用于车辆的动力传递系统及车辆的制作方法

1.本发明涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种用于车辆的动力传递系统及车辆。


背景技术：

2.随着新能源汽车市场发展，混合动力以其独特的技术优势占据重要的地位，各大车辆制造厂商均有较多产品布局。
3.相关技术中，部分车辆虽然可以实现功率分流模式，但是在纯电驱动时无法解耦发动机和发电机，效率较低，且无增程模式；另一部分车辆虽然可以实现增程模式，但是中高速发动机直驱为单挡，燃油效率低。
4.但是，现有技术中，车辆的工作模式较为单一，无法满足各种不同的行驶工况，且车辆的动力传递路径较长，系统损耗较大，燃油经济性较差。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于车辆的动力传递系统，该动力传递系统可以为车辆提供多种工作模式，以使车辆可以满足不同的行驶工况场景，同时可以有效减小车辆的能量损耗，从而可以提升车辆的整体工作效率，提高车辆的燃油经济性。
6.本发明的另一个目的在于提出一种车辆。
7.根据本发明提出的于车辆的动力传递系统，包括：
8.发动机，所述发动机具有驱动轴；
9.行星轮系，所述驱动轴与所述行星轮系联动，且所述行星轮系选择性地与所述动力传递系统的壳体连接；
10.发电机，所述发电机具有第一转轴，所述第一转轴与所述行星轮系联动；
11.传动组件，所述传动组件与所述行星轮系联动；
12.驱动电机，所述驱动电机具有第二转轴，所述第二转轴与所述传动组件联动；
13.差速器，所述差速器与所述传动组件联动。
14.根据本发明提出的动力传递系统，通过设置行星轮系和传动组件，并使传动组件与行星轮系联动，这样可以为车辆提供多种工作模式，以使车辆可以满足不同的行驶工况场景，进而可以适时优化车辆发动机的最佳工作点位，提高车辆的燃油经济性，同时匹配电机输出模式，动力性较强。通过发动机、发电机和驱动电机的共同配合，这样可以有效提升车辆的动力，使得车辆可以兼具有较大的驱动力。另外，本发明提出的动力传递系统的驱动电机进行纯电工作时，仅有少量齿轮空转，从而可以减少系统损耗，提高系统的动力传递效率，同时，多种工作模式之间合理有效的切换可以极大的减少系统功率损失，并且可以减少系统出现故障的机率。
15.在本发明的一些示例中，动力传递系统还包括：
16.第一连接元件，所述第一连接元件与所述行星轮系连接，所述第一连接元件适于
与所述壳体连接，以使所述行星轮系选择性地与所述壳体连接。
17.在本发明的一些示例中，动力传递系统还包括：
18.第二连接元件，所述第二连接元件与所述传动组件连接，所述第二连接元件适于驱动所述传动组件与所述行星轮系联动。
19.在本发明的一些示例中，动力传递系统还包括：
20.驻车齿轮，所述驻车齿轮与所述传动组件连接，所述驻车齿轮适于对所述传动组件制动。
21.在本发明的一些示例中，所述行星轮系包括：
22.第一太阳轮，所述第一太阳轮适于与所述第一转轴或所述壳体连接；
23.第一行星架，所述第一行星架与所述第一太阳轮联动，且所述第一行星架适于与所述驱动轴或所述差速器连接；
24.第一齿圈，所述第一齿圈与所述第一行星架联动，且所述第一齿圈适于与所述驱动轴或所述差速器连接。
25.在本发明的一些示例中，所述行星轮系还包括：
26.第二太阳轮，所述第二太阳轮适于与所述第一转轴或所述壳体连接；
27.第二行星架，所述第二行星架与所述第二太阳轮联动，且所述第二行星架适于与所述驱动轴或所述差速器连接；
28.第二齿圈，所述第二齿圈与所述第二行星架联动，且所述第二齿圈适于与所述第一转轴、所述驱动轴、所述差速器或所述壳体连接。
29.在本发明的一些示例中，动力传递系统还包括：
30.第一齿轮，所述第一齿轮与所述行星轮系连接，所述第一齿轮适于与所述传动组件联动。
31.在本发明的一些示例中，所述传动组件包括：
32.传动轴，所述传动轴与所述第二连接元件连接；
33.第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合传动，所述第二齿轮可转动地套设于所述传动轴，所述第二连接元件适于与所述第二齿轮连接，以使所述传动轴选择性地与所述第一齿轮联动；
34.第三齿轮，所述第三齿轮与所述传动轴连接，所述第三齿轮与所述第二转轴联动；
35.第四齿轮，所述第四齿轮与所述传动轴连接，所述第四齿轮与所述差速器联动。
36.在本发明的一些示例中，动力传递系统还包括：
37.第五齿轮，所述第五齿轮与所述第二转轴连接，所述第五齿轮与所述第三齿轮啮合传动；
38.差速器齿圈，所述差速器齿圈与所述差速器连接，所述差速器齿圈与所述第四齿轮啮合传动。
39.在本发明的一些示例中，所述动力传递系统具有：
40.纯电模式一，该模式下所述第一连接元件和所述第二连接元件均断开，且所述发动机和所述发电机均不工作，所述驱动电机工作；
41.纯电模式二，该模式下所述第一连接元件断开，所述第二连接元件连接，且所述发动机不工作，所述发电机和所述驱动电机均工作；
42.增程模式，该模式下所述第一连接元件连接，所述第二连接元件断开，且所述发动机、所述发电机和所述驱动电机均工作；
43.ecvt模式，该模式下所述第一连接元件断开，所述第二连接元件连接，且所述发动机、所述发电机和所述驱动电机均工作；
44.混动并联模式，该模式下所述第一连接元件和所述第二连接元件均连接，且所述发动机、所述发电机和所述驱动电机均工作；
45.能量回收模式，该模式下所述发动机和所述发电机均不工作，所述驱动电机工作根据本发明提出的车辆，包括上述所述的用于车辆的动力传递系统。
46.本发明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，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
