本公开涉及车辆技术领域,具体地,涉及一种混合动力驱动系统及车辆。
背景技术:
近年来,科研人员进行了多种尝试以开发能够提高燃料效率的新的变速器系统,其中dct(dualclutchtransmission,双离合变速器)作为新的变速器系统备受瞩目。由于dct利用了两个离合器来实现变速,且用于传输动力的两个轴是相互平行设置的,使得变速器整体结构的长度缩短、变速效率优异。然而,在车辆上使用包括dct在内的变速器时,变速档越多时,变速会越柔和,而且能够降低油耗,但是,为了增加变速档,常常需要相应地增加齿轮组,在这种情况下,其结构通常比较复杂,不仅使dct总重量增加,而且总长度也会变长,使得占用空间较大,成本较高。
技术实现要素:
为克服现有技术中存在的问题,本公开提供一种混合动力驱动系统及车辆。
为了实现上述目的,本公开提供一种混合动力系统,包括:
发动机;
变速器;
所述变速器包括双离合器,所述双离合器具有第一输出轴和第二输出轴,所述发动机的输出轴和所述双离合器的输入端相连,
所述变速器还包括第一轴和第二轴,第一主动齿轮连接于所述第一输出轴,第一从动齿轮可选择地连接于所述第一轴,第二从动齿轮可选择地连接于所述第二轴,所述第一主动齿轮分别与所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮啮合,
第二主动齿轮连接于所述第二输出轴,第三从动齿轮可选择地连接于所述第二轴,第四从动齿轮可选择地连接于所述第一轴,所述第二主动齿轮与所述第三从动齿轮啮合,
第一减速齿轮连接于所述第一轴,第二减速齿轮连接于所述第二轴,所述第一减速齿轮与所述第二减速齿轮啮合,
电机;所述电机的电机齿轮与所述第四从动齿轮啮合,
差速器;所述差速器的差速器输入齿轮与所述第一减速齿轮啮合。
可选地,所述变速器还包括第一同步器、第五从动齿轮以及第三轴,所述第五从动齿轮和所述第二从动齿轮通过所述第一同步器可选择地与所述第二轴连接,第一中间齿轮和第二中间齿轮连接于所述第三轴,所述第四从动齿轮与所述第一中间齿轮啮合,所述第五从动齿轮与所述第二中间齿轮啮合。
可选地,所述变速器还包括相互啮合的第三主动齿轮和第六从动齿轮,所述第三主动齿轮连接于所述第一输出轴,所述第六从动齿轮和所述第一从动齿轮通过第二同步器可选择地连接于所述第一轴。
可选地,所述变速器还包括第四轴和第三中间齿轮,所述第三中间齿轮与所述第四轴连接,所述第三中间齿轮分别与所述电机齿轮和所述第四从动齿轮啮合。
可选地,所述变速器还包括与所述第二输出轴连接的第四中间齿轮,所述第四中间齿轮分别与所述第四从动齿轮和第一中间齿轮啮合。
可选地,所述变速器还包括第三同步器,所述第三从动齿轮通过所述第三同步器可选择地连接于所述第二轴。
可选地,所述变速器还包括第四同步器和可选择地连接于所述第一轴的第七从动齿轮,所述第四从动齿轮和所述第七从动齿轮通过所述第四同步器可选择地连接于所述第一轴,所述第七从动齿轮和所述第二主动齿轮啮合。
可选地,所述双离合器位于所述第一主动齿轮和第二主动齿轮的同一侧,所述第一输出轴空套在所述第二输出轴上。
可选地,所述变速器包括壳体,所述第一减速齿轮、所述第二减速齿轮和所述双离合器位于所述壳体外部,所述第一主动齿轮、所述第二主动齿轮、所述第一从动齿轮、所述第二从动齿轮、所述第三从动齿轮、所述第四从动齿轮位于所述壳体内部。
本公开还提供了一种车辆,包括本公开提供的混合动力驱动系统。
通过上述技术方案,至少可以达到如下技术效果:
