CN218817914U - 动力系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动力系统和车辆，该动力系统包括：发动机；驱动电机；变速器，变速器包括：第一输入轴、第二输入轴、行星齿轮机构和输出轴，发动机与第一输入轴传动连接，驱动电机与第二输入轴传动连接，第一输入轴选择性地与输出轴传动连接，太阳轮、行星架和齿圈中的第一个选择性地与第一输入轴传动连接，太阳轮、行星架和齿圈中的第二个与第二输入轴传动连接，太阳轮、行星架和齿圈中的第三个与输出轴传动连接，而且，太阳轮、行星架和齿圈中的第三个选择性地与第二输入轴传动连接。由此，可以使动力系统实现混合驱动，也可以实现纯电动驱动，从而可以使动力系统实现多挡多模式的动力驱动。

Description

动力系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种动力系统和车辆。

背景技术

相关技术中，比较流行的混合动力架构为DHT(混合动力专用变速器)，如比亚迪DM-i单挡混联DHT、理想单挡串联DHT、吉利3挡行星排式混联DHT、奇瑞3挡平行轴式混联DHT等。但是，他们都有各自的缺点，单挡DHT在纯电动高速行驶工况下，只有1套速比，为了维持高车速，电机转速必须提高，耗电量和系统效率降低，经济性降低。

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一种动力系统，该动力系统可以多挡多模式的混合驱动。

本实用新型进一步地提出一种车辆。

根据本实用新型第一方面实施例的动力系统，所述动力系统包括：发动机；驱动电机；变速器，所述变速器包括：第一输入轴、第二输入轴、行星齿轮机构和输出轴，所述发动机与所述第一输入轴传动连接，所述驱动电机与所述第二输入轴传动连接，所述第一输入轴选择性地与所述输出轴传动连接，所述行星齿轮机构包括：太阳轮、行星轮、行星架和齿圈，所述行星轮设置于所述行星架上，所述行星轮啮合在所述太阳轮和所述齿圈之间，所述太阳轮、所述行星架和所述齿圈中的第一个选择性地与第一输入轴传动连接，所述太阳轮、所述行星架和所述齿圈中的第二个与所述第二输入轴传动连接，所述太阳轮、所述行星架和所述齿圈中的第三个与所述输出轴传动连接且选择性地与所述第二输入轴传动连接。

由此，在动力系统中设置发动机、驱动电机和变速器，可以使动力系统实现混合驱动，也可以实现纯电动驱动，动力系统可以通过纯电动行驶模式实现两种减速比传动，可以同时满足低速起步的动力性和高速巡航的经济性要求。动力系统还可以实现发动机驱动，动力系统也可以通过发动机实现两种减速比传动，从而可以使动力系统实现多挡多模式的动力驱动。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一输入轴上设置有第一主动齿轮，所述第一主动齿轮选择性地与所述第一输入轴传动连接，所述太阳轮、所述行星架和所述齿圈中的第一个设置有第一从动齿轮，所述第一从动齿轮与所述第一主动齿轮啮合。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一输入轴上设置有第二主动齿轮，所述第二主动齿轮选择性地与所述第一输入轴传动连接，所述输出轴上设置有第二从动齿轮，所述第二主动齿轮和所述第二从动齿轮啮合。

根据本实用新型的一些实施例，所述变速器还包括：第一同步器，所述第一同步器设置于所述第一输入轴上且位于所述第一主动齿轮和所述第二主动齿轮之间，以选择性地同步所述第一主动齿轮和所述第二主动齿轮。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二输入轴上设置有第三主动齿轮，所述变速器还包括：第二同步器，所述第二同步器设置于所述太阳轮、所述行星架和所述齿圈中的第三个上，所述第二同步器选择性地同步所述第三主动齿轮。

根据本实用新型的一些实施例，所述动力系统还包括：发电机，所述变速器还包括：第三输入轴，所述第三输入轴与所述发电机传动连接，所述第三输入轴与所述第一输入轴传动连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述第三输入轴上设置有第四主动齿轮，所述第一输入轴上设置有第四从动齿轮，所述第四主动齿轮与所述第四从动齿轮啮合，所述第四主动齿轮的直径大于所述第四从动齿轮的直径。

