CN111251870B - 混合动力驱动系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本申请属于混合动力技术领域，涉及一种混合动力驱动系统及车辆，该混合动力驱动系统包括发动机、变速箱及电机动力装置，所述变速箱包括变速机构及主减速器，所述动力分配机构包括电机动力分配轴、模式选择装置、输入轴、第一输出轴及第二输出轴；所述电机动力分配轴连接所述电机以接收所述电机的动力。本申请的混合动力驱动系统及车辆，缩短电机驱动及发电时的传动路径，这样一定程度解决了传动效率与空间排布的矛盾，并能实现换挡过程中动力不中断。

Description

混合动力驱动系统及车辆
技术领域
本申请属于混合动力技术领域，特别是涉及一种混合动力驱动系统及车辆。
背景技术
随着能源的不断消耗，新能源车型的开发和利用己逐渐成为一种趋势。混合动力汽车作为新能源车型中的一种，通过发动机和/或电机进行驱动，具有多种模式，可以改善传动效率和燃油经济性。
同时，由于混合动力汽车中既设有发动机，又设有电机，使得空间排布成为混合动力汽车的设计要点。即，如何解决传动效率与空间排布的矛盾成为设计混合动力汽车的急需解决的问题。
发明内容
本申请所要解决的技术问题是：提供一种混合动力驱动系统及车辆，以解决传动效率与空间排布的矛盾。
为解决上述技术问题，一方面，本申请实施例提供一种混合动力驱动系统包括发动机、变速箱及电机动力装置，所述变速箱包括变速机构及主减速器，所述电机动力装置包括电机和动力分配机构；其中，
所述变速机构包括离合装置、输入轴、第一输出轴及第二输出轴，所述输入轴上设置有至少多个前进挡主动齿轮，所述第一输出轴上设置有与所述前进挡主动齿轮对应啮合的至少1个前进挡从动齿轮，所述第二输出轴上设置有与所述前进挡主动齿轮对应啮合的至少1个前进挡从动齿轮，所述离合装置的输入端与所述发动机连接，所述离合装置的输出端与所述输入轴连接，所述第一输出轴及第二输出轴分别与所述主减速器连接以传输动力；
所述动力分配机构包括电机动力分配轴、模式选择装置、第一模式主动齿轮、第二模式主动齿轮及第二模式从动齿轮，所述电机动力分配轴连接所述电机以接收所述电机的动力；
所述第一模式主动齿轮设置在所述电机动力分配轴上且与其中一个所述前进挡主动齿轮直接啮合；所述第二模式从动齿轮设置在所述第二输出轴上，所述第二模式主动齿轮设置在所述电机动力分配轴上且与所述第二模式从动齿轮直接啮合；所述模式选择装置可选择性地使所述电机和所述输入轴动力耦合或使所述电机和所述第二输出轴动力耦合。
可选地，所述第一模式主动齿轮及第二模式主动齿轮空套在所述电机动力分配轴上，所述模式选择装置包括设置在所述电机动力分配轴上且位于所述第一模式主动齿轮及第二模式主动齿轮之间的第一/第二模式同步器，所述第一/第二模式同步器可选择性地与所述第一模式主动齿轮及第二模式主动齿轮接合或断开；
所述第一/第二模式同步器与所述第一模式主动齿轮接合时，所述混合动力驱动系统切换至第一模式；所述第一/第二模式同步器与所述第二模式主动齿轮接合时，所述混合动力驱动系统切换至第二模式。
可选地，所述输入轴上固定设置有倒挡主动齿轮，所述电机动力分配轴上空套有与所述倒挡主动齿轮啮合的倒挡中间齿轮，所述第二输出轴上空套有与所述倒挡中间齿轮啮合的倒挡从动齿轮；
所述变速机构还包括设置在所述第二输出轴上的倒挡同步器，所述倒挡同步器可选择性地与所述倒挡从动齿轮接合或断开。
可选地，所述倒挡中间齿轮为双联齿轮，所述倒挡中间齿轮包括同轴连接的第一齿轮及第二齿轮，所述第一齿轮与所述倒挡主动齿轮啮合，所述第二齿轮与所述倒挡从动齿轮啮合。
可选地，所述倒挡主动齿轮单独设置在所述输入轴上；
所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第一输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮单独与所述第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合；或者是，
所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第一输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合；或者是，
所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合；或者是，
所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第一输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合；或者是，
