动力总成及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆驱动装置技术领域，特别涉及一种动力总成。同时，本实用新型还涉及应用该动力总成的一种车辆。

背景技术：

2.随着车辆行业的快速发展，纯电动汽车技术越来越成熟，然而受限于电池技术，动力电池在续航里程、耐受温度变化等方面仍存在不足，因此混动动力总成应运而生，其可将发动机与电机的动力耦合于一起，而用于驱动车辆行驶。
3.现有的车辆，混动动力总成多采用横置结构搭载，受横置混动动力总成自身结构的影响，其只适用于前驱车型，无法满足后驱动力需求。除此以外，混动动力总成还可采用纵置结构搭载，然而纵置动力总成需要牺牲动力电池的占用空间，导致动力电池容量减小，影响混动车辆的续航里程。

技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种动力总成，以便于提高车辆续航能力。
5.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.一种动力总成，包括发动机、第一动力传递机构、发电机、驱动电机、第一离合器和第二离合器，其中：
7.所述发动机与所述第一动力传递机构的动力输入端连接，所述第一动力传递机构的动力输出端通过所述第一离合器连接后桥输入轴；
8.所述驱动电机的动力输出端与所述后桥输入轴传动连接；
9.所述发电机的动力输出端通过所述第二离合器连接所述第一动力传递机构。
10.进一步的，还包括第三离合器，所述驱动电机的动力输出端通过所述第三离合器连接所述后桥输入轴。
11.进一步的，所述后桥输入轴通过第二动力传递机构与所述第三离合器连接。
12.进一步的，所述后桥输入轴的轴向与车辆长度方向一致；所述发动机的曲轴与所述后桥输入轴同轴布置。
13.进一步的，于车辆宽度方向上，所述发动机和所述驱动电机分置于所述后桥输入轴的两侧。
14.进一步的，所述驱动电机的动力输入端通过所述第一离合器与所述第一动力传递机构的动力输出端连接。
15.进一步的，所述后桥输入轴的轴向与车辆长度方向一致；所述发动机的曲轴、所述驱动电机的电机轴与所述后桥输入轴同轴布置。
16.进一步的，所述发动机采用水平对置发动机。
17.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
18.本实用新型所述的动力总成，能够安装于车辆的后部而用于驱动车辆后桥，不影
响车辆底盘结构，方便动力电池布置，可较好的实现动力电池的大容量设计，而利于提高车辆续航能力。
19.第一离合器的设置，可控制发动机和后桥输入轴之间的动力通断，第二离合器的设置，可实现发电机和发动机之间的动力通断，第三离合器的设置，可控制驱动电机与后桥输入轴之间的动力通断，三个离合器的设置，可实现各种驱动模式之间的切换，便于节约能源，可实现能量的最大化利用，有效防止不同模式切换后带动其他零部件持续运转做无用功。后桥输入轴通过第二动力传递机构与第三离合器连接，方便布置，且便于提高动力传动的平稳性。
20.后桥输入轴的轴向沿车辆的长度方向布置，并使发动机的曲轴与后桥输入轴同轴布置，在车辆宽度方向上，使发动机和驱动电机分置于后桥输入轴的两侧，方便整体布置。
21.使驱动电机的动力输入端通过第一离合器与第一动力传递机构的动力输出端连接，零部件数量较少，装配方便，且布置方便。
22.采用水平对置发动机，可利用水平对置发动机长度和高度尺寸偏小的优势，契合后驱的空间布置需求。
23.本实用新型的另一目的在于提出一种车辆，所述车辆上设有如上所述的动力总成。
24.进一步的，所述发电机和所述驱动电机分别与所述车辆的动力电池连接。
25.本实用新型所述的车辆，通过应用前述的动力总成，可填补车辆上无后桥驱动装置的空白，应用该动力总成无需布置传动轴，可简化结构，节省底盘空间，扩大电池容量，提升车辆续航能力；多个离合器的设置，可实现不同驱动模式下能量利用最大化，降低车辆油耗，还可减少汽车尾气排放。
附图说明
26.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
27.图1为本实用新型实施例一所述的动力总成应用状态下的结构示意图；
28.图2为本实用新型实施例一所述的动力总成应用状态下的原理图；
29.图3为本实用新型实施例二所述的动力总成应用状态下的结构示意图；
