CN205915949U - 动力驱动系统以及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种动力驱动系统以及车辆，动力驱动系统包括：发动机；输入轴，输入轴与发动机相连；第一电机；中间轴，中间轴与第一电机相连，输入轴和中间轴之间设置有第一传动齿轮副，第一传动齿轮副选择性地同步输入轴和中间轴；第二电机；输出轴，输出轴与第二电机相连，中间轴和输出轴之间设置有第二传动齿轮副，第二传动齿轮副选择性地同步中间轴和输出轴，其中，输出轴上设置有动力输出齿轮。通过设置第一传动齿轮副和第二传动齿轮副，可以实现发动机、第一电机和第二电机之间的动力耦合和动力分流，其中第一电机和第二电机可以选取大功率电机，从而可以有效改善车辆的燃油经济性。

Description

动力驱动系统以及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种动力驱动系统以及具有该动力驱动系统的车辆。

背景技术

相关技术中，部分混合动力车型的动力驱动系统是基于燃油车辆的动力驱动系统改动得到的，例如，在燃油车辆的动力驱动系统的基础上，增加小功率电动机，小功率电动机作为发动机起动机或者发电机使用，当然，小功率电动机也可充当车辆行驶的辅助动力源，在车辆行驶需要较大驱动力时，介入驱动车辆。但是受到动力驱动系统结构和整车机舱空间限制，电机功率所占驱动功率的比例较低，只能小幅度的改善车辆的燃油经济性，不能有效改善车辆的燃油经济性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种动力驱动系统，以解决传统动力驱动系统无法有效改善车辆的燃油经济性的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种动力驱动系统，包括：发动机；输入轴，所述输入轴与所述发动机相连；第一电机；中间轴，所述中间轴与所述第一电机相连，所述输入轴和所述中间轴之间设置有第一传动齿轮副，所述第一传动齿轮副选择性地同步所述输入轴和所述中间轴；第二电机；输出轴，所述输出轴与所述第二电机相连，所述中间轴和所述输出轴之间设置有第二传动齿轮副，所述第二传动齿轮副选择性地同步所述中间轴和所述输出轴，其中，所述输出轴上设置有动力输出齿轮。

进一步地，所述输入轴上设置有输入齿轮，所述中间轴上设置有中间第一齿轮和中间第二齿轮，所述输出轴上设置有输出齿轮，所述中间第一齿轮与所述输入齿轮啮合，所述中间第二齿轮与所述输出齿轮啮合。

进一步地，多个所述中间第一齿轮中的一个和多个所述中间第二齿轮中的一个为共用齿轮。

进一步地，所述输入齿轮为两个且选择性地与所述输入轴同步。

进一步地，所述输入轴上设置有第一同步器，所述第一同步器设置在两个所述输入齿轮之间且设置成用于同步所述两个输入齿轮中的任意一个与所述输入轴。

进一步地，所述中间第一齿轮为两个，所述中间轴上设置有第二同步器，两个所述中间第一齿轮中的一个固定在所述中间轴上且另一个通过所述第二同步器选择性地同步所述中间轴。

进一步地，所述中间第二齿轮为三个，所述两个中间第一齿轮中的另一个为所述共用齿轮，所述中间第二齿轮中的另两个固定在所述中间轴上。

进一步地，所述输出齿轮为三个，所述三个输出齿轮选择性地同步所述输出轴。

进一步地，所述输出轴上设置有第三同步器和第四同步器，所述第三同步器设置在两个所述输出齿轮之间且设置成用于同步所述两个输出齿轮中的任意一个和所述输出轴，所述第四同步器设置成用于同步剩余一个所述输出齿轮。

