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技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种混合动力传动系统以及具有该混合动力 传动系统的车辆。

背景技术

混合动力车辆的发展成为了一种历史必然，在目前的电动汽车续驶里程有限的情况下， 各种混合动力汽车应运而生。在常见的混合动力汽车中，主要有四种典型的混合动力系统 结构，分别是串联式、并联式、混联式和双模式。混合动力汽车的研究在国内属于初步试 验阶段，且大部分结构单一，控制简单的轻度混合动力为主，电机安装于发动机的一侧用 于发动机启动或者再生制动，电机驱动系统效率相对较低。

实用新型内容

本实用新型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，本实用新 型提出一种可以工作效率高的混合动力传动系统。

本实用新型进一步地提出了一种车辆。

根据本实用新型的混合动力传动系统，包括：差速器；发动机，所述发动机与所述差 速器传动；发电机，所述发电机与所述发动机串联连接；动力电池，所述动力电池与所述 发电机相连；电动机，所述电动机与所述差速器相连且与所述发动机并联；传动轴，所述 传动轴与所述差速器相连且设有传动轴输入齿轮，所述电动机的输出轴上设有与所述传动 轴输入齿轮啮合的电动机输出齿轮，所述发动机的输出轴上设有与所述传动轴输入齿轮啮 合的发动机输出齿轮。

根据本实用新型的混合动力传动系统，发动机和传动轴之间通过发动机输出齿轮和传 动轴输入齿轮之间的啮合以进行传动，电动机和传动轴之间通过电动机输出齿轮和传动轴 输入齿轮之间的啮合以进行传动，传动轴输入齿轮将发动机和电动机的动力耦合后传递给 传动轴，从而可以有效减少发动机的动力损失，进而可以提高混合动力传动系统的工作效 率。另外，通过将发动机和发电机串联连接，可以使得混合动力传动系统结构简单，便于 维护。

另外，根据本实用新型的混合动力传动系统还可以具有以下区别技术特征：

在本实用新型的一些示例中，所述混合动力传动系统还包括：第一离合器，所述第一 离合器用于接合或断开所述发动机和所述差速器。

在本实用新型的一些示例中，所述混合动力传动系统还包括：第二离合器，所述第二 离合器用于接合或断开所述电动机和所述差速器。

在本实用新型的一些示例中，所述混合动力传动系统还包括：电机控制器，所述电机 控制器电连接在所述发电机和所述动力电池之间，以及电连接在所述电动机和所述动力电 池之间。

在本实用新型的一些示例中，所述发动机的输出轴上固定设置有发电主动齿轮，所述 发电机的输出轴上设有与所述发电主动齿轮啮合的发电从动齿轮。

在本实用新型的一些示例中，所述发动机和所述发电机位于所述传动轴的一侧，所述 电动机位于所述传动轴的另一侧。

在本实用新型的一些示例中，所述发动机和所述发电机之间设置有变速器。

在本实用新型的一些示例中，所述发电主动齿轮安装在所述发动机的飞轮上。

根据本实用新型的车辆，包括上述的混合动力传动系统。具有上述的混合动力传动系 统的车辆工作效率高。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的混合动力传动系统的结构示意图。

附图标记：

混合动力传动系统100；

差速器10；发动机20；发电主动齿轮21；发动机输出齿轮22；发电机30；发电从动 齿轮31；动力电池40；电动机50；电动机输出齿轮51；第一离合器60；第二离合器70； 电机控制器80；传动轴90；传动轴输入齿轮91。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的 限制。

下面详细描述根据本实用新型实施例的混合动力传动系统100。

根据本实用新型实施例的混合动力传动系统100可以包括：差速器10、发动机20、发 电机30、动力电池40、电动机50和传动轴90。如图1所示，发动机20与差速器10传动， 发电机30与发动机20串联连接，动力电池40与发电机30相连，电动机50与差速器10 相连且与发动机20并联，传动轴90与差速器10相连且设有传动轴输入齿轮91，电动机 50的输出轴上设有与传动轴输入齿轮91啮合的电动机输出齿轮51，发动机20的输出轴上 设有与传动轴输入齿轮91啮合的发动机输出齿轮22。

如图1所示，当发动机20和电动机50同时工作时，发动机20的动力和电动机50的 动力经过传动轴输入齿轮91的动力耦合后传递给传动轴90，传动轴90通过差速器10传 递给车轮以驱动车辆运动。由此，可以有效减少发动机20的动力损失，提高混合动力传动 系统100的工作效率。

当发动机20和发电机30工作时，发动机20的动力可以用于发电机30发电，发电机 30产生的电力可以存储在动力电池40中。由此，通过将发动机20和发电机30串联连接， 可以使得混合动力传动系统100结构简单，还可以便于维护。

根据本实用新型实施例的混合动力传动系统100，发动机20和传动轴90之间通过发动 机输出齿轮22和传动轴输入齿轮91之间的啮合以进行传动，电动机50和传动轴90之间 通过电动机输出齿轮51和传动轴输入齿轮91之间的啮合以进行传动，传动轴输入齿轮91 将发动机20和电动机50的动力耦合后传递给传动轴90，从而可以有效减少发动机20的 动力损失，进而可以提高混合动力传动系统100的工作效率。另外，通过将发动机20和发 电机30串联连接，可以使得混合动力传动系统100结构简单，便于维护。

