CN106476606A - 动力传动系统及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力传动系统及具有其的车辆，该动力传动系统包括发动机；动力输入轴，动力输入轴与发动机的曲轴相连；第一和第二电动发电机；行星齿轮机构，其太阳轮刚性连接在动力输入轴上，其齿圈刚性连接在第一电动发电机的转子上，其行星架与第二电动发电机的转子刚性连接；制动行星架的第一制动装置和/或制动齿圈的第二制动装置，动力输出部，动力输出部与齿圈可选择性地联动且动力输出部还与行星架可选择性地联动以将发动机、第一和第二电动发电机中的至少一个的动力输出。根据本发明实施例的动力传动系统，车辆低速和高速行驶时均具有良好的经济性好，发动机始终工作在经济转速区间，且高速时发动机直接机械地输出，效率高。

Description

动力传动系统及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及车辆传动技术领域，具体而言，涉及一种动力传动系统及具有该动力传动系统的车辆。

背景技术

相关技术中的动力传动系统，发动机的动力通过行星齿轮机构动力耦合，耦合后的动力经分配装置分为两部分，一部分直接输出，另外一部分通过发电机发电供给另外一个电机。这种动力传动系统在车辆高速行驶时，发动机转速较高，用于发电的发电机转速也会相应的处于较高的状态，发动机的动能-电能-驱动电机驱动，这个过程中的能量转换损失较大，降低高速行驶的经济性且驻车工况下发电效率低，存在改进空间。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种提高车辆高速行驶时的经济性的动力传动系统。

本发明的第二个目的在于提出一种具有上述动力传动系统的车辆。

根据本发明第一方面实施例的动力传动系统包括发动机；动力输入轴，所述动力输入轴与所述发动机的曲轴相连；第一电动发电机；第二电动发电机；行星齿轮机构，所述行星齿轮机构的太阳轮刚性连接在所述动力输入轴上，所述行星齿轮机构的齿圈刚性连接在所述第一电动发电机的转子上；第一制动装置和/或第二制动装置，所述第一制动装置可选择性地制动所述行星架，所述第二制动装置用于可选择性制动所述齿圈；动力输出部，所述动力输出部与所述齿圈可选择性地联动且所述动力输出部还与所述行星架可选择性地联动以将所述发动机、所述第一电动发电机和所述第二电动发电机中的至少一个的动力输出。

根据本发明实施例的动力传动系统，发动机可以直接输出动力，避免了高速行驶时能量转换损失，可以提高车辆高速行驶时的经济性，且驻车发电效率高。

根据本发明第二方面实施例的车辆，包括第一方面所述的动力传动系统，从而具有经济性高、能量转换损失小且驻车发电效率高等优点。

附图说明

图1是根据本发明的第一个实施例的动力传动系统的结构示意图，包括第一制动装置和第二制动装置；

图2是图1的基础上增加第一离合装置的动力传动系统的第二个实施例的结构示意图；

图3是根据本发明的第三个实施例的动力传动系统的结构示意图，仅包括第二制动装置；

图4是根据本发明的第四个实施例的动力传动系统的结构示意图，仅包括第一制动装置；

图5是图1的基础上更改动力输出部的实施方式的动力传动系统的第五个实施例的结构示意图。

附图标记：

动力传动系统1000、

差速器100、车轮400、

发动机200、

动力输入轴1、

第一电动发电机MG1、第一电动发电机MG1的转子R1、

第二电动发电机MG2、第二电动发电机MG2的转子R2、

行星齿轮机构P、太阳轮2、行星架3、齿圈4、行星齿轮5、

第一离合装置C1、

第二离合装置C2、第一主动部分21、第一从动部分22、

第二离合装置C3、第二主动部分31、第二从动部分32、

第一输入轴6、第二输入轴7、第三输入轴8、

第一制动装置B1、第二制动装置B2、

动力输出部300、第一主动齿轮11、第一从动齿轮12、第二主动齿轮13、第二从动齿轮14、输出齿轮15、第一轴16、第二轴17、一二挡同步器S。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照图1-图5描述根据本发明实施例的动力传动系统1000，如图1-图5所示，根据本发明实施例的动力传动系统1000包括发动机200、动力输入轴1、第一电动发电机MG1、第二电动发电机MG2、行星齿轮机构P和动力输出部300。

如图1-图5所示，发动机200的曲轴和动力输入轴1相连以将发动机200的动力输出给动力输入轴1，曲轴与动力输入轴1同轴设置。

第一电动发电机MG1和第二电动发电机MG2均可作为电动机使用也可作为发电机使用，且根据动力传动系统1000所处的不同工作模式第一电动发电机MG1和第二电动发电机MG2均可在电动机与发电机之间转换。具体而言，第一电动发电机MG1和第二电动发电机MG2均可在驱动状态和发电状态之间转换。

