混合动力系统及汽车的制作方法

1.本发明涉及汽车设备技术领域，特别涉及一种混合动力系统及汽车。


背景技术：

2.随着汽车工业的不断发展，汽车在人们日常生活中已经越来越普及，人们对汽车的使用舒适性和安全性要求越来越高，而包括纯电动汽车、混合动力汽车等类型的新能源汽车的使用越来越广泛，且各种类型的新能源汽车都需要配备压缩机以实现车内制冷的功能。
3.相关技术中，混合动力汽车的压缩机通常为电动压缩机，其中，电动压缩机通过电力进行驱动，且与混动动力汽车的动力系统相对独立，从而保证在燃油驱动行驶和电力驱动行驶的模式，以及在驻车或行驶状态下均可以通过电动压缩机实现制冷功能。
4.然而，目前混合动力系统的适配的电动压缩机的成本较高。


技术实现要素：

5.本发明提供一种混合动力系统及汽车，以解决混动动力系统中适配的电动压缩机成本高的技术问题。
6.第一方面，本技术提供一种混合动力系统，该混合动力系统包括发动机、电机、机械压缩机和传动组件，传动组件包括变速箱和第一离合器，第一离合器连接于发动机与变速箱之间，且发动机连接于第一离合器的第一侧；
7.其中，变速箱包括第二离合器、传动轴和至少一个驱动轴，驱动轴与第一离合器的第二侧连接，电机和机械压缩机均与驱动轴连接，第二离合器设置于传动轴和驱动轴之间，以控制传动轴与驱动轴连接或分离。
8.本技术提供的混合动力系统通过将机械压缩机集成在其中，将机械压缩机与变速箱进行配合，从而使得应用至汽车上时，在发动机驱动模式以及纯电模式下，均可以利用混合动力系统驱动机械压缩机工作，因此在保证了混合动力汽车不同的工作模式和运行状态均可以启动压缩机实现制冷的同时，降低了压缩机的成本。
9.作为一种可选的实施方式，驱动轴可以包括第一驱动轴和第二驱动轴，第一驱动轴和第二驱动轴均与第一离合器的第二侧连接，电机与第一驱动轴和第二驱动轴中的任一者连接，机械压缩机与第一驱动轴和第二驱动轴中的任一者连接。
10.其中，传动轴可以设置在第一驱动轴和第二驱动轴的侧方，第二离合器可控制第一驱动轴和第二驱动轴中的任一者与驱动轴连接或分离。
11.如此设置，通过第二离合器的控制，可以实现不同驱动模式下机械压缩机的可靠运行。
12.作为一种可选的实施方式，第一驱动轴和第二驱动轴可以平行设置。
13.如此设置，便于设置第二离合器，以保证变速箱内空间设计的合理性，提高空间利用率。
14.作为一种可选的实施方式，电机和机械压缩机均可以与第一驱动轴连接；或，电机和机械压缩机均可以与第二驱动轴连接。
15.如此设置，保证机械压缩机与电机与同一个驱动轴连接，保证在不同模式下切换的便利性，同时使得在实际布局设计变速箱内部空间时，根据不同情况可采用不同的配合方式。
16.作为一种可选的实施方式，机械压缩机的输入轴可以通过齿轮与第一驱动轴和第二驱动轴中的任一者啮合。
17.如此设置，可以保证驱动轴在驱动机械压缩机的过程中传动的可靠性和稳定性。
18.作为一种可选的实施方式，机械压缩机可以包括主体和压缩机离合器，压缩机离合器可以设置在主体与输入轴之间，且压缩机离合器可以与输入轴连接。
19.如此设置，可以通过压缩机离合器实现机械压缩机与变速箱之间的配合方式，在需要启动制冷功能时维持两者之间的传动，而在关闭制冷功能时将两者之间的传动断开。
20.作为一种可选的实施方式，变速箱还可以包括壳体，第二离合器、传动轴和驱动轴均可以设置在壳体的内部，而机械压缩机和电机均可以设置在壳体的侧方。
21.如此设置，保证混合动力系统各部件之间布置的合理性和装配的便利性，提高装配效率和空间利用率。
22.作为一种可选的实施方式，本技术提供的混合动力系统还可以包括电池，电池与电机电连接。
23.如此设置，可以通过电池对电机的供电，可以实现电力驱动汽车运行，同时可以通过电力配合变速箱实现对机械压缩机的驱动。
24.作为一种可选的实施方式，本技术提供的混合动力系统还可以包括前驱动桥和后驱动桥，传动轴与前驱动桥和后驱动桥中的任一者连接。
25.如此设置，保证混动动力系统动力输出的可靠性。
26.第二方面，本技术还提供一种汽车，该汽车包括底盘和上述技术方案中的混合动力系统，混合动力系统设置于底盘上，用于驱动汽车的运行。
27.本技术提供一种混合动力系统及汽车，其中，混合动力系统包括发动机、电机、机械压缩机和传动组件，传动组件包括变速箱和第一离合器，第一离合器连接于发动机与变速箱之间，且发动机连接于第一离合器的第一侧，变速箱包括第二离合器、传动轴和至少一个驱动轴，驱动轴与第一离合器的第二侧连接，电机和机械压缩机均与驱动轴连接，第二离合器设置于传动轴和驱动轴之间，以控制传动轴与驱动轴连接或分离，从而在保证了混合动力汽车不同的工作模式和运行状态均可以启动压缩机实现制冷的同时，降低了压缩机的成本。
