CN107458204A - 动力传动系统以及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力传动系统以及具有其的车辆，动力传动系统包括：发动机、第一和第二行星齿轮机构、第一和第二离合器、第一制动装置、第一和第二电动发电机，第一离合器的接合盘与发动机和第一行星架相连，第一电动发电机分别与第一离合器的壳体和第一太阳轮相连，第一制动装置制动第一齿圈，第二离合器的壳体与第一离合器的壳体相连，第二离合器的接合盘与第二太阳轮相连，第二电动发电机与第二行星齿轮机构的太阳轮相连，第二行星架被固定在动力传动系统壳体上，动力通过第二齿圈输出。这样动力传动系统可以实现多种驱动模式，从而可以提高车辆的能效和经济性。

Description

动力传动系统以及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种动力传动系统以及具有该动力传动系统的车辆。

背景技术

相关技术中，在混合动力车辆上，动力传动系统一般包括两个电机，一个电机用于启动发动机，另一个电机用于驱动车辆，这样只有一个电机可以驱动车辆，驱动模式较少，导致车辆的效率低，经济性差，而且无法进行能量回收，导致能量的浪费。

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，该动力传动系统驱动模式较多，可以提高车辆的经济性和能效。

本发明进一步地提出了一种车辆。

根据本发明的动力传动系统，包括：发动机；第一行星齿轮机构，所述第一行星齿轮机构包括：第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈；第一离合器，所述第一离合器包括第一壳体和第一接合盘，所述第一接合盘和所述发动机均与所述第一行星架相连，所述第一壳体与所述第一太阳轮相连；第一制动装置，所述第一制动装置设置成用于制动所述第一齿圈；第二离合器，所述第二离合器包括第二壳体和第二接合盘，所述第二壳体与所述第一壳体固定；第二行星齿轮机构，所述第二行星齿轮机构包括：第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈，所述第二太阳轮与所述第二接合盘相连，所述第二行星架与动力传动系统壳体固定，所述第二齿圈构成动力传动系统的动力输出端；第一电动发电机和第二电动发电机，所述第一电动发电机与所述第一壳体联动，所述第二电动发电机与所述第二太阳轮联动。

根据本发明的动力传动系统，第一电动发电机和第二电动发电机可以根据实际情况选择性地作为电动机和发电机使用，第一电动发电机亦可做为启动机使用，从而可以使得动力传动系统驱动模式较多，可以使得车辆能效高，经济性好，并且能够进行能量回馈，从而可以避免能量的浪费，提高车辆的环保性能。

根据本发明的车辆，包括上述的动力传动系统，由于具有上述的动力传动系统，车辆驱动模式较多，能效高，经济性好，而且能够回收能量，从而可以使得车辆的环保性能较好。

附图说明

图1是根据本发明实施例的动力传动系统的示意图。

附图标记：

动力传动系统100；

发动机10；

第一行星齿轮机构20；第一太阳轮21；第一行星架22；第一齿圈23；

第一离合器30；第一壳体31；第一接合盘32；

第一制动装置40；第二离合器50；第二壳体51；第二接合盘52；

第二行星齿轮机构60；第二太阳轮61；第二行星架62；第二齿圈63；

第一电动发电机70；第二电动发电机80。

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。

下面参考附图详细描述根据本发明实施例的动力传动系统100，该动力传动系统100可以应用在混合动力车辆上。

根据本发明实施例的动力传动系统100可以包括：发动机10、第一行星齿轮机构20、第一离合器30、第一制动装置40、第二离合器50、第二行星齿轮机构60、第一电动发电机70和第二电动发电机80。第一行星齿轮机构20包括：第一太阳轮21、第一行星架22和第一齿圈23，第一行星架22通过第一行星轮分别与第一太阳轮21和第一齿圈23传动，第一行星轮安装在第一行星架22上，而且第一行星轮啮合在第一太阳轮21和第一齿圈23之间。

第一离合器30包括第一壳体31和第一接合盘32，第一接合盘32和发动机10均与第一行星架22相连，第一壳体31与第一太阳轮21相连，第一制动装置40设置成用于制动第一齿圈23，第一电动发电机70的转子与第一壳体31联动。可选地，如图1所示，发动机10和第一接合盘32均与第一行星架22同轴相连，第一壳体31与第一太阳轮21同轴相连，第一电动发电机70的转子同轴地固定在第一壳体31的外周面上，第一制动装置40用于制动第一齿圈23。其中，第一行星齿轮机构20设置在第一离合器30和发动机10之间。