相对于现有技术，本实用新型所述的动力驱动系统具有以下优势：

根据本实用新型实施例的动力驱动系统，第一传动齿轮副选择性地同步输入轴和中间轴，第二传动齿轮副选择性地同步中间轴和输出轴，这样可以实现发动机、第一电机和第二电机之间的动力耦合和动力分流，从而第一电机和第二电机可以分别选取大功率电机，进而可以降低发动机排量要求，以及可以改善车辆的燃油经济性。另外，车辆的驱动模式较多，通过合理布置发动机、第一电机和第二电机的工作状态可以使得车辆在不同的工况下选择适宜的工作模式，从而可以更好地提高车辆的燃油经济性。其中，在车辆处于混动状态时，第一电机和/或第二电机可以调整转速，从而可以使得输出转速在一定范围内变化，进而可以实现无级变速，可以提高车辆的舒适性。

本实用新型的另一目的在于提出一种车辆。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种车辆，包括上述的动力驱动系统。

所述车辆与上述动力驱动系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的动力驱动系统的示意图。

附图标记说明：

动力驱动系统100；

发动机10；输入轴20；输入齿轮21；第一电机30；

中间轴40；中间第一齿轮41；中间第二齿轮42；共用齿轮43；

第二电机50；输出轴60；输出齿轮61；动力输出齿轮62；差速器70；

第一同步器1c；第二同步器2c；第三同步器3c；第四同步器4c。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型实施例的动力驱动系统100，该动力驱动系统100可以应用在车辆上，例如，混合动力车辆。

根据本实用新型实施例的动力驱动系统100可以包括：发动机10、输入轴20、第一电机30、中间轴40、第二电机50和输出轴60，输入轴20与发动机10相连，中间轴40与第一电机30相连，输出轴60与第二电机50相连，换言之，发动机10的动力可以传递给输入轴20，第一电机30的动力可以传递给中间轴40，第二电机50的动力可以传递给输出轴60，其中，第一电机30和第二电机50可以分别为电动发电机，这样中间轴40还可以向第一电机30传递动力以供第一电机30发电，输出轴60还可以向第二电机50传递动力以供第二电机50发电。

如图1所示，输入轴20和中间轴40之间设置有第一传动齿轮副，第一传动齿轮副选择性地同步输入轴20和中间轴40，中间轴40和输出轴60之间设置有第二传动齿轮副，第二传动齿轮副选择性地同步中间轴40和输出轴60，其中，输出轴60上设置有动力输出齿轮62。可以理解的是，第一传动齿轮副和第二传动齿轮副可以分别由两个相互啮合的齿轮构成，例如，输入轴20上可以设置有输入齿轮21，中间轴40上可以设置有中间第一齿轮41和中间第二齿轮42，输出轴60上可以设置有输出齿轮61，中间第一齿轮41与输入齿轮21啮合，中间第二齿轮42与输出齿轮61啮合。其中，相互啮合的输入齿轮21和中间第一齿轮41构成第一传动齿轮副，相互啮合的输出齿轮61和中间第二齿轮42构成第二传动齿轮副，第一传动齿轮副可以为多个，换言之，输入齿轮21和中间第一齿轮41可以分别为多个，第二传动齿轮副可以为多个，换言之，中间第二齿轮42和输出轴60可以为多个。

需要说明的是，第一传动齿轮副选择性地同步输入轴20和中间轴40，这样可以使得发动机10和第一电机30之间的动力选择性地传递，例如，当发动机10工作时，发动机10的动力可以经过输入轴20、第一传动齿轮副传递给输出轴60，如果第一电机30作为发电机使用，输出轴60可以将至少一部分发动机10的动力传递给第一电机30以供第一电机30发电。又如，当第一电机30作为电动机(即启动机)使用时，第一电机30的动力可以经过中间轴40、第一传动齿轮副和输入轴20传递给发动机10以用于启动发动机10。输入轴20和中间轴40可以根据需要选择适合的传动比的第一传动齿轮副传动，例如，如图1所示，第一传动齿轮副可以为两组，输入轴20和中间轴40可以根据需要选取位于左侧的第一传动齿轮副或者位于右侧的第一传动齿轮副。

