CN103832263A - 用于车辆的动力传动系统及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆的动力传动系统及具有其的车辆。所述用于车辆的动力传动系统包括：单排单级行星齿轮机构，所述单排单级行星齿轮机构包括太阳轮、行星轮、行星架和内齿圈；发动机，所述发动机的输出端与所述行星架相连；第一电机，所述第一电机与所述太阳轮相连；第二电机和双离合器变速器，所述第二电机的输出端与所述双离合器变速器的输入端相连；以及输出轴，所述输出轴分别与所述内齿圈和所述双离合器变速器的输出端进行配合传动以将所述发动机、所述第一电机和所述第二电机中的至少一个输出的动力输出给所述车辆的车轮。根据本发明实施例的用于车辆的动力传动系统，结构简单、紧凑、可实现多挡位输出且燃油经济性高。

Description

用于车辆的动力传动系统及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及车辆领域，具体而言，涉及一种用于车辆的动力传动系统及具有该用于车辆的动力传动系统的车辆。

背景技术

混合动力汽车由一台排量较小的发动机和两台电动机提供动力，动力通过齿轮组件的耦合后驱动车辆,实现动力耦合的齿轮组件可分为两种类型：行星齿轮系和平行轴式，通过控制几个离合器或制动器的结合和分离来实现调速、动力分流等功能。

相关技术中，采用行星齿轮系结构时，多采用前行星排进行动力分流，后行星排机构采用拉维娜或辛普森机构进行调速，执行元件多、行星机构布置困难、传递效率低且制造工艺要求高。

采用平行轴式结构时，其中一个电动机与发动机同轴连接，另一个电动机用于单独驱动车辆，纯电动模式下存在能源浪费，且发动机单独驱动车辆时，可选择挡位少，燃油经济性低且驾驶乐趣少。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种结构简单、紧凑、控制元件少、制造成本低，可实现多挡位输出且燃油经济性高的用于车辆的动力传动系统。

本发明的另一个目的在于提出一种具有所述用于车辆的动力传动系统的车辆。

为了实现上述目的，根据本发明第一方面的实施例提出一种用于车辆的动力传动系统的车辆。所述用于车辆的动力传动系统的车辆包括：单排单级行星齿轮机构，所述单排单级行星齿轮机构包括太阳轮、行星轮、行星架和内齿圈；发动机，所述发动机的输出端与所述行星架相连；第一电机，所述第一电机与所述太阳轮相连；第二电机和双离合器变速器，所述第二电机的输出端与所述双离合器变速器的输入端相连；以及输出轴，所述输出轴分别与所述内齿圈和所述双离合器变速器的输出端进行配合传动以将所述发动机、所述第一电机和所述第二电机中的至少一个输出的动力输出给所述车辆的车轮。

根据本发明实施例的用于车辆的动力传动系统，通过设置单排单级行星齿轮机构对所述发动机、所述第一电机以及所述第二电机输出的动力进行耦合，并通过所述双离合器变速器对所述第二电机输出的动力进行调速，使得用于车辆的动力传动系统，结构简单、紧凑、控制元件少、制造成本低，可实现多挡位输出且燃油经济性高。特别是，在纯电动输出模式下，所述第二电机尽可能在最高效的转速下工作，能源利用率高，同时通过所述双离合器变速器进行多挡位输出，增加了驾驶乐趣。而且，在所述发动机E-CVT输出模式下，所述发动机始终处于最佳燃油经济性的工况，可以通过改变所述第一电机的转速，使得输出转速连续变化，进而大大提高了驾驶舒适性。此外，根据本发明实施例的动力传动系统具有多种工作模式，可以更好地满足驾驶要求，大大改善车辆的燃油经济性。

另外，根据本发明上述实施例的用于车辆的动力传动系统的车辆还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述双离合器变速器包括：第一输入轴、第二输入轴和中间轴，所述第一输入轴与所述中间轴之间通过多组奇数挡齿轮副传递动力，所述第二输入轴与所述中间轴之间通过多组偶数挡齿轮副传递动力，所述中间轴与所述输出轴配合传动；第一离合器，所述第一离合器连接在所述第二电机与所述第一输入轴之间以接合或断开所述第二电机与所述第一输入轴；以及第二离合器，所述第二离合器连接在所述第二电机与所述第二输入轴之间以接合或断开所述第二电机与所述第二输入轴。