28.除了上面所描述的本技术实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本技术提供的混合动力系统及汽车所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本技术实施例提供的混合动力系统的结构示意图；
31.图2为本技术实施例提供的混合动力系统中第二离合器分离时的驱动轴与传动轴配合的示意图；
32.图3为本技术实施例提供的混合动力系统中第二离合器连接时的驱动轴与传动轴配合的第一状态示意图；
33.图4为本技术实施例提供的混合动力系统中第二离合器连接时的驱动轴与传动轴配合的第二状态示意图；
34.图5为本技术实施例提供的混合动力系统的另一种结构示意图。
35.附图标记说明：
36.100-发动机；200-电机；300-机械压缩机；400-传动组件；410-变速箱；411-第一驱动轴；412-第二驱动轴；413-传动轴；414-第二离合器；415-壳体；420-第一离合器；500-电池；600-前驱动桥；700-后驱动桥。
具体实施方式
37.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
38.首先，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技术的技术原理，并非旨在限制本技术的保护范围。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。
39.其次，需要说明的是，在本技术的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“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技术的限制。
40.此外，还需要说明的是，在本技术的描述中，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；可以是机械连接，也可以是电连接；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技术中的具体含义。
41.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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公开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。
42.新能源汽车的使用越来越广泛，新能源汽车包括有纯电动汽车、混合动力汽车等多种不同的类型，且各种类型的新能源汽车都需要配备压缩机以实现车内制冷的功能，而
混合动力汽车的压缩机通常为电动压缩机，其中，电动压缩机通过电力进行驱动，且与混动动力汽车的动力系统相对独立，从而保证在燃油驱动行驶和电力驱动行驶的模式，以及在驻车或行驶状态下均可以通过电动压缩机实现制冷功能。
43.然而，目前混合动力系统的适配的电动压缩机的成本较高，同时，电动压缩机的控制复杂，芯片和控制模块的制造容易受环境限制，且电动压缩机内部多为高压器件，安全技术要求高，此外，电动压缩机容易受高压电路的影响而损坏，故障率高，而电动压缩机的控制模块由于电发热，需要制冷剂进行降温，耗能大。
44.针对上述问题，本技术实施例提供一种混合动力系统及汽车，通过将机械压缩机集成在其中，将机械压缩机与变速箱进行配合，从而使得应用至混合动力汽车上时，在不同工况下，例如驻车、行驶等，以及在不同工作模式下，例如发动机驱动模式或纯电模式等，均可以利用混合动力系统驱动机械压缩机工作，因此在保证了混合动力汽车不同的工作模式和运行状态均可以启动压缩机实现制冷的同时，降低了压缩机的成本，此外也不需要复杂的控制系统，制造成本低，不会受高压电路的影响，并且由于没有单独的控制模块，不需要制冷剂进行冷却，降低了能耗。
45.图1为本技术实施例提供的混合动力系统的结构示意图，图2为本技术实施例提供的混合动力系统中第二离合器分离时的驱动轴与传动轴配合的示意图，图3为本技术实施例提供的混合动力系统中第二离合器连接时的驱动轴与传动轴配合的第一状态示意图，图4为本技术实施例提供的混合动力系统中第二离合器连接时的驱动轴与传动轴配合的第二状态示意图，图5为本技术实施例提供的混合动力系统的另一种结构示意图。
46.如图1至图5所示，本技术实施例提供一种混合动力系统，该混合动力系统可以应用在混合动力汽车上，混合动力系统包括发动机100、电机200、机械压缩机300和传动组件400，一方面，通过发动机100、电机200和传动组件400的配合，混合动力系统可以起到驱动汽车运行的功能，且具有发动机100以及电机200两种不同的驱动源，从而实现燃料驱动、电力驱动等不同驱动模式，另一方面，机械压缩机300集成在混合动力系统中，利用发动机100和电机200中的任一者，通过传动组件400驱动机械压缩机300的运行，从而实现汽车内空调制冷的功能。
