CN214112269U

CN214112269U - 汽车驱动***及汽车

Info

Publication number: CN214112269U
Application number: CN202022424782.5U
Authority: CN
Inventors: 周文太; 祁宏钟; 赵江灵; 苏建云; 朱永明; 李瑶瑶
Original assignee: Guangzhou Automobile Group Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Automobile Group Co Ltd
Priority date: 2020-10-27
Filing date: 2020-10-27
Publication date: 2021-09-03
Anticipated expiration: 2030-10-27

Abstract

本实用新型属于汽车传动技术领域，提供一种汽车驱动***及汽车，该汽车驱动***包括混合动力传动装置及电驱动装置，所述混合动力传动装置包括发动机、行星排、第一电机、第二离合器、制动器、第二齿轮组及第一差速器，所述发动机连接齿圈，所述第一电机连接齿圈，所述行星架通过所述第二齿轮组连接所述第一差速器，所述制动器的一端连接太阳轮，所述制动器的另一端连接一静止部件，所述第二离合器连接在太阳轮、齿圈及行星架中的任意两个之间；所述电驱动装置包括第二电机、第二差速器及第三齿轮组，所述第二电机通过所述第三齿轮组连接所述第二差速器。本申请的汽车驱动***，能够实现四驱。

Description

汽车驱动***及汽车

技术领域

本实用新型属于汽车传动技术领域，特别是涉及一种汽车驱动***及汽车。

背景技术

随着环保以及国家能源战略对减少石油进口需求的日益增强，开发环保、节能的汽车已成为汽车工业的发展方向。

节能汽车与新能源汽车之中，纯电动汽车充电时间长、冬季续航里程短的技术瓶颈尚未突破。而氢燃料电池车成本居高不下，加氢基础设施建设还需时间。而混合动力汽车，即使利用现有的充能设施也能够实现节能减排，是目前比较现实可行的解决方案，因此各大车企纷纷推出或投入研发各自的混合动力车型。

混合动力车型实现节能，需要混合动力车型具备多种工作模式，并根据车速、整车扭矩需求等实际情况切换到经济性最佳的工作模式。因此，为了达到节能的目的，有必要设计具备多种工作模式的混合动力传动装置。

现有的一种混合动力传动装置，包括发动机、第一电机、第二电机、行星齿轮装置、离合器齿轮装置和开关装置，发动机与第一电机均与行星齿轮装置连接，离合器齿轮装置设置在发动机与第一电机之间。行星齿轮装置包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件，第三旋转元件具有旋转轮轴，第一电机与第三旋转元件或旋转轮轴连接。离合器齿轮装置包括第一离合器和第二离合器，第一离合器连接发动机和旋转轮轴，第二离合器连接第一旋转元件和第三旋转元件，或者第二离合器连接第二旋转元件和第三旋转元件。第二电机与第一电机平行设置，第二电机连接至输出端，动力最终差速器输出至前轮或后轮。

上述的混合动力传动装置具有多种工作模式，但是仍然具有以下缺点：

(1)仅设有一个差速器，动力只能从前轮或后轮的一个输出，不能实现四驱。

(2)混合动力传动装置具有两个电机、一个行星排，尺寸大，不利于整车布置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的混合动力传动装置，仅设有一个差速器，动力只能从前轮或后轮的一个输出，不能实现四驱问题，提供一种汽车驱动***及汽车。

为解决上述技术问题，一方面，本实用新型实施例提供一种汽车驱动***，包括混合动力传动装置及电驱动装置；

所述混合动力传动装置包括发动机、行星排、第一电机、第二离合器、制动器、第二齿轮组及第一差速器，所述行星排包括太阳轮、齿圈、行星架及行星轮，所述发动机连接所述齿圈，所述第一电机连接所述齿圈，所述行星架通过所述第二齿轮组连接所述第一差速器，所述制动器的一端连接所述太阳轮，所述制动器的另一端连接一静止部件，所述第二离合器连接在所述太阳轮、齿圈及行星架中的任意两个之间；