47.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
48.图1为根据本发明实施例提供的动力传递系统的结构示意图；
49.图2为根据本发明实施例提供的动力传递系统在第一种情况下的原理图；
50.图3为根据本发明实施例提供的动力传递系统在第二种情况下的原理图；
51.图4为根据本发明实施例提供的动力传递系统在第三种情况下的原理图；
52.图5为根据本发明实施例提供的动力传递系统在第四种情况下的原理图。
53.附图标记说明：
54.1-动力传递系统；
55.10-发动机；
56.110-驱动轴；120-壳体；
57.20-行星轮系；
58.210-第一齿轮；
59.30-发电机；
60.310-第一转轴；
61.40-传动组件；
62.410-传动轴；420-第二齿轮；430-第三齿轮；440-第四齿轮；
63.50-驱动电机；
64.510-第二转轴；520-第五齿轮；
65.60-差速器；
66.610-差速器齿圈；
67.70-第一连接元件；
68.80-第二连接元件；
69.90-驻车齿轮。
具体实施方式
70.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
71.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”、“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，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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
72.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
73.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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
74.图1为根据本发明实施例提供的动力传递系统1的结构示意图，图2为根据本发明实施例提供的动力传递系统1在第一种情况下的原理图，图3为根据本发明实施例提供的动力传递系统1在第二种情况下的原理图，图4为根据本发明实施例提供的动力传递系统1在第三种情况下的原理图，图5为根据本发明实施例提供的动力传递系统1在第四种情况下的原理图。下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的用于车辆的动力传递系统1，包括：发动机10，发动机10具有驱动轴110；行星轮系20，驱动轴110与行星轮系20联动，且行星轮系20选择性地与动力传递系统1的壳体120连接；发电机30，发电机30具有第一转轴310，第一转轴310与行星轮系20联动；传动组件40，传动组件40与行星轮系20联动；驱动电机50，驱动电机50具有第二转轴510，第二转轴510与传动组件40联动；差速器60，差速器60与传动组件40联动。
75.具体地，发动机10的驱动轴110的轴向方向可以与行星轮系20的轴向方向平行，且驱动轴110可以与发电机30的第一转轴310同轴设置，这样可以使发动机10与发电机30之间的动力传输较为稳定，传递效率较佳，同时还可以优化行星轮系20内部的空间排布，有效提高动力传递系统1的空间利用率。驱动轴110可以与行星轮系20固定连接并互相传动，其中，具体的固定连接方式可以为键连接、花键连接、销连接、紧定螺钉连接或过盈配合连接等方式，对此，本发明实施例不做具体限定，这样可以使发动机10输出的动力可以经驱动轴110传递至行星轮系20。
76.第一转轴310可以与行星轮系20固定连接，其中，具体的固定连接方式可以为键连接、花键连接、销连接、紧定螺钉连接或过盈配合连接等方式，对此，本发明实施例亦不做具
体限定，这样可以使发动机10输出的动力可以经行星轮系20传递至发电机30，以便发电机30可以将动能转换为电能。同时，发电机30转换的电能可以传输至车载电池包(图中未示出)内进行储存，或者发电机30转换的电能可以直接传输至驱动电机50，以便驱动电机50可以将电能转换为动力并输出至差速器60，以便可以驱动车辆行驶。进一步地，发电机30也可以将储存在电池包内的电能转换为动力并将动力输出至行星轮系20，这样设置可以进一步提高车辆的驱动力。
77.传动组件40的轴向方向可以与行星轮系20的轴向方向平行，当车辆需要较大扭矩驱动时，可以控制传动组件40与行星轮系20连接，如此设置，使得行星轮系20输出的动力可以传递至传动组件40上，进而可以通过传动组件40传递至差速器60上，这样使发动机10和/或发电机30可以共同为车辆提供动力。在车辆需要的扭矩较小时，可以控制传动组件40与行星轮系20断开，这样可以有效降低车辆的能量损耗，进而提高车辆的工作效率。
78.驱动电机50可以分别与发电机30和电池包电连接，驱动电机50可以将发电机30或电池包传输的电能转换为动力并输出至第二转轴510，第二转轴510的轴向方向可以与传动组件40的轴向方向平行，第二转轴510可以将动力传递至传动组件40，并由传动组件40传递至差速器60上，这样使得驱动电机50可以为车辆提供动力。
79.差速器60的轴向方向可以与传动组件40的轴向方向平行，差速器60可以与第二转轴510同轴设置，差速器60可以与车辆的车轮(图中未示出)连接，如此设置以便动力可以经差速器60传递至车轮，进而可以驱动车辆行驶。
