CN209240865U - 动力驱动系统及具有其的车辆 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种动力驱动系统及具有其的车辆,动力驱动系统包括:发动机、第一电动发电机、变速器,变速器包括:离合器、第一输出轴、第二输出轴、倒挡轴和第一传动机构,第一输入轴和第二输入轴通过离合器可选择性地与发动机动力耦合连接,第一输入轴或第二输入轴上设有倒挡主动齿轮,第一输出轴和第二输出轴各自空套设置有挡位从动齿轮,第二输出轴中空套设置有倒挡从动齿轮,倒挡轴设置有第一倒挡齿轮和第二倒挡齿轮,第一电动发电机通过第一传动机构与倒挡从动齿轮动力耦合连接。本实用新型的动力驱动系统,电机驱动的传动链长度小,传动效率高,不会出现换挡过程中动力中断的问题,并具有驻车发电等功能。

Description

动力驱动系统及具有其的车辆
技术领域
本实用新型属于车辆制造技术领域,具体而言,涉及一种动力驱动系统及具有其的车辆。
背景技术
相关技术中,电机的动力需要多级传动才能输出到车轮,传动效率低,动力传动系统的径向尺寸过大,不易于变速器的空间布置,传动链过长,传动效率低。另外,电机与发动机的动力在挡位齿轮上的叠加也会导致挡位齿轮刚度和强度的不足。而且由于存在多个挡位,电机端进行换挡时也会存在动力中断问题。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出工作模式多样的动力驱动系统。
本实用新型还提出一种具有该动力驱动系统的车辆。
根据本实用新型的动力驱动系统包括:发动机、第一电动发电机、变速器,所述变速器包括:离合器;第一输入轴和第二输入轴,所述第一输入轴和所述第二输入轴通过所述离合器可选择性地与所述发动机动力耦合连接,所述第一输入轴和所述第二输入轴上各自设有挡位主动齿轮,所述第一输入轴和所述第二输入轴中的一个上设有倒挡主动齿轮;第一输出轴和第二输出轴,所述第一输出轴和所述第二输出轴各自空套设置有与所述挡位主动齿轮对应啮合的挡位从动齿轮,所述第二输出轴中空套设置有倒挡从动齿轮;倒挡轴,所述倒挡轴设置有与所述倒挡主动齿轮啮合的第一倒挡齿轮和与所述倒挡从动齿轮啮合的第二倒挡齿轮;第一传动机构,所述第一电动发电机通过所述第一传动机构与所述倒挡从动齿轮动力耦合连接。
本实用新型的动力驱动系统,电机驱动的传动链长度小,传动效率高,不会出现换挡过程中动力中断的问题。
本实用新型还提出一种车辆,所述车辆包括上述任一个实施例的动力驱动系统。
所述车辆与上述的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。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本实用新型的一个实施例的动力驱动系统的传动图;
图2是根据本实用新型的另一个实施例的动力驱动系统的传动图;
图3是根据本实用新型的又一个实施例的动力驱动系统的传动图;
图4是根据本实用新型的一个实施例的车辆的示意图。
附图标记:
车辆1000,
动力驱动系统100,
第一电动发电机10,
差速器30,
发动机40,
第一输入轴Ⅰ,第二输入轴Ⅱ,倒挡轴Ⅲ,
第一输出轴Ⅰ’,第二输出轴Ⅱ’,
二挡主动齿轮2a,四六挡主动齿轮46a,三五挡主动齿轮35a,一倒挡主动齿轮1Ra,
二挡从动齿轮2b,四挡从动齿轮4b,六档从动齿轮6b,三挡从动齿轮3b,五挡从动齿轮5b,一挡从动齿轮1b,倒挡从动齿轮Rb,
第一倒挡齿轮1R,第二倒挡齿轮2R,倒挡轴侧齿轮3R,
第一电机侧齿轮1c,
第一惰轮1e,第二惰轮2e,
第一离合单元K1,第二离合单元K2,
第一输出齿轮1Z,第二输出齿轮2Z,主减速器从动齿轮Zb,
二四挡同步器S24,一三挡同步器S13,六倒挡同步器S6R,五挡同步器S5,
第一中间轴同步器SR1,第二中间轴同步器SR2。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,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,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在混合动力车辆1000上,车辆1000可以布置发动机40及电动机,动力驱动系统100用来将发动机40和/或电动机的动力传递至车辆1000的差速器30,最终驱动车轮转动。
下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的动力驱动系统100,动力驱动系统100可以应用在车辆1000上,例如混合动力车辆1000,该动力驱动系统100的第一电动发电机10与档位从动齿轮相连,可通过档位从动齿轮将第一电动发电机10产生的驱动力输出至车轮,缩短传动链长度,提高传动效率。
如图1-图3所示,动力驱动系统100可以包括:发动机40、第一电动发电机10和变速器,第一电动发电机10可以作为发电机进行发电,第一电动发电机10还可以作为电机进行动力输出。
发动机40用于输出驱动力以驱动车轮转动,发动机40可为汽油机,也可为柴油机。其中,发动机40与变速器相连,变速器的输出端可以通过差速器30与车轮相连,发动机40输出的驱动力可通过变速器传递到车轮,进而驱动车轮转动,发动机40输出的动力也可以通过变速器传递到第一电动发电机10,以驱动第一电动发电机10发电。