所述电驱动装置包括第二电机、第二差速器及第三齿轮组，所述第二电机通过所述第三齿轮组连接所述第二差速器；

所述第一差速器及第二差速器的其中一个连接前轮，另一个连接后轮。

可选地，所述混合动力传动装置还包括第一离合器，所述发动机连接所述第一离合器的第一端，所述第一离合器的第二端连接所述齿圈。

可选地，所述混合动力传动装置还包括第一齿轮组，所述第一电机通过所述第一齿轮组连接所述齿圈；

所述第一齿轮组包括相互啮合的第一齿轮及第二齿轮，所述第一离合器的第二端通过第一轴连接所述齿圈，所述第一齿轮连接在所述第一轴上，所述第二齿轮连接在所述第一电机的输出轴上。

可选地，所述太阳轮套设在所述第一轴上，所述发动机的输出轴、第一离合器、第一轴、太阳轮及第一齿轮同轴，所述第一电机的输出轴与所述第一轴平行间隔。

可选地，所述第二齿轮组包括第三齿轮、中间轴、第四齿轮及第五齿轮，所述行星架上设置有行星架齿轮，所述行星架齿轮与所述第三齿轮啮合，所述第三齿轮及第四齿轮相互间隔地设置在所述中间轴上，所述第五齿轮设置在所述第一差速器上，且与所述第四齿轮啮合。

可选地，所述电驱动装置还包括第三离合器，所述第二电机的输出轴连接所述第三离合器的第一端，所述第三离合器的第二端通过所述第三齿轮组连接所述第二差速器。

可选地，所述第三齿轮组包括第二轴、第六齿轮、第七齿轮、第三轴、第八齿轮及第九齿轮，所述第三离合器的第二端连接所述第一轴的一端，所述第六齿轮连接在所述第二轴的另一端，所述第七齿轮及第八齿轮相互间隔地设置在所述第三轴上，所述第九齿轮设置在所述第二差速器上，且与所述第八齿轮啮合。

可选地，所述第二电机的输出轴、第三离合器及第二轴同轴，所述第二轴与第三轴平行间隔。

可选地，所述静止部件为变速器壳体或第一电机壳体。

根据本实用新型实施例的汽车驱动***，混合动力传动装置的第一差速器及电驱动装置的第二差速器的其中一个连接前轮，另一个连接后轮。这样，混合动力传动装置通过第一差速器驱动前轮及后轮中的一个，电驱动装置通过第二差速器驱动前轮及后轮中的另一个，混合动力传动装置及电驱动装置的动力能够传递到前轮及后轮，以实现四驱，并且四驱具有多个挡位，以适应各种路况。此外，相对于现有技术，混合动力传动装置只采用了一个电机(第一电机)，能够减小混合动力传动装置的尺寸，使得混合动力传动装置的结构更加简单、紧凑，便于整车布置。

另外，本实用新型实施例还提供一种汽车，其包括上述的汽车驱动***。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例提供的汽车驱动***的混合动力传动装置的框架图；

图2是本实用新型第一实施例提供的汽车驱动***的电驱动装置的框架图；

图3是本实用新型第一实施例提供的汽车驱动***的纯电动1挡模式杠杆图；

图4是本实用新型第一实施例提供的汽车驱动***的纯电动2挡模式杠杆图；

图5是本实用新型第一实施例提供的汽车驱动***的纯电动3挡模式杠杆图；

图6是本实用新型第一实施例提供的汽车驱动***的纯电动4挡模式杠杆图；

图7是本实用新型第一实施例提供的汽车驱动***的串联混动模式杠杆图；

图8是本实用新型第一实施例提供的汽车驱动***的并联混动1挡模式杠杆图；

图9是本实用新型第一实施例提供的汽车驱动***的并联混动2挡模式杠杆图；

图10是本实用新型第二实施例提供的汽车驱动***的混合动力传动装置的框架图；

图11是本实用新型第三实施例提供的汽车驱动***的电驱动装置的框架图。

说明书附图中的附图标记如下：

100、混合动力传动装置；

1：发动机；2：行星排；3：第一电机；5：第一离合器；6：第二离合器；7：制动器；8：静止部件；9：太阳轮；10：齿圈；11：行星架；1101、行星架齿轮；12：行星轮；13：第一轴；14：第一齿轮；15：第二齿轮；16：第一电机的输出轴；17：第三齿轮；18：中间轴；19：第四齿轮；20：第五齿轮；21：第一差速器；