第二离合器50包括第二壳体51和第二接合盘52，第二壳体51与第一壳体31固定，可选地，如图1所示，第一壳体31与第二壳体51可以通过螺纹紧固件彼此紧固，这样第一壳体31和第二壳体51之间连接可靠，从而可以保证第一壳体31和第二壳体51之间的传动可靠性。

第二行星齿轮机构60包括：第二太阳轮61、第二行星架62和第二齿圈63，第二行星架62通过第二行星轮分别与第二太阳轮61和第二齿圈63传动，第二行星轮安装在第二行星架62上，而且第二行星轮啮合在第二太阳轮61和第二齿圈63之间。第二太阳轮61与第二接合盘52相连，第二行星架62固定，第二齿圈63构成动力传动系统100的动力输出端，第二电动发电机80与第二太阳轮61联动。可选地，如图1所示，第二接合盘52与第二太阳轮61同轴相连，第二行星架62适于固定在动力传动系统100的外壳上以被固定，第二电动发电机80的转子与第二太阳轮61同轴相连，第二齿圈63构成动力传动系统100的动力输出端。

其中，下面详细描述动力传动系统100各部件之间的布置形式，如图1所示，发动机10、第一电动发电机70和第二电动发电机80同轴布置，并且发动机10、第一电动发电机70和第二电动发电机80在轴向上彼此间隔开。第一电动发电机70位于发动机10和第二电动发电机80之间。这样通过将多个部件在轴向上间隔开布置，可以使得动力传动系统100径向尺寸小，从而可以使得动力传动系统100结构紧凑，占用车辆的空间小。

可选地，如图1所示，第一离合器30和第二离合器50均与发动机10同轴布置。其中，第一离合器30和第二离合器50彼此邻近设置，第一离合器30位于发动机10和第二离合器50之间。由此，通过合理设置第一离合器30和第二离合器50，可以使得动力传动系统100结构布置合理，从而可以使得动力传动系统100结构紧凑，占用车辆的空间小。

可选地，如图1所示，第一离合器30和第二离合器50可以收纳在第一电动发电机70的内部。由此，第一电动发电机70的壳体可以有效保护第一离合器30和第二离合器50，从而可以延长第一离合器30和第二离合器50的使用寿命。另外，这样第一离合器30、第二离合器50和第一电动发电机70占用动力传动系统100的空间较小，从而可以使得动力传动系统100结构紧凑且占用车辆的空间较小。

可选地，第一行星齿轮机构20、第二行星齿轮机构60与发动机10同轴布置。由此，动力传动系统100结构紧凑且布置简单。可选地，第一行星齿轮机构20、第一离合器30、第二离合器50、第二行星齿轮机构60、第二电动发电机80与发动机10的轴向距离递增，第一电动发电机70位于第一离合器30和第二离合器50的径向外侧。如图1所示，发动机10位于动力传动系统100的左侧，动力传动系统100中的各部件从左向右的顺序依次为：发动机10、第一行星齿轮机构20、第一离合器30、第二离合器50、第二行星齿轮机构60和第二电动发电机80，其中第一电动发电机70固定在第一离合器30和第二离合器50的外周面上。由此，动力传动系统100结构紧凑且占用车辆空间较小。

其中，动力传动系统100内可以设置有多个轴向间隔开的轴承，多个轴承分别支撑在发动机的输出轴上和第二电动发电机的输出轴上。

下面结合附图和表1详细描述根据本发明实施例的动力传动系统100的多个驱动模式。

表1 不同工作模式下各主要零部件工作状态

发动机启停模式：

发动机启停模式一：发动机10不工作，第一电动发电机70作为启动机使用，第一离合器30处于接合状态，第二离合器50处于分离状态，第一制动装置40处于非制动状态，第二电动发电机80不工作，第一电动发电机70通过第一行星齿轮机构20带动发动机10启动，该模式为怠速启停模式。