80.根据本发明实施例提供的动力传递系统1，通过设置行星轮系20和传动组件40，并使传动组件40与行星轮系20联动，这样可以为车辆提供多种工作模式，以使车辆可以满足不同的行驶工况场景，进而可以适时优化车辆发动机10的最佳工作点位，提高车辆的燃油经济性，同时匹配电机输出模式，动力性较强。通过发动机10、发电机30和驱动电机50的共同配合，这样可以有效提升车辆的动力，使得车辆可以兼具有较大的驱动力。另外，本发明实施例提供的动力传递系统1的驱动电机50进行纯电工作时，仅有少量齿轮空转，从而可以减少系统损耗，提高系统的动力传递效率，同时，多种工作模式之间合理有效的切换可以极大的减少系统功率损失，并且可以减少系统出现故障的机率。
81.请继续参见图1所示，根据本发明的一个实施例，动力传递系统1还包括：第一连接元件70，第一连接元件70与行星轮系20连接，第一连接元件70适于与壳体120连接，以使行星轮系20选择性地与壳体120连接。
82.具体地，第一连接元件70可以设置在行星轮系20与发动机10之间，第一连接元件70可以与发动机10的驱动轴110同轴设置，且第一连接元件70可以活动套设在驱动轴110上，如此设置可以通过控制第一连接元件70与动力传递系统1的壳体120连接或断开，以便壳体120可以对行星轮系20中的部分部件进行制动，以调整发动机10传递至发电机30或差速器60上的动力大小。例如，当控制第一连接元件70与壳体120连接时，第一连接元件70可以在壳体120的限制下保持不动，而与第一连接元件70连接的行星轮系20中的部分部件也可以保持不动，这样可以使发动机10的动力传递至发电机30和差速器60；当控制第一连接元件70与壳体120断开时，第一连接元件70可以随着行星轮系20的转动而共同转动，这样可以降低发动机10传递至发电机30或差速器60上的动力，
83.请继续参见图1所示，根据本发明的又一个实施例，动力传递系统1还包括：第二连
接元件80，第二连接元件80与传动组件40连接，第二连接元件80适于驱动传动组件40与行星轮系20联动。
84.具体地，第二连接元件80可以与传动组件40同轴设置，且第二连接元件80可以固定套设在传动组件40上，如此设置可以通过控制第二连接元件80与传动组件40中的部分部件连接，以使发动机10和发电机30输出的动力可以经行星轮系20传递至传动组件40上，进而由传动组件40传递至差速器60，以便为车辆提供驱动力。例如，当控制第二连接元件80与传动组件40中的第二齿轮420连接时，第二连接元件80可以在第二齿轮420的带动下转动，进而由第二连接元件80带动传动组件40整体进行转动，传动组件40在转动的同时又可以带动差速器60转动，这样可以使动力传递至差速器60，以便驱动车辆行驶。
85.请继续参见图1所示，根据本发明的再一个实施例，动力传递系统1还包括：驻车齿轮90，驻车齿轮90与传动组件40连接，驻车齿轮90适于对传动组件40制动。
86.具体地，驻车齿轮90可以与传动组件40同轴设置，驻车齿轮90和第二连接元件80可以分别位于传动组件40的相对两端，传动组件40在转动的同时可以带动驻车齿轮90转动，如此设置，可以通过驻车齿轮90与驻车棘爪(图中未示出)共同配合，以使传动组件40实现驻车。
87.请继续参见图1所示，根据本发明的可选的实施例，行星轮系20包括：第一太阳轮(图中未示出)，第一太阳轮适于与第一转轴310或壳体120连接；第一行星架(图中未示出)，第一行星架与第一太阳轮联动，且第一行星架适于与驱动轴110或差速器60连接；第一齿圈(图中未示出)，第一齿圈与第一行星架联动，且第一齿圈适于与驱动轴110或差速器60连接。
88.具体地，第一太阳轮可以与第一转轴310同轴设置，且第一太阳轮可以与第一转轴310传动连接。或者，第一太阳轮还可以与第一连接元件70连接，以使第一连接元件70可以对第一太阳轮进行制动。第一行星架上可以活动套设有第一行星轮，第一行星架可以通过第一行星轮与第一太阳轮啮合传动以进行联动。第一行星架可以与驱动轴110同轴设置，且第一行星架可以与驱动轴110传动连接。或者，第一行星架也可以通过第一齿轮210和传动组件40的共同配合与差速器60传动连接。第一太阳轮和第一行星架可以共同套设在第一齿圈内，第一行星轮可以设置在第一太阳轮和第一齿圈之间，且第一行星轮同时与第一齿圈相啮合。第一齿圈可以与驱动轴110同轴设置，且第一齿圈可以与驱动轴110传动连接，或者，第一齿圈也可以通过第一齿轮210和传动组件40的共同配合与差速器60传动连接。如此设置，可以使动力传递系统1可以实现多种工作模式，且多模式的使用可实时优化发动机10最佳工作点，提高燃油经济性；同时匹配电机输出模式，动力性较强。
89.请继续参见图1所示，根据本发明的进一步的实施例，行星轮系20还包括：第二太阳轮(图中未示出)，第二太阳轮适于与第一转轴310或壳体120连接；第二行星架(图中未示出)，第二行星架与第二太阳轮联动，且第二行星架适于与驱动轴110或差速器60连接；第二齿圈(图中未示出)，第二齿圈与第二行星架联动，且第二齿圈适于与第一转轴310、驱动轴110、差速器60或壳体120连接。
90.具体地，第二太阳轮可以与第二转轴510同轴设置，且第二太阳轮可以与第二转轴510传动连接。或者，第二太阳轮还可以与第一连接元件70连接，以使第一连接元件70可以对第二太阳轮进行制动。第二行星架上可以活动套设有第二行星轮，第二行星架可以通过
第二行星轮与第二太阳轮啮合传动以进行联动。第二行星架可以与驱动轴110同轴设置，且第二行星架可以与驱动轴110传动连接。或者，第二行星架也可以通过第一齿轮210和传动组件40的共同配合与差速器60传动连接。第二太阳轮和第二行星架可以共同套设在第二齿圈内，第二行星轮可以设置在第二太阳轮和第二齿圈之间，且第二行星轮同时与第二齿圈相啮合。第二齿圈可以与第一转轴310或驱动轴110同轴设置，且第二齿圈可以与第一转轴310或驱动轴110传动连接，或者，第二齿圈也可以通过第一齿轮210和传动组件40的共同配合与差速器60传动连接，再或者，第二齿圈还可以与第一连接元件70连接，以使第一连接元件70可以对第二齿圈进行制动。如此设置，可以使动力传递系统1可以实现多种工作模式，且多模式的使用可实时优化发动机10最佳工作点，提高燃油经济性；同时匹配电机输出模式，动力性较强。
