技术领域
[0001] 本
发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种用于车辆的动力驱动系统以及具有该动力驱动系统的车辆。
背景技术
[0002] 随着
能源的不断消耗，新能源车型的开发和利用已逐渐成为一种趋势。混合动力
汽车作为新能源车型中的一种，通过
发动机和/或
电机进行驱动，具有多种模式，可以改善传动效率和燃油经济性。
[0003] 但是，
发明人所了解的相关技术中，部分混合动力汽车驱动模式少，驱动传动效率较低，而且在驻车发电工况时，发电效率低。
发明内容
[0004] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于车辆的动力驱动系统，该动力驱动系统驱动模式丰富，驱动效率高，驻车发电效率高。
[0005] 本发明进一步地提出了一种车辆。
[0006] 根据本发明的用于车辆的动力驱动系统，包括：发动机；多个
输入轴，所述发动机与所述多个输入轴之间设置有第一离合装置以使得所述发动机可选择性地接合所述多个输入轴中的至少一个，每个所述输入轴上设置有挡位主动
齿轮；多个
输出轴，每个所述输出轴上设置有挡位从动齿轮，所述挡位从动齿轮与所述挡位主动齿轮对应地
啮合；电机动力轴，所述电机动力轴上空套设置有可接合所述电机动力轴的电机动力轴第一齿轮，所述电机动力轴第一齿轮与其中一个挡位主动齿轮同方向联动，所述多个输出轴、所述电机动力轴与所述车辆的
差速器联动；第一电动发电机，所述第一电动发电机设置成与所述电机动力轴联动；以及第二电动发电机，所述第二电动发电机和所述发动机位于所述第一离合装置的
输入侧，所述多个输入轴位于所述第一离合装置的
输出侧，所述第二电动发电机设置成能够利用来自所述发动机输出的至少部分动力在所述车辆驻车时进行驻车发电。
[0007] 根据本发明的用于车辆的动力驱动系统，该动力驱动系统驱动模式丰富，而且在纯电动模式和混合动力模式时，传动效率高，从而可以提高车辆的动力性和经济性。另外，在车辆处于驻车工况时，驻车发电效率高。
[0008] 另外，根据本发明的用于车辆的动力驱动系统还可以具有以下附加技术特征：
[0009] 在本发明的一些示例中，所述第一离合装置为双
离合器，所述
双离合器具有输入端、第一输出端和第二输出端，所述输入端可选择性地接合所述第一输出端和所述第二输出端的至少一个。
[0010] 在本发明的一些示例中，所述输入端上设置有输入端
外齿，所述第二电动发电机与所述输入端外齿联动。
[0011] 在本发明的一些示例中，所述第二电动发电机与所述输入端同轴相连。
[0012] 在本发明的一些示例中，所述第二电动发电机与所述发动机之间设置有第二离合装置。
[0013] 在本发明的一些示例中，所述第二离合装置内置在所述第二电动发电机的
转子内部。
[0014] 在本发明的一些示例中，所述发动机、所述第二离合装置以及所述双离合器的输入端同轴布置。
[0015] 在本发明的一些示例中，所述第一电动发电机的额定功率大于所述第二电动发电机的额定功率。
[0016] 在本发明的一些示例中，所述第一电动发电机的额定功率为所述第二电动发电机的额定功率的两倍或两倍以上。
[0017] 在本发明的一些示例中，所述第二电动发电机位于所述第一离合装置与所述发动机之间。
[0018] 在本发明的一些示例中，所述动力驱动系统还包括：第一中间
惰轮，所述第一中间惰轮分别与所述电机动力轴第一齿轮和所述其中一个挡位主动齿轮联动。
[0019] 在本发明的一些示例中，所述第一中间惰轮为双联齿轮，所述双联齿轮的一个齿轮与所述其中一个挡位主动齿轮啮合且另一个齿轮与所述电机动力轴第一齿轮啮合。
[0020] 在本发明的一些示例中，所述电机动力轴上还设置有用于接合所述电机动力轴第一齿轮的电机动力轴同步器。
[0021] 在本发明的一些示例中，所述电机动力轴同步器与其中一个挡位从动齿轮对应的挡位同步器共用第一拨叉机构。