由第一主动齿轮与第一从动齿轮进行动力传输时可以形成变速器的一个档位,由第一主动齿轮与第一从动齿轮且电机齿轮与第四从动齿轮进行动力传输时可以形成变速器的另一个档位,由第一主动齿轮与第二从动齿轮进行动力传输时可以形成变速器的又一个档位,由第二主动齿轮与第三从动齿轮且电机齿轮与第四从动齿轮进行动力传输时可以形成变速器的再一个档位,由电机齿轮与第四从动齿轮进行动力传输时可以形成变速器的再一个档位,齿轮的复用率更高,相对于现有技术中为了增加变速档位而增加齿轮组的方式,本公开简化了变速器结构,使变速档位齿轮的数量减少进而减少系统的轴向尺寸,从而使变速器的重量更轻、结构更为紧凑,降低了变速器的制造成本。此外,发动机输出的驱动力可用于驱动车轮转动,也可用于驱动电机转动以使其进行发电,并将产生的电量存储在车辆的动力电池中,电机输出的驱动力也可以用于驱动车轮转动,从而使本公开提供的动力混合驱动系统能够实现纯电、纯油和混合动力驱动的功能,提高燃料效率和动力性。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是根据本公开一示例性实施例示出的一种混合动力驱动系统的示意性原理图;
图2示出了本公开混合动力驱动系统工作在纯电模式下一档的动力传递路径示意图,其中,粗实线为动力传递路径;
图3示出了本公开混合动力驱动系统工作在纯电模式下二档的动力传递路径示意图,其中,粗实线为动力传递路径;
图4示出了本公开混合动力驱动系统工作在纯电模式下三档的动力传递路径示意图,其中,粗实线为动力传递路径;
图5示出了本公开混合动力驱动系统工作在纯油模式下三档的动力传递路径示意图,其中,粗实线为动力传递路径;
图6示出了本公开混合动力驱动系统工作在纯油模式下四档的动力传递路径示意图,其中,粗实线为动力传递路径;
图7示出了本公开混合动力驱动系统工作在纯油模式下五档的动力传递路径示意图,其中,粗实线为动力传递路径;
图8示出了本公开混合动力驱动系统工作在混动模式下四档的动力传递路径示意图,其中,粗实线为动力传递路径;
图9示出了本公开混合动力驱动系统工作在混动模式下五档的动力传递路径示意图,其中,粗实线为动力传递路径;
图10示出了本公开混合动力驱动系统工作在混动模式下六档的动力传递路径示意图,其中,粗实线为动力传递路径。
附图标记
1第一主动齿轮2第一从动齿轮
3第二从动齿轮4第二主动齿轮
5第三从动齿轮6第四从动齿轮
7第一减速齿轮8第二减速齿轮
9电机齿轮10差速器输入齿轮
11第五从动齿轮12第一中间齿轮
13第二中间齿轮14第三主动齿轮
15第六从动齿轮16第三中间齿轮
17第四中间齿轮18第七从动齿轮
a第一同步器b第二同步器
c第三同步器d第四同步器
a第一轴b第二轴
c第三轴d第四轴
101发动机102电机
103差速器201双离合器
211第一输出轴212第二输出轴
213轴承
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
在本公开中,本公开的说明书和权利要求书以及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必理解为特定的顺序或先后次序。
如图1至图10所示,本公开提供一种混合动力驱动系统,包括发动机101、变速器、电机102和差速器103;变速器包括双离合器201,双离合器201具有第一输出轴211和第二输出轴212,发动机101的输出轴与双离合器201的输入端相连。公知地,双离合器的输入端可以与第一输出轴211和第二输出轴212中的一者传动连接,从而使得发动机101的输出轴传递的动力可以通过第一输出轴211和第二输出轴212中的一者输出。可选地,发动机可以为汽油机,也可以为柴油机,本公开对发动机的具体类型不作限制。
变速器还可以包括第一轴a和第二轴b,第一主动齿轮1连接于第一输出轴211,第一从动齿轮2可选择地连接于第一轴a,第二从动齿轮3可选择地连接于第二轴b,第一主动齿轮1分别与第一从动齿轮2和第二从动齿轮3啮合,从而驱动第一从动齿轮2和第二从动齿轮3转动。第二主动齿轮4连接于第二输出轴212,第三从动齿轮5可选择地连接于第二轴b,第四从动齿轮6可选择地连接于第一轴a,第二主动齿轮4与第三从动齿轮5啮合,从而驱动第三从动齿轮5转动。第一减速齿轮7连接于第一轴a,第二减速齿轮8连接于第二轴b,第一减速齿轮7与第二减速齿轮8啮合,从而驱动第二减速齿轮8转动。
