本發明總體涉及的領域包括車輛驅動系統并且更特別地包括可以包括電力輔助的車輛驅動系統。

背景技術：

車輛驅動系統可以包括內燃機、電動機或其他用于推進的動力裝置。混合型車輛可以包括不同類型的動力裝置的組合。

技術實現要素：

根據多個說明性變型，一種產品可以包括發動機以及由該發動機驅動的變速器。車軸組件可以通過變速器由發動機進行驅動。電機可以連接至車軸組件。電機有選擇地驅動車軸組件并且可以通過變速器和車軸組件由發動機有選擇性地驅動。動力傳遞單元可接合在電機與車軸組件之間。

本發明范圍內的其他說明性變型通過本文提供的詳細說明將變得顯而易見。應該理解，詳細說明和具體示例雖然披露了本發明范圍內的變型，但僅旨在用于說明的目的且并非旨在限定本發明的范圍。

附圖說明

本發明范圍內的變型的優選示例通過詳細說明和附圖將會得到更加全面的理解，其中：

圖1是示出了根據多個變型的車輛動力系統的一部分的產品的示意圖。

圖2是示出了根據多個變型的車輛動力系統的一部分的產品的示意圖。

圖3是示出了根據多個變型的車輛動力系統的一部分的產品的示意圖。

具體實施方式

以下對變型的說明在本質上僅是說明性的，并且決不旨在限制本發明的范圍、其應用或用途。

在如圖1所示的多個變型中，產品10可以包括車軸組件12，其可以包括差速器單元14。差速器單元14可以包括差速器殼16并且可以具有可以在其每一端處與差速器殼16接合的小齒輪軸18。差速器殼16可以是可旋轉的并且可以通過軸承17和19承載在殼體15中。齒輪11可以與差速器殼16接合，以與其一起旋轉。齒輪11可以是環形齒輪并且可以是螺旋齒輪或螺旋環形齒輪。小齒輪軸18可以承載小齒輪20和小齒輪21，其分別可以在小齒輪軸18上可旋轉。側齒輪22可以與小齒輪20和21中的每一個嚙合并且另一個側齒輪23可以與小齒輪20和21中的每一個嚙合。差速器殼16的旋轉可以使得小齒輪20和21旋轉，而這可以使得側齒輪22和23旋轉。

在多個變型中，車軸組件12可以包括軸25，軸25可以具有可以與側齒輪22接合以與其一起旋轉的一端并且可以具有與內接頭26接合的一端，內接頭26可以是可以將軸25的旋轉傳遞至軸27且可以允許在軸25與軸27之間實現角度變化的恒速接頭。軸27可以具有與內接頭26連接的一端以及與外接頭28連接的另一端。外接頭28可以是可以將軸27的旋轉傳遞至軸29且可以允許在軸27與軸29之間實現角度變化的恒速接頭。軸29可以是可旋轉的并且可以承載車輪30。

在多個變型中，車軸組件12可以包括軸31，軸31可以具有可以與側齒輪23接合以與其一起旋轉的一端并且可以具有與內接頭32接合的一端，內接頭32可以是可以將軸31的旋轉傳遞至軸33且可以允許在軸31與軸33之間實現角度變化的恒速接頭。軸33可以具有與內接頭32連接的一端以及與外接頭34連接的另一端。外接頭34可以是可以將軸33的旋轉傳遞至軸35且可以允許在軸33與軸35之間實現角度變化的恒速接頭。軸35可以是可旋轉的并且可以承載車輪36。

在多個變型中，產品10可以包括動力源38，動力源38可以包括發動機40，發動機40可以是內燃機或另一種類型的動力源。發動機40可以與多級變速器42連接，并且，轉矩轉換器44可以設置在變速器42與發動機40之間。變速器42可以具有任何構造，例如行星齒輪變速器或者其他類型的變速器，并且可以是自動變速器或手動致動變速器，或其組合。變速器42可以包括軸45和齒輪46，其中機構在其間提供各種前進、后退、空檔齒輪布置。齒輪46可以是輸出齒輪并且可以與齒輪11接合。變速器42可以將來自發動機40的動力通過正嚙合齒輪46和11提供至車軸組件12。

