CN105059103A - 插电式四驱混合动力车辆及其动力传动系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种插电式四驱混合动力车辆的动力传动系统，包括前驱系统和后驱系统，所述前驱系统包括发动机、发电机、前驱动电机和减速器；所述前驱动电机与所述减速器中的前轮差速器传动连接，所述发动机与所述减速器中的所述前轮减速器连接，且所述减速器中连接所述发动机和所述前轮差速器的同轴齿轮之间设置有离合器；所述发动机与所述发电机传动连接。本发明中的动力传动系统在能够完成混合动力驱动模式的前提下，使用固定传动比的减速器替代了现有的双离合变速器，因此，简化了传动结构，减速器与双离合变速器相比，尺寸小，因此，减小了动力传动系统的尺寸。本申请还公开了一种包含该动力传动系统的插电式四驱混合动力车辆。

Description

插电式四驱混合动力车辆及其动力传动系统

技术领域

本发明涉及混合动力汽车技术领域，特别涉及一种插电式四驱混合动力车辆的动力传动系统。还涉及一种包含该动力传动系统的插电式四驱混合动力车辆。

背景技术

在纯电动汽车产业化之前，混合动力汽车是一种既能满足节能环保，又能实现大规模产业化的车型，而插电式混合动力汽车因其电池容量相对比较大，可以外部充电，可以用纯电模式长距离行驶，电池电量耗尽后再以混合动力模式行驶，并适时向电池充电，被认为是解决能源危机和汽车排放污染的最有潜力的新能源汽车技术。而利用插电式混合动力技术实现四驱车的环保节能，是近年来各大汽车厂商的研究热点之一。在保证驾驶员驾驶乐趣的前提下，混合动力四驱车可以较大地减少燃油消耗和尾气排放，达到节能减排的效果，同时，对于需要在山路或不平整的公路驾驶车辆的人们来说，四驱车型更为适宜。

现有的一种插电式四驱混合动力车辆的前驱采用的是混合动力驱动系统，后驱采用的是驱动电机加减速器或变速器的纯电动驱动系统。其中，前驱混合动力驱动系统包括发动机、双离合变速器和电机。电机通过齿轮直接与变速器的输入或输出轴连接，由于电机与变速器的输入或输出轴之间还需要设置齿轮，因此造成混合动力驱动系统布置结构复杂，尺寸较大，同时容易出现啸叫和齿轮敲击现象，影响NVH(是指噪声、振动与声振粗糙度的英文名称Noise、Vibration、Harshness的缩写)性能和驾驶舒适性。

综上所述，如何解决插电式四驱混合动力车辆的混合动力系统布置结构复杂、尺寸较大的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种插电式四驱混合动力车辆的动力传动系统，以简化结构布置，减小尺寸。

本发明的另一个目的在于提供一种包含该动力传动系统的插电式四驱混合动力车辆，优化车辆内部结构布置，提高车辆的NVH性能和驾驶舒适性。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种插电式四驱混合动力车辆的动力传动系统，包括前驱系统和后驱系统，所述前驱系统包括发动机、发电机、前驱动电机和减速器；所述前驱动电机和所述发动机均与所述减速器中的前轮差速器传动连接，且所述减速器中连接所述发动机和所述前轮差速器的同轴齿轮之间设置有离合器；所述发动机通过减速器与所述发电机传动连接。

优选地，在上述的动力传动系统中，所述减速器中连接所述前驱动电机和所述前轮差速器的齿轮组为二级传动齿轮组。

优选地，在上述的动力传动系统中，所述发动机通过一级传动齿轮组与所述发电机连接。

优选地，在上述的动力传动系统中，所述前驱动电机和所述发电机位于所述减速器的同侧。

优选地，在上述的动力传动系统中，所述后驱系统包括后驱动电机以及第二减速器或变速器，所述后驱动电机与所述第二减速器或变速器中的后轮差速器传动连接。

优选地，在上述的动力传动系统中，所述前驱系统的齿轮啮合为斜齿啮合。

本发明还提供了一种插电式四驱混合动力车辆，包括动力传动系统，所述动力传动系统为上述任一项所述的动力传动系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的插电式四驱混合动力车辆的动力传动系统中，前驱系统包括发动机、发电机、前驱动电机和减速器，发动机通过减速器与发电机传动连接，前驱动电机和发动机均与减速器中的前轮差速器传动连接，且减速器中的连接发动机和前轮差速器的同轴齿轮之间设置有离合器。因此，本发明中的动力传动系统在能够完成混合动力驱动模式的前提下，使用固定传动比的减速器替代了现有的双离合变速器，因此，简化了传动结构，减速器与双离合变速器相比，尺寸小，因此，减小了动力传动系统的尺寸。