如图1-图5所示，行星齿轮机构P包括太阳轮2、行星轮5、行星架3和齿圈4，行星轮5可转动地设在行星架3上，且行星轮5与齿圈4内啮合且与太阳轮2外啮合。

如图1-图5所示，行星齿轮机构P的太阳轮2刚性连接在动力输入轴1上以与动力输入轴1同轴设置且一起同步转动。

行星齿轮机构P的齿圈4刚性连接在第一电动发电机MG1的转子R1上以与第一电动发电机MG1的转子R1同步转动，即齿圈4的转动轴线与第一电动发电机MG1的转子R1的转动轴线同轴，且齿圈4与转子R1可绕该转动轴线一起同步转动。

行星架3与第二电动发电机MG2的转子R2刚性连接以与第二电动发电机MG2的转子R2同步转动，即行星架3的转动轴线与第二电动发电机MG2的转子R2的转动轴线同轴，且行星架3与转子R2可绕该转动轴线一起同步转动。

可以理解的是，下面的描述中“两部件刚性连接”是指两个部件固定在一起，可以一起运动。

动力输出部300与齿圈4可选择性地联动且动力输出部300还与行星架3可选择性地联动以将发动机200、第一电动发电机MG1和第二电动发电机MG2中的至少一个的动力输出，即动力输出部300通过与行星架4和齿圈4的可选择性联动可将发动机200的动力单独输出、或者将第一电动发电机MG1的动力单独输出、或者将第二电动发电机MG2的动力单独输出、或者将发动机200与第一电动发电机MG1耦合后的动力输出、或者将发动机200与第二电动发电机MG2耦合后的动力输出、或者将发动机200、第一电动发电机MG1和第二电动发电机MG2三者的动力耦合后输出、或者将第一电动发电机MG1和第二电动发电机MG2两者的动力耦合后输出。

其中，两个部件“联动”是指两个部件之间的运动有关联，一个部件运动带动另一个部件运动或者两者可同步运动。

可选地，动力输出部300通过第二离合装置C2与齿圈4可选择性地联动，也就是说，动力输出部300与齿圈4可以联动也可各自运动。如图1-图5所示，第二离合装置C2可以为离合器；在另一些可选的实施例中，第二离合装置C2也可以为同步器。

可选地，动力输出部300通过第三离合装置C3与行星架3可选择性地联动，也就是说，动力输出部300与行星架3可以联动也可各自运动。如图1-图5所示，第三离合装置C3可以为离合器；在另一些可选的实施例中，第三离合装置C3也可以为同步器。

可选地，动力输出部300可以为单级减速机构、二级减速机构或无级减速机构。例如，图1和图2所示的一些实施例中，动力输出部300为单级减速机构，具体地该单级减速机构为单级齿轮减速机构，即包括相互啮合的第一主动齿轮11和差速器从动齿轮18。

在本发明的另一些可选地实施例中，动力输出部300为链传动机构或带传动机构。当动力输出部300为链传动机构或带传动机构时从动链轮和从动带轮可以设在差速器100上。可选地，无级减速机构可以为金属带式无级减速器。

如图3所示，在本发明的一个具体示例中，动力输出部300为两挡减速机构。

动力输出部300的具体形式可以根据动力传动系统1000的具体需求而定，从而使动力传动系统100的适用范围更广。

第一制动装置B1用于制动行星架3，也就是说，第一制动装置B1具有制动和解除制动两种工作状态，第一制动装置B1制动时，行星架3以及第二电动发电机MG2的转子R2被制动即不能转动，第一制动装置B1解除制动时，行星架3和第二电动发电机MG2的转子R2可转动。可选地，第一制动装置B1可以为制动器。

第二制动装置B2用于制动齿圈4，也就是说，第二制动装置B2具有制动和解除制动两种工作状态，第二制动装置B2制动时，齿圈4以及第一电动发电机MG1的转子R1被制动即不能转动，第二制动装置B2解除制动时，齿圈4以及第一电动发电机MG1的转子R1可转动。可选地，第二制动装置B2可以为制动器。

在本发明如图1、图2和图5所示的一些可选的实施例中，动力传动系统1000同时包括第一制动装置B1和第二制动装置B2，其中根据单排单级行星齿轮机构P与动力源的连接关系，第一制动装置B1和第二制动装置B2不能同时制动。在本发明如图3所示的实施例中，动力传动系统1000只包括第二制动装置B2。在本发明如图4所示的实施例中，动力传动系统1000只包括第一制动装置B1。

下面参照图1详细描述根据本发明的动力传动系统1000的一个具体的实施例。如图1所示，动力传动系统1000包括发动机200、动力输入轴1、第一电动发电机MG1、第二电动发电机MG2、行星齿轮机构P、动力输出部300、第二离合装置C2和第三离合装置C3、第一制动装置B1和第二制动装置B2。