所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮均同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合。
可选地，其中一个所述前进挡主动齿轮复用为所述倒挡主动齿轮；
所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮及复用为所述倒挡主动齿轮的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第一输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮单独与所述第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合；或者是，
所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮及复用为所述倒挡主动齿轮的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第一输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合；或者是，
所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮及复用为所述倒挡主动齿轮的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合；或者是，
所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮及复用为所述倒挡主动齿轮的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第一输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合；或者是，
所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮及复用为所述倒挡主动齿轮的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮均同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合。
可选地，所述输入轴上设置的前进挡主动齿轮包括一/二挡共用主动齿轮、三/倒挡共用主动齿轮、四挡主动齿轮及五挡主动齿轮，所述第一输出轴上设置的前进挡从动齿轮包括二挡从动齿轮、三挡从动齿轮、四挡从动齿轮及五挡从动齿轮，所述第二输出轴上设置的前进挡从动齿轮包括一挡从动齿轮；
所述一/二挡共用主动齿轮同时与一挡从动齿轮及二挡从动齿轮啮合，所述三/倒挡共用主动齿轮同时与三挡从动齿轮及倒挡中间齿轮啮合，所述四挡主动齿轮与四挡从动齿轮啮合，所述五挡主动齿轮同时与五挡从动齿轮及第一模式主动齿轮啮合；
所述一/二挡共用主动齿轮、三/倒挡共用主动齿轮、四挡主动齿轮及五挡主动齿轮固定在输入轴上；所述二挡从动齿轮、三挡从动齿轮、四挡从动齿轮及五挡从动齿轮空套在所述第一输出轴上，所述一挡从动齿轮空套在所述第二输出轴上；
所述倒挡同步器设置在所述倒挡从动齿轮与所述一挡从动齿轮之间，所述倒挡同步器可选择性地与所述倒挡从动齿轮及一挡从动齿轮接合或断开；
所述第一输出轴上设置有位于所述二挡从动齿轮与三挡从动齿轮之间的2/3挡同步器及位于所述四挡从动齿轮与五挡从动齿轮之间的4/5挡同步器，所述2/3挡同步器可选择性地与所述二挡从动齿轮及三挡从动齿轮接合或断开，所述4/5挡同步器可选择性地与所述四挡从动齿轮及五挡从动齿轮接合或断开。
可选地，所述电机动力分配轴的一端固定连接在所述电机的转子组件上。
可选地，所述混合动力驱动系统还包括固定在所述电机的输出轴上的电机主动齿轮，所述动力分配机构还包括固定设置在所述电机动力分配轴上且与所述电机主动齿轮直接啮合的电机从动齿轮。
可选地，所述混合动力驱动系统还包括固定在所述电机的输出轴上的电机主动齿轮以及固定在一惰轮轴上的惰轮，所述动力分配机构还包括固定设置在所述电机动力分配轴上的电机从动齿轮，所述惰轮同时与所述电机主动齿轮及电机从动齿轮啮合。
另一方面，本申请实施例还提供一种车辆，其包括上述的混合动力驱动系统。
