混合动力汽车兼备了纯电动汽车和常规动力汽车的优点，相对常规动力汽车具有优良的 动力性、燃油经济性和排放性能，是目前国内外新型汽车动力传动系统研发的重点之一，各 大汽车公司均开展了混合动力汽车技术的研发，各种混合动力汽车相继面世，并得到了用户 和市场的广泛关注。
全轮驱动混合动力汽车可以实现四轮驱动，提高了通过性；前后桥均可回收再生制动能 量，提高了再生制动时的能量回收率；可以实现动力不中断换档，提高了整车动力性和换档 平顺性；已经成为混合动力汽车研发的重要方向之一。
在现有的全轮驱动混合动力系统中，美国专利US 6,383,114 B1涉及到丰田公司一种 THS-C四轮驱动混合动力传动系统，具体应用在丰田ESTIMA混合动力车上，前轮驱动采用了 行星排带CVT的混合动力传动系统，结构较复杂，成本相对较高。美国专利US 6,334,498 B1涉及到一种前轮采用AT，后轮采用电驱动后桥的传动系统，因为前轮传动系统没有电机， 系统的混合度不高，性能相对较差。美国专利US 2006/0011395 A1涉及到丰田公司一种前 轮采用行星排、两个电机，后轮采用电驱动后桥的传动系统，具体应用在丰田LEXUS混合动 力车上，该系统应用了3个主电机，系统较复杂，成本相对较高。美国专利US 2003/0085062 A1涉及到在采用分动箱的四轮驱动系统中加入了电机构成的混合动力系统，其中四轮驱动采 用机械连接，两轮/四轮驱动的选择要采用机械式的分动箱来切换。

本发明的目的是为满足全轮驱动混合动力传动系统的需要，克服上述已有全轮驱动混合 动力技术的不足，设计出一种ISG型全轮驱动混合动力汽车的驱动系统，并进一步提出了驱 动方法，满足全轮驱动混合动力系统驱动的要求。
在文献查阅中，还没有发现一种前轮采用ISG电机、发动机、自动离合器或AMI自动变 速器构成的传动方式，后轮采用电驱动后桥方式构成的全轮驱动混合动力系统。
本发明提出的全轮驱动混合动力驱动系统主要包括ISG电机、发动机、自动离合器或AMT 自动变速器、后轮驱动电机、后轮驱动减速/差速器等。前轮驱动采用发动机、曲轴安装的 盘式ISG电机和自动离合器或AMT自动变速器，盘式ISG电机安装于发动机和自动离合器或 AMT自动变速器之间；后轮驱动采用后轮驱动电机、后轮驱动减速/差速器构成的电动后桥， 前后轮驱动系统共同构成了ISG型全轮驱动混合动力传动系统。所述发动机连接有发动机控 制器ECU，用于控制发动机，ISG电机连接有前轮ISG电机控制器IPU1，控制前轮ISG电机， 自动离合器或AMT自动变速器连接有自动离合器或AMT自动变速器控制器TCU，后轮驱动电 机连接有后轮驱动电机控制器IPU2，这些控制器与混合动力系统控制器HCU、整车信息显示 器DCU、防抱死控制器ABS、电池管理系统BCM作为整车CAN控制局域网的节点，共同构成 混合动力整车驱动控制系统，
本驱动系统实现驱动的方法包括停车模式、启动模式、停车发电模式、发动机驱动模式、 电动驱动模式、电动机助力模式和再生制动模式7种模式共14种工况。通过CAN控制局域 网、多个控制器和动力传动系统，便可以对全轮驱动混合动力系统电机、发动机的运行状态 和运行特性进行控制，实现整车系统的协调运行。
本发明和其它全轮驱动混合动力传动方案相比，前轮驱动采用了发动机、曲轴安装的盘 式ISG电机和自动离合器/AMT自动变速器，后轮驱动采用了后轮驱动电机、后轮驱动减速/ 差速器构成的电动后桥，前后轮驱动共同组成了全轮驱动混合动力系统，整个传动方案相对 简单有效，成本相对较低，易于工程实现，系统具有并联、串联和混联驱动模式，有纯电动 工况，能够获得较理想的整车匹配控制效果。
