本發(fā)明涉及車輛傳動技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種動力傳動系統(tǒng)及具有該動力傳動系統(tǒng)的車輛。
背景技術(shù):
相關(guān)技術(shù)中的動力傳動系統(tǒng),發(fā)動機的動力通過行星齒輪機構(gòu)動力耦合,耦合后的動力經(jīng)分配裝置分為兩部分,一部分直接輸出,另外一部分通過發(fā)電機發(fā)電供給另外一個電機。這種動力傳動系統(tǒng)在車輛高速行駛時,發(fā)動機轉(zhuǎn)速較高,用于發(fā)電的發(fā)電機轉(zhuǎn)速也會相應(yīng)的處于較高的狀態(tài),發(fā)動機的動能-電能-驅(qū)動電機驅(qū)動,這個過程中的能量轉(zhuǎn)換損失較大,降低高速行駛的經(jīng)濟性且駐車工況下發(fā)電效率低,存在改進(jìn)空間。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此,本發(fā)明的一個目的在于提出一種提高車輛高速行駛時的經(jīng)濟性的動力傳動系統(tǒng)。
本發(fā)明的第二個目的在于提出一種具有上述動力傳動系統(tǒng)的車輛。
根據(jù)本發(fā)明第一方面實施例的動力傳動系統(tǒng)包括發(fā)動機;動力輸入軸,所述動力輸入軸與所述發(fā)動機的曲軸相連;第一電動發(fā)電機;第二電動發(fā)電機;行星齒輪機構(gòu),所述行星齒輪機構(gòu)的太陽輪剛性連接在所述動力輸入軸上,所述行星齒輪機構(gòu)的齒圈剛性連接在所述第一電動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子上;動力輸出部,所述動力輸出部與所述齒圈可選擇性地聯(lián)動且所述動力輸出部還與所述行星架可選擇性地聯(lián)動以將所述發(fā)動機、所述第一電動發(fā)電機和所述第二電動發(fā)電機中的至少一個的動力輸出。
根據(jù)本發(fā)明實施例的動力傳動系統(tǒng),發(fā)動機可以直接輸出動力,避免了高速行駛時能量轉(zhuǎn)換損失,可以提高車輛高速行駛時的經(jīng)濟性,且駐車發(fā)電效率高。
根據(jù)本發(fā)明第二方面實施例的車輛,包括第一方面所述的動力傳動系統(tǒng),從而具有經(jīng)濟性高、能量轉(zhuǎn)換損失小且駐車發(fā)電效率高等優(yōu)點。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的動力傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1的基礎(chǔ)上增加第一離合裝置的動力傳動系統(tǒng)的第二個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是圖1的基礎(chǔ)上更改動力輸出部的實施方式的動力傳動系統(tǒng)的第三個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記:
動力傳動系統(tǒng)1000、
差速器100、車輪400、
發(fā)動機200、
動力輸入軸1、
第一電動發(fā)電機MG1、第一電動發(fā)電機MG1的轉(zhuǎn)子R1、
第二電動發(fā)電機MG2、第二電動發(fā)電機MG2的轉(zhuǎn)子R2、
行星齒輪機構(gòu)P、太陽輪2、行星架3、齒圈4、行星齒輪5、
第一離合裝置C1、
第二離合裝置C2、第一主動部分21、第一從動部分22、
第二離合裝置C3、第二主動部分31、第二從動部分32、
第一輸入軸6、第二輸入軸7、第三輸入軸8、
動力輸出部300、第一主動齒輪11、第一從動齒輪12、第二主動齒輪13、第二從動齒輪14、輸出齒輪15、第一軸16、第二軸17、一二擋同步器S。
具體實施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。
