一种发动机混动系统及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆混动系统设计领域，尤其涉及一种发动机混动系统及车辆。


背景技术：

2.混合动力系统可以通过多种方式改进车辆燃料经济性。例如，发动机可以在怠速、减速或制动期间关闭，采用纯电驱动模式行驶，以消除由于发动机阻力导致的效率损失。另外，通过再生制动产生或由电机在发动机运行期间发电存储在动力电池中的能量，可在纯电驱动模式下被利用，或在混合驱动模式下补充发动机的转矩或功率。
3.现有的混动车辆通常是将发动机的输出轴穿过空心轴电动机的空心轴并分别与行星齿轮的输入端连接，通过行星齿轮与常规的实心轴电机连接，再将实心轴电机的输出端与四挡变速箱连接，通过行星齿轮即可完成调速分流的功能。
4.但是，现有的齿圈输出轴和电机输出轴共用四挡箱的速比，变速箱在换挡时容易产生动力中断的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种发动机混动系统及车辆，发动机混动系统结构简单，尺寸较小，且在换挡时动力不中断，提高了舒适性。
6.本实用新型实施例提供一种发动机混动系统，用于分别连接发动机的输出轴和车辆的传动系统，包括：电机组件和变速箱，所述电机组件的输入端用于与发动机的输出轴连接，所述电机组件的输出端与所述变速箱连接；
7.所述变速箱包括第一输入轴和第二输入轴，所述第一输入轴和所述第二输入轴可同步切换；
8.所述电机组件包括第一电机和第二电机，所述第一电机和所述第二电机分别设置有第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴和所述第一输入轴连接，所述第二输出轴与所述第二输入轴连接，所述第一电机的输入端与所述发动机的输出轴连接；
9.所述第一电机和所述第二电机其中一者换挡时，所述第一电机和所述第二电机中的另一者为所述变速箱提供动力。
10.本实用新型实施例提供的发动机混动系统，所述变速箱包括第三输出轴，所述第三输出轴延伸至所述变速箱外侧，所述第三输出轴用于与车辆的传动系统连接。
11.本实用新型实施例提供的发动机混动系统，所述第二输入轴为空心轴，所述第三输出轴穿过所述空心轴延伸至所述变速箱外侧。
12.本实用新型实施例提供的发动机混动系统，还包括传动件，传动件设置在第三输出轴、第一输入轴和第二输入轴之间，第一输入轴和第二输入轴可通过传动件切换并与第三输出轴连接。
13.本实用新型实施例提供的发动机混动系统，所述传动件设置为多组，所述第一输入轴和所述第二输入轴分别通过不同组所述传动件与所述第三输出轴连接。
14.本实用新型实施例提供的发动机混动系统，传动件设置为一组，第一输入轴和第二输入轴分别与第三输出轴通过同一组传动件连接。
15.本实用新型实施例提供的发动机混动系统，第一电机包括内转子和动能回收组件，内转子一端用于与发动机的输出轴连接，内转子朝向背离发动机的另一端与第一输出轴连接。
16.本实用新型实施例提供的发动机混动系统，动能回收组件包括外转子和定子线圈，外转子套设在内转子的外侧，内转子可带动外转子转动，外转子转动时可切割定子线圈的磁感线进行发电。
17.本实用新型实施例提供的发动机混动系统，第一输入轴和第二输入轴具有独立速比。
18.本实用新型实施例还提供一种车辆，包括发动机、传动系统和上述的发动机混动系统。
19.本实用新型实施例提供了一种发动机混动系统，包括电机组件和变速箱，第一电机的第一输出轴和第二电机的第二输出轴分别与变速箱的第一输入轴和第二输入轴连接，并分别带动第一输入轴和第二输入轴转动提供动力。第一输入轴和第二输入轴之间可同步切换，则在第一电机和第二电机其中一者换挡时，第一电机和第二电机中的另一者工作并为变速箱提供动力，保证了全过程中换挡时的动力不中断，提高了舒适性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型实施例提供的一种发动机混动系统的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例提供的一种发动机混动系统中第一电机的结构示意图。
23.附图标记说明：
[0024]1‑
发动机混动系统；
[0025]2‑
发动机；
[0026]
10
‑
电机组件；
[0027]
11
‑
第一电机；
[0028]
111
‑
第一输出轴；
[0029]
112
‑
内转子；
[0030]
113
‑
外转子；
[0031]
114
‑
定子线圈；
[0032]
12
‑
第二电机；
[0033]
121
‑
第二输出轴；
[0034]
20
‑
变速箱；
[0035]
21
‑
第一输入轴；
[0036]
22
‑
第二输入轴；
[0037]
23
‑
第三输出轴；
[0038]
24
‑
传动件。
具体实施方式
[0039]
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0040]