发动机200的曲轴、动力输入轴1、第一电动发电机MG1的转子R1、第二电动发电机MG2的转子R2、行星齿轮机构P同轴设置。

发动机200的曲轴与动力输入轴1相连，太阳轮2与动力输入轴1刚性连接，齿圈4与第一电动发电机MG1的转子R1刚性连接，行星架3与第二电动发电机MG2的转子R2刚性连接，动力输出部300通过第二离合装置C2与齿圈4可选择性地联动，动力输出部300还通过第三离合装置C3与行星架3可选择性地联动，

如图1所示，第二离合装置C2包括第一主动部分21和第一从动部分22，第一主动部分21与第一从动部分22可选择性地同步转动，第一从动部分22刚性连接在齿圈4上，第一主动部分21刚性连接在动力输出部300的一部分上，从而使齿圈4与动力输出部300的一部分可选择性地联动或同步转动。

具体地，如图1所示，第一从动部分22通过第一输入轴6刚性连接在齿圈4上以与齿圈4同步转动，第一主动部分21通过第三输入轴8刚性连接在动力输出部300的一部分上(例如图1-图5中的第一主动齿轮11)。

具体而言，第二离合装置C2具有接合和断开两种工作状态，当第二离合装置C2接合时，第一主动部分21与第一从动部分22接合并同步转动，从而使动力输出部300的一部分与齿圈4同步转动，即使动力输出部300的一部分与第一电动发电机MG1的转子R1同步转动；第二离合装置C2断开时，第一主动部分21与第一从动部分22分离，从而使动力输出部300的一部分与齿圈4分离，即动力输出部300的一部分与第一电动发电机MG1的转子R1分离，各自独立运动。

如图1所示，第三离合装置C3包括第二主动部分31和第二从动部分32，第二主动部分31与第二从动部分32可选择性地同步转动，第二从动部分32刚性连接在行星架3上，第二主动部分31刚性连接在动力输出部300的一部分上，从而使行星架3与动力输出部300的一部分可选择性地联动或同步转动。

具体地，如图1所示，第二从动部分32通过第二输入轴7刚性连接在行星架3上以与行星架3同步转动，第二主动部分31通过第三输入轴8刚性连接在动力输出部300的一部分上(例如图1-图5中的第一主动齿轮11)。

具体而言，第三离合装置C3具有接合和断开两种工作状态，当第三离合装置C3接合时，第二主动部分31与第二从动部分32接合并同步转动，从而使动力输出部300的一部分与行星架3同步转动，即使动力输出部300的一部分与第二电动发电机MG2的转子R2同步转动；第三离合装置C3断开时，第二主动部分31与第二从动部分32分离，从而使动力输出部300的一部分与行星架3分离，即动力输出部300的一部分与第二电动发电机MG2的转子R2分离，各自独立运动。

可以理解的是，上述描述中各自独立运动包括静止状态，空套表示空套在轴上的部件与轴可相对运动，即部件可绕轴转动而不是与轴一起同步转动。

进一步地，如图1所示，第三输入轴8、第二输入轴7、第一输入轴6同轴设置且第一输入轴6为中空轴且空套在第二输入轴7上。由此充分利用径向空间，使动力传动系统1000的结构更紧凑，且重量更轻。

如图1所示，行星架3形成为一个朝向第二电动发电机MG2敞开的“U”型框架，该“U”型框架的底壁通过第二输入轴7与动力输出部300的一部分刚性连接，且该“U”型框架的侧壁与第二电动发电机MG2的转子R2刚性连接，为了整体轴荷的均匀，底壁和侧壁的自由端分别位于行星轮5的两侧，也就是说，在动力输入轴1的轴向上行星轮5设在侧壁的中部。

优选地，如图1-图5所示，第二离合装置C2和第三离合装置C3集成为一个双离合器，由此结构更紧凑且布置容易、控制结构简单。具体地，第一主动部分21和第二主动部分31可以一体形成，且第一主动部分21和第二主动部分31均与动力输出部300刚性连接。

当然，第二离合装置C2和第三离合装置C3的设置方式并不限于此，例如在一些可选的实施例中，第二离合装置C2和第三离合装置C3可以单独设置，从而位置更灵活地布置在动力传动系统1000中。

如图1所示，动力输出部300包括第一主动齿轮11和与其啮合的差速器从动齿轮18以将动力经差速器100传递给车轮400。

第一制动装置B1用于制动行星架3，第二制动装置B2用于制动齿圈4，其中第一制动装置B1可以设在行星架3的侧壁上，第二制动装置B2可以设在齿圈4的朝向第二电动发动机MG2的一侧，第一制动装置B1和第二制动装置B2位于第一电动发动机MG1和第二电动发动机MG2之间，以充分利用动力传动系统1000的轴向空间。