下面參照圖1-圖3描述根據(jù)本發(fā)明實施例的動力傳動系統(tǒng)1000,如圖1-圖3所示,根據(jù)本發(fā)明實施例的動力傳動系統(tǒng)1000包括發(fā)動機200、動力輸入軸1、第一電動發(fā)電機MG1、第二電動發(fā)電機MG2、行星齒輪機構(gòu)P和動力輸出部300。
如圖1-圖3所示,發(fā)動機200的曲軸和動力輸入軸1相連以將發(fā)動機200的動力輸出給動力輸入軸1,曲軸與動力輸入軸1同軸設(shè)置。
第一電動發(fā)電機MG1和第二電動發(fā)電機MG2均可作為電動機使用也可作為發(fā)電機使用,且根據(jù)動力傳動系統(tǒng)1000所處的不同工作模式第一電動發(fā)電機MG1和第二電動發(fā)電機MG2均可在電動機與發(fā)電機之間轉(zhuǎn)換。具體而言,第一電動發(fā)電機MG1和第二電動發(fā)電機MG2均可在驅(qū)動狀態(tài)和發(fā)電狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。
如圖1-圖3所示,行星齒輪機構(gòu)P包括太陽輪2、行星輪5、行星架3和齒圈4,行星 輪5可轉(zhuǎn)動地設(shè)在行星架3上,且行星輪5與齒圈4內(nèi)嚙合且與太陽輪2外嚙合。
如圖1-圖3所示,行星齒輪機構(gòu)P的太陽輪2剛性連接在動力輸入軸1上以與動力輸入軸1同軸設(shè)置且一起同步轉(zhuǎn)動。
行星齒輪機構(gòu)P的齒圈4剛性連接在第一電動發(fā)電機MG1的轉(zhuǎn)子R1上以與第一電動發(fā)電機MG1的轉(zhuǎn)子R1同步轉(zhuǎn)動,即齒圈4的轉(zhuǎn)動軸線與第一電動發(fā)電機MG1的轉(zhuǎn)子R1的轉(zhuǎn)動軸線同軸,且齒圈4與轉(zhuǎn)子R1可繞該轉(zhuǎn)動軸線一起同步轉(zhuǎn)動。
行星架3與第二電動發(fā)電機MG2的轉(zhuǎn)子R2剛性連接以與第二電動發(fā)電機MG2的轉(zhuǎn)子R2同步轉(zhuǎn)動,即行星架3的轉(zhuǎn)動軸線與第二電動發(fā)電機MG2的轉(zhuǎn)子R2的轉(zhuǎn)動軸線同軸,且行星架3與轉(zhuǎn)子R2可繞該轉(zhuǎn)動軸線一起同步轉(zhuǎn)動。
可以理解的是,下面的描述中“兩部件剛性連接”是指兩個部件固定在一起,可以一起運動。
動力輸出部300與齒圈4可選擇性地聯(lián)動且動力輸出部300還與行星架3可選擇性地聯(lián)動以將發(fā)動機200、第一電動發(fā)電機MG1和第二電動發(fā)電機MG2中的至少一個的動力輸出,即動力輸出部300通過與行星架4和齒圈4的可選擇性聯(lián)動可將發(fā)動機200的動力單獨輸出、或者將第一電動發(fā)電機MG1的動力單獨輸出、或者將第二電動發(fā)電機MG2的動力單獨輸出、或者將發(fā)動機200與第一電動發(fā)電機MG1耦合后的動力輸出、或者將發(fā)動機200與第二電動發(fā)電機MG2耦合后的動力輸出、或者將發(fā)動機200、第一電動發(fā)電機MG1和第二電動發(fā)電機MG2三者的動力耦合后輸出、或者將第一電動發(fā)電機MG1和第二電動發(fā)電機MG2兩者的動力耦合后輸出。
其中,兩個部件“聯(lián)動”是指兩個部件之間的運動有關(guān)聯(lián),一個部件運動帶動另一個部件運動或者兩者可同步運動。
可選地,動力輸出部300通過第二離合裝置C2與齒圈4可選擇性地聯(lián)動,也就是說,動力輸出部300與齒圈4可以聯(lián)動也可各自運動。如圖1-圖3所示,第二離合裝置C2可以為離合器;在另一些可選的實施例中,第二離合裝置C2也可以為同步器。
可選地,動力輸出部300通過第三離合裝置C3與行星架3可選擇性地聯(lián)動,也就是說,動力輸出部300與行星架3可以聯(lián)動也可各自運動。如圖1-圖3所示,第三離合裝置C3可以為離合器;在另一些可選的實施例中,第三離合裝置C3也可以為同步器。
