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技术领域

本发明涉及车辆领域，具体而言，涉及一种动力输出系统及具有该动力输出系统的车 辆。

背景技术

相关技术中，一些混合动力车辆采用轮边电机直接驱动车轮存在续航里程短、动力性 能差且驱动电机尺寸大不便布置的缺陷，存在改进空间，还有一些混合动力车辆采用电机 与发动机并联驱动车轮的形式，传动效率低，也存在改进空间。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于 提出一种传动效率高、布置容易的动力输出系统。

本发明的另一个目的在于提出一种具有所述动力输出系统的车辆。

为了实现上述目的，根据本发明第一方面的实施例提出一种动力输出系统。所述动力 输出系统包括：发动机；差速器，所述差速器具有动力输入端、左侧动力输出端和右侧动 力输出端，所述动力输入端与所述发动机相连；左侧车轮和左侧轮边电机、右侧车轮和右 侧轮边电机；以及左侧动力耦合装置和右侧动力耦合装置，所述左侧动力耦合装置将来自 所述左侧轮边电机和/或所述左侧动力输出端的动力在所述左侧动力耦合装置处进行动力 耦合后输出至所述左侧车轮，所述右侧动力耦合装置将来自所述右侧轮边电机和/或所述右 侧动力输出端的动力在所述右侧动力耦合装置处进行动力耦合后输出至所述右侧车轮。

根据本发明实施例的动力输出系统，通过左侧动力耦合装置与发动机、左侧轮边电机 的配合，以及通过右侧动力耦合装置与发动机、右侧轮边电机的配合，可以实现混合动力 车辆的多种工作模式（例如纯电动模式、纯燃油模式、混合驱动模式、行驶充电模式、滑 行回馈模式、制动回馈模式），传动效率高，轮边电机尺寸小且布置方便。此外，在行驶充 电模式下，可以使轮边电机发电为车辆的电池组充电，无需担心续航里程问题，且可适当 减小电池容量，降低生产成本。同时，在纯电动模式和制动回馈模式下，动力输出系统可 以获得更高的传动效率以及更好的经济性能。

另外，根据本发明上述实施例的动力输出系统还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述左侧动力耦合装置为左侧单排单级行星齿轮机构，所 述右侧动力耦合装置为右侧单排单级行星齿轮机构。

根据本发明的一个实施例，所述左侧单排单级行星齿轮机构和所述右侧单排单级行星 齿轮机构中的每一个均包括：太阳轮，所述太阳轮与相应侧的轮边电机相连；行星架，所 述行星架与相应侧的车轮固定以与车轮一起运动；内齿圈，所述内齿圈与相应侧的动力输 出端相连。

根据本发明的一个实施例，所述差速器包括：差速器壳体，所述差速器壳体上固定有 从动齿轮，所述动力输入端为所述从动齿轮；左侧半轴齿轮和右侧半轴齿轮，所述左侧半 轴齿轮和所述右侧半轴齿轮设在所述差速器壳体内，所述左侧半轴齿轮的中心轴线和所述 右侧半轴齿轮的中心轴线同轴且所述差速器壳体可绕所述中心轴线旋转；行星齿轮轴，所 述行星齿轮轴的两端分别固定在所述差速器壳体上，所述行星齿轮轴上空套有分别与所述 左侧半轴齿轮和所述右侧半轴齿轮啮合的差速器行星齿轮，其中，所述左侧动力输出端为 左侧半轴齿轮，所述右侧动力输出端为右侧半轴齿轮。

进一步地，所述动力输出系统还包括：第一离合装置，所述第一离合装置用于接合和 断开所述从动齿轮与车辆的车架。

进一步地，所述动力输出系统还包括：第二离合装置，所述第二离合装置用于接合和 断开所述从动齿轮与所述差速器行星齿轮以使左侧轮边电机和右侧轮边电机相互独立工作 或者互相制约，从而满足不同工况需求。

