低速驾驶时的车辆性能；通过自充电式蓄电组件20为电能动力系统来保证电能的充足性。
38.在上述任一方案中优选的是，所述增幅传动单元由前轴1增幅机构与后轴2增幅机构组成；前轴1增幅机构与后轴2增幅机构相互间隔设置在前轴1与后轴2之间。
39.实施例2：四驱新能源汽车传动系统，包括前轮101组、后轮201组，所述前轮101组、所述后轮201组之间通过增幅传动单元实现连接，在所述前轮101组前侧的汽车车头部配置有燃油动力系统，在所述后轮201组后侧的汽车尾部配置有电能动力系统；还包括充电式蓄电组件20，所述充电式蓄电组件20的输出端连接电能动力系统，所述充电式蓄电组件20的输入端连接燃油动力系统以及安装在汽车车顶部位的车顶光伏发电组件21。
40.新能源汽车启动后通过控制燃油动力系统、电能动力系统的运转可以实现整车采用纯电模式、混动模式还是纯油模式，转换简单快捷，可以根据不同需求实现快速转换与选择；同时，本系统采用的充电式蓄电组件20还可以通过插接电源实现充电并作为纯电动汽车驾驶。
41.在上述任一方案中优选的是，所述前轮101组包括前轴1，在所述前轴1的两端设置有前轮101；所述后轮201组包括后轴2，在所述后轴2的两端设置有后轮201。
42.整个传动系统的前轮101组、后轮201组均在汽车上配置有转向系统。
43.在上述任一方案中优选的是，所述燃油动力系统包括安装在汽车车头部位的发动机3，所述发动机3的输出端连接有一定轴旋转的燃油动力输出轴4，在所述燃油动力输出轴4上滑动键连接安装有燃油输出齿轮5，所述燃油输出齿轮5通过沿所述燃油动力输出轴4轴向滑动实现与固定在所述前轴1上的前轴驱动齿轮6配合传动或分离；所述发动机3产生的能力一部分转化为动能、一部分转化为电能并输送至所述充电式蓄电组件20内部储存。
44.燃油动力系统工作时可以起到发电和驱动的双重作用，从而可以达到行驶过程中不断充电的目的，有效地保证电能的充足性，最大程度提高车辆的续航能力。
45.在上述任一方案中优选的是，所述电能动力系统包括安装在汽车尾部的电动机7，所述电动机7的输出端连接有一定轴旋转的电动动力输出轴8，在所述电动动力输出轴8上滑动键连接安装有电动输出齿轮9，所述电动输出齿轮9通过沿所述电动动力输出轴8周向滑动实现与固定在所述后轴2上的后轴驱动齿轮10配合传动或分离；所述电动机7用于接收来自充电式蓄电组件20的电能并将其转化成动能。
46.电能动力系统作为低速大扭矩启动的动力，可以有效地保证启动的低噪音、大扭矩状态，有效地提高低速驾驶时的车辆性能；通过自充电式蓄电组件20为电能动力系统来保证电能的充足性。
47.在上述任一方案中优选的是，所述增幅传动单元由前轴1增幅机构与后轴2增幅机
构组成；前轴1增幅机构与后轴2增幅机构相互间隔设置在前轴1与后轴2之间。
48.增幅传动单元上设置的前轴1增幅机构与后轴2增幅机构可以有效地将前轴1与后轴2实现传动连接，从而达到双驱变四驱的目的，有效地保证行驶过程中根据需要转换汽车的传动与驱动模式，提高驾驶性能。
49.在上述任一方案中优选的是，所述前轴1增幅机构包括一设置在前轴1与后轴2之间的前轴增幅传动轴11，所述前轴增幅传动轴11为定轴定位旋转结构，所述前轴增幅传动轴11与前轴1、后轴2相互垂直，所述前轴增幅传动轴11的前端通过固定安装的前轴传动固定锥齿轮系13实现与前轴1的传动，所述前轴增幅传动轴11的后端固定有一后轴定位锥齿轮14，在所述后轴2上滑动键连接安装有后轴滑移锥齿轮15，所述后轴滑移锥齿轮15通过沿所述后轴2轴向移动来实现与后轴定位锥齿轮14的啮合传动或分离。
50.前轴1增幅机构可以通过控制后轴滑移锥齿轮15的移动实现其在运转时能否将前轴1与后轴2连接传动，以此来实现双驱与四驱的转换，单轴运行时，实现由前轴1输出动力至后轴2并进行后轴2增幅。
