CN112297816A - 一种传动系统及混动汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种传动系统及混动汽车，涉及混动汽车技术领域。一种传动系统包括驱动轴、第一动力组件和第二动力组件；上述第一动力组件包括驱动电机，上述驱动电机的输出轴与上述驱动轴传动连接，上述驱动电机的输入端连接有发电机，上述发电机的输入端连接有向其供能的发动机；上述第二动力组件包括离合器，上述离合器的输出轴与上述驱动轴传动连接，上述离合器的输入轴与上述发动机连接。本发明通过油电混合搭配使用，具有节能的优点。一种混动汽车，包括汽车主体，上述汽车主体包括行走机构，上述行走机构与上述驱动轴传动连接。本发明解决了传统汽车能耗高的问题。

Description

一种传动系统及混动汽车
技术领域
本发明涉及混动汽车技术领域，具体而言，涉及一种传动系统及混动汽车。
背景技术
汽车，即本身具有动力得以驱动，不须依轨道或电力架设，得以机动行驶之车辆。广义来说，具有四轮行驶的车辆，普遍多称为汽车。
在科技迅猛发展的时代，汽车的种类越来越多，按发动机动力来源不同可分为柴油车、汽油车、电动汽车以及混合动力等。混合动力汽车，亦称复合动力汽车(英文为HybridPower Automobile)是指车上装有两个以上动力源:蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组，当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机，再加上蓄电池的汽车。目前所使用的混动汽车内燃机车驱动时，车辆低速城市工况油耗高问题。
综上所述，我们提出了一种传动系统及混动汽车解决以上问题。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种传动系统，通过油电混合搭配使用，具有节能的优点。
本发明的目的在于提供了一种混动汽车，解决了传统汽车能耗高的问题。
本发明的实施例是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供一种传动系统，包括驱动轴、第一动力组件和第二动力组件；
上述第一动力组件包括驱动电机，上述驱动电机的输出轴与上述驱动轴传动连接，上述驱动电机的输入端连接有发电机，上述发电机的输入端连接有向其供能的发动机；
上述第二动力组件包括离合器，上述离合器的输出轴与上述驱动轴传动连接，上述离合器的输入轴与上述发动机连接。
在本发明的一些实施例中，包括行星齿轮组，上述发动机与上述发电机通过行星齿轮组连接。
在本发明的一些实施例中，上述离合器采用多片湿式结构。
在本发明的一些实施例中，包括混动箱，上述驱动轴、上述第一动力组件和上述第二动力组件均设置在上述混动箱内。
在本发明的一些实施例中，上述驱动电机的数量为一个，上述离合器的数量为一个，上述发电机的数量为一个，上述行星齿轮组为一组。
在本发明的一些实施例中，包括蓄电池，上述蓄电池设置在上述发电机与上述驱动电机之间。
在本发明的一些实施例中，上述驱动电机连接有MCU控制器，上述MCU控制器连接有GCU控制器。
第二方面，本发明实施例提供一种混动汽车，包括汽车主体，上述汽车主体包括行走机构，上述行走机构与上述驱动轴传动连接。
在本发明的一些实施例中，上述行走机构为正四轮行走机构，上述驱动轴与上述正四轮行走机构的前轮传动配合。
在本发明的一些实施例中，上述驱动轴连接上述行走机构一端的口径大于上述驱动轴连接上述第一动力组件和上述第二动力组件的口径。
本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：
第一方面，本发明实施例提供一种传动系统，包括驱动轴、第一动力组件和第二动力组件；
上述第一动力组件包括驱动电机，上述驱动电机的输出轴与上述驱动轴传动连接，上述驱动电机的输入端连接有发电机，上述发电机的输入端连接有向其供能的发动机；
上述第二动力组件包括离合器，上述离合器的输出轴与上述驱动轴传动连接，上述离合器的输入轴与上述发动机连接。
