CN105329086A - 用于车辆的动力传动***及具有该动力传动***的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆的动力传动***及具有该动力传动***的车辆。该动力传动***包括：差速器，每个差速器动力输出端分别与对应的车轮通过半轴相连；主减速器从动齿轮，主减速器从动齿轮设在差速器上；两个第一电动发电机，每个第一电动发电机同轴地空套设置在对应的半轴上；电机动力输出轴，电机动力输出轴上设置有主减速器主动齿轮，两个第一电动发电机分别与电机动力输出轴配合传动；发动机，发动机与差速器之间设置有离合装置。本发明的动力传动***在差速器的两侧各布置一个第一电动发电机，从而可以使得动力传动***的重心尽量处在车桥的中部，且两个第一电动发电机可互相调节，使得电机能够处于较佳的工作范围内，提高传动效率。

Description

用于车辆的动力传动***及具有该动力传动***的车辆

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种用于车辆的动力传动***及具有该动力传动***的车辆。

背景技术

中国发明专利申请(申请号：201010252131.0)公开了一种一体化电机驱动***，其包括一电机、一减速器、一差速器和两个传动轴，差速器两侧分别连两个传动轴，电机通过减速器将动力输出给差速器。该动力传动***结构相对紧凑、集成度高。

但是，发明人发现，由于该动力传动***中的电机为一个且通过齿轮减速器将动力输出给差速器，导致差速器左右两侧的半轴长度不同，动力传动***的重心位于差速器的一侧，***平衡性较差，且电机很难一直保持在较佳的工作区间内。而且，该一个电机是主动力源，一旦该电机出现故障，则会导致整个动力传动***失去动力，无法驱动车辆正常行驶。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种用于车辆的动力传动***，该动力传动***在差速器的两侧各布置一个第一电动发电机，从而可以使得动力传动***的重心尽量处在车桥的中部处，同时两个第一电动发电机可以互相调节，使得第一电动发电机能够处于较佳的工作范围内，提高传动***。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述动力传动***的车辆。

根据本发明实施例的用于车辆的动力传动***，包括：差速器，所述差速器具有两个差速器动力输出端，每个所述差速器动力输出端分别与该侧的车轮通过半轴相连；主减速器从动齿轮，所述主减速器从动齿轮设在所述差速器上；两个第一电动发电机，所述两个第一电动发电机分别位于所述差速器的两侧，每个所述第一电动发电机同轴地空套设置在该侧的所述半轴上；电机动力输出轴，所述电机动力输出轴上设置有主减速器主动齿轮，所述主减速器主动齿轮与所述主减速器从动齿轮啮合，所述两个第一电动发电机分别与所述电机动力输出轴配合传动；以及发动机，所述发动机与所述差速器之间设置有离合装置，所述离合装置用于接合或切断所述发动机与所述差速器之间的动力传输。

根据本发明实施例的动力传动***通过在差速器两侧各设置一个第一电动发电机，使得动力传动***具有较佳的对称性，其重心可以位于车桥中间或靠近车桥中间的位置，同时两个第一电动发电机通过电机动力输出轴进行联动，使两个第一电动发电机可以相互调节，保证电机能够处于较佳的工作范围内，提高传动效率。而且即使其中一个第一电动发电机出现故障后，另一个第一电动发电机仍可以正常工作，满足车辆正常行驶所需的动力，起到备用动力源的效果。此外，通过增设发动机，不仅增加了一个动力源，而且还丰富了动力传动***的模式且提高了动力性。

此外，根据本发明另一方面的实施例，还提出了一种包括上述动力传动***的车辆。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的动力传动***的示意图；

图2是根据本发明另一个实施例的动力传动***的示意图；

图3是根据本发明再一个实施例的动力传动***的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，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”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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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。而且，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。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图3详细描述根据本发明实施例的动力传动***100，该动力传动***100可以应用于车辆中，特别是具有发动机201与电机的混动动力车辆中。

根据本发明实施例的动力传动***100可以包括差速器101、主减速器从动齿轮102、两个第一电动发电机104、发动机201、离合装置202和电机动力输出轴111。