可選地,動力輸出部300可以為單級減速機構(gòu)、二級減速機構(gòu)或無級減速機構(gòu)。例如,圖1和圖2所示的一些實施例中,動力輸出部300為單級減速機構(gòu),具體地該單級減速機構(gòu)為單級齒輪減速機構(gòu),即包括相互嚙合的第一主動齒輪11和差速器從動齒輪18。
在本發(fā)明的另一些可選地實施例中,動力輸出部300為鏈傳動機構(gòu)或帶傳動機構(gòu)。當(dāng)動力輸出部300為鏈傳動機構(gòu)或帶傳動機構(gòu)時從動鏈輪和從動帶輪可以設(shè)在差速器100上。 可選地,無級減速機構(gòu)可以為金屬帶式無級減速器。
如圖3所示,在本發(fā)明的一個具體示例中,動力輸出部300為兩擋減速機構(gòu)。
動力輸出部300的具體形式可以根據(jù)動力傳動系統(tǒng)1000的具體需求而定,從而使動力傳動系統(tǒng)100的適用范圍更廣。
下面參照圖1詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的動力傳動系統(tǒng)1000的一個具體的實施例。如圖1所示,動力傳動系統(tǒng)1000包括發(fā)動機200、動力輸入軸1、第一電動發(fā)電機MG1、第二電動發(fā)電機MG2、行星齒輪機構(gòu)P、動力輸出部300、第二離合裝置C2和第三離合裝置C3。
發(fā)動機200的曲軸、動力輸入軸1、第一電動發(fā)電機MG1的轉(zhuǎn)子R1、第二電動發(fā)電機MG2的轉(zhuǎn)子R2、行星齒輪機構(gòu)P同軸設(shè)置。
發(fā)動機200的曲軸與動力輸入軸1相連,太陽輪2與動力輸入軸1剛性連接,齒圈4與第一電動發(fā)電機MG1的轉(zhuǎn)子R1剛性連接,行星架3與第二電動發(fā)電機MG2的轉(zhuǎn)子R2剛性連接,動力輸出部300通過第二離合裝置C2與齒圈4可選擇性地聯(lián)動,動力輸出部300還通過第三離合裝置C3與行星架3可選擇性地聯(lián)動,
如圖1所示,第二離合裝置C2包括第一主動部分21和第一從動部分22,第一主動部分21與第一從動部分22可選擇性地同步轉(zhuǎn)動,第一從動部分22剛性連接在齒圈4上,第一主動部分21剛性連接在動力輸出部300的一部分上,從而使齒圈4與動力輸出部300的一部分可選擇性地聯(lián)動或同步轉(zhuǎn)動。
具體地,如圖1所示,第一從動部分22通過第一輸入軸6剛性連接在齒圈4上以與齒圈4同步轉(zhuǎn)動,第一主動部分21通過第三輸入軸8剛性連接在動力輸出部300的一部分上(例如圖1-圖3中的第一主動齒輪11)。
具體而言,第二離合裝置C2具有接合和斷開兩種工作狀態(tài),當(dāng)?shù)诙x合裝置C2接合時,第一主動部分21與第一從動部分22接合并同步轉(zhuǎn)動,從而使動力輸出部300的一部分與齒圈4同步轉(zhuǎn)動,即使動力輸出部300的一部分與第一電動發(fā)電機MG1的轉(zhuǎn)子R1同步轉(zhuǎn)動;第二離合裝置C2斷開時,第一主動部分21與第一從動部分22分離,從而使動力輸出部300的一部分與齒圈4分離,即動力輸出部300的一部分與第一電動發(fā)電機MG1的轉(zhuǎn)子R1分離,各自獨立運動。
如圖1所示,第三離合裝置C3包括第二主動部分31和第二從動部分32,第二主動部分31與第二從動部分32可選擇性地同步轉(zhuǎn)動,第二從動部分32剛性連接在行星架3上,第二主動部分31剛性連接在動力輸出部300的一部分上,從而使行星架3與動力輸出部300的一部分可選擇性地聯(lián)動或同步轉(zhuǎn)動。
具體地,如圖1所示,第二從動部分32通過第二輸入軸7剛性連接在行星架3上以與行星架3同步轉(zhuǎn)動,第二主動部分31通過第三輸入軸8剛性連接在動力輸出部300的一部 分上(例如圖1-圖3中的第一主動齒輪11)。