200、电驱动装置；

4：第二电机；22：第二轴；23：第六齿轮；24：第七齿轮；25：第三轴；26：第八齿轮；27：第九齿轮；28：第二差速器；29：第三离合器；30：第二电机的输出轴。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

第一实施例

如图1及图2所示，本实用新型第一实施例提供的汽车驱动***，包括混合动力传动装置100及电驱动装置200。

所述混合动力传动装置100包括发动机1、行星排2、第一电机3、第一离合器5、第二离合器6、制动器7、第一齿轮组、第二齿轮组及第一差速器21。

所述行星排2包括太阳轮9、齿圈10、行星架11及行星轮12，所述行星轮12啮合于所述齿圈10与太阳轮9之间，所述行星轮12通过销轴转动支撑在所述行星架11上。

所述发动机1连接所述第一离合器5的第一端，所述第一离合器5的第二端连接所述齿圈10，所述第一电机3通过所述第一齿轮组连接所述齿圈10，所述行星架11通过所述第二齿轮组连接所述第一差速器21，所述制动器7的一端连接所述太阳轮9，所述制动器7的另一端连接一静止部件8，所述第二离合器6连接在所述太阳轮9、齿圈10及行星架11中的任意两个之间。图1中，示例性地，所述第二离合器6连接在所述太阳轮9与齿圈10之间。

所述电驱动装置200包括第二电机4、第二差速器28、第三离合器29及第三齿轮组，所述第二电机4的输出轴30连接所述第三离合器29的第一端，所述第三离合器29的第二端通过所述第三齿轮组连接所述第二差速器28。所述第一差速器21及第二差速器28的其中一个连接前轮，另一个连接后轮。

所述第一齿轮组包括相互啮合的第一齿轮14及第二齿轮15，所述第一离合器5的第二端通过第一轴13连接所述齿圈10，所述第一齿轮14连接在所述第一轴13上，所述第二齿轮15连接在所述第一电机的输出轴16上。

优选地，所述太阳轮9套设在所述第一轴13上，所述发动机1的输出轴、第一离合器5、第一轴13及第一齿轮14同轴布置，所述太阳轮(9)空套在所述第一轴(13)上，所述第一电机3的输出轴16与所述第一轴13平行间隔。使得混合动力传动装置100结构紧凑。

所述第二齿轮组包括第三齿轮17、中间轴18、第四齿轮19及第五齿轮20，所述行星架11上设置有行星架齿轮1101，所述行星架齿轮1101与所述第三齿轮17啮合，所述第三齿轮17及第四齿轮19相互间隔地设置在所述中间轴18上，所述第五齿轮20设置在所述第一差速器21上，且与所述第四齿轮19啮合。

所述第三齿轮组包括第二轴22、第六齿轮23、第七齿轮24、第三轴25、第八齿轮26及第九齿轮27，所述第三离合器29的第二端连接所述第二轴22的一端，所述第六齿轮23连接在所述第二轴22的另一端，所述第七齿轮24及第八齿轮26相互间隔地设置在所述第三轴25上，所述第九齿轮27设置在所述第二差速器28上，且与所述第八齿轮26啮合。

