CN215904302U - 混合驱动***及其车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混合驱动***及其车辆。该混合驱动***包括：发动机；输入轴，所述发动机与所述输入轴可选择地接合，所述输入轴上设置有至少一个档位主动齿轮，所述档位主动齿轮可选择地接合至所述输入轴；发电机，所述发电机与所述输入轴通过发电机传动装置相连；输出轴，所述输出轴上设置有档位从动齿轮和输出齿轮，所述档位从动齿轮与所述档位主动齿轮对应地啮合；驱动电机，所述驱动电机与所述输出轴通过驱动电机传动装置相连。根据本实用新型的混合驱动***结构简单，且通过将发动机与输入轴选择地接合、档位主动齿轮选择地接合至输入轴，可以实现多种传动模式的变换。

Description

混合驱动***及其车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，具体而言，涉及一种混合驱动***及其车辆。

背景技术

随着国内汽车市场对新能源汽车的需求越来越大，高效、低成本、NVH效果出色的混合驱动***逐渐受到各大车厂的重视与青睐。目前市场上已有很多成熟的混联式混合动力***，但其大多结构复杂、成本较高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种混合驱动***，结构简单且可实现多种传动模式。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种混合驱动***，包括：发动机；输入轴，所述发动机与所述输入轴可选择地接合，所述输入轴上设置有至少一个档位主动齿轮，所述档位主动齿轮可选择地接合至所述输入轴；发电机，所述发电机与所述输入轴通过发电机传动装置相连；输出轴，所述输出轴上设置有档位从动齿轮和输出齿轮，所述档位从动齿轮与所述档位主动齿轮对应地啮合；驱动电机，所述驱动电机与所述输出轴通过驱动电机传动装置相连。

根据本实用新型的一些实施例，所述档位主动齿轮包括：一档主动齿轮和二档主动齿轮，所述一档主动齿轮或所述二档主动齿轮之间设置有同步器，所述同步器用于将所述一档主动齿轮或所述二档主动齿轮与所述输入轴接合。

进一步地，所述档位从动齿轮包括：一档从动齿轮和二档从动齿轮，所述一档从动齿轮适于与所述一档主动齿轮啮合传动，所述二档从动齿轮适于与所述二档主动齿轮啮合传动。

根据本实用新型的一些实施例，所述驱动电机与驱动电机轴相连接，所述驱动电机传动装置包括：驱动齿轮和所述二档从动齿轮，所述驱动齿轮设置在所述驱动电机轴上，且所述驱动齿轮与所述二档从动齿轮啮合。

根据本实用新型的一些实施例，所述发电机与发电机轴相连接，所述发电机传动装置包括：发电机第一齿轮和发电机第二齿轮，所述发电机第一齿轮设置在所述发电机轴上，所述发电机第二齿轮设置在所述输入轴上。

根据本实用新型的一些实施例，所述混合驱动***还包括：差速器，所述差速器具有差速器输入齿轮，所述差速器输入齿轮与所述输出齿轮啮合传动。

根据本实用新型的一些实施例，所述输出轴上还设置有驻车齿轮。

根据本实用新型的一些实施例，所述发动机与所述输入轴与之间设置有第一接合装置，所述第一接合装置用于选择性地将所述发动机与所述输入轴接合。

可选地，所述第一接合装置为离合器。

相对于现有技术，本实用新型所述的混合驱动***具有以下优势：

本实用新型所述的混合驱动***结构简单，且通过将发动机与输入轴选择地接合、档位主动齿轮选择地接合至输入轴，可以实现多种传动模式的变换。

本实用新型的另一个目的在于提出一种车辆，包括上述的混合驱动***。

相对于现有技术，本实用新型所述的车辆具有以下优势：

本实用新型所述的车辆，采用上述混合驱动***，使得车辆可以实现多种传动模式的变换。

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是本实用新型实施例的混合驱动***的示意图；

图2是纯电驱动模式时，混合驱动***的动力传递路径示意图；

图3是发动机驱动一档模式时，混合驱动***的动力传递路径示意图；

图4是发动机驱动二档模式时，混合驱动***的动力传递路径示意图；

图5是能量回收模式时，混合驱动***的动力传递路径示意图；

图6是充电模式时，混合驱动***的动力传递路径示意图；

图7是增程模式时，混合驱动***的动力传递路径示意图；

图8是第一混合驱动模式时，混合驱动***的动力传递路径示意图；

图9是第二混合驱动模式时，混合驱动***的动力传递路径示意图。

附图标记说明：

发动机1、第一接合装置2、一档主动齿轮3、二档主动齿轮4、发电机第一齿轮5、发电机6、驻车齿轮7、一档从动齿轮8、同步器9、二档从动齿轮10、驱动齿轮11、驱动电机12、输出轴13、差速器14、输入轴15、发电机第二齿轮16、输出齿轮17、差速器输入齿轮18、发电机轴19、驱动电机轴20。