变速器具有多个挡位,发动机40可通过变速器输出多种不同的转速和转矩,以使行驶的车辆1000能够很好地适应行车环境。如车辆1000在阻力较大的路面行驶时,变速器可选择低转速、高转矩的挡位进行动力传递,保持充足的动力输出;再如车辆1000在平顺、开阔的路面行驶时,变速器可选择高转速、低转矩的挡位进行动力传递,降低油耗。由此,可保证车辆1000在不同工况下,车辆1000均具有很好的动力性能,使车辆1000保持良好的行驶状态,同时提高车辆1000的燃油经济性。当第一电动发电机10不作为动力驱动系统100的动力源时,第一电动发电机10可以作为发电机进行发电,例如在车辆1000行驶过程中的行车发电、驻车时的驻车发电,还可以在车辆1000加速或制动时对车轮的能量进行回收,并用来发电,从而实现车辆1000的发电功能,且对车辆1000的能量进行回收。
当第一电动发电机10作为电动机时(车辆1000为混动模式或纯电动模式),动力电池向第一电动发电机10供电,第一电动发电机10工作输出动力,且第一电动发电机10输出的动力经过变速器传递至车轮,可实现车辆1000的电动驱动。根据本实用新型的变速器包括:离合器、第一输入轴Ⅰ、第二输入轴Ⅱ、第一输出轴Ⅰ’、第二输出轴Ⅱ’、倒挡轴Ⅲ和第一传动机构。
第一输入轴Ⅰ和第二输入轴Ⅱ通过离合器可选择性地与车辆1000的发动机40动力耦合连接,即离合器可以使发动机40与第一输入轴Ⅰ相连或离合器可以使发动机40与第二输入轴Ⅱ相连,从而使发动机40的动力传入变速器。第一输入轴Ⅰ和第二输入轴Ⅱ上各自设有挡位主动齿轮,第一输入轴Ⅰ和第二输入轴Ⅱ中的一个上设有倒挡主动齿轮。
优选地,第二输入轴Ⅱ可以套设在第一输入轴Ⅰ外,这样可以有效缩短变速器的轴向长度,从而可以降低变速器占用的布置空间。
参考图1-图3,离合器可以为双离合器,双离合器包括第一离合单元K1K1和第二离合单元K2K2,第一离合单元K1K1的输入端与第二离合单元K2K2的输入端均与发动机40相连,第一离合单元K1K1的输出端与第一输入轴Ⅰ相连,第二离合单元K2K2的输出端与第二输入轴Ⅱ相连。在第一离合单元K1K1的输入端与第一离合单元K1K1的输出端接合时,动力源输出的动力传递给第一输入轴Ⅰ;在第二离合单元K2K2的输入端与第二离合单元K2K2的输出端接合时,动力源输出的动力传递给第二输入轴Ⅱ。
第一输出轴Ⅰ’和第二输出轴Ⅱ’各自空套设置有多个挡位从动齿轮,第二输出轴Ⅱ’中空套设置有倒挡从动齿轮Rb,多个档位从动齿轮与多个档位主动齿轮一一对应地啮合。
倒挡轴Ⅲ设置有第一倒挡齿轮1R和第二倒挡齿轮2R,第一倒挡齿轮1R与倒挡主动齿轮啮合,第二倒挡齿轮2R与倒挡从动齿轮Rb啮合。
由此,在増挡或减挡的过程中,变速器为从奇数挡切换至偶数挡或从偶数挡切换至奇数挡,同时与发动机40相连的动力耦合的离合器,从第一离合单元K1和第二离合单元K2中的一个切换到另一个,且再次换挡时,由第一离合单元K1和第二离合单元K2中的另一个切换至一个,这样,车辆1000在行驶的过程中,第一离合单元K1和第二离合单元K2为交替切换,可避免同一离合器处于持续的工作状态,防止第一离合单元K1或第二离合单元K2长期使用后致结构疲劳,严重时会产生不利形变。由此,交替使用可降低第一离合单元K1和第二离合单元K2的工作强度,延长离合器的使用寿命,便于长期使用。第一电动发电机10通过第一传动机构与倒挡从动齿轮Rb动力耦合连接。
由此,当发动机40作为动力源时,且车辆1000挂入前进挡时,动力由第一输入轴Ⅰ或第二输入轴Ⅱ传入变速器,并由第一输入轴Ⅰ或第二输入轴Ⅱ上的档位主动齿轮传递给与其相对应的档位从动齿轮,并最终由第一输出轴Ⅰ’或第二输出轴Ⅱ’输出;当第一电动发电机10作为动力源时,且车辆1000挂入前进挡时,动力由第一传动机构经倒挡从动齿轮Rb传入变速器,动力通过倒挡从动齿轮Rb最终传递到第一输出轴Ⅰ’或第二输出轴Ⅱ’,完成动力输出;当车辆1000挂入倒挡时,发动机40的动力传入变速器后,可以依次经过倒挡主动齿轮、第一倒挡齿轮1R、第二倒挡齿轮2R、倒挡从动齿轮Rb,动力由倒挡从动齿轮Rb传递到第二输出轴Ⅱ’,由第二输出轴Ⅱ’实现车辆1000倒挡的动力输出,第一电动发电机10的动力可以由第一电动发电机10传递经过倒挡从动齿轮Rb传递到第一输出轴Ⅰ’或第二输出轴Ⅱ’,实现车辆1000的倒挡。
根据本实用新型实施例的动力驱动系统100,通过离合器与不同的输入轴配合及第一电动发电机10与不同输出轴的配合可实现不同档位的切换,由此,发动机40和第一电动发电机10可作为并联于输出轴的多个动力源,能够更好地突出并联式结构的动力性强、结构简单和整车空间布置以实现的优势,且在纯电动的工况下,可避免由于换挡导致纯电动工况时的动力中断问题和传动链过长的效率低下问题,极大地提高了电动驱动的传动效率,且并联式结构动力性强、结构简单,对于整车空间布置有极大地改善。
下面参照图1-图4描述根据本实用新型的动力驱动系统100的一些实施例。
在一些实施例中,第二输出轴Ⅱ’上的挡位从动齿轮位于倒挡从动齿轮Rb的同一侧,这样,将倒挡从动齿轮Rb设置在第二输出轴Ⅱ’的一端,便于与其相连的第一传动机构及第一电动发电机10的设置,且可以减小第一传动机构在轴向上的尺寸,进而便于动力驱动系统100在车辆1000上的布置。
在一些实施例中,第一倒挡齿轮1R空套于倒挡轴Ⅲ外,且与倒挡轴Ⅲ可选择性地动力耦合连接,这样,当发动机40的动力传递到倒挡从动齿轮Rb,并经过倒挡从动齿轮Rb传递到倒挡轴Ⅲ后,第一倒挡齿轮1R可以不随倒挡轴Ⅲ转动。
如图1-图3所示,倒挡轴Ⅲ设置有第一倒挡齿轮1R和第二倒挡齿轮2R,第一倒挡齿轮1R与倒挡主动齿轮啮合,第二倒挡齿轮2R与倒挡从动齿轮Rb啮合,倒挡轴Ⅲ和设于倒挡轴Ⅲ的第一倒挡齿轮1R和第二倒挡齿轮2R用于将倒挡主动齿轮的动力可选择地耦合到倒挡从动齿轮Rb,如图1-图3所示,第一倒挡齿轮1R和第二倒挡齿轮2R沿轴向间隔开,且第一倒挡齿轮1R和第二倒挡齿轮2R间距可根据倒挡主动齿轮和倒挡从动齿轮的间距进行设计,以使变速器安装固定后,倒挡主动齿轮的动力能够有效地传递至倒挡从动齿轮Rb,且通过第一倒挡齿轮1R和第二倒挡齿轮2R进行动力传递可降低倒挡主动齿轮、倒挡从动齿轮Rb的安装难度,对于安装位置的局限性较小,便于变速器整体的安装,减少安装成本。