优选地，所述第二电机4的输出轴、第三离合器29及第二轴22同轴，所述第二轴22与第三轴25平行间隔。使得电驱动装置200结构紧凑。

所述静止部件8为变速器壳体或第一电机壳体。然而，也可以是车内与车身保持相对静止的其它部件。

根据本实用新型第一实施例的汽车驱动***，混合动力传动装置100的第一差速器21及电驱动装置200的第二差速器28的其中一个连接前轮，另一个连接后轮。这样，混合动力传动装置100通过第一差速器21驱动前轮及后轮中的一个，电驱动装置200通过第二差速器28驱动前轮及后轮中的另一个，混合动力传动装置100及电驱动装置200的动力能够传递到前轮及后轮，以实现四驱，并且四驱具有多个挡位，以适应各种路况。此外，相对于现有技术，混合动力传动装置100只采用了一个电机(第一电机3)，能够减小混合动力传动装置100的尺寸，使得混合动力传动装置100的结构更加简单、紧凑，便于整车布置。

通过控制第一离合器5及第二离合器6的结合与分离，以及制动器7的锁止(制动)与打开(松开制动)，能够实现混合动力传动装置100的7个挡位。如以下表1：

表1混合动力传动装置的挡位(第一实施例)

通过混合动力传动装置100与电驱动装置200的组合可以实现汽车驱动***的7个两驱工作模式和4个四驱工作模式，如以下表2：

表2汽车驱动***的工作模式(第一实施例)

工作模式	混合动力传动装置的挡位	第三离合器
			两驱纯电动1挡	纯电动1挡	分离
两驱纯电动2挡	纯电动2挡	分离
			两驱纯电动3挡	纯电动3挡	结合
两驱纯电动4挡	纯电动4挡	结合
			两驱串联混动	串联混动	结合
两驱并联混动1挡	并联混动1挡	分离
			两驱并联混动2挡	并联混动2挡	分离
四驱纯电动1挡	纯电动1挡	结合
			四驱纯电动2挡	纯电动2挡	结合
四驱并联混动1挡	并联混动1挡	结合
			四驱并联混动2挡	并联混动2挡	结合

各工作模式的实现方法如下：

(1)纯电动1挡模式

参见图3，此模式下，制动器7锁止、第一离合器5分离、第二离合器6分离，发动机1不工作，第一电机3输出驱动力通过第一齿轮组、齿圈10、行星架11、第二齿轮组及第一差速器21传递到车轮(前轮及后轮中的一个)。

当整车处于两驱纯电动1挡模式时，第三离合器29分离，仅第一电机3驱动车轮；当整车处于四驱纯电动1挡模式时，第三离合器29结合，第一电机3及第二电机4分别驱动各自对应的车轮(即第一电机3驱动前轮、后轮中的一个，第二电机4驱动另外一个)。

(2)纯电动2挡模式

参见图4，此模式下，制动器7打开、第一离合器5分离、第二离合器6结合，发动机1不工作，第一电机3输出驱动力通过第一齿轮组、行星排2(行星排2整体旋转)、第二齿轮组及第一差速器21传递到车轮。

当整车处于两驱纯电动2挡模式时，第三离合器29分离，仅第一电机3驱动车轮；当整车处于四驱纯电动2挡模式时，第三离合器29结合，第一电机3及第二电机4分别驱动各自对应的车轮。

(3)纯电动3挡模式

参见图5，此模式下，制动器7打开、第一离合器5分离、第二离合器6分离、第三离合器29结合，发动机1不工作。驱动车轮的动力仅由第二电机4提供，第二电机4输出驱动力通过第三齿轮组及第二差速器28传递到车轮。

即此模式下，仅存在两驱纯电动3挡模式。

(4)纯电动4挡模式

参见图6，此模式下，制动器7打开、第一离合器5结合、第二离合器6分离、第三离合器29结合，发动机1不工作。驱动车轮的动力仅由第二电机4提供，第二电机4输出驱动力通过第三齿轮组、第二差速器28传递到车轮。