具體而言,第三離合裝置C3具有接合和斷開兩種工作狀態(tài),當(dāng)?shù)谌x合裝置C3接合時,第二主動部分31與第二從動部分32接合并同步轉(zhuǎn)動,從而使動力輸出部300的一部分與行星架3同步轉(zhuǎn)動,即使動力輸出部300的一部分與第二電動發(fā)電機MG2的轉(zhuǎn)子R2同步轉(zhuǎn)動;第三離合裝置C3斷開時,第二主動部分31與第二從動部分32分離,從而使動力輸出部300的一部分與行星架3分離,即動力輸出部300的一部分與第二電動發(fā)電機MG2的轉(zhuǎn)子R2分離,各自獨立運動。
可以理解的是,上述描述中各自獨立運動包括靜止?fàn)顟B(tài),空套表示空套在軸上的部件與軸可相對運動,即部件可繞軸轉(zhuǎn)動而不是與軸一起同步轉(zhuǎn)動。
進(jìn)一步地,如圖1所示,第三輸入軸8、第二輸入軸7、第一輸入軸6同軸設(shè)置且第一輸入軸6為中空軸且空套在第二輸入軸7上。由此充分利用徑向空間,使動力傳動系統(tǒng)1000的結(jié)構(gòu)更緊湊,且重量更輕。
如圖1所示,行星架3形成為一個朝向第二電動發(fā)電機MG2敞開的“U”型框架,該“U”型框架的底壁通過第二輸入軸7與動力輸出部300的一部分剛性連接,且該“U”型框架的側(cè)壁與第二電動發(fā)電機MG2的轉(zhuǎn)子R2剛性連接,為了整體軸荷的均勻,底壁和側(cè)壁的自由端分別位于行星輪5的兩側(cè),也就是說,在動力輸入軸1的軸向上行星輪5設(shè)在側(cè)壁的中部。
優(yōu)選地,如圖1-圖3所示,第二離合裝置C2和第三離合裝置C3集成為一個雙離合器,由此結(jié)構(gòu)更緊湊且布置容易、控制結(jié)構(gòu)簡單。具體地,第一主動部分21和第二主動部分31可以一體形成,且第一主動部分21和第二主動部分31均與動力輸出部300剛性連接。
當(dāng)然,第二離合裝置C2和第三離合裝置C3的設(shè)置方式并不限于此,例如在一些可選的實施例中,第二離合裝置C2和第三離合裝置C3可以單獨設(shè)置,從而位置更靈活地布置在動力傳動系統(tǒng)1000中。
如圖1所示,動力輸出部300包括第一主動齒輪11和與其嚙合的差速器從動齒輪18以將動力經(jīng)差速器100傳遞給車輪400。
下面參照上述動力傳動系統(tǒng)1000的各部件的連接關(guān)系,詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實施例的動力傳動系統(tǒng)1000具有的不同工作模式,例如第一純電動模式、第二純電動模式、第三純電動模式、發(fā)動機單獨驅(qū)動模式、第一混聯(lián)驅(qū)動模式、第二混聯(lián)驅(qū)動模式、并聯(lián)驅(qū)動模式、駐車發(fā)電模式、第一制動能回收模式、第二制動能回收模式和第三制動能回收模式。
動力傳動系統(tǒng)1000處于不同工作模式時,各部件的運動狀態(tài)如表1所示:
表1
1)、第一純電動模式,即第一電動發(fā)電機MG1單獨驅(qū)動模式
動力傳動系統(tǒng)1000處于第一純電動模式時,發(fā)動機200不工作,第一電動發(fā)電機MG1為電動機即處于驅(qū)動狀態(tài),第二電動發(fā)電機MG2不工作,第二離合裝置C2接合且第三離合裝置C3斷開。
具體而言,第一電動發(fā)電機MG1輸出的動力通過齒圈4輸出給動力輸出部300,即經(jīng)由第一輸入軸6、第一從動部分22、第一主動部分21、第三輸入軸8、第一主動齒輪11、差速器從動齒輪18輸出給車輪400,且第二電動發(fā)電機MG2空轉(zhuǎn)。
2)、第二純電動模式,即第二電動發(fā)電機MG2單獨驅(qū)動模式
動力傳動系統(tǒng)1000處于第二純電動模式時,發(fā)動機200不工作,第一電動發(fā)電機MG1不工作,第二電動發(fā)電機MG2為電動機即處于驅(qū)動狀態(tài),第二離合裝置C2斷開且第三離合裝置C3接合。