其中,电机102的电机齿轮9与第四从动齿轮6啮合,差速器103的差速器输入齿轮10与第一减速齿轮7啮合。电机102可以通过电机齿轮9向变速器输入动力,将电能转化为机械能,也可以通过电机齿轮9接收来自变速器输出的动力,将机械能转化为电能。可选地,电机102的电机齿轮9可以是安装在电机102的输出轴上的齿轮,电机齿轮9与电机102的输出轴同步转动。
需要说明的是,上文及下文提到的齿轮与轴之间的“连接”是指齿轮与轴之间动力耦合连接,即,齿轮周向锁止地安装在轴上,齿轮与轴同步转动,连接方式包括但不限于轴与齿轮花键连接及其他方式的连接。此外,上文及下文提到的轴与齿轮之间的“可选择地连接”是指齿轮可以与轴动力耦合连接,即,齿轮周向锁止地安装在轴上,齿轮和轴同步转动并传递扭矩;或者,齿轮可以空套在轴上,即,齿轮与轴可以发生相对转动,此时齿轮与轴之间不传递扭矩。
另外,上文及下文提及的两个齿轮之间的“啮合”可以是直接啮合,也可以是间接啮合,例如,两个齿轮通过中间齿轮啮合,即,两个齿轮均与中间齿轮啮合,从而通过该中间齿轮传动连接。另外,在啮合时,若一个齿轮转动,则将带动与之啮合的齿轮转动,对此,为了减少冗余,本公开的实施例不再进行说明。
通过控制上述双离合器201的工作状态以及变速器中的齿轮与其对应的轴的动力耦合连接关系,变速器可以具有多个档位,发动机101和/或电机102可以通过变速器输出多种不同的转速和转矩,使差速器103驱动车轮转动,以使行驶的车辆很好地适应行车环境。
具体地,发动机101和/或电机102输出的驱动力可通过变速器中的第一轴a和/或第二轴b经差速器103传递到车轮,进而驱动车轮转动。例如,如图4所示,当双离合器201的第一输出轴211与双离合器201的输入端传动连接时,可以使第一从动齿轮2与第一轴a连接,且第二从动齿轮3空套在第二轴b上,以使混合动力驱动系统具有第一工作状态,此时,发动机101的驱动力将通过第一输出轴211带动第一主动齿轮1转动,从而依次带动第一从动齿轮2、第一轴a、第一减速齿轮7、差速器输入齿轮10转动,以向差速器103输入一种转速和转矩。如图7所示,在第一工作状态的基础上,使第四从动齿轮6与第一轴a连接,可以使混合动力驱动系统具有第二工作状态,此时,若电机102处于放电状态(电能转化为机械能),电机102的驱动力将通过电机齿轮9传递至第四从动齿轮6,并带动第四从动齿轮6和第一轴a转动,电机102的驱动力与发动机101的驱动力叠加后共同通过第一减速齿轮7、差速器输入齿轮10输入差速器103;若电机102处于充电状态(机械能转化为电能),发动机101的驱动力通过第一轴a带动第四从动齿轮6转动,从而带动电机齿轮9转动,进而使电机102能够将机械能转化为电能。
如图6所示,当双离合器201的第一输出轴211与双离合器201的输入端传动连接时,可以使第二从动齿轮3与第二轴b连接,以使混合动力驱动系统具有第三工作状态,此时发动机101的驱动力将通过第一输出轴211带动第一主动齿轮1转动,从而依次带动第二从动齿轮3、第二轴b、第二减速齿轮8、第一减速齿轮7、差速器输入齿轮10转动,以向差速器103输入一种转速和转矩。
如图9所示,当双离合器201第二输出轴212与双离合器201的输入端传动连接时,可以使第三从动齿轮5与第二轴b连接,第四从动齿轮6与第一轴a连接,且电机102处于工作状态,以使混合动力系统具有第四工作状态,此时发动机101的驱动力将通过第二输出轴212带动第三从动齿轮5转动,进而依次带动第二轴b、第二减速齿轮8、第一减速齿轮7、差速器输入齿轮10、差速器103转动,若电机102处于放电状态,电机102的驱动力通过电机齿轮9传递至第四从动齿轮6并带动第一轴a转动,电机102的驱动力和发动机101的驱动力叠加并通过第一减速齿轮7输入差速器103;若电机102处于充电状态,发动机101的一部分驱动力通过第一轴a带动第四从动齿轮6转动,从而带动电机齿轮9转动,以使电机102能够将机械能转化为电能。