30.图4为本实用新型实施例二所述的动力总成应用状态下的局部剖视图；
31.图5为本实用新型实施例二所述的动力总成应用状态下的原理图。
32.附图标记说明：
33.1、发动机；2、第一动力传递机构；3、第二离合器；4、发电机；5、后桥输入轴；6、驱动电机；7、第三离合器；8、第二动力传递机构；9、第一离合器；10、动力电池；11、差速器；12、后桥；
34.101、曲轴；601、电机轴。
具体实施方式
35.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可
以相互组合。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“背”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。
37.另外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”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，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
39.实施例一
40.本实施例涉及一种动力总成，其布置于车辆的后部的后备箱位置，而可通过驱动后桥12而驱动车辆行驶。如图1和图2所示的，整体结构上，该动力总成主要包括发动机1、第一动力传递机构2、发电机4、驱动电机6、第一离合器9和第二离合器3。
41.其中，发动机1与第一动力传递机构2的动力输入端连接，第一动力传递机构2的动力输出端通过第一离合器9连接后桥输入轴5，以可空过第一离合器9控制发动机1和后桥输入轴5之间的动力通断。驱动电机6的动力输出端与后桥输入轴5传动连接，以可由驱动电机6驱动后桥输入轴5转动，后桥输入轴5即为差速器11的输入轴，差速器11与后桥的连接结构可参照现有结构。发电机4的动力输出端通过第二离合器3连接第一动力传递机构2，以可通过第二离合器3控制发动机1和发电机4之间的动力通断。
42.优选的具体实施方式中，第一动力传递机构2可采用如图2所示的齿轮副，其可将发动机1的动力传递至后桥输入轴5，还可使发动机1的动力传递至发电机4，使发电机4发电而便于能量回收，并可使发电机4的动力通过第一动力传递机构2传递至后桥输入轴5，而便于增加驱动模式。
43.不过应当理解的是，采用齿轮副仅是为了方便理解，第一动力传递机构2 当然还可采用其他结构，可根据动力需求齿轮副的组数进行调整，此处不做过多描述。
44.作为本实施例的优选的实施方式，该动力总成还包括第三离合器7，驱动电机6的动力输出端通过第三离合器7连接后桥输入轴5，如此可通过设置的第三离合器7，控制驱动电机6与后桥输入轴5之间的动力通断。
45.优选的具体实施方式中，后桥输入轴5通过第二动力传递机构8与第三离合器7连接，方便布置，且便于提高动力传动的平稳性。第二动力传递机构8 主要用于实现后桥输入轴5和驱动电机6之间的连接，以使驱动电机6可驱使后桥输入轴5转动，第二动力传递机构8的结构可参照图2所示的齿轮副，还可为能实现如上功能的其他结构。
46.优选的布置方式中，后桥输入轴5的轴向与车辆长度方向一致，且发动机 1的曲轴101与后桥输入轴5同轴布置，使得动力总成整体呈马鞍形。于车辆宽度方向上，发动机1和驱动电机6分置于后桥输入轴5的两侧，方便整体布置。
47.作为一种优选的实施方式，本实施例中的发动机1采用水平对置发动机1，现有的
直列或v型发动机1在长度和高度上均无优势，而采用水平对置发动机 1，可利用其长度和高度尺寸偏小的优势，契合后驱的空间布置需求。图1中表示的是水平对置两缸机，当然，除了可采用两缸机，其他缸数的发动机1也是可以的。
48.水平对置发动机1利用自身短(轴向尺寸小)、扁(高度方向尺寸小)的优势，可有效减小动力总成尺寸，并结合动力总成独特的马鞍形构造，将动力总成占用空间最小化，从而可实现在车辆后备箱位置的搭载。
49.本实施例的动力总成，可根据顾客需求实现车辆多种模式驾驶，例如下述的几种驾驶模式：
50.a、纯电驱动模式
51.由动力电池10提供电能，驱动电机6提供动力，该模式下发动机1不介入工作，且第一离合器9处于分离状态，可防止驱动电机6驱动发动机1或发电机4运转，从而防止造成能量浪费。