发动机启停模式二：发动机10不工作，第一电动发电机70作为启动机使用，第一离合器30处于接合状态，第二离合器50处于分离状态，第一制动装置40处于非制动状态，第二电动发电机80作为电动机使用，第一电动发电机70通过第一行星齿轮机构20带动发动机10启动，第二电动发电机80通过第二行星齿轮机构60驱动车辆运动，该模式为行车启停模式，纯电驱动向混合驱动模式切换。

纯电驱动模式：

纯电驱动模式一：发动机10不工作，第一电动发电机70不工作，第一离合器30和第二离合器50均处于分离状态，第一制动装置40处于非制动状态，第二电动发电机80作为电动机使用，第二电动发电机80通过第二行星齿轮机构60驱动车辆运动，此时车辆处于纯电动中低速模式，该模式适用于电量较高的工况，例如，电量的门限值可以默认为75％，当车辆动力电池的当前电量大于等于75％，车辆可以以该模式行驶，当车辆动力电池的当前电量小于75％，车辆可以以其他驱动模式行驶。其中，驾驶员可根据自身需求在45％至85％自行设定电量的门限值。需要说明的是，下面内容所涉及的到电量较高的工况在没有特别解释的情况下，均以此解释为准。

纯电驱动模式二：发动机10不工作，第一电动发电机70和第二电动发电机80同时作为电动机使用，第一离合器30处于分离状态且第二离合器50处于接合状态，第一制动装置40处于非制动状态，第一电动发电机70通过第二离合器50将动力传递给第二行星齿轮机构60中的第二太阳轮61，第二电动发电机80将动力传递给第二太阳轮61，第一电动发电机70和第二电动发电机80的动力在第二太阳轮61处耦合后通过第二齿圈63向外输出以驱动车辆运动，此时车辆处于纯电动高速、急加速模式，该模式适用于电量较高的工况。

混合动力驱动模式：

混合动力驱动模式一：发动机10工作，第一电动发电机70和第二电动发电机80同时作为电动机使用，第一离合器30和第二离合器50均处于接合状态，第一制动装置40处于非制动状态，第一行星齿轮机构20中的第一太阳轮21、第一行星架22和第一齿圈23之间的传动比为1:1:1。发动机10通过第一行星齿轮机构20将动力传递给第一电动发电机70，在第一电动发电机70处第一电动发电机70的动力和发动机10的动力耦合后通过第二离合器50传递给第二行星齿轮机构60，第二电动发电机80同样传递给第二行星齿轮机构60，耦合后的动力通过第二行星齿轮机构60驱动车辆运动，此时车辆处于混合动力中低速、急加速模式，该模式适用于电量较高的工况。

混合动力驱动模式二：发动机10工作，第一电动发电机70和第二电动发电机80同时作为电动机使用，第一离合器30处于分离状态且第二离合器50处于接合状态，第一制动装置40处于制动状态，发动机10通过第一行星齿轮机构20将动力传递给第一电动发电机70，第二电动发电机80同样传递给第二行星齿轮机构60，耦合后的动力通过第二行星齿轮机构60驱动车辆运动，此时车辆处于混合动力高速模式，该模式适用于电量较高的工况。

纯发动机模式：发动机10工作，第一电动发电机70和第二电动发电机80不工作且处于随转状态，第一离合器30和第二离合器50处于接合状态，第一制动装置40处于非制动状态，第一行星齿轮机构20中的第一太阳轮21、第一行星架22和第一齿圈23之间的传动比为1:1:1。发动机10的动力通过第一行星齿轮机构20、第一电动发电机70和第二离合器50传递给第二行星齿轮机构60以驱动车辆运动，该模式适用于高压异常、第一电动发电机70和第二电动发电机80无法工作的工况。

行车发电模式：

行车发电模式一：发动机10工作，第一电动发电机70作为发电机使用，第二电动发电机80作为电动机使用，第一离合器30和第二离合器50均处于分离状态，第一制动装置40处于制动状态，发动机10通过第一行星齿轮机构20带动第一电动发电机70发电，第二电动发电机80通过第二行星齿轮机构60驱动车辆运动，该模式适用于电量不足的中低速工况。

