動力傳動系統及具有該動力傳動系統的車輛的製作方法
2023-06-12 08:22:26 1
動力傳動系統及具有該動力傳動系統的車輛的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種動力傳動系統及具有該動力傳動系統的車輛。該動力傳動系統包括：發動機、雙轉子電機，雙轉子電機包括內轉子和外轉子，發動機與內轉子之間設置有離合裝置；行星齒輪機構，行星齒輪機構包括太陽輪、行星輪、行星架和齒圈，太陽輪與內轉子相連，齒圈與外轉子相連，行星架適於將來自發動機和/或雙轉子電機的動力輸出給車輪；用於制動齒圈的第一換擋執行元件、用於制動太陽輪的第二換擋執行元件。本實用新型的動力傳動系統，具有體積小、結構簡單、成本低等特點，可以實現純電動和混動的無極調速功能，改善發動機的燃油經濟性，提高發動機的動力輸出性能，改善傳動效率。
【專利說明】動力傳動系統及具有該動力傳動系統的車輛
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汽車構造【技術領域】，尤其是涉及一種動力傳動系統及具有該動力傳動系統的車輛。
【背景技術】
[0002]傳統混合動力汽車中，為了實現純電工況、混動工況等多種複雜工況，並且在每個工況都期望實現發動機的最大輸出效率，因此對於傳動系統的構造要求較高，傳動系統零部件多、結構複雜、體積龐大，一般都需要設置至少兩個電機，成本高，控制策略複雜。
實用新型內容
[0003]本實用新型旨在至少在一定程度上解決現有技術中的上述技術問題之一。
[0004]為此，本實用新型的一個目的在於提出一種動力傳動系統，該動力傳動系統設置有一個發動機和一個雙轉子電機以及一個行星齒輪機構，零部件少，體積小，結構簡單，可以實現多種複雜工況。
[0005]本實用新型的另一個目的在於提出一種具有上述動力傳動系統的車輛。
[0006]根據本實用新型實施例的動力傳動系統，包括:發動機、雙轉子電機，所述雙轉子電機包括內轉子和外轉子，所述發動機與所述內轉子之間設置有離合裝置；行星齒輪機構，所述行星齒輪機構包括太陽輪、行星輪、行星架和齒圈，所述齒圈與所述太陽輪同軸布置且所述齒圈位於所述太陽輪的外側，所述行星輪設在所述行星架上且所述行星輪分別與所述太陽輪和所述齒圈嚙合，所述太陽輪與所述內轉子相連，所述齒圈與所述外轉子相連，所述行星架適於將來自所述發動機和/或所述雙轉子電機的動力輸出給車輪；以及用於制動所述齒圈的第一換擋執行元件、用於制動所述太陽輪的第二換擋執行元件。
[0007]根據本實用新型實施例的動力傳動系統，具有體積小、結構簡單、成本低等特點，可以實現純電動和混動的無極調速功能，改善發動機的燃油經濟性，提高發動機的動力輸出性能，改善傳動效率。
[0008]另外，根據本實用新型實施例的動力傳動系統，還可以具有如下附加技術特徵:
[0009]根據本實用新型的一些實施例，所述離合裝置包括離合器。
[0010]根據本實用新型的一些實施例，所述第一換擋執行元件和所述第二換擋執行元件為同一個鎖止機構，所述鎖止機構具有第一鎖止位置、第二鎖止位置和解鎖位置，所述鎖止機構位於所述第一鎖止位置時所述鎖止機構鎖止所述齒圈，所述鎖止機構位於所述第二鎖止位置時所述鎖止機構鎖止所述太陽輪，所述鎖止機構位於所述解鎖位置時所述鎖止機構釋放所述齒圈和所述太陽輪。
[0011]根據本實用新型的一些實施例，所述第一換擋執行元件為第一制動器，所述第二換擋執行元件為第二制動器。
[0012]根據本實用新型的一些實施例，所述行星齒輪機構為單排單級行星齒輪機構。
[0013]根據本實用新型的一些實施例，所述發動機、所述雙轉子電機和所述行星齒輪機構同軸布置。
[0014]根據本實用新型的一些實施例，所述雙轉子電機位於所述發動機與所述行星齒輪機構之間。
[0015]根據本實用新型另一方面實施例的車輛，包括上述的動力傳動系統。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是根據本實用新型一個實施例的動力傳動系統的示意圖；
[0017]圖2是根據本實用新型另一個實施例的動力傳動系統的示意圖；
[0018]圖3-圖6是圖1中所示動力傳動系統處於不同工作模式的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0020]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」 「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，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、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0021]此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，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特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本實用新型的描述中，「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。