针对第一方面：在本发明实施例中包含两个工作过程，工作过程一：发动机做功带动发电机工作，发电机产生的电能传输到驱动电机，驱动电机接收到来自发电机的电能并工作，驱动电机带动驱动轴转动，驱动轴外接输出设备做功。工作过程二：驱动电机断开电源，调节离合器，使驱动轴与离合器传动连接，发动机作用带动离合器运转，离合器带动驱动轴转动，驱动轴外接输出设备做功。在上述过程中，工作过程一主要适用于外接输出设备启动时以及低功率做功状态，工作过程二主要适用于外接输出设备高功率做功状态，在低功率或启动时通过将发动机做功转化为电能后输出，具有输出稳定的优点，且相对于发动机直接驱动，具有耗能低的优点。本发明的设计通过油电混合搭配使用，具有节能的优点。
第二方面，本发明实施例提供一种混动汽车，包括汽车主体，上述汽车主体包括行走机构，上述行走机构与上述驱动轴传动连接。
针对第二方面，在本发明实施例中包含低速运动和高速运动两个工作过程，低于运动指车速不大于80千米/小时，主要在适用于城市行驶，发动机做功带动发电机工作，发电机产生的电能传输到驱动电机，驱动电机接收到来自发电机的电能并工作，驱动电机带动驱动轴转动，驱动轴带动汽车的行走机构低速运动，使得汽车稳定运行。高速运动指车速大于80千米/小时，主要适用于在高速上行驶时，驱动电机断开电源，调节离合器，使驱动轴与离合器传动连接，发动机作用带动离合器运转，离合器带动驱动轴转动，驱动轴带动汽车的行走机构高速运动，使得汽车稳定运行。低速运动时，汽车的油耗相对较高，通过将发动机的功转化为电能后输出，相对于发动机直接输出时，能降低油耗；车辆高速工况采用发动机直接驱动，发动机高效。本发明的设计解决了传统汽车能耗高的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例一种传动系统结构示意图；
图2为本发明实施例一种混动汽车的结构示意图。
图标：1-驱动轴，2-离合器，3-驱动电机，4-输出齿轮，5-行星齿轮组，6-发电机，7-缓冲器，8-汽车主体，9-行走机构，10-混动箱，11-发动机，12-VCU控制器，13-GCU控制器，14-蓄电池，15-MCU控制器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。
在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”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。
实施例1
请参照图1，本实施例提供一种传动系统及混动汽车，通过油电混合搭配使用，具有节能的优点。
本发明实施例提供一种传动系统，包括驱动轴1、第一动力组件和第二动力组件；
上述第一动力组件包括驱动电机3，上述驱动电机3的输出轴与上述驱动轴1传动连接，上述驱动电机3的输入端连接有发电机6，上述发电机6的输入端连接有向其供能的发动机11；
上述第二动力组件包括离合器2，上述离合器2的输出轴与上述驱动轴1传动连接，上述离合器2的输入轴与上述发动机11连接。
针对第一方面：在本发明实施例中包含两个工作过程，工作过程一：发动机11做功带动发电机6工作，发电机6产生的电能传输到驱动电机3，驱动电机3接收到来自发电机6的电能并工作，驱动电机3带动驱动轴1转动，驱动轴1外接输出设备做功。工作过程二：驱动电机3断开电源，调节离合器2，使驱动轴1与离合器2传动连接，发动机11作用带动离合器2运转，离合器2带动驱动轴1转动，驱动轴1外接输出设备做功。在上述过程中，工作过程一主要适用于外接输出设备启动时以及低功率做功状态，工作过程二主要适用于外接输出设备高功率做功状态，在低功率或启动时通过将发动机11做功转化为电能后输出，具有输出稳定的优点，且相对于发动机11直接驱动，具有耗能低的优点。本发明的设计通过油电混合搭配使用，具有节能的优点。
在本发明的一些实施例中，包括行星齿轮组5，上述发动机11与上述发电机6通过行星齿轮组5连接。
在上述实施例中，行星齿轮组5是指除了能像定轴齿轮那样围绕着自己的转动轴转动之外，它们的转动轴还随着行星架绕其它齿轮的轴线转动的齿轮系统。绕自己轴线的转动称为“自转”，绕其它齿轮轴线的转动称为“公转”。行星齿轮组5能提高发电机6的转速，使发电机6处于高转速、高效区间。行星齿轮组5具有尺寸小、空间占用率小的优点。
在本发明的一些实施例中，上述离合器2采用多片湿式结构。
