CN105082991A - 动力传动系统及具有该动力传动系统的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力传动系统及具有该动力传动系统的车辆。该动力传动系统包括：中间轴，中间轴上空套有双联齿齿轮，双联齿齿轮具有两个齿轮部；发动机，发动机的输出端设置成可选择性地与其中一个齿轮部进行配合传动，以传输动力；电动发电机，电动发电机与另外一个齿轮部进行配合传动，以传输动力；输出轴，输出轴设置成与中间轴进行配合传动；第一动力切换装置，第一动力切换装置设置成可选择性地接合双联齿齿轮与中间轴，以使双联齿齿轮随中间轴同步旋转。本发明的动力传动系统能够直接实现停车启停，节省了一个起动电机，另外怠速工况发动机能够驱动电动发电机进行发电，提高了动力传动系统的发动机热效率，成本和能耗均得到有效降低。

Description

动力传动系统及具有该动力传动系统的车辆

技术领域

本发明涉及汽车领域，尤其是涉及一种动力传动系统及具有该动力传动系统的车辆。

背景技术

随着能源的不断消耗，新能源车型的开发和利用已逐渐成为一种趋势。混合动力汽车作为新能源车型中的一种，通过发动机和/或电机进行驱动，具有多种模式，可以改善传动效率和燃油经济性。

但是，发明人所了解的相关技术中，混合动力汽车中的动力传动系统一般结构复杂，体积庞大，且其电机一般设置在输出轴上，电机与输出轴同步转动，从而导致该动力传动系统在停车时不能由该电机起动发动机，需增设单独的起动电机，且该动力传动系统也无法实现怠速发电功能。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种动力传动系统，该动力传动系统中的电动发电机可以作为起动电机起动发动机，同时该动力传动系统还可以实现怠速发电功能。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述动力传动系统的车辆。

根据本发明实施例的动力传动系统，包括：中间轴，所述中间轴上空套有双联齿齿轮，所述双联齿齿轮具有两个齿轮部；发动机，所述发动机的输出端设置成可选择性地与其中一个所述齿轮部进行配合传动，以传输动力；电动发电机，所述电动发电机与另外一个所述齿轮部进行配合传动，以传输动力；输出轴，所述输出轴设置成与所述中间轴进行配合传动；以及第一动力切换装置，所述第一动力切换装置设置成可选择性地接合所述双联齿齿轮与所述中间轴，以使所述双联齿齿轮随所述中间轴同步旋转。

根据本发明实施例的动力传动系统能够直接实现停车启停，节省了一个起动电机，另外怠速工况发动机能够驱动电动发电机进行发电，提高了动力传动系统的发动机热效率，成本和能耗均得到有效降低。

根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，该车辆包括如上所述的动力传动系统。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的动力传动系统的示意图。

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，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

下面结合图1详细描述根据本发明实施例的动力传动系统，该动力传动系统可以应用于汽车中，并可提供驱动汽车行驶的动力。

根据本发明实施例的动力传动系统可以包括发动机4、电动发电机5、中间轴1、输出轴2以及第一动力切换装置61。

参照图1所示，中间轴1上空套有双联齿齿轮11，即双联齿齿轮11相对中间轴1可以差速转动，双联齿齿轮11具有两个齿轮部111。

发动机4的输出端(例如，曲轴)设置成可选择性地与一个齿轮部111进行配合传动，以传输动力。即，发动机4的输出端与一个齿轮部111可以断开，从而中断动力传递。或者发动机4的输出端可以与该一个齿轮部111配合传动，以传输动力，例如发动机4可将动力输出给双联齿齿轮11，或者动力也可以从双联齿齿轮11输出至发动机4。

发动机4的输出端与双联齿齿轮11的一个齿轮部111的配合传动方式可以有多种，例如可以通过齿轮机构进行传动。这里对于发动机4与其中一个齿轮部111的传动方式并不作特殊说明，下面将会结合具体的实施例进行详细描述。

如图1所示，电动发电机5与另外一个齿轮部111进行配合传动，以传输动力。即，电动发电机5可以将动力输出给双联齿齿轮11，或者动力也可以从双联齿齿轮11向电动发电机5传递。需要说明一点，电动发电机5是具有电动机和发电机功能的电机，在本发明有关“电动发电机”的描述中，如果没有特殊说明，均作此理解。

作为一种可选的实施方式，发动机4与电动发电机5同轴布置。换言之，发动机4的曲轴的旋转轴线与电动发电机5的中心轴线是重合的。由此，使得动力传动系统的结构相对更加紧凑，占用体积小，便于布置在机舱内。

输出轴2设置成与中间轴1进行配合传动，以传输动力，即动力可以在输出轴2与中间轴1之间进行传递，例如动力可以从输出轴2向中间轴1进行传递，或者动力也可以从中间轴1向输出轴2进行传递。