本申请实施例的混合动力驱动系统及车辆，模式选择装置可选择性地连接电机和变速机构的输入轴或电机和变速机构的第二输出轴，使混合动力驱动系统的电机可以在两种模式之间切换。电机动力分配轴的设置，可选择性地将电机动力分配到输入轴或第二输出轴，合理利用了系统径向空间，不需要对原有的发动机的变速机构做很大的改动，动力分配机构可借助第二输出轴传动电机的动力到车轮端(主减速器)，而不经过变速机构的输入轴，电机端传动部分与传统变速机构部分的传动路径重合度较低(或者不重合)，缩短电机驱动及发电时的传动路径，这样使系统的控制更为简单且效率更高，且同时保证了电机的高效传动，一定程度解决了传动效率与空间排布的矛盾。动力分配机构与变速机构的输入轴和第二输出轴的传动均为直接传动，使混合动力驱动系统实现两种模式切换的同时，将传动路径做到最短，大大提高了系统的传动效率。此混合动力驱动系统可应用于双离合、AMT等混动技术。
此外，本申请实施例的混合动力驱动系统及车辆还具有以下优点：
(1)在电机动力分配轴上设置模式选择装置，借助电机动力分配轴上的第一模式主动齿轮与输入轴上的其中一个前进挡主动齿轮的直接啮合，以及电机动力分配轴上的第二模式主动齿轮与第二输出轴上的第二模式从动齿轮的直接啮合，模式选择装置可选择性地连接电机和输入轴或电机和第二输出轴，即通过模式选择装置选择性将电机的动力传递到输入轴或输出轴，使混合动力驱动系统可以实现纯燃油驱动模式、第一模式及第二模式，第一模式下具有纯电动驱动模式、混合驱动模式、行车发电模式及驻车发电模式；第二模式下具有纯电动驱动模式、混合驱动模式、行车发电模式及减速/制动能回收模式。可见，该混合动力驱动系统能够实现较多的工作模式，对应于不同工况，选择合适的工作模式，在不降低动力性的情况下，有利于降低能耗。
(2)电机动力分配轴布置在变速机构的径向空间，电机动力分配轴不仅可以与电机紧凑排布，还能根据不同车身平台、不同空间灵活排布。
(3)电机动力分配轴通过模式选择装置分别与变速箱的输入轴和第二输出轴直接传动，使电机在驱动或发电时都具有很高的效率。
(4)将倒挡中间齿轮空套在电机动力分配轴上，并与输入轴上的其中一个前进挡主动齿轮啮合，不需单独设计倒挡主动齿轮及倒挡中间轴，使总成的空间更紧凑，质量更轻，成本更低。
(5)系统处于第二模式下的混合驱动模式时，电机可补充发动机换挡过程中丢失的动力，使整个换挡过程动力不会中断，不会出现换挡顿挫，使换挡更平顺，提升驾驶体验。第一模式下电机参与驱动时，电机可通过变速箱的所有挡位输出，可以使电机尽可能地运行在高效率区间，提高电机运行效率。系统处于第一模式或第二模式下的混合动力驱动模式时，电机与发动机同时提供动力，可以增强系统的驱动力，提升动力性。
附图说明
图1是本申请第一实施例提供的混合动力驱动系统的结构简图；
图2是本申请第二实施例提供的混合动力驱动系统的结构简图；
图3是本申请第三实施例提供的混合动力驱动系统的结构简图；
图4是本申请实施例提供的车辆的框架图。
说明书中的附图标记如下：
1000、车辆；
100、混合动力驱动系统；
1、电机；101、电机的输出轴；
2、发动机；
3、动力分配机构；301、电机动力分配轴；302、电机主动齿轮；303、第一模式主动齿轮；304、第二模式从动齿轮；305、第二模式主动齿轮；306、第一/第二模式同步器；307、倒挡中间齿轮；3071、第一齿轮；3072、第二齿轮；308、惰轮；309、惰轮轴；310、电机从动齿轮；
4、变速机构；401、离合装置；402、输入轴；403、第一输出轴；404、第二输出轴；406、倒挡从动齿轮；407、倒挡同步器；408、一/二挡共用主动齿轮；409、三/倒挡共用主动齿轮；410、四挡主动齿轮；411、五挡主动齿轮；412、一挡从动齿轮；413、二挡从动齿轮；414、三挡从动齿轮；415、四挡从动齿轮；416、五挡从动齿轮；417、2/3挡同步器；418、4/5挡同步器；
5、主减速器；501、第一输出齿轮；502、第二输出齿轮；503、主减速器从动齿轮；
6、差速器6。
具体实施方式
为了使本申请所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下接合附图及实施例，对本申请进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请中的第一模式是指电机的动力输入到变速箱的输入端，第二模式是指电机的动力输入到变速箱的输出端。
混合动力驱动系统中，一种是，将电机设置在离合器和变速箱之间，这样就会使轴向尺寸加长，使总成的空间布置变得更有难度。还有一种是，将离合器和电机集成于一体，这样就可以解决轴向尺寸过大的问题，不过这样又会对集成工艺提出较高要求，增加技术难度，提高加工成本。
另外，电机和发动机的动力都是通过离合器传递输出，不可避免的加重离合器的使用负担；并且，在混合驱动时，受限于离合器最大输入扭矩限制，需要对发动机和电机的耦合扭矩进行限制，降低了车辆的动力性能。