附图说明
图1全轮驱动混合动力驱动系统结构原理图
图2全轮驱动混合动力驱动系统工况切换示意图
图3全轮驱动混合动力驱动系统工况1原理图
图4全轮驱动混合动力驱动系统工况2原理图
图5全轮驱动混合动力驱动系统工况3原理图
图6全轮驱动混合动力驱动系统工况4原理图
图7全轮驱动混合动力驱动系统工况5原理图
图8全轮驱动混合动力驱动系统工况6原理图
图9全轮驱动混合动力驱动系统工况7原理图
图10全轮驱动混合动力驱动系统工况8原理图
图11全轮驱动混合动力驱动系统工况9原理图
图12全轮驱动混合动力驱动系统工况10原理图
图13全轮驱动混合动力驱动系统工况11原理图
图14全轮驱动混合动力驱动系统工况12原理图
图15全轮驱动混合动力驱动系统工况13原理图
图16全轮驱动混合动力驱动系统工况14原理图

图1给出了全轮驱动混合动力系统的驱动系统的结构原理图，驱动系统主要由起动电机 1、12V铅酸电池12、发动机2、ECU发动机控制器6、盘型ISG电机13、IPU1前轮ISG电机 控制器16、自动离合器14、变速器15、TCU自动离合器/AMT自动变速器控制器18、前驱动 轴4、前轮3、后轮驱动电机23、IPU2后轮驱动电机控制器9、288V镍氢动力电池19、BCM 电池管理系统21、后桥减速/差速器11、后驱动轴22、后轮10、HCU混合动力系统控制器 17构成，驱动系统与DCU整车信息显示器5、油箱7、DC/DC变换器8、ABS防抱死控制器20 构成配套混合动力系统。。
其中盘型ISG电机13位于发动机2和自动离合器14/AMT自动变速器15之间，ISG电机 13的转子的一端与发动机2的输出端曲轴连接，另一端与离合器14的飞轮及摩擦盘连接， ISG电机13的定子与发动机2连接端面和变速器15连接端面相连，并位于两者中间。启动 电机1安装在发动机2侧，其输出启动齿轮端与离合器14的飞轮齿圈啮合。自动离合器14 的离合器片与AMT自动变速器的输入轴相连。AMT自动变速器14的输出与两个传动半轴4 相连，传动半轴4最终与前车轮3相连。他们共同构成了前轮驱动用的ISG型混合动力驱动 系统。
后轮驱动电机23的输出与后桥减速/差速器11输入端相连，后桥减速/差速器11输出 端与后驱动半轴22相连，后驱动半轴22最终与后车轮10相连，它们共同构成了电驱动后 桥，而前后轮驱动系统共同构成了ISG型全轮驱动混合动力传动系统。
所述发动机2连接有发动机控制器ECU 6，前轮ISG电机13连接有ISG电机控制器IPU1 16，自动离合器14或AMT自动变速器15连接有自动离合器或AMT自动变速器控制器TCU18； 后轮驱动电机23连接有后轮驱动电机控制器IPU29，动力电池19连接有电池管理系统BCM 21与混合动力系统控制器HCU17、整车信息显示器DCU5、防抱死控制器ABS20作为整车 CAN控制局域网的节点共同构成混合动力整车驱动控制系统。其中DCU5显示整车状态和信 息，ECU6用于控制发动机，IPU116和IPU29分别控制前轮ISG电机13和后轮驱动电机 23，TCU18用于控制自动离合器14/AMT自动变速器15，ABS 20用于制动防抱死控制，BCM21 用于动力电池19的充放电管理，HCU17通过CAN网络对混合动力系统进行综合控制。整车 电机驱动系统(13、23、16、9)由288V动力电池19供电，整车12V系统的供电由288V动 力电池19通过DC/DC变换器8给12V电池12充电。