根据本发明的一个实施例，所述多组奇数挡齿轮副包括：一挡齿轮副和三挡齿轮副，所述一挡齿轮副包括彼此啮合的一挡主动齿轮和一挡从动齿轮，所述一挡主动齿轮套设在所述第一输入轴上且随所述第一输入轴转动，所述一挡从动齿轮空套在所述中间轴上；所述三挡齿轮副包括彼此啮合的三挡主动齿轮和三挡从动齿轮，所述三挡主动齿轮套设在所述第一输入轴上且随所述第一输入轴转动，所述三挡从动齿轮空套在所述中间轴上。

根据本发明的一个实施例，所述一挡从动齿轮与所述三挡从动齿轮之间设置有第一同步器，所述第一同步器用于将所述一挡从动齿轮和所述三挡从动齿轮中的至多一个与所述中间轴相连。

根据本发明的一个实施例，所述多组偶数挡齿轮副包括：二挡齿轮副和四挡齿轮副，所述二挡齿轮副包括彼此啮合的二挡主动齿轮和二挡从动齿轮，所述二挡主动齿轮套设在所述第二输入轴上且随所述第二输入轴转动，所述二挡从动齿轮空套在所述中间轴上；所述四挡齿轮副包括彼此啮合的四挡主动齿轮和四挡从动齿轮，所述四挡主动齿轮套设在所述第二输入轴上且随所述第二输入轴转动，所述四挡从动齿轮空套在所述中间轴上。

根据本发明的一个实施例，所述二挡从动齿轮与所述四挡从动齿轮之间设置有第二同步器，所述第二同步器用于将所述二挡从动齿轮和所述四挡从动齿轮中的至多一个与所述中间轴相连。

根据本发明的一个实施例，所述第一电机、所述第二电机、所述单排单级行星齿轮机构以及所述发动机同轴布置。由此，使得用于车辆的动力传动系统的结构更加紧凑、合理，占用体积小，便于布置在车辆的发动机舱内。

根据本发明的一个实施例，所述发动机、所述第一电机、所述单排单级行星齿轮机构以及所述第二电机在轴向上顺次布置。由此，使得用于车辆的动力传动系统的结构更加紧凑、合理。

根据本发明的一个实施例，所述第一电机的输出轴为中空结构且与所述太阳轮的旋转轴固定并同轴地空套在所述发动机的输出轴外，所述第二电机的输出轴为中空结构且空套在所述输出轴外。

根据本发明的一个实施例，用于车辆的动力传动系统还包括制动器，所述制动器用于制动所述行星架。

根据本发明的一个实施例，所述输出轴与所述双离合器变速器的输出端通过彼此啮合的第一齿轮和第二齿轮传动。

根据本发明第二方面的实施例提出一种车辆。所述车辆包括第一方面所述的用于车辆的动力传动系统。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的用于车辆的动力传动系统的结构示意图。

图2是根据本发明实施例的用于车辆的动力传动系统在纯电动输出模式下一挡传动的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的用于车辆的动力传动系统在纯电动输出模式下二挡传动的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的用于车辆的动力传动系统在纯电动输出模式下三挡传动的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的用于车辆的动力传动系统在纯电动输出模式下四挡传动的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的用于车辆的动力传动系统在发动机E-CVT输出模式下的结构及动力传递路径示意图；

图7是根据本发明实施例的用于车辆的动力传动系统在三动力源输出模式下一挡传动的结构及动力传递路径示意图；

图8是根据本发明实施例的用于车辆的动力传动系统在三动力源输出模式下二挡传动的结构及动力传递路径示意图；

图9是根据本发明实施例的用于车辆的动力传动系统在三动力源输出模式下三挡传动的结构及动力传递路径示意图；

图10是根据本发明实施例的用于车辆的动力传动系统在三动力源输出模式下四挡传动的结构及动力传递路径示意图。

附图标记说明：

用于车辆的动力传动系统100、单排单级行星齿轮机构10、太阳轮11、行星轮12、行星架13、内齿圈14、发动机20、第一电机30、第二电机40、双离合器变速器50、第一输入轴51、第二输入轴52、中间轴53、第一离合器C1、第二离合器C2、第一同步器510、第二同步器520、一挡主动齿轮1a、一挡从动齿轮1b、二挡主动齿轮2a、二挡从动齿轮2b、三挡主动齿轮3a、三挡从动齿轮3b、四挡主动齿轮4a、四挡从动齿轮4b、输出轴60、第一齿轮71、第二齿轮72