下面参照上述动力传动系统1000的各部件的连接关系，详细描述根据本发明实施例的动力传动系统1000具有的不同工作模式，例如第一纯电动模式、第二纯电动模式、第三纯电动模式、第一发动机单独驱动模式、第二发动机单独驱动模式、第三发动机单独驱动模式、第一混联驱动模式、第二混联驱动模式、并联驱动模式、驻车发电模式、第一制动能回收模式、第二制动能回收模式和第三制动能回收模式。

动力传动系统1000处于不同工作模式时，各部件的运动状态如表1所示：

表1

1)、第一纯电动模式，即第一电动发电机MG1单独驱动模式

动力传动系统1000处于第一纯电动模式时，发动机200不工作，第一电动发电机MG1为电动机即处于驱动状态，第二电动发电机MG2不工作，第二离合装置C2接合且第三离合装置C3断开，第一制动装置B1和第二制动装置B2均解除制动。

具体而言，第一电动发电机MG1输出的动力通过齿圈4输出给动力输出部300，即经由第一输入轴6、第一从动部分22、第一主动部分21、第三输入轴8、第一主动齿轮11、差速器从动齿轮18输出给车轮400，且第二电动发电机MG2空转。

2)、第二纯电动模式，即第二电动发电机MG2单独驱动模式

动力传动系统1000处于第二纯电动模式时，发动机200不工作，第一电动发电机MG1不工作，第二电动发电机MG2为电动机即处于驱动状态，第二离合装置C2断开且第三离合装置C3接合，第一制动装置B1和第二制动装置B2均解除制动。

具体而言，第二电动发电机MG2输出的动力通过行星架3输出给动力输出部300，即经由第二输入轴7、第二从动部分32、第二主动部分31、第三输入轴8、第一主动齿轮11、差速器从动齿轮18输出给车轮400，且第一电动发电机MG1空转。

3)、第三纯电动模式，即第一电动发电机MG1和第二电动发电机MG2共同驱动模式

动力传动系统1000处于第二纯电动模式时，发动机200不工作，第一电动发电机MG1为电动机即处于驱动状态，第二电动发电机MG2为电动机即处于驱动状态，第二离合装置C2和第三离合装置C3均接合，第一制动装置B1和第二制动装置B2均解除制动。

具体而言，第一电动发电机MG1输出的动力通过齿圈4输出给动力输出部300，即经由第一输入轴6、第一从动部分22输出给第一主动部分21，且第二电动发电机MG2输出的动力通过行星架3输出给动力输出部300，即经由第二输入轴7、第二从动部分32输出给第二主动部分31，在第三输入轴8处耦合后经由第一主动齿轮11、差速器从动齿轮18输出给车轮400。

4)、第一发动机单独驱动模式

动力传动系统1000处于第一发动机单独驱动模式时，发动机200工作，第一电动发电机MG1和第二电动发电机MG2均不工作，第二离合装置C2和第三离合装置C3均接合，第一制动装置B1和第二制动装置B2均解除制动。

具体而言，该模式适用于高速工况，由于第二离合装置C2和第三离合装置C3均接合，齿圈4与行星架3接合，行星齿轮机构P作为一个整体转动，发动机200输出的动力经由第三输入轴8、第一主动齿轮11、差速器从动齿轮18输出给车轮400。也就是说，发动机200通过行星齿轮机构P、第二离合装置C2和第三离合装置C3直接输出动力。

车辆高速行驶时，第二离合装置C2和第三离合装置C3同时接合，齿圈4与行星架3接合，发动机200可以直接输出动力，避免了电动发单机驱动或发电的能量转换过程中的能量损失，提高了动力传动系统1000在高速工况时的经济性。

5)、第二发动机单独驱动模式

动力传动系统1000处于第二发动机单独驱动模式时，发动机200工作，第一电动发电机MG1和第二电动发电机MG2均不工作，第二离合装置C2接合且第三离合装置C3断开，第一制动装置B1制动且第二制动装置B2解除制动。

具体而言，行星架3制动，发动机200的动力经行星齿轮机构P减速后从齿圈4输出。

6)、第三发动机单独驱动模式

动力传动系统1000处于第三发动机单独驱动模式时，发动机200工作，第一电动发电机MG1和第二电动发电机MG2均不工作，第二离合装置C2断开且第三离合装置C3接合，第一制动装置B1解除制动且第二制动装置B2制动。

具体而言，齿圈4制动，发动机200的动力经行星齿轮机构P减速后从行星架3输出。

简言之，当同时具有第一制动装置B1和第二制动装置B2时，通过改变第一制动装置B1和第二制动装置B2的工作状态，使得动力传动系统1000在高速行驶时，发动机200可以直接单独输出动力，且具有三个挡位，避免了行星齿轮机构高速时的电功率循环，提高了动力传动系统1000的高速工况的经济性。