根据本实用新型的一些实施例，所述动力系统还包括：离合器，所述离合器设置于所述发动机和所述第一输入轴之间。

根据本实用新型的一些实施例，所述太阳轮、所述行星架和所述齿圈中的第一个为所述齿圈，所述太阳轮、所述行星架和所述齿圈中的第二个为所述太阳轮，所述太阳轮、所述行星架和所述齿圈中的第三个为所述行星架，所述第二输入轴、所述行星齿轮机构和所述输出轴顺次排布且轴线共线。

根据本实用新型第二方面实施例的车辆，包括：上述实施例的动力系统。

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是根据本实用新型实施例的动力系统的传动示意图；

图2是根据本实用新型实施例的动力系统中发动机直驱的换挡逻辑图；

图3是根据本实用新型实施例的动力系统中驱动电机直驱的换挡逻辑图。

附图标记：

100、动力系统；

10、发动机；20、驱动电机；

30、变速器；31、第一输入轴；311、第一主动齿轮；312、第二主动齿轮；313、第二从动齿轮；314、第一从动齿轮；

32、第二输入轴；321、第三主动齿轮；

33、行星齿轮机构；331、太阳轮；332、行星轮；333、行星架；334、齿圈；34、输出轴；35、第一同步器；36、第二同步器；37、第三输入轴；371、第四主动齿轮；372、第四从动齿轮；

40、发电机；50、离合器。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的。

下面参考图1-图3描述根据本实用新型实施例的动力系统100，该动力系统100可以用于多种驱动模式下的多挡传动。

如图1所示，根据本实用新型第一方面实施例的动力系统100，包括：发动机10、驱动电机20和变速器30，变速器30包括：第一输入轴31、第二输入轴32、行星齿轮机构33和输出轴34，发动机10与第一输入轴31传动连接，驱动电机20与第二输入轴32传动连接，第一输入轴31选择性地与输出轴34传动连接，行星齿轮机构33包括：太阳轮331、行星轮332、行星架333和齿圈334，行星轮332设置于行星架333上，行星轮332啮合在太阳轮331和齿圈334之间，太阳轮331、行星架333和齿圈334中的第一个选择性地与第一输入轴31传动连接，太阳轮331、行星架333和齿圈334中的第二个与第二输入轴32传动连接，太阳轮331、行星架333和齿圈334中的第三个与输出轴34传动连接，而且，太阳轮331、行星架333和齿圈334中的第三个选择性地与第二输入轴32传动连接。

具体地，如图1所示，发动机10与第一输入轴31传动连接，动力系统100可以通过发动机10直接驱动进行动力传递，驱动电机20与第二输入轴32传动连接，驱动电机20可以为电动机，动力系统100也可以通过驱动电机20进行纯电动的动力传递。第一输入轴31可以选择性地与输出轴34传动连接，也就是说，动力系统100中第一输入轴31可以与输出轴34传动连接，第一输入轴31可以通过发动机10直接驱动传递动力，也可以不与输出轴34传动连接，动力系统100可以通过纯电动驱动传递动力。行星轮332设置在行星架333上，行星轮332啮合在太阳轮331和齿圈334之间，行星轮332绕着太阳轮331的旋转中心在太阳轮331和齿圈334之间转动。太阳轮331、行星架333和齿圈334中的第一个选择性地与第一输入轴31传动连接，这样动力系统100可以经发动机10驱动的第一输入轴31将动力通过行星齿轮机构33再经过输出轴34传出进行低速起步，行星齿轮机构33中的太阳轮331、行星架333和齿圈334中的第一个也可以不与第一输入轴31传动连接,这样动力系统100中的第一输入轴31可以不经过行星齿轮机构33与输出轴34传动连接，这样动力系统100中发动机10的驱动可以实现高速巡航，如此，动力系统100中的发动机10驱动可以实现两种减速比。

还有，驱动电机20通过驱动第二输入轴32进行传动连接，太阳轮331、行星架333和齿圈334中的第二个与第二输入轴32传动连接，太阳轮331、行星架333和齿圈334中的第三个与输出轴34传动连接，而且，太阳轮331、行星架333和齿圈334中的第三个可以选择性地与第二输入轴32传动连接，当第二输入轴32与行星齿轮机构33进行减速传动时，第二输入轴32将动力经过行星齿轮机构33减速传递再经过输出轴34输出，这样动力系统100可以进行纯电动低速起步。当第二输入轴32与行星齿轮机构33不进行减速传动时，第二输入轴32就会直接将动力传递给输出轴34，这样动力系统100可以进行纯电动的高速巡航，从而动力系统100实现了多挡纯电的传动。

