CN113085531A - 一种多模式混合动力传动装置以包含该装置的车辆 - Google Patents

一种多模式混合动力传动装置以包含该装置的车辆 Download PDF

Info

Publication number
CN113085531A
CN113085531A CN202110482266.4A CN202110482266A CN113085531A CN 113085531 A CN113085531 A CN 113085531A CN 202110482266 A CN202110482266 A CN 202110482266A CN 113085531 A CN113085531 A CN 113085531A
Authority
CN
China
Prior art keywords
shaft
gear
switching element
gears
power source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110482266.4A
Other languages
English (en)
Inventor
戴振坤
石刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lvchuan Beijing Automotive Technology Co ltd
Original Assignee
Lvchuan Beijing Automotive Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lvchuan Beijing Automotive Technology Co ltd filed Critical Lvchuan Beijing Automotive Technology Co ltd
Priority to CN202110482266.4A priority Critical patent/CN113085531A/zh
Publication of CN113085531A publication Critical patent/CN113085531A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明涉及一种混合动力传动装置，包括：第一轴，能够接收来自第一动力源和第二动力源的动力；第二轴，能够接收来自第三动力源的动力；第三轴，与所述第一轴和所述第二轴平行，并能够接收来自第二轴的动力；多个齿轮，分布在第一轴、第二轴和第三轴上；第一切换元件，设置在第一轴上，用于改变第一轴上的齿轮与第一轴的连接状态；第二切换元件，设置在第二轴或第三轴上，用于改变相应的轴上的齿轮与该轴的连接状态。根据本发明的结构布置，纯电驱动和纯内燃机驱动都具有两个挡位，且二者之间的挡位能够复用，因此可以减少零件的数量，从而减小体积并降低成本。