由图2可见，具有上述驱动系统的全轮驱动混合动力整车运行分为7种模式14种工况： 在停车模式下有工况1，启动模式下有工况2和工况3，停车发电模式下有工况4，电动驱 动模式下有工况5、工况6、工况7，发动机驱动模式下有工况8和工况9，电动机助力 模式下有工况10、工况11和工况12，再生制动模式下有工况13和工况14。
在停车模式下(工况1)。在停车模式下，如果有起车的意愿，当动力电池19电量小时， 汽车由停车模式切换到启动模式，如果动力电池19还有适当电量，则用ISG电机13启动发 动机2(进入工况2)；如果动力电池19电量不足或环境温度太低，放不出电，则采用12V 电池12系统驱动起动电机1启动发动机2(进入工况3)；在停车模式下，当有起车需求， 如果动力电池19电量大时，则汽车由停车模式切换到电动驱动模式，如果动力电池19电量 依然足，则仅采用后轮驱动电机23驱动整车前进(进入工况5)；如果动力电池19电量降低 到一定值，则在后轮驱动电机23驱动整车前进的同时，用ISG电机13启动发动机2(进入 工况6)；如果动力电池19电量较低，外界负荷不大，车速又不够高，则进入串联驱动状态， 即发动机2带动ISG电机13发电，所发出的电与动力电池19的电共同用于后轮驱动电机23 驱动整车前进(进入工况7)；
在启动模式下，系统根据动力电池19电量大小和环境温度情况，判断是否能放出大电 流，决定在离合器14断开的情况下是用ISG电机13启动发动机2(工况2)，还是用常规12V 电机1启动发动机2(工况3)。在启动模式下，如果没有进一步起车的意愿，则进入停车发 电模式，离合器14分离，发动机2带动ISG电机13发电(进入工况4)。启动模式下如果有 起车的需求，则转换到发动机驱动模式，如果此时动力电池19电量不足，则发动机2在驱 动整车前进的同时，驱动ISG电机13发电，即边行车边发电(进入工况9)，如果动力电池 19电量充足，则仅有发动机2的动力驱动整车前进，ISG电机13不发电(进入工况8)；
在停车发电模式下，离合器14分离，发动机2带动ISG电机13发电，所发出的电为外 界用电设备供电或给车载动力电池19充电(工况4)。在停车发电模式下，当没有进一步起 车意愿，没有外界用电，而动力电池19电量又足够高时，转换到停车模式(进入工况1)； 在停车发电模式下，当有起车意愿，若动力电池19电量低，则转换到发动机驱动模式，如 果此时动力电池19电量严重不足，则发动机2在驱动整车前进的同时，驱动ISG电机13发 电，即边行车边发电(进入工况9)，如果动力电池19电量还够，则仅由发动机2的动力驱 动整车前进，ISG电机13不发电(进入工况8)；在停车发电模式下，若动力电池19电量高， 又有起车意愿，则转换到电动驱动模式：则采用后轮驱动电机23驱动整车前进(进入工况5)； 如果动力电池19电量降低到一定值，则在后轮驱动电机23驱动整车前进的同时，用ISG电 机13启动发动机2(进入工况6)；如果动力电池19电量较低，外界负荷不大，车速又不够 高，则进入串联驱动状态，即发动机2带动ISG电机13发电，所发出的电与动力电池19的 电共同用于后轮驱动电机23驱动整车前进(进入工况7)；
在发动机驱动模式下，发动机2输出动力驱动汽车前进，如果此时动力电池19电量严 重不足，则发动机2在驱动整车前进的同时，驱动ISG电机13发电，即边行车边发电(工 况9)，如果动力电池19电量还够，则仅由发动机2的动力驱动整车前进，ISG电机13不发 电(工况8)。