如图2所示,当双离合器210的第一输出轴211和第二输出轴212与双离合器201的输入端断开时,可以使电机102工作,第四从动齿轮6与第一轴a连接,以使混合动力驱动系统具有第五工作状态,此时电机102的驱动力通过电机齿轮9带动第四从动齿轮6转动,进而依次带动第一轴a、第一减速齿轮7、差速器输入齿轮10转动,以向差速器103输入一种转速和转矩。
也就是说,通过上述技术方案,由第一主动齿轮1与第一从动齿轮2进行动力传输时可以形成变速器的一个档位,由第一主动齿轮1与第一从动齿轮2且电机齿轮9与第四从动齿轮6进行动力传输时可以形成变速器的另一个档位,由第一主动齿轮1与第二从动齿轮3进行动力传输时可以形成变速器的又一个档位,由第二主动齿轮4与第三从动齿轮5且电机齿轮9与第四从动齿轮6进行动力传输时可以形成变速器的再一个档位,由电机齿轮9与第四从动齿轮6进行动力传输时可以形成变速器的再一个档位,齿轮的复用率更高,相对于现有技术中为了增加变速档位而增加齿轮组的方式,本公开简化了变速器结构,使变速档位齿轮的数量减少进而减少系统的轴向尺寸,从而使变速器的重量更轻、结构更为紧凑,降低了变速器的制造成本。此外,发动机101输出的驱动力可用于驱动车轮转动,也可用于驱动电机102转动以使其进行发电,并将产生的电量存储在车辆的动力电池中,电机102输出的驱动力也可以用于驱动车轮转动,从而使本公开提供的动力混合驱动系统能够实现纯电、纯油和混合动力驱动的功能,提高燃料效率和动力性。
在本公开提供的一种实施方式中,如图2所示,变速器还可以包括第一同步器a、第五从动齿轮11及第三轴c,第五从动齿轮11和第二从动齿轮3通过第一同步器a可选择地与第二轴b连接,第一中间齿轮12和第二中间齿轮13连接于第三轴c,第四从动齿轮6与第一中间齿轮12啮合,第五从动齿轮11与第二中间齿轮13啮合。
需要说明的是,齿轮通过同步器可选择地与轴连接是指同步器可在一定范围之内轴向窜动,以实现与不同档位齿轮的结合,完成选档。若同步器闭合,则该齿轮与轴锁止形成刚体,例如该齿轮周向锁止地连接在轴上;若同步器未闭合,则该齿轮与轴可以相对转动,例如该齿轮空套在轴上。例如,当第一同步器a与第五从动齿轮11结合时,第五从动齿轮11与第二轴b动力耦合连接,第二从动齿轮3空套在第二轴b上;当第一同步器a与第二从动齿轮3结合时,第二从动齿轮3与第二轴b动力耦合连接,第五从动齿轮11空套在第二轴b上。
示例地,如图10所示,当同步器a闭合右端时,第五从动齿轮11与第二轴b动力耦合连接第二轴b,使发动机101的输出轴与第二输出轴212连接,第三从动齿轮5与第二轴b连接,第四从动齿轮6与第一轴a连接,可以使混合动力驱动系统具有第六工作状态,这样,发动机101通过第二主动齿轮4、第三从动齿轮5传递的动力可以与电机102通过电机齿轮9、第四从动齿轮6、第一中间齿轮12、第二中间齿轮13、第五从动齿轮11传递的动力耦合后,由周向锁止地连接在第二轴b的第二减速齿轮8、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7、差速器输入齿轮10输出,从而实现动力的传递。
相应地,如图3所示,当同步器a闭合右端,第五从动齿轮11与第二轴b连接,且双离合器201的第一输出轴211和第二输出轴212均与发动机101断开时,混合动力驱动系统具有第七工作状态,电机102通过电机齿轮9、第四从动齿轮6、第一中间齿轮12、第二中间齿轮13、第五从动齿轮11、周向锁止地连接在第二轴b的第二减速齿轮8、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7、差速器输入齿轮10输出动力,从而实现动力传递。
在本公开的另一个实施例中,如图2所示,变速器还可以包括相互啮合的第三主动齿轮14和第六从动齿轮15,第三主动齿轮14连接于第一输出轴211,第六从动齿轮15和第一从动齿轮2通过第二同步器b可选择地连接于第一轴a。
示例地,如图5所示,当第二同步器b闭合右端时,第六从动齿轮15被周向锁止地连接在第一轴a上,此时,可以单独由发动机101通过第三主动齿轮14、第六从动齿轮15、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7、差速器输入齿轮10输出动力以实现动力的传递,使动力混合驱动系统具有第八工作状态。