52.b、串联增程模式
53.此模式启动时，由发电机4充当起动机拖动发动机1运转，当发动机1启动成功后，发电机4进入发电模式，启动依据如下：在vcu(vehicle control unit 中央控制单元)中设置有高门限值(例：80％、低门限值(例：soc＝30％)， soc全称state of charge，中文为剩余电量)、低门保护限值(例：soc＝15％)，在此应当理解的是，上述数值为方便理解，并非固定限值。
54.当动力电池10的soc小于低门限值，动力总成作为增程器介入工作进行发电，为驱动电机6或动力电池10提供能量，当soc小于低门保护限值时，动力电池10不再介入供能，此模式下第二离合器3处于接合状态，第一离合器 9处于分离状态，防止发动机1介入直驱或驱使驱动电机6转动，从而防止能量浪费。
55.c、并联模式
56.此模式下，第一离合器9和第三离合器7处于接合状态，发动机1和驱动电机6处于工作状态，共同驱动后桥输入轴5转动，且第二离合器3处于分离状态，防止驱动发电机4造成能量浪费。
57.d、混联模式
58.此模式下，第一离合器9、第二离合器3、第三离合器7均处于接合状态，一方面，发动机1和驱动电机6输出功率驱动后桥输入轴5，另一方面，输出的富余功率传递给发电机4用于发电，给动力电池10充电。
59.e、弹射起步
60.此模式下，第一离合器9、第二离合器3、第三离合器7均处于接合状态，发电机4用作驱动电机6使用，起步后短时介入驱动，即发电机4、发动机1、驱动电机6共同工作输出，驱使后桥输入轴5转动，实现车辆快速起步。
61.现有的纵置搭载的动力总成，若要实现对后桥的驱动，需要在车辆底盘布置传动轴，该传动轴会与车辆地板下部的动力电池10干涉，需要牺牲动力电池的占用空间，导致动力电池10容量减小，影响混动车辆的续航里程。而若在车辆上搭载本实施例的动力总成，动力总成能够安装于车辆的后部而用于驱动车辆后桥12，无需布置传动轴，不影响车辆底盘结构，方便动力电池10布置，可较好的实现动力电池10的大容量设计，而利于提高车辆续航
能力。
62.该动力总成应用于车辆上，无需布置贯穿车辆底盘的传动轴，无需占用底盘空间，不影响动力电池10布置，而可使动力电池10容量最大化，整体设计上更为简单，同时也可克服横置式混动动力总成无法实现后驱的缺陷。
63.三个离合器的设置，可实现各种驱动模式之间的切换，便于节约能源，可实现能量的最大化利用，有效防止不同模式切换后带动其他零部件持续运转做无用功。例如，若取消第三离合器7，当第一离合器9接合时，发动机1输出的动力会额外拖动驱动电机6运转，致使发动机1做无用功，会导致车辆油耗增加。
64.实施例二
65.本实施例涉及一种动力总成，如图3至图5所示的，其与实施例一的区别在于，省去了第三离合器7和第二动力传递机构8，且驱动电机6的动力输入端通过第一离合器9与第一动力传递机构2的动力输出端连接。
66.作为一种优选的实施方式，后桥输入轴5的轴向与车辆长度方向一致，并且发动机1的曲轴101、驱动电机6的电机轴601与后桥输入轴5同轴布置，可有效减少零件数量，降低成本，提高发动机1、驱动电机6、后桥输入轴5 之间的传动效率，降低整车油耗水平。
67.本实施例的动力总成，同样可实现多种驾驶模式，由于与实施例一的动力总成结构不同，因此与实施例一的驾驶模式也有所不同，本实施例的驾驶模式如下：
68.a、纯电驱动模式
69.由动力电池10提供电能，驱动电机6提供动力，此模式下发动机1不介入工作，且第一离合器9和第二离合器3均处于分离状态，防止驱动电机6驱动发动机1或发电机4动作，从而防止能量浪费。
70.b、串联模式
71.该模式启动时，由发电机4充当起动机拖动水平对置发动机1运转，当启动成功后，发电机4进入发电模式。启动依据如下：在vcu中设置有高门限值(例：80％)、低门限值(例：soc＝30％)、低门保护限值(例：soc＝15％)，上述数值为方便理解，并非固定限值。
72.当动力电池10的soc小于低门限值，动力总成作为增程器介入工作进行发电，为驱动电机6或动力电池10提供能量，当soc小于低门保护限值时，动力电池10不再介入供能。此模式下第二离合器3处于接合状态，第一离合器 9处于分离状态，防止发动机1介入直驱或驱动电机6转动，从而防止能量浪费。
73.c、并联模式
