两档混联动力系统及车辆的制作方法

1.本实用新型属于车辆技术领域，更具体地说，是涉及一种两档混联动力系统及车辆。


背景技术：

2.当前有单挡的混合动力传递系统，但是当切入传统动力时，对发动机的高校区间利用不完全，导致能源浪费，且汽车的动力经济性差。也有多档位变速箱，由于啮合的齿轮对数比较多，导致动力总成效率降低，且会造成整个总成的重量和体积都偏大。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提供了一种两档混联动力系统及车辆，以解决现有技术中的混合动力传递系统动力经济性差、效率低、结构复杂的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型的第一方面提供了一种两档混联动力系统，包括：第一电机、发动机、离合器、第一传动齿轮组、第二传动齿轮组、输出轴和换挡器；
5.第一电机的输入轴连接第一传动齿轮组；
6.发动机的输入轴连接第一传动齿轮组，发动机的输入轴还通过离合器连接第二传动齿轮组；
7.第一传动齿轮组和第二传动齿轮组均还连接输出轴；
8.换挡器设置在输出轴位置处，用于控制第一传动齿轮组与输出轴的连断、第二传动齿轮组与输出轴的连断，以切换档位。
9.作为一种可能的实现方式，第一传动齿轮组包括依次啮合的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮，第二传动齿轮组包括依次啮合的第四齿轮、第五齿轮；
10.第一电机的输入轴连接第一齿轮；
11.发动机的输入轴连接第二齿轮，发动机的输入轴还通过离合器连接第四齿轮；
12.输出轴连接第三齿轮和第五齿轮，换挡器具体用于控制第三齿轮与输出轴的连断、第五齿轮与输出轴的连断，以切换档位。
13.作为一种可能的实现方式，第一传动齿轮组包括依次啮合的第一齿轮、第二齿轮，第二传动齿轮组包括依次啮合的第三齿轮、第四齿轮；
14.第一电机的输入轴与发动机的输入轴连接形成共轴，共轴连接第一齿轮；
15.发动机的输入轴还通过离合器连接第三齿轮；
16.输出轴连接第二齿轮和第四齿轮，换挡器具体用于控制第二齿轮与输出轴的连断、第四齿轮与输出轴的连断，以切换档位。
17.进一步的，两档混联动力系统还包括差速器，输出轴通过差速器连接车辆的两个前轮或两个后轮。
18.进一步的，车辆中未连接差速器的两个车轮还通过一第二电机独立提供动力。
19.进一步的，车辆中未连接差速器的两个车轮还分别通过第二电机、第三电机独立
提供动力。
20.本实用新型的第二方面提供了一种车辆，包括如上述第一方面以及第一方面的任意一种可能的实现方式中的两档混联动力系统。
21.本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果在于：
22.本实用新型实施例第一电机的输入轴连接第一传动齿轮组，发动机的输入轴连接第一传动齿轮组，发动机的输入轴还通过离合器连接第二传动齿轮组，第一传动齿轮组和第二传动齿轮组均还连接输出轴，换挡器设置在输出轴位置处，用于控制第一传动齿轮组与输出轴的连断、第二传动齿轮组与输出轴的连断，以切换档位。从而动力系统具有两种档位，同时可实现发动机单独驱动、电机单独驱动、混合驱动，能够适应多种复杂场景，并且还能通过发动机为电机充电。对比单挡动力系统，本方案的两档动力系统能更大范围地利用发动机的高效率区间。本方案利用平行轴结构，传动效率高，集成度也更高。
附图说明
23.图1为本实用新型实施例提供的两档混联动力系统的结构示意图一；
24.图2为本实用新型实施例提供的两档混联动力系统的结构示意图二；
25.图3为本实用新型实施例提供的第二电机的结构示意图；
26.图4为本实用新型实施例提供的第二电机和第三电机的结构示意图。
具体实施方式
27.为了使本实用新型所要解决的技术问题、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。
28.本实用新型实施例的出发点就是针对汽车的动力经济高效性和结构的简单化，寻找一种两挡高效率的结构紧凑的混联传动装置。
29.请参阅图1或图2，现对本实用新型提供的两档混联动力系统进行说明。两档混联动力系统，包括：第一电机(电机1)、发动机ice、离合器c1、第一传动齿轮组、第二传动齿轮组、输出轴和换挡器s1。第一电机的输入轴连接第一传动齿轮组。发动机ice的输入轴连接第一传动齿轮组，发动机ice的输入轴还通过离合器c1连接第二传动齿轮组；第一传动齿轮组和第二传动齿轮组均还连接输出轴；换挡器s1设置在输出轴位置处，用于控制第一传动齿轮组与输出轴的连断、第二传动齿轮组与输出轴的连断，以切换档位。
30.在一个实施例中，参见图1所示，第一传动齿轮组包括依次啮合的第一齿轮(齿轮1)、第二齿轮(齿轮2)、第三齿轮(齿轮3)，第二传动齿轮组包括依次啮合的第四齿轮(齿轮4)、第五齿轮(齿轮5)。
31.电机1的输入轴连接齿轮1。
32.发动机ice的输入轴连接齿轮2，发动机ice的输入轴还通过离合器c1连接齿轮4。
33.输出轴连接齿轮3和齿轮5，换挡器s1具体用于控制齿轮3与输出轴的连断、以及齿轮5与输出轴的连断，以切换档位。
34.在本方案中，发动机ice的输入轴是与电机1的输入轴通过齿轮连接的，无论离合器c1连接还是断开，发动机ice均能够为电机1充电。
35.具体动力模式可包括：
36.(1)电机启动发动机。
37.(2)怠速发电模式：
38.s1分离，ice
→
齿轮2
→
齿轮1
→
电机发电。