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。

下面将参考图1-图9并结合实施例来详细说明本实用新型。

参照图1-图9所示，根据本实用新型实施例的混合驱动***包括：发动机1、输入轴15、发电机6(即GM电机)、输出轴13、驱动电机12(即TM电机)。

其中，发动机1与输入轴15可选择地接合。具体而言，当发动机1与输入轴15接合时，发动机1的动力可以传递至输入轴15；当发动机1与输入轴15断开时，发动机1的动力无法传递至输入轴15。

参照图1-图9所示，发动机1与输入轴15与之间设置有第一接合装置2，第一接合装置2用于选择性地将发动机1与输入轴15接合。

可选地，第一接合装置2为离合器。离合器接合时，发动机1与输入轴15接合；离合器断开时，发动机1与输入轴15断开。

参照图1-图9所示，输入轴15上设置有至少一个档位主动齿轮，档位主动齿轮可选择地接合至输入轴15，输出轴13上设置有档位从动齿轮和输出齿轮17，档位从动齿轮与档位主动齿轮对应地啮合。当档位主动齿轮接合至输入轴15时，输入轴15的动力可经档位主动齿轮、档位从动齿轮传递至输出轴13，进而经输出轴13上的输出齿轮17传递至车轮。当档位主动齿轮不接合输入轴15时，输入轴15与输出轴13之间无动力传输路径。

发电机6与输入轴15通过发电机传动装置相连，这样，输入轴15的动力可经发电机传动装置传递给发电机6，实现发电。

驱动电机12与输出轴13通过驱动电机传动装置相连，这样，驱动电机12的动力可经驱动电机传动装置传递给输出轴13，进而经输出轴13上的输出齿轮17传递至车轮。同时，输出轴13上的动力也可经驱动电机传动装置传递给驱动电机12，实现能量回收。

根据本实用新型实施例的混合驱动***结构简单，且通过将发动机1与输入轴15选择地接合、档位主动齿轮选择地接合至输入轴15，可以实现多种传动模式的变换。此外，发动机1、发电机6、驱动电机12和传动机构集成设计，可以减少零件数量。

参照图1-图9所示，档位主动齿轮可以包括：一档主动齿轮3和二档主动齿轮4，一档主动齿轮3或二档主动齿轮4之间设置有同步器9，同步器9用于将一档主动齿轮3或二档主动齿轮4与输入轴15接合。具体而言，当同步器9将一档主动齿轮3与输入轴15接合时，一档主动齿轮3可将输入轴15的动力传递给输出轴13；当同步器9将二档主动齿轮4与输入轴15接合时，二档主动齿轮4可将输入轴15的动力传递给输出轴13。

当发动机1的动力经一档主动齿轮3或二档主动齿轮4传递至输出轴13时，可以实现多档位调节输出动力，使发动机1始终保持在高效区，在将混合驱动***应用于车辆时，可降低整车油耗。

可选地，一档主动齿轮3位于二档主动齿轮4的更靠近发动机1的一侧。

进一步地，参照图1-图9所示，档位从动齿轮可以包括：一档从动齿轮8和二档从动齿轮10，一档从动齿轮8适于与一档主动齿轮3啮合传动，二档从动齿轮10适于与二档主动齿轮4啮合传动。

参照图1-图9所示，驱动电机12与驱动电机轴20相连接，驱动电机传动装置包括：驱动齿轮11和上述的二档从动齿轮10，驱动齿轮11设置在驱动电机轴20上，且驱动齿轮11与二档从动齿轮10啮合，由此实现动力在驱动电机轴20与输出轴13之间的传输。

参照图1-图9所示，发电机6与发电机轴19相连接，发电机传动装置可以包括：发电机第一齿轮5和发电机第二齿轮16，发电机第一齿轮5设置在发电机轴19上，发电机第二齿轮16设置在输入轴15上。利用发电机传动装置，可以实现动力在发电机轴19与输入轴15之间的传输。