具體而言,第二電動發(fā)電機MG2輸出的動力通過行星架3輸出給動力輸出部300,即經(jīng)由第二輸入軸7、第二從動部分32、第二主動部分31、第三輸入軸8、第一主動齒輪11、差速器從動齒輪18輸出給車輪400,且第一電動發(fā)電機MG1空轉(zhuǎn)。
3)、第三純電動模式,即第一電動發(fā)電機MG1和第二電動發(fā)電機MG2共同驅(qū)動模式
動力傳動系統(tǒng)1000處于第二純電動模式時,發(fā)動機200不工作,第一電動發(fā)電機MG1為電動機即處于驅(qū)動狀態(tài),第二電動發(fā)電機MG2為電動機即處于驅(qū)動狀態(tài),第二離合裝置 C2和第三離合裝置C3均接合。
具體而言,第一電動發(fā)電機MG1輸出的動力通過齒圈4輸出給動力輸出部300,即經(jīng)由第一輸入軸6、第一從動部分22輸出給第一主動部分21,且第二電動發(fā)電機MG2輸出的動力通過行星架3輸出給動力輸出部300,即經(jīng)由第二輸入軸7、第二從動部分32輸出給第二主動部分31,在第三輸入軸8處耦合后經(jīng)由第一主動齒輪11、差速器從動齒輪18輸出給車輪400。
4)、發(fā)動機單獨驅(qū)動模式
動力傳動系統(tǒng)1000處于發(fā)動機單獨驅(qū)動模式時,發(fā)動機200工作,第一電動發(fā)電機MG1和第二電動發(fā)電機MG2均不工作,第二離合裝置C2和第三離合裝置C3均接合。
具體而言,該模式適用于高速工況,由于第二離合裝置C2和第三離合裝置C3均接合,齒圈4與行星架3接合,行星齒輪機構(gòu)P作為一個整體轉(zhuǎn)動,發(fā)動機200輸出的動力經(jīng)由第三輸入軸8、第一主動齒輪11、差速器從動齒輪18輸出給車輪400。也就是說,發(fā)動機200通過行星齒輪機構(gòu)P、第二離合裝置C2和第三離合裝置C3直接輸出動力。
車輛高速行駛時,第二離合裝置C2和第三離合裝置C3同時接合,齒圈4與行星架3接合,發(fā)動機200可以直接輸出動力,避免了電動發(fā)單機驅(qū)動或發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換過程中的能量損失,提高了動力傳動系統(tǒng)1000在高速工況時的經(jīng)濟性。
5)第一混聯(lián)驅(qū)動模式
動力傳動系統(tǒng)1000處于第一混聯(lián)驅(qū)動模式時,發(fā)動機200工作,第一電動發(fā)電機MG1為電動機,第二電動發(fā)電機MG2為發(fā)電機,第二離合裝置C2接合且第三離合裝置C3斷開。
具體而言,第一電動發(fā)電機MG1的動力從齒圈4輸出,發(fā)動機200的動力經(jīng)過行星齒輪機構(gòu)P的分配,一部分帶動第二電動發(fā)電機MG2發(fā)電,一部分從齒圈4輸出。
6)第二混聯(lián)驅(qū)動模式
動力傳動系統(tǒng)1000處于第二混聯(lián)驅(qū)動模式時,發(fā)動機200工作,第一電動發(fā)電機MG1為發(fā)電機,第二電動發(fā)電機MG2為電動機,第二離合裝置C2斷開且第三離合裝置C3接合。
具體而言,第二電動發(fā)電機MG2的動力從行星架3輸出,發(fā)動機200的動力經(jīng)過行星齒輪機構(gòu)P的分配,一部分帶動第一電動發(fā)電機MG1發(fā)電,一部分從行星架3輸出。
簡言之,動力傳動系統(tǒng)1000具有兩種混聯(lián)驅(qū)動模式,在混聯(lián)驅(qū)動模式時,通過調(diào)節(jié)電動發(fā)電機的轉(zhuǎn)速使發(fā)動機200可以保持在高效率轉(zhuǎn)速區(qū)間行駛,并且通過選擇性接合第二離合裝置C2和第三離合裝置C3之一,使與接合的離合裝置相連的電動發(fā)電機作為驅(qū)動電機輸出動力,而另外一個電動發(fā)電機作為發(fā)電機,這樣設(shè)置使混聯(lián)驅(qū)動模式具有兩個擋位,提高動力傳動系統(tǒng)的調(diào)速能力。