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参照图1-图10描述根据本发明实施例的用于车辆的动力传动系统100。如图1-图10所示，根据本发明实施例的用于车辆的动力传动系统100包括：单排单级行星齿轮机构10、发动机20、第一电机30、第二电机40、双离合器变速器50和输出轴60。

单排单级行星齿轮机构10包括太阳轮11、行星轮12、行星架13和内齿圈14。应当理解，单排单级行星齿轮机构10已为现有技术，且已为本领域的普通技术人员所熟知。

发动机20的输出端与行星架13相连，具体地，发动机20的曲轴的一端可以与行星架13相连。第一电机30与太阳轮11相连。第二电机40的输出端（例如，第二电机40的输出轴或转子）与双离合器变速器50的输入端相连。

输出轴60分别于内齿圈14和双离合器变速器50的输出端进行配合传动以将发动机20、第一电机30和第二电机40中的至少一个输出的动力输出给车辆的车轮。应当理解的是，“配合传动”是指可以直接相连以传递动力，或者通过其他中间部件传动，例如图1所示的实施例中，输出轴60的一端与内齿圈14相连，输出轴60的另一端与双离合器变速器50通过相互啮合的第一齿轮71和第二齿轮72传动。

根据本发明实施例的用于车辆的动力传动系统100通过设置单排单级行星齿轮机构10以及双离合器变速器50，并通过控制发动机20停止或运行、以及控制第一电机30和第二电机40的停止或运行速度，可以将发动机20、第一电机30以及第二电机40输出的动力经单排单级行星齿轮耦合后输出给车辆的车轮，实现动力传动系统100的多个工作模式，满足车辆的不同工况。

参考图1所示，双离合器变速器50包括第一输入轴51、第二输入轴52、中间轴53、第一离合器C1和第二离合器C2。

第一输入轴51与中间轴53之间通过多组奇数挡齿轮副传递动力，第二输入轴52与中间轴53之间通过多组偶数挡齿轮副传递动力，中间轴53与输出轴60配合传动。由此用于车辆的动力传动系统100可以根据车速选择与之相适应的传动比传动。

简言之，中间轴53为双离合器变速器50的输出端。如图1所示，中间轴53与输出轴60之间通过第一齿轮71和第二齿轮72配合传动以将第二电机40输出的动力传递给输出轴60。具体而言，第一齿轮71套设在输出轴60外且随输出轴60同步转动，第二齿轮72套设在中间轴53外且随中间轴53同步转动。

第一离合器C1连接在第二电机40与第一输入轴51之间以接合或断开第二电机40与第一输入轴51。第二离合器C2连接在第二电机40与第二输入轴52之间以接合或断开第二电机40与第二输入轴52。

参照图1所示，多组奇数挡齿轮副包括一挡齿轮副和三挡齿轮副。进一步地，一挡齿轮副包括彼此啮合的一挡主动齿轮1a和一挡从动齿轮1b，一挡主动齿轮1a套设在第一输入轴51上且随第一输入轴51转动，一挡从动齿轮1b空套在中间轴53上。也就是说，一挡主动齿轮1a可以与第一输入轴51刚性连接。例如，一挡主动齿轮1a可以通过键槽结构与第一输入轴51刚性连接在一起。一挡从动齿轮1b可以空套在中间轴53上。也就是说，一挡从动齿轮1b可以不随中间轴53一起转动。

三挡齿轮副可以包括彼此啮合的三挡主动齿轮3a和三挡从动齿轮3b。三挡主动齿轮3a可以套设在第一输入轴51上，且三挡主动齿轮3a可以随第一输入轴51转动。也就是说，三挡主动齿轮3a可以与第一输入轴51刚性连接。例如，三挡主动齿轮3a可以通过键槽结构与第一输入轴51连接在一起。三挡从动齿轮3b可以空套在中间轴53上。也就是说，三挡从动齿轮3b可以不随中间轴53一起转动。