其中,通过第一倒挡齿轮1R和第二倒挡齿轮2R传递动力可改变驱动力的传递方向。可以理解的是,变速器的一挡主动齿轮和倒挡主动齿轮可以集成为同一齿轮,且一挡主动齿轮与一挡从动齿轮1b啮合输出驱动力实现一挡动力输出,一挡主动齿轮与一挡从动齿轮1b的转动方向相反,此时,车辆1000为一挡转速、转矩前进。当该齿轮作为倒挡主动齿轮时,驱动力由倒挡主动齿轮经过第一倒挡齿轮1R和第二倒挡齿轮2R传递到倒挡从动齿轮Rb后,倒挡主动齿轮和倒挡从动齿轮Rb的转动方向相反,即倒挡从动齿轮Rb与一挡从动齿轮1b的转动方向相反,这样,由倒挡从动齿轮Rb输出的驱动力的方向和一挡从动齿轮1b输出的驱动力的方向相同,由此,可实现车轮的反向驱动,即实现倒挡驱动,倒挡传动的结构设计合理,动力传递路径清晰。
在一些实施例中,动力驱动系统100具有驻车发电工作模式,在驻车发电工作模式中,挡位从动齿轮均与对应的输出轴断开,第一倒挡齿轮1R与倒挡轴Ⅲ动力耦合连接,发动机40输出的动力适于通过第一输入轴Ⅰ、倒挡轴Ⅲ、倒挡从动齿轮Rb以及与第一传动机构驱动第一电动发电机10发电。
由此,当车辆1000在等红灯等发生驻车时,发动机40的动力不传递给输出轴,且动力可以有发动机40经过第一输入轴Ⅰ或第二输入轴Ⅱ、倒挡轴Ⅲ、倒挡从动齿轮Rb通过第一传动机构最终传递到第一电动发动机40,从而实现驻车发电,实现对驻车时的能源回收,提升动力驱动系统100的能源利用率且达到节能减排的效果。
在一些实施例中,第一输入轴Ⅰ上固定设置有一挡主动齿轮、三挡主动齿轮、五挡主动齿轮和倒挡主动齿轮,第二输入轴Ⅱ上固定设置有二挡主动齿轮2a、四挡主动齿轮、六挡主动齿轮,第一输出轴Ⅰ’空套设置有一挡从动齿轮1b、二挡从动齿轮2b、三挡从动齿轮3b、四挡从动齿轮4b,第一输出轴Ⅰ’还设有第一输出齿轮1Z,第二输出轴Ⅱ’空套设置有五挡从动齿轮5b、六挡从动齿轮、倒挡从动齿轮Rb,第二输出轴Ⅱ’还设有第二输出齿轮2Z。
对应档位的主动齿轮与从动齿轮啮合,从而实现动力在动力驱动系统100中的传递,以动力的几种动力传递路径为例:
发动机40动力经过一挡主动齿轮的一个传递路径:发动机40-第一输入轴Ⅰ-一挡主动齿轮-一挡从动齿轮1b-第一输出轴Ⅰ’-第一输出齿轮1Z;
发动机40动力经过倒挡从动齿轮Rb的一个传递路径:发动机40-第一输入轴Ⅰ-一挡主动齿轮-第一倒挡齿轮1R-倒挡轴Ⅲ-第二倒挡齿轮2R-倒挡从动齿轮Rb-第二输出轴Ⅱ’-第二输出齿轮2Z;
第一电动发动机40动力的传递路径:第一电动发动机40-第一传动机构-倒挡从动齿轮Rb-第二输出轴Ⅱ’;
其他档位及电动发电机、发动机40各部件工作过程类似,在此不再赘述。
在一些实施例中,如图1所示,第一传动机构包括:第一电机侧齿轮1c和第一惰轮1e,第一电机侧齿轮1c与第一电动发电机10相连,第一惰轮1e啮合在第一电机侧齿轮1c与倒挡从动齿轮Rb之间,动力可以由第一电动发动机40依次经过第一电机侧齿轮1c、第一惰轮1e和倒挡从动齿轮Rb传递到第二输出轴Ⅱ’。
在另一些实施例中,如图2所示,第一传动机构包括:第一电机侧齿轮1c和第一惰轮1e,第一电机侧齿轮1c与第一电动发电机10相连,第一惰轮1e啮合在第一电机侧齿轮1c与倒挡从动齿轮Rb之间,动力可以由第一电动发动机40依次经过第一电机侧齿轮1c、第一惰轮1e、倒挡从动齿轮Rb传递到第二输出轴Ⅱ’,这种的设置可以当第一电动发动机40动力介入时,增加操作便捷性,且便于第一电动发电机10的布置。
在一些示例中,如图2所示,倒挡轴Ⅲ上空套设有倒挡轴侧齿轮3R,倒挡轴侧齿轮3R与倒挡轴Ⅲ可选择性地动力耦合连接,倒挡轴侧齿轮3R与一个挡位从动齿轮啮合,这样,动力还可以通过与倒挡轴侧齿轮3R啮合的挡位从动齿轮传递到倒挡轴Ⅲ,进而实现第一电动发电机10的动力介入。
在又一些实施例中,如图3所示,第一传动机构包括:第一电机侧齿轮1c、第一惰轮1e和第二惰轮2e,第一电机侧齿轮1c与第一电动发电机10相连,第一惰轮1e啮合在第一电机侧齿轮1c与第二惰轮2e之间,第二惰轮2e啮合在第一惰轮1e与倒挡从动齿轮Rb之间,动力可以由第一电动发动机40依次经过第一电机侧齿轮1c、第一惰轮1e、第二惰轮2e和倒挡从动齿轮Rb传递到第二输出轴Ⅱ’,两个惰轮的设置可以当第一电动发动机40动力介入时,可以与发动机40的转向相同,从而增加操作便捷性,且便于第一电动发电机10的布置。
在一些实施例中,动力驱动系统100具有混动工作模式,在混动工作模式中,第一电动发电机10输出的动力适于通过与第一传动机构相连的倒挡从动齿轮Rb传递到第二输出轴Ⅱ’实现动力输出。
由此,当车辆1000在混动工作模式时,动力驱动系统100的动力源为车辆1000的发动机40、第一电动发电机10,在混动工作模式时,动力分别有两种路径,即燃油动力路径和电动动力路径:燃油动力路径:发动机40-第一输入轴Ⅰ或第二输入轴Ⅱ-输出轴;电动动力路径:第一电动发电机10-第一传动机构-倒挡从动齿轮Rb-第二输出轴Ⅱ’。
通过混动工作模式的设置使车辆1000在进行发动机40动力输出的同时可以使用第一电动发电机10进行动力介入,进而提升车辆1000的动力性能,提升动力传动效率。
在一些实施例中,第一输入轴Ⅰ上固定设置有一挡主动齿轮、三挡主动齿轮、五挡主动齿轮和倒挡主动齿轮,第二输入轴Ⅱ上固定设置有二挡主动齿轮2a、四挡主动齿轮、六挡主动齿轮,第一输出轴Ⅰ’空套设置有一挡从动齿轮1b、二挡从动齿轮2b、三挡从动齿轮3b、四挡从动齿轮4b,第一输出轴Ⅰ’还设有第一输出齿轮1Z,第二输出轴Ⅱ’空套设置有五挡从动齿轮5b、六挡从动齿轮6b、倒挡从动齿轮Rb,第二输出轴Ⅱ’还设有第二输出齿轮2Z,第一传动机构与倒档从动齿轮Rb动力耦合连接。