39.(3)发动机两挡行车发电模式：
40.第一档位：c1断开，电机1不工作，s1连接齿轮3，ice
→
齿轮2
→
齿轮3
→
齿轮6
→
差速器
→
驱动轮。ice对电机进行发电。
41.第二档位：c1连接，电机1不工作，s1连接齿轮5，ice
→
c1
→
齿轮4
→
齿轮5
→
齿轮6
→
差速器
→
驱动轮。ice对电机进行发电。
42.(4)电机两挡驱动模式：
43.第一档位：c1断开，发动机ice不工作，s1连接齿轮3，电机1
→
齿轮1
→
齿轮2
→
齿轮3
→
齿轮6
→
差速器
→
驱动轮。
44.第二档位：c1连接，发动机ice不工作，s1连接齿轮5，电机1
→
齿轮2
→
齿轮4
→
齿轮5
→
齿轮6
→
差速器
→
驱动轮。
45.(5)混联两挡驱动模式：
46.第一档位：c1断开，s1连接齿轮3，电机1
→
齿轮1-齿轮2
→
齿轮3
→
齿轮6
→
差速器
→
驱动轮，ice
→
齿轮2
→
齿轮3
→
齿轮6
→
差速器
→
驱动轮。
47.第二档位：c1连接，s1连接齿轮5，电机1
→
齿轮1
→
齿轮2
→
齿轮4
→
齿轮5
→
齿轮6
→
差速器
→
驱动轮，ice
→
c1
→
齿轮4
→
齿轮5
→
齿轮6
→
差速器
→
驱动轮。
48.在另一个实施例中，参见图2所示，第一传动齿轮组包括依次啮合的第一齿轮(齿轮1)、第二齿轮(齿轮2)，第二传动齿轮组包括依次啮合的第三齿轮(齿轮3)、第四齿轮(齿轮4)。
49.电机1的输入轴与发动机ice的输入轴连接形成共轴，共轴连接齿轮1。
50.发动机ice的输入轴还通过离合器c1连接齿轮3。
51.输出轴连接齿轮2和齿轮4，换挡器s1具体用于控制齿轮2与输出轴的连断、以及齿轮4与输出轴的连断，以切换档位。
52.在本方案中，发动机ice的输入轴是与电机1的输入轴直接连接的，无论离合器c1结合还是分离，发动机ice均能够为电机1充电。
53.具体动力模式可包括：
54.(1)电机启动发动机。
55.(2)怠速发电模式：s1分离，ice
→
电机发电。
56.(3)发动机两挡行车发电模式：
57.第一档位：c1断开，电机1不工作，s1连接齿轮2，ice
→
齿轮1
→
齿轮2
→
齿轮5
→
差速器
→
驱动轮。ice对电机进行发电。
58.第二档位：c1连接，电机1不工作，s1连接齿轮4，ice
→
c1
→
齿轮3
→
齿轮4
→
齿轮5
→
差速器
→
驱动轮。ice对电机进行发电。
59.(4)电机两挡驱动模式：
60.第一档位：c1断开，发动机ice不工作，s1连接齿轮2，电机1
→
齿轮1
→
齿轮2
→
齿轮5
→
差速器
→
驱动轮。
61.第二档位：c1连接，发动机ice不工作，s1连接齿轮4，电机1
→
齿轮3
→
齿轮4
→
齿轮5
→
差速器
→
驱动轮。
62.(5)混联两挡驱动模式：
63.第一档位：c1分离，s1连接齿轮2，电机1
→
齿轮1-齿轮2
→
齿轮5
→
差速器
→
驱动轮，ice
→
齿轮1
→
齿轮2
→
齿轮5
→
差速器
→
驱动轮。
64.第二档位：c1连接，s1连接齿轮4，电机1
→
齿轮3
→
齿轮4
→
齿轮5
→
差速器
→
驱动轮，ice
→
c1
→
齿轮3
→
齿轮4
→
齿轮5
→
差速器
→
驱动轮。
65.可见，本实用新型实施例第一电机的输入轴连接第一传动齿轮组，发动机的输入轴连接第一传动齿轮组，发动机的输入轴还通过离合器连接第二传动齿轮组，第一传动齿轮组和第二传动齿轮组均还连接输出轴，换挡器设置在输出轴位置处，用于控制第一传动齿轮组与输出轴的连断、第二传动齿轮组与输出轴的连断，以切换档位。从而动力系统具有两种档位，同时可实现发动机单独驱动、电机单独驱动、混合驱动，能够适应多种复杂场景，并且还能通过发动机为电机充电。对比单挡动力系统，本方案的两档动力系统能更大范围地利用发动机的高效率区间。本方案利用平行轴结构，传动效率高，集成度也更高。
66.作为一种可能的实现方式，参见图1或图2，两档混联动力系统还包括差速器，输出轴通过差速器连接车辆的两个前轮或两个后轮。
67.进一步的，如图3所示，车辆中未连接差速器的两个车轮还通过一第二电机(电机2)独立提供动力。
68.在本实施例中，电机2可以配合电机1，实现车辆的三轮驱动。
69.进一步的，如图4所示，车辆中未连接差速器的两个车轮还分别通过第二电机(电机2)、第三电机(电机3)独立提供动力。
70.在本实施例中，电机2、电机3均可以独立驱动对应的车轮，电机2、电机3配合电机1，可以实现车辆的四轮驱动。
71.总体而言，本实用新型实施例的两档混联动力系统，可灵活搭配电桥。由于集成了电机，不仅可以使用传统发动机进行驱动，还可以使用电驱动，在很大程度上减少化石燃料的使用，并且在使用发动机驱动时，可将过剩能量转化为电能储存在电池中。对比单挡动力系统，本方案的两档动力系统能更大范围地利用发动机的高效率区间。本方案利用平行轴结构，传动效率高，集成度也更高。本方案能满足汽车在多种工况下行驶，即怠速发电、纯电驱动、发动机驱动、油电混合驱动、行车发电、能量回收等工况，同时可实现三轮、四轮驱动，满足多种复杂工况行驶。本方案可利用电机启动发动机，替代起动机，nvh(noise噪声、vibration振动和harshness舒适性)性能更好。
72.本实用新型实施例提供一种车辆，包括如上述的两档混联动力系统。
73.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。