[0022] 在本发明的一些示例中，所述输入轴包括：第一输入轴和第二输入轴，所述第二输入轴套设在所述第一输入轴上，所述第一输入轴上设置有一挡主动齿轮、三挡主动齿轮、五挡主动齿轮和七挡主动齿轮，所述第二输入轴上设置有二挡主动齿轮和四六挡主动齿轮；所述输出轴包括：第一输出轴和第二输出轴；所述第一输出轴上空套设置有一挡从动齿轮、二挡从动齿轮、三挡从动齿轮和四挡从动齿轮，所述第二输出轴上空套设置有五挡从动齿轮、六挡从动齿轮和七挡从动齿轮；所述一挡从动齿轮与所述三挡从动齿轮之间设置有一三挡同步器，所述二挡从动齿轮与所述四挡从动齿轮之间设置有二四挡同步器，所述五挡从动齿轮与所述七挡从动齿轮之间设置有五七挡同步器，所述六挡从动齿轮的一侧设置有六挡同步器。
[0023] 在本发明的一些示例中，所述电机动力轴上还设置有用于接合所述电机动力轴第一齿轮的电机动力轴同步器，所述电机动力轴同步器与六挡同步器共用第一拨叉机构。
[0024] 在本发明的一些示例中，所述第一输出轴上固定设置有第一输出轴输出齿轮，所述第二输出轴上固定设置有第二输出轴输出齿轮，所述电机动力轴上固定设置有电机动力轴输出齿轮，所述第一输出轴输出齿轮、所述第二输出轴输出齿轮、所述电机动力轴输出齿轮分别与所述车辆的
主减速器从动齿轮啮合。
附图说明
[0025] 图1是根据本发明第一
实施例的动力驱动系统的示意图；
[0026] 图2是根据本发明第二实施例的动力驱动系统的示意图；
[0027] 图3是根据本发明第三实施例的动力驱动系统的示意图；
[0028] 图4是根据本发明实施例的车辆的结构示意图。
具体实施方式
[0029] 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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0030] 下面参考附图详细描述根据本发明实施例的动力驱动系统100，该动力驱动系统100可以应用在车辆1000上，例如，混合动力车辆1000上。
[0031] 根据本发明实施例的动力驱动系统100可以包括：发动机1、多个输入轴、多个输出轴、第一电动发电机4、第二电动发电机6和电机动力轴41，当然，该动力驱动系统100还可以包括其他机械部件，例如，第一离合装置5d、第二离合装置7等。
[0032] 发动机1设置成可选择性地接合多个输入轴中的至少一个，也就是说，在发动机1输出动力时，发动机1能够与多个输入轴中的一个接合以传输动力，当然，发动机1还能够与多个输入轴中的多个同时接合以传输动力。每个输入轴上设置有挡位主动齿轮，每个输出轴上设置有挡位从动齿轮，挡位从动齿轮与挡位主动齿轮对应地啮合，通过挡位主动齿轮和挡位从动齿轮之间的啮合，可以实现输入轴和输出轴之间的动力传递，通过选取不同
传动比的挡位主动齿轮和挡位从动齿轮，可以改变输出轴的输出转速。
[0033] 发动机1与多个输入轴之间设置有第一离合装置5d，第一离合装置5d可以实现发动机1选择性地接合多个输入轴中的至少一个，如图1-图3所示，第一离合装置5d可以为双离合器，双离合器具有输入端51d、第一输出端52d和第二输出端53d，输入端51d可选择性地接合第一输出端52d和第二输出端53d的至少一个。也就是说，输入端51d可以接合第一输出端52d，或者，输入端51d可以接合第二输出端53d，或者输入端51d可以同时接合第一输出端52d和第二输出端53d。
[0034] 例如，如图1-图3所示，多个输入轴包括：第一输入轴21和第二输入轴22，第一输出端52d与第一输入轴21相连，第二输出端53d与第二输入轴22相连。
[0035] 第一输入轴21上设置有一挡主动齿轮1a、三挡主动齿轮3a、五挡主动齿轮5a和七挡主动齿轮7a，第二输入轴22上设置有二挡主动齿轮2a和四六挡主动齿轮46a。其中，第二输入轴22套设在第一输入轴21上，这样可以有效缩短动力驱动系统100的轴向长度，从而可以降低动力驱动系统100占用车辆1000的空间。上述的四六挡主动齿轮46a指的是该齿轮可以同时作为四挡主动齿轮和六挡主动齿轮使用，这样可以缩短第二输入轴22的轴向长度，从而可以更好地减小动力驱动系统100的体积。
[0036] 其中，按照与发动机1距离近远的方式，多个挡位主动齿轮的排布顺序为二挡主动齿轮2a、四六挡主动齿轮46a、七挡主动齿轮7a、三挡主动齿轮3a、一挡主动齿轮1a和五挡主动齿轮5a。通过合理布置多个挡位主动齿轮的