91.需要说明的是，行星轮系20可以为双行星排结构或拉维那结构，对此，本发明实施例不作具体限定，其中，双行星排结构或拉维那结构的工作原理可以如图2-图5所示，图中字体：gm、ice、out和b，分别代表：发电机30、发动机10、差速器60和第一连接元件70，它们在此架构中的相对位置关系固定不变。字体：s2、r1、pc1、pc2、s1、r2,分别代表：第二太阳轮、第一齿圈、第一行星架、第二行星架、第一太阳轮、第二齿圈。它们的排列位置关系是不固定的，是由行星轮系20内部的相互连接关系所决定。符合图2-图5中基本关系的不同行星排之间的连接均可实现此发明的目的。例如三个单行星排，一个双行星轮行星排+一个单行星排，如果其连接关系符合杠杆图(图2-图5)中的关系时，也可实现此发明的功能。
92.请继续参见图2-图5所示，以下列出可能出现的四种情况。图2对应的是第一种情况下的工作原理图，其中，第一太阳轮与发电机30连接，第一行星架和第二齿圈均与发动机10连接，第一齿圈和第二行星架均与第一齿轮210相连接，通过齿轮组连接到差速器60，第二太阳轮与第一连接元件70连接。图3对应的是第二种情况下的工作原理图，其中，第一太阳轮和第二齿圈均与发电机30连接，第一行星架和第二行星架均与发动机10连接，第一齿圈与第一齿轮210相连接，通过齿轮组连接到差速器60，第二太阳轮与第一连接元件70连接。图4对应的是第三种情况下的工作原理图，其中，第二太阳轮与发电机30连接，行星架与发动机10连接，齿圈与第一齿轮210相连接，通过齿轮组连接到差速器60，第一太阳轮与第一连接元件70连接，需要说明的是，该种情况中行星轮系为拉维那结构，pc代表拉维那结构中的行星架，r代表拉维那结构中的齿圈。图5对应的是第四种情况下的工作原理图，其中，第二太阳轮与发电机30连接，第一齿圈与发动机10连接，第一行星架和第二行星架均与第一齿轮210相连接，通过齿轮组连接到差速器60，第一太阳轮和第二齿圈均与第一连接元件70连接。如此设置，经发动机10、发电机30和行星轮系20相互配合，此架构可实现如下：纯电模式一(普通纯电模式)、纯电模式二(高功率纯电驱动模式)、增程模式、ecvt模式、混动并联模式和能量回收模式等六种工作模式。
93.请继续参见图1所示，在本发明的一种可选的方式中，动力传递系统1还包括：第一齿轮210，第一齿轮210与行星轮系20连接，第一齿轮210适于与传动组件40联动。
94.具体地，第一齿轮210可以作为动力输出部，第一齿轮210可以设置在发电机30与行星轮系20之间，第一齿轮210可以同时与行星轮系20中的部分部件固定连接，且第一齿轮210的中心轴线可以与第一转轴310和驱动轴110的中心轴线重合，这样可以使行星轮系20在转动的同时可以驱动第一齿轮210进行转动。同时，第一齿轮210可以与传动组件40联动，
如此设置使得发动机10和发电机30输出的动力可以经行星轮系20传递至第一齿轮210，并最终由第一齿轮210输出至传动组件40。
95.请继续参见图1所示，在本发明的一些示例中，传动组件40包括：传动轴410，传动轴410与第二连接元件80连接；第二齿轮420，第二齿轮420与第一齿轮210啮合传动，第二齿轮420可转动地套设于传动轴410，第二连接元件80适于与第二齿轮420连接，以使传动轴410选择性地与第一齿轮210联动；第三齿轮430，第三齿轮430与传动轴410连接，第三齿轮430与第二转轴510联动；第四齿轮440，第四齿轮440与传动轴410连接，第四齿轮440与差速器60联动。
96.具体地，传动轴410的轴向方向可以与驱动轴110和第一转轴310的轴向方向平行，第二连接元件80可以固定设置在传动轴410的一端，且第二连接元件80可以与传动轴410同轴设置。第二齿轮420可以为动力输入部，第二齿轮420与第一齿轮210相对设置并啮合传动，这样可以使动力由第一齿轮210传递至第二齿轮420。第二齿轮420可以活动套设在传动轴410上，且第二齿轮420可以与传动轴410同轴设置。第二齿轮420可以与第二连接元件80相对并间隔设置，如此设置可以通过控制第二连接元件80与第二齿轮420连接，以使第二齿轮420可以带动传动轴410转动，这样可以使第一齿轮210输出的动力可以经第二齿轮420传递至传动轴410。需要说明的是，当第二连接元件80与第二齿轮420分开时，第二齿轮420仅可以跟随第一齿轮210转动，而不会驱动传动轴410转动。
97.进一步地，第三齿轮430可以设置在第二齿轮420背离第二连接元件80的一侧，第三齿轮430可以通过键连接、花键连接、销连接、紧定螺钉连接或过盈连接等方式与传动轴410固定连接，且第三齿轮430与传动轴410同轴设置。第三齿轮430可以与驱动电机50的第二转轴510相对设置并互相传动。第四齿轮440可以设置在第三齿轮430背离第二齿轮420的一侧，第四齿轮440可以通过键连接、花键连接、销连接、紧定螺钉连接或过盈连接等方式与传动轴410固定连接，且第四齿轮440与传动轴410同轴设置。第四齿轮440可以与差速器60相对设置并互相传动，如此设置可以使发动机10、发电机30和驱动电机50输出的动力可以共同传递至传动轴410，并由传动轴410传递至差速器60，这样可以有效提高动力传递系统1的传递效率，并使车辆可以兼具有多种工作模式，以满足车辆在各种不同工况下的使用需求。
98.请继续参见图1所示，在本发明的一些示例中，动力传递系统1还包括：第五齿轮520，第五齿轮520与第二转轴510连接，第五齿轮520与第三齿轮430啮合传动；差速器齿圈610，差速器齿圈610与差速器60连接，差速器齿圈610与第四齿轮440啮合传动。