进一步地，一挡从动齿轮1b与三挡从动齿轮3b之间可以设置有第一同步器510，第一同步器510用于将一挡从动齿轮1b和三挡从动齿轮3b中的至多一个与中间轴53相连。

也就是说，第一同步器510可以有三个挡位，分别是第一同步器510与一挡从动齿轮1b接合使一挡从动齿轮1b可以随中间轴53转动的一挡在挡位置；第一同步器510与三挡从动齿轮3b接合使三挡从动齿轮3b可以随中间轴53转动的三挡在挡位置；以及空挡位置，即第一同步器510既不与一挡从动齿轮1b接合也不与三挡从动齿轮3b接合，此时一挡从动齿轮1b和三挡从动齿轮均不随中间轴53转动。

参照图1所示，多组偶数挡齿轮副可以包括二挡齿轮副和四挡齿轮副。进一步地，二挡齿轮副可以包括彼此啮合的二挡主动齿轮2a和二挡从动齿轮2b。二挡主动齿轮2a可以套设在第二输入轴52上，且二挡主动齿轮2a可以随第二输入轴52转动。也就是说，二挡主动齿轮2a可以与第二输入轴52刚性连接。例如，二挡主动齿轮2a可以通过键槽结构与第二输入轴52刚性连接在一起。二挡从动齿轮2b可以空套在中间轴53上。也就是说，二挡从动齿轮2b可以不随中间轴53一起转动。

四挡齿轮副可以包括彼此啮合的四挡主动齿轮4a和四挡从动齿轮4b，四挡主动齿轮4a可以套设在第二输入轴52上，且四挡主动齿轮4a可以随第二输入轴52转动。也就是说，四挡主动齿轮4a可以与第二输入轴52刚性连接。例如，四挡主动齿轮4a可以通过键槽结构与第二输入轴52刚性连接在一起。四挡从动齿轮4b可以空套在中间轴53上。也就是说，四挡从动齿轮4b可以不随中间轴53一起转动。

二挡从动齿轮2b与四挡从动齿轮4b之间可以设置有第二同步器520，第二同步器520用于将二挡从动齿轮2b和四挡从动齿轮4b中的至多一个与中间轴53相连。

也就是说，第二同步器520可以有三个挡位，分别是第二同步器520与二挡从动齿轮2b接合使二挡从动齿轮2b可以随中间轴53转动的二挡在挡位置；第二同步器520与四挡从动齿轮4b接合使四挡从动齿轮4b可以随中间轴53转动的四挡在挡位置，以及空挡位置，即第二同步器520既不与二挡从动齿轮2b接合也不与四挡从动齿轮4b接合，此时一挡从动齿轮1b和三挡从动齿轮均不随中间轴53转动。

如图1所示，第一输入轴51和第二输入轴52均为中空结构，且第二输入轴52同轴地套设在第一输入轴51外，第一输入轴51同轴地套设在输出轴60外，由此使双离合器变速器50的结构更简洁，布置更容易，进而使用于车辆的动力传动系统100的结构更简洁，布置更容易。

在本发明的一些实施例中，第一同步器510和第二同步器520在不同位置之间的移动可以通过电动拨叉的拨动实现。

由此，通过第一离合器C1的接合和断开以及第二离合器C2的接合和断开，可以使第二电机40输出的动力通过双离合器变速器50的某一挡位传递给输出轴60。

可以理解的是，本发明以四挡双离合器变速器50为例进行描述用于车辆的动力传动系统100，双离合器变速器50的挡位及结构形式并不限于此，也可以为七挡或八挡双离合器变速器50。

如图1所示，第一电机30、第二电机40、单排单级行星齿轮机构10以及发动机20同轴布置。换言之，第一电机30的转子的转动轴线、第二电机40的转子的转动轴线、太阳轮11的转动轴线以及发动机20的曲轴的转动轴线重合。由此，使得用于车辆的动力传动系统100的结构更加紧凑、合理，占用体积小，便于布置在车辆的发动机舱内。

进一步地，发动机20、第一电机30、单排单级行星齿轮机构10以及第二电机40在轴向上顺次布置。由此，第一电机30和发动机20位于单排单级行星齿轮机构10的一侧，第二电机40位于单排单级行星齿轮机构10的另一侧，使得用于车辆的动力传动系统100的结构更加紧凑、合理。