差速器101的功用是当车辆转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右驱动车轮110能够以不同的角速度滚动，从而保证两侧驱动轮与地面间作纯滚动运动。

差速器101可以是齿轮式差速器，更具体地，差速器101可以是对称式锥齿轮差速器。对称式锥齿轮差速器101可以包括差速器壳体、两个半轴齿轮、行星齿轮、行星齿轮轴(十字轴)等部件，行星齿轮轴设置在差速器壳体内且可随差速器壳体转动，行星齿轮轴的每个轴颈上可以浮套一个行星齿轮，每个行星齿轮分别与两个半轴齿轮啮合。

应当理解的是，对称式锥齿轮差速器101已为现有技术且已为本领域的普通技术人员所熟知，因此这里对于对称式锥齿轮差速器101的详细构造和工作原理不作特殊说明。并且，需要说明的是，上述以差速器101为对称式锥齿轮差速器为例仅是示意说明，不能理解为是对本发明的一种限制或者暗示根据本发明实施例的动力传动***100必需采用这种对称式锥齿轮差速器。

差速器101具有两个动力输出端，以差速器101为对称式锥齿轮差速器为例，其两个动力输出端可以是两个半轴齿轮，每个动力输出端例如半轴齿轮分别与该侧的车轮110通过半轴108相连，也就是说，每个半轴108的一端与半轴齿轮相连从而二者可同步旋转，每个半轴108的另一端与对应侧的车轮110相连。

主减速器从动齿轮102设在差速器101上，具体地，主减速器从动齿轮102可以设置在差速器壳体上。例如，主减速器从动齿轮102可以是锥齿轮，该锥齿轮可以通过铆钉或螺栓固定在差速器壳体上。

如图1-图3所示，两个第一电动发电机104分别位于差速器101的两侧，即每个第一电动发电机104均位于差速器101的一个输出端与该侧车轮110之间。每个第一电动发电机104同轴地空套设置在该侧的半轴108上，具体而言，结合图1所示，第一电动发电机104的电机轴可以是空心轴109结构，该空心轴109可以空套设置在对应的半轴108上，且第一电动发电机104的转子可以空套设置在对应的半轴108上。

由于根据本发明实施例的动力传动***100在差速器101的两侧分别设置有一个第一电动发电机104，从而使得根据本发明实施例的动力传动***100的重心能够处于车桥中间或尽量靠近车桥中间，避免重心严重偏向车桥一侧。

如图1-图3所示，电机动力输出轴111上设置有主减速器主动齿轮103，主减速器主动齿轮103与主减速器从动齿轮102啮合，其中两个第一电动发电机104分别与电机动力输出轴111配合传动，换言之，两个第一电动发电机104分别与电机动力输出轴111联动，从而动力可在电机动力输出轴111与第一电动发电机104之间进行传递。

由此，第一电动发电机104可以直接将动力通过电机动力输出轴111、差速器101输出给车轮110，驱动车辆行驶，这样传动链较短，因此传动效率较高。

同时第一电动发电机104也可以反过来从车轮110吸收动能并发电。而且，两个第一电动发电机104可以同时工作，当然同一时刻也可以只有一个电机在工作，使得该工作的电机能够处在较佳的工作范围内。

此外，即便其中一个第一电动发电机104发生故障，另外一个第一电动发电机104也可以正常工作提供动力，保证车辆正常行驶。

发动机201与差速器101之间设置有离合装置203，该离合装置203用于接合或切断发动机201与差速器101之间的动力传输，换言之，在离合装置203处于接合状态下，发动机201与差速器101之间可以进行动力传输，而在离合装置203处于断开状态下，发动机201与差速器101之间的动力传输被切断。

由此，根据本发明一些实施例的动力传动***100至少具有三个动力源，即两个第一电动发电机104和发动机201，三者可以配合驱动车辆，这将在下面结合具体的实施例进行详细描述，这里不再详说。

在本发明的一些实施例中，每个第一电动发电机104与电机动力输出轴111之间可以通过齿轮传动组件105而间接进行传动。通过设置齿轮传动组件105一方面可以方便电机动力输出轴111耦合两个第一电动发电机104的输出动力，另一方面，齿轮传动组件105还可以实现变速功能(例如，减速)。