Description

一种多模式混合动力传动装置以包含该装置的车辆
技术领域
本发明属于车辆领域，具体涉及一种多模式混合动力传动装置以包含该装置的车辆。
背景技术
随着化石燃料能源的日益减少以及各国排放法规不断变得严格，使用清洁能源来驱动汽车的技术已经开始大规模应用。根据能量来源的不同，在传统的燃油汽车之外，可以将新能源车辆分为纯电动汽车、混合动力汽车以及燃料电池汽车。在实际的应用中，我国大规模推行的是纯电动汽车，虽然目前的标称续航里程已经可以达到五六百千米，但是受到电池成本偏高、充电站数量少、充电速度慢等因素的制约，纯电动汽车仍然存在续航里程不足、电池性能下降快等问题，因此纯电动汽车的使用场景受到限制。一些观点认为，燃料电池汽车是汽车的最终动力形式，且目前丰田等汽车公司已经有相关的产品推向市场，且最近一段时间氢能源汽车的热度也开始上升，制氢站等配套措施也在稳定推进，但是整体而言燃料电池汽车仍然存在诸多的待解决的问题。
混合动力汽车的研究及市场化从上世纪90年代就已经开始。虽然在前几年混合动力车辆一直被认为是一个过渡产品而在国内受到的重视程度不足，但是由于电池技术未取得突破而混合动力具备长续航、耗油低的特点，目前在国内混合动力汽车的研究逐渐受到了重视。
对于混合动力汽车而言，提供性能更好、结构更紧凑、成本更低的传动装置是本领域的普遍的持续性追求。
发明内容
为此，在考虑现有技术中的混合动力传动装置的优缺点之后，本发明提出以下技术方案：
一种混合动力传动装置，包括：
第一轴，能够接收来自第一动力源和第二动力源的动力；
第二轴，能够接收来自第三动力源的动力；
第三轴，与所述第一轴和所述第二轴平行，并能够接收来自第二轴的动力；
多个齿轮，分布在第一轴、第二轴和第三轴上；
第一切换元件，设置在第一轴上，用于改变第一轴上的齿轮与第一轴的连接状态；
第二切换元件，设置在第二轴或第三轴上，用于改变相应的轴上的齿轮与该轴的连接状态。
进一步地，本发明的混合动力传动装置还可以单独地包含以下技术特征，或者包含以下技术特征的组合：
第一轴与第一动力源通过定轴轮系连接；或者
第一轴与第一动力源通过行星轮系连接，第一轴连接到所述行星轮系的太阳轮，所述行星轮系的齿圈与第一动力源连接，所述行星轮系的行星架连接至固定构件。
第一轴与第二动力源直接连接，或者通过定轴轮系、行星轮系连接；和/或
第二轴与第三动力源直接连接，或者通过定轴轮系、行星轮系连接；和/或
第三轴上设置有输出齿轮，该输出齿轮与第三轴固定连接。
第一轴上设置有能够相对于第一轴自由转动的第一轴第一齿轮和第一轴第二齿轮。
第一切换元件为一个同步器，设置在第一轴第一齿轮和第一轴第二齿轮之间；或者
第一切换元件为两个片式离合器或电磁离合器，分别与第一轴第一齿轮和第一轴第二齿轮连接；或者第一切换元件为一个狗牙离合器，设置在第一轴第一齿轮和第一轴第二齿轮之间。
在设置有第二切换元件的第二轴或第三轴上，设置有两个空套齿轮，而在未设置第二切换元件的第二轴或第三轴中的另一轴上，设置有两个与所述另一轴固定连接的固定齿轮，且两个空套齿轮分别与两个固定齿轮啮合。
第二切换元件为一个同步器，设置在两个空套齿轮之间；或者
第二切换元件为两个片式离合器或电磁离合器，分别与两个空套齿轮连接；或者第二切换元件为一个狗牙离合器，设置在两个空套齿轮之间。
还设置有第三切换元件，与第一切换元件和第二切换元件设置在不同的轴上；
第二轴上设置有两个空套齿轮，第三轴上也设置有两个空套齿轮，且第二轴的两个空套齿轮分别与第三轴上的两个空套齿轮啮合。
根据本发明的结构布置，纯电驱动和纯内燃机驱动都具有两个挡位，且二者之间的挡位能够复用，因此可以减少零件的数量，从而减小体积并降低成本。
本发明还提出了一种车辆及运行车辆的方法，车辆包括三个动力源，并根据车速、驾驶员功率需求以及电池SOC对第一动力源、第二动力源和第三动力源以及切换元件进行控制，使得车辆以多个电动挡位、燃油挡位以及并联挡位和串联挡位之一行驶。
由此，本发明具有以下技术效果：
1、纯电驱动有2个挡位，1挡大速比可以使汽车驱动能力更强；2挡小速比可以使汽车最高车速更高，或同等车速下降低电机转速，提高电机的效率和寿命。
2、以最少的零件实现了纯内燃机驱动模式2个挡位，可以拓宽内燃机单独驱动的工作范围。
3、纯内燃机驱动模式的2个挡位复用了2个电动挡位的传动路线，零件复用率高，减少了齿轮的数量，结构更紧凑，成本更低。