在发动机驱动模式下，如果车速较低，道路载荷较小，动力电池19电量足够， 则转换到电动驱动模式，采用后轮驱动电机23驱动整车前进(进入工况5)；如果动力电池 19电量降低到一定值，则在后轮驱动电机23驱动整车前进的同时，用ISG电机13启动发动 机2(进入工况6)；如果动力电池19电量较低，外界负荷不大，车速又不够高，则进入串 联驱动状态，即发动机2带动ISG电机13发电，所发出的电与动力电池19的电共同用于后 轮驱动电机23驱动整车前进(进入工况7)；在发动机驱动模式下，如果有电动助力需求， 动力电池19电量也足够，则转换到电动机助力模式，如果需要较大的驱动扭矩进行紧急加 速，且当前动力电池19电量足够，则ISG盘式电机13和后驱电机23均输出动力，与发动 机一起共同驱动整车前进(进入工况10)；如果动力电池19电量不足，或需要优化发动机 2的工作点，可采用混联驱动，发动机2带动ISG电机13发电，同时驱动整车前进，ISG电 机13所发出的电和动力电池19的电共同用于后轮驱动电机23，与发动机2一起共同驱动整 车前进(进入工况11)；如果动力电池19电量较多，也不需要ISG电机13调节发动机工况 点，则ISG电机13不工作，由发动机2和后轮驱动电机23共同驱动整车前进(进入工况12)； 在发动机驱动模式下，如果有制动需求，则切换到再生制动模式，在较高速再生制动时，发 动机2不熄火，由ISG电机13和后轮驱动电机23同时作发电机使用，回收再生制动时的制 动能量，将所发的电给动力电池19充电(进入工况13)，若不再制动，则返回发动机驱动模 式；在较低速再生制动时，发动机2熄火，由ISG电机13和后轮驱动电机23同时作发电机 使用，回收再生制动时的制动能量，将所发的电给动力电池19充电(进入工况14)。
在电动驱动模式下，如果动力电池19电量足够，则采用后轮驱动电机23驱动整车前进 (工况5)；如果动力电池19电量降低到一定值，则在后轮驱动电机23驱动整车前进的同时， 用ISG电机13启动发动机2(工况6)；如果动力电池19电量较低，外界负荷不大，车速又 不够高，则进入串联驱动状态，即发动机2带动ISG电机13发电，所发出的电与动力电池 19的电共同用于后轮驱动电机23驱动整车前进(工况7)；在电动驱动模式下，如果车速较 高或道路载荷较大，则转换到发动机驱动模式，由发动机2输出动力驱动汽车前进，如果此 时动力电池19电量严重不足，则发动机2在驱动整车前进的同时，驱动ISG电机13发电， 即边行车边发电(进入工况9)，如果动力电池19电量还够，则仅由发动机2的动力驱动整 车前进，ISG电机13不发电(进入工况8)；在电动驱动模式下，如果行车制动，则切换到 再生制动模式，由ISG电机13和后轮驱动电机23同时作发电机使用，回收再生制动时的制 动能量，将所发的电给动力电池19充电(进入工况14)；
在电动机助力模式下，如果需要较大的驱动扭矩进行紧急加速，且当前动力电池19电 量足够，则ISG盘式电机13和后驱电机23均输出动力，与发动机2一起共同驱动整车前进 (工况10)；如果动力电池19电量不足，或需要优化发动机2的工作点，采用混联驱动，发 动机2带动ISG电机13发电的同时驱动整车前进，ISG电机13所发出的电和动力电池19 的电共同用于后轮驱动电机23，与发动机2一起共同驱动整车前进(工况11)；如果动力电 池19电量较多，也不需要ISG电机13调节发动机2工况点，则ISG电机13不工作，由发 动机2和后轮驱动电机23共同驱动整车前进(工况12)；在电动机助力模式下，如果不再有 助力需求，则切换到发动机驱动模式，由发动机2输出动力驱动汽车前进，如果此时动力电 池19电量严重不足，则发动机2在驱动整车前进的同时，驱动ISG电机13发电，即边行车 边发电(进入工况9)，如果动力电池19电量还够，则仅由发动机2的动力驱动整车前进， ISG电机13不发电(进入工况8)。