其中,如图1-图3所示,第一输出轴Ⅰ’空套有一挡从动齿轮1b、二挡从动齿轮2b、三挡从动齿轮3b、四挡从动齿轮4b,即一挡从动齿轮1b、二挡从动齿轮2b、三挡从动齿轮3b、四挡从动齿轮4b与第一输出轴Ⅰ’可通过同步器选择性相连,且第一输出轴Ⅰ’的一挡从动齿轮1b与第一输入轴Ⅰ的一挡主动齿轮啮合,第一输出轴Ⅰ’的三挡从动齿轮3b与第一输入轴Ⅰ的三挡主动齿轮啮合,第一输出轴Ⅰ’的二挡从动齿轮2b与第二输入轴Ⅱ的二挡主动齿轮2a啮合,第一输出轴Ⅰ’的四挡从动齿轮4b与第二输入轴Ⅱ的四挡主动齿轮啮合,这样,可实现第一输入轴Ⅰ、第二输入轴Ⅱ到第一输出轴Ⅰ’的驱动力传递,并通过不同的主动齿轮和从动齿轮相啮合,可实现不同的转速、转矩的输出,由第一输入轴Ⅰ到第一输出轴Ⅰ’可实现一挡和三挡的动力输出,第二输入轴Ⅱ到第一输出轴Ⅰ’可实现二挡和四挡的动力输出。
如图1-图3所示,第二输出轴Ⅱ’空套有五挡从动齿轮5b、六挡从动齿轮6b,第二输出轴Ⅱ’空套设置有倒挡从动齿轮Rb,即五挡从动齿轮5b、六挡从动齿轮6b可与第二输出轴Ⅱ’通过同步器选择性地相连,且第二输出轴Ⅱ’的五挡从动齿轮5b与第一输入轴Ⅰ的五挡主动齿轮啮合,第二输出轴Ⅱ’的倒挡从动齿轮Rb与第一输入轴Ⅰ的倒挡主动齿轮相连,第二输出轴Ⅱ’的六挡从动齿轮6b与第二输入轴Ⅱ的六挡主动齿轮啮合。这样,可实现第一输入轴Ⅰ、第二输入轴Ⅱ到第二输出轴Ⅱ’的驱动力传递,并通过不同的主动齿轮和从动齿轮相啮合,可实现不同的转速、转矩的输出,由第一输入轴Ⅰ到第二输出轴Ⅱ’可实现五挡和倒挡的动力输出,第二输入轴Ⅱ到第二输出轴Ⅱ’可实现六挡动力输出。
其中,如图1-图3所示,三挡主动齿轮和五挡主动齿轮集成为同一齿轮,即三五挡主动齿轮35a,三五挡主动齿轮35a可与三挡从动齿轮3b啮合,也可与五挡从动齿轮5b啮合;四挡主动齿轮和六挡主动齿轮集成为同一齿轮,即四六挡主动齿轮46a,四六挡主动齿轮46a可与四挡从动齿轮4b啮合,也可与六挡从动齿轮6b啮合;一挡主动齿轮和倒挡主动齿轮集成为同一齿轮,即一倒挡主动齿轮1Ra,一倒挡主动齿轮1Ra可与一挡从动齿轮1b啮合,也可与倒挡从动齿轮Rb相连,这样,同一齿轮可在不同工况下分别用于实现一挡的前进驱动和倒挡的后退驱动。由此,减少变速器的齿轮数量,降低了变速器的成本,同时极大地节省了变速器内部的安装空间,便于安装与更换。可以理解的是,车辆1000在使用一挡或倒挡时,车轮的转速较小,且所需的驱动力均较大,由此,将倒挡主动齿轮与一挡主动齿轮1a共用,相比于倒挡主动齿轮与其他主动齿轮共用,更优选、合理,使用更方便。
如图1-图3所示,变速器还可以包括多个同步器,多个同步器可以分别设于第一输出轴Ⅰ’或第二输出轴Ⅱ’上,同步器用于可选择性地将与其对应的档位从动齿轮和输出轴接合。
同步器可以包括接合部和锁止部,锁止部与挡位从动齿轮相连,接合部与输出轴相连,当接合部与锁止部配合时,同步器可以实现档位从动齿轮与输出轴的接合,当接合部不与锁止部配合时,即接合部位于中位时,档位从动齿轮可以相对输出轴空转。
如图1-图3所示,变速器可以包括可选择性连接二挡或四挡的二四挡同步器S24,二四挡同步器S24可以设在第一输出轴Ⅰ’上,且二四挡同步器S24位于二挡从动齿轮2b和四挡从动齿之间,二四挡同步器S24用来将二挡从动齿轮2b与第一输出轴Ⅰ’接合或将四挡从动齿轮4b与第一输出轴Ⅰ’接合。
变速器还可以包括可选择性连接一挡或三挡的一三挡同步器S13,一三挡同步器S13可以设在第一输出轴Ⅰ’上,且一三挡同步器S13位于一挡从动齿轮1b和三挡从动齿之间,一三挡同步器S13用来将一挡从动齿轮1b与第一输出轴Ⅰ’接合或将三挡从动齿轮3b与第一输出轴Ⅰ’接合。
变速器还可以包括可选择性连接六挡或倒挡的六倒挡同步器S6R,六倒挡同步器S6R可以设在第二输出轴Ⅱ’上,且六倒挡同步器S6R位于六挡从动齿轮和倒挡从动齿之间,六倒挡同步器S6R用来将六挡从动齿轮与第二输出轴Ⅱ’接合或将倒挡从动齿轮Rb与第二输出轴Ⅱ’接合。
变速器还可以包括可选择性连接五挡的五挡同步器S5,五挡同步器S5可以设在第二输出轴Ⅱ’上,五挡同步器S5用于五挡从动齿轮5b与第二输出轴Ⅱ’的接合或不接合。
如图1-图3所示,变速器还可以包括可选择性连接第一倒挡齿轮1R与倒挡轴Ⅲ的的第一倒挡轴Ⅲ同步器,第一倒挡轴Ⅲ同步器可以设在倒挡轴Ⅲ上,第一倒挡轴Ⅲ同步器用于第一倒挡齿轮1R与倒挡轴Ⅲ的接合或不接合。
如图2所示,变速器还可以包括可选择性连接倒挡轴侧齿轮3R与倒挡轴Ⅲ的的第二倒挡轴Ⅲ同步器,第二倒挡轴Ⅲ同步器可以设在倒挡轴Ⅲ上,第二倒挡轴Ⅲ同步器用于倒挡轴侧齿轮3R与倒挡轴Ⅲ的接合或不接合。
变速器通过设置上述多个同步器,使对应的从动齿轮与输出轴接合,从而实现动力驱动系统100的换挡。
当动力驱动系统100的动力源为发动机40时,首先使离合器将发动机40与对应的输入轴连接,并使同步器将对应的档位从动齿轮、与档位从动齿轮空套的输出轴接合,从而实现动力从发动机40到输出轴的传递。
由此,在应对不同路况时,离合器可选择性地与第一输入轴Ⅰ和第二输入轴Ⅱ中的一个动力耦合,且通过同步器的动作,选择不同的挡位主动齿轮和挡位从动齿轮啮合的传递路径,实现不同的转速、转矩输出,进而适应不同的行车状态并满足多种动力需求,保证车辆1000在行驶时具有较好的动力性和燃油经济性。
在一个实施例中,如图1-图3所示,变速器的输出端用于连接差速器30,其中,差速器30的输入端与主减速器从动齿轮Zb相连,即主减速器从动齿轮Zb与变速器的输出轴上的输出齿轮啮合,差速器30的两个输出端分别连接有传动半轴,这样,发动机40输出的驱动力依次通过离合器、变速器、差速器30,并由差速器30通过传动半轴传递至车轮,连接半轴包括与左侧车轮相连的左连接半轴和与右侧车轮相连的右连接半轴,且在车辆1000转弯时,差速器30可对左右车轮的转速进行调节,以使左右车轮以适当的转速实现转弯。由此,可驱动车轮转动,实现对车辆1000的驱动作用,传动结构简单,传动过程易于实现,且通过双离合器的切换实现不同挡位的动力输出,可提高车辆1000换挡行驶的平顺性。