在本实用新型的一些示例中，如图1所示，混合动力传动系统100还可以包括：第一 离合器60，第一离合器60用于接合或断开发动机20和差速器10。具体地，如图1所示， 第一离合器60设置在发动机20和发动机输出齿轮22之间。当第一离合器60处于接合状 态时，发动机20的动力可以通过发动机输出齿轮22和传动轴输入齿轮91之间的啮合传递 给传动轴90，当第一离合器60处于断开状态时，发动机20无法将动力传递给传动轴90。

可选地，如图1所示，混合动力传动系统100还可以包括：第二离合器70，第二离合 器70用于接合或断开电动机50和差速器10。具体地，如图1所示，第二离合器70设置 在电动机50和电动机输出齿轮51之间。当第二离合器70处于接合状态时，电动机50的 动力可以通过电动机输出齿轮51和传动轴输入齿轮91之间的啮合传递给传动轴90，当第 二离合器70处于断开状态时，电动机50的动力无法传递给传动轴90，而且驱动轮传递给 传动轴90的动力也无法传递给电动机50。由此，可以有效保护电动机50，防止在车速较 高时车轮反向带动电动机50转动，进一步地延长电动机50的使用寿命。

在本实用新型的一些具体示例中，如图1所示，混合动力传动系统100还可以包括： 电机控制器80，电机控制器80电连接在发电机30和动力电池40之间，以及电连接在电 动机50和动力电池40之间。电机控制器80可以分别控制发电机30和电动机50的工作状 态，从而可以使得混合动力传动系统100满足车辆的各工况的需求。

可选地，如图1所示，发动机20的输出轴上可以固定设置有发电主动齿轮21，发电机 30的输出轴上可以设有与发电主动齿轮21啮合的发电从动齿轮31。当发动机20和发电机 30工作时，发动机20的动力可以通过发电主动齿轮21和发电从动齿轮31之间的啮合传 递给发电机30以使得发电机30发电，并且发电机30产生的电能存储在动力电池40中。 由此，发电机30和发动机20连接关系简单且可靠，进一步地可以简化混合动力传动系统 100的结构。

在本实用新型的一种可选的实施方式中，发动机20和发电机30位于传动轴90的一侧， 电动机50位于传动轴90的另一侧。如图1所示，发动机20和发电机30位于传动轴90的 左侧，电动机50位于传动轴90的右侧，从而可以使得混合动力传动系统100在左右方向 上载荷分布均匀，而且还可以使得混合动力传动系统100空间布置合理，有利于提高具有 该混合动力传动系统100的车辆的结构稳定性。

可选地，发动机20和发电机30之间设置有变速器(图未示出)。发动机20的动力需 要经过变速器传递给发电机30，从而可以有效保护发电机30，而且可以保证发电机30的 高效工作。

可选地，发电主动齿轮21可以安装在发动机20的飞轮上。由此，可以进一步地提高 混合动力传动系统100的结构紧凑性，降低混合动力传动系统100占用车辆的空间。

下面详细描述根据本实用新型实施例的混合动力传动系统100的工作模式。

1、串联工作模式：第一离合器60断开，第二离合器70接合。发动机20的动力通过 发电主动齿轮21和发电从动齿轮31之间的啮合传递给发电机30，发电机30为动力电池 40充电，动力电池40将电能供给电动机50，电动机50通过电动机输出齿轮51和传动轴 输入齿轮91之间的啮合传递给传动轴90，传动轴90通过差速器10传递给车轮以驱动车 辆运动。此种模式一般适用于动力电池40电量不足，同时车辆处于低速巡航状态(低负荷)。

2、纯电动驱动模式：第一离合器60断开，第二离合器70接合。动力电池40将电能 供给电动机50，电动机50通过电动机输出齿轮51和传动轴输入齿轮91之间的啮合传递 给传动轴90，传动轴90通过差速器10传递给车轮以驱动车辆运动。此种模式一般适用于 动力电池40电量充足，同时车辆处于低速巡航状态(低负荷)。

3、并联发电模式：第一离合器60接合，第二离合器70断开，发动机20的一部分动 力通过发电主动齿轮21和发电从动齿轮31之间的啮合传递给发电机30，发电机30为动 力电池40充电，而且发动机20的另一部分动力通过发动机输出齿轮22和传动轴输入齿轮 91之间的啮合传递给传动轴90，传动轴90通过差速器10传递给车轮以驱动车辆运动。此 种模式一般适用于动力电池40电量不足，同时车辆处于高速巡航状态(高负荷)。

4、并联模式：第一离合器60接合，第二离合器70接合。发动机20的动力通过发动 机输出齿轮22传递给传动轴输入齿轮91，电动机50的动力通过电动机输出齿轮51传递 给传动轴输入齿轮91，在传动轴输入齿轮91的动力耦合后，动力依次通过传动轴90和差 速器10传递给车轮以驱动车辆运动。此种模式一般适用于动力电池40电量充足，同时车 辆处于高速巡航状态(高负荷)。

5、能量回收模式：在车辆滑行或者制动时，车轮提供反向扭矩，带动电动机50作为 发电机30发电，以降低能耗和排放。

根据本实用新型实施例的车辆，包括上述实施例的混合动力传动系统100。具有上述实 施例的混合动力传动系统100的车辆工作效率高。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽 度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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 解为对本实用新型的限制。

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 或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例 如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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，或成一体；可 以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。 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实用新型中的具体 含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，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触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。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，或仅仅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，或仅仅表示第一特 征水平高度小于第二特征。

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 特点包含于本实用新型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。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例 性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可 以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。