混合动力驱动系统中，将电机设置在变速箱的输出轴上，可通过单独的纯电动路径驱动车轮，其动力不经过离合器，不受离合器输入扭矩限制。当行驶换挡发动机的动力断开时，便可实现由电机的动力补充换挡过程丢失的发动机动力继续驱动车轮，从而保持车辆行驶过程中的平顺性。但是，由于空间因素影响，为了避让变速箱中的倒挡轴及输出轴等部件，混合动力变速箱中通常将电机设计为通过惰轮机构连接到变速箱，这样就会造成因惰轮的存在而使变速箱占用空间更大，不利于整车的空间布置和轻量化。并且，也会造成电机端到车轮端的传递路径加长，降低传递效率。另外，电机与主减速器无法实现动力解耦，当车辆静止时，电机无法运行。在停车等待时无法发电，会导致电量下降、无法平衡。
因此使系统可选择性地切换第一模式和第二模式两种运行模式，便可根据不同的需求目标从而选择不同的运行模式，使系统可以兼具第一模式和第二模式的特点。
例如，一种混合动力驱动系统，电机主动齿轮通过惰轮耦合到5挡主动齿轮上，通过在一轴设置第一模式同步器，在二轴设置第二模式同步器，使车辆可以实现第一模式与第二模式两种模式的切换。不过电机主动齿轮通过惰轮耦合到5挡主动齿轮上，无论是第一模式还是第二模式运行时，电机到车轮端的传动路径都比较长，这会导致电机驱动时的传动效率较低。电机主动齿轮通过惰轮耦合到5挡主动齿轮上，电机输出时传动路径上会与发动机共用挡位齿轮的速比，这对第一模式、第二模式及发电模式时电机端齿轮的速比匹配及齿轮设计会带来一定难度。又有，无论是第一模式还是第二模式驱动，电机都会通过变速箱的5挡齿轮及变速箱的输出轴进行动力传递，考虑到还有发动机端的5挡齿轮及输出轴使用率，这会大大加大5挡齿轮及输出轴所承受的载荷，这就对5挡齿轮及输出轴的强度和寿命提出更高的要求，提高工艺成本。另外，电机主动齿轮通过惰轮耦合到5挡主动齿轮上，电机端与发动机端共用同一个输出轴及输出齿轮，并在一轴设置第一模式同步器，在二轴设置第二模式同步器，导致电机端传动部分与传统变速箱部分的传动路径重合度较高，两个传动部分无法相互独立，相互之间会有影响，比如，用户选择第二模式混动加速时，从混动4挡切换到混动5挡时，无法切换成第二模式混动5挡，而需要先选择切换到第一模式，实现混动5挡；还有第二模式EV高速行驶电量偏低想要切换5挡混动时，同样需要先切换到第一模式，实现切换到混动5挡输出，使系统的控制策略变得复杂，难度增加。
此外，在混合动力驱动系统中，电机端与发动机端共用同一个输出轴及输出齿轮，输出轴功率扭矩负载大，输出轴的强度要求更高且寿命受影响，输出轴的轴径需要更大，输出齿轮的直径及厚度均需要更大，系统成本较高，体积较大，重量较重，影响整车性能。
本申请实施例提供的混合动力驱动系统，包括发动机、变速箱及电机动力装置，所述变速箱包括变速机构及主减速器，所述电机动力装置包括电机和动力分配机构。
所述变速机构包括离合装置、输入轴、第一输出轴及第二输出轴，所述输入轴上设置有至少多个前进挡主动齿轮，所述第一输出轴上设置有与所述前进挡主动齿轮对应啮合的至少1个前进挡从动齿轮，所述第二输出轴上设置有与所述前进挡主动齿轮对应啮合的至少1个前进挡从动齿轮，所述离合装置的输入端与所述发动机连接，所述离合装置的输出端与所述输入轴连接，所述第一输出轴及第二输出轴分别与所述主减速器连接以传输动力。
所述动力分配机构包括电机动力分配轴、模式选择装置、第一模式主动齿轮、第二模式主动齿轮及第二模式从动齿轮，所述电机动力分配轴连接所述电机以接收所述电机的动力。
所述第一模式主动齿轮设置在所述电机动力分配轴上且与其中一个所述前进挡主动齿轮直接啮合；所述第二模式从动齿轮设置在所述第二输出轴上，所述第二模式主动齿轮设置在所述电机动力分配轴上且与所述第二模式从动齿轮直接啮合；所述模式选择装置可选择性地使所述电机和所述输入轴动力耦合或使所述电机和所述第二输出轴动力耦合。即，所述电机动力分配轴可选择性地将电机动力分配到所述输入轴或所述第二输出轴。
离合装置为单一离合器、双离合器或其他合适的离合器，例如干式离合器及湿式离合器。离合装置与发动机的曲轴之间可设置单质量飞轮、双质量飞轮或扭转减震器等部件。
所述主减速器包括主减速器主动齿轮及主减速器从动齿轮，所述主减速器主动齿轮包括固定在所述第一输出轴上的第一输出齿轮及固定在所述第二输出轴上的第二输出齿轮，所述主减速器从动齿轮集成在差速器的壳体上，且所述主减速器从动齿轮同时与所述第一输出齿轮及第二输出齿轮啮合。
所述输入轴上固定设置有倒挡主动齿轮，所述电机动力分配轴上空套有与所述倒挡主动齿轮啮合的倒挡中间齿轮，所述第二输出轴上空套有与所述倒挡中间齿轮啮合的倒挡从动齿轮；所述变速机构还包括设置在所述第二输出轴上的倒挡同步器，所述倒挡同步器可选择性地与所述倒挡从动齿轮接合或断开。