具体地，如图1所示，第一电机30的输出轴（第一电机30的输出轴可以与第一电机的转子一体形成）为中空结构，且第一电机30的输出轴与太阳轮11的旋转轴固定并同轴地空套在发动机20的输出轴60（也就是发动机20的曲轴）外，第二电机40的输出轴（第二电机40的输出轴可以与第二电机的转子一体形成）为中空结构且空套在输出轴60外。由此，可以进一步提升用于车辆的动力传动系统100的结构的紧凑性和合理性。

通过以上描述可知，用于车辆的动力传动系统100可以用于混合动力车辆上，该用于车辆的动力传动系统100可以实现多种工作模式，例如纯电动输出模式、发动机E-CVT输出模式、三动力源输出模式、倒挡模式等。

下面参照图1并结合图2-图10详细描述三种典型模式下用于车辆的动力传动系统100的工作过程：

需要说明的是，在图6-图10中，箭头仅示意性地表示动力的传动路线。在如图1-图10中，第一离合器C1、第二离合器C2处涂黑或者第一同步器510、第二同步器520的相应侧涂黑表示该换挡执行元件处于工作状态，例如离合器接合或同步器位于相应挡位在挡位置。反之则表示该换挡执行元件未工作，例如离合器断开或同步器位于空挡位置。

如图2-图5所示，用于车辆的动力传动系统100处于纯电动输出模式：第二电机40工作，发动机20处于停机状态，第一电机30在内齿圈14的驱动下空转，在该模式下，第二电机40输出的动力经过双离合器变速器50、第二齿轮72、第一齿轮71、输出轴60后最终传递给车辆的车轮。

如图2所示，第一离合器C1接合，第二离合器C2断开，第一同步器510位于一挡在挡位置，第二电机40输出的动力依次经过第一离合器C1、第一输入轴51、一挡主动齿轮1a、一挡从动齿轮1b、第一同步器510、中间轴53、第二齿轮72、第一齿轮71传递给输出轴60，并最终由输出轴60传递给车辆的车轮。此时，双离合器变速器50处于一挡。

如图3所示，第一离合器C1断开，第二离合器C2接合，第一同步器510位于二挡在挡位置，第二电机40输出的动力依次经过第二离合器C2、第二输入轴52、二挡主动齿轮2a、二挡从动齿轮2b、第二同步器520、中间轴53、第二齿轮72、第一齿轮71传递给输出轴60，并最终由输出轴60传递给车辆的车轮。此时，双离合器变速器50处于二挡。

如图4所示，第一离合器C1接合，第二离合器C2断开，第一同步器510位于三挡在挡位置，第二电机40输出的动力依次经过第一离合器C1、第一输入轴51、三挡主动齿轮3a、三挡从动齿轮3b、第一同步器510、中间轴53、第二齿轮72、第一齿轮71传递给输出轴60，并最终由输出轴60传递给车辆的车轮。此时，双离合器变速器50处于三挡。

如图5所示，第一离合器C1断开，第二离合器C2接合，第二同步器520位于四挡在挡位置，第二电机40输出的动力依次经过第二离合器C2、第二输入轴52、四挡主动齿轮4a、四挡从动齿轮4b、第二同步器520、中间轴53、第二齿轮72、第一齿轮71传递给输出轴60，并最终由输出轴60传递给车辆的车轮。此时，双离合器变速器50处于四挡。

如图6所示，用于车辆的动力传动系统100处于发动机E-CVT输出模式：发动机20始终处于最佳工况，通过对第一电机30进行调速实现无极调速，此时第二电机40可处于停机状态。在该模式下，第一离合器C1和第二离合器C2均处于断开状态，第一同步器510和第二同步器520均处于空挡位置，发动机20输出的动力经过单排单级行星齿轮机构10的齿圈传递到输出轴60后最终传递给车辆的车轮。

如图7-图10所示，用于车辆的动力传动系统100处于三动力源输出模式：发动机20、第一电机30和第二电机40同时运行，第二电机40输出的动力经过双离合器变速器50、第二齿轮72、第一齿轮71输出的动力与发动机20输出的动力以及第一电机30输出的动力，经过单排单级行星齿轮机构10耦合后经输出轴60输出给车辆的车轮。换言之，第二电机40输出的动力经双离合器变速器50调速后与发动机20、第一电机30共同输出的扭矩进行耦合，实现混合动力输出的目的。在该模式下，可以通过对第一电机30和/或第二电机40的调速或动力输出，使发动机20始终处于最佳的动力输出状态（燃油经济性最佳）。