由于双联齿齿轮11与中间轴1可以差速转动，因此来自发动机4和/或电动发电机5的动力若要从输出轴2输出，至少需要将双联齿齿轮11与中间轴1接合。因此，第一动力切换装置61设置成可选择性地接合双联齿齿轮11与中间轴1，从而使得双联齿齿轮11随中间轴1同步旋转。简言之，第一动力切换装置61可以接合或断开双联齿齿轮11与中间轴1。

根据本发明实施例的动力传动系统，通过将发动机4、电动发电机5设置成与双联齿齿轮11配合传动，而双联齿齿轮11与中间轴1之间需要通过第一动力切换装置61的切换而进行动力传输，因此根据本发明实施例的动力传动系统相比于将电机设置成与输出轴相连的传动系统而言，在停车情况下可以通过电动发电机5起动发动机4，从而可以省去传统的起动电机，简化动力传动系统的结构，减少了电机的数量，成本相对更低，而且在车辆怠速时，还能够实现发电功能，丰富了动力传动系统的工作模式。

简言之，根据本发明实施例的动力传动系统能够直接实现停车启停，节省了一个起动电机，另外怠速工况发动机4能够驱动电动发电机5进行发电，提高了动力传动系统的发动机4热效率，成本和能耗均得到有效降低。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，第一动力切换装置61可以是第一同步器，第一同步器可以设置在中间轴1上，第一同步器可以接合双联齿齿轮11，从而使得双联齿齿轮11与中间轴1同步旋转。当然，应当理解的是，第一同步器也可以切断双联齿齿轮11与中间轴1之间的动力传递。

在本发明的另一个未示出实施例中，第一动力切换装置61也可以是第一离合器，第一离合器用于接合或断开双联齿齿轮11与中间轴1。

在图1的实施例中，发动机4的输出端(例如，曲轴)与输入轴3之间可以设置第二动力切换装置62，第二动力切换装置62设置成可选择性地接合发动机4的输出端与输入轴3，也就是说，第二动力切换装置62处于接合状态时，发动机4与输入轴3之间可以进行动力传递，而在第二动力切换装置62处于断开状态时，第二动力切换装置62将切断发动机4与输入轴3之间的动力传递。输入轴3上可以固定有输入轴齿轮31，输入轴齿轮31与一个齿轮部111啮合，由此发动机4输出的动力可以通过曲轴、第二动力切换装置62、输入轴3、输入轴齿轮31后输出至双联齿齿轮11处。

图1实施例中的第二动力切换装置62可以是第二离合器，第二离合器设置于发动机4的输出端与输入轴3之间，第二离合器的主动部分可以与曲轴相连，第二离合器的从动部分可以与输入轴3相连。而在另外一个未示出的实施例中，第二动力切换装置62也可以是第二同步器，第二同步器可以设在发动机4的输出端或输入轴3上。

输出轴2与中间轴1进行动力传动的方式可以有多种。作用一种可选的实施方式，输出轴2上固定设置有输出轴输出齿轮21，中间轴1上固定设置有中间轴输出齿轮12，中间轴输出齿轮12与输出轴输出齿轮21啮合。

电动发电机5与另一个齿轮部111的传动方式也可以有多种。可选地，电动发电机5的输出端上设置有输出端齿轮51，输出端齿轮51与另外一个齿轮部111啮合。由此，结构紧凑。但是，本发明并不限于此，在本发明的另一些未示出实施例中，电动发电机5也可以通过传动机构而间接地与齿轮部111进行动力传动，传动机构可以是变速机构，变速机构可以是一级变速机构，当然也可以是多级变速机构。

下面结合图1，详细描述图1中所示动力传动系统所具有的多种模式，该多种模式至少包括：启停模式、纯电动模式、混动模式、纯发动机模式、充电模式和回馈模式。

在动力传动系统处于启停模式时，进一步可以分为停车启动和行车启动两种。

首先描述停车启动：此时发动机4处于停机状态且车辆静止，第一动力切换装置61处于断开状态，双联齿齿轮11相对中间轴1可以差速转动，第二动力切换装置62处于接合状态以接合发动机4与输入轴3，此时电动发电机5以电动机模式工作。电动发电机5输出的动力通过双联齿齿轮11、输入轴3、第二动力切换装置62后输出至曲轴，带动曲轴旋转从而起动发动机4。

其次描述行车启动：此时发动机4处于停机状态而车辆处于行驶状态(行驶动力可以来源于电动发电机5)，第一动力切换装置61处于接合状态以接合双联齿齿轮11与中间轴1，从而使得双联齿齿轮11与中间轴1可以同步旋转，第二动力切换装置62处于接合状态以接合发动机4与输入轴3，此时电动发电机5以电动机模式工作。电动发电机5输出的一部分动力通过双联齿齿轮11、输入轴3、第二动力切换装置62后输出至曲轴，带动曲轴旋转从而起动发动机4，电动发电机5输出的另一部分动力通过双联齿齿轮11、第一动力切换装置61、中间轴1、输出轴2后输出至车轮，驱动车辆行驶。