此外,如图8所示,还可以由发动机101通过第三主动齿轮14、第六从动齿轮15、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7、差速器输入齿轮10输出的动力与电机102通过电机齿轮9、第四从动齿轮6、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7、差速器输入齿轮10输出的动力耦合后,实现动力的传递,使动力混合驱动系统具有第九工作状态。
在本公开的另一个实施例中,如图2所示,变速器还可以包括第四轴d和第三中间齿轮16,第三中间齿轮16与第四轴d连接,第三中间齿轮16分别与电机齿轮9和第四从动齿轮6啮合,以使电机102可以通过电机齿轮9、第三中间齿轮16、第四从动齿轮6、第一轴a、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7、差速器输入齿轮10输出动力。换言之,电机齿轮9与第四从动齿轮6通过第三中间齿轮16间接啮合,这种通过中间齿轮间接啮合的设置,可以改善变速器档位的传动比,使动力传递更加流畅。
在本公开的另一个实施例中,如图3所示,变速器还包括与第二输出轴212连接的第四中间齿轮17,第四中间齿轮17分别与第四从动齿轮6和第一中间齿轮12啮合,以使电机102可以通过电机齿轮9、第三中间齿轮16、第四从动齿轮6、第四中间齿轮17、第一中间齿轮12、第二中间齿轮13、第五从动齿轮11、周向锁止地连接在第二轴b的第二减速齿轮8、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7、差速器输入齿轮10输出动力。换言之,第一中间齿轮16和第四从动齿轮6通过第四中间齿轮17间接啮合,以改善变速器档位的传动比,使动力传递更加流畅。
在本公开的另一个实施例中,如图1所示,变速器还包括第三同步器c,第三从动齿轮5通过第三同步器c可选择地连接于第二轴b。
示例地,如图10所示,当第三同步器c闭合右端时,第三从动齿轮5被周向锁止地连接在第二轴b上,此时,可以由发动机101通过发动机101的输出轴、第二输出轴212、第二主动齿轮4、第三从动齿轮5、周向锁止地连接在第二轴b的第二减速齿轮8、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7、差速器输入齿轮10输出的动力与电机102通过电机齿轮9、第三中间齿轮16、第四从动齿轮6、第一中间齿轮12、第二中间齿轮13、第五从动齿轮11、周向锁止地连接在第二轴b的第二减速齿轮8、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7、差速器输入齿轮10输出动力耦合后,实现动力的传递。
此外,还可以单独由发动机101通过发动机101的输出轴、第二输出轴212、第二主动齿轮4、第三从动齿轮5、周向锁止地连接在第二轴b的第二减速齿轮8、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7、差速器输入齿轮10输出动力。
在本公开的另一个实施例中,变速器还包括第四同步器d和可选择地连接于第一轴a的第七从动齿轮18,第四从动齿轮6和第七从动齿轮18通过第四同步器d可选择地连接于第一轴a,第七从动齿轮18和第二主动齿轮4啮合。
示例地,如图3所示,当第四同步器d闭合左端时,第四从动齿轮6被周向锁止地连接在第一轴a上,此时,可以单独由电机102通过电机齿轮9、第三中间齿轮16、第四从动齿轮6、第一中间齿轮12、第二中间齿轮13、第五从动齿轮11、周向锁止地连接在第二轴b的第二减速齿轮8、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7、差速器输入齿轮10输出动力耦合后,实现动力的传递。