位置，可以使得多个挡位从动齿轮和多个输出轴的位置布置合理，从而可以使得动力驱动系统100结构简单，体积小。
[0037] 输出轴包括：第一输出轴31和第二输出轴32，第一输出轴31上空套设置有一挡从动齿轮1b、二挡从动齿轮2b、三挡从动齿轮3b和四挡从动齿轮4b，第二输出轴32上空套设置有五挡从动齿轮5b、六挡从动齿轮6b和七挡从动齿轮7b。
[0038] 其中一挡主动齿轮1a与一挡从动齿轮1b啮合，二挡主动齿轮2a与二挡从动齿轮2b啮合，三挡主动齿轮3a与三挡从动齿轮3b啮合，四六挡主动齿轮46a与四挡从动齿轮4b啮合，五挡主动齿轮5a与五挡从动齿轮5b啮合，四六挡主动齿轮46a与六挡从动齿轮6b啮合，七挡主动齿轮7a与七挡从动齿轮7b啮合。
[0039] 一挡从动齿轮1b与三挡从动齿轮3b之间设置有一三挡同步器13c，一三挡同步器13c可以用于同步一挡从动齿轮1b和第一输出轴31，以及可以用于同步三挡从动齿轮3b和第一输出轴31。
[0040] 二挡从动齿轮2b与四挡从动齿轮4b之间设置有二四挡同步器24c，二四挡同步器24c可以用于同步二挡从动齿轮2b和第一输出轴31，以及可以同于同步四挡从动齿轮4b和第一输出轴31。
[0041] 五挡从动齿轮5b和七挡从动齿轮7b之间设置有五七挡同步器57c，五七挡同步器57c可以用于同步五挡从动齿轮5b和第二输出轴32，以及可以用于同步七挡从动齿轮7b和第二输出轴32。六挡从动齿轮6b的一侧设置有六挡同步器6c，六挡同步器6c可以用于同步六挡从动齿轮6b和第二输出轴32。
[0042] 电机动力轴41上可以空套设置有电机动力轴第一齿轮42，而且电机动力轴41上还可以固定设置有电机动力轴输出齿轮47，电机动力轴第一齿轮42可以选择性地接合电机动力轴41。具体地，如图1-图3所示，电机动力轴41上还可以设置有电机动力轴同步器42c，电机动力轴同步器42c用于接合电机动力轴第一齿轮42。
[0043] 电机动力轴41和多个输出轴适于与车辆1000的差速器联动。
[0044] 需要说明的是，上述的“联动”可以理解为多个部件(例如，两个)关联运动，以两个部件联动为例，在其中一个部件运动时，另一个部件也随之运动。
[0045] 例如，在本发明的一些实施例中，齿轮与轴联动可以理解为是在齿轮旋转时、与其联动的轴也将旋转，或者在该轴旋转时、与其联动的齿轮也将旋转。
[0046] 又如，轴与轴联动可以理解为是在其中一根轴旋转时、与其联动的另一根轴也将旋转。
[0047] 再如，齿轮与齿轮联动可以理解为是在其中一个齿轮旋转时、与其联动的另一个齿轮也将旋转。
[0048] 在本发明下面有关“联动”的描述中，如果没有特殊说明，均作此理解。
[0049] 电机动力轴第一齿轮42与其中一个挡位主动齿轮同方向联动。需要说明的是，同方向联动指的是电机动力轴第一齿轮42与对应的挡位主动齿轮的转向相同，而且关联运动。
[0050] 其中，如图1-图3所示，电机动力轴第一齿轮42和上述的其中一个挡位主动齿轮之间可以设置有第一中间惰轮44，这样第一中间惰轮44可以保持电机动力轴第一齿轮42和其中一个挡位主动齿轮之间的同方向联动。由此，在车辆1000进行倒挡操作时，发动机1的动力可以通过挡位主动齿轮、第一中间惰轮44、电机动力轴第一齿轮42、电机动力轴41、电机动力轴输出齿轮47传递给差速器，从而可以实现车辆1000的倒挡操作。
[0051] 优选地，如图1-图3所示，第一中间惰轮44可以为双联齿轮，双联齿轮中的一个齿轮与上述的其中一个挡位主动齿轮啮合且另一个齿轮与电机动力轴第一齿轮42啮合。其中，第一中间惰轮44可以套设在第二输出轴32上，这样可以使得第一中间惰轮44位置布置适宜，可以使得动力驱动系统100结构可靠。
[0052] 其中，上述的挡位主动齿轮可以为二挡主动齿轮2a，也就是说，第一中间惰轮44分别与二挡主动齿轮2a和电机动力轴第一齿轮42啮合，这样可以实现二挡主动齿轮2a和电机动力轴第一齿轮42之间的动力传递。
[0053] 电机动力轴同步器42c与其中一个挡位从动齿轮对应的挡位同步器共用第一拨叉机构。这样可以节省一个拨叉结构，从而可以降低动力驱动系统100的成本，以及可以使得动力驱动系统100结构简单且可靠。