7)、并聯(lián)驅(qū)動模式
動力傳動系統(tǒng)1000處于并聯(lián)驅(qū)動模式時,發(fā)動機200工作,第一電動發(fā)電機MG1和第二電動發(fā)電機MG2中的至少一個為電動機,即第一電動發(fā)電機MG1和第二電動發(fā)電機MG2中的一個為電動機或者兩者均為電動機,第二離合裝置C2和第三離合裝置C3均接合。
具體而言,由于第二離合裝置C2和第三離合裝置C3均接合,齒圈4與行星架3接合,行星齒輪機構(gòu)P作為一個整體轉(zhuǎn)動,發(fā)動機200通過行星齒輪機構(gòu)P、第二離合裝置C2和第三離合裝置C3直接輸出動力的同時,可以選擇兩個電動發(fā)電機中的一個或者兩個一起與發(fā)動機200共同驅(qū)動車輛,使動力傳動系統(tǒng)1000具有很好的動力性,可以滿足起步、加速和上坡時的動力需求。
8)、駐車發(fā)電模式,即第一電動發(fā)電機MG1和第二電動發(fā)電機MG2共同發(fā)電模式
動力傳動系統(tǒng)1000處于駐車發(fā)電模式時,發(fā)動機200工作,第一電動發(fā)電機MG1和第二電動發(fā)電機MG2均為發(fā)電機,第二離合裝置C2和第三離合裝置C3均斷開。
具體而言,發(fā)動機200工作在高效轉(zhuǎn)速區(qū)間,同時帶動第一電動發(fā)電機MG1和第二電動發(fā)電機MG2發(fā)電,使駐車發(fā)電效率最大化。
9)、第一制動能回收模式,即第一電動發(fā)電機MG1單獨回收制動能模式
動力傳動系統(tǒng)1000處于第一制動能回收模式時,第一電動發(fā)電機MG1為發(fā)電機且第二電動發(fā)電機MG2不工作,第二離合裝置C2接合且第三離合裝置C3斷開。
具體而言,車輪400通過動力輸出部300帶動第一電動發(fā)電機MG1發(fā)電以回收制動能量。
10)、第二制動能回收模式,即第二電動發(fā)電機MG2單獨回收制動能模式
動力傳動系統(tǒng)1000處于第二制動能回收模式時,第一電動發(fā)電機MG1不工作且第二電動發(fā)電機MG2為發(fā)電機,第二離合裝置C2斷開且第三離合裝置C3接合。
具體而言,車輪400通過動力輸出部300帶動第二電動發(fā)電機MG2發(fā)電以回收制動能量。
11)、第三制動能回收模式,即第一電動發(fā)電機MG1和第二電動發(fā)電機MG2共同回收制動能模式
動力傳動系統(tǒng)1000處于第三制動能回收模式時,第一電動發(fā)電機MG1和第二電動發(fā)電機MG2均為發(fā)電機,第二離合裝置C2和第三離合裝置C3均接合。
具體而言,車輪400通過動力輸出部300同時帶動第一電動發(fā)電機MG1和第二電動發(fā)電機MG2發(fā)電以回收制動能量。
下面參照圖2所示描述根據(jù)本發(fā)明的動力傳動系統(tǒng)1000的第二個實施例。
如圖2所示的動力傳動系統(tǒng)1000的第二個實施例中,動力傳動系統(tǒng)1000包括發(fā)動機200、動力輸入軸1、第一電動發(fā)電機MG1、第二電動發(fā)電機MG2、行星齒輪機構(gòu)P、動力輸 出部300、第二離合裝置C2、第三離合裝置C3和第一離合裝置C1。可選地,第一離合裝置C1可以為離合器。
也就是說,圖2所示的動力傳動系統(tǒng)1000在圖1的基礎(chǔ)上增加了一個,第一離合裝置C1,第一離合裝置C1設(shè)在發(fā)動機200的曲軸與動力輸入軸1之間,通過設(shè)置第一離合裝置C1,在不需要發(fā)動機200工作時,例如第一純電動模式、第二純電動模式、第三純電動模式、第一制動能回收模式、第二制動能回收模式、第三制動能回收模式時,避免第一電動發(fā)電機MG1動力輸出時使發(fā)動機200的曲軸發(fā)生隨動的現(xiàn)象,避免不必要的能量損耗,有利于提升動力傳動系統(tǒng)1000的工作效率。