47.其中，传动组件400包括变速箱410和第一离合器420，第一离合器420连接于发动机100与变速箱410之间，且发动机100连接于第一离合器420的第一侧，变速箱410连接在第一离合器420的第二侧，通过第一离合器420的结合或分离，实现发动机100与变速箱410之间的传动或者断开，即当第一离合器420连动时，发动机100输出的动力可以传递至变速箱410，而当第一离合器420分离时，可以由发动机100驱动转变为电机200驱动。
48.在一些实施例中，变速箱410可以包括第二离合器414、传动轴413和至少一个驱动轴，驱动轴用于和第一离合器420的第二侧连接，而电机200和机械压缩机300均与驱动轴连接，第二离合器414设置于传动轴413和驱动轴之间，以控制传动轴413与驱动轴连接或分离。
49.可以理解的是，通过控制第二离合器414，可以将发动机100或电机200的动力传递至传动轴413，传动轴413作为变速箱410的输出动力的部件，当混合动力系统应用至汽车上时，可以驱动汽车的行驶运行，并且，驱动轴可以将发动机100或电机200的动力传递至机械压缩机300，以实现制冷。
50.需要说明的是，本技术实施例提供的混合动力系统中，将机械压缩机300与变速箱410进行配合，从而使得应用至汽车上时，在发动机100驱动模式以及纯电模式下，均可以驱动机械压缩机300工作，因此在保证了混合动力汽车不同的工作模式和运行状态均可以启动压缩机实现制冷的同时，降低了压缩机的成本。
51.此外，本技术实施例提供的机械压缩机300可以是定排量压缩机、内控排量压缩机、外控排量压缩机等，本技术对其具体排量类型不做具体限定，且机械压缩机300的具体实现制冷功能的工作原理为现有技术，在此不做赘述。
52.在可能的实现方式中，变速箱410可以是各种类型的变速箱410，不同类型的变速箱410可以具有不同的驱动轴数量，以及不同的驱动轴与传动轴413的配合方式，例如，可以是双驱动轴类变速箱、无级变速箱(continuously variable transmission，cvt)、自动变速箱(auto transmission，at)等。下面双驱动轴类变速箱为例进行详细说明。
53.请继续参照图1至图4，作为一种可选的实施方式，驱动轴可以包括第一驱动轴411和第二驱动轴412，第一驱动轴411和第二驱动轴412均可以与第一离合器420的第二侧连接，电机200与第一驱动轴411和第二驱动轴412中的任一者连接，机械压缩机300与第一驱动轴411和第二驱动轴412中的任一者连接。
54.可以理解的是，第二离合器414可以控制第一驱动轴411和第二驱动轴412与传动轴413的配合方式，从而通过第二离合器414的控制，可以实现不同驱动模式下机械压缩机300的可靠运行。
55.在一些实施例中，传动轴413可以设置在第一驱动轴411和第二驱动轴412的侧方，第二离合器414可控制第一驱动轴411和第二驱动轴412中的任一者与驱动轴连接或分离。此外，第一驱动轴411和第二驱动轴412可以平行设置，从而便于设置第二离合器414，以保证变速箱410内空间设计的合理性，提高空间利用率。
56.可以理解的是，为了保证在不同模式下均可以实现对机械压缩机300的驱动，电机200和机械压缩机300可以与同一个驱动轴连接。
57.示例性的，电机200和机械压缩机300均可以与第一驱动轴411连接，或者，电机200和机械压缩机300均可以与第二驱动轴412连接。如此设置，可以保证在不同模式下切换的便利性，同时使得在实际布局设计变速箱410内部空间时，根据不同情况可采用不同的配合方式。
58.需要说明的是，混合动力系统应用至汽车上，汽车可以具有驻车和行驶等不同状态，且每个状态下均可以具有由发动机100驱动的动力模式和由电机200驱动的纯电模式，下面对不同状态和不同模式进行说明。
59.请继续参照图1至图4，当汽车处于驻车状态时：
60.一、发动机100处于启动状态，此时为动力模式。如果启动汽车内的空调，则第一离合器420结合，而第二离合器414分离，此时发动机100可以驱动第一驱动轴411或第二驱动轴412转动，例如，当机械压缩机300与第一驱动轴411连接时，发动机100可以驱动第一驱动轴411转动，又例如，当机械压缩机300与第二驱动轴412连接时，发动机100可以驱动第二驱动轴412转动，从而带动机械压缩机300运行，实现制冷。
61.二、发动机100处于熄火状态，此时为纯电模式。如果启动汽车内的空调，第一离合器420分离，第二离合器414也分离，此时由于电机200与机械压缩机300与同一个驱动轴连
接，因此电机200可以驱动机械压缩机300运行，例如，当机械压缩机300与第一驱动轴411连接时，电机200也与第一驱动轴411连接，从而可以通过驱动第一驱动轴411转动而驱动机械压缩机300实现制冷，又例如，当机械压缩机300与第二驱动轴412连接时，电机200可以通过驱动第二驱动轴412转动而驱动机械压缩机300实现制冷。