需要补充说明的是,以上实施例中动力的传递可以在电机102和/或发动机101工作时通过不同齿轮和同步器的组合实现多种档位,通过不同的档位主动齿轮和从动齿轮相啮合形成不同的动力传递路径,可实现不同转速的输出,可根据具体的工况及行车环境选择动力传递路径,以适应不同的行车状态并满足多种动力需求,保证车辆在行驶时具有较好的动力性和燃油效率。
在本公开的另一个实施例中,为了便于装配,双离合器201位于第一主动齿轮1和第二主动齿轮4的同一侧,第一输出轴211空套在第二输出轴212上。值得说明的是,双离合器201也可以设在第一主动齿轮1和第二主动齿轮4之间,对此本公开不作限定。
在本公开的另一个实施例中,变速器包括壳体,第一减速齿轮7、第二减速齿轮8和双离合器201位于壳体外部,第一主动齿轮1、第二主动齿轮4、第一从动齿轮2、第二从动齿轮3、第三从动齿轮5和第四从动齿轮6位于壳体内部。
值得说明的是,第一轴a、第二轴b、第三轴c、第四轴d、第一输出轴211和第二输出轴212可以通过轴承213支撑在变速器壳体上,且第一输出轴211和第二输出轴212用轴承213相互支撑,实现各自独立转动。
本公开提供的混合动力驱动系统可以具有多种工况,下面将结合附图对混合动力驱动系统的主要工况进行详细说明。本公开的混合动力驱动系统可以至少包括以下工况:
一、纯电模式
在一种可能的实现方式中,控制混合动力驱动系统切换为纯电模式的一档时,控制电机102工作,发动机101不工作,双离合器201同时断开,并控制同步器d闭合左端,以使第四从动齿轮6周向锁止地连接在第一轴a上。
如图2所示,电机102的驱动力通过电机齿轮9、第三中间齿轮16、第四从动齿轮6、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7和差速器输入齿轮10输出。其中,动力传递路径如图2中的粗实线所示。
特别地,当需要控制混合动力驱动系统切换为纯电模式的一档倒档时,仅需要控制电机102反转即可,其动力传递方式与纯电模式的一档相同,在此不再赘述。
在另一种可能的实现方式中,控制混合动力驱动系统切换为纯电模式的二档时,控制电机102工作,发动机101不工作,双离合器201同时断开,并控制同步器a闭合右端,以使第五从动齿轮11周向锁止地连接在第二轴b上,此时,第四从动齿轮6周向锁止地连接在第一轴a上。
如图3所示,电机102的驱动力通过电机齿轮9、第三中间齿轮16、第四从动齿轮6、第四中间齿轮17、第一中间齿轮12、第二中间齿轮13、第五从动齿轮11、周向锁止地连接在第二轴b的第二减速齿轮8、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7和差速器输入齿轮10输出。其中,动力传递路径如图3中的粗实线所示。
特别地,当需要控制混合动力驱动系统切换为纯电模式的二档倒档时,仅需要控制电机102反转即可,其动力传递方式与纯电模式的二档相同,在此不再赘述。
二、纯油模式
在一种可能的实现方式中,控制混合动力驱动系统切换为纯油模式的三档时,控制发动机101工作,电机102不工作,双离合器201的第一输出轴211与双离合器201的输入端传动连接,以使第一输出轴211转动,并控制同步器b闭合左端,以使第一从动齿轮2周向锁止地连接在第一轴a上。
如图4所示,发动机101的驱动力通过发动机101的输出轴、第一输出轴211、周向锁止地连接在第一输出轴211上的第一主动齿轮1、第一从动齿轮2、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7和差速器输入齿轮10输出。其中,动力传递路径如图4中的粗实线所示。
在另一种可能的实现方式中,控制混合动力驱动系统切换为纯油模式的四档时,控制发动机101工作,电机102不工作,双离合器201的第一输出轴211与双离合器201的输入端传动连接,以使第一输出轴211转动,并控制同步器b闭合右端,以使第六从动齿轮15周向锁止地连接在第一轴a上。