在一些实施例中,如图1-图3所示,第一输出轴Ⅰ’设有第一输出齿轮1Z,第一输出齿轮1Z与主减速器从动齿轮Zb啮合,这样,在车辆1000为一挡、二挡、三挡或四挡驱动时,发动机40输出的驱动力可由相应的主动齿轮和从动齿轮传递到第一输出轴Ⅰ’,并由第一输出轴Ⅰ’传递至第一输出齿轮1Z,通过第一输出齿轮1Z与主减速器从动齿轮Zb传递至差速器30,通过差速器30驱动车轮转动。
如图1-图3所示,第二输出轴Ⅱ’设有第二输出齿轮2Z,第二输出齿轮2Z设于第二输出轴Ⅱ’的端部,第二输出齿轮2Z与主减速器从动齿轮Zb相连,这样,在车辆1000为五挡、六挡、或倒挡驱动时,发动机40输出的驱动力可由相应的主动齿轮和从动齿轮传递到第二输出轴Ⅱ’,并由第二输出轴Ⅱ’传递至第二输出齿轮2Z,第二输出齿轮2Z传递至主减速器从动齿轮Zb,并由差速器30驱动车轮转动。这样,变速器将发动机40的驱动力通过第一输出齿轮1Z或第二输出齿轮2Z传递给差速器30,实现发动机40的动力传输。
由此,如图1-图3所示,发动机40输出的驱动力可通过以下七种传递路径实现动力输出,并对应车辆1000行驶的六个前进挡位和一个倒挡模式。
当车辆1000挂入一挡时:发动机40与第一离合单元K1动力耦合,发动机40输出的驱动力通过第一离合单元K1传递到第一输入轴Ⅰ,第一输入轴Ⅰ设有一挡主动齿轮,一挡主动齿轮与一挡从动齿轮1b啮合,且一三挡同步器S13选择一挡从动齿轮1b与第一输出轴Ⅰ’相连。这样,一挡时发动机40输出的动力传递路径为:发动机40-第一离合单元K1-第一输入轴Ⅰ-一挡主动齿轮-一挡从动齿轮1b-第一输出轴Ⅰ’-第一输出齿轮1Z-主减速器从动齿轮Zb-差速器30-车轮。
当车辆1000挂入二至六挡及倒挡时,通过各同步器和各离合单元的相互配合,可实现相应挡位的动力路径传递:
二挡时发动机40输出的动力传递路径为:发动机40-第二离合单元K2-第二输入轴Ⅱ-二挡主动齿轮2a-二挡从动齿轮2b-第一输出轴Ⅰ’-第一输出齿轮1Z-主减速器从动齿轮Zb-差速器30-车轮。
三挡时发动机40输出的动力传递路径为:发动机40-第一离合单元K1-第一输入轴Ⅰ-三挡主动齿轮-三挡从动齿轮3b-第一输出轴Ⅰ’-第一输出齿轮1Z-主减速器从动齿轮Zb-差速器30-车轮。
四挡时发动机40输出的动力传递路径为:发动机40-第二离合单元K2-第二输入轴Ⅱ-四挡主动齿轮-四挡从动齿轮4b-第一输出轴Ⅰ’-第一输出齿轮1Z-主减速器从动齿轮Zb-差速器30-车轮。
五挡时发动机40输出的动力传递路径为:发动机40-第一离合单元K1-第一输入轴Ⅰ-五挡主动齿轮-五挡从动齿轮5b-第二输出轴Ⅱ’-第二输出齿轮2Z-主减速器从动齿轮Zb-差速器30-车轮。
六挡的动力传递路径为:发动机40-第二离合单元K2-第二输入轴Ⅱ-六挡主动齿轮-六挡从动齿轮6b-第二输出轴Ⅱ’-第二输出齿轮2Z-主减速器从动齿轮Zb-差速器30-车轮。
倒挡时发动机40输出的动力传递路径为:发动机40-第一离合单元K1-第一输入轴Ⅰ-倒挡主动齿轮-第一倒挡齿轮1R-第二倒挡齿轮2R-倒挡从动齿轮Rb-第二输出轴Ⅱ’-第二输出齿轮2Z-主减速器从动齿轮Zb-差速器30-车轮。
纯燃油工况,第一电动发电机10不工作,发动机40的动力传递参考上述挡位传递路径,在此不再赘述。
如图1-图3所示,第一电动发电机10通过第一传动机构与倒挡轴Ⅲ动力耦合连接。
第一电动发电机10可在发动机40输出动力时与发动机40同时动力输出,进而增加车辆1000的驱动力,实现车辆1000混动,降低发动机40动力输出的强度,延长发动机40的使用寿命。
在第一、二、三、四、五挡时,第一电动发电机10适于通过第一传动机构输出到第二输出轴Ⅱ’,即当车辆1000处于混合动力驱动状态时,第一电动发电机10输出的驱动力可以直接通过第二输出轴Ⅱ’输出。
第一电动发电机10作为电动机时,可以通过第二输出轴Ⅱ’纯电动输出,也可以通过第二输出轴Ⅱ’混动输出。
在纯电动工况中,第一电动发电机10的动力通过-第一传动机构-倒挡从动齿轮Rb-第二输出轴Ⅱ’-主减速器从动齿轮Zb-差速器30-车轮顺次传递。
在混动工况中,一至五挡,发动机40的动力通过对应的离合器-输入轴-挡位主动齿轮-挡位从动齿轮-输出轴-输出齿轮-主减速器从动齿轮Zb-差速器30-车轮顺次传递,第一电动发电机10适于通过第一传动机构-倒挡从动齿轮Rb-第二输出轴Ⅱ’-第二输出齿轮2Z-主减速器从动齿轮Zb-差速器30-车轮顺次传递。
车辆1000倒车时,动力驱动系统100具有纯电动工况、纯燃油工况和混动工况:(1)纯电动倒车,第一电动发电机10可以通过电机反转实现直接挡纯电动倒车。发动机40倒车,离合器结合,发动机40通过倒挡轴Ⅲ实现倒档倒车;第一电动发电机10和发动机40同时工作可实现混动模式下的倒车工况。
也就是说,第一电动发电机10可以在倒挡从动齿轮处实现动力介入,在混动工况中,发动机40与第一电动发电机10为并联式,通过直接的扭矩耦合,能够更好地突出并联式结构动力性强、结构简单和整车空间布置易实现的优势。
可以理解的是,并联式的混合动力系统结构,通过直接的扭矩耦合,能够更好地突出并联式结构动力性强、结构简单和整车空间布置易实现的优势。
控制逻辑上,本实用新型实施例的动力驱动系统100,没有改变双离合变速器基本架构和换挡逻辑,第一电动发电机10的介入仅表现为在输出端的扭矩叠加,因此传统发动机40及变速器的控制逻辑与第一电动发电机10的控制逻辑是独立的,这样有利于节省厂家的开发时间和成本,避免系统较高的故障率,即便发动机40与变速器系统故障也不会影响纯电动时第一电动发电机10的动力输出。
第一电动发电机10可以作为发电机,比如动力驱动系统100100具有减速/制动能回收工况,在减速或制动时,能量从车轮通过倒挡从动齿轮Rb传到第一电动发电机10,实现动能回收。