99.具体地，在驱动电机50的第二转轴510上可以固定设置与第三齿轮430相对的第五齿轮520，第五齿轮520与第三齿轮430互相啮合，如此设置以便驱动电机50输出的动力可以经第五齿轮520传递至第三齿轮430，进而由第三齿轮430带动传动轴410进行转动。在差速器60上可以固定设置与第四齿轮440相对的差速器齿圈610，差速器齿圈610与第四齿轮440互相啮合，如此设置以便第四齿轮440和差速器齿圈610之间可以相互传递动力。
100.请继续参见图1所示，在本发明的一些示例中，动力传递系统1具有：纯电模式一，该模式下第一连接元件70和第二连接元件80均断开，且发动机10和发电机30均不工作，驱动电机50工作；纯电模式二，该模式下第一连接元件70断开，第二连接元件80连接，且发动机10不工作，发电机30和驱动电机50均工作；增程模式，该模式下第一连接元件70连接，第
二连接元件80断开，且发动机10、发电机30和驱动电机50均工作；ecvt模式，该模式下第一连接元件70断开，第二连接元件80连接，且发动机10、发电机30和驱动电机50均工作；混动并联模式，该模式下第一连接元件70和第二连接元件80均连接，且发动机10、发电机30和驱动电机50均工作；能量回收模式，该模式下发动机10和发电机30均不工作，驱动电机50工作。
101.具体地，纯电模式一适用的场景为车辆在正常水平路起步时，车辆的油门开度较小(例如小于等于50％)，电池包剩余电量充足(例如soc大于30％)，车辆行驶速度不高(例如小于60km/h)。通过控制第一连接元件70和第二连接元件80同时断开，仅有驱动电机50工作。此时，车辆的动力传递系统1中动力的传递路径为：驱动电机50
→
第五齿轮520
→
第三齿轮430
→
第四齿轮440
→
差速器齿圈610
→
差速器60。
102.纯电模式二为高功率纯电模式，其适用的场景为大坡度低速起步，车辆需要较大的扭矩，车辆的油门开度较大(例如大于50％)、电池包剩余电量充足(例如soc大于30％)、车辆行驶速度较低(如小于60km/h)。一般情况下驱动电机50可以单独输出动力驱动车辆行驶，但当驱动电机50的动力不足以满足车辆的行驶需求时，需要将发电机30作为驱动设备进行动力输出。通过控制第一连接元件70断开，第二连接元件80连接，发电机30输出的动力经行星轮系20和发动机10(发动机静止时的启动扭矩)作用，将动力传递到第一齿轮210，第二连接元件80在第二齿轮420处与驱动电机50输出的动力进行耦合，最终完成动力输出；在此模式下，得益于发电机30的功率输出，使得车辆在纯电动模式下功率增加，整车动力性得以提升。车辆的动力传递系统1中动力的传递路径为：
103.发电机30
→
行星轮系20
→
第一齿轮210
→
第二齿轮420
→
第四齿轮440
→
差速器齿圈610
→
差速器60；
104.驱动电机50
→
第五齿轮520
→
第三齿轮430
→
第四齿轮440
→
差速器齿圈610
→
差速器60。
105.增程模式适用的场景为低速小扭矩动力需求，电池包剩余电量不足(例如soc小于等于30％)，车辆行驶速度不高(例如小于60km/h)，通过控制第一连接元件70连接，第二连接元件80断开，此时，车辆的动力传递系统1中动力的传递路径为：
106.发动机10
→
行星轮系20
→
发电机30
→
驱动电机50
→
第五齿轮520
→
第三齿轮430
→
第四齿轮440
→
差速器齿圈610
→
差速器60。
107.需要说明的是，该模式中发电机30可用于发电并将电能直接传输至驱动电机50，以使驱动电机50输出动力，另外，多余的电能可以由发电机30传输至电池包内进行储存。
108.ecvt模式适用的场景为中高速巡航，电池包剩余电量不足(例如soc小于等于30％)、车辆行驶速度较高(如大于等于60km/h)，当整车需要ecvt模式时，此时将第二连接元件80连接，第一连接元件70断开，发动机10输出的动力经行星轮系20分流，一部分经发电机30用来发电，发出的电可以给驱动电机50直接驱动车辆或给到电池包存储备用，或者各分一部分。另一部分经第一齿轮210，最终传递至差速器60，完成动力输出；在此模式下，可以利用行星轮系20的工作特点，通过调整发电机30的转速和扭矩，控制第一齿圈输出的转速和扭矩，从而实现发动机10动力输出的“无级调速”；另外，当发动机10提供的扭矩或功率经过功率分流后仍然大于整车需求的功率，此时可以让驱动电机50也发电。以达到功率的平衡，此时，车辆的动力传递系统1中动力的传递路径为：
109.发动机10
→
行星轮系20
→
发电机30；
110.发动机10
→
行星轮系20
→
第一齿轮210
→
第二齿轮420
→
第四齿轮440
→
差速器齿圈610
→
差速器60；
111.驱动电机50
→
第五齿轮520
→
第三齿轮430
→
第四齿轮440
→
差速器齿圈610
→
差速器60。
112.混动并联模式适用于急加速工况，假设此时为ecvt模式，先用驱动电机(发动机10经过行星轮系20分流后的动力)让车辆从0开始加速，加速到约30-40km/h时，通过发电机30调速让第一连接元件70结合
→
发电机30+发动机10共同驱动(此时行星轮系20处于增扭状态)。会让整车的0-100km/h加速时间大幅度提升，此时，车辆的动力传递系统11中动力的传递路径为：
113.发动机10
→
行星轮系20
→
第一齿轮210
→
第二齿轮420
→
第四齿轮440
→
差速器齿圈610
→
差速器60；
114.发电机30
→
行星轮系20
→
第一齿轮210
→
第二齿轮420
→
第四齿轮440
→
差速器齿圈610
→
差速器60；
115.驱动电机50
→
第五齿轮520
→
第三齿轮430
→
第四齿轮440
→