74.第一离合器9处于接合状态，发动机1和驱动电机6处于工作状态，共同驱动后桥输入轴5转动，实现车辆动力最大化，且第二离合器3处于分离状态，防止驱动发电机4而造成能量浪费。
75.d、混连模式
76.第一离合器9、第二离合器3均处于接合状态，一方面，发动机1和驱动电机6输出功率驱使后桥输入轴5转动，满足车辆行驶需求；另一方面，发动机1输出的富余功率传递给发电机4用于发电，给动力电池10系统充电。
77.e、弹射起步模式
78.第一离合器9、第二离合器3、第三离合器7均处于接合状态，发电机4 用作驱动电
机6使用，起步后短时介入驱动，即发电机4、发动机1、驱动电机6共同工作驱使后桥输入轴5转动，实现车辆快速起步。
79.本实施例的种动力总成，与实施例一的动力总成相比，结构相同之处相对于现有技术具有相同的有益效果，此外，驱动电机6的动力输入端通过第一离合器9与第一动力传递机构2的动力输出端连接，零部件数量较少，装配方便，且布置方便。
80.实施例三
81.本实施例涉及一种车辆，该车辆上设有如实施例一或实施例二的动力总成，且第一动力传递机构2的动力输出端通过第一离合器9连接后桥输入轴5。该车辆上装配有动力电池10，发电机4和驱动电机6分别与动力电池10连接，动力电池10的安装方式可参照现有技术。
82.本实施例的车辆，通过应用实施例一或实施例二的动力总成，可填补车辆上无后桥驱动装置的空白，应用该动力总成无需布置传动轴，可简化结构，节省底盘空间，扩大电池容量，提升车辆续航能力；多个离合器的设置，可实现不同驱动模式下能量利用最大化，降低车辆油耗，还可减少汽车尾气排放。
83.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种动力总成，其特征在于：包括发动机(1)、第一动力传递机构(2)、发电机(4)、驱动电机(6)、第一离合器(9)和第二离合器(3)；所述发动机(1)与所述第一动力传递机构(2)的动力输入端连接，所述第一动力传递机构(2)的动力输出端通过所述第一离合器(9)连接后桥输入轴(5)；所述驱动电机(6)的动力输出端与所述后桥输入轴(5)传动连接；所述发电机(4)的动力输出端通过所述第二离合器(3)连接所述第一动力传递机构(2)。2.根据权利要求1所述的动力总成，其特征在于：还包括第三离合器(7)，所述驱动电机(6)的动力输出端通过所述第三离合器(7)连接所述后桥输入轴(5)。3.根据权利要求2所述的动力总成，其特征在于：所述后桥输入轴(5)通过第二动力传递机构(8)与所述第三离合器(7)连接。4.根据权利要求2所述的动力总成，其特征在于：所述后桥输入轴(5)的轴向与车辆长度方向一致；所述发动机(1)的曲轴(101)与所述后桥输入轴(5)同轴布置。5.根据权利要求4所述的动力总成，其特征在于：于车辆宽度方向上，所述发动机(1)和所述驱动电机(6)分置于所述后桥输入轴(5)的两侧。6.根据权利要求1所述的动力总成，其特征在于：所述驱动电机(6)的动力输入端通过所述第一离合器(9)与所述第一动力传递机构(2)的动力输出端连接。7.根据权利要求6所述的动力总成，其特征在于：所述后桥输入轴(5)的轴向与车辆长度方向一致；所述发动机(1)的曲轴(101)、所述驱动电机(6)的电机轴(601)与所述后桥输入轴(5)同轴布置。8.根据权利要求1-7中任一项所述的动力总成，其特征在于：所述发动机(1)采用水平对置发动机(1)。9.一种车辆，其特征在于：所述车辆上设有权利要求1-8中任一项所述的动力总成。10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于：所述发电机(4)和所述驱动电机(6)分别与所述车辆的动力电池(10)连接。

技术总结

本实用新型提供了一种动力总成及车辆，该动力总成包括：发动机、第一动力传递机构、发电机、驱动电机、第一离合器和第二离合器，其中，发动机与第一动力传递机构的动力输入端连接，第一动力传递机构的动力输出端通过第一离合器连接后桥输入轴，驱动电机的动力输出端与后桥输入轴传动连接，发电机的动力输出端通过第二离合器连接第一动力传递机构。本实用新型的动力总成，能够安装于车辆的后部而用于驱动车辆后桥，不影响车辆底盘结构，方便动力电池布置，可较好的实现动力电池的大容量设计，而利于提高车辆续航能力。于提高车辆续航能力。于提高车辆续航能力。