在动力传动系统处于纯电动模式时：发动机4可以处于停机状态，第一动力切换装置61处于接合状态，第二动力切换装置62处于断开状态，电动发电机5以电动机模式工作，电动发电机5输出的动力可以通过双联齿齿轮11、第一动力切换装置61、中间轴1、输出轴2后输出至车轮，驱动车辆行驶。

在动力传动系统处于混动模式时：发动机4工作且电动发电机5以电动机模式工作，第一动力切换装置61和第二动力切换装置62同时处于接合状态。电动发电机5的动力输出至双联齿齿轮11，发动机4输出的动力也输出至双联齿齿轮11，该两部分动力在双联齿齿轮11处耦合后从输出轴2输出，从而驱动车辆行驶。

在动力传动系统处于纯发动机模式时：第一动力切换装置61和第二动力切换装置62同时处于接合状态，发动机4输出的动力通过第二动力切换装置62、输入轴3、双联齿齿轮11、中间轴1、输出轴2后输出至车轮，驱动车辆行驶，此时电动发电机5处于随动状态。

在动力传动系统处于充电模式时，进一步可以分为两种情况，即怠速发电和行车发电。

首先描述怠速发电：第一动力切换装置61处于断开状态，第二动力切换装置62处于接合状态。发动机4输出的动力依次经过曲轴、第二动力切换装置62、输入轴3、双联齿齿轮11后输出至电动发电机5，此时电动发电机5以发电机模式工作，从而将来自发动机4的动力转换为电能并可存储在电池中。

其次描述行车发电。第一动力切换装置61和第二动力切换装置62同时处于接合状态。发动机4输出的一部分动力仍然按照上述怠速发电时的路径进行传递，以驱动电动发电机5进行发电，发动机4输出的另一部分动力则由于第一动力切换装置61的接合作用而从输出轴2输出，以驱动车轮。

在动力传动系统处于回馈模式时，第一动力切换装置61处于接合状态，第二动力切换装置62处于断开状态。车轮的制动力可以通过输入轴3、中间轴1、第一动力切换装置61、双联齿齿轮11后输出至电动发电机5，电动发电机5以发电机模式工作，从而将制动能量转换为电能并可存储在蓄电池中。

此外，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，因此对习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必须针对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。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

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 (10)

1.一种动力传动系统，其特征在于，包括：

中间轴，所述中间轴上空套有双联齿齿轮，所述双联齿齿轮具有两个齿轮部；

发动机，所述发动机的输出端设置成可选择性地与一个所述齿轮部进行配合传动，以传输动力；

电动发电机，所述电动发电机与另外一个所述齿轮部进行配合传动，以传输动力；

输出轴，所述输出轴设置成与所述中间轴进行配合传动；以及

第一动力切换装置，所述第一动力切换装置设置成可选择性地接合所述双联齿齿轮与所述中间轴，以使所述双联齿齿轮随所述中间轴同步旋转。

2.根据权利要求1所述的动力传动系统，其特征在于，

所述第一动力切换装置为第一同步器，所述第一同步器设置在所述中间轴上；或者

所述第一动力切换装置为第一离合器。

3.根据权利要求2所述的动力传动系统，其特征在于，还包括：

输入轴，所述输入轴上固定有输入轴齿轮，所述输入轴齿轮与所述一个齿轮部啮合；以及

第二动力切换装置，所述第二动力切换装置设置成可选择性地接合所述发动机的输出端与所述输入轴。

4.根据权利要求3所述的动力传动系统，其特征在于，所述第二动力切换装置为第二离合器，所述第二离合器设在所述发动机的输出端与所述输入轴之间；或者

所述第二动力切换装置为第二同步器，所述第二同步器设在所述发动机的输出端或所述输入轴上。

5.根据权利要求1所述的动力传动系统，其特征在于，所述电动发电机的输出端上设置有输出端齿轮，所述输出端齿轮与所述另外一个齿轮部啮合。

6.根据权利要求1所述的动力传动系统，其特征在于，所述输出轴上固定设置有输出轴输出齿轮，所述中间轴上固定设置有中间轴输出齿轮，所述中间轴输出齿轮与所述输出轴输出齿轮啮合。

7.根据权利要求1所述的动力传动系统，其特征在于，所述发动机与所述电动发电机同轴布置。

8.根据权利要求3所述的动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统具有启停模式，其中在所述动力传动系统处于所述启停模式时，所述电动发电机以电动机模式工作，所述第一动力切换装置处于接合状态或断开状态，所述第二动力切换装置处于接合状态，从而起动所述发动机。

9.根据权利要求3所述的动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统具有充电模式，其中在所述动力传动系统处于所述充电模式时，所述发动机工作，所述电动发电机以发电机模式工作，所述第一动力切换装置处于接合状态或断开状态，所述第二动力切换装置处于接合状态。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的动力传动系统。