特別是,通過設(shè)置第一離合裝置C1可以實現(xiàn)兩個電動發(fā)電機同時驅(qū)動的第三純電動工作模式,此時第二離合裝置C2和第三離合裝置C3均接合,且第一離合裝置C1斷開以避免發(fā)動機200空轉(zhuǎn)。
也就是說,第一離合裝置C1具有接合和斷開兩種工作狀態(tài),第一離合裝置C1接合時,動力輸入軸1和發(fā)動機200的曲軸接合可同步轉(zhuǎn)動,第一離合裝置C1斷開時,動力輸入軸1和發(fā)動機200的曲軸分離可單獨轉(zhuǎn)動。
下面參照圖3所示描述根據(jù)本發(fā)明的動力傳動系統(tǒng)1000的第三個實施例。
如圖3所示的動力傳動系統(tǒng)1000的第三個實施例中在圖1的基礎(chǔ)上更改了動力輸出部300的實施方式。
在一些實施例中,動力輸出部300可以包括第一軸16、第二軸17、剛性連接在第一軸16上的多個主動齒輪、空套在第二軸17上的多個從動齒輪、剛性連接在第二軸17上的輸出齒輪15和至少一個同步器。其中,第一軸16與第三輸入軸8同軸相連,第二軸17與第一軸16平行設(shè)置。
多個主動齒輪與多個從動齒輪一一對應(yīng)地嚙合,輸出齒輪15與差速器從動齒輪18嚙合以將動力經(jīng)差速器100傳遞給車輪400。同步器用于將對應(yīng)擋位的多個從動齒輪中的一個與第二軸17同步,進(jìn)而使動力輸出部300可以該擋位輸出。由此,動力輸出部300可以以多個擋位輸出,使動力傳動系統(tǒng)1000的速度范圍更廣。
在如圖3所示的一個具體的實施例中,動力輸出部300包括第一軸16、第二軸17、剛性連接在第一軸16上的第一主動齒輪11和第二主動齒輪13、空套在第二軸17上的第一從動齒輪12和第二從動齒輪14、剛性連接在第二軸17上的輸出齒輪15和一二擋同步器S。其中,第一軸16與第三輸入軸8同軸相連,第二軸17與第一軸16平行設(shè)置。
第一主動齒輪11與第一從動齒輪12嚙合且第二主動齒輪13與第二從動齒輪14嚙合,輸出齒輪15與差速器從動齒輪18嚙合以將動力經(jīng)差速器100傳遞給車輪400。一二擋同步器S用于將第一從動齒輪12和第二從動齒輪14中的一個與第二軸17同步,進(jìn)而使動力 輸出部300可以以兩個擋位輸出,分別用于高速和低速行駛。
如圖1-圖3所示,第一電動發(fā)電機MG1的轉(zhuǎn)子R1為中空結(jié)構(gòu),行星齒輪機構(gòu)P設(shè)在第一電動發(fā)電機MG1的轉(zhuǎn)子R1的中空結(jié)構(gòu)內(nèi),第二電動發(fā)電機MG2的轉(zhuǎn)子R2為中空結(jié)構(gòu),第二電動發(fā)電機MG2的轉(zhuǎn)子R2空套在動力輸入軸1上。由此充分利用徑向空間,節(jié)省軸向空間,使動力傳動系統(tǒng)1000的布置更緊湊。
有利地,第二電動發(fā)電機MG2、第一電動發(fā)電機MG1、第二離合裝置C2、第三離合裝置C3和動力輸出部300與發(fā)動機200的距離在動力輸入軸1的軸向上依次增加??蛇x地,發(fā)動機200可以橫置也可以縱置。這樣的布置結(jié)構(gòu),使發(fā)動機200與電動發(fā)電機相鄰設(shè)置有利于動力傳輸,減少傳動路徑上的能量消耗。
綜上而言,根據(jù)本發(fā)明實施例的動力傳動系統(tǒng)1000,通過行星齒輪機構(gòu)P與兩個離合裝置結(jié)合,使動力傳動系統(tǒng)1000具有多種工作模式,例如兩個電動發(fā)電機之一單獨驅(qū)動或兩個電動發(fā)電機同時驅(qū)動,兩個速比的混聯(lián)驅(qū)動模式,發(fā)動機200直接驅(qū)動和三動力源共同驅(qū)動模式。特別地,根據(jù)本發(fā)明實施例的動力傳動系統(tǒng)1000,增加了發(fā)動機200直接驅(qū)動模式和兩個擋位的混聯(lián)驅(qū)動模式。在高速行駛時,兩個離合裝置同時接合使行星架3和齒圈4相互連接,發(fā)動機200可以直接輸出動力,避免了電動發(fā)電機發(fā)電、電動發(fā)電機驅(qū)動的能量轉(zhuǎn)換過程的能量損失,提高了動力傳動系統(tǒng)1000在高速工況時的經(jīng)濟性。