[0022]在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，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；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0023]在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵之「上」或之「下」可以包括第一和第二特徵直接接觸，也可以包括第一和第二特徵不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特徵接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」包括第一特徵在第二特徵正上方和斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」包括第一特徵在第二特徵正下方和斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。
[0024]下面結合圖1-圖6對根據本實用新型實施例的動力傳動系統100進行詳細描述。
[0025]根據本實用新型實施例的動力傳動系統100可以包括發動機1、雙轉子電機2、行星齒輪機構4、第一換擋執行元件51和第二換擋執行元件52。
[0026]雙轉子電機2包括內轉子21和外轉子22兩個轉子，外轉子22同軸地套設在內轉子21外，發動機I與內轉子21之間可以設置有離合裝置3，通過離合裝置3的接合與斷開，可以實現發動機I與內轉子21之間的動力傳遞。可選地，離合裝置3可以是電磁式離合器，但不限於此。
[0027]行星齒輪機構4包括太陽輪41、行星輪42、行星架43和齒圈44，在一些實施例中，行星齒輪機構4可以是單排單級行星齒輪機構4，具體而言，太陽輪41處於中心位置，齒圈44同軸地布置在太陽輪41的外側，行星輪42為一排且設置在太陽輪41與齒圈44之間，每個行星輪42分別與齒圈44內嚙合且與太陽輪41外嚙合，每個行星輪42可通過相應的齒輪軸設置在行星架43上。
[0028]如圖1所示，太陽輪41與內轉子21相連，例如太陽輪41與內轉子21之間可以通過一根連接軸54進行連接，齒圈44與外轉子22相連，行星架43可與車輛的差速器6配合傳動，從而將來自發動機I和/或雙轉子電機2的動力輸出給車輪7，驅動車輛行駛。
[0029]結合圖2所示，第一換擋執行元件51用於制動齒圈44，換言之，第一換擋執行元件51制動齒圈44時，齒圈44不動，在第一換擋執行元件51釋放齒圈44時，齒圈44可繞太陽輪41的中心軸線旋轉。類似地，第二換擋執行元件52用於制動太陽輪41，換言之，第二換擋執行元件52制動太陽輪41時，太陽輪41不動，在第二換擋執行元件52釋放太陽輪41時,太陽輪41可繞自身軸線旋轉。
[0030]在本實用新型的一些實施例中，如圖1所示，第一換擋執行元件和第二換擋執行元件可為同一鎖止機構53，該鎖止機構53可以具有兩個鎖止位置和一個解鎖位置。如圖3和圖5所示，在鎖止機構53位於第一鎖止位置時鎖止機構53鎖止齒圈44，從而實現制動齒圈44的目的。如圖4所示，在鎖止機構53位於第二鎖止位置時鎖止機構53鎖止太陽輪41，從而實現制動太陽輪41的目的。如圖1和圖6所示，在鎖止機構53位於解鎖位置時鎖止機構53釋放齒圈44和太陽輪41，從而齒圈44和太陽輪41可自由轉動。
[0031]但是，本實用新型並不限於此，在其它實施例中，如圖2所示，第一換擋執行元件51還可以是第一制動器，第二換擋執行元件52還可以為第二制動器，第二制動器可以通過制動連接軸54而間接制動太陽輪41。
[0032]進一步，發動機1、雙轉子電機2和行星齒輪機構4可以是同軸布置的，換言之，發動機I的曲軸的旋轉軸線、雙轉子電機2的內轉子21、外轉子22的旋轉軸線以及太陽輪41的旋轉軸線是重合的，由此使得動力傳動系統100的結構更加緊湊。可選地，雙轉子電機2可以位於發動機I與行星齒輪機構4之間。
[0033]根據本實用新型實施例的動力傳動系統100，可以實現純電動、混動等多種工況。下面以第一換擋執行元件和第二換擋執行元件為同一鎖止機構53為例說明。
[0034]首先描述純電動工況，純電動工況可以進一步分為內轉子驅動純電工況和外轉子驅動純電工況。
[0035]如圖3所示，在動力傳動系統100處於內轉子驅動純電工況時，離合裝置3處於斷開狀態，發動機I不工作，內轉子21旋轉並將動力輸出給太陽輪41,鎖止機構53位於第一鎖止位置從而制動齒圈44，動力通過行星架43輸出給差速器6，由差速器6分配給車輪7，從而驅動車輛行駛。