[0054] 具体地，如图1-图3所示，电机动力轴同步器42c与六挡同步器6c共用第一拨叉机构。
[0055] 如图1所示，当第一拨叉机构向左移动电机动力轴同步器42c和六挡同步器6c时，六挡从动齿轮6b和第二输出轴32断开，电机动力轴输出齿轮47和电机动力轴41接合。当第一拨叉机构向右移动电机动力轴同步器42c和六挡同步器6c时，六挡从动齿轮6b和第二输出轴32接合，电机动力轴输出齿轮47和电机动力轴41断开。
[0056] 如图1-图3所示，第一输出轴31上固定设置有第一输出轴输出齿轮31e，第二输出轴32上固定设置有第二输出轴输出齿轮32e，电机动力轴输出齿轮47、第一输出轴输出齿轮31e和第二输出轴输出齿轮32e分别与车辆1000的主减速器从动齿轮8啮合。可以理解的是，传递到第一输出轴31和第二输出轴32上的动力可以分别通过第一输出轴输出齿轮31e和第二输出轴输出齿轮32e向主减速器从动齿轮8传动，从而可以驱动对应的
车轮转动。主减速器从动齿轮8与差速器为传动关系。
[0057] 第一电动发电机4与电机动力轴41联动，其中，当第一电动发电机4作为
电动机使用时，第一电动发电机4可以向电机动力轴41传递动力，当第一电动发电机4作为发电机使用时，电机动力轴41可以向第一电动发电机4传递动力以供第一电动发电机4发电。
[0058] 如图1-图3所示，第一电动发电机4和电机动力轴之间可以设置有传动齿轮，传动齿轮为三个，三个传动齿轮分别为传动齿轮一44、传动齿轮二45和传动齿轮三46，传动齿轮一44固定在第一电动发电机4的电机轴上，传动齿轮三固定连接在电机动力轴41上，传动齿轮二45啮合在传动齿轮一44和传动齿轮三46之间。
[0059] 第二电动发电机6和发动机1位于第一离合装置5d的输入侧，第二电动发电机6可以位于第一离合装置5d与发动机1之间。通过将第二电动发电机6设置在第一离合装置5d的输入侧，可以有效减少动力驱动系统100的轴向长度，而且可以使得第二电动发电机6的位置布置合理，可以提高动力驱动系统100的结构紧凑性。
[0060] 第二电动发电机6可以选取容量小体积小的电动发电机，这样可以满足
变速器的小型化要求，由于变速器内部结构对空间有严格的要求，这样体积较小的第二电动发电机6占用变速器的体积较小，而且可以避免第二电动发电机6与其他部件例如第一离合装置5d之间发生干涉，从而可以使得变速器构造合理，结构紧凑。
[0061] 多个输入轴位于第一离合装置5d的输出侧，第二电动发电机6设置成能够利用来自发动机1输出的至少部分动力在车辆1000驻车时进行驻车发电。也就是说，发动机1和第二电动发电机6可以分别与输入端51d相连，在车辆1000处于驻车状态时，发动机1的至少一部分动力可以直接传递给第二电动发电机6以使得第二电动发电机6发电，或者发动机1的一部分动力可以通过输入端51d间接传递给第二电动发电机6以使得第二电动发电机6发电。
[0062] 下面结合附图描述发动机1和第二电动发电机6之间的连接布置关系。
[0063] 如图1所示，输入端51d上可以设置有输入端外齿54d，第二电动发电机6与输入端外齿54d联动。这样发动机1的动力可以通过输入端51d和输入端外齿54d传递给第二电动发电机6，这样第二电动发电机6可以作为发电机使用以进行驻车发电。
[0064] 如图2所示，第二电动发电机6与输入端51d可以同轴相连。第二电动发电机6可以设置在输入端51d和发动机1之间，这样发动机1的动力在向输入端51d传递时必然经过第二电动发电机6，此时第二电动发电机6可以作为发电机使用以进行驻车发电。
[0065] 如图3所示，第二电动发电机6与发动机1之间可以设置有第二离合装置7。第二离合装置7可以为单离合器，单离合器可以控制发动机1和第二电动发电机6之间的接合断开，以及可以控制发动机1和输入端51d之间的接合断开。通过设置第二离合装置7，可以合理控制第二电动发电机6的驻车发电状态，从而可以使得动力驱动系统100结构简单且驱动模式转换可靠。