第二传动齿轮副选择性地同步中间轴40和输出轴60，这样可以使得第一电机30和第二电机50之间的动力选择性地传递，输出轴60上设置有动力输出齿轮62，动力输出齿轮62可以与差速器70上的差速器主动齿轮相连，差速器70可以将动力传递给两侧的车轮以驱动车辆运动。当第一电机30作为电动机使用且第二传动齿轮副同步中间轴40和输出轴60时，第一电机30的动力可以通过中间轴40、第二传动齿轮副、输出轴60和差速器70传递给两侧的车轮以驱动车辆运动，当第二电机50作为电动机使用且第二传动齿轮副未同步中间轴40和输出轴60时，第二电机50的动力可以通过差速器70传递给两侧的车轮以驱动车辆运动。

当然，上述的过程均为对第一传动齿轮副和第二传动齿轮副的单独描述，第一传动齿轮副的同步状态和第二传动齿轮副的同步状态还需结合使用。例如，当第一传动齿轮副同步输入轴20和中间轴40且第二传动齿轮副同步中间轴40和输出轴60时，发动机10的动力可以通过输入轴20、第一传动齿轮副、中间轴40、第二传动齿轮副、输出轴60和差速器70传递给两侧的车轮以驱动车辆运动。后面内容再结合附图详细描述根据本实用新型实施例的动力驱动系统100的工作原理。

可选地，多个中间第一齿轮41中的一个和多个中间第二齿轮42中的一个可以为共用齿轮43。例如，如图1所示，输入齿轮21可以为两个，相应地，中间第一齿轮41为两个，两个输入齿轮21和两个中间第一齿轮41分别一一对应啮合。两个中间第一齿轮41中的一个还可以作为中间第二齿轮42使用，例如，共用齿轮43可以为图1中所示的位于右侧的中间第一齿轮41，换言之，该共用齿轮43不仅可以与输入齿轮21啮合，该共用齿轮43还可以与输出齿轮61啮合，从而可以有效减少中间轴40上的齿轮数量，进而可以至少一定程度上降低动力驱动系统100的复杂程度。

具体地，如图1所示，两个输入齿轮21可以选择性地与输入轴20同步。例如，输入轴20上可以设置有第一同步器1c，第一同步器1c设置在两个输入齿轮21之间，而且第一同步器1c设置成用于同步两个输入齿轮21中的任意一个与输入轴20。当第一同步器1c的接合套向左移动且与位于左侧的输入齿轮21接合后，输入轴20与位于左侧的输入齿轮21同步，当第一同步器1c的接合套向右移动且与位于右侧的输入齿轮21接合后，输入轴20与位于右侧的输入齿轮21同步。

进一步地，中间第一齿轮41可以固定在中间轴40上，当然，中间第一齿轮41还可以套设在中间轴40上，例如，中间轴40上设置有第二同步器2c，两个中间第一齿轮41中的一个固定在中间轴40上，而且两个中间第一齿轮41中的另一个通过第二同步器2c选择性地同步中间轴40。如图1所示，位于左侧的中间第一齿轮41固定在中间轴40上，而且位于左侧的中间第一齿轮41与位于左侧的输入齿轮21啮合以构成一组第一传动齿轮副，位于右侧的中间第一齿轮41通过第二同步器2c选择性地与中间轴40同步，其中，第二同步器2c可以设置在位于右侧的中间第一齿轮41的左侧或者右侧。该位于右侧的中间第一齿轮41即为共用齿轮43。

根据本实用新型的一个具体实施例，如图1所示，中间第二齿轮42可以为三个，上述的两个中间第一齿轮41中的另一个为共用齿轮43，中间第二齿轮42中的另两个固定在中间轴40上。可以理解的是，中间轴40上共设置有四个齿轮，上述在描述中间第一齿轮41和中间第二齿轮42的数量时均将共用齿轮43作为其一部分描述。

相应地，输出齿轮61可以为三个，三个输出齿轮61选择性地同步输出轴60。例如，如图1所示，输出轴60上可以设置有第三同步器3c和第四同步器4c，第三同步器3c设置在两个输出齿轮61之间，而且第三同步器3c设置成用于同步两个输出齿轮61中的任意一个和输出轴60，第四同步器4c设置成用于同步剩余一个输出齿轮61，第四同步器4c可以位于剩余一个输出齿轮61的左侧或者右侧。这样可以节省同步器的数量，从而可以使得动力驱动系统100结构简单，成本低。