在再生制动模式下，较高速再生制动时，发动机2不熄火，由ISG电机13和后轮驱动 电机23同时作发电机使用，回收再生制动时的制动能量，将所发的电给动力电池19充电(工 况13)；在较低速再生制动时，发动机2熄火，由ISG电机13和后轮驱动电机23同时作发 电机使用，回收再生制动时的制动能量，将所发的电给动力电池19充电(工况14)。在再生 制动模式下，当车速为零，变速器挡位在空挡，有停车意愿时，则间隔适当时间后，由再生 制动模式切换到停车模式，各系统处于待机状态，没有动力输出(进入工况1)；在再生制动 模式下，若不再制动，并且当前动力电池19电量充足，车速不高，发动机2熄火，则进入 电动驱动模式，采用后轮驱动电机23驱动整车前进(进入工况5)；如果动力电池19电量降 低到一定值，则在后轮驱动电机23驱动整车前进的同时，用ISG电机13启动发动机2(进 入工况6)；如果动力电池19电量较低，外界负荷不大，车速又不够高，则进入串联驱动状 态，即发动机2带动ISG电机13发电，所发出的电与动力电池19的电共同用于后轮驱动电 机23驱动整车前进(进入工况7)；在再生制动模式下，若不再制动，并且车速较高，发动 机2未熄火，则进入发动机驱动模式，由发动机2输出动力驱动汽车前进，如果此时动力电 池19电量严重不足，则发动机2在驱动整车前进的同时，驱动ISG电机13发电，即边行车 边发电(进入工况9)，如果动力电池19电量还够，则仅由发动机2的动力驱动整车前进， ISG电机13不发电(进入工况8)。
图3为停车工况1，混合动力系统均未工作。
图4为工况2，自动离合器14分离，油箱7为发动机2供油，288V动力电池19为IPU1 16供电，控制ISG电机13启动发动机2。288V动力电池19通过DC/DC变换器8为12V铅 酸电池12充电。
图5为工况3，自动离合器14分离，油箱7为发动机2供油，288V动力电池19通过 DC/DC变换器8为12V铅酸电池12充电，12V电池12驱动起动电机1启动发动机2。
图6为工况4，自动离合器14分离，油箱7为发动机2供油，发动机2带动ISG电机 13发电，ISG电机13通过电机控制器IPU1 16给288V动力电池19充电。288V动力电池 19通过DC/DC变换器8为12V铅酸电池12充电。
图7为工况5，自动离合器14分离或AMT自动变速器15置于空挡，288V动力电池19 通过电机控制器IPU2 9驱动控制后轮驱动电机23，后轮驱动电机23的动力通过后桥减速/ 差速齿轮箱11、后轮驱动半轴22驱动后车轮10。288V动力电池19通过DC/DC变换器8为 12V铅酸电池12充电。
图8为工况6，288V动力电池19通过电机控制器IPU2 9驱动控制后轮驱动电机23， 后轮驱动电机23的动力通过后桥减速/差速齿轮箱11、后轮驱动半轴22驱动后车轮10。自 动离合器14分离或AMT自动变速器15置于空挡，288V动力电池19通过电机控制器IPU1 16 驱动控制ISG电机13启动发动机2。288V动力电池19通过DC/DC变换器8为12V铅酸电池 12充电。
图9为工况7，288V动力电池19通过电机控制器IPU2 9驱动控制后轮驱动电机23， 后轮驱动电机23的动力通过后桥减速/差速齿轮箱11、后轮驱动半轴22驱动后车轮10。自 动离合器14分离或AMT自动变速器15置于空挡，油箱7为发动机2供油，发动机2带动ISG 电机13发电，ISG电机13通过电机控制器IPU1 16给288V动力电池19充电。288V动力 电池19通过DC/DC变换器8为12V铅酸电池12充电。