在混聯(lián)驅(qū)動模式時,通過調(diào)節(jié)電動發(fā)電機的轉(zhuǎn)速使發(fā)動機200可以保持在高效率轉(zhuǎn)速區(qū)間行駛,并且通過選擇性接合兩個離合裝置之一,使與接合的離合裝置相連的電動發(fā)電機作為驅(qū)動電機輸出動力,而另外一個電動發(fā)電機作為發(fā)電機,這樣設(shè)置使混聯(lián)驅(qū)動模式具有兩個擋位,提高動力傳動系統(tǒng)1000的調(diào)速能力,在兩個離合裝置同時接合時,兩個電動發(fā)電機同時驅(qū)動或者兩個電動發(fā)電機和發(fā)動機200同時驅(qū)動,使系統(tǒng)具有很好的動力性,可以滿足起步、加速和上坡時的動力需求。在駐車發(fā)電模式時,兩個離合裝置均分離,發(fā)動機200工作在高效轉(zhuǎn)速區(qū)間,兩個電動發(fā)電機同時發(fā)電使發(fā)電效率最大化。
綜上所述,本發(fā)明具有更寬轉(zhuǎn)速范圍的經(jīng)濟性,也具有很強的動力性。
此外,根據(jù)本發(fā)明的動力傳動系統(tǒng)1000,在第一電動發(fā)電機MG1、行星齒輪機構(gòu)P、第二電動發(fā)電機MG2、第二離合裝置C2、第三離合裝置C3以及動力輸出部300的連接關(guān)系以及工作狀態(tài)的基礎(chǔ)上,創(chuàng)造性地布置第一電動發(fā)電機MG1、行星齒輪機構(gòu)P、第二電動發(fā)電機MG2、第二離合裝置C2、第三離合裝置C3以及動力輸出部300的位置,不僅實現(xiàn)了多種不同的工作模式,且各工作模式適用于不同的工況,并確保了極佳燃油經(jīng)濟性和舒適性,且模式切換結(jié)構(gòu)簡單,還使動力傳動系統(tǒng)1000的整體結(jié)構(gòu)緊湊,布置空間小,結(jié)構(gòu)簡單易實現(xiàn)。
簡言之,根據(jù)本發(fā)明實施例的動力傳動系統(tǒng)1000,工作模式多樣且各工作模式切換簡 單,車輛低速、高速行駛時都有良好的經(jīng)濟,低速時,發(fā)動機穩(wěn)定工作在經(jīng)濟轉(zhuǎn)速區(qū)間;高速時,發(fā)動機200直接機械地輸出,效率高,特別是發(fā)動機200可通過排單級行星齒輪機構(gòu)P直接輸出動力,提升了高速工況的經(jīng)濟性,同時駐車發(fā)電模式時,兩個電動發(fā)電機均發(fā)電,發(fā)電效率高,且實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡單、布置緊湊。
下面簡單描述根據(jù)本發(fā)明實施例的車輛,該車輛包括上述的動力傳動系統(tǒng)1000,從而具有經(jīng)濟性高、能量轉(zhuǎn)換損失小且駐車發(fā)電效率高等優(yōu)點。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中,“多個”的含義是至少兩個,例如兩個,三個等,除非另有明確具體的限定。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以是電連接或彼此可通訊;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系,除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸,或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或僅僅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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng) 域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。