本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。
[0041]
需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或构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。
[0042]
还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个构件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0043]
现有的混动车辆通常是将发动机的输出轴穿过空心轴电动机的空心轴并分别与行星齿轮的输入端连接，通过行星齿轮与常规的实心轴电机连接，再将实心轴电机的输出端与四挡变速箱连接，通过行星齿轮即可完成调速分流的功能。但是，现有的变速箱在换挡时容易产生动力中断的问题。
[0044]
基于此，本实用新型提供一种发动机混动系统及车辆，发动机混动系统结构简单，尺寸较小，且在换挡时动力不中断，提高了舒适性。
[0045]
图1为本实用新型实施例提供的一种发动机混动系统的结构示意图。如图1所示，本实施例提供一种发动机混动系统1，用于分别连接发动机2的输出轴和车辆的传动系统，包括：电机组件10和变速箱20，电机组件10的输入端用于与发动机2的输出轴连接，电机组件10的输出端与变速箱20连接。
[0046]
其中，变速箱20包括第一输入轴21和第二输入轴22，第一输入轴21和第二输入轴22具有独立速比，第一输入轴21和第二输入轴22可同步切换；
[0047]
电机组件10包括第一电机11和第二电机12，第一电机11和第二电机12分别设置有第一输出轴111和第二输出轴121，第一输出轴111和第一输入轴21连接，第二输出轴121与第二输入轴22连接，第一电机11的输入端与发动机2的输出轴连接。
[0048]
具体的，变速箱20包括第一输入轴21和第二输入轴22，且第一输入轴21和第二输入轴22分别于第一电机11和第二电机12的第一输出轴111和第二输出轴121连接，即第一电机11朝向第一输入轴21输入动力，第二电机12朝向第二输入轴22输入动力。其中，第一电机11的输入端是与发动机2的输出轴连接的，则在发动机2运行时，发动机2工作带动第一电机
11的输入端转动，从而带动第一电机11的第一输出轴111转动。通常的，在正常工作时，由发动机2经过第一电机11朝向变速箱20输入动力，此时第二电机12处于待机状态。为了达到第一电机11和第二电机12换挡切换时的稳定性，第一输入轴21和第二输入轴22可同步切换。
[0049]
其中，第一电机11和第二电机12其中一者换挡时，第一电机11和第二电机12中的另一者为变速箱20提供动力。
[0050]
具体的，示例性的，在第一电机11换挡之前，是由发动机2带动第一电机11转动，从而使得第一电机11的第一输出轴111朝向变速箱20的第一输入轴21输入动力。此时变速箱20由第一电机11单独提供动力。在需要对第一电机11的第一输出轴111进行换挡处理时，第一输入轴21和第二输入轴22完成切换，此时第二电机12带动第二输出轴121转动，并单独为第二输入轴22提供动力，从而保证了换挡时的动力不中断；又或者，在需要对第二电机12的第二输出轴121进行换挡处理时，第二输入轴22和第一输入轴21完成切换，此时第一电机11由于发动机2的持续转动使得第一电机11始终处于转动的待机状态，在第一输入轴21和第二输入轴22切换后，第一电机11在第一时间带动第一输出轴111转动，此时第二电机12断开，第一电机11单独为第一输入轴21提供动力，从而保证了全过程中换挡时的动力不中断，提高了舒适性。
[0051]
本实用新型实施例提供了一种发动机混动系统1，包括电机组件10和变速箱20，第一电机11的第一输出轴111和第二电机12的第二输出轴121分别与变速箱20的第一输入轴21和第二输入轴22连接，并分别带动第一输入轴21和第二输入轴22转动提供动力。第一输入轴21和第二输入轴22之间可同步切换，则在第一电机和第二电机其中一者换挡时，第一电机和第二电机中的另一者工作并为变速箱提供动力，保证了全过程中换挡时的动力不中断，提高了舒适性。
[0052]
以下对发动机混动系统1的各种可能的实现方式进行说明。
[0053]
在第一输入轴21和第二输入轴22切换时，通常需要将第一输入轴21和第二输入轴22输入的动力传递到变速箱20的输出端中。可选的，变速箱20包括第三输出轴23，第三输出轴23延伸至变速箱20外侧，第三输出轴用于与车辆的传动系统连接。
[0054]
具体的，在第一输入轴21和第二输入轴22换挡处理时，第一输入轴21和第二输入轴22输入的动力均传递到第三输出轴23上。从而，对第一输入轴21和第二输入轴22进行切换的过程，即是第一输入轴21和第二输入轴22与第三输出轴23的连接关系进行切换的过程。
[0055]