本发明提供的一种插电式四驱混合动力车辆，由于采用了上述动力传动系统，因此可以更合理得布置车辆的内部系统，优化布置结构，提高了车辆的NVH性能和驾驶舒适性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种插电式四驱混合动力车辆的动力传动系统的原理示意图；

图2为本发明实施例提供的一种插电式四驱混合动力车辆的动力传动系统的前驱系统的结构示意图。

在图1和图2中，1为前轮、2为发电机、3为发电机齿轮、4为发动机输出轴齿轮、5为发动机、6为第二齿轮、7为前轮差速器、8为第一齿轮、9为第四齿轮、10为离合器、11为差速器齿轮、12为第三齿轮、13为前驱动电机齿轮、14为前驱动电机、15为后轮、16为后驱动电机、17为第二减速器或变速器。

具体实施方式

本发明的核心是提供了一种插电式四驱混合动力车辆的动力传动系统，简化了其结构布置，减小了尺寸。

本发明还提供了一种包含该动力传动系统的插电式四驱混合动力车辆，优化了布置结构，提高了车辆的NVH性能和驾驶舒适性。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1和图2，本发明实施例提供了一种插电式四驱混合动力车辆的动力传动系统，以下简称动力传动系统，包括前驱系统和后驱系统，其中，前驱系统包括发动机5、发电机2、前驱动电机14和减速器；前驱动电机14与减速器中的前轮差速器7传动连接，发动机5也与减速器中的前轮差速器7传动连接，且减速器中连接发动机5和前轮差速器7的两个同轴布置的齿轮之间设置有离合器10，通过离合器10的断开和闭合实现发动机5与前轮差速器7的断开和连接；发动机5与发电机2传动连接。

上述动力传动系统的工作原理是：

在纯电动驱动模式下，离合器10断开，发动机5与前轮差速器7断开，则发动机5的动力不能传递给前轮1，前轮1只能通过前驱动电机14驱动，与此同时，后轮15由后驱动电机16驱动，实现纯电动驱动。

在串联驱动模式下，此时整车驱动电池的电量下降，离合器10仍断开，启动发动机5，发动机5的动力不传递给前轮差速器7，而只将动力传递给发电机2，发电机2利用发动机5的动力进行发电，并给驱动电池充电，驱动电池的电量供应前驱动电机14和后驱动电机16驱动车轮。

在并联驱动模式下，当需要更大的动力时，将离合器10闭合，发动机5与前轮差速器7传动连接，启动发动机5，发动机5和前驱动电机14的扭矩通过减速器共同驱动前轮1，与此同时，后驱动电机16驱动后轮15，实现混合动力驱动。

可见，上述动力传动系统能够完成多种动力驱动模式，并且，前驱系统中的发动机5和前驱动电机14均与减速器中的前轮差速器7传动连接，进而与前轮1驱动连接，使用固定传动比的减速器替代了现有技术中的双离合变速器，由于减速器与双离合变速器相比，传动结构简单，尺寸较小。因此，使得整个动力传动系统的结构简单紧凑，方便布置。且减速器的控制系统较双离合变速器的控制系统简单，方便控制，成本也较低。

如图1和图2所示，对动力传动系统进行优化，在本实施例中，减速器中连接前驱动电机14和前轮差速器7的齿轮组为二级传动齿轮组。具体地，前驱动电机14和前轮差速器7之间的传动连接为：前驱动电机14的前驱动电机齿轮13与减速器中的第四齿轮9啮合，第四齿轮9与第三齿轮12同轴固定连接，第三齿轮12与前轮差速器7的差速器齿轮11啮合，实现前驱动电机14与前轮差速器7的二级齿轮传动。通过设置二级齿轮传动，不仅可以满足固定的传动比，而且在相同传动比的情况下，二级齿轮传动较一级齿轮传动的齿轮直径小，更加方便布置。当然，根据传动比的要求和在空间允许的情况下，还可以采用三级齿轮传动等。