差速器齿圈610
→
差速器60。
116.需要说明的是，该模式下，发动机10和发电机30可以分别将动力传递至传动轴410，并与驱动电机50输出的动力共同传递至差速器60。
117.能量回收模式适用场景为车辆进行刹车制动或下坡行驶，电池包的电量不满，此时，车辆的动力传递系统1中动力的传递路径为：
118.差速器60
→
差速器齿圈610
→
第四齿轮440
→
第三齿轮430
→
第五齿轮520
→
驱动电机50。
119.需要说明的是，此时驱动电机50可以作为发电设备使用，也即是可以将车辆的动能转换为电能并储存在电池包内。
120.以下为各模式之间切换方法，其中，计算中符号的含义如下：zr1-第一齿圈的齿数；zs1-第一太阳轮的齿数；zr2-第二齿圈的齿数；zs1-第二太阳轮的齿数；ns2-第二太阳轮的转速；z1-第一齿轮210的齿数；z2-第二齿轮420的齿数；ngm-发电机30的转速；nout-差速器60的转速；nice-发动机10的转速；n1-第一齿轮210的转速；n2-第二齿轮420的转速；n3-第三齿轮430的转速；tgm-发电机30的扭矩；tice-发动机10的扭矩。
121.纯电模式一
→
纯电模式二：发动机10停止工作，第一连接元件70和第二连接元件80均处于打开状态，使用发电机30给第二齿轮420进行调速(如图2所示，以上述实施例中的第一种情况为例：此时n2＝z1/z2*ngm*zr1/zs1)，当第二齿轮420和第三齿轮430的相对转速达到目标值后(理论目标值为：n2-n3＝0，实际可根据具体情况增加一个公差，即：(目标值-公差)≤(n2-n3)≤(目标值+公差))，第二连接元件80由断开
→
连接；之后进入纯电模式二，发电机30开始驱动，但其最大扭矩应根据具体的行星轮系20的连接关系进行计算得出，即不能让发动机10发生倒转。(如图2所示，以第一种情况为例：tgm≤tice/(1+zr1/zs1))。
122.纯电模式一
→
增程模式：第一连接元件70由断开
→
连接，过程中不需要调速。
123.由发电机30通过行星轮系20带动发动机10启动(如图2所示，以上述实施例中的第一种情况为例：此时ngm＝nice*(zr2+zs1+zs1*zr2/zs2)/(zs1*zr2/zs2+zs1)；tgm＝tice*
(zs1*zr2/zs2+zs1)/(zr2+zs1+zs1*zr2/zs2))，之后由发动机10带动发电机30进行发电(如图2所示，以上述实施例中的第一种情况为例：此时ngm＝nice*(zr2+zs1+zs1*zr2/zs2)/(zs1*zr2/zs2+zs1)；tgm＝tice*(zs1*zr2/zs2+zs1)/(zr2+zs1+zs1*zr2/zs2))。发电机30发出的电可直接给到驱动电机50进行驱动车辆。也可以存储到电池包备用。也可一部分给驱动电机50驱动，一部分存储到电池包备用。之后进入增程模式。
124.纯电模式一
→
ecvt模式：第一连接元件70由断开
→
连接，过程中不需要调速。由发电机30通过行星轮系20架构带动发动机10启动(如图2所示，以上述实施例中的第一种情况为例：此时ngm＝nice*(zr2+zs1+zs1*zr2/zs2)/(zs1*zr2/zs2+zs1)；tgm＝tice*(zs1*zr2/zs2+zs1)/(zr2+zs1+zs1*zr2/zs2))。之后第一连接元件70断开，第二齿轮420的转速会通过发电机30和发动机10的转速进行调速(n2＝(nice+(nice-ngm)*zs1/zr1)*z1/z2)，此时发电机30进行调速使第二齿轮420和第三齿轮430的相对转速达到目标值(理论目标值为：n2-n3＝0，实际可根据具体情况增加一个公差，即：(目标值-公差)≤(n2-n3)≤(目标值+公差))后，第二连接元件80连接。之后进入ecvt模式。
125.或者，发动机10停止，发电机30通过行星轮系20调速(n2＝ns1*zs1/zr1*z1/z2)使第二齿轮420的转速与第三齿轮430的相对转速达到目标值(理论目标值为：n2-n3＝0，实际可根据具体情况增加一个公差，即：(目标值-公差)≤(n2-n3)≤(目标值+公差))后，第二连接元件80连接。之后由驱动电机50和发电机30共同作用(tice＝tr1*zs1+ts1*zr1；nice＝(zs1*ns1+nr1*zr1)/(zr1+zs1))启动发动机10。之后进入ecvt模式。
126.纯电模式一
→
混动并联模式：第一连接元件70由断开
→
连接，过程中不需要调速。由发电机30通过行星轮系20架构带动发动机10启动(如图2所示，以上述实施例中的第一种情况为例：此时ngm＝nice*(zr2+zs1+zs1*zr2/zs2)/(zs1*zr2/zs2+zs1)；tgm＝tice*(zs1*zr2/zs2+zs1)/(zr2+zs1+zs1*zr2/zs2))。之后使用发电机30进行调速(如图2所示，以上述实施例中的第一种情况为例：n2＝ngm*zr2*zs1/zs2/(zr2*zs1/zs2+zr1+zs1)*z1/z2)使第二齿轮420和第三齿轮430的相对转速达到目标值(理论目标值为：n2-n3＝0，实际可根据具体情况增加一个公差，即：(目标值-公差)≤(n2-n3)≤(目标值+公差))后，第二连接元件80连接。之后进入混动并联模式。
127.纯电模式二
→