进一步的，为了减小变速箱20的尺寸和重量，可选的，第二输入轴22为空心轴，第三输出轴23穿过空心轴延伸至变速箱20外侧。其中，第二输入轴22设置为空心轴，且第二输入轴23的空心可供第三输出轴23穿出，在第二输入轴22的端部则与第三输出轴23可切换连接，通过第二输入轴22转动即可带动外部的第三输出轴23转动。
[0056]
为了完成对第一输出轴111和第二输出轴121的切换，可选的，还包括传动件24，传动件24设置在第三输出轴23、第一输入轴111和第二输入轴121之间，第一输入轴111和第二输入轴121可通过传动件24切换从而完成与第三输出轴23的连接。
[0057]
其中，传动件24可以为多组，第一输入轴111和第二输入轴121分别与第三输出轴23通过不同组的传动件24连接，即在第一输入轴111和第二输入轴121分别与第三输出轴23的连接处各设置有不同组传动件24，通过分别独立的传动件24来完成对第一输入轴111和
第二输入轴121的切换。但是，设置由多组传动件24可能会增加变速箱20的体积和重量。为此，可选的，传动件24设置为一组，第一输入轴111和第二输入轴121分别与第三输出轴23通过同一组传动件24连接。
[0058]
具体的，同一组传动件24设置在第一输入轴111、第二输入轴121分别与第三输出轴23的连接处，且传动件24可在第一输入轴111和第二输入轴121之间切换，以此完成第一输入轴111和第二输入轴121分别与第三输出轴23的连接状态的切换。其中，传动件24可以为设置在变速箱20内的齿轮组，通过齿轮组的切换来完成对第一输入轴111和第二输入轴121连接状态的切换。
[0059]
在发动机2带动第一电机11转动时，当需要对第一输入轴111和第二输入轴121进行切换时，第一输入轴111和第二输入轴121是需要始终处于待机状态的，即当切换成第二输入轴121时，第一电机11也保持转动，便于后续的换挡切换。为了避免动能浪费，图2为本实用新型实施例提供的一种发动机混动系统中第一电机的结构示意图，如图2所示，可选的，第一电机11包括内转子112和动能回收组件，内转子112一端用于与发动机2的输出轴连接，内转子112朝向背离发动机2的另一端与第一输出轴111连接。
[0060]
其中，动能回收组件包括外转子113和定子线圈114，外转子113套设在内转子112的外侧，内转子112可带动外转子113转动，外转子113转动时可切割定子线圈114的磁感线进行发电。
[0061]
具体的，第一电机11包括内转子112、外转子113和定子线圈114，且外转子113套设在内转子112的外部，定子线圈114设置在外转子113的外侧，在内转子112转动时可带动外转子113同步转动。在内转子112的一端与发动机2的输出轴连接，即发动机2转动时可带动内转子112同步转动。在内转子112的另一端设置有第一输出轴111，而第一输出轴111与变速箱20连接，则内转子112同步转动的同时也会带动第一输出轴111转动，从而将动力输出到变速箱20内。另外，在内转子112转动的同时，内转子112也会带动外转子113转动，而外转子113转动时则会切割定子线圈114构成的磁感线，从而进行发电，从而完成动能回收。
[0062]
其中，发动机2输出的动力部分由内转子112通过第一输出轴111传递到变速箱20中，另一部分动力由内转子112带动外转子113转动完成发电，从而实现功率分流。在这种情况下，第一电机11朝向变速箱20输出的动能可能与第二电机12朝向变速箱20输出的动能不相等。为了保证切换第一输出轴111和第二输出轴112时更加平稳，可选的，第一输入轴111和第二输入轴121具有独立速比，即第一输入轴111和第二输入轴121的速比不同。具体的，速比(speed ratio)指汽车驱动桥中主减速器的齿轮传动比，它等于传动轴的旋转角速度比上车桥半轴的旋转角速度，也等于它们的转速之比。在本实施例中，第一输入轴111的速比应设置为大于第二输入轴121的速比，从而使得第一输入轴111在功率分流后的传出的动力在经过速比系统处理后，仍旧与第二输入轴121经过速比系统处理后传入变速箱20的动力相近。示例性的，第一输入轴111和第二输入轴121输入变速箱20内的动能也不同，经过不同的速比转化后，第一输入轴111和第二输入轴121最终输入到变速箱20内的动能可以保持一致，这样在对第一输入轴111和第二输入轴121进行切换时，处于待机的其中一者在切换时可以更加平稳，进一步实现了换挡过程中动力不中断，且进一步地提高了舒适性。
[0063]
本实用新型实施例还提供一种车辆，包括发动机、传动系统和上述的发动机混动系统1。
[0064]
其中，本实施例中的车辆中，所包含的发动机混动系统与上述实施例提供的发动机混动系统的结构相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可参照上述实施例的描述。
[0065]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。