如图5所示,发动机101的驱动力通过发动机101的输出轴、第一输出轴211、周向锁止地连接在第一输出轴211上的第三主动齿轮14、第六从动齿轮15、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7和差速器输入齿轮10输出。其中,动力传递路径如图5中的粗实线所示。
在另一种可能的实现方式中,控制混合动力驱动系统切换为纯油模式的五档时,控制发动机101工作,电机102不工作,双离合器201的第一输出轴211与双离合器201的输入端传动连接,以使第一输出轴211转动,并控制同步器a的左端闭合,以使第二从动齿轮3周向锁止地连接在第二轴b上。
如图6所示,发动机101的驱动力通过发动机101的输出轴、第一输出轴211、周向锁止地连接在第一输出轴211上的第一主动齿轮1、第二从动齿轮3、周向锁止地连接在第二轴b的第二减速齿轮8、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7和差速器输入齿轮10输出。其中,动力传递路径如图6中的粗实线所示。
三、混动模式
在一种可能的实现方式中,控制混合动力驱动系统切换为混动模式的三档时,控制发动机101和电机102同时工作,双离合器201的第一输出轴211与双离合器201的输入端传动连接,以使第一输出轴211转动,并控制同步器b的左端闭合,同步器d的左端闭合,以使第一从动齿轮2和第四从动齿轮6周向锁止地连接在第一轴a上。
如图7所示,发动机101的驱动力通过发动机101的输出轴、第一输出轴211、周向锁止地连接在第一输出轴211上的第一主动齿轮1、第一从动齿轮2、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7和差速器输入齿轮10输出。
值得说明的是,若混动模式为三档电动助力状态,则电机102的驱动力通过电机齿轮9、第三中间齿轮16、第四从动齿轮6、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7和差速器输入齿轮10输出。若混动模式为三档行车充电状态,则发动机101的驱动力还通过发动机101的输出轴、第一输出轴211、周向锁止地连接在第一输出轴211上的第一主动齿轮1、第一从动齿轮2、第四从动齿轮6、第三中间齿轮16、电机齿轮9传递到电机102,以驱动电机102进行发电。其中,动力传递路径如图7中的粗实线所示。
在另一种可能的实现方式中,控制混合动力驱动系统切换为混动模式的四档时,控制发动机101和电机102同时工作,双离合器201的第一输出轴211与双离合器201的输入端传动连接,以使第一输出轴211转动,并控制第二同步器b的右端闭合,第四同步器d的左端闭合,以使第六从动齿轮15和第四从动齿轮6周向锁止地连接在第一轴a上。
如图8所示,发动机101的驱动力通过发动机101的输出轴、第一输出轴211、周向锁止地连接在第一输出轴211上的第三主动齿轮14、第六从动齿轮15、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7和差速器输入齿轮10输出。
值得说明的是,若混动模式为四档电动助力状态,则电机102的驱动力通过电机齿轮9、第三中间齿轮16、第四从动齿轮6、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7和差速器输入齿轮10输出。若混动模式为四档行车充电状态,则发动机101的驱动力还通过发动机101的输出轴、第一输出轴211、周向锁止地连接在第一输出轴211上的第三主动齿轮14、第六从动齿轮15、第四从动齿轮6、第三中间齿轮16、电机齿轮9传递到电机102,以驱动电机102进行发电。其中,动力传递路径如图8中的粗实线所示。