由此，在动力系统100中设置发动机10、驱动电机20和变速器30，可以使动力系统100实现混合驱动，也可以实现纯电动驱动，动力系统100可以通过纯电动行驶模式实现两种减速比传动，可以同时满足低速起步的动力性和高速巡航的经济性要求。动力系统100还可以实现发动机10驱动，动力系统100可以通过发动机10实现两种减速传动，从而可以使动力系统100实现多挡多模式的动力驱动。

根据本实用新型的一些实施例，如图1所示，第一输入轴31上设置有第一主动齿轮311，第一主动齿轮311选择性地与第一输入轴31传动连接，太阳轮331、行星架333和齿圈334中的第一个设置有第一从动齿轮314，第一从动齿轮314与第一主动齿轮311啮合。其中，第一主动齿轮311空套在第一输入轴31上，第一主动齿轮311可以选择性地与第一输入轴31传动连接，也就是说，第一主动齿轮311可以不与第一输入轴31进行接触配合，第一输入轴31只是给第一主动齿轮311提供支撑作用，此时，第一主动齿轮311在第一输入轴31上无任何作用。当第一主动齿轮311可以与第一输入轴31进行接触配合，此时，第一主动齿轮311和第一输入轴31进行同步地动力传递，太阳轮331、行星架333和齿圈334中的第一个设置有第一从动齿轮314，这样第一主动齿轮311和行星齿轮机构中的第一从动齿轮314进行啮合传动，进行了减速，再经过输出轴34输出，如此，可以使动力系统100实现低速传动。

根据本实用新型的一些实施例，如图1所示，第一输入轴31上设置有第二主动齿轮312，第二主动齿轮312可以选择性地与第一输入轴31传动连接，输出轴34上设置有第二从动齿轮313，第二主动齿轮312和第二从动齿轮313啮合。其中，第二主动齿轮312空套在第一输入轴31上，第二主动齿轮312可以选择性地与第一输入轴31传动连接，当第二主动齿轮312与第一输入轴31没有进行同步传动配合时，此时，第二主动齿轮312在第一输入轴31上无任何作用。当第二主动齿轮312与第一输入轴31进行实际传动配合时，第二主动齿轮312可以直接和输出轴34上设置的第二从动齿轮313进行啮合传动，将动力从输出轴34输出，这样动力系统100可以进行高速运动，如此，动力系统100就可以实现高速传动。

根据本实用新型的具体实施例，如图1所示，变速器30还包括：第一同步器35，第一同步器35设置于第一输入轴31上，而且，第一同步器35位于第一主动齿轮311和第二主动齿轮312之间，第一同步器35可以选择性地同步第一主动齿轮311和第二主动齿轮312。如此，可以减少变速器30内同步器数量，可以精简变速器30的结构，可以降低动力系统100的复杂程度。

具体地，第一同步器35设置在第一输入轴31上，第一同步器35与第一输入轴31固定连接，第一同步器35位于第一主动齿轮311和第二主动齿轮312之间，当第一同步器35向左端移动，第一同步器35可以选择同步第一主动齿轮311，此时动力系统100为发动机10驱动，驱动电机20不参与运动，驱动电机20不转，发动机10将动力传递给第一输入轴31，第一输入轴31将动力再传递给与第一同步器35配合的第一主动齿轮311，第一主动齿轮311将动力传递给与其啮合的第一从动齿轮314，第一从动齿轮314再传递给齿圈334，第一从动齿轮314和齿圈334固定连接，这样齿圈334将动力传递给行星架333，行星架333将动力从输出轴34输出，如此，动力系统100由发动机10驱动可以实现低速起步。

进一步地，当第一同步器35向右端移动，发动机10驱动，驱动电机20不转，发动机10将动力传递给第一输入轴31，第一输入轴31将动力再传递给与第一同步器35配合的第二主动齿轮312，第二主动齿轮312将动力传递给与其啮合的第二从动齿轮313，第二从动齿轮313将动力从输出轴34传出，如此，动力系统100由发动机10驱动可以实现高速巡航。