7)第一混联驱动模式

动力传动系统1000处于第一混联驱动模式时，发动机200工作，第一电动发电机MG1为电动机，第二电动发电机MG2为发电机，第二离合装置C2接合且第三离合装置C3断开，第一制动装置B1和第二制动装置B2均解除制动。

具体而言，第一电动发电机MG1的动力从齿圈4输出，发动机200的动力经过行星齿轮机构P的分配，一部分带动第二电动发电机MG2发电，一部分从齿圈4输出。

8)第二混联驱动模式

动力传动系统1000处于第二混联驱动模式时，发动机200工作，第一电动发电机MG1为发电机，第二电动发电机MG2为电动机，第二离合装置C2断开且第三离合装置C3接合，第一制动装置B1和第二制动装置B2均解除制动。

具体而言，第二电动发电机MG2的动力从行星架3输出，发动机200的动力经过行星齿轮机构P的分配，一部分带动第一电动发电机MG1发电，一部分从行星架3输出。

简言之，动力传动系统1000具有两种混联驱动模式，在混联驱动模式时，通过调节电动发电机的转速使发动机200可以保持在高效率转速区间行驶，并且通过选择性接合第二离合装置C2和第三离合装置C3之一，使与接合的离合装置相连的电动发电机作为驱动电机输出动力，而另外一个电动发电机作为发电机，这样设置使混联驱动模式具有两个挡位，提高动力传动系统的调速能力。

9)、并联驱动模式

动力传动系统1000处于并联驱动模式时，发动机200工作，第一电动发电机MG1和第二电动发电机MG2中的至少一个为电动机，即第一电动发电机MG1和第二电动发电机MG2中的一个为电动机或者两者均为电动机，第二离合装置C2和第三离合装置C3均接合，第一制动装置B1和第二制动装置B2均解除制动。

具体而言，由于第二离合装置C2和第三离合装置C3均接合，齿圈4与行星架3接合，行星齿轮机构P作为一个整体转动，发动机200通过行星齿轮机构P、第二离合装置C2和第三离合装置C3直接输出动力的同时，可以选择两个电动发电机中的一个或者两个一起与发动机200共同驱动车辆，使动力传动系统1000具有很好的动力性，可以满足起步、加速和上坡时的动力需求。

10)、驻车发电模式，即第一电动发电机MG1和第二电动发电机MG2共同发电模式

动力传动系统1000处于驻车发电模式时，发动机200工作，第一电动发电机MG1和第二电动发电机MG2均为发电机，第二离合装置C2和第三离合装置C3均断开，第一制动装置B1和第二制动装置B2均解除制动。

具体而言，发动机200工作在高效转速区间，同时带动第一电动发电机MG1和第二电动发电机MG2发电，使驻车发电效率最大化。

11)、第一制动能回收模式，即第一电动发电机MG1单独回收制动能模式

动力传动系统1000处于第一制动能回收模式时，第一电动发电机MG1为发电机且第二电动发电机MG2不工作，第二离合装置C2接合且第三离合装置C3断开，第一制动装置B1和第二制动装置B2均解除制动。

具体而言，车轮400通过动力输出部300带动第一电动发电机MG1发电以回收制动能量。

12)、第二制动能回收模式，即第二电动发电机MG2单独回收制动能模式

动力传动系统1000处于第二制动能回收模式时，第一电动发电机MG1不工作且第二电动发电机MG2为发电机，第二离合装置C2断开且第三离合装置C3接合，第一制动装置B1和第二制动装置B2均解除制动。

具体而言，车轮400通过动力输出部300带动第二电动发电机MG2发电以回收制动能量。

13)、第三制动能回收模式，即第一电动发电机MG1和第二电动发电机MG2共同回收制动能模式

动力传动系统1000处于第三制动能回收模式时，第一电动发电机MG1和第二电动发电机MG2均为发电机，第二离合装置C2和第三离合装置C3均接合，第一制动装置B1和第二制动装置B2均解除制动。

具体而言，车轮400通过动力输出部300同时带动第一电动发电机MG1和第二电动发电机MG2发电以回收制动能量。

下面参照图2所示描述根据本发明的动力传动系统1000的第二个实施例。

如图2所示的动力传动系统1000的第二个实施例中，动力传动系统1000包括发动机200、动力输入轴1、第一电动发电机MG1、第二电动发电机MG2、行星齿轮机构P、动力输出部300、第二离合装置C2、第三离合装置C3、第一制动装置B1和第二制动装置B2和第一离合装置C1。可选地，第一离合装置C1可以为离合器。

也就是说，图2所示的动力传动系统1000在图1的基础上增加了一个，第一离合装置C1，第一离合装置C1设在发动机200的曲轴与动力输入轴1之间，通过设置第一离合装置C1，在不需要发动机200工作时，例如第一纯电动模式、第二纯电动模式、第三纯电动模式、第一制动能回收模式、第二制动能回收模式、第三制动能回收模式时，避免第一电动发电机MG1动力输出时使发动机200的曲轴发生随动的现象，避免不必要的能量损耗，有利于提升动力传动系统1000的工作效率。