可选地，所述行星架与相应侧的车轮焊接固定。

优选地，同侧的轮边电机、同侧的单排单级行星齿轮机构分别位于同侧的车轮的两侧。 由此，动力输出系统的结构更合理，布置更容易。

根据本发明的一个实施例，所述动力输入端与所述发动机之间设有变速装置。

根据本发明第二方面的实施例提出一种车辆。所述车辆包括第一方面所述的动力输出 系统，从而具有布置容易，传动效率高，经济性能好等优点。

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

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显 和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的动力输出系统结构示意图。

附图标记说明：

动力输出系统100、发动机1、差速器2、动力输入端21、差速器壳体211、从动齿轮 212、左侧动力输出端22、右侧动力输出端23、左侧半轴齿轮221、右侧半轴齿轮231、行 星齿轮轴24、差速器行星齿轮25、左侧车轮31、右侧车轮32、左侧轮边电机41、右侧轮 边电机42、左侧动力耦合装置51、太阳轮511、行星架512、内齿圈513、右侧动力耦合 装置52、第一离合装置61、第二离合装置62、变速装置7、输出齿轮71、离合装置8

具体实施方式

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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“轴向”、“左”、“右”、“内”、“外” 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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，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，“多个”的含义是两个或两个 以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定” 等术语应做广义理解，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；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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具 体含义。

下面参照图1描述根据本发明实施例的动力输出系统100。如图1所示，根据本发明实 施例的动力输出系统100包括发动机1、差速器2、左侧车轮31和左侧轮边电机41、右侧 车轮32和右侧轮边电机42、左侧动力耦合装置51和右侧动力耦合装置52。

差速器2具有动力输入端21、左侧动力输出端22和右侧动力输出端23。动力输入端 21与发动机1相连。动力输入端21与发动机1之间可以设有变速装置7以将发动机1的 曲轴的转速变速后传递给动力输入端21并经左侧动力输出端22和右侧动力输出端23输出 给相应侧的车轮。

如图1所示，发动机1与变速装置7之间还可以设有离合装置8，通过离合装置8的接 合和分离可以将发动机1输出的动力选择性地传递给变速装置7。可选地，变速装置7可 以为变速器，例如自动变速器。离合装置8可以为离合器。

左侧动力耦合装置51将来自左侧轮边电机41和/或左侧动力输出端22的动力在左侧 动力耦合装置51处进行耦合后输出至左侧车轮31。右侧动力耦合装置52将来自右侧轮边 电机42和/或右侧动力输出端23的动力在右侧动力耦合装置52处进行耦合后输出至右侧 车轮32。

左侧动力输出端22的动力以及右侧动力输出端23的动力均来自发动机1，也就是说， 左侧动力耦合装置51可以将左侧轮边电机41输出的动力和发动机1输出的动力输出给左 侧车轮31，右侧动力耦合装置52可以将右侧轮边电机42输出的动力和发动机1输出的动 力输出给右侧车轮32，由此实现混合动力驱动车辆。

左侧动力耦合装置51还可以将左侧轮边电机41或发动机1中的一个输出的动力单独 输出给左侧车轮31，右侧动力耦合装置52可以将右侧轮边电机42和发动机1中的一个输 出的动力单独输出给右侧车轮32，由此实现发动机1单独驱动车辆或者两侧的轮边电机单 独驱动车辆。

在本发明的一些实施例中，左侧动力耦合装置51和右侧动力耦合装置52均可以为单 排单级行星齿轮机构，但不限于此，动力耦合装置也可以采用单排双极行星齿轮机构或者 双排单级行星齿轮机构，且左侧动力耦合装置51和右侧动力耦合装置52可以采用不同类 型的动力耦合装置。