4、并联模式有4个挡位，能够更好的调节混动模式下内燃机的工作点和电机的工作点，提高系统工作效率。
在阅读完结合附图所进行的本发明的技术方案的详细描述之后，本发明的其他优点将会更加容易理解。
附图说明
图1示出了本发明的一个实施例的示意性结构图；
图2示出了本发明的另一实施例的示意性结构图；
图3示出了本发明的另一实施例的示意性结构图；
图4示出了本发明的另一实施例的示意性结构图。
具体实施方式
需要说明的是，虽然附图以及在下述的描述中将本发明分为多个实施例进行描述，但是本领域技术人员理解，在不冲突的情况下，本申请中的各个实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参见图1，本发明的车辆包含多模式混合动力传动装置，包括I轴、II轴、III轴；电机EM1和EM2；齿轮G1-G9以及行星排太阳轮Ps、齿圈Pr、行星架Pp；差速装置Df，切换元件MSC和GSC。
具体地，混合动力系统包括三根平行设置的轴，分别是I轴、II轴、III轴，其中I轴用于接收来自内燃机(图中未示出)和电机EM1的的动力。内燃机可以通过离合和减震装置与I轴连接，内燃机及其离合和减震装置可以采用现有技术中已知的形式。此外，如图1所示，在内燃机与I轴之间，还设置有行星排。具体地，I轴与行星排的太阳轮Ps相连，而内燃机的输出端则与行星排的齿圈Pr相连。行星排的行星架Pp连接到固定构件，例如传动装置的壳体。
I轴前端与行星排太阳轮Ps之间还可能布置有一套片式离合器，片式离合器一端与I轴固连，另外一端行星排的太阳轮Ps连接。
作为替代性的实施例，I轴也可直接连接发动机及其离合和减震装置。
或者，I轴前端布置有一套片式离合器，片式离合器一端与I轴固连，另外一端与发动机及其离合减震装置连接。
I轴还连接有电机EM1，以接收来自电机EM1的动力。I轴与电机EM1可以是直接连接，也可以通过一对定轴齿轮连接，也可以通过行星排连接。优选的EM1与I轴直接连接。电机EM1可以作为动力源，将电池中的电能转化为动能，从而驱动车辆行驶，也可以作为发电机工作，接收来自内燃机的动能，或者在车辆的滑行或者制动过程中接收动能，并将动能转化为电能。
II轴用来接收来自电机EM2的动力。EM2与II轴的连接方式可以是直接连接，也可以通过一对定轴齿轮连接，也可以通过行星排连接。优选的EM2与II轴直接连接。
III轴则作为输出轴，其上设置有输出齿轮G8，用于将动力输出至车辆的差速器Df的输入齿轮G9。
从图1中可以看出，在I轴上设置有齿轮G1、齿轮G2以及一个切换元件GSC。齿轮G1、齿轮G2通过轴承可旋转地支撑在I轴上，并且能够根据切换元件GSC的工作状态而与I轴连接或者脱开。
GSC是一种同步器，同步器是行业内熟知部件和结构。通过电机控制或液压控制或气动控制可以实现第一转动元件与第三转动元件的接合与分离；或第二转动元件与第三转动元件的接合与分离；或第一转动元件与第二转动元件与第三转动元件三者互相独立。从而实现齿轮G1与I轴连接与分离，G2与I轴连接与分离，G1与G2与I轴互相独立三种连接状态。
GSC除了可以采用同步器的方式之外，也可以采用狗牙离合器、片式离合器、电磁离合器等。
为了设计更多的挡位，可以在II轴或者III轴上再设置一个切换元件。在图1中，该切换元件MSC设置在II轴上。齿轮G3和包含齿轮G4和G5的双联齿轮通过轴承可旋转地支撑在II轴上，并且能够根据切换元件MSC的工作状态而与II轴连接或者脱开。相应地，在III轴上则设置有分别与齿轮G3和齿轮G5常啮合的齿轮G6以及齿轮G7，且齿轮G6以及齿轮G7与III轴固定连接，例如通过花键固定，从而使齿轮G6以及齿轮G7与III轴一起旋转。
MSC是一种同步器，同步器是行业内熟知部件和结构。通过电机控制或液压控制或气动控制可以实现第一转动元件与第三转动元件的接合与分离；或第二转动元件与第三转动元件的接合与分离；或第一转动元件与第二转动元件与第三转动元件三者互相独立。从而实现齿轮G3与II轴连接与分离，G4/G5与II轴连接与分离，G3与G4/G5与II轴互相独立三种连接状态。
MSC也可以选用狗牙离合器、片式离合器、电磁离合器等。
当然，也可以设置如图3所示的结构。在图3中，切换元件MSC被设置在III轴上。由此，II轴上的齿轮与II轴固定连接，而III轴上的对应齿轮则空套在III轴上。
在结构参数准确的情况下，齿轮G4与齿轮G5可以合并的为一个齿轮。齿轮G5与齿轮G7的啮合关系自然转化为齿轮G4与齿轮G7的啮合。