参照图1-图9所示，混合驱动***还包括：差速器14，差速器14具有差速器输入齿轮18，差速器输入齿轮18与输出齿轮17啮合传动。差速器14适于与车辆的车轮相连。

参照图1-图9所示，输出轴13上还设置有驻车齿轮7。通过制动驻车齿轮7，可以实现驻车。

可选地，输出轴13、输入轴15、发电机轴19、驱动电机轴20平行布置，由此使得混合驱动***的结构更加紧凑。

采用本实用新型实施例的混合驱动***可以实现多种传动模式的变换，参照图2-图9所示，各种传动模式中的动力传递路径如图中箭头所示。

如图2所示为纯电驱动模式：驱动电机12上电，离合器断开；动力由驱动电机12经二档从动齿轮10把动力传输到输出轴13上，输出轴13通过差速器14最终将动力传输至车轮，动力传递路径为：驱动电机12→驱动电机轴20→驱动齿轮11→二档从动齿轮10→输出轴13→输出齿轮17→差速器输入齿轮18→差速器14→车轮；驱动电机12反转可实现倒车功能。

如图3所示为发动机驱动一档模式：发动机1启动，离合器接合，同步器9与一档主动齿轮3啮合；动力由发动机1经一档主动齿轮3、一档从动齿轮8将动力传输到输出轴13上，输出轴13再通过输出齿轮17、差速器输入齿轮18将动力传输到差速器14，差速器14连接驱动轴，最终将动力传输至车轮。动力传递路径为：发动机1→离合器→输入轴15→一档主动齿轮3→一档从动齿轮8→输出轴13→输出齿轮17→差速器输入齿轮18→差速器14→车轮。

如图4所示为发动机驱动二档模式：发动机1启动，离合器接合，同步器9与二档主动齿轮4啮合；动力由发动机1经二档主动齿轮4、二档从动齿轮10将动力传输到输出轴13上，输出轴13再通过输出齿轮17、差速器输入齿轮18将动力传输到差速器14，差速器14连接驱动轴，最终将动力传输至车轮。动力传递路径为：发动机1→离合器→输入轴15→二档主动齿轮4→二档从动齿轮10→输出轴13→输出齿轮17→差速器输入齿轮18→差速器14→车轮。

如图5所示为能量回收模式：当车辆减速时，车轮的动能通过驱动轴传递到差速器14，差速器14在通过差速器输入齿轮18、输出齿轮17传递到输出轴13，动力通过二档从动齿轮10、驱动齿轮11传递到驱动电机12，进行发电，将能量回收到动力电池。动力传递路径为：车轮→差速器14→差速器输入齿轮18→输出齿轮17→输出轴13→二档从动齿轮10→驱动齿轮11→驱动电机轴20→驱动电机12。

如图6所示为充电模式：离合器闭合，同步器9位于空档位置，发动机1运行带动发电机6发电，为动力电池提供充电。动力传递路径为：发动机1→离合器→输入轴15→发电机第二齿轮16→发电机第一齿轮5→发电机轴19→发电机6。

如图7所示为增程模式：驱动电机12上电，离合器闭合，发动机1运行带动发电机6发电，为驱动电机12提供电能，同时驱动电机12进入驱动模式，实现增程模式。动力传递路径为：发动机1→离合器→输入轴15→发电机第二齿轮16→发电机第一齿轮5→发电机轴19→发电机6；驱动电机12→驱动电机轴20→驱动齿轮11→二档从动齿轮10→输出轴13→输出齿轮17→差速器输入齿轮18→差速器14→车轮。

如图8所示为第一混合驱动模式：发动机1进入一档驱动模式，同时驱动电机12上电，驱动电机12输出动力，发动机1动力与驱动电机12动力在输出轴13上完成耦合，传输至差速器14，进而传输至车轮。动力传递路径为：发动机1→离合器→输入轴15→一档主动齿轮3→一档从动齿轮8→输出轴13→输出齿轮17→差速器输入齿轮18→差速器14→车轮；驱动电机12→驱动电机轴20→驱动齿轮11→二档从动齿轮10→输出轴13→输出齿轮17→差速器输入齿轮18→差速器14→车轮。