增程模式：发电机30减扭控制，达到目标值(理论目标值为：0，实际可根据具体情况增加一个公差，即：(目标值-公差)≤tgm≤(目标值+公差))，之后第二连接元件80断开。发电机30停止转动第一连接元件70连接。发电机30启动发动机10(如图2所示，以上述实施例中的第一种情况为例：此时ngm＝nice*(zr2+zs1+zs1*zr2/zs2)/(zs1*zr2/zs2+zs1)；tgm＝tice*(zs1*zr2/zs2+zs1)/(zr2+zs1+zs1*zr2/zs2))。之后发动机10会带动发电机30进行发电(如图2所示，以上述实施例中的第一种情况为例：此时ngm＝nice*(zr2+zs1+zs1*zr2/zs2)/(zs1*zr2/zs2+zs1)；tgm＝tice*(zs1*zr2/zs2+zs1)/(zr2+zs1+zs1*zr2/zs2))，发电机30发出的电可直接给到驱动电机50进行驱动车辆。也可以存储到电池包备用。也可一部分给驱动电机50驱动，一部分存储到电池包备用。之后进入模式增程模式。
128.纯电模式二
→
ecvt模式：发电机30减扭控制，达到目标值(理论目标值为：0，实际可根据具体情况增加一个公差，即：(目标值-公差)≤tgm≤(目标值+公差))，之后第二连接元件80断开。发电机30停止转动第一连接元件70连接。发电机30启动发动机10(如图2所示，
以上述实施例中的第一种情况为例：此时ngm＝nice*(zr2+zs1+zs1*zr2/zs2)/(zs1*zr2/zs2+zs1)；tgm＝tice*(zs1*zr2/zs2+zs1)/(zr2+zs1+zs1*zr2/zs2))。之后发电机30根据发动机10的转速调速(如图2所示，以上述实施例中的第一种情况为例：ngm＝nice*(zr2+zs1+zs1*zr2/zs2)/(zs1*zr2/zs2+zs1))，之后控制发电机30扭矩达到目标值(理论目标值为：0，实际可根据具体情况增加一个公差，即：(目标值-公差)≤tgm≤(目标值+公差))使第一连接元件70处于一个较小的受力状态，之后第一连接元件70断开。第二齿轮420的转速会通过发电机30和发动机10的转速进行调速(n2＝(nice+(nice-ngm)*zs1/zr1)*z1/z2)，使第二齿轮420和第三齿轮430的转速接近当达到目标值(理论目标值为：n2-n3＝0，实际可根据具体情况增加一个公差，即：(目标值-公差)≤(n2-n3)≤(目标值+公差))后第二连接元件80连接。之后进入ecvt模式。
129.纯电模式二
→
混动并联模式：发电机30减扭控制，达到目标值(理论目标值为：0，实际可根据具体情况增加一个公差，即：(目标值-公差)≤tgm≤(目标值+公差))，之后第二连接元件80断开。发电机30停止转动第一连接元件70连接。发电机30启动发动机10(如图2所示，以上述实施例中的第一种情况为例：此时ngm＝nice*(zr2+zs1+zs1*zr2/zs2)/(zs1*zr2/zs2+zs1)；tgn＝tice*(zs1*zr2/zs2+zs1)/(zr2+zs1+zs1*zr2/zs2))。之后第二齿轮420会被发电机30调速(如图2所示，以上述实施例中的第一种情况为例：此时n2＝ngm*zr2*zs1/zs2/(zr2*zs1/zs2+zr1+zs1)*z1/z2)和第三齿轮430的相对转速达到目标值(理论目标值为：n2-n3＝0，实际可根据具体情况增加一个公差，即：(目标值-公差)≤(n2-n3)≤(目标值+公差))，此时第二连接元件80连接，之后进行混动并联模式。
130.增程模式
→
ecvt模式：发电机30减扭控制，达到目标值(理论目标值为：0，实际可根据具体情况增加一个公差，即：(目标值-公差)≤tgm≤(目标值+公差))，之后第一连接元件70断开。第二齿轮420的转速会通过发电机30和发动机10的转速进行调速(n2＝(nice+(nice-ngm)*zs1/zr1)*z1/z2)，使第二齿轮420和第三齿轮430的转速接近当达到目标值(理论目标值为：n2-n3＝0，实际可根据具体情况增加一个公差，即：(目标值-公差)≤(n2-n3)≤(目标值+公差))后第二连接元件80连接。之后进入ecvt模式。
131.增程模式
→
混动并联模式：第二齿轮420会被发电机30调速(如图2所示，以上述实施例中的第一种情况为例：此时n2＝z1/z2*ngm*((zr2*zs1)/zs2)/(zr2*zs1/zs2+zs1+zr1))，和第三齿轮430的相对转速达到目标值(理论目标值为：n2-n3＝0，实际可根据具体情况增加一个公差，即：(目标值-公差)≤(n2-n3)≤(目标值+公差))，此时第二连接元件80连接。之后进行混动并联模式。
132.ecvt模式
→
混动并联模式：此时由于第二连接元件80处于连接状态，所以可知第二齿轮420的转速。依据第二齿轮420的转速对调整发电机30的转速(如图2所示，以上述实施例中的第一种情况为例：此时ngm＝nout+nout*zr1*zs2/(zr2*zs1)+nout*zs2/zr2；其中nout＝n2*z2/z1)，使第二太阳轮与第一连接元件70端相连接部件转速接近目标值(理论目标值为：ns2＝0，实际可根据具体情况增加一个公差，即：(目标值-公差)≤ns2≤(目标值+公差))，此时第一连接元件70连接。之后进行混动并联模式。
133.根据本发明实施例提供的车辆，包括上述实施例中的用于车辆的动力传递系统1，其中，动力传递系统1的具体结构和工作原理在上述实施例中已经作了详细的解释说明，此处不再一一赘述。
134.根据本发明实施例的用于车辆的动力传递系统1的其他构成例如：电池包、发动机10、发电机30及驱动电机50等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
135.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一定指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。