在多個變型中，電機48可通過動力傳遞單元50與車軸組件12連接。所述電機48可以是電動機或可以是電動發電機或者可以是其他類型的電機以向所述動力傳遞單元50提供動力。軸52，其可以是轉子軸或所述轉子軸的分段延伸部，所述軸可從所述電機48延伸并且可由軸承54和56支撐。齒輪58可以固定到所述軸52以與所述軸一起旋轉并且可以設置在所述動力傳遞單元50內。在多個變型中，軸60可在所述動力傳遞單元50內延伸并且可由軸承62和64支撐轉動。齒輪65可固定以與所述軸60一起旋轉并可與所述軸嚙合，并且可與所述齒輪11正向接合以與所述齒輪11一起旋轉。齒輪68可以旋轉并且可以承載在所述軸60周圍，并且可與所述軸嚙合，還可與齒輪58正向接合以與齒輪58一起旋轉以便由所述電機48驅動或者可變換地驅動所述電機48。在多個變型中，斷開機構70可以定位在所述軸60的周圍并且可包括元件71，所述元件71可以固定到所述軸60以與所述軸一起旋轉，所述斷開機構還可包括元件72，所述元件72可固定到所述齒輪68以與齒輪一起旋轉。所述斷開機構70可以是離合器，同步器，或可以是另外的機械設備，所述機械設備可構造成使所述軸60與所述齒輪68接合和斷開，以上可通過所述元件71和72實現。在多個變型中，所述元件72可以是圓盤，所述圓盤有選擇地被所述元件71卡住以與所述元件71一起旋轉或有選擇地由所述元件71松開以使旋轉/動力不在所述軸60與所述齒輪68之間傳遞。所述元件71可包括壓板并且可具有致動器，所述致動器可以機械地，電性地，流體地或其他方式操作以選擇地接合和/或斷開所述元件71和72。嚙合可以通過夾持所述元件71到元件72上來實現。

在多個變型中，產品10的操作可包括推進模式，在推進模式中，動力可通過轉矩轉換器44從所述動力源38傳輸到所述車軸組件12以及從所述變速器42傳輸到所述齒輪11上的車軸組件12上。在這種操作模式下，所述電機48可通過所述斷開機構70的斷開，比如所述元件72從元件71松開，而從車軸組件12斷開。所述電機48可在發動機40提供動力下與所述車軸組件12連接以便充電。在多個變型中，在帶有所述車輪30和36的輸入下，所述車軸組件12可通過所述齒輪11、所述動力傳遞單元50和所述軸52驅動所述電機48，以提供充電模式，在這種充電模式下，所述電機48可用作發電機。在這種操作模式中，所述電機48可通過所述斷開機構70內的所述元件71和72的嚙合連接到所述車軸組件12。在多個變型中，產品10的操作可包括推進模式，在推進模式中，動力可通過所述動力傳遞單元50從所述電機48傳輸到所述車軸組件12。在這種操作模式中，所述電機48可通過所述斷開機構70內的所述元件71和72的嚙合連接到所述車軸組件12。同樣，在這種操作模式下，在電力輔助模式或電力專屬模式中的任何一個模式下，動力可以從所述發動機40傳輸到所述車軸組件12或者可以不從所述發動機40傳輸到所述車軸組件12。所述發動機40可以關機并且所述產品10可在電力航行模式下操作，所述模式具有任何需要的動力，所述動力從所述電機48提供到所述車軸組件12。