[0066] 优选地，第二离合装置7内置在第二电动发电机6的转子内部。这样可以更好地缩短动力驱动系统100的轴向长度，从而可以减小动力驱动系统100的体积，可以提高动力驱动系统100在车辆1000上的布置灵活性。另外，当第二电动发电机6还可以作为启动机使用。
[0067] 优选地，发动机1、第二离合装置7以及双离合器的输入端51d同轴布置。这样可以使得动力驱动系统100结构紧凑，体积小。
[0068] 需要说明的是，对于上述三个实施例的动力驱动系统100，在轴向方向上，第二电动发电机6均位于发动机1和第一离合装置5d之间，这样可以有效减少动力驱动系统100的轴向长度，而且可以使得第二电动发电机6的位置布置合理，可以提高动力驱动系统100的结构紧凑性。
[0069] 第一电动发电机4为动力驱动系统100的主
驱动电机，所以第一电动发电机4的容量和体积较大，通过设置电机动力轴41，可以最大限度地缩小动力驱动系统100的体积，而且可以避免第一电动发电机4和第二电动发电机6之间发生干涉现象。
[0070] 其中，对于第一电动发电机4和第二电动发电机6来说，第一电动发电机4的额定功率大于第二电动发电机6的额定功率。这样第二电动发电机6可以选取体积小且额定功率小的电动发电机，从而可以使得动力驱动系统100结构简单，体积小，而且在驻车发电时，第二电动发电机6和发动机1之间传动路径短，发电效率高，从而可以有效将发动机1的一部分动力转
化成电能。其中第一电动发电机4的
峰值功率同样大于第二电动发电机6的峰值功率。
[0071] 优选地，第一电动发电机4的额定功率为第二电动发电机6的额定功率的两倍或两倍以上。第一电动发电机4的峰值功率为第二电动发电机6的峰值功率的两倍或两倍以上。例如，第一电动发电机4的额定功率可以为60kw，第二电动发电机6的额定功率可以为24kw，第一电动发电机4的峰值功率可以为120kw，第二电动发电机6的峰值功率可以为44kw。
[0072] 下面结合附图详细描述根据本发明实施例的用于车辆1000的动力驱动系统100的工况模式。其中，图2和图3中所示的动力驱动系统100与图1所示的动力驱动系统100的区别主要体现在第二电动发电机6的布置方式，但是第二电动发电机6的布置方式对工况模式影响较小，所以图2和图3中所示的动力驱动系统100的工况模式与图1所示的动力驱动系统100的工况模式基本相同，下面以图1所示的动力驱动系统100的工况模式为例进行详细说明。
[0073] 纯发动机模式：发动机1的动力经过第一离合装置5d传递给第一输入轴21和/或第二输入轴22，然后通过对应的挡位齿轮副传递给第一输出轴31或第二输出轴32，最终动力传递给差速器以驱动车轮转动。其中挡位齿轮副为对应的挡位主动齿轮和挡位从动齿轮。其中，第一离合装置5d的输入端51d选择性地接合两个输出端中的至少一个。
[0074] 纯电动模式：第一电动发电机4作为电动机使用，第一电动发电机4的动力依次经过电机动力轴41和电机动力轴输出齿轮47传递给差速器以驱动车轮转动。其中第一电机动力轴41同步器处于接合状态。
[0075] 混合动力模式：即上述纯发动机1模式和纯电动模式之间的结合，发动机1的动力和第一电动发电机4的动力在主减速器从动齿轮8处耦合。
[0076] 驻车发电模式：发动机1的动力全部通过第一离合装置5d的输入端51d传递给第二电动发电机6，第二电动发电机6作为发电机使用以进行驻车发电。
[0077] 行车发电模式一：发动机1的一部分动力通过第一离合装置5d、输入轴、输出轴传递给差速器以驱动车轮转动，发动机1的另一部分动力通过可以用于供第二电动发电机6发电。
[0078] 行车发电模式二：发动机1的动力通过第一离合装置5d、输入轴、输出轴传递给差速器以驱动车轮转动，主减速器从动齿轮8可以将一部分通过电机动力轴输出齿轮47、电机动力轴41传递给第一电动发电机4以供第一电动发电机4发电。
[0079] 如图4所示，根据本发明实施例的车辆1000，包括上述实施例的用于车辆1000的动力驱动系统100。
[0080] 在本
说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0081] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、
修改、替换和变型。