136.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种用于车辆的动力传递系统，其特征在于，包括：发动机(10)，所述发动机(10)具有驱动轴(110)；行星轮系(20)，所述驱动轴(110)与所述行星轮系(20)联动，且所述行星轮系(20)选择性地与所述动力传递系统的壳体(120)连接；发电机(30)，所述发电机(30)具有第一转轴(310)，所述第一转轴(310)与所述行星轮系(20)联动；传动组件(40)，所述传动组件(40)与所述行星轮系(20)联动；驱动电机(50)，所述驱动电机(50)具有第二转轴(510)，所述第二转轴(510)与所述传动组件(40)联动；差速器(60)，所述差速器(60)与所述传动组件(40)联动。2.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传递系统，其特征在于，还包括：第一连接元件(70)，所述第一连接元件(70)与所述行星轮系(20)连接，所述第一连接元件(70)适于与所述壳体(120)连接，以使所述行星轮系(20)选择性地与所述壳体(120)连接；第二连接元件(80)，所述第二连接元件(80)与所述传动组件(40)连接，所述第二连接元件(80)适于驱动所述传动组件(40)与所述行星轮系(20)联动。3.根据权利要求2所述的用于车辆的动力传递系统，其特征在于，还包括：驻车齿轮(90)，所述驻车齿轮(90)与所述传动组件(40)连接，所述驻车齿轮(90)适于对所述传动组件(40)制动。4.根据权利要求3所述的用于车辆的动力传递系统，其特征在于，所述行星轮系(20)包括：第一太阳轮，所述第一太阳轮适于与所述第一转轴(310)或所述壳体(120)连接；第一行星架，所述第一行星架与所述第一太阳轮联动，且所述第一行星架适于与所述驱动轴(110)或所述差速器(60)连接；第一齿圈，所述第一齿圈与所述第一行星架联动，且所述第一齿圈适于与所述驱动轴(110)或所述差速器(60)连接。5.根据权利要求4所述的用于车辆的动力传递系统，其特征在于，所述行星轮系(20)还包括：第二太阳轮，所述第二太阳轮适于与所述第一转轴(310)或所述壳体(120)连接；第二行星架，所述第二行星架与所述第二太阳轮联动，且所述第二行星架适于与所述驱动轴(110)或所述差速器(60)连接；第二齿圈，所述第二齿圈与所述第二行星架联动，且所述第二齿圈适于与所述第一转轴(310)、所述驱动轴(110)、所述差速器(60)或所述壳体(120)连接。6.根据权利要求2所述的用于车辆的动力传递系统，其特征在于，还包括：第一齿轮(210)，所述第一齿轮(210)与所述行星轮系(20)连接，所述第一齿轮(210)适于与所述传动组件(40)联动。7.根据权利要求6所述的用于车辆的动力传递系统，其特征在于，所述传动组件(40)包括：传动轴(410)，所述传动轴(410)与所述第二连接元件(80)连接；
第二齿轮(420)，所述第二齿轮(420)与所述第一齿轮(210)啮合传动，所述第二齿轮(420)可转动地套设于所述传动轴(410)，所述第二连接元件(80)适于与所述第二齿轮(420)连接，以使所述传动轴(410)选择性地与所述第一齿轮(210)联动；第三齿轮(430)，所述第三齿轮(430)与所述传动轴(410)连接，所述第三齿轮(430)与所述第二转轴(510)联动；第四齿轮(440)，所述第四齿轮(440)与所述传动轴(410)连接，所述第四齿轮(440)与所述差速器(60)联动。8.根据权利要求7所述的用于车辆的动力传递系统，其特征在于，还包括：第五齿轮(520)，所述第五齿轮(520)与所述第二转轴(510)连接，所述第五齿轮(520)与所述第三齿轮(430)啮合传动；差速器齿圈(610)，所述差速器齿圈(610)与所述差速器(60)连接，所述差速器齿圈(610)与所述第四齿轮(440)啮合传动。9.根据权利要求4-8中任一项所述的用于车辆的动力传递系统，其特征在于，所述动力传递系统具有：纯电模式一，该模式下所述第一连接元件(70)和所述第二连接元件(80)均断开，且所述发动机(10)和所述发电机(30)均不工作，所述驱动电机(50)工作；纯电模式二，该模式下所述第一连接元件(70)断开，所述第二连接元件(80)连接，且所述发动机(10)不工作，所述发电机(30)和所述驱动电机(50)均工作；增程模式，该模式下所述第一连接元件(70)连接，所述第二连接元件(80)断开，且所述发动机(10)、所述发电机(30)和所述驱动电机(50)均工作；ecvt模式，该模式下所述第一连接元件(70)断开，所述第二连接元件(80)连接，且所述发动机(10)、所述发电机(30)和所述驱动电机(50)均工作；混动并联模式，该模式下所述第一连接元件(70)和所述第二连接元件(80)均连接，且所述发动机(10)、所述发电机(30)和所述驱动电机(50)均工作；能量回收模式，该模式下所述发动机(10)和所述发电机(30)均不工作，所述驱动电机(50)工作。10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的用于车辆的动力传递系统。

技术总结
本发明公开了一种用于车辆的动力传递系统及车辆，动力传递系统包括：发动机，发动机具有驱动轴；行星轮系，驱动轴与行星轮系联动，且行星轮系选择性地与动力传递系统的壳体连接；发电机，发电机具有第一转轴，第一转轴与行星轮系联动；传动组件，传动组件与行星轮系联动；驱动电机，驱动电机具有第二转轴，第二转轴与传动组件联动；差速器，差速器与传动组件联动。本发明公开的动力传递系统可以为车辆提供多种工作模式，以使车辆可以满足不同的行驶工况场景，同时可以有效减小车辆的能量损耗，从而可以提升车辆的整体工作效率，提高车辆的燃油经济性。经济性。经济性。


技术研发人员：樊晓磊 武红超 陈晓峰 格兹古兹
受保护的技术使用者：蜂巢传动系统（江苏）有限公司
技术研发日：2023.03.14
技术公布日：2023/6/28