在如圖2所示的多個變型中，產品80可包括動力傳遞單元82。同圖1所示的部件一樣，圖2中的部件有相同的附圖標記。所述動力傳遞單元82可連接在所述車軸組件12與所述電機48之間。所述電機48可以是電動機或可以是電動發電機或者可以是其他類型的電機以向所述動力傳遞單元50提供動力。軸52，其可以是轉子軸或所述轉子軸的分段延伸部，所述軸可從所述電機48延伸并且可由軸承54和56支撐。齒輪58可以固定到所述軸52以與所述軸一起旋轉并且可以設置在所述動力傳遞單元82內。在多個變型中，軸83可在所述動力傳遞單元82內延伸并且可由軸承84和85支撐轉動。齒輪86可固定在所述軸83上。齒輪68可以旋轉并且可以承載在所述軸83周圍，并且可與所述軸嚙合，還可與齒輪58正向接合以與齒輪58一起旋轉以便由所述電機48驅動或者可變換地驅動所述電機48。在多個變型中，斷開機構70可以定位在所述軸83的周圍并且可包括元件71，所述元件71可以固定到所述軸83以與所述軸一起旋轉，所述斷開機構還可包括元件72，所述元件72可固定到所述齒輪68以與齒輪一起旋轉。所述斷開機構70可以是離合器，同步器，或可以是另外的機械設備，所述機械設備可構造成使所述軸83與所述齒輪68接合和斷開，以上可通過所述元件71和72實現。在多個變型中，所述元件72可以是圓盤，所述圓盤有選擇地被所述元件71卡住以與所述元件71一起旋轉或有選擇地由所述元件71松開以使旋轉/動力不在所述軸83與所述齒輪68之間傳遞。

在多個變型中，車軸25可以延伸穿過動力傳遞單元82并且可以由軸承88和89支撐旋轉。在多個變型中，斷開機構90可以定位在軸25周圍并且可以包括元件91，所述元件91可以固定到軸25以與所述軸一起旋轉，并且斷開機構90可以包括元件92，所述元件92可以固定到齒輪93或形成為齒輪93的部分以與齒輪93一起旋轉。斷開機構90可以是離合器、同步器，或可以是另一機械設備，其可以被構造成使軸25與齒輪93接合和斷開，這均可以通過元件91和92而實現。在多個變型中，元件92可以是圓盤，所述圓盤可以被元件91卡住以與元件91一起旋轉或可以被元件91釋放使得旋轉/動力不在軸25與齒輪93之間傳遞。

在多個變型中，動力傳遞單元可以包括軸94，所述軸94可以承載各自固定為與軸94一起旋轉并且穿過彼此的齒輪95和齒輪96。齒輪96可以大于齒輪95并且可以具有較大直徑。齒輪95可以與齒輪93嚙合并且可以與齒輪93正向接合。齒輪96可以與齒輪86嚙合并且可以與齒輪86正向接合。當斷開機構接合時，旋轉和動力可以通過動力傳遞單元82在車軸組件12與電機48之間傳遞。動力流可以按順序從車軸25引導通過斷開機構90、齒輪93、齒輪95、軸94、齒輪96、齒輪86、軸83、斷開機構70、齒輪68、齒輪58和軸52而到達電機48。動力流可以按相反順序從電機48引導到車軸組件12。齒輪95和96可以在無中間軸的情況下被組合為步進式齒輪。齒輪58與齒輪93之間的減速比可以有利地為16:1或近似16:1。

在多個變型中，如圖3中說明，車輛100可以包括提高的電容量。圖3中的元件(類似于圖1和2中的元件)可以被賦予相同的附圖標記。應當明白的是，動力傳遞單元82可以在圖3中被替換為動力傳遞單元50。車輛100可以包括車輪101到104。車輪101和102可以連接到車軸組件12，且車輪103和104可以連接到車軸組件105。車軸組件105可以包括內接頭106和108，其可以是可以傳遞旋轉并且可以允許經連接部件之間的角變化的恒速接頭。接頭106可以將車軸109與車軸110連接。接頭108可以將車軸111與車軸112連接。車軸110和112可以分別與外接頭114和115連接，所述外接頭114和115可以是恒速接頭并且可以分別連接到車輪103和104。

在多個變型中，車軸組件105可以具有差速器單元116。差速器單元116可以包括差速器殼117并且可以具有可以在其每一端處與差速器殼117接合的小齒輪軸118。差速器殼117是可旋轉的并且可以由軸承119和120承載。齒輪121可以與差速器殼117接合以與其一起旋轉。齒輪121可以是環形齒輪并且可以是錐齒輪，且可以是螺旋錐直角齒輪。小齒輪軸118可以承載小齒輪122和小齒輪123，其中的每一個均可以在小齒輪軸118上可旋轉。側齒輪124可以與小齒輪122、123中的每一個嚙合并且另一側齒輪126可以與小齒輪122、123中的每一個嚙合。差速器殼117的旋轉可以使小齒輪122、123旋轉，而這可以使側齒輪124、126旋轉。