进一步，齿轮传动组件105可以包括两个齿轮，即第一齿轮107和第二齿轮106，第一齿轮107可以固定设置在电机动力输出轴111上，第二齿轮106与第一电动发电机104的电机轴相连且与第一齿轮107啮合。采用两个齿轮传动可以缩短传动链，提高传动效率，同时也可以获得所需的传动比。

作为优先的实施方式，主减速器主动齿轮103位于两个第一齿轮107之间，具体地，两个第一齿轮107可以分别位于电机动力输出轴111的两端。

作为优选的实施方式，差速器101两侧的两个半轴108的长度可以设置为相同，且进一步，两个第一电动发电机104关于差速器101左右对称布置。由此，使得根据本发明实施例的动力传动***100的重心能够更好地位于车桥的中间位置或靠近中间位置，使得动力传动***100的稳定性和平衡性更佳。同时，半轴108设置为长度相同还能够提高半轴108的通用性，降低成本。

但是，应当理解的是，本发明并不限于此，在本发明的其它实施例中，差速器101两侧的两个半轴108的长度也可以根据需要而设置为不同。上述半轴108相同仅是本发明的一个优选实施方式，不能理解为是对本发明的一种限制。

在本发明的一些实施例中，如图1-图3所示，发动机201与离合装置203之间可以设置有第二电动发电机202，发动机201的曲轴与第二电动发电机202的电机轴可以同轴相连，但不限于此。

进一步，动力传动***100还可以包括变速器204，该变速器204具有输入端和输出端，变速器204的输入端可以与离合装置203相连，变速器204的输出端可以设置有变速器输出齿轮205，变速器输出齿轮205可以与差速器101进行配合传动，也就是说，变速器204与差速器之间可以进行动力传动。

需要说明的是，上述的变速器204可以是具有双离合器的变速器204，但本发明不限于此，上述的变速器204也可以是采用拉维娜行星齿轮机构和/或单排单级行星齿轮机构和/或单排双级行星齿轮机构的变速器204，对此本发明并不作特殊限定。

作为一种可选的实施方式，如图1所示，变速器输出齿轮205与主减速器主动齿轮103啮合传动。作为另一种可选的实施方式，如图2所示，变速器输出齿轮205与主减速器从动齿轮102啮合传动。或者，作为再一种可选的实施方式，如图3所示，变速器输出齿轮205还可以与其中一个第一齿轮107啮合传动。

结合图1所示，两个第一电动发电机104可以同时作为动力源输出动力，两部分动力可以在电机动力输出轴111上进行动力耦合，耦合后的动力可以通过差速器101分配给两侧的半轴108，最终动力传递至车轮110，从而驱动车辆行驶。

可选地，两个第一电动发电机104中可以只有一个处于工作状态，另一个可以处于随动或发电状态。可选地，第一电动发电机104可以在车辆制动时吸收制动能量或者第一电动发电机104可以从车轮110处吸收动能(通过车轮110反拖)，从而进行发电。

两个第一电动发电机104还可以相互调节，从而使得第一电动发电机104能够一直处于较佳的工作范围内，提高传动效率，而且当其中一个电机出现故障后，另一个电机仍可以正常工作，满足车辆正常行驶所需的动力，起到备用动力源的效果。

下面以图1中所示的动力传动***100为例，对根据本发明实施例的动力传动***100所具有的典型工况进行简单描述。

根据本发明实施例的动力传动***100的典型工况可以包括：纯电动工况、串联工况、混联工况、高速行车发电工况、停车发电工况和能量回馈工况。

在动力传动***100处于纯电动工况时：离合装置203断开，发动机201与第二电动发电机202不工作，两个第一电动发电机104作为动力源驱动车辆行驶。

在动力传动***100处于串联工况时：离合装置203断开，发动机201驱动第二电动发电机202发电，同时两个第一电动发电机104作为动力源驱动车辆行驶。

在动力传动***100处于混联工况时：离合装置203接合，发动机201和两个第一电动发电机104同时驱动车辆行驶，同时发动机201驱动第二电动发电机202发电，实现动力输出的最大化。