根据本实用新型实施例的动力驱动系统100，第一传动齿轮副选择性地同步输入轴20和中间轴40，第二传动齿轮副选择性地同步中间轴40和输出轴60，这样可以实现发动机10、第一电机30和第二电机50之间的动力耦合和动力分流，从而第一电机30和第二电机50可以分别选取大功率电机，进而可以降低发动机10排量要求，以及可以改善车辆的燃油经济性。另外，车辆的驱动模式较多，通过合理布置发动机10、第一电机30和第二电机50的工作状态可以使得车辆在不同的工况下选择适宜的工作模式，从而可以更好地提高车辆的燃油经济性。

其中，在车辆处于混动状态时，第一电机30和/或第二电机50可以调整转速，从而可以使得输出转速在一定范围内变化，从而可以实现无级变速，可以提高车辆的舒适性。

下面结合附图详细描述根据本实用新型实施例的动力驱动系统100的工作原理。其中，分别对发动机10、第一电机30和第二电机50单独描述，当然，动力驱动系统100还可以采取上述任意两个动力源或者三个动力源结合的方式输出动力。

如图1所示，输入轴20和中间轴40之间设置有两组第一传动齿轮副，中间轴40和输出轴60之间设置有三组第二传动齿轮副。

当发动机10工作时，发动机10的动力可以通过上述两组第一传动齿轮副中的任意一组传递给中间轴40，然后动力可以通过三组第二传动齿轮副中的任意一组传递给输出轴60，输出轴60再通过差速器70将动力传递给两侧的车轮以驱动车辆运动。

当第一电机30作为电动机使用时，第一电机30的动力可以通过三组第二传动齿轮副中的任意一组传递给输出轴60，输出轴60再通过差速器70将动力传递给两侧的车轮以驱动车辆运动。

当第一电机30作为启动机使用时，第一电机30的动力可以通过两组第一传动齿轮副中的任意一组传递给输入轴20，输入轴20再将动力传递给发动机10以用于启动发动机10。

当第一电机30作为发电机使用且发动机10工作时，发动机10的动力通过第一传动齿轮副中的任意一组传递给中间轴40，中间轴40再将至少一部分动力传递给第一电机30以供第一电机30发电。

当第一电机30是作为电动机使用且发动机10工作时，发动机10的动力通过第一传动齿轮副中的任意一组传递给中间轴40，发动机10的动力和第一电机30的动力可以在中间轴40上耦合后再通过第二传动齿轮副、输出轴60和差速器70传递给两侧的车轮以驱动车辆运动。

当第一电机30作为发电机使用且第二电机50作为电动机使用时，第二电机50的一部分动力直接通过差速器70传递给两侧的车轮以驱动车辆运动，第二电机50的另一部分动力通过第二传动齿轮副传递给中间轴40，中间轴40再将该另一部分动力传递给第一电机30以供第一电机30发电。

当第一电机30和第二电机50同时作为电动机使用时，第一电机30的动力通过中间轴40和第二传动齿轮副传递给输出轴60，第一电机30的动力和第二电机50的动力在输出轴60上耦合后通过差速器70传递给两侧的车轮以驱动车辆运动。

当第二电机50作为电动机使用且第二传动齿轮副未同步中间轴40和输出轴60时，第二电机50的动力通过差速器70传递给两侧的车轮以驱动车辆运动。

当第二电机50作为发电机使用时且发动机10工作时，发动机10的动力可以通过输入轴20、第一传动齿轮副、中间轴40和第二传动齿轮副传递给输出轴60，输出轴60再将一部分动力传递给第二电机50以供第二电机50发电，发动机10的另一部分动力通过差速器70传递给两侧的车轮以驱动车辆运动。