在多個變型中，車軸109可以具有可以與側齒輪124接合以與側齒輪124一起旋轉的端部，并且可以具有其與內接頭106接合的相對端。車軸111可以具有可以與側齒輪126接合以與側齒輪126一起旋轉的端部，并且可以具有其與內接頭108接合的相對端。齒輪121的旋轉可以使差速器殼117旋轉并旋轉通過122、123，且側齒輪124、126可以使車軸109和111旋轉。

在多個變型中，電機130可以通過動力傳遞單元132與車軸組件105連接。電機130可以是電動機或可以是電動發電機或者可以是另一類型的電機以向動力傳遞單元132提供動力。軸134(可以是轉子軸)可以從電機48延伸并且可以由軸承136支撐。軸134可以與軸138的近端接合，或自身可以延伸超過車軸組件105，且所得遠端可以由軸承140支撐旋轉。齒輪142(可以是螺旋齒輪)可以固定在軸138上以與軸138一起旋轉并且可以設置在動力傳遞單元132中。

在許多變型中，所述齒輪142可與齒輪144嚙合，并且可與齒輪144正向接合以與齒輪144一起旋轉，所述齒輪144可以是螺旋齒輪并且其直徑比所述齒輪142大，以在它們之間產生縮減。所述齒輪144可與轉矩傳遞元件146連接，所述轉矩傳遞元件146可呈管狀并且可與齒輪148嚙合且可與齒輪148正向接合以與齒輪148一起旋轉。所述齒輪148可以是齒輪組149中的中心齒輪，所述齒輪組可以是行星齒輪組。所述齒輪148可與齒輪150和151嚙合并且可與齒輪150和151正向接合以與齒輪150和151一起旋轉。所述齒輪150和151可以是行星齒輪，也可提供另一個編號。所述齒輪150和151可分別在銷152和153上旋轉，所述銷可固定于托架154。所述齒輪150和151可與齒輪155嚙合并且可與齒輪155正向接合以與齒輪155一起旋轉，所述齒輪155可以是圈或環齒輪并且可包括內齒。所述齒輪155可被舉起或接地，這樣它可固定成不發生旋轉。所述齒輪148的旋轉可使所述齒輪150和151繞所述齒輪155的內側旋轉和移動，從而所述托架154發生旋轉。所述轉矩傳遞元件146可與轉矩傳遞元件157連接或成型，或齒輪148可與轉矩傳遞元件157成型，并可與其一起旋轉。所述托架154可與轉矩傳遞元件158連接并可與其一起旋轉。

在許多變型中，機械機構160可包括接合元件162，其可固定以與軸164一起旋轉。所述軸164可被支撐用于通過軸承165、167旋轉，并可延伸穿過所述轉矩傳遞元件146。齒輪168可被固定于所述軸164以與其一起旋轉，并可與所述齒輪121嚙合且可與齒輪121正向接合以與齒輪121一起旋轉，以驅動所述車軸組件105或被其驅動。所述接合元件162可選擇性地將所述從動齒輪組149從所述軸164脫離，或者可移動到圖3中所看到的右側，以便選擇性地將所述齒輪組149與來自所述齒輪148的軸164及與其連接的轉矩傳遞元件157連接，或者可選擇性地移動到圖3中所看到的左側，以便將所述齒輪組149與來自所述托架154的軸164及與其連接的轉矩傳遞元件158連接。當輸入從所述齒輪148提供給所述軸164時，可以保持來自所述轉矩傳遞元件146的轉速，從而可提供一個高檔模式。當輸入從所述托架154提供給所述軸164時，可以減少來自所述轉矩傳遞元件146的轉速，可以增加轉矩，從而可提供一個低檔模式。