即此模式下，仅存在两驱纯电动4挡模式。

(5)串联混动模式

参见图7，此模式下，制动器7打开、第一离合器5结合、第二离合器6分离、第三离合器29结合，发动机1工作并带动第一电机3发电，驱动车轮的动力仅由第二电机4提供，第二电机4输出驱动力通过第三齿轮组、第二差速器28传递到车轮。

即此模式下，仅存在两驱串联混动模式。

(6)并联混动1挡模式

参见图8，此模式下，制动器7锁止、第一离合器5结合、第二离合器6分离，发动机1工作，驱动车轮的动力主要由发动机1提供，第一电机3仅在必要时助力。发动机1与第一电机3输出驱动力在齿圈10处汇合，再通过行星架11、第二齿轮组及第一差速器21传递到车轮。

当整车处于两驱并联混动1挡模式时，第三离合器29分离，仅发动机1与第一电机3驱动车轮；当整车处于四驱并联混动1挡模式时，第三离合器29结合，发动机1、第一电机3及第二电机4均驱动车轮。

(7)并联混动2挡模式

参见图9，此模式下，制动器7打开、第一离合器5结合、第二离合器6结合，发动机1工作，驱动车轮的动力主要由发动机1提供，第一电机3仅在必要时助力。发动机1与第一电机3输出驱动力在齿圈10处汇合，再通过行星排2(行星排2整体旋转)、第二齿轮组及第一差速器21传递到车轮。

当整车处于两驱并联混动2挡模式时，第三离合器29分离，仅发动机1与第一电机3驱动车轮；当整车处于两驱并联混动2挡模式时，第三离合器29结合，发动机1、第一电机3及第二电机4均驱动车轮。

第二实施例

如图10所示，为本实用新型第二实施例提供的汽车驱动***的混合动力传动装置100的框架图。其与第一实施例的区别在于，省略了第一离合器5。即，发动机1直接与第一轴13相连。

通过控制第二离合器6的结合与分离，以及制动器7的锁止(制动)与打开(松开制动)，能够实现混合动力传动装置100的4个挡位。如以下表3：

表3混合动力传动装置的挡位(第二实施例)

通过混合动力传动装置100与电驱动装置200的组合可以实现汽车驱动***的4个两驱工作模式和2个四驱工作模式，如以下表4：

表4汽车驱动***的工作模式(第二实施例)

工作模式	混合动力传动装置的挡位	第三离合器
			两驱纯电动4挡	纯电动4挡	结合
两驱串联混动	串联混动	结合
			两驱并联混动1挡	并联混动1挡	分离
两驱并联混动2挡	并联混动2挡	分离
			四驱并联混动1挡	并联混动1挡	结合
四驱并联混动2挡	并联混动2挡	结合

第三实施例

如图11所示，为本实用新型第三实施例提供的汽车驱动***的电驱动装置200的框架图。其与第一实施例的区别在于，省略了第三离合器29。即，第二电机4直接与第二轴22相连，第二电机4的输出轴30与第二轴22合二为一。

通过混合动力传动装置100与电驱动装置200的组合可以实现汽车驱动***的3个两驱工作模式和4个四驱工作模式，如以下表5：

表5汽车驱动***的工作模式(第三实施例)

第四实施例

如图11所示，为本实用新型第四实施例提供的汽车驱动***的电驱动装置200的框架图。其与第二实施例的区别在于，省略了第三离合器29。即，第二电机4直接与第二轴22相连，第二电机4的输出轴30与第二轴22合二为一。

通过混合动力传动装置100与电驱动装置200的组合可以实现汽车驱动***的2个两驱工作模式和2个四驱工作模式，如以下表6：

表6汽车驱动***的工作模式(第四实施例)

工作模式	混合动力传动装置100的挡位
		两驱纯电动4挡	纯电动4挡
两驱串联混动	串联混动
		四驱并联混动1挡	并联混动1挡
四驱并联混动2挡	并联混动2挡

另外，本实用新型一实施例还提供了一种汽车，其包括上述实施例的汽车驱动***。

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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种汽车驱动***，其特征在于，包括混合动力传动装置（100）及电驱动装置（200）；