在另一种可能的实现方式中,控制混合动力驱动系统切换为混动模式的五档时,控制发动机101和电机102同时工作,双离合器201的第二输出轴212与双离合器201的输入端传动连接,以使第二输出轴212转动,并控制第三同步器c的右端闭合,第四同步器d的左端闭合,以使第三从动齿轮5周向锁止地连接在第二轴b上,第四从动齿轮6周向锁止地连接在第一轴a上。
如图9所示,发动机101的驱动力通过发动机101的输出轴、第二输出轴212、周向锁止地连接在第二输出轴212上的第二主动齿轮4、第三从动齿轮5、周向锁止地连接在第二轴b的第二减速齿轮8、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7和差速器输入齿轮10输出。
值得说明的是,若混动模式为五档电动助力状态,则电机102的驱动力通过电机齿轮9、第三中间齿轮16、第四从动齿轮6、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7和差速器输入齿轮10输出。若混动模式为五档行车充电状态,则发动机101的驱动力还通过发动机101的输出轴、第二输出轴212、周向锁止地连接在第二输出轴212上的第二主动齿轮4、第三从动齿轮5、周向锁止地连接在第二轴b的第二减速齿轮8、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7、第四从动齿轮6、第三中间齿轮16、电机齿轮9传递到电机102,以驱动电机102进行发电。其中,动力传递路径如图9中的粗实线所示。
在另一种可能的实现方式中,控制混合动力驱动系统切换为混动模式的六档时,控制发动机101和电机102同时工作,双离合器201的的第二输出轴212与双离合器201的输入端传动连接,以使第二输出轴212转动,并控制第三同步器c的右端闭合,第一同步器a的右端闭合,以使第三从动齿轮5和第五从动齿轮11周向锁止地连接在第二轴b上。
如图10所示,发动机101的驱动力通过发动机101的输出轴、第二输出轴212、周向锁止地连接在第二输出轴212上的第二主动齿轮4、第三从动齿轮5、周向锁止地连接在第二轴b的第二减速齿轮8、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7和差速器输入齿轮10输出。
值得说明的是,若混动模式为六档电动助力状态,电机102的驱动力通过电机齿轮9、第三中间齿轮16、第四从动齿轮6、第四中间齿轮17、第一中间齿轮12、第二中间齿轮13、第五从动齿轮11、周向锁止地连接在第二轴b的第二减速齿轮8、周向锁止地连接在第一轴a的第一减速齿轮7和差速器输入齿轮10输出。若混动模式为五档行车充电状态,则发动机101的驱动力还通过发动机101的输出轴、第二输出轴212、周向锁止地连接在第二输出轴212上的第二主动齿轮4、第三从动齿轮5、第五从动齿轮11、第二中间齿轮13、第一中间齿轮12、第四中间齿轮17、第四从动齿轮6、第三中间齿轮16、电机齿轮9传递到电机102,以驱动电机102进行发电。其中,动力传递路径如图10中的粗实线所示。
需要补充说明的是,以上仅为本发明的较佳实施例,通过不同的档位主动齿轮和从动齿轮相啮合形成不同的动力传递路径,可实现不同转速的输出,可根据具体的工况及行车环境选择动力传递路径,以适应不同的行车状态并满足多种动力需求,保证车辆在行驶时具有较好的动力性和燃油效率。
本公开还提供了一种车辆,包括上述任一实施例所述的混合动力驱动系统,对于混合动力驱动系统,在此不在赘述。
通过本公开提供的车辆,简化了变速器结构,使变速档位齿轮的数量减少进而减少系统的轴向尺寸,从而使变速器的重量更轻、结构更为紧凑,降低了变速器的制造成本。此外,发动机输出的驱动力可用于驱动车轮转动,也可用于驱动电机转动以使其进行发电,并将产生的电量存储在车辆的动力电池中,电机输出的驱动力也可以用于驱动车轮转动,从而使本公开提供的动力混合驱动系统能够实现纯电、纯油和混合动力驱动的功能,提高燃料效率和动力性。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。