还有，动力系统100还可以实现混合动力传动，当发动机10处于低速挡工作时，将第二同步器36向左移动，第二同步器36与第三主动齿轮321啮合传动，行星齿轮机构33和第二输入轴32为一个整体，驱动电机20可以将动力传递给第二输入轴32，然后直接传递给输出轴34，这样动力系统100中驱动电机20和发动机10实现了低速联合驱动。当发动机10处于高速挡工作时，第二同步器36还向左移动，驱动电机20将动力传递给第二输入轴32，然后直接传递给输出轴34，驱动电机20辅助发动机10进行高速混合传动。

根据本实用新型的具体实施例，如图1和图2所示，第二输入轴32上设置有第三主动齿轮321，变速器30还包括：第二同步器36，第二同步器36设置于太阳轮331、行星架333和齿圈334中的第三个上，第二同步器36可以选择性地同步第三主动齿轮321。具体地，第三主动齿轮321设置在第二输入轴32上，第二同步器36设置在太阳轮331、行星架333和齿圈334中的第三个上，第二同步器36可以选择性地同步第三主动齿轮321，此时，动力系统100中可以为纯驱动电机20驱动，驱动电机20正转，可以使发动机10转动也可以不转动，当第二同步器36向左端移动，第二输入轴32和行星齿轮机构33中的太阳轮331、行星架333和齿圈334为一个整体，驱动电机20转子将动力传递到第二输入轴32上，第二输入轴32将动力直接传递到输出轴34上，如此，动力系统100可以实现电机驱动的高速巡航模式。当第二同步器36不移动时，将第一同步器35向左端移动，驱动电机20正转，发动机10不转，此时驱动系统中驱动电机20转子将动力传递到第二输入轴32上，第二输入轴32将动力传递到行星齿轮机构33中的太阳轮331，太阳轮331与第二输入轴32固定连接，太阳轮331将动力传递到行星架333上，行星架333将动力传递至输出轴34上，将动力从输出轴34传出，如此，动力系统100可以实现电机驱动的低速起步模式。

根据本实用新型的一些实施例，如图1和图3所示，动力系统100还包括：发电机40，变速器30还包括：第三输入轴37，第三输入轴37与发电机40传动连接，第三输入轴37与第一输入轴31传动连接。其中，动力系统100中的发电机40与第三输入轴37传动连接，第三输入轴37与第一输入轴31传动连接，当驱动电机20和发动机10均不工作时，这样发电机40可以将动力从第三输入轴37传递到第一输入轴31上，第一输入轴31可以选择性地与输出轴34进行传动配合，这样动力系统100在发电机40的驱动下也可以实现多挡传动模式，这样动力系统100除上述纯电动直驱和发动机10直驱挡位下混合动力模式外，还可以实现发电机40直驱、怠速充电、行车充电、制动能量回收的模式。

进一步地，动力系统100中电机驱动还可以实现多种倒挡模式，当动力系统100处于低速倒挡模式时，第一同步器35向左移动，驱动电机20反转，发电机40不转，驱动电机20转子将动力传递到第二输入轴32上，第二输入轴32将动力传递到行星齿轮机构33中的太阳轮331，太阳轮331将动力传递到行星架333上，行星架333将动力传递至输出轴34上，将动力从输出轴34传出。当动力系统100处于高速倒挡模式时，第二同步器36设置在行星齿轮机构33上，第二同步器36向左移动与第三主动齿轮321啮合传动，发电机40可以转动也可以不转动，第三主动齿轮321与第二输入轴32固定连接，这样行星齿轮机构33和第二输入轴32为一个整体，驱动电机20转子将动力传递到第二输入轴32上，第二输入轴32将动力直接传递到输出轴34上，如此，动力系统100可以实现多种速比的倒挡模式。

根据本实用新型的具体实施例，如图1所示，第三输入轴37上设置有第四主动齿轮371，第一输入轴31上设置有第四从动齿轮372，第四主动齿轮371与第四从动齿轮372啮合，第四主动齿轮371的直径大于第四从动齿轮372的直径。具体地，当动力系统100进行发电机40驱动时，发电机40将动力传递到第三输入轴37上，第三输入轴37上设置有第四主动齿轮371，由于第四主动齿轮371与第三输入轴37固定连接，第四主动齿轮371与第三输入轴37固定连接可以通过键固定连接，这样第三输入轴37动力直接传递到第四主动齿轮371，第四主动齿轮371与第四从动齿轮372进行啮合传动，第四从动齿轮372与第一输入轴31固定连接，如此，第四主动齿轮371将动力经第四从动齿轮372从第三输入轴37传递到第一输入轴31上，第一输入轴31再可以选择地与输出轴34传动配合，动力系统100就可以实现发电机40的多挡模式传动。第四主动齿轮371的直径大于第四从动齿轮372的直径，这样设置可以使得动力系统100传动更加稳定，车辆也可以避免发生抖动现象。