特别是，通过设置第一离合装置C1可以实现两个电动发电机同时驱动的第三纯电动工作模式，此时第二离合装置C2和第三离合装置C3均接合，且第一离合装置C1断开以避免发动机200空转。

也就是说，第一离合装置C1具有接合和断开两种工作状态，第一离合装置C1接合时，动力输入轴1和发动机200的曲轴接合可同步转动，第一离合装置C1断开时，动力输入轴1和发动机200的曲轴分离可单独转动。

下面参照图3所示描述根据本发明的动力传动系统1000的第三个实施例。如图3所示的动力传动系统1000的第三个实施例中在图1的基础上减少了第一制动装置B1，从而具有第一发动机单独驱动模式和第三发动机单独驱动模式，即发动机直接输出动力时，具有两个挡位，避免了行星齿轮机构高速时的电功率循环，提高了动力传动系统1000的高速工况的经济性。

下面参照图4所示描述根据本发明的动力传动系统1000的第四个实施例。如图4所示的动力传动系统1000的第四个实施例中在图1的基础上减少了第二制动装置B2，从而具有第一发动机单独驱动模式和第二发动机单独驱动模式，即发动机直接输出动力时，具有两个挡位，避免了行星齿轮机构高速时的电功率循环，提高了动力传动系统1000的高速工况的经济性。

下面参照图5所示描述根据本发明的动力传动系统1000的第五个实施例。

如图5所示的动力传动系统1000的第五个实施例中在图1的基础上更改了动力输出部300的实施方式。

在一些实施例中，动力输出部300可以包括第一轴16、第二轴17、刚性连接在第一轴16上的多个主动齿轮、空套在第二轴17上的多个从动齿轮、刚性连接在第二轴17上的输出齿轮15和至少一个同步器。其中，第一轴16与第三输入轴8同轴相连，第二轴17与第一轴16平行设置。

多个主动齿轮与多个从动齿轮一一对应地啮合，输出齿轮15与差速器从动齿轮18啮合以将动力经差速器100传递给车轮400。同步器用于将对应挡位的多个从动齿轮中的一个与第二轴17同步，进而使动力输出部300可以该挡位输出。由此，动力输出部300可以以多个挡位输出，使动力传动系统1000的速度范围更广。

在如图5所示的一个具体的实施例中，动力输出部300包括第一轴16、第二轴17、刚性连接在第一轴16上的第一主动齿轮11和第二主动齿轮13、空套在第二轴17上的第一从动齿轮12和第二从动齿轮14、刚性连接在第二轴17上的输出齿轮15和一二挡同步器S。其中，第一轴16与第三输入轴8同轴相连，第二轴17与第一轴16平行设置。

第一主动齿轮11与第一从动齿轮12啮合且第二主动齿轮13与第二从动齿轮14啮合，输出齿轮15与差速器从动齿轮18啮合以将动力经差速器100传递给车轮400。一二挡同步器S用于将第一从动齿轮12和第二从动齿轮14中的一个与第二轴17同步，进而使动力输出部300可以以两个挡位输出，分别用于高速和低速行驶。

如图1-图5所示，第一电动发电机MG1的转子R1为中空结构，行星齿轮机构P设在第一电动发电机MG1的转子R1的中空结构内,第二电动发电机MG2的转子R2为中空结构，第二电动发电机MG2的转子R2空套在动力输入轴1上。由此充分利用径向空间，节省轴向空间，使动力传动系统1000的布置更紧凑。

有利地，第二电动发电机MG2、第一电动发电机MG1、第二离合装置C2、第三离合装置C3和动力输出部300与发动机200的距离在动力输入轴1的轴向上依次增加。可选地，发动机200可以横置也可以纵置。这样的布置结构，使发动机200与电动发电机相邻设置有利于动力传输，减少传动路径上的能量消耗。

综上而言，根据本发明实施例的动力传动系统1000，通过行星齿轮机构P与两个离合装置结合，使动力传动系统1000具有多种工作模式，例如两个电动发电机之一单独驱动或两个电动发电机同时驱动，两个速比的混联驱动模式，发动机200直接驱动和三动力源共同驱动模式。特别地，根据本发明实施例的动力传动系统1000，通过设置第一制动装置B1和/或第二制动装置B2增加了三个挡位/或两个挡位的发动机直接驱动模式，有利于发动机200的工作转速调整，并且还增加了两个挡位的混联驱动模式。在高速行驶时，两个离合装置同时接合使行星架3和齿圈4相互连接，发动机200可以直接输出动力，避免了电动发电机发电、电动发电机驱动的能量转换过程的能量损失，提高了动力传动系统1000在高速工况时的经济性。在混联驱动模式时，通过调节电动发电机的转速使发动机200可以保持在高效率转速区间行驶，并且通过选择性接合两个离合装置之一，使与接合的离合装置相连的电动发电机作为驱动电机输出动力，而另外一个电动发电机作为发电机，这样设置使混联驱动模式具有两个挡位，提高动力传动系统1000的调速能力，在两个离合装置同时接合时，两个电动发电机同时驱动或者两个电动发电机和发动机200同时驱动，使系统具有很好的动力性，可以满足起步、加速和上坡时的动力需求。在驻车发电模式时，两个离合装置均分离，发动机200工作在高效转速区间，两个电动发电机同时发电使发电效率最大化。