技术特征：
1.一种两档混联动力系统，其特征在于，包括：第一电机、发动机、离合器、第一传动齿轮组、第二传动齿轮组、输出轴和换挡器；所述第一电机的输入轴连接第一传动齿轮组；所述发动机的输入轴连接第一传动齿轮组，所述发动机的输入轴还通过所述离合器连接第二传动齿轮组；第一传动齿轮组和第二传动齿轮组均还连接所述输出轴；所述换挡器设置在所述输出轴位置处，用于控制第一传动齿轮组与所述输出轴的连断、第二传动齿轮组与所述输出轴的连断，以切换档位。2.如权利要求1所述的两档混联动力系统，其特征在于，所述第一传动齿轮组包括依次啮合的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮，所述第二传动齿轮组包括依次啮合的第四齿轮、第五齿轮；所述第一电机的输入轴连接第一齿轮；所述发动机的输入轴连接第二齿轮，所述发动机的输入轴还通过所述离合器连接第四齿轮；所述输出轴连接第三齿轮和第五齿轮，所述换挡器具体用于控制第三齿轮与所述输出轴的连断、第五齿轮与所述输出轴的连断，以切换档位。3.如权利要求1所述的两档混联动力系统，其特征在于，所述第一传动齿轮组包括依次啮合的第一齿轮、第二齿轮，所述第二传动齿轮组包括依次啮合的第三齿轮、第四齿轮；所述第一电机的输入轴与所述发动机的输入轴连接形成共轴，所述共轴连接第一齿轮；所述发动机的输入轴还通过所述离合器连接第三齿轮；所述输出轴连接第二齿轮和第四齿轮，所述换挡器具体用于控制第二齿轮与所述输出轴的连断、第四齿轮与所述输出轴的连断，以切换档位。4.如权利要求2或3所述的两档混联动力系统，其特征在于，还包括差速器，所述输出轴通过所述差速器连接车辆的两个前轮或两个后轮。5.如权利要求4所述的两档混联动力系统，其特征在于，车辆中未连接所述差速器的两个车轮还通过一第二电机独立提供动力。6.如权利要求4所述的两档混联动力系统，其特征在于，车辆中未连接所述差速器的两个车轮还分别通过第二电机、第三电机独立提供动力。7.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的两档混联动力系统。

技术总结
本实用新型提供了一种两档混联动力系统及车辆，该两档混联动力系统包括：第一电机、发动机、离合器、第一传动齿轮组、第二传动齿轮组、输出轴和换挡器；第一电机的输入轴连接第一传动齿轮组；发动机的输入轴连接第一传动齿轮组，发动机的输入轴还通过离合器连接第二传动齿轮组；第一传动齿轮组和第二传动齿轮组均还连接输出轴；换挡器设置在输出轴位置处，用于控制第一传动齿轮组与输出轴的连断、第二传动齿轮组与输出轴的连断，以切换档位。本实用新型能够解决现有技术中的混合动力传递系统动力经济性差、效率低、结构复杂的问题。结构复杂的问题。结构复杂的问题。


技术研发人员：景诗江 李峰
受保护的技术使用者：蜂巢传动科技邳州有限公司
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/7/4