在一些实施例中，所述倒挡中间齿轮为单个齿轮。结构简单，成本低。
在一些实施例中，所述倒挡中间齿轮为双联齿轮，所述倒挡中间齿轮包括同轴连接的第一齿轮及第二齿轮，所述第一齿轮与所述倒挡主动齿轮啮合，所述第二齿轮与所述倒挡从动齿轮啮合。将倒挡中间齿轮设计为双联齿轮，更利于倒挡及电机传动的速比的设计及匹配。
在一些实施例中，其中一个所述前进挡主动齿轮复用为所述倒挡主动齿轮。这样，能够缩短变速机构的轴向空间，减少一个齿轮数量，间接的减重及降低成本。
在其中一个所述前进挡主动齿轮复用为所述倒挡主动齿轮的实施例中，存在以下几种挡位齿轮方案：
(1)所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮及复用为所述倒挡主动齿轮的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第一输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮单独与所述第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合。
(2)所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮及复用为所述倒挡主动齿轮的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第一输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合。
(3)所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮及复用为所述倒挡主动齿轮的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合。
(4)所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮及复用为所述倒挡主动齿轮的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第一输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合。
(5)所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮及复用为所述倒挡主动齿轮的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮均同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合。
在一些实施例中，所述倒挡主动齿轮单独设置在所述输入轴上。相对于所述变速机构的输入轴上其中一个挡位主动齿轮复用为所述倒挡主动齿轮的方案，控制策略更为简单，挡位齿轮的寿命及强度要求更低，加工成本降低。
在所述倒挡主动齿轮单独设置在所述输入轴上的实施例中，存在以下几种挡位齿轮方案：
(1)所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第一输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮单独与所述第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合。
(2)所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第一输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合。
(3)所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合。
(4)所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第一输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合。
(5)所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮均同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合。