如图7所示，第一离合器C1接合，第二离合器C2断开，第一同步器510位于一挡在挡位置，第二电机40输出的动力依次经过第一离合器C1、第一输入轴51、一挡主动齿轮1a、一挡从动齿轮1b、第一同步器510、中间轴53、第二齿轮72、第一齿轮71传递给输出轴60，发动机20和第一电机30输出的动力经过单排单级行星齿轮机构10耦合后经内齿圈14传递给输出轴60。简言之，发动机20、第一电机30以及第二电机40的动力经过耦合后最终由输出轴60传递给车辆的车轮。此时，双离合器变速器50处于一挡。

如图8所示，第一离合器C1断开，第二离合器C2接合，第一同步器510位于二挡在挡位置，第二电机40输出的动力依次经过第二离合器C2、第二输入轴52、二挡主动齿轮2a、二挡从动齿轮2b、第二同步器520、中间轴53、第二齿轮72、第一齿轮71传递给输出轴60，发动机20和第一电机30输出的动力经过单排单级行星齿轮机构10耦合后经内齿圈14传递给输出轴60。简言之，发动机20、第一电机30以及第二电机40的动力经过耦合后最终由输出轴60传递给车辆的车轮。此时，双离合器变速器50处于二挡。

如图9所示，第一离合器C1接合，第二离合器C2断开，第一同步器510位于三挡在挡位置，第二电机40输出的动力依次经过第一离合器C1、第一输入轴51、三挡主动齿轮3a、三挡从动齿轮3b、第一同步器510、中间轴53、第二齿轮72、第一齿轮71传递给输出轴60发动机20和第一电机30输出的动力经过单排单级行星齿轮机构10耦合后经内齿圈14传递给输出轴60。简言之，发动机20、第一电机30以及第二电机40的动力经过耦合后最终由输出轴60传递给车辆的车轮。此时，双离合器变速器50处于三挡。

如图10所示，第一离合器C1断开，第二离合器C2接合，第二同步器520位于四挡在挡位置，第二电机40输出的动力依次经过第二离合器C2、第二输入轴52、四挡主动齿轮4a、四挡从动齿轮4b、第二同步器520、中间轴53、第二齿轮72、第一齿轮71传递给输出轴60发动机20和第一电机30输出的动力经过单排单级行星齿轮机构10耦合后经内齿圈14传递给输出轴60。简言之，发动机20、第一电机30以及第二电机40的动力经过耦合后最终由输出轴60传递给车辆的车轮。此时，双离合器变速器50处于四挡。

用于车辆的动力传动系统100可以通过第二电机40反转实现倒挡输出模。

由此，根据本发明实施例的用于车辆的动力传动系统100，通过设置单排单级行星齿轮机构10对发动机20、第一电机30以及第二电机40输出的动力进行耦合，并通过双离合器变速器50对第二电机40输出的动力进行调速，使得用于车辆的动力传动系统100，结构简单、紧凑、控制元件少、制造成本低，可实现多挡位输出且燃油经济性高。特别是，在纯电动输出模式下，第二电机40尽可能在最高效的转速下工作，能源利用率高，同时通过双离合器变速器50进行多挡位输出，增加了驾驶乐趣。而且，在发动机20处于E-CVT输出模式下，发动机20始终处于最佳燃油经济性的工况，可以通过改变第一电机30的转速，使得输出转速连续变化，进而大大提高了驾驶舒适性。

此外，根据本发明实施例的动力传动系统100具有多种工作模式，可以更好地满足驾驶要求，大大改善车辆的燃油经济性。

在本发明的另一些实施例中，为了实现第一电机30和第二电机40的同时运行，用于车辆的动力传动系统100还可以用于制动行星架13的制动器（图未示出），从而实现单排单级行星齿轮机构10的动力传输。具体地，发动机20的输出端与行星架13之间还可以设置有用于接合或断开输出端与行星架13的离合装置（图未示出），从而便于制动器对行星架13制动。