在許多變型中，所述發動機40可包括取力器170，其可通過鏈接元件172與電機171連接。所述電機171可以是電動機或者可以是電動發電機，或者可以是另一種類型的電機，其可由所述發動機171驅動并且可通過所述鏈接元件172和取力器170驅動所述發動機。所述電機171可以構造成皮帶-交流發動機-起動機設置，其中所述鏈接元件172可以是滑輪驅動皮帶。所述電機171可在諸如48伏的設定電壓下運行。所述電機可用來，例如，當重新起動和發動停止車輛時，通過所述鏈接元件172啟動所述發動機40，并由此推動所述車軸組件12。

在許多變型中，所述電機48、130和171可與所述車輛電池180連接。所述車輛100可通過所述車輪101、102的旋轉而推進，所述車輪通過發動機40經由所述轉矩轉換器44、變速器42和車軸組件12而旋轉。所述發動機40可由其汽缸41內的燃燒而驅動，或者可由所述電機171通過所述鏈接元件172和所述取力器170而驅動。所述斷開設備72可脫離接合以便選擇性地將所述電機48從所述車軸組件12脫離。為了高效的動力吸收或部署，所述斷開設備72可接合以便從所述車軸組件12驅動所述電機48，或者以便不需要經過所述發動機40從所述電機48驅動所述車軸組件12。為了從所有四個車輪101-104回收制動能量用于給所述電池180充電，根據許多變型，所述斷開設備72可接合以便從所述車軸組件12驅動所述電機48，并且所述電機可接合以便從所述車軸組件15驅動所述電機130。充電可由電機48、130中的一個或兩者提供。當其由或通過所述發動機40驅動時，充電也可由電機171提供。制動能量回收可由所述電機48、130中的一個提供，所述電機在所述車軸組件12、105之間產生用于所述車輛100的處理或牽引性能的從前到后的轉矩偏置。轉矩可以提供用來使所述軸12、105制動，其是通過在電機48、130中產生電流實現的。最大制動能量回收可由所述電機48、130提供，不需要通過所述鏈接元件172直接回收轉矩。在許多變型中，所述車輛100可通過分別從所述電機48和130驅動所述車軸組件12、105實現在電力的四輪或全輪驅動模式下運行，因此能夠使用低功率發動機40。所述電機48和130可在大于所述電機171電壓的設定電壓下運行，以提高動力。

可通過使用電機48和130，同時通過控制每個車軸組件12，105的轉矩提供改善的穩定性控制使得能量回收被最大化。可通過電機130向車軸組件105分配再生轉矩來提供一種控制車輛動力學的方法。可通過電機48和130在車軸組件12與車軸組件105之間分配推進轉矩來提供一種控制車輛動力學的方法。通過在前軸12和后軸105處使用電機48和130，電驅動輔助可增加等級攀升并可向低速操縱提供電力輔助啟動或蠕變操作。

變型的以下描述只是說明被視為在本發明范圍內的部件、元件、行為、產品和方法并且不以任何方式通過所具體公開的內容或未詳細闡述的內容限制此范圍。文中所述的部件、元件、行為、產品和方法可不按照文中詳述的進行組合和重排并且仍視為在本發明的范圍內。

變型1可涉及一種產品，該產品包括發動機和由發動機驅動的變速器。車軸組件可通過變速器由發動機驅動。電機可被連接到車軸組件。電機有選擇地驅動車軸組件并可通過變速器和車軸組件由發動機選擇地驅動。動力傳遞單元可被接合在電機與車軸組件之間。

變型2可包括根據變型1的產品，其中所述動力傳遞單元可包括被設置在車軸組件與電機之間的斷開設備。所述斷開設備可通過車軸組件和動力傳遞單元選擇地將電機與變速器接合。

變型3可包括根據變型2的產品并可在車軸組件中包括差速器單元。第一齒輪可被固定到差速器單元。變速器可在第一齒輪處與車軸組件接合且動力傳遞單元可在第一齒輪處與車軸組件接合。

變型4可包括根據變型2的產品并可包括可具有差速器殼并可包括在車軸組件中的差速器單元。第一齒輪可被固定到差速器殼。變速器可在第一齒輪處與車軸組件接合且動力傳遞單元可在差速器殼處與車軸組件接合。

變型5可包括根據變型1至4中任一項的產品，其中所述發動機可具有取力器。鏈接元件可與取力器接合以及第二電機可與鏈接元件接合。第二電機可由發動機選擇地驅動以及第二電機有選擇地驅動發動機。