同样的齿轮G3也可以拆分为两个固连的齿轮，其中一个与齿轮G1啮合，另一个则与齿轮G6啮合。
图2示出了本发明的另一个实施例。在图2中，主要是将内燃机与I轴的连接方式由行星排连接改为了一对外啮合齿轮副连接。当然，图3中将切换元件MSC布置在III轴上的方式也可以应用到图2所示的结构中。
图4示出了本发明的另一个实施例。在图4中，在I、II、III轴上均设置有1个切换元件。这种方式保证了电机EM2可以与II轴脱开，从而在其不工作的时候不会被拖动，进而避免了不必要的倒拖损失。
以上已经对本发明的混合动力系统的结构做了具体的说明。
下面基于图1所示的具体结构结合表1来对其工作方式进行说明。
如表1所示，根据动力源以及切换元件的位置，本发明的车辆可以具有11种工作模式。
只有电机EM2工作时，GSC处于中位空挡位置，根据MSC的位置，可以实现如下的两挡电动路线：
电动1挡：切换元件MSC将II轴与G3连接在一起，切换元件GSC保持中位空挡状态，II轴-G3-G6-G8-G9-Df形成电动1挡传动路线；
电动2挡：切换元件MSC将II轴与G4连接在一起，切换元件GSC保持中位空挡状态，II轴-G5-G7-G8-G9-Df形成电动2挡传动路线；
当车辆起步或者在市区内以较低速度行驶时，可以使用两个电动挡位。电机EM2的功率可以通过电动1挡传动路线输出到车轮，也可以通过电动2挡传动路线输出到车轮，驱动车辆行驶。车辆减速功率可以通过电动1挡传动路线，也可以通过电动2挡传动路线反馈回电机EM2。
表1工作模式：
Figure BDA0003049717300000071
当只有内燃机工作时，MSC处于中位空挡位置，根据GSC的位置，可以实现如下的两挡路线：
燃油1挡：切换元件MSC保持中位空挡状态，切换元件GSC将I轴与G1连接在一起，I轴-G1-G3-G6-G8-G9-Df形成燃油1挡传动路线；
燃油2挡：切换元件MSC保持中位空挡状态，切换元件GSC将I轴与G2连接在一起，I轴-G2-G4-G5-G7-G8-G9-Df形成燃油2挡传动路线；
发动机的功率可以通过燃油1挡传动路线输出到车轮，也可以通过燃油2挡传动路线输出到车轮，驱动车辆行驶。车辆减速功率可以通过燃油1挡传动路线，也可以通过燃油2挡传动路线反馈回电机EM1，或反馈回发动机实现发动机辅助制动。两个燃油挡位适用于车辆在市郊等相对而言不拥堵的路段或者高速行驶的工况。
当内燃机以及电机EM1和电机EM2均工作时，根据GSM与MSC的位置，可以实现4个并联挡位：
并联1挡：切换元件MSC将II轴与G3连接在一起，切换元件GSC将I轴与G1连接在一起，电机EM2通过电动1挡，发动机和电机EM1的组合通过燃油1挡同时驱动车辆行驶。或车辆减速功率反馈回电机EM2、电机EM1，或反馈回发动机实现发动机辅助制动。
并联2挡：切换元件MSC将II轴与G3连接在一起，切换元件GSC将I轴与G2连接在一起，电机EM2通过电动1挡，发动机和电机EM1的组合通过燃油2挡同时驱动车辆行驶。或车辆减速功率反馈回电机EM2、电机EM1，或反馈回发动机实现发动机辅助制动。
并联3挡：切换元件MSC将II轴与G4连接在一起，切换元件GSC将I轴与G1连接在一起，电机EM2通过电动2挡，发动机和电机EM1的组合通过燃油1挡同时驱动车辆行驶。或车辆减速功率反馈回电机EM2、电机EM1，或反馈回发动机实现发动机辅助制动。
并联4挡：切换元件MSC将II轴与G4连接在一起，切换元件GSC将I轴与G2连接在一起，电机EM2通过电动2挡，发动机和电机EM1的组合通过燃油2挡同时驱动车辆行驶。或车辆减速功率反馈回电机EM2、电机EM1，或反馈回发动机实现发动机辅助制动。
当车辆需要更大的扭矩时，例如在山路或其他坡度较大的路上行驶或者在需要较大加速度的情况下，可以使用4个并联挡位。
串联1挡：离合装置MSC将II轴与G3连接在一起，离合装置GSC保持中位空挡状态，电机EM2以电动1挡模式工作。由于I轴相对II轴可以独立转动，此时发动机通过I轴驱动电机EM1发电，EM1发电产生的电能可以补充电池电量。
串联2挡：离合装置MSC将II轴与G4连接在一起，离合装置GSC保持中位空挡状态，电机EM2以电动2挡模式工作。由于I轴相对II轴可以独立转动，此时发动机通过I轴驱动电机EM1发电，EM1发电产生的电能可以补充电池电量。
这两个挡位适用于电池的SOC较低时，在车辆运行过程中为电池充电。
