液阻混合传动系统及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及车辆驱动技术领域，尤其是涉及一种液阻混合传动系统及具有其的车辆。

技术背景

混合传动是指在车辆动力系统中，采用两种不同动力源驱动车辆的一种技术，更侧重于指油电混合传动。在相关技术中的车辆，尤其是新能源电车，一般同时装载有发动机和电机，车辆以发动机驱动为燃油模式，以电机驱动为电动模式，车辆以发动机和电机共同驱动时为混动模式。通过更换不同的驱动模式，来适应不同的路况场景。传统车辆的混动技术，需要额外的电机来配合发动机实现变速传动，车辆能源消耗成本较高，且变速范围较窄，长时间高速或匀速行驶节能并不明显。

发明内容

(一)解决的技术问题

基于以上现有技术中的问题，本发明技术工作原理，利用液阻原理为发动机，电机实现了无极变速传动，节省了成本并提高了燃油的经济性。

本发明还提出一种液阻混合传动系统的车辆。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本发明公开一种液阻混合传动系统，包括：

发动机，包括：发动机传动轴

电机，包括：电机传动轴

A星轮组，包括：A齿圈、A行星轮、A行星架、A太阳轮

B星轮组，包括：B齿圈、B行星轮、B行星架、B太阳轮

液阻涡扇

动力输出轴

所述发动机传动轴同时与A星轮组，B星轮组相连接传动；

所述电机传动轴同时与B星轮组，A星轮组相连接传动；

所述液阻涡扇与B星轮组相连接传动，所述A星轮组与动力输出轴相连接传动。

方案一(A太阳轮输出运转方案：图1)

所述发动机传动轴同时与A齿圈，B齿圈相连接传动，所述电机传动轴同时与B太阳轮，A行星架相连接传动，所述液阻涡扇与B行星架相连接传动，所述A太阳轮与动力输出轴相连接传动。

方案二(A齿圈输出运转方案：图2)

所述发动机传动轴同时与A行星架，B齿圈相连接传动，所述电机传动轴同时与B太阳轮，A太阳轮相连接传动，所述液阻涡扇与B行星架相连接传动，所述A齿圈与动力输出轴相连接传动。

所述液阻混合传动系统，其还包括：适用于发动机连接传动的离合机构，所述离合机构用于断开或连接发动机传动轴与主动齿轮的传动连接，所述主动齿轮与从动齿轮相啮合传动，所述从动齿轮与A星轮组、B星轮组相连接传动。

优选的，所述液阻混合传动系统，所述的连接传动，可以是传动架、传动轴、传动齿轮、固定传动等任意形式的连接传动。

优选的，所述液阻混合传动系统，其内部注满了粘度适中的油液，与工作旋转的液阻涡扇产生旋转阻力。

进一步，所述液阻涡扇与油液的旋转阻力值，由动力输出轴的负载值与电机的阻力值决定设计。

所述液阻混合传动系统，其任意动力输入，动能都在A星轮组、B星轮组内相互循环传动运转，通过液阻涡扇与油液的旋转阻力将动能输出。

所述液阻混合传动系统，动力输入的转数与液阻涡扇的旋转阻力形成转数差，以此控制着动力输出轴的无级变速输出。

本发明还公开提出一种车辆，包括根据本发明以上技术方案所述的液阻混合传动系统。

根据本发明所述液阻混合传动系统的车辆，通过利用液阻混合传动系统，具有更宽的无极变速传动，提高了传动效率，节省了成本等优点。

(三)有益效果

本发明公开了一种液阻混合传动系统及具有其的车辆，具备以下有益效果：

其工作原理技术实施方案，利用液阻涡扇与油液的旋转阻力，实现无级变速传动，无需专用电机配合发动机实现无极变速，节省了能源及成本。

其工作原理技术实施方案，通过液阻涡扇与油液的旋转阻力循环利用，将发动机无级变速驱动车辆后的剩余动力驱动电机发电，不消耗发动机本身的动能，节省了能源。

其工作原理技术实施方案，高速行驶紧急制动时，通过液阻涡扇与油液的反向旋转阻力，能极大的协助车辆平稳的紧急制动，减少制动距离。

其工作原理技术实施方案，相比传统混动技术，具有结构简单，扭矩大传动效率高、性能稳定安全可靠、保养维护简单等特性。

其工作原理技术实施方案，结构紧凑设计合理，在体积、重量、造价上都优于传统技术。

其工作原理技术实施方案，无级变速传动，无需复杂繁琐的系统相配合，无极变速范围更广，更为自然顺畅，传动效率更高。

附图说明

图1：为本发明液阻混合传动系统(A太阳轮输出运转方案)的示意图；

图2：为本发明液阻混合传动系统(A齿圈输出运转方案)的示意图；其中：

发动机(W)包括：发动机传动轴(W1)