變型6可包括根據變型5的產品并可包括后車軸組件。第三電機可與后車軸組件接合。第三電機可由后車軸組件選擇地驅動并有選擇地驅動后車軸組件。

變型7可包括根據變型6的產品并可包括混合全輪驅動模式，其中所述發動機可驅動車軸組件以及所述第三電機可驅動后車軸組件。

變型8可包括根據變型6的產品，其中所述第三電機可以作為電動機運行以向后車軸組件提供牽引轉矩并可以發電機運行以向后車軸組件提供制動轉矩。

變型9可包括根據變型8的產品，其中所述牽引或制動轉矩可被分配在車軸組件與后車軸組件之間。

變型10可包括根據變型9的產品并可包括選擇地將電機從車軸組件連接或斷開的斷開機構。斷開機構可被選擇地接合以分配牽引或制動轉矩。

變型11可包括根據變型8的產品并可包括僅電動全輪驅動模式，其中所述電機可驅動車軸組件以及所述第三電機可驅動后車軸組件以及所述發動機被脫離。

變型12可包括根據變型1至4中任一項的產品，其中所述發動機可具有取力器。可包括第二電機以及鏈接元件可將第二電機連接到取力器。車軸組件可驅動電機并不可驅動第二電機以回收能量。

變型13可包括一種產品，所述產品可包括發動機。變速器可由發動機驅動。車軸組件可通過變速器由發動機驅動。電機可被連接到車軸組件。電機有選擇地驅動車軸組件并且可通過變速器和車軸組件由發動機選擇地驅動。動力傳遞單元可被接合在電機與車軸組件之間。動力傳遞單元可包括選擇地連接電機并將電機從車軸組件斷開的斷開機構。

變型14可包括根據變型13的產品，其中所述動力傳遞單元可包括可固定到電機并由電機驅動的第一錐齒輪。軸可被包括在動力傳遞單元中。第二錐齒輪可圍繞軸旋轉并可與第一錐齒輪正向接合。斷開設備可包括固定到軸的第一元件并可包括固定到第二錐齒輪的第二元件。

變型15可包括根據變型13的產品，其中，車軸組件可包括具有差速器殼的差速器單元。差速器單元可與第一齒輪接合，通過第一齒輪可將輸入提供到車軸組件。變速器可包括第二齒輪，該第二齒輪可提供來自變速器的輸出并可與第一齒輪正向接合。動力傳遞單元可包括第三齒輪，該第三齒輪可提供來自動力傳遞單元的輸出并可與第一齒輪正向接合。

變型16可包括根據變型15的產品，其中，動力傳遞單元可包括第一錐齒輪，該第一錐齒輪可固定在電機上并可由電機驅動。軸可被包括在該動力傳遞單元中。第二錐齒輪可圍繞該軸旋轉并可與第一錐齒輪正向接合。斷開設備可包括固定在軸上的第一元件并可包括固定到第二錐齒輪上的第二元件。

變型17可包括根據變型16的產品，其中，第三齒輪可固定在軸上。

變型18可包括根據變型13-17中的任意一個變型的產品，其中，發動機可具有取力器。鏈接元件可與取力器接合，以及第二電機可與鏈接元件接合。第二電機有選擇地由發動機驅動，并且第二電機有選擇地驅動發動機。

變型19可包括根據變型18的產品并且可包括后車軸組件。第三電機可與后車軸組件接合。第三電機有選擇地由后車軸組件驅動，并且第三電機有選擇地驅動后車軸組件。

變型20可包括產品，其可包括發動機。變速器可由發動機驅動。車軸組件可通過變速器由發動機驅動。第三電機可連接到車軸組件。動力傳遞單元可連接在電機與車軸組件之間。車軸組件可包括差速器單元，其可具有第一齒輪，通過第一齒輪可將輸入提供到車軸組件。變速器可包括第二齒輪，該第二齒輪可提供來自變速器的輸出并可與第一齒輪正向接合。動力傳遞單元可包括第三齒輪，該第三齒輪可提供來自動力傳遞單元的輸出并可與第一齒輪正向接合。