所述第一模式主动齿轮及第二模式主动齿轮空套在所述电机动力分配轴上，所述模式选择装置包括设置在所述电机动力分配轴上且位于所述第一模式主动齿轮及第二模式主动齿轮之间的第一/第二模式同步器，所述第一/第二模式同步器可选择性地与所述第一模式主动齿轮及第二模式主动齿轮接合或断开。所述第一/第二模式同步器与所述第一模式主动齿轮接合时，所述混合动力驱动系统切换至第一模式；所述第一/第二模式同步器与所述第二模式主动齿轮接合时，所述混合动力驱动系统切换至第二模式。
在一些实施例中，所述电机动力分配轴的一端固定连接在所述电机的转子组件上。电机与电机动力分配轴之间直接传动，不需要中间传递机构，结构简单。
在一些实施例中，所述混合动力驱动系统还包括固定在所述电机的输出轴上的电机主动齿轮，所述动力分配机构还包括固定设置在所述电机动力分配轴上且与所述电机主动齿轮直接啮合的电机从动齿轮。这样，电机动力分配轴经由电机主动齿轮及电机从动齿轮与电机连接，因而能够自由地设定发动机与第一电机的速度比，使发动机与电机用作发电机时的高效率区域匹配，能够实现发电效率的提高。
在一些实施例中，所述混合动力驱动系统还包括固定在所述电机的输出轴上的电机主动齿轮以及固定在一惰轮轴上的惰轮，所述动力分配机构还包括固定设置在所述电机动力分配轴上的电机从动齿轮，所述惰轮同时与所述电机主动齿轮及电机从动齿轮啮合。电机主动齿轮通过惰轮与电机动力分配轴上的电机从动齿轮动力连接，可在AMT变速箱结构改变较小的情况下实现电机的动力介入。
本申请实施例的混合动力驱动系统及车辆，模式选择装置可选择性地连接电机和变速机构的输入轴或电机和变速机构的第二输出轴，使混合动力驱动系统的电机可以在两种模式之间切换。电机动力分配轴的设置，可选择性地将电机动力分配到输入轴或第二输出轴，合理利用了系统径向空间，不需要对原有的发动机的变速机构做很大的改动，动力分配机构可借助第二输出轴传动电机的动力到车轮端(主减速器)，而不经过变速机构的输入轴，电机端传动部分与传统变速机构部分的传动路径重合度较低(或者不重合)，缩短电机驱动及发电时的传动路径，这样使系统的控制更为简单且效率更高，且同时保证了电机的高效传动，一定程度解决了传动效率与空间排布的矛盾。动力分配机构与变速机构的输入轴和第二输出轴的传动均为直接传动，使混合动力驱动系统实现两种模式切换的同时，将传动路径做到最短，大大提高了系统的传动效率。此混合动力驱动系统可应用于双离合、AMT等混动技术。
此外，本申请实施例的混合动力驱动系统及车辆还具有以下优点：
(1)在电机动力分配轴上设置模式选择装置，借助电机动力分配轴上的第一模式主动齿轮与输入轴上的其中一个前进挡主动齿轮的直接啮合，以及电机动力分配轴上的第二模式主动齿轮与第二输出轴上的第二模式从动齿轮的直接啮合，模式选择装置可选择性地连接电机和输入轴或电机和第二输出轴，即通过模式选择装置选择性将电机的动力传递到输入轴或输出轴，使混合动力驱动系统可以实现纯燃油驱动模式、第一模式及第二模式，第一模式下具有纯电动驱动模式、混合驱动模式、行车发电模式及驻车发电模式；第二模式下具有纯电动驱动模式、混合驱动模式、行车发电模式及减速/制动能回收模式。可见，该混合动力驱动系统能够实现较多的工作模式，对应于不同工况，选择合适的工作模式，在不降低动力性的情况下，有利于降低能耗。
(2)电机动力分配轴布置在变速机构的径向空间，电机动力分配轴不仅可以与电机紧凑排布，还能根据不同车身平台、不同空间灵活排布。
(3)电机动力分配轴通过模式选择装置分别与变速箱的输入轴和第二输出轴直接传动，使电机在驱动或发电时都具有很高的效率。
(4)将倒挡中间齿轮空套在电机动力分配轴上，并与输入轴上的其中一个前进挡主动齿轮啮合，不需单独设计倒挡主动齿轮及倒挡中间轴，使总成的空间更紧凑，质量更轻，成本更低。
(5)系统处于第二模式下的混合驱动模式时，电机可补充发动机换挡过程中丢失的动力，使整个换挡过程动力不会中断，不会出现换挡顿挫，使换挡更平顺，提升驾驶体验。第一模式下电机参与驱动时，电机可通过变速箱的所有挡位输出，可以使电机尽可能地运行在高效率区间，提高电机运行效率。系统处于第一模式或第二模式下的混合动力驱动模式时，电机与发动机同时提供动力，可以增强系统的驱动力，提升动力性。
以下接合图1至图3，详细描述本申请的多个实施例。
第一实施例
如图1所示，本申请第一实施例提供的混合动力驱动系统100，包括发动机2、变速箱及电机动力装置，所述变速箱包括变速机构4及主减速器5，所述电机动力装置包括电机1及动力分配机构3。
所述主减速器5包括主减速器主动齿轮及主减速器从动齿轮503，所述主减速器主动齿轮包括固定在所述第一输出轴403上的第一输出齿轮501及固定在所述第二输出轴404上的第二输出齿轮502，所述主减速器从动齿轮503集成在差速器6的壳体上，且所述主减速器从动齿轮503同时与所述第一输出齿轮501及第二输出齿轮502啮合。
所述变速机构4包括离