在纯电动工况中,第一电动发电机10的动力通过-第一传动机构-倒挡从动齿轮Rb-第二输出轴Ⅱ’-第二输出齿轮2Z-主减速器从动齿轮Zb-差速器30-车轮顺次传递。
混动工况为由上述的纯电动驱动模式中加入发动机40驱动相应的挡位,且发动机40驱动与第一电动发电机10的驱动相互不干涉,同时工作可增强动力驱动系统100输出的驱动力,提高动力驱动系统100驱动车辆1000的运行效率,能使整车最大输出扭矩放大N倍,提高了动力性、通过能力(例如最大爬坡度、脱困能力)。尤其对于混合动力车型,由于增加了电池包、电机、电控系统,由此,通过本实用新型实施例的动力驱动系统100可有效地提升动力性和通过能力。
下面参照图1-图3描述根据本实用新型的动力传动系统,在第一电动发电机10介入动力驱动系统100的传动中(即混动模式)的动力的传递路径。
当第一电动发电机10作为电动机,如:第一电动发电机10作为车辆1000的唯一动力源,或第一电动发电机10进行动力介入时,第一电动发电机10的动力传动路径:第一电动发电机10-第一传动机构-倒挡从动齿轮Rb—第二输出轴Ⅱ’-第二输出齿轮2Z-主减速器从动齿轮Zb-差速器30-车轮;当第一电动发电机10作为发电机时,动力传递路径与第一电动发电机10作为电动机时的路径相同,方向相反,在此不再赘述。
由此,当第一电动发电机10介入动力驱动系统100的动力传递过程,可以使车辆1000在运行过程中实现动力介入,增强车辆1000的动力性能。
根据车辆1000的上述动力传递路径从而使车辆1000可以具有多种不同的工作模式:纯电动模式、纯燃油模式和混合动力模式,下面根据图1-图3描述车辆1000多种模式下车辆1000的各部件的工作过程:
纯电动模式:当车辆1000在纯电动模式下,六倒挡同步器S6R将第二输出轴Ⅱ’与倒挡从动齿轮Rb接合,其他同步器位于中位,使第一电动发电机10可以作为动力驱动系统100的唯一动力源,第一电动发电机10作为电动机向第二输出轴Ⅱ’输出动力,当车辆1000在纯电动模式时,可以使第一电动发电机10反转实现直接挡纯电动倒车。
纯燃油模式:当车辆1000在纯燃油模式下,第一电动发电机10不工作,当发动机40动力由奇数挡输出时,结合离合单元K1,断开离合单元K2,通过多个同步器的动作可选择性地将发动机40动力由1/3/5挡输出;当发动机40动力由偶数挡输出时,结合离合单元K2,断开离合单元K1,通过多个同步器的动作可选择性地将发动机40动力由2/4/6挡输出。从而实现1-6挡纯燃油模式的动力输出,当车辆1000在纯燃油模式下,可以使第一倒挡轴同步器SR1使第一倒挡齿轮1R与倒挡轴Ⅲ接合,发动机40动力通过倒挡轴Ⅲ的传递实现倒挡倒车。
混合动力模式:在发动机40进行1-5挡输出的同时,可通过启动第一电动发电机10实现动力介入,从而实现各个挡位的混动并联模式输出,当车辆1000在混合动力模式时,第一电动发电机10与发动机40同时工作实现混合动力模式的倒车。
同时,当车辆1000在纯燃油模式下工作时,动力从发动机40传出后可将一部分动力经过倒挡从动齿轮Rb和第一传动机构最终传递到第一电动发电机10,使第一电动发电机10可以进行发电,实现行车发电,挡车辆1000进行减速或制动时,能量可以从车轮最终传递到第一电动发电机10,使第一电动发电机10进行发电,从而实现动能回收。
另外,当第一离合单元K1或第二离合单元K2接合时,多个同步器位于中位,使档位从动齿轮均与其对应的输出轴断开,即各个档位从动齿轮均与其相对应的输出轴空转,第一倒挡轴同步器SR1使第一倒挡齿轮1R与倒挡轴Ⅲ接合,这时可以来自发动机40的动力传递路径为:发动机40-一挡主动齿轮-第一倒挡齿轮1R-倒挡轴Ⅲ-第二倒挡齿轮2R-倒挡从动齿轮Rb-第一传动机构-第一电动发电机10,来自发动机40的动力传递路径还可以为:发动机40-六挡主动齿轮-六档从动齿轮6b-倒挡轴侧齿轮3R-倒挡轴Ⅲ-第二倒挡齿轮2R-倒挡从动齿轮Rb-第一传动机构-第一电动发电机10,从而实现车辆1000的驻车发电。
根据本实用新型的车辆1000,通过在档位从动齿轮处设置第一传动机构,使第一电动发动机40接入动力驱动系统100,从而使车辆1000可以实现纯电动模式下多个档位输出,混动模式下可的动力输出,和纯电动模式下的动力输出,还可实现行车发电功能,通过将第一电动发电机10动力直接连接到倒挡从动齿轮Rb,缩短电机端的传动路径,提升传动效率,同时缩短总成的轴向尺寸,从而使双电机混合动力系统动力性强、结构简单和整车空间布置易实现。
动力驱动系统100可通过不同的结构形式实现上述的功能,且结构设计灵活多样,下面描述根据本实用新型实施例的动力驱动系统100的一些可选的结构形式。
实施例一
如图1所示,变速器的主体结构可以参考上述实施例的描述,其区别点在于,第一传动机构的结构。
第一传动机构包括:第一电机侧齿轮1c和第一惰轮1e,第一电机侧齿轮1c与第一电动发电机10相连,第一惰轮1e与第一电机侧齿轮1c啮合,第一惰轮1e与倒挡从动齿轮Rb啮合,这样,当六倒挡同步器S6R将倒挡从动齿轮Rb与第二输出轴Ⅱ’接合时,第一电动发电机10输出的驱动力可通过第一电机侧齿轮1c直接传递到第二输出轴Ⅱ’,并由第二输出轴Ⅱ’输出,传动过程简单,由此,可减少电动过程中动力消耗,极大地提高了第一电动发电机10驱动过程中的传动效率。
纯燃油工况,第一电动发电机10不工作,发动机40的动力传递参考上述挡位传递路径,在此不再赘述。
在纯电动工况下,当六倒挡同步器S6R将倒挡从动齿轮Rb与第二输出轴Ⅱ’接合时,第一电动发电机10的动力通过-第一电机侧齿轮1c-第一惰轮1e-倒挡从动齿轮Rb-第二输出轴Ⅱ’-第二输出齿轮2Z-主减速器从动齿轮Zb-差速器30-车轮顺次传递。