行车发电模式二：发动机10工作，第一电动发电机70作为发电机使用，第二电动发电机80作为电动机使用，第一离合器30处于分离状态且第二离合器50处于接合状态，第一制动装置40处于制动状态，发动机10的一部分动力通过第一行星齿轮机构20传递给第一电动发电机70以带动其发电，同时发动机10的另一部分动力和第二电动发电机80的动力分别传递给第二行星齿轮机构60以驱动车辆运动，该模式适用于电量不足的高速、急加速工况。

能量回馈模式：

能量回馈模式一：发动机10不工作，第一电动发电机70和第二电动发电机80同时作为发电机使用，第一离合器30处于分离状态且第二离合器50处于接合状态，第一制动装置40处于制动状态，车轮能量通过第二行星齿轮机构60分别传递给第一电动发电机70和第二电动发电机80以使得两者分别进行发电，此时车辆处于高速制动模式，此过程中需要双电机回馈与基础制动协同工作。

能量回馈模式二：发动机10不工作，第一电动发电机70不工作，第二电动发电机80作为发电机使用，第一离合器30和第二离合器50处于分离状态，第一制动装置40处于非制动状态，车轮能量通过第二行星齿轮机构60传递给第二电动发电机80以带动其进行发电，此时车辆处于中低速制动模式，此过程中需要第二电动发电机80回馈与基础制动协同工作。

根据本发明实施例的动力传动系统100，第一电动发电机70和第二电动发电机80可以根据实际情况选择性地作为电动机和发电机使用，从而可以使得动力传动系统100驱动模式较多，可以使得车辆能效高，经济性好，而且第一电动发电机70和第二电动发电机80能够进行能量回馈，从而可以避免能量的浪费，提高车辆的环保性能。

根据本发明实施例的车辆，包括上述实施例的动力传动系统100，由于具有上述实施例的动力传动系统100，车辆驱动模式较多，能效高，经济性好，而且能够回收能量，从而可以使得车辆的环保性能较好。

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：

发动机；

第一行星齿轮机构，所述第一行星齿轮机构包括：第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈；

第一离合器，所述第一离合器包括第一壳体和第一接合盘，所述第一接合盘和所述发动机均与所述第一行星架相连，所述第一壳体与所述第一太阳轮相连；

第一制动装置，所述第一制动装置设置成用于制动所述第一齿圈；

第二离合器，所述第二离合器包括第二壳体和第二接合盘，所述第二壳体与所述第一壳体固定；

第二行星齿轮机构，所述第二行星齿轮机构包括：第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈，所述第二太阳轮与所述第二接合盘相连，所述第二行星架与动力传动系统壳体固定，所述第二齿圈构成动力传动系统的动力输出端；

第一电动发电机和第二电动发电机，所述第一电动发电机与所述第一壳体联动，所述第二电动发电机与所述第二太阳轮联动。

2.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、所述第一电动发电机和所述第二电动发电机同轴布置，并且所述发动机、所述第一电动发电机和所述第二电动发电机在轴向上彼此间隔开。

3.根据权利要求1所述的动力传动系统，其特征在于，所述第一离合器和所述第二离合器均与所述发动机同轴布置。

4.根据权利要求1所述的动力传动系统，其特征在于，所述第一壳体与所述第二壳体通过螺纹紧固件彼此紧固。

5.根据权利要求1所述的动力传动系统，其特征在于，所述第一离合器和所述第二离合器收纳在所述第一电动发电机的内部。

6.根据权利要求2或3所述的动力传动系统，其特征在于，所述第一行星齿轮机构、所述第二行星齿轮机构与所述发动机同轴布置。

7.根据权利要求1所述的动力传动系统，其特征在于，所述发动机和所述第一接合盘均与所述第一行星架同轴相连，所述第一壳体与所述第一太阳轮同轴相连，所述第一电动发电机的转子同轴地固定在所述第一壳体的外周面上。

8.根据权利要求1所述的动力传动系统，其特征在于，所述第二接合盘与所述第二太阳轮同轴相连，所述第二电动发电机的转子与所述第二太阳轮同轴相连。

9.根据权利要求1所述的动力传动系统，其特征在于，所述第一行星齿轮机构、所述第一离合器、所述第二离合器、所述第二行星齿轮机构、所述第二电动发电机与所述发动机的轴向距离递增；所述第一电动发电机位于所述第一离合器和所述第二离合器的径向外侧。

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。