电机(S)包括：电机传动轴(S1)

A星轮组(A)，包括：A齿圈(A4)、A行星轮(A3)、A行星架(A2)、A太阳轮(A1)

B星轮组(B)，包括：B齿圈(B4)、B行星轮(B3)、B行星架(B2)、B太阳轮(B1)

液阻涡扇(C)

动力输出轴(O)

离合机构(W2)，主动齿轮(W3)，从动齿轮(W4)

差速器(Y)

具体实施方式

下面将结合本发明专利技术实施例中附图，对本发明技术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，仅仅是本发明技术的一部分实施例，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做出创造性劳动成果、进步性技术特征的前提下，所获得的所有其它实施例，都属于本发明专利技术的保护范围。

本发明公开了一种技术方案，一种液阻混合传动系统及具有其的车辆。

所述发动机传动轴(W1)同时与A星轮组(A)，B星轮组(B)相连接传动；所述电机传动轴(S1)同时与B星轮组(B)，A星轮组(A)相连接传动；所述液阻涡扇(C)与B星轮组(B)相连接传动，所述A星轮组(A)与动力输出轴(O)相连接传动，所述动力输出轴(O)连接着差速器(Y)传动车辆行驶。

其还包括：适用于发动机(W)连接传动的离合机构(W2)，所述离合机构(W2)用于断开或连接发动机传动轴(W1)与主动齿轮(W3)的传动连接，所述主动齿轮(W3)与从动齿轮(W4)相啮合传动，所述从动齿轮(W4)与A星轮组(A)、B星轮组(B)相连接传动。

所述的连接传动，可以是传动架、传动轴、传动齿轮、固定传动等任意形式的连接传动。

实施例1、如图1所示：(A太阳轮输出运转方案)

所述发动机传动轴(W1)同时与A齿圈(A4)，B齿圈(B4)相连接传动，所述电机传动轴(S1)同时与B太阳轮(B1)，A行星架(A2)相连接传动，所述液阻涡扇(C)与B行星架(B2)相连接传动，所述A太阳轮(A1)与动力输出轴(O)相连接传动，所述动力输出轴(O)连接着差速器(Y)传动车辆行驶。

所述液阻混合传动系统，其内部注满了粘度适中的油液，与工作旋转的液阻涡扇(C)产生旋转阻力；所述液阻涡扇(C)与油液的旋转阻力值，由动力输出轴(O)的负载值与电机(S)的阻力值决定设计。

所述液阻混合传动系统，发动机(W)、电机(S)其任意动力输入，动能都在A星轮组(A)、B星轮组(B)内相互循环传动运转，通过液阻涡扇(C)与油液的旋转阻力将动能输出，动力输入的转数与液阻涡扇(C)的旋转阻力形成转数差，以此控制着动力输出轴(O)的无级变速输出。

当发动机传动轴(W1)动力输入，通过离合机构(W2)连接主动齿轮(W3)啮合从动齿轮(W4)旋转，从动齿轮(W4)固定A齿圈(A4)B齿圈(B4)同时同速同向旋转，假设向右旋转为正转。

A齿圈(A4)向右旋转，齿轮啮合A行星轮(A3)向右旋转，A行星轮(A3)带动A行星架(A2)通过电机传动轴(S1)同时传动B太阳轮(B1)与电机(S)也向右旋转；B太阳轮(B1)齿轮啮合B行星轮(B3)旋转带动B行星架(B2)传动液阻涡扇(C)同样向右旋转。

同时，B齿圈(B4)向右旋转，齿轮啮合B行星轮(B3)向右旋转，B行星轮(B3)带动B行星架(B2)传动液阻涡扇(C)也向右加速旋转。

此时，发动机(W)怠速动力输入，通过A星轮组(A)B星轮组(B)的传动，最终全部传动给液阻涡扇(C)与电机(S)向右旋转发电，给连接电机(S)的车载电池系统充电。

这时，由于液阻涡扇(C)与油液的旋转阻力值，以及电机(S)的发电阻力值，小于动力输出轴(O)的负载值，所以连接A太阳轮(A1)的动力输出轴(O)并无动力输出，此为车辆空挡状态，驻车向右发电模式。

如上所述：当发动机(W)加速动力输入时，A齿圈(A4)B齿圈(B4)加速向右旋转，传动液阻涡扇(C)与电机(S)也将加速向右旋转，由于液阻涡扇(C)与油液的旋转阻力值，大于动力输出轴(O)的负载值，液阻涡扇(C)与油液的旋转阻力将使B行星架(B2)向右的转数放缓，这将致使A行星架向右旋转也放缓。