图10为工况8，自动离合器14结合，油箱7为发动机2供油，发动机2发出的动力通 过ISG电机13、自动离合器14/AMT自动变速器15、前轮驱动半轴4驱动前车轮3。288V动 力电池19通过DC/DC变换器8为12V铅酸电池12充电。
图11为工况9，自动离合器14结合，油箱7为发动机2供油，发动机2发出的动力通 过ISG电机13、自动离合器14/AMT自动变速器15、前轮驱动半轴4驱动前车轮3。发动机 2带动ISG电机13发电，ISG电机13通过电机控制器IPU1 16给288V动力电池19充电。 288V动力电池19通过DC/DC变换器8为12V铅酸电池12充电。
图12为工况10，自动离合器14结合，油箱7为发动机2供油，288V动力电池19为 IPU1 16供电，驱动控制ISG电机13，发动机2和ISG电机13共同发出的动力通过自动离 合器14/AMT自动变速器15、前轮驱动半轴4驱动前车轮3。288V动力电池19通过电机控制 器IPU2 9驱动控制后轮驱动电机23，后轮驱动电机23的动力通过后桥减速/差速齿轮箱 11、后轮驱动半轴22驱动后车轮10。288V动力电池19通过DC/DC变换器8为12V铅酸电 池12充电。
图13为工况11，自动离合器14结合，油箱7为发动机2供油，发动机2发出的动力 通过自动离合器14/AMT自动变速器15、前轮驱动半轴4驱动前车轮3。288V动力电池19 通过电机控制器IPU2 9驱动控制后轮驱动电机23，后轮驱动电机23的动力通过后桥减速/ 差速齿轮箱11、后轮驱动半轴22驱动后车轮10。发动机2带动ISG电机13发电，ISG电机 13通过电机控制器IPU1 16给288V动力电池19充电。288V动力电池19通过DC/DC变换 器8为12V铅酸电池12充电。
图14为工况12，自动离合器14结合，油箱7为发动机2供油，发动机2发出的动力 通过自动离合器14/AMT自动变速器15、前轮驱动半轴4驱动前车轮3。288V动力电池19 通过电机控制器IPU2 9驱动控制后轮驱动电机23，后轮驱动电机23的动力通过后桥减速/ 差速齿轮箱11、后轮驱动半轴22驱动后车轮10。288V动力电池19通过DC/DC变换器8为 12V铅酸电池12充电。
图15为工况13，自动离合器14结合，油箱7为发动机2供油，制动能量通过前车轮 3、前轮驱动半轴4、自动离合器14/AMT自动变速器15驱动ISG电机13和发动机2，ISG 电机13通过电机控制器IPU1 16将制动机械能转换成电能给288V动力电池19充电。制动 能量通过后车轮10、后轮驱动半轴22、后桥减速/差速齿轮箱11驱动后轮驱动电机23，后 轮驱动电机23通过电机控制器IPU2 9将制动机械能转换成电能给288V动力电池19充电。 288V动力电池19通过DC/DC变换器8为12V铅酸电池12充电。
图16为工况14，发动机2熄火，自动离合器14结合，制动能量通过前车轮3、前轮 驱动半轴4、自动离合器14/AMT自动变速器15驱动ISG电机13和发动机2，ISG电机13 通过电机控制器IPU1 16将制动机械能转换成电能给288V动力电池19充电。制动能量通 过后车轮10、后轮驱动半轴22、后桥减速/差速齿轮箱11驱动后轮驱动电机23，后轮驱动 电机23通过电机控制器IPU2 9将制动机械能转换成电能给288V动力电池19充电。288V 动力电池19通过DC/DC变换器8为12V铅酸电池12充电。
在本实施例中：
发动机可采用长安汽车厂的混合动力专用475电喷发动机；
电机及控制器可采用上海御能和中科易能的电机及控制器；
动力电池及管理系统可采用中山中炬森莱的镍氢动力电池及管理系统；
其余混合动力部件可采用长安汽车厂混合动力车用部件。