51.在上述任一方案中优选的是，所述后轴2增幅机构包括一设置在前轴1与后轴2之间的后轴增幅传动轴12，所述后轴增幅传动轴12为定轴定位旋转结构，所述后轴增幅传动轴12与前轴增幅传动轴11平行间隔设置，所述后轴增幅传动轴12的后端通过固定安装的后轴传动固定锥齿轮系16实现与后轴2的传动，所述后轴增幅传动轴12的前端固定有一前轴定位锥齿轮17，在所述前轴1上滑动键连接安装有前轴滑移锥齿轮18，所述前轴滑移锥齿轮18通过沿所述前轴1轴向移动来实现与前轴定位锥齿轮17的啮合传动或分离。
52.后轴2增幅机构可以通过控制前轴滑移锥齿轮18的移动实现其在运转时能否将前轴1与后轴2连接传动，以此来实现双驱与四驱的转换，单轴运行时，实现由后轴2输出动力至前轴1并进行后轴2增幅。
53.当双轴运行时，前轴1增幅机构、后轴2增幅机构相互增幅实现强劲动力输出。
54.本发明还提供一种四驱新能源汽车传动系统的计算机自动化分流控制方法，所述四驱新能源汽车传动系统为如上述的四驱新能源汽车传动系统，包括如下步骤：s1：按压启动按钮，启动上述具有四驱新能源汽车传动系统的新能源车辆；s2：汽车启动后，配套车机系统实时监测车辆行驶参数；s3：根据反馈的车辆行驶参数控制上述四驱新能源汽车传动系统自动转换驱动模式；s4：低速启动：系统控制或人为操控汽车配套的换挡系统，实现低速状态下电动机7大扭矩输出、发动机3闲置，进入纯电模式1，该模式下仅后置发电机19工作+后轮201双驱；s4：加速行驶：纯电模式1状态下汽车平稳运行，系统控制前轴1增幅机构或者后轴2增幅机构工作，进入纯电模式2：该模式下仅后置发电机19工作+单轴四驱，纯电模式2状态下以节能状态应对低速快速提速；s5：加速超车：纯电模式2状态下汽车平稳运行，系统控制前轴1增幅机构和后轴2增幅机构同时工作，进入纯电模式3，该模式下仅后置发电机19工作+双轴四驱，该纯电节能模式下动力传
动的平稳实现快速提速超车；s6：进入恶劣路况后转换传动模式：s7：当电能耗尽时，转化为纯燃油模式，该模式下进前置发动机3工作，该模式下通过控制前轴1增幅机构、后轴2增幅机构工作的数量可实现纯油双驱、纯油单轴四驱、纯油双轴四驱的子模式，以应对不同路况；s8：车辆纯油模式下平稳运行，保持动能输出同时为充电式蓄电组件20补充电能；另外，在晴天状态下保持车顶光伏发电组件21工作来增加汽车总行驶里程。
55.在上述任一方案中优选的是，步骤s6中进入恶劣路况时，纯电模式3状态下平稳运行的汽车，通过系统控制发电机19、电动机7同时工作并实现车轮驱动传动，且前轴1增幅机构和后轴2增幅机构闲置，此时进入混动模式1，该模式下前置发动机3、后置发电机19相互匹配转速实现共同工作+独立四驱；同时，根据路况复杂情况适当选择与调整系统模式至混动模式2或混动模式3或混动模式4，以应对复杂路况、增强脱困能力。
56.在上述任一方案中优选的是，其中，混动模式2（电动为主）：该模式下前置发动机3、后置发电机19同时匹配工作+单轴四驱+后轴2增幅前轴1。
57.混动模式3（燃油为主）： 该模式下前置发动机3、后置发电机19同时匹配工作+单轴四驱+前轴1增幅后轴2。
58.混动模式4（强劲动力模式）：该模式下前置发动机3、后置发电机19同时匹配工作双轴四驱，用于增强整车的脱困能力与动力输送能力。
59.本系统设计的新的传动系统能够实现油电混合，同时可以利用太阳能实现发电，整体更加节能环保，同时又有效地兼顾了整车的形式动力及动能，保证整车动力的充沛性。整个传动系统具备十几种传动模式，可以有计算机控制后通过模式的转换来提高驾驶体验、保证汽车的动力供应；系统可以根据需要选择纯电模式、混动模式或者纯油模式等大模式的前提下还可以根据需要选择增幅传动单元中对应前轴1增幅机构和后轴2增幅机构的按需开启实现不同模式下的双驱、四驱的转化，有效地提高整个系统的传动多样性。整车可以自由切换前驱、后驱、双驱、四驱，可以更好地应对多种复杂情况，答复提高整车的脱困性能。
60.以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
61.本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。