综上所述，本发明具有更宽转速范围的经济性，也具有很强的动力性。

此外,根据本发明的动力传动系统1000，在第一电动发电机MG1、行星齿轮机构P、第二电动发电机MG2、第二离合装置C2、第三离合装置C3、第一制动装置B1和/或第二制动装置B2以及动力输出部300的连接关系以及工作状态的基础上，创造性地布置第一电动发电机MG1、行星齿轮机构P、第二电动发电机MG2、第二离合装置C2、第三离合装置C3、第一制动装置B1和/或第二制动装置B2以及动力输出部300的位置，不仅实现了多种不同的工作模式，且各工作模式适用于不同的工况，并确保了极佳燃油经济性和舒适性，且模式切换结构简单，还使动力传动系统1000的整体结构紧凑，布置空间小，结构简单易实现。

简言之，根据本发明实施例的动力传动系统1000，工作模式多样且各工作模式切换简单，车辆低速、高速行驶时都有良好的经济，低速时，发动机稳定工作在经济转速区间；高速时，发动机200直接机械地输出，效率高，特别是发动机200可通过排单级行星齿轮机构P直接输出动力，提升了高速工况的经济性，同时驻车发电模式时，两个电动发电机均发电，发电效率高，且实现的结构简单、布置紧凑。

下面简单描述根据本发明实施例的车辆，该车辆包括上述的动力传动系统1000，从而具有经济性高、能量转换损失小且驻车发电效率高等优点。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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发明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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (21)

1.一种动力传动系统，其特征在于，包括：

发动机；

动力输入轴，所述动力输入轴与所述发动机的曲轴相连；

第一电动发电机；

第二电动发电机；

行星齿轮机构，所述行星齿轮机构的太阳轮刚性连接在所述动力输入轴上，所述行星齿轮机构的齿圈刚性连接在所述第一电动发电机的转子上，所述行星齿轮机构的行星架与第二电动发电机的转子刚性连接；

第一制动装置和/或第二制动装置，所述第一制动装置可选择性地制动所述行星架，所述第二制动装置用于可选择性制动所述齿圈；

动力输出部，所述动力输出部与所述齿圈可选择性地联动且所述动力输出部还与所述行星架可选择性地联动以将所述发动机、所述第一电动发电机和所述第二电动发电机中的至少一个的动力输出。

2.根据权利要求1所述的动力传动系统，其特征在于，所述动力输出部通过第二离合装置与所述齿圈可选择性地联动；

所述动力输出部通过第三离合装置与所述行星架可选择性地联动。

3.根据权利要求2所述的动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统具有第一纯电动模式、第二纯电动模式和第三纯电动模式；

所述动力传动系统处于所述第一纯电动模式时，所述发动机不工作，所述第一电动发电机为电动机，所述第二电动发电机不工作，所述第二离合装置接合且所述第三离合装置断开；

所述动力传动系统处于所述第二纯电动模式时，所述发动机不工作，所述第一电动发电机不工作，所述第二电动发电机为电动机，所述第二离合装置断开且所述第三离合装置接合；

所述动力传动系统处于所述第三纯电动模式时，所述发动机不工作，所述第一电动发电机和所述第二电动发电机均为电动机，所述第二离合装置和所述第三离合装置均接合。

4.根据权利要求2所述的动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统具有第一发动机单独驱动模式；

所述动力传动系统处于所述第一发动机单独驱动模式时，所述发动机工作，所述第一电动发电机和所述第二电动发电机均不工作，所述第二离合装置和所述第三离合装置均接合，所述第一制动装置和所述第二制动装置均解除制动。

5.根据权利要求2所述的动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统包括所述第一制动装置制动且具有第二发动机单独驱动模式；

所述动力传动系统处于所述第二发动机单独驱动模式时，所述发动机工作，所述第一电动发电机和所述第二电动发电机均不工作，所述第二离合装置接合且所述第三离合装置断开，所述第一制动装置制动且所述第二制动装置解除制动。

6.根据权利要求2所述的动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统包括所述第二制动装置制动且具有第三发动机单独驱动模式；