62.当汽车处于形式状态时：
63.一、发动机100处于启动状态，此时为动力模式。如果启动汽车内的空调，则第一离合器420结合，发动机100可以驱动第一驱动轴411和第二驱动轴412转动，且机械压缩机300与电机200与同一个驱动轴连接。
64.如果机械压缩机300与第一驱动轴411连接。若第二离合器414控制第一驱动轴411与传动轴413配合，则发动机100同时驱动汽车行驶以及机械压缩机300工作；若第二离合器414控制第二驱动轴412与传动轴413配合，则可以是发动机100驱动汽车行驶，而电机200通过驱动第一驱动轴411而带动机械压缩机300工作。
65.如果机械压缩机300与第二驱动轴412连接。若第二离合器414控制第一驱动轴411与传动轴413配合，则发动机100驱动汽车行驶，而电机200通过驱动第二驱动轴412而带动机械压缩机300工作；若第二离合器414控制第二驱动轴412与传动轴413配合，则发动机100同时驱动汽车行驶以及机械压缩机300工作。
66.二、发动机100处于熄火状态，此时为纯电模式。如果启动汽车内的空调，第一离合器420断开，由电机200实现汽车的行驶驱动和机械压缩机300的驱动。此时由于机械压缩机300与电机200与同一个驱动轴连接，通过控制第二离合器414的结合状态，可以实现电机200直接驱动汽车和机械压缩机300。
67.在一种可能的实现方式中，机械压缩机300的输入轴可以通过齿轮与第一驱动轴411和第二驱动轴412中的任一者啮合，从而可以保证驱动轴在驱动机械压缩机300的过程中传动的可靠性和稳定性。
68.本领域技术人员可以理解的是，机械压缩机300可以包括主体和压缩机离合器，压缩机离合器可以设置在主体与输入轴之间，且压缩机离合器可以与输入轴连接。
69.需要说明的是，本技术实施例中可以通过压缩机离合器实现机械压缩机300与变速箱410之间的配合方式，在需要启动制冷功能时维持两者之间的传动，而在关闭制冷功能时将两者之间的传动断开。
70.在一些实施例中，变速箱410还可以包括壳体415，第二离合器414、传动轴413和驱动轴均可以设置在壳体415的内部，而机械压缩机300和电机200均可以设置在壳体415的侧方，从而保证混合动力系统各部件之间布置的合理性和装配的便利性，提高装配效率和空间利用率。
71.可以理解的是，第一驱动轴411、第二驱动轴412以及传动轴413可以部分从壳体415内伸出从而与第一离合器420、电机200、机械压缩机300等部件进行配合。
72.此外，本技术提供的混合动力系统还可以包括电池500，其中电池500与电机200电连接，从而可以通过电池500对电机200的供电，可以实现电力驱动汽车运行，同时可以通过电力配合变速箱410实现对机械压缩机300的驱动。
73.在应用至汽车上时，本技术实施例提供的混合动力系统还可以包括前驱动桥600和后驱动桥700，传动轴413与前驱动桥600和后驱动桥700中的任一者连接，以保证混动动
力系统动力输出的可靠性。
74.此外如图5所示，本技术实施例中变速箱410还可以为无极变速箱，其具体实现机械压缩机300的驱动方式与前述技术方案类型，此处不再赘述。
75.本技术实施例提供一种混合动力系统，该混合动力系统包括发动机、电机、机械压缩机和传动组件，传动组件包括变速箱和第一离合器，第一离合器连接于发动机与变速箱之间，且发动机连接于第一离合器的第一侧，变速箱包括第二离合器、传动轴和至少一个驱动轴，驱动轴与第一离合器的第二侧连接，电机和机械压缩机均与驱动轴连接，第二离合器设置于传动轴和驱动轴之间，以控制传动轴与驱动轴连接或分离，从而在保证了混合动力汽车不同的工作模式和运行状态均可以启动压缩机实现制冷的同时，降低了压缩机的成本。
76.本技术实施例还提供一种汽车，该汽车包括底盘和上述技术方案中的混合动力系统，混合动力系统设置于底盘上，用于驱动汽车的运行。
77.可以理解的是，混合动力系统为汽车的实施以及汽车空调的运行提供动力，其中，汽车可以通过发动机进行驱动，或者通过电机进行驱动，亦或者通过发动机和电机进行混合驱动。
78.此外，本技术实施例提供的汽车为混合动力汽车，示例性的，可以为串联式混合动力汽车，也可以为并联式混合动力汽车，或者可以是混联式混动动力汽车，本实施例对此不做具体限定，其功能既可以至客车也可以是货车。
79.本技术实施例提供的汽车具有混合动力系统全部的技术方案以及所有技术效果，在此不再赘述。
80.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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发明实施例技术方案的范围。