如图9所示为第二混合驱动模式：发动机1进入二档驱动模式，同时驱动电机12上电，驱动电机12输出动力，发动机1动力与驱动电机12动力在输出轴13上完成耦合，传输至差速器14，进而传输至车轮。动力传递路径为：发动机1→离合器→输入轴15→二档主动齿轮4→二档从动齿轮10→输出轴13→输出齿轮17→差速器输入齿轮18→差速器14→车轮；驱动电机12→驱动电机轴20→驱动齿轮11→二档从动齿轮10→输出轴13→输出齿轮17→差速器输入齿轮18→差速器14→车轮。

参照图1-图9所示，发动机1与发电机6之间存在离合器2断开结构，发电模式下，借助离合器2在冲击转速和扭矩状态下可以滑磨的特性，发动机1的转速、扭矩波动很大程度上被离合器2吸收，使得增程模式及发动机直驱模式下的NVH效果更加出色；发动机1既可以作为动力源又可以带动发电机6发电，在满足整车动力性的同时，可以充分降低油耗。发电机6、驱动电机12与传动***集成式设计，减少零部件数量，降低成本，且发电机6与驱动电机12平行轴式布置，大大减小了整套混合驱动***的尺寸，使其兼容性更强。

根据本实用新型另一方面实施例的车辆，包括上述实施例的混合驱动***。混合驱动***具有多种驱动模式，可以实现纯电驱动模式、发动机直接驱动模式(包括发动机驱动一档模式和发动机驱动二档模式)、能量回收模式、充电模式、增程模式、多种混合驱动模式(包括第一混合驱动模式和第二混合驱动模式)等多种驱动模式。

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 (9)

1.一种混合驱动***，其特征在于，包括：

发动机(1)；

输入轴(15)，所述发动机(1)与所述输入轴(15)可选择地接合，所述输入轴(15)上设置有至少一个档位主动齿轮，所述档位主动齿轮可选择地接合至所述输入轴(15)；

发电机(6)，所述发电机(6)与所述输入轴(15)通过发电机传动装置相连；

输出轴(13)，所述输出轴(13)上设置有档位从动齿轮和输出齿轮(17)，所述档位从动齿轮与所述档位主动齿轮对应地啮合；

驱动电机(12)，所述驱动电机(12)与所述输出轴(13)通过驱动电机传动装置相连；

所述发电机(6)与发电机轴(19)相连接，所述发电机传动装置包括：发电机第一齿轮(5)和发电机第二齿轮(16)，所述发电机第一齿轮(5)设置在所述发电机轴(19)上，所述发电机第二齿轮(16)设置在所述输入轴(15)上。

2.根据权利要求1所述的混合驱动***，其特征在于，所述档位主动齿轮包括：一档主动齿轮(3)和二档主动齿轮(4)，所述一档主动齿轮(3)或所述二档主动齿轮(4)之间设置有同步器(9)，所述同步器(9)用于将所述一档主动齿轮(3)或所述二档主动齿轮(4)与所述输入轴(15)接合。

3.根据权利要求2所述的混合驱动***，其特征在于，所述档位从动齿轮包括：一档从动齿轮(8)和二档从动齿轮(10)，所述一档从动齿轮(8)适于与所述一档主动齿轮(3)啮合传动，所述二档从动齿轮(10)适于与所述二档主动齿轮(4)啮合传动。

4.根据权利要求3所述的混合驱动***，其特征在于，所述驱动电机(12)与驱动电机轴(20)相连接，所述驱动电机传动装置包括：驱动齿轮(11)和所述二档从动齿轮(10)，所述驱动齿轮(11)设置在所述驱动电机轴(20)上，且所述驱动齿轮(11)与所述二档从动齿轮(10)啮合。

5.根据权利要求1所述的混合驱动***，其特征在于，还包括：差速器(14)，所述差速器(14)具有差速器输入齿轮(18)，所述差速器输入齿轮(18)与所述输出齿轮(17)啮合传动。

6.根据权利要求1所述的混合驱动***，其特征在于，所述输出轴(13)上还设置有驻车齿轮(7)。

7.根据权利要求1所述的混合驱动***，其特征在于，所述发动机(1)与所述输入轴(15)与之间设置有第一接合装置(2)，所述第一接合装置(2)用于选择性地将所述发动机(1)与所述输入轴(15)接合。

8.根据权利要求7所述的混合驱动***，其特征在于，所述第一接合装置(2)为离合器。

9.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的混合驱动***。

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