在本实施例中，发动机5与前轮差速器7之间的传动连接具体为：发动机5与减速器中的发动机输出轴齿轮4固定，发动机输出轴齿轮4与减速器的第一齿轮8啮合，第一齿轮8与第二齿轮6同轴布置，且第一齿轮8和第二齿轮6之间通过离合器10连接，通过离合器10实现第一齿轮8和第二齿轮6的断开和连接，第二齿轮6与差速器齿轮11啮合。发动机5和前轮差速器7之间同样为二级齿轮传动。当然，前驱动电机14和前轮差速器7的传动连接与发动机5和前轮差速器7的传动连接存在耦合关系，在此并不做具体限定。

如图1和图2所示，在本实施例中，发动机5与发电机2通过一级传动齿轮组传动连接。具体地，发动机5与发电机2之间的传动连接为：发动机输出轴齿轮4与发电机齿轮3啮合，实现两者的一级齿轮传动。当然，在空间允许的条件下，两者还可以通过二级齿轮传动、三级齿轮传动等。

如图1和图2所示，进一步地，在本实施例中，前驱动电机14和发电机2位于减速器的同侧，且平行布置。这样可以前驱系统的轴向尺寸，从而进一步减小了动力传动系统的尺寸，方便布置。

如图1所示，本实施例中的后驱系统包括后驱动电机16以及第二减速器或变速器17，后驱动电机16与第二减速器或变速器17中的后轮差速器传动连接，进而驱动后轮15。具体地，后驱动电机16的输出轴与第二减速器或变速器17通过花键连接，再将第二减速器或变速器17的输出轴与后轮差速器的齿轮啮合，实现传动连接。

在本实施例中，前驱系统的齿轮啮合为斜齿啮合，即减速器中的齿轮、发动机输出轴齿轮4、发电机齿轮3、差速器齿轮11和前驱动电机齿轮13均为斜齿轮。斜齿轮较直齿轮具有冲击噪音小，传动平稳的优点，因此可以进一步降低齿轮的敲击和啸叫，提高车辆的NVH性能和驾驶舒适性。当然，齿轮啮合还可以是直齿轮啮合等。

本发明实施例还提供了一种插电式四驱混合动力车辆，包括动力传动系统，其中，动力传动系统为以上全部实施例所描述的动力传动系统。由于本发明中的动力传动系统具有结构简单紧凑的优点，因此，方便布置在车辆中，优化了车辆零部件的布置，提高了车辆的NVH性能和驾驶舒适性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种插电式四驱混合动力车辆的动力传动系统，包括前驱系统和后驱系统，其特征在于，所述前驱系统包括发动机(5)、发电机(2)、前驱动电机(14)和减速器；所述前驱动电机(14)和所述发动机(5)均与所述减速器中的前轮差速器(7)传动连接，且所述减速器中连接所述发动机(5)和所述前轮差速器(7)的同轴齿轮之间设置有离合器(10)；所述发动机(5)通过所述减速器与所述发电机(2)传动连接。

2.根据权利要求1所述的动力传动系统，其特征在于，所述减速器中连接所述前驱动电机(14)和所述前轮差速器(7)的齿轮组为二级传动齿轮组。

3.根据权利要求2所述的动力传动系统，其特征在于，所述发动机(5)通过一级传动齿轮组与所述发电机(2)连接。

4.根据权利要求3所述的动力传动系统，其特征在于，所述前驱动电机(14)和所述发电机(2)位于所述减速器的同侧。

5.根据权利要求1所述的动力传动系统，其特征在于，所述后驱系统包括后驱动电机(16)以及第二减速器或变速器(17)，所述后驱动电机(16)与所述第二减速器或变速器(17)中的后轮差速器传动连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的动力传动系统，其特征在于，所述前驱系统的齿轮啮合为斜齿啮合。

7.一种插电式四驱混合动力车辆，包括动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统为如权利要求1-6任一项所述的动力传动系统。