所述混合动力传动装置（100）包括发动机（1）、行星排（2）、第一电机（3）、第二离合器（6）、制动器（7）、第二齿轮组及第一差速器（21），所述行星排（2）包括太阳轮（9）、齿圈（10）、行星架（11）及行星轮（12），所述发动机（1）连接所述齿圈（10），所述第一电机（3）连接所述齿圈（10），所述行星架（11）通过所述第二齿轮组连接所述第一差速器（21），所述制动器（7）的一端连接所述太阳轮（9），所述制动器（7）的另一端连接一静止部件（8），所述第二离合器（6）连接在所述太阳轮（9）、齿圈（10）及行星架（11）中的任意两个之间；

所述电驱动装置（200）包括第二电机（4）、第二差速器（28）及第三齿轮组，所述第二电机（4）通过所述第三齿轮组连接所述第二差速器（28）；

所述第一差速器（21）及第二差速器（28）的其中一个连接前轮，另一个连接后轮。

2.根据权利要求1所述的汽车驱动***，其特征在于，所述混合动力传动装置（100）还包括第一离合器（5），所述发动机（1）连接所述第一离合器（5）的第一端，所述第一离合器（5）的第二端连接所述齿圈（10）。

3.根据权利要求2所述的汽车驱动***，其特征在于，所述混合动力传动装置（100）还包括第一齿轮组，所述第一电机（3）通过所述第一齿轮组连接所述齿圈（10）；

所述第一齿轮组包括相互啮合的第一齿轮（14）及第二齿轮（15），所述第一离合器（5）的第二端通过第一轴（13）连接所述齿圈（10），所述第一齿轮（14）连接在所述第一轴（13）上，所述第二齿轮（15）连接在第一电机的输出轴（16）上。

4.根据权利要求3所述的汽车驱动***，其特征在于，所述太阳轮（9）套设在所述第一轴（13）上，所述发动机（1）的输出轴、第一离合器（5）、第一轴（13）及第一齿轮（14）同轴布置，所述太阳轮（9）空套在所述第一轴（13）上，所述第一电机的输出轴（16）与所述第一轴（13）平行间隔。

5.根据权利要求1所述的汽车驱动***，其特征在于，所述第二齿轮组包括第三齿轮（17）、中间轴（18）、第四齿轮（19）及第五齿轮（20），所述行星架（11）上设置有行星架齿轮（1101），所述行星架齿轮（1101）与所述第三齿轮（17）啮合，所述第三齿轮（17）及第四齿轮（19）相互间隔地设置在所述中间轴（18）上，所述第五齿轮（20）设置在所述第一差速器（21）上，且与所述第四齿轮（19）啮合。

6.根据权利要求3所述的汽车驱动***，其特征在于，所述电驱动装置（200）还包括第三离合器（29），第二电机的输出轴（30）连接所述第三离合器（29）的第一端，所述第三离合器（29）的第二端通过所述第三齿轮组连接所述第二差速器（28）。

7.根据权利要求6所述的汽车驱动***，其特征在于，所述第三齿轮组包括第二轴（22）、第六齿轮（23）、第七齿轮（24）、第三轴（25）、第八齿轮（26）及第九齿轮（27），所述第三离合器（29）的第二端连接所述第一轴（13）的一端，所述第六齿轮（23）连接在所述第二轴（22）的另一端，所述第七齿轮（24）及第八齿轮（26）相互间隔地设置在所述第三轴（25）上，所述第九齿轮（27）设置在所述第二差速器（28）上，且与所述第八齿轮（26）啮合。

8.根据权利要求7所述的汽车驱动***，其特征在于，所述第二电机的输出轴（30）、第三离合器（29）及第二轴（22）同轴，所述第二轴（22）与第三轴（25）平行间隔。

9.根据权利要求1所述的汽车驱动***，其特征在于，所述静止部件（8）为变速器壳体或第一电机壳体。

10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的汽车驱动***。