根据本实用新型的一些实施例，如图1所示，动力系统100还包括：离合器50，离合器50设置于发动机10和第一输入轴31之间。其中，动力系统100中通过离合器50可以实现发动机10和第一输入轴31之间的连接和断开，如此，发动机10可以选择性地与第一输入轴31传动配合。

根据本实用新型的一些实施例，如图1所示，太阳轮331、行星架333和齿圈334中的第一个为齿圈334，太阳轮331、行星架333和齿圈334中的第二个为太阳轮331，太阳轮331、行星架333和齿圈334中的第三个为行星架333，第二输入轴32、行星齿轮机构33和输出轴34顺次排布，而且第二输入轴32、行星齿轮机构33和输出轴34的轴线共线。其中，第二输入轴32、行星齿轮机构33和输出轴34的轴线共线，可以使得变速器30整体布局合理，结构紧凑，空间利用率高。

根据本实用新型第二方面实施例的车辆，包括：上述实施例的动力系统100。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

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。

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)

1.一种动力系统，其特征在于，包括：

发动机；

驱动电机；

变速器，所述变速器包括：第一输入轴、第二输入轴、行星齿轮机构和输出轴，所述发动机与所述第一输入轴传动连接，所述驱动电机与所述第二输入轴传动连接，所述第一输入轴选择性地与所述输出轴传动连接，所述行星齿轮机构包括：太阳轮、行星轮、行星架和齿圈，所述行星轮设置于所述行星架上，所述行星轮啮合在所述太阳轮和所述齿圈之间，所述太阳轮、所述行星架和所述齿圈中的第一个选择性地与第一输入轴传动连接，所述太阳轮、所述行星架和所述齿圈中的第二个与所述第二输入轴传动连接，所述太阳轮、所述行星架和所述齿圈中的第三个与所述输出轴传动连接且选择性地与所述第二输入轴传动连接。

2.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，所述第一输入轴上设置有第一主动齿轮，所述第一主动齿轮选择性地与所述第一输入轴传动连接，所述太阳轮、所述行星架和所述齿圈中的第一个设置有第一从动齿轮，所述第一从动齿轮与所述第一主动齿轮啮合。

3.根据权利要求2所述的动力系统，其特征在于，所述第一输入轴上设置有第二主动齿轮，所述第二主动齿轮选择性地与所述第一输入轴传动连接，所述输出轴上设置有第二从动齿轮，所述第二主动齿轮和所述第二从动齿轮啮合。

4.根据权利要求3所述的动力系统，其特征在于，所述变速器还包括：第一同步器，所述第一同步器设置于所述第一输入轴上且位于所述第一主动齿轮和所述第二主动齿轮之间，以选择性地同步所述第一主动齿轮和所述第二主动齿轮。

5.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，所述第二输入轴上设置有第三主动齿轮，所述变速器还包括：第二同步器，所述第二同步器设置于所述太阳轮、所述行星架和所述齿圈中的第三个上，所述第二同步器选择性地同步所述第三主动齿轮。

6.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，还包括：发电机，所述变速器还包括：第三输入轴，所述第三输入轴与所述发电机传动连接，所述第三输入轴与所述第一输入轴传动连接。

7.根据权利要求6所述的动力系统，其特征在于，所述第三输入轴上设置有第四主动齿轮，所述第一输入轴上设置有第四从动齿轮，所述第四主动齿轮与所述第四从动齿轮啮合，所述第四主动齿轮的直径大于所述第四从动齿轮的直径。

8.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，还包括：离合器，所述离合器设置于所述发动机和所述第一输入轴之间。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的动力系统，其特征在于，所述太阳轮、所述行星架和所述齿圈中的第一个为所述齿圈，所述太阳轮、所述行星架和所述齿圈中的第二个为所述太阳轮，所述太阳轮、所述行星架和所述齿圈中的第三个为所述行星架，所述第二输入轴、所述行星齿轮机构和所述输出轴顺次排布且轴线共线。

10.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求1-9中任一项所述的动力系统。

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