此时，A齿圈(A4)向右加速旋转，而A行星架(A2)向右的转数，因液阻涡扇(C)的旋转阻力放缓，跟不上A齿圈(A4)的转数，因此形成转数差，从而将传动力通过A行星轮(A3)的自转，齿轮啮合A太阳轮(A1)向左旋转，通过动力输出轴(O)连接差速器(Y)完成动力输出，此为燃油模式车辆起步，低中速行驶状态。

发动机(W)的加速动力输入，在液阻涡扇(C)旋转阻力的作用下，由A星轮组，B星轮组相互的动力分流，一部分动力用于驱动车辆无级变速行驶，利用剩余动力驱动电机向右旋转发电，给连接电机(S)的车载电池系统充电，此为低中速向右发电模式。

当发动机(W)高速动力输入时，A齿圈(A4)B齿圈(B4)同时也高速向右旋转，传动液阻涡扇(C)与电机(S)也将高速向右旋转，由于液阻涡扇(C)与油液的旋转阻力达到峰值，无法向右高速旋转，同时导致B行星架(B2)也无法高速向右转动，而B齿圈(B4)向右的高速旋转，齿轮啮合B行星轮(B3)发生自转，啮合B太阳轮(B1)向左反向旋转，通过电机传动轴(S1)传动A行星架(A2)与电机(S)也向左反向旋转。

由于A齿圈(A4)的高速向右旋转，与A行星架(A2)的向左反向旋转，因此形成了极大的转速差，从而将传动力通过A行星轮(A3)的自转，齿轮啮合A太阳轮(A1)向左旋转，通过动力输出轴(O)连接差速器(Y)驱动车辆高速行驶，此为燃油模式高速行驶状态。

发动机(W)的高速动力输入，在液阻涡扇(C)旋转阻力峰值的作用下，迫使电机由向右旋转发电，过度成为向左反向旋转发电，通过电控技术手段切换给车载电池系统充电，此为高速向左反转发电模式。

当车辆行驶途中或高速行驶中，减速或制动，失去发动机(W)传动力时，A齿圈(A4)B齿圈(B4)停止动力输入，车辆行驶的惯性将通过差速器(Y)与动力输出轴(O)传动A太阳轮(A1)向左旋转回传，齿轮啮合A行星轮(A3)带动A行星架(A2)向左旋转，通过电机传动轴(S1)带动B太阳轮(B1)与电机(S)向左旋转。

B太阳轮(B1)齿轮啮合B行星轮(B3)也向左旋转，带动B行星架(B2)传动液阻涡扇(C)向左反向旋转，车辆制动时的惯性动力一部分被液阻涡扇(C)向左反转吸收，一部分被传动给电机(S)向左反转发电，此为制动向左反转发电模式。

在车辆高速行驶紧急制动时，向右旋转的液阻涡扇(C)突然被车辆的惯性回传动力，驱动向左反转，与油液产生极大的液阻力，抵消车辆的惯性，能极大的协助车辆平稳的紧急制动，减少制动距离，此为液阻缓速制动功能。

综上所述，液阻混合传动系统，燃油模式行驶时，只有在车辆特定行驶的时速区间内，电机向右旋转发电，过度成向左旋转发电的区间过程，发电功率较小或者不发电。电机(S)旋转发电给电池系统充电，完全利用的发动机(W)驱动车辆行驶后的剩余动能，以及车辆的惯性动能，并不消耗发动机(W)本身的动能，以此循环利用，达到节能的目的。

当车载电池系统电量充满时，可自动或手动切换成纯电驱动模式，以此来达到车辆燃油的经济性。

当切换纯电驱动模式时，离合机构(W2)将切断发动机(W)的动力连接，完全由电机(S)动力传动，假设向左旋转为正转车辆前进。

当电机传动轴(S1)加速向左旋转动力输入时，同时传动A行星架(A2)，B太阳轮(B1)向左旋转，B太阳轮(B1)齿轮啮合B行星轮(B3)带动B行星架(B2)传动液阻涡扇(C)向左旋转，当液阻涡扇(C)与油液的旋转阻力值，大于动力输出轴(O)的负载值时，将迫使B齿圈(B4)向左旋转放缓，带动A齿圈(A4)向左旋转同样放缓，跟不上A行星架(A2)的转数，因此形成转数差，从而将传动力通过A行星轮(A3)的自转，齿轮啮合A太阳轮(A1)向左旋转，通过动力输出轴(O)连接差速器(Y)完成动力输出。