在上述实施例中，驱动主轴连接有输出齿轮4，输出齿轮4与离合器2传动配合。用油液冷却的离合器2，称为湿式离合器2。其冷却油不对摩擦片起保护作用，而使动力传递平滑柔和，其优点是使用寿命长，一般不会发生故障，除非违反操作规程，经常使离合器2处于半离合状态工作。多用于自动变速器上，如普遍使用的手自一体化变速器。通过液压缸的作用压紧多个钢片和摩擦片使离合器2结合，回油后则在弹簧力的作用下使钢片和摩擦片分离。湿式离合器2分为单片和多片式。一般作为车辆用起步装置时，使用的大都是多片湿式离合器2。采用多片方式可以增大摩擦面积，能够保证小直径大扭矩容量。离合器2的基本结构不变，一般由多片摩擦板及金属板构成。多片湿式离合器2具有寿命高、控制简单的优点。
在本发明的一些实施例中，包括混动箱10，上述驱动轴1、上述第一动力组件和上述第二动力组件均设置在上述混动箱10内。
在上述实施例中，驱动轴1的一端贯穿混动箱10外接输出设备，发动机11设置在混动箱10外，第一动力组件和第二动力组件贯穿混动箱10与发动机11连接。驱动轴1、第一动力组件和第二动力组件均设置在混动箱10内，对驱动轴1、第一动力组件和第二动力组件具有保护作用。
在本发明的一些实施例中，上述驱动电机3的数量为一个，上述离合器2的数量为一个，上述发电机6的数量为一个，上述行星齿轮组5为一组。
在上述实施例中，驱动电机3、发电机6和离合器2的数量均为一个，整体结构相对简单，零部件少，便于制造，且整体造价成本相对较低。
在本发明的一些实施例中，包括蓄电池14，上述蓄电池14设置在上述发电机6与上述驱动电机3之间。
在上述实施例中，发动机11做功带动发电机6发电，发电机6将产生的电能储存在蓄电池14内，蓄电池14将储存的电能传输给驱动电机3，驱动电机3将上述电能转化为机械能传递给驱动轴1。在发电机6与驱动电机3之间连接蓄电池14，蓄电池14能将多余的电量储存起来，以便下次利用。蓄电池镍镉电池，镍镉电池的应用广泛程度仅次于铅酸蓄电池其比能量可达55W·h/kg，比功率超过190W/kg，可快速充电，循环使用寿命较长，是铅酸蓄电池的两倍多，可达到2000多次，但价格为铅酸蓄电池的4－5倍。它的初期购置成本虽高，但由于其在能色量和使用寿命方面的优势，因此其长期的实际使用成本并不高。使用中要注意做好回收工作，以免重金属镉成环境污染。
在本发明的一些实施例中，上述驱动电机3连接有MCU控制器15，上述发电机6连接有GCU控制器13。
在上述实施例中，MCU控制器15连接有VCU控制器12，VCU控制器12是整个汽车的核心控制部件，相当于汽车的大脑。它采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号，并做出相应判断后，控制下层的各部件控制器的动作，驱动汽车正常行驶。作为汽车的指挥管理中心，整车控制器主要功能包括：驱动力矩控制、制动能量的优化控制、整车的能量管理、CAN网络的维护和管理、故障的诊断和处理、车辆状态监视等，它起着控制车辆运行的作用。因此整车控制器的优劣直接决定了车辆的稳定性和安全性。上述蓄电池14连接电池控制器BMS。
实施例2
请参照图1、图2，本实施例提供一种传动系统及混动汽车，解决了传统汽车能耗高的问题。
本发明实施例提供一种混动汽车，包括汽车主体8，上述汽车主体8包括行走机构9，上述行走机构9与上述驱动轴1传动连接。
针对第二方面，在本发明实施例中包含低速运动和高速运动两个工作过程，低于运动指车速不大于80千米/小时，主要在适用于城市行驶，发动机11做功带动发电机6工作，发电机6产生的电能传输到驱动电机3，驱动电机3接收到来自发电机6的电能并工作，驱动电机3带动驱动轴1转动，驱动轴1带动汽车的行走机构9低速运动，使得汽车稳定运行。高速运动指车速大于80千米/小时，主要适用于在高速上行驶时，驱动电机3断开电源，调节离合器2，使驱动轴1与离合器2传动连接，发动机11作用带动离合器2运转，离合器2带动驱动轴1转动，驱动轴1带动汽车的行走机构9高速运动，使得汽车稳定运行。低速运动时，汽车的油耗相对较高，通过将发动机11的功转化为电能后输出，相对于发动机11直接输出时，充分发挥电动机低速大扭矩输出、加速快、省油特点，能降低油耗；车辆高速工况采用发动机11直接驱动，避开驱动电机3转速高、能耗高的问题，发动机11驱动车辆，进入发动机11高效区，电动机停止工作，也可控制能量回收。本发明的设计解决了传统汽车能耗高的问题。
在本发明的一些实施例中，上述行走机构9为正四轮行走机构9，上述驱动轴1与上述正四轮行走机构9的前轮传动配合。
在上述实施例中，正四轮行走机构9具有行走稳定的优点。正四轮行走机构9包括四个轮子，位于混动汽车车头端的两个轮子为前轮，驱动轴1带动前轮的两个轮子转动，两个前轮转动时带动汽车运动。混动汽车的前轮和后轮均设有缓冲器，汽车缓冲器是通过利用液压弹簧减震功能，当汽车瞬间相撞时，缓冲器就起到了缓冲作用从而减轻两车相撞后的破坏程度，提高车与人的安全性。