在混动工况下,一至五挡,当六倒挡同步器S6R将倒挡从动齿轮Rb与第二输出轴Ⅱ’接合时,发动机40的动力通过对应的离合器-输入轴-挡位主动齿轮-挡位从动齿轮-输出轴-输出齿轮-主减速器从动齿轮Zb-差速器30-车轮顺次传递,第一电动发电机10适于通过第一电机侧齿轮1c-第一惰轮1e-倒挡从动齿轮Rb-第二输出轴Ⅱ’-第二输出齿轮2Z-主减速器从动齿轮Zb-差速器30-车轮顺次传递。
减速/制动能回收工况,在减速或制动时,能量从车轮通过第二输出轴Ⅱ’-倒挡从动齿轮Rb-第一惰轮1e-第一电机侧齿轮1c-传到第一电动发电机10,实现动能回收,且从倒挡从动齿轮Rb到第一电机侧齿轮1c为减速比传递,提高发电效率。
第一惰轮1e的尺寸可根据第一电动发电机10和第二输出轴Ⅱ’的相对位置确定。由此,既便于第一电动发电机10的布置,降低变速器结构对第一电动发电机10安装位置的限定,降低安装难度,解决电机的空间布置,又提高了第一电动发电机10的传动效率,减小传动过程中的动力损失,结构简单且实用。
实施例二
如图2所示,变速器的主体结构可以参考实施例一的描述,其区别点在于,倒挡轴处的结构。
在倒挡轴Ⅲ上空套有倒挡轴侧齿轮3R,倒挡轴侧齿轮3R与一个档位从动齿轮啮合,倒挡轴侧齿轮3R可选择性的与倒挡轴Ⅲ动力耦合连接,从而使车辆1000的驻车发电可以具有两种不同的速比,例如,如图2所示,倒挡轴Ⅲ上空套有倒挡轴侧齿轮3R,倒挡轴侧齿轮3R与六档从动齿轮6b啮合,倒挡轴侧齿轮3R与倒挡轴Ⅲ通过第二倒挡轴同步器SR2可选择性的动力耦合连接。
在驻车发电工况下,发动机40的动力有以下两种传递路径:发动机40-一挡主动齿轮-第一倒挡齿轮1R-倒挡轴Ⅲ-第二倒挡齿轮2R-倒挡从动齿轮Rb-第一传动机构-第一电动发电机10;来自发动机40的动力传递路径还可以为:发动机40-六挡主动齿轮-六档从动齿轮6b-倒挡轴侧齿轮3R-倒挡轴Ⅲ-第二倒挡齿轮2R-倒挡从动齿轮Rb-第一传动机构-第一电动发电机10,从而实现车辆1000的驻车发电。
通过倒挡轴侧齿轮3R的设置,使车辆1000的驻车发电具有两周不同的传递路径,可以根据需要进行调节,使车辆1000的驻车发电性能更好。
实施例三
如图3所示,变速器的主体结构可以参考上述实施例的描述,其区别点在于,第一传动机构的结构。
第一传动机构包括:第一电机侧齿轮1c、第一惰轮1e和第二惰轮2e,第一电机侧齿轮1c与第一电动发电机10相连,第一惰轮1e与第一电机侧齿轮1c啮合,第一惰轮1e与第二惰轮2e啮合,第二惰轮2e与倒挡从动齿轮Rb啮合,这样,第一电动发电机10输出的驱动力可通过第一电机侧齿轮1c直接传递到第二输出轴Ⅱ’,并由第二输出轴Ⅱ’输出,传动过程简单,由此,可减少电动过程中动力消耗,极大地提高了第一电动发电机10驱动过程中的传动效率。
纯燃油工况,第一电动发电机10不工作,发动机40的动力传递参考上述挡位传递路径,在此不再赘述。
在纯电动工况下,第一电动发电机10的动力通过-第一电机侧齿轮1c-第一惰轮1e-第二惰轮2e-倒挡从动齿轮Rb-第二输出轴Ⅱ’-第二输出齿轮2Z-主减速器从动齿轮Zb-差速器30-车轮顺次传递。
在混动工况下,一至五挡,发动机40的动力通过对应的离合器-输入轴-挡位主动齿轮-挡位从动齿轮-输出轴-输出齿轮-主减速器从动齿轮Zb-差速器30-车轮顺次传递,第一电动发电机10适于通过第一电机侧齿轮1c-第一惰轮1e-第二惰轮2e-倒挡从动齿轮Rb-第二输出轴Ⅱ’-第二输出齿轮2Z-主减速器从动齿轮Zb-差速器30-车轮顺次传递。
减速/制动能回收工况,在减速或制动时,能量从车轮通过第二输出轴Ⅱ’-倒挡从动齿轮Rb-第二惰轮2e-第一惰轮1e-第一电机侧齿轮1c-传到第一电动发电机10,实现动能回收,且从倒挡从动齿轮Rb到第一电机侧齿轮1c为减速比传递,提高发电效率。
第一惰轮1e和第二惰轮2e的尺寸可根据第一电动发电机10和第二输出轴Ⅱ’的相对位置确定。由此,既便于第一电动发电机10的布置,降低变速器结构对第一电动发电机10安装位置的限定,降低安装难度,解决电机的空间布置,又提高了第一电动发电机10的传动效率,减小传动过程中的动力损失,结构简单且实用。
综上所述,根据本实用新型实施例的动力驱动系统100,动力驱动系统100具有纯燃油工况、纯电动工况、混动工况、减速/制动能回收工况。
上述实施例的动力驱动系统100,通过第一离合单元K1、第二离合单元K2和多个同步器的选择性地结合,可实现以下工况:
1、纯电动工况:发动机40不工作,离合器不工作,第一电动发电机10的动力通过-第一传动机构-倒挡从动齿轮Rb-第二输出轴Ⅱ’-第二输出齿轮2Z-主减速器从动齿轮Zb-差速器30-车轮顺次传递。
2、六挡纯燃油模式输出:第一电动发电机10不工作,当变速器为奇数挡输出时,结合第一离合单元K1,断开第二离合单元K2,通过同步器的动作可选择性地将发动机40的动力由一挡、三挡、五挡或倒挡输出;当变速器为偶数挡输出时,结合第二离合单元K2,断开第一离合单元K1,通过同步器的动作可选择性地将发动机40的动力由二挡、四挡或六挡输出,从而实现一挡-六挡及倒挡纯燃油模式的动力输出。
3、五挡位混合动力输出:混动模式下,发动机40的动力通过对应的离合器-输入轴-挡位主动齿轮-挡位从动齿轮-输出轴-输出齿轮-主减速器从动齿轮Zb-差速器30-车轮顺次传递,第一电动发电机10适于通过-第一传动机构-倒挡从动齿轮Rb-第二输出轴Ⅱ’-第二输出齿轮2Z-主减速器从动齿轮Zb-差速器30-车轮顺次传递。
4、减速/制动能回收:在减速或制动时,能量从车轮通过第二输出轴Ⅱ’-倒挡从动齿轮Rb-第一传动机构传到第一电动发电机10实现动能回收,且从档位从动齿轮到第一电机侧齿轮1c为减速比传递,提高发电效率。
5、车辆1000倒车:(1)纯电动倒车,电机可以通过电机反转实现直接挡纯电动倒车。(2)发动机40倒车,离合器结合,发动机40通过倒挡轴Ⅲ实现倒档倒车;(3)电机和发动机40同时工作可实现混动模式下的倒车工况。