简言之，根据本发明实施例的动力输出系统100，通过左侧动力耦合装置51与发动机 1、左侧轮边电机41的配合传动，以及通过右侧动力耦合装置52与发动机1、右侧轮边电 机42的配合传动，可以实现混合动力车辆的多种工作模式（例如纯电动模式、纯燃油模式、 混合驱动模式、行驶充电模式、滑行回馈模式、制动回馈模式），传动效率高，轮边电机尺 寸小且布置方便。此外，在行驶充电模式下，可以使轮边电机发电为车辆的电池组充电， 无需担心续航里程问题，且可适当减小电池组的容量，降低生产成本。同时，在纯电动模 式和制动回馈模式下，动力输出系统100可以获得更高的传动效率以及更好的经济性能。

本领域技术人员可以理解的是，左侧车轮31和右侧车轮32可以通过差速器2实现差 速。无论车辆处于纯电动模式、纯燃油模式还是混合驱动模式都可以通过差速器2实现差 速。

如图1所示，左侧动力耦合装置51为左侧单排单级行星齿轮机构，右侧动力耦合装置 52为右侧单排单级行星齿轮机构。左侧单排单级行星齿轮机构和右侧单排单级行星齿轮机 构中的每一个均可以包括太阳轮511、行星架512、内齿圈513。

太阳轮511可以与相应侧的轮边电机相连，行星架512与相应侧的车轮固定以与车轮 一起运动，内齿圈513与相应侧的动力输出端相连。

也就是说，左侧单排单级行星齿轮机构的太阳轮511与左侧轮边电机41相连。左侧单 排单级行星齿轮机构的行星架512与左侧车轮31固定，例如通过焊接固定。左侧单排单级 行星齿轮机构的内齿圈513与差速器2的左侧动力输出端22相连。

右侧单排单级行星齿轮机构的太阳轮511与右侧轮边电机42相连。右侧单排单级行星 齿轮机构的行星架512与右侧车轮32固定，例如通过焊接固定。右侧单排单级行星齿轮机 构的内齿圈513与差速器2的右侧动力输出端23相连。由此，动力耦合装置的结构简单， 易于布置和实现。

当然，太阳轮511、行星架512、内齿圈513与相应侧的轮边电机、相应侧的动力输出 端以及相应侧的车轮的连接关系并不限于此，同一侧的单排单级行星齿轮机构的太阳轮 511、行星架512、内齿圈513与同一侧的轮边电机、动力输出端以及车轮可以任意组合， 只要可以满足将相应侧的轮边电机和/或发动机1输出的动力输出给相应侧的车轮即可。

在本发明的一些实施例中，差速器2可以包括差速器壳体211、左侧半轴齿轮221和右 侧半轴齿轮231、行星齿轮轴24以及差速器行星齿轮25。

如图1所示，差速器壳体211上可以固定有从动齿轮212。具体而言，变速装置7上可 以设有与从动齿轮212啮合的输出齿轮71。发动机1的动力经过离合装置8、变速装置7 的输出齿轮71传递给从动齿轮212。

左侧半轴齿轮221和右侧半轴齿轮231可以设在差速器壳体211内，左侧半轴齿轮221 的中心轴线和右侧半轴齿轮231的中心轴线同轴，差速器壳体211可绕所述中心轴线旋转。 行星齿轮轴24的两端分别固定在差速器壳体211上以随差速器壳体211一起绕上述中心轴 线旋转。行星齿轮轴24上还空套有分别与左侧半轴齿轮221和右侧半轴齿轮231啮合的差 速器行星齿轮25。

也就是说，在上述差速器2中，动力输入端21为从动齿轮212，左侧半轴齿轮221为 左侧动力输出端22，右侧半轴齿轮231为右侧动力输出端23。当然，差速器的结构并不限 于此，本发明的另一些实施例中，还可以采用托森差速器，差速器的工作原理对本领域技 术人员而言是可以理解的，在此不再详细叙述。

进一步地，根据本发明实施例的动力输出系统100，还可以包括第一离合装置61。第 一离合装置61用于接合和断开从动齿轮212与车辆的车架。具体而言，第一离合装置61 可以固定在车辆的车架上，第一离合装置61接合时，从动齿轮212相对车架固定，此时发 动机1可以停止工作，车辆可以实现纯电动驱动模式。第一离合装置61分离时，车辆可以 实现混合驱动模式。简言之，通过第一离合装置61的接合和分离可以便捷地实现车辆在纯 电动模式与混合驱动模式之间的切换。