停车发电：车辆静止，切换元件GSC保持中位空挡状态，切换元件MSC保持中位空挡状态。差速装置Df停止转动。发动机通过I轴驱动电机EM1发电，EM1发电产生的电能可以补充电池电量。
以上已经对本发明的各个实施例的结构进行了详细的说明，同时对本发明的工作模式进行了说明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种混合动力传动装置，包括：
第一轴，能够接收来自第一动力源和第二动力源的动力；
第二轴，能够接收来自第三动力源的动力；
第三轴，与所述第一轴和所述第二轴平行，并能够接收来自第二轴的动力；
多个齿轮，分布在第一轴、第二轴和第三轴上；
第一切换元件，设置在第一轴上，用于改变第一轴上的齿轮与第一轴的连接状态；
其特征在于，
第二切换元件，设置在第二轴或第三轴上，用于改变相应的轴上的齿轮与该轴的连接状态。
2.根据权利要求1所述的混合动力传动装置，其特征在于，
第一轴与第一动力源通过定轴轮系连接；或者
第一轴与第一动力源通过行星轮系连接，第一轴连接到所述行星轮系的太阳轮，所述行星轮系的齿圈与第一动力源连接，所述行星轮系的行星架连接至固定构件。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力传动装置，其特征在于，
第一轴与第二动力源直接连接，或者通过定轴轮系、行星轮系连接；和/或
第二轴与第三动力源直接连接，或者通过定轴轮系、行星轮系连接；和/或
第三轴上设置有输出齿轮，该输出齿轮与第三轴固定连接。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的混合动力传动装置，其特征在于，
第一轴上设置有能够相对于第一轴自由转动的第一轴第一齿轮和第一轴第二齿轮。
5.根据权利要求4中所述的混合动力传动装置，其特征在于，
第一切换元件为一个同步器，设置在第一轴第一齿轮和第一轴第二齿轮之间；或者
第一切换元件为两个片式离合器或电磁离合器，分别与第一轴第一齿轮和第一轴第二齿轮连接；或者第一切换元件为一个狗牙离合器，设置在第一轴第一齿轮和第一轴第二齿轮之间。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的混合动力传动装置，其特征在于，
在设置有第二切换元件的第二轴或第三轴上，设置有两个空套齿轮，而在未设置第二切换元件的第二轴或第三轴中的另一轴上，设置有两个与所述另一轴固定连接的固定齿轮，且两个空套齿轮分别与两个固定齿轮啮合。
7.根据权利要求6所述的混合动力传动装置，其特征在于，
第二切换元件为一个同步器，设置在两个空套齿轮之间；或者
第二切换元件为两个片式离合器或电磁离合器，分别与两个空套齿轮连接；或者第二切换元件为一个狗牙离合器，设置在两个空套齿轮之间。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的混合动力传动装置，其特征在于，
还设置有第三切换元件，与第一切换元件和第二切换元件设置在不同的轴上；
第二轴上设置有两个空套齿轮，第三轴上也设置有两个空套齿轮，且第二轴的两个空套齿轮分别与第三轴上的两个空套齿轮啮合。
9.一种车辆，包括第一动力源、第二动力源和第三动力源，其特征在于，还包括根据权利要求1-8中任一项所述的混合动力传动装置。
10.一种运行根据权利要求9所述的车辆的方法，其特征在于，根据车速、驾驶员功率需求以及电池SOC对第一动力源、第二动力源和第三动力源以及切换元件进行控制，使得车辆以多个电动挡位、燃油挡位以及并联挡位和串联挡位之一行驶。
CN202110482266.4A 2021-04-30 2021-04-30 一种多模式混合动力传动装置以包含该装置的车辆 Pending CN113085531A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110482266.4A CN113085531A (zh) 2021-04-30 2021-04-30 一种多模式混合动力传动装置以包含该装置的车辆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110482266.4A CN113085531A (zh) 2021-04-30 2021-04-30 一种多模式混合动力传动装置以包含该装置的车辆