所述动力传动系统处于所述第三发动机单独驱动模式时，所述发动机工作，所述第一电动发电机和所述第二电动发电机均不工作，所述第二离合装置断开且所述第三离合装置接合，所述第一制动装置解除制动且所述第二制动装置制动。

7.根据权利要求2所述的动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统具有第一混联驱动模式和第二混联驱动模式；

所述动力传动系统处于所述第一混联驱动模式时，所述发动机工作，所述第一电动发电机为电动机，所述第二电动发电机为发电机，所述第二离合装置接合且所述第三离合装置断开；

所述动力传动系统处于所述第二混联驱动模式时，所述发动机工作，所述第一电动发电机为发电机且所述第二电动发电机为电动机，所述第二离合装置断开且所述第三离合装置接合。

8.根据权利要求2所述的动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统具有并联驱动模式；

所述动力传动系统处于所述并联驱动模式时，所述发动机工作，所述第一电动发电机和所述第二电动发电机中的至少一个为电动机，所述第二离合装置和所述第三离合装置均接合。

9.根据权利要求2所述的动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统具有驻车发电模式；

所述动力传动系统处于所述驻车发电模式时，所述发动机工作，所述第一电动发电机和所述第二电动发电机均为发电机，所述第二离合装置和所述第三离合装置均断开。

10.根据权利要求2所述的动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统具有第一制动能回收模式、第二制动能回收模式和第三制动能回收模式；

所述动力传动系统处于所述第一制动能回收模式时，所述第一电动发电机为发电机且所述第二电动发电机不工作，所述第二离合装置接合且所述第三离合装置断开；

所述动力传动系统处于所述第二制动能回收模式时，所述第一电动发电机不工作且所述第二电动发电机为发电机，所述第二离合装置断开且所述第三离合装置接合；

所述动力传动系统处于所述第三制动能回收模式时，所述第一电动发电机和所述第二电动发电机均为发电机，所述第二离合装置和所述第三离合装置均接合。

11.根据权利要求2所述的动力传动系统，其特征在于，所述发动机的曲轴与所述动力输入轴之间设有第一离合装置。

12.根据权利要求2所述的动力传动系统，其特征在于，所述第二离合装置和所述第三离合装置单独设置或者集成为双离合器。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的动力传动系统，其特征在于，所述第一电动发电机的转子为中空结构，所述行星齿轮机构设在所述第一电动发电机的转子的中空结构内；

所述第二电动发电机的转子为中空结构，所述第二电动发电机的转子空套在所述动力输入轴上。

14.根据权利要求2-12中任一项所述的动力传动系统，其特征在于，所述第二电动发电机、所述第一电动发电机、所述第二离合装置、所述第三离合装置和所述动力输出部与所述发动机的距离在所述动力输入轴的轴向上依次增加。

15.根据权利要求2-12中任一项所述的动力传动系统，其特征在于，

所述第二离合装置包括第一主动部分和第一从动部分，所述第一主动部分与所述第一从动部分可选择性地同步转动，所述第一从动部分刚性连接在所述齿圈上，所述第一主动部分刚性连接在所述动力输出部的一部分上；

所述第三离合装置包括第二主动部分和第二从动部分，所述第二主动部分与所述第二从动部分可选择性地同步转动，所述第二主动部分与所述动力输出部刚性的所述一部分刚性连接，所述第二从动部分与所述行星架刚性连接。

16.根据权利要求15所述的动力传动系统，其特征在于，所述齿圈通过第一输入轴与所述第一从动部分刚性连接；

所述第二从动部分通过第二输入轴与所述行星架刚性连接；

所述动力输出部通过第三输入轴分别与所述第一主动部分和所述第二主动部分刚性连接；

所述第三输入轴、所述第二输入轴、所述第一输入轴同轴设置且所述第一输入轴为中空轴且空套在所述第二输入轴上。

17.根据权利要求2所述的动力传动系统，其特征在于，所述第二离合装置和所述第三离合装置均为离合器；或者

所述第二离合装置和所述第三离合装置均为同步器。

18.根据权利要求2所述的动力传动系统，其特征在于，所述动力输出部为单级减速机构、二级减速机构或无级减速机构。

19.根据权利要求2所述的动力传动系统，其特征在于，所述动力输出部包括：

第一轴、第二轴、刚性连接在所述第一轴上的多个主动齿轮、空套在所述第二轴上的多个从动齿轮以及刚性连接在所述第二轴上的输出齿轮，所述多个主动齿轮与所述多个从动齿轮一一对应地啮合，所述输出齿轮与差速器从动齿轮啮合。

20.根据权利要求19所述的动力传动系统，其特征在于，所述动力输出部还包括至少一个同步器，所述同步器用于将对应挡位的所述多个从动齿轮中的一个与所述第二轴同步。

21.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-20中任一项所述的动力传动系统。