[0036]如圖4所示，在動力傳動系統100處於外轉子驅動純電工況時，離合裝置3處於斷開狀態，發動機I不工作，外轉子22旋轉並將動力輸出給齒圈44，鎖止機構53位於第二鎖止位置從而制動太陽輪41，動力通過行星架43輸出給差速器6，由差速器6分配給車輪7，從而驅動車輛行駛。
[0037]其次描述混動工況，混動工況可以進一步分為內轉子21、發動機I混動工況和內轉子21、外轉子22、發動機I混動工況。
[0038]如圖5所示，在動力傳動系統100處於內轉子21、發動機I混動工況，離合裝置3處於接合狀態，內轉子21可以調節發動機I的轉速，從而使得發動機I能夠一直處於最佳的燃油經濟區工作，鎖止機構53位於第一鎖止位置從而制動齒圈44，動力最終可通過行星架43輸出給差速器6，由差速器6分配給車輪7，從而驅動車輛行駛。
[0039]如圖6所示，在動力傳動系統100處於內轉子21、外轉子22、發動機I混動工況時，離合裝置3處於接合狀態，內轉子21可以調節發動機I的轉速，從而使得發動機I能夠一直處於最佳的燃油經濟區工作，同時外轉子22將動力輸出給齒圈44，來自齒圈44和太陽輪41的動力在行星架43處耦合後輸出給差速器6，由差速器6分配給車輪7，從而驅動車輛行駛。
[0040]對於上述的純電動工況而言，可以解決車輛起步或車速較低時油耗高的問題，並可基於行星齒輪機構4實現無極調速的目的，提高傳動效率。對於混動工況而言，來自發動機I或者來自發動機I和外轉子22的動力可在行星齒輪機構4耦合後輸出給車輪7，動力性強，並且基於行星齒輪機構4同樣可以實現無極調速目的，進一步提高傳動效率
[0041]綜上，根據本實用新型實施例的動力傳動系統100，具有體積小、結構簡單、成本低等特點，可以實現純電動和混動的無極調速功能，改善發動機I的燃油經濟性，提高發動機I的動力輸出性能，改善傳動效率。
[0042]此外，根據本實用新型的實施例進一步提供了包括如上所述的動力傳動系統100的車輛。應當理解的是，根據本實用新型實施例的車輛的其它構成例如行駛系統、轉向系統、制動系統等均已為現有技術且為本領域的普通技術人員所熟知，因此對習知結構的詳細說明此處進行省略。
[0043]在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、機構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術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，描述的具體特徵、機構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例進行接合和組合。
[0044]儘管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【權利要求】
1.一種動力傳動系統，其特徵在於，包括: 發動機、雙轉子電機，所述雙轉子電機包括內轉子和外轉子，所述發動機與所述內轉子之間設置有離合裝置； 行星齒輪機構，所述行星齒輪機構包括太陽輪、行星輪、行星架和齒圈，所述齒圈與所述太陽輪同軸布置且所述齒圈位於所述太陽輪的外側，所述行星輪設在所述行星架上且所述行星輪分別與所述太陽輪和所述齒圈嚙合，所述太陽輪與所述內轉子相連，所述齒圈與所述外轉子相連，所述行星架適於將來自所述發動機和/或所述雙轉子電機的動力輸出給車輪；以及 用於制動所述齒圈的第一換擋執行元件、用於制動所述太陽輪的第二換擋執行元件。
2.根據權利要求1所述的動力傳動系統，其特徵在於，所述離合裝置包括離合器。
3.根據權利要求1所述的動力傳動系統，其特徵在於，所述第一換擋執行元件和所述第二換擋執行元件為同一個鎖止機構，所述鎖止機構具有第一鎖止位置、第二鎖止位置和解鎖位置，所述鎖止機構位於所述第一鎖止位置時所述鎖止機構鎖止所述齒圈，所述鎖止機構位於所述第二鎖止位置時所述鎖止機構鎖止所述太陽輪，所述鎖止機構位於所述解鎖位置時所述鎖止機構釋放所述齒圈和所述太陽輪。
4.根據權利要求1所述的動力傳動系統，其特徵在於，所述第一換擋執行兀件為第一制動器，所述第二換擋執行元件為第二制動器。
5.根據權利要求1所述的動力傳動系統，其特徵在於，所述行星齒輪機構為單排單級行星齒輪機構。
6.根據權利要求1所述的動力傳動系統，其特徵在於，所述發動機、所述雙轉子電機和所述行星齒輪機構同軸布置。
7.根據權利要求1所述的動力傳動系統，其特徵在於，所述雙轉子電機位於所述發動機與所述行星齒輪機構之間。
8.—種車輛,其特徵在於,包括根據權利要求1-7中任一項所述的動力傳動系統。
【文檔編號】B60K6/36GK203974526SQ201420326180
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年6月18日 優先權日:2014年6月18日
【發明者】候海傑, 吳世超, 翁浩宇, 劉進, 陳方武 申請人:長城汽車股份有限公司