进一步地，根据本发明实施例的动力输出系统100，还可以包括第二离合装置62，第 二离合装置62可以用于接合和断开从动齿轮212与差速器行星齿轮25，具体而言，第二 离合装置62可以用于接合和断开从动齿轮212与两个差速器行星齿轮25中的一个。

简言之，车辆可以根据不同工况控制第二离合装置62的接合和分离，例如，需要左侧 轮边电机41和右侧轮边电机42分别单独工作时，或者左侧车轮31或者右侧车轮32中的 一个处于打滑状态时，第二离合装置62接合；车辆正常行驶，第二离合装置62分离，且 在转弯时可消除左侧车轮31和右侧车轮32的转速差。

可选地，第一离合装置61和第二离合装置62都可以是电磁离合器。优选地，同侧的 轮边电机、同侧的单排单级行星齿轮机构可以分别位于同侧的车轮的两侧，从而使动力输 出系统100的结构更合理，布置更容易。具体而言，左侧轮边电机41和左侧单排单级行星 齿轮机构可以分别位于左侧车轮31的两侧，右侧轮边电机42和右侧单排单级行星齿轮机 构可以分别位于右侧车轮32的两侧。更为具体的，左侧轮边电机41可以位于左侧车轮31 的左侧，右侧轮边电机42可以位于右侧车轮32的右侧。

下面参照图1，简单描述动力输出系统100的几个典型工作模式：

1）、纯电动模式

在该模式下，发动机1不工作，离合装置8分离，第一离合装置61接合，左侧轮边电 机41通过左侧单排单级行星齿轮机构驱动左侧车轮31，右侧轮边电机42通过右侧单排单 级行星齿轮机构驱动右侧车轮32。

2）、纯燃油模式

在该模式下，发动机1工作，离合装置8接合，第一离合装置61分离，左侧轮边电机 41和右侧轮边电机42不工作，车辆由发动机1单独驱动，发动机1输出的动力通过差速 器2、以及相应侧的单排单级行星齿轮机构传递给相应侧的车轮。

3）、混合驱动模式

在该模式下，发动机1工作，左侧轮边电机41和右侧轮边电机42均工作，离合装置8 接合，第一离合装置61分离。车辆由发动机1、左侧轮边电机41和右侧轮边电机42共同 驱动。具体而言，发动机1输出的动力和左侧轮边电机41输出的动力经左侧单排单级行星 齿轮机构耦合后传递给左侧车轮31，发动机1输出的动力和右侧轮边电机42输出的动力 经右侧单排单级行星齿轮机构耦合后传递给右侧车轮32。

4）行驶充电模式

在该模式下，发动机1工作，离合装置8接合，第一离合装置61分离，发动机1通过 左侧单排单级行星齿轮机构带动左侧轮边电机41发电，发动机1通过右侧单排单级行星齿 轮机构带动右侧轮边电机42发电，左侧轮边电机41和右侧轮边电机42发电输出给车辆的 电池组。

5）制动回馈模式

在该模式下，发动机1不工作，离合装置8分离，第一离合装置61接合，通过回收制 动能量带动左侧轮边电机41和右侧轮边电机42发电输出给车辆的电池组。

在以上的工作模式中，第二离合装置62的接合和分离可以接合具体工况调整，以使左 侧轮边电机41或右侧轮边电机42相互独立工作或者互相制约。

根据本发明实施例的动力输出系统100的发动机1、离合装置8和变速装置7的具体结 构且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。

下面简单描述一下根据本发明实施例的车辆。所述车辆包括上述实施例中所述的动力 输出系统100，因而具有布置容易，传动效率高，经济性能好等优点。

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。

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不脱离本发明的原理和宗旨的情况 下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。