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113085531A true CN113085531A (zh) 2021-07-09

Family

ID=76681044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110482266.4A Pending CN113085531A (zh) 2021-04-30 2021-04-30 一种多模式混合动力传动装置以包含该装置的车辆

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113085531A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103415410A (zh) * 2011-03-11 2013-11-27 腓特烈斯港齿轮工厂股份公司 机动车混合动力驱动装置和混合动力驱动装置控制方法
CN205632092U (zh) * 2016-05-27 2016-10-12 长城汽车股份有限公司 混合动力驱动系统和新能源车辆
WO2018010934A1 (de) * 2016-07-11 2018-01-18 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein kraftfahrzeug, hybridantrieb und kraftfahrzeug
CN208855414U (zh) * 2018-09-29 2019-05-14 比亚迪股份有限公司 混合动力驱动系统及车辆
CN209008376U (zh) * 2018-09-29 2019-06-21 比亚迪股份有限公司 混合动力驱动系统及车辆
CN209666820U (zh) * 2019-03-21 2019-11-22 广州汽车集团股份有限公司 混合动力驱动系统及车辆
CN111251866A (zh) * 2018-11-30 2020-06-09 比亚迪股份有限公司 混合动力驱动系统及车辆

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103415410A (zh) * 2011-03-11 2013-11-27 腓特烈斯港齿轮工厂股份公司 机动车混合动力驱动装置和混合动力驱动装置控制方法
CN205632092U (zh) * 2016-05-27 2016-10-12 长城汽车股份有限公司 混合动力驱动系统和新能源车辆
WO2018010934A1 (de) * 2016-07-11 2018-01-18 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein kraftfahrzeug, hybridantrieb und kraftfahrzeug
CN208855414U (zh) * 2018-09-29 2019-05-14 比亚迪股份有限公司 混合动力驱动系统及车辆
CN209008376U (zh) * 2018-09-29 2019-06-21 比亚迪股份有限公司 混合动力驱动系统及车辆
CN111251866A (zh) * 2018-11-30 2020-06-09 比亚迪股份有限公司 混合动力驱动系统及车辆
CN209666820U (zh) * 2019-03-21 2019-11-22 广州汽车集团股份有限公司 混合动力驱动系统及车辆

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106183780B (zh) 双行星齿轮系双电机同轴耦合驱动系统
CN102259584B (zh) 混合动力驱动系统及包含该驱动系统的车辆
CN101973207B (zh) 一种混合动力汽车变速器
CN107554280B (zh) 一种混合动力汽车的多模式动力传动系统
KR101427943B1 (ko) 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR101500355B1 (ko) 하이브리드 자동차의 동력전달장치
CN204547733U (zh) 单驱动电机的插电式混合动力汽车的两挡变速驱动系统
CN201736790U (zh) 混合动力汽车驱动装置
KR101405232B1 (ko) 하이브리드 자동차의 동력전달장치
CN105584349B (zh) 一种混合动力汽车变速器总成
KR101500357B1 (ko) 하이브리드 자동차의 동력전달장치
CN102166947B (zh) 多模无级变速混合动力驱动系统
KR101427952B1 (ko) 하이브리드 자동차의 동력전달장치
CN104648115A (zh) 集成式单驱动电机的插电式混合动力汽车的两挡变速驱动系统
KR101550603B1 (ko) 하이브리드 자동차의 동력전달장치
CN203032364U (zh) 一种采用行星齿轮两挡变速器的增程式电动汽车动力系统
CN109130831B (zh) 一种汽车多模混合动力耦合装置
CN109278529B (zh) 混合动力变速器驱动系统
CN110962577A (zh) 混合动力变速箱及混合动力变速传动系统
CN113815399A (zh) 一种双两档位双电机混动系统
CN205573605U (zh) 一种混合动力汽车变速器总成
CN204506517U (zh) 多模式多挡位混合动力系统
CN111016618A (zh) 混合动力驱动系统及混合动力汽车
CN103770624A (zh) 多模式多挡位混合动力系统
CN203623363U (zh) 多模式多挡位混合动力系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210709