由此,根据本实用新型实施例的动力驱动系统100,可实现车辆1000的纯电动驱动、纯燃油驱动和混合动力驱动,驱动方式灵活多选,且发动机40和电动机的控制是相对独立的,这样,有利于节省厂家的开发时间和成本,系统故障率低,即便发动机40与变速器系统故障也不会影响纯电动时电机的动力输出,电机驱动不存在换挡中断的问题,安全且实用,可适用于各种工况。
如图4所示,根据本实用新型的车辆1000包括根据本实用新型任一项实施例所述的动力驱动装置。
根据本实用新型的车辆1000通过设置根据本实用新型的动力驱动装置从而具有相应的优点在此不再赘述。
在一些实施例中,车辆1000还可以包括差速器30和与差速器30输入端相连的主减速器从动齿轮Zb,差速器30的两个输出端分别连接有传动半轴,传动半轴与车轮连接,主减速器从动齿轮Zb与第一输出和第二输出齿轮2Z啮合,动力从第一输出轴Ⅰ’和/或第二输出轴Ⅱ’传递到第一输出齿轮1Z和/或第二输出齿轮2Z,传递到主减速器从动齿轮Zb,动力经过差速器30传递给半轴,最终由半轴传递给车轮,从而实现动力驱动装置的动力输出到车轮。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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实用新型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一定指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。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种动力驱动系统,其特征在于,包括:发动机、第一电动发电机、变速器,所述变速器包括:
离合器;
第一输入轴和第二输入轴,所述第一输入轴和所述第二输入轴通过所述离合器可选择性地与所述发动机动力耦合连接,所述第一输入轴和所述第二输入轴上各自设有挡位主动齿轮,所述第一输入轴和所述第二输入轴中的一个上设有倒挡主动齿轮;
第一输出轴和第二输出轴,所述第一输出轴和所述第二输出轴各自空套设置有与所述挡位主动齿轮对应啮合的挡位从动齿轮,所述第二输出轴中空套设置有倒挡从动齿轮;
倒挡轴,所述倒挡轴设置有与所述倒挡主动齿轮啮合的第一倒挡齿轮和与所述倒挡从动齿轮啮合的第二倒挡齿轮;
第一传动机构,所述第一电动发电机通过所述第一传动机构与所述倒挡从动齿轮动力耦合连接。
2.根据权利要求1所述的动力驱动系统,其特征在于,所述第二输出轴上的挡位从动齿轮位于所述倒挡从动齿轮的同一侧。
3.根据权利要求1所述的动力驱动系统,其特征在于,所述第一倒挡齿轮空套于所述倒挡轴外,且与所述倒挡轴可选择性地动力耦合连接。
4.根据权利要求1所述的动力驱动系统,其特征在于,所述动力驱动系统具有驻车发电工作模式,在驻车发电工作模式中,所述挡位从动齿轮均与对应的输出轴断开,所述第一倒挡齿轮与所述倒挡轴动力耦合连接,所述发动机输出的动力适于通过所述第一输入轴、所述倒挡轴、所述倒挡从动齿轮以及与所述第一传动机构驱动所述第一电动发电机发电。
5.根据权利要求1所述的动力驱动系统,其特征在于,所述第一输入轴上固定设置有一挡主动齿轮、三挡主动齿轮、五挡主动齿轮和倒挡主动齿轮,所述第二输入轴上固定设置有二挡主动齿轮、四挡主动齿轮、六挡主动齿轮,所述第一输出轴空套设置有一挡从动齿轮、二挡从动齿轮、三挡从动齿轮、四挡从动齿轮,所述第一输出轴还设有第一输出齿轮,所述第二输出轴空套设置有五挡从动齿轮、六挡从动齿轮、倒挡从动齿轮,所述第二输出轴还设有第二输出齿轮;
其中,所述一挡从动齿轮和所述三挡从动齿轮通过一三挡同步器可选择性地与所述第一输出轴动力耦合连接,所述二挡从动齿轮和所述四挡从动齿轮通过二四挡同步器可选择性地与所述第一输出轴动力耦合连接,所述五挡从动齿轮通过五挡同步器可选择性地与所述第二输出轴动力耦合连接,所述六挡从动齿轮和所述倒挡从动齿轮通过六倒挡同步器可选择性地与所述第二输出轴动力耦合连接;
在一至五档,所述第一电动发电机适于通过所述第一传动机构、所述倒挡从动齿轮与所述第二输出轴齿轮动力耦合。
6.根据权利要求5所述的动力驱动系统,其特征在于,所述一挡主动齿轮和倒挡主动齿轮集成为一倒挡主动齿轮,所述一倒挡主动齿轮与所述一挡从动齿轮和所述倒挡从动齿轮啮合;
所述三挡主动齿轮、所述五挡主动齿轮集成为三五挡主动齿轮,所述三五挡主动齿轮与所述三挡从动齿轮和所述五挡从动齿轮啮合;
所述四挡主动齿轮、所述六挡主动齿轮集成为四六挡主动齿轮,所述四六挡主动齿轮与所述四挡从动齿轮和所述六挡从动齿轮啮合。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的动力驱动系统,其特征在于,所述第一传动机构包括:第一电机侧齿轮和第一惰轮,所述第一电机侧齿轮与所述第一电动发电机相连,所述第一惰轮啮合在所述第一电机侧齿轮与所述倒挡从动齿轮之间。
8.根据权利要求7所述的动力驱动系统,其特征在于,所述倒挡轴上空套设有倒挡轴侧齿轮,所述倒挡轴侧齿轮与所述倒挡轴可选择性地动力耦合连接,所述倒挡轴侧齿轮与一个所述挡位从动齿轮啮合。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的动力驱动系统,其特征在于,所述第一传动机构包括:第一电机侧齿轮、第一惰轮和第二惰轮,所述第一电机侧齿轮与所述第一电动发电机相连,所述第一惰轮啮合在所述第一电机侧齿轮与所述第二惰轮之间,所述第二惰轮啮合在所述第一惰轮与所述倒挡从动齿轮之间。
10.一种车辆,其特征在于,具有如权利要求1-9中任一项所述的动力驱动系统。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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