当电机传动轴(S1)高速向左旋转动力输入，A行星架(A2)，B太阳轮(B1)也高速向左旋转，B太阳轮(B1)齿轮啮合B行星轮(B3)带动B行星架(B2)传动液阻涡扇(C)也向左高速旋转，由于液阻涡扇(C)与油液的旋转阻力达到峰值，无法向左高速旋转，同时导致B行星架(B2)也无法高速向左转动，而B太阳轮(B1)向左的高速旋转，齿轮啮合B行星轮(B3)发生自转，啮合B齿圈(B4)向右反向旋转，带动A齿圈(A4)同样向右反向旋转，与A行星架(A2)的向左旋转，因此形成了极大的转速差，从而将传动力通过A行星轮(A3)的自转，齿轮啮合A太阳轮(A1)向左旋转，通过动力输出轴(O)连接差速器(Y)驱动车辆高速行驶，当车载电池电量偏低时，将自动切换成燃油模式，此为纯电模式。电机(S)反转输入动力，即为倒挡模式。

燃油模式与纯电模式，其工作原理运转逻辑基本一致，只是动力传动连接的角度不同，动力输出的转向相反，由于电机可以正反转切换同功率输出，与发动机的运转输出方向并不冲突。

通过液阻混合传动系统，再强大的动力输入，都能通过液阻涡扇瞬间吸收，且瞬间释放，更能增加电机的输出扭矩，提高电机传动的爆发力，与发动机各项运转功能效果均可达到一致。

当车辆需超高动力行驶时，可前后启动发动机(W)、电机(S)前后切入动力，以增加车辆的动能，发动机(W)传动A齿圈(A4)向右旋转，电机(S)传动A行星架(A2)向左旋转，双向动力输入，形成转数差，从而将双向传动力通过A行星轮(A3)的自转，齿轮啮合A太阳轮(A1)向左旋转，通过动力输出轴(O)连接差速器(Y)驱动车辆高速行驶。此时，液阻涡扇(C)由于双向动力相互抵消，并不旋转工作，或者因双向动力的转数差，稍微旋转，并不成为车辆动力的负担，此为混动模式。

实施例2、如图2所示：(A齿圈输出运转方案)

所述发动机传动轴(W1)同时与A行星架(A2)，B齿圈(B4)相连接传动，所述电机传动轴(S1)同时与B太阳轮(B1)，A太阳轮(A1)相连接传动，所述液阻涡扇(C)与B行星架(B2)相连接传动，所述A齿圈(A4)与动力输出轴(O)相连接传动，所述动力输出轴(O)连接着差速器(Y)传动车辆行驶。

所述液阻混合传动系统，其内部注满了粘度适中的油液，与工作旋转的液阻涡扇(C)产生旋转阻力；所述液阻涡扇(C)与油液的旋转阻力值，由动力输出轴(O)的负载值与电机(S)的阻力值决定设计。

所述液阻混合传动系统，发动机(W)、电机(S)其任意动力输入，动能都在A星轮组(A)、B星轮组(B)内相互循环传动运转，通过液阻涡扇(C)与油液的旋转阻力将动能输出，动力输入的转数与液阻涡扇(C)的旋转阻力形成转数差，以此控制着动力输出轴(O)的无级变速输出。

所述实施例2(A齿圈输出运转方案)其工作原理、运转逻辑与实施例1(A太阳轮输出运转方案)一致相同，只是调换各部件的连接传动，以此改变动力输出的转速比，以及输出旋转方向，在此不在过多叙述。

所述液阻混合传动系统，其工作原理技术方案，不仅仅限于如此，可以有多种传动设计方案及优化方案，通过调换星轮组各部件的传动连接、设计、改变动力输出的转速比、输出旋转方向等，以及调换更改发动机与电机的驱动连接位置，或者是同轴输入动力，有多达数十种连接运转方案；还可根据使用环境、用途等拆分组合适用的变矩、变速、差速一体、分体式运转方案。

通过设计星轮组各个齿轮的比例，能获得更高，或更低的转数比；利用技术手段，加装电控系统，传感系统等技术，使液阻混合传动系统更加科学，智能化等等优化设计方案。

根据本发明以上技术方案所述的液阻混合传动系统的车辆，车辆包括上述实施例的液阻混合传动系统。

根据本发明实施例的车辆，通过利用液阻混合传动系统，具有更宽的无极变速传动，提高了传动效率，节省了成本等优点。

根据本发明实施例的液阻混合传动系统及具有其的车辆，车辆的其它组成构件及操作，对于本领域普通技术人员而言都是已知的，在此不再过多叙述。

以上实施例尽管已经示出和描述了本发明专利技术的实施，其描述较为具体详细，但并不能因此而理解为对本发明专利保护范围的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明技术，工作原理和精神的情况下，对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，这些都属于本发明专利的保护范围，因此本发明专利的保护范围，因以所附权利要求及其等同物限定。