根据本发明的实施例进一步提供了包括如上所述的动力传动系统100的车辆。应当理解的是，根据本发明实施例的车辆的其它构成例如行驶系统、转向系统、制动系统等均已为现有技术且为本领域的普通技术人员所熟知，因此对已知结构的详细说明此处进行省略。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种用于车辆的动力传动系统，其特征在于，包括：

单排单级行星齿轮机构，所述单排单级行星齿轮机构包括太阳轮、行星轮、行星架和内齿圈；

发动机，所述发动机的输出端与所述行星架相连；

第一电机，所述第一电机与所述太阳轮相连；

第二电机和双离合器变速器，所述第二电机的输出端与所述双离合器变速器的输入端相连；以及

输出轴，所述输出轴分别与所述内齿圈和所述双离合器变速器的输出端进行配合传动以将所述发动机、所述第一电机和所述第二电机中的至少一个输出的动力输出给所述车辆的车轮。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传动系统，其特征在于，

所述双离合器变速器包括：

第一输入轴、第二输入轴和中间轴，所述第一输入轴与所述中间轴之间通过多组奇数挡齿轮副传递动力，所述第二输入轴与所述中间轴之间通过多组偶数挡齿轮副传递动力，所述中间轴与所述输出轴配合传动；

第一离合器，所述第一离合器连接在所述第二电机与所述第一输入轴之间以接合或断开所述第二电机与所述第一输入轴；以及

第二离合器，所述第二离合器连接在所述第二电机与所述第二输入轴之间以接合或断开所述第二电机与所述第二输入轴。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的动力传动系统，其特征在于，所述多组奇数挡齿轮副包括：一挡齿轮副和三挡齿轮副，

所述一挡齿轮副包括彼此啮合的一挡主动齿轮和一挡从动齿轮，所述一挡主动齿轮套设在所述第一输入轴上且随所述第一输入轴转动，所述一挡从动齿轮空套在所述中间轴上；

所述三挡齿轮副包括彼此啮合的三挡主动齿轮和三挡从动齿轮，所述三挡主动齿轮套设在所述第一输入轴上且随所述第一输入轴转动，所述三挡从动齿轮空套在所述中间轴上。

4.根据权利要求3所述的用于车辆的动力传动系统，其特征在于，

所述一挡从动齿轮与所述三挡从动齿轮之间设置有第一同步器，所述第一同步器用于将所述一挡从动齿轮和所述三挡从动齿轮中的至多一个与所述中间轴相连。

5.根据权利要求2所述的用于车辆的动力传动系统，其特征在于，

所述多组偶数挡齿轮副包括：二挡齿轮副和四挡齿轮副，

所述二挡齿轮副包括彼此啮合的二挡主动齿轮和二挡从动齿轮，所述二挡主动齿轮套设在所述第二输入轴上且随所述第二输入轴转动，所述二挡从动齿轮空套在所述中间轴上；

所述四挡齿轮副包括彼此啮合的四挡主动齿轮和四挡从动齿轮，所述四挡主动齿轮套设在所述第二输入轴上且随所述第二输入轴转动，所述四挡从动齿轮空套在所述中间轴上。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的动力传动系统，其特征在于，所述二挡从动齿轮与所述四挡从动齿轮之间设置有第二同步器，所述第二同步器用于将所述二挡从动齿轮和所述四挡从动齿轮中的至多一个与所述中间轴相连。

7.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传动系统，其特征在于，所述第一电机、所述第二电机、所述单排单级行星齿轮机构以及所述发动机同轴布置。

8.根据权利要求7所述的用于车辆的动力传动系统，其特征在于，所述发动机、所述第一电机、所述单排单级行星齿轮机构以及所述第二电机在轴向上顺次布置。

9.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传动系统，其特征在于，

所述第一电机的输出轴为中空结构且与所述太阳轮的旋转轴固定并同轴地空套在所述发动机的输出轴外，所述第二电机的输出轴为中空结构且空套在所述输出轴外。

10.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传动系统，其特征在于，还包括制动器，所述制动器用于制动所述行星架。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的用于车辆的动力传动系统，其特征在于，所述输出轴与所述双离合器变速器的输出端通过彼此啮合的第一齿轮和第二齿轮传动。

12.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-11中任一项所述的用于车辆的动力传动系统。

Images