在本发明的一些实施例中，上述驱动轴1连接上述行走机构9一端的口径大于上述驱动轴1连接上述第一动力组件和上述第二动力组件的口径。
在上述实施例中，连接行走机构9的驱动轴1为输出端，连接第一动力组件和第二动力组件的驱动轴1为输入端，驱动轴1输出端的口径大于驱动轴1输入端的口径，能有效保证驱动力矩。
综上，本发明提供了一种传动系统及混动汽车，其至少具有以下有益效果：
本发明实施例提供了一种传动系统，包含两个工作过程，工作过程一：发动机11做功带动发电机6工作，发电机6产生的电能传输到驱动电机3，驱动电机3接收到来自发电机6的电能并工作，驱动电机3带动驱动轴1转动，驱动轴1外接输出设备做功。工作过程二：驱动电机3断开电源，调节离合器2，使驱动轴1与离合器2传动连接，发动机11作用带动离合器2运转，离合器2带动驱动轴1转动，驱动轴1外接输出设备做功。在上述过程中，工作过程一主要适用于外接输出设备启动时以及低功率做功状态，工作过程二主要适用于外接输出设备高功率做功状态，在低功率或启动时通过将发动机11做功转化为电能后输出，具有输出稳定的优点，且相对于发动机11直接驱动，具有耗能低的优点。本发明的设计通过油电混合搭配使用，具有节能的优点。
本发明实施例还提供了一种混动汽车，包含低速运动和高速运动两个工作过程，低于运动指车速不大于80千米/小时，主要在适用于城市行驶，发动机11做功带动发电机6工作，发电机6产生的电能传输到驱动电机3，驱动电机3接收到来自发电机6的电能并工作，驱动电机3带动驱动轴1转动，驱动轴1带动汽车的行走机构9低速运动，使得汽车稳定运行。高速运动指车速大于80千米/小时，主要适用于在高速上行驶时，驱动电机3断开电源，调节离合器2，使驱动轴1与离合器2传动连接，发动机11作用带动离合器2运转，离合器2带动驱动轴1转动，驱动轴1带动汽车的行走机构9高速运动，使得汽车稳定运行。低速运动时，汽车的油耗相对较高，通过将发动机11的功转化为电能后输出，相对于发动机11直接输出时，能降低油耗；车辆高速工况采用发动机11直接驱动，发动机11高效。本发明的设计解决了传统汽车能耗高的问题。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种传动系统，其特征在于，包括驱动轴、第一动力组件和第二动力组件；
所述第一动力组件包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述驱动轴传动连接，所述驱动电机的输入端连接有发电机，所述发电机的输入端连接有向其供能的发动机；
所述第二动力组件包括离合器，所述离合器的输出轴与所述驱动轴传动连接，所述离合器的输入轴与所述发动机连接。
2.根据权利要求1所述的一种传动系统及混动汽车，其特征在于，包括行星齿轮组，所述发动机与所述发电机通过行星齿轮组连接。
3.根据权利要求1所述的一种传动系统及混动汽车，其特征在于，所述离合器采用多片湿式结构。
4.根据权利要求1所述的一种传动系统及混动汽车，其特征在于，包括混动箱，所述驱动轴、所述第一动力组件和所述第二动力组件均设置在所述混动箱内。
5.根据权利要求2所述的一种传动系统及混动汽车，其特征在于，所述驱动电机的数量为一个，所述离合器的数量为一个，所述发电机的数量为一个，所述行星齿轮组为一组。
6.根据权利要求1所述的一种传动系统及混动汽车，其特征在于，包括蓄电池，所述蓄电池设置在所述发电机与所述驱动电机之间。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种传动系统及混动汽车，其特征在于，所述驱动电机连接有MCU控制器，所述MCU控制器连接有GCU控制器。
8.一种基于权利要求1-7任一项所述传动系统的混动汽车，其特征在于，包括汽车主体，所述汽车主体包括行走机构，所述行走机构与所述驱动轴传动连接。
9.根据权利要求8所述的一种混动汽车，其特征在于，所述行走机构为正四轮行走机构，所述驱动轴与所述正四轮行走机构的前轮传动配合。
10.根据权利要求8所述的一种混动汽车，其特征在于，所述驱动轴连接所述行走机构一端的口径大于所述驱动轴连接所述第一动力组件和所述第二动力组件的口径。
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