当第二电机50作为发电机且第一电机30作为电动机使用时，第一电机30的动力可以通过中间轴40和第二传动齿轮副传递给输出轴60，输出轴60再将一部分动力传递给第二电机50以供第二电机50发电，第一电机30的另一部分动力可以通过差速器70传递给两侧的车轮以驱动车辆运动。

当然，发动机10、第一电机30和第二电机50还可以同时工作，例如，发动机10工作，第一电机30作为发电机使用且第二电机50作为电动机使用，又如，发动机10工作，第一电机30作为电动机使用且第二电机50作为发电机使用，再如，发动机10工作，第一电机30和第二电机50同时作为发电机或者电动机使用，对此，可以根据上述的传动过程推理得知，在此不再详述。

根据本实用新型实施例的车辆，包括上述实施例的动力驱动系统100，由于具有上述实施例的动力驱动系统100，车辆的动力驱动系统100结构简单，而且第一电机30和第二电机50可以选取大功率的电机，从而可以降低发动机10排量要求，以及可以改善车辆的燃油经济性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力驱动系统(100)，其特征在于，包括：

发动机(10)；

输入轴(20)，所述输入轴(20)与所述发动机(10)相连；

第一电机(30)；

中间轴(40)，所述中间轴(40)与所述第一电机(30)相连，所述输入轴(20)和所述中间轴(40)之间设置有第一传动齿轮副，所述第一传动齿轮副选择性地同步所述输入轴(20)和所述中间轴(40)；

第二电机(50)；

输出轴(60)，所述输出轴(60)与所述第二电机(50)相连，所述中间轴(40)和所述输出轴(60)之间设置有第二传动齿轮副，所述第二传动齿轮副选择性地同步所述中间轴(40)和所述输出轴(60)，其中，所述输出轴(60)上设置有动力输出齿轮(62)。

2.根据权利要求1所述的动力驱动系统(100)，其特征在于，所述输入轴(20)上设置有输入齿轮(21)，所述中间轴(40)上设置有中间第一齿轮(41)和中间第二齿轮(42)，所述输出轴(60)上设置有输出齿轮(61)，所述中间第一齿轮(41)与所述输入齿轮(21)啮合，所述中间第二齿轮(42)与所述输出齿轮(61)啮合。

3.根据权利要求2所述的动力驱动系统(100)，其特征在于，多个所述中间第一齿轮(41)中的一个和多个所述中间第二齿轮(42)中的一个为共用齿轮(43)。

4.根据权利要求3所述的动力驱动系统(100)，其特征在于，所述输入齿轮(21)为两个且选择性地与所述输入轴(20)同步。

5.根据权利要求4所述的动力驱动系统(100)，其特征在于，所述输入轴(20)上设置有第一同步器(1c)，所述第一同步器(1c)设置在两个所述输入齿轮(21)之间且设置成用于同步所述两个输入齿轮(21)中的任意一个与所述输入轴(20)。

6.根据权利要求4所述的动力驱动系统(100)，其特征在于，所述中间第一齿轮(41)为两个，所述中间轴(40)上设置有第二同步器(2c)，两个所述中间第一齿轮(41)中的一个固定在所述中间轴(40)上且另一个通过所述第二同步器(2c)选择性地同步所述中间轴(40)。

7.根据权利要求6所述的动力驱动系统(100)，其特征在于，所述中间第二齿轮(42)为三个，所述两个中间第一齿轮(41)中的另一个为所述共用齿轮(43)，所述中间第二齿轮(42)中的另两个固定在所述中间轴(40)上。

8.根据权利要求7所述的动力驱动系统(100)，其特征在于，所述输出齿轮(61)为三个，所述三个输出齿轮(61)选择性地同步所述输出轴(60)。

9.根据权利要求8所述的动力驱动系统(100)，其特征在于，所述输出轴(60)上设置有第三同步器(3c)和第四同步器(4c)，所述第三同步器(3c)设置在两个所述输出齿轮(61)之间且设置成用于同步所述两个输出齿轮(61)中的任意一个和所述输出轴(60)，所述第四同步器(4c)设置成用于同步剩余一个所述输出齿轮(61)。

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驱动系统(100)。