在动力传动***100处于高速行车发电工况时：离合装置203接合，发动机201的一部分动力用于驱动车辆行驶，发动机201另一部分动力带动两个第一电动发电机104和第二电动发电机202发电。

在动力传动***100处于停车发电工况时：离合装置203断开，发动机201带动第二电动发电机202发电，第一电动发电机104停止工作。

在动力传动***处于能量回馈工况时：车辆处于制动或减速状态，离合装置203断开，两个第一电动发电机104可以通过吸收车轮110的动能进行发电。

综上，整体而言，根据本发明实施例的动力传动***100，通过在差速器101的两侧分别布置一个第一电动发电机104，使得动力传动***100具有较佳的对称性，重心处于车桥中间或更靠近车桥中间的位置，且两个第一电动发电机104通过电机动力输出轴111联动，使得两个第一电动发电机104可以相互调节，使电机一直能够工作在最优的范围内，且当一个电机发生故障后，另一个电机可以正常工作，大大提高了动力传动***100的稳定性和可靠性。

此外，根据本发明实施例的动力传动***100还能实现行车高速充电、停车充电以及串联、混联等多种驱动模式，从而更好地满足驾驶要求。

此外，根据本发明的实施例进一步提供了包括如上所述的动力传动***100的车辆。应当理解的是，根据本发明实施例的车辆的其它构成例如行驶***、转向***、制动***等均已为现有技术且为本领域的普通技术人员所熟知，因此对习知结构的详细说明此处进行省略。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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发明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必须针对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。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种用于车辆的动力传动***，其特征在于，包括：

差速器，所述差速器具有两个差速器动力输出端，每个所述差速器动力输出端分别与该侧的车轮通过半轴相连；

主减速器从动齿轮，所述主减速器从动齿轮设在所述差速器上；

两个第一电动发电机，所述两个第一电动发电机分别位于所述差速器的两侧，每个所述第一电动发电机同轴地空套设置在该侧的所述半轴上；

电机动力输出轴，所述电机动力输出轴上设置有主减速器主动齿轮，所述主减速器主动齿轮与所述主减速器从动齿轮啮合，所述两个第一电动发电机分别与所述电机动力输出轴配合传动；以及

发动机，所述发动机与所述差速器之间设置有离合装置，所述离合装置用于接合或切断所述发动机与所述差速器之间的动力传输。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传动***，其特征在于，每个所述第一电动发电机与所述电机动力输出轴之间通过齿轮传动组件传动。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的动力传动***，其特征在于，所述齿轮传动组件包括：第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮固定设置在所述电机动力输出轴上，所述第二齿轮与所述第一电动发电机的电机轴相连且与所述第一齿轮啮合。

4.根据权利要求3所述的用于车辆的动力传动***，其特征在于，所述主减速器主动齿轮位于两个所述第一齿轮之间。

5.根据权利要求2所述的用于车辆的动力传动***，其特征在于，所述第一电动发电机的电机轴为空心轴且套设在对应的所述半轴上。

6.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传动***，其特征在于，所述差速器两侧的两个半轴的长度相同。

7.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传动***，其特征在于，所述两个第一电动发电机关于所述差速器左右对称布置。

8.根据权利要求3所述的用于车辆的动力传动***，其特征在于，所述发动机与所述离合装置之间设置有第二电动发电机；以及

所述动力传动***还包括：变速器，所述变速器具有输入端和输出端，所述变速器的输入端与所述离合装置相连，所述变速器的输出端上设置有变速器输出齿轮，所述变速器输出齿轮与所述差速器进行配合传动。

9.根据权利要求8所述的用于车辆的动力传动***，其特征在于，所述变速器输出齿轮与所述主减速器主动齿轮啮合。

10.根据权利要求8所述的用于车辆的动力传动***，其特征在于，所述变速器输出齿轮与其中一个所述第一齿轮啮合。

11.根据权利要求8所述的用于车辆的动力传动***，其特征在于，所述变速器输出齿轮与所述主减速器从动齿轮啮合。

12.一种车辆，其特征在有，包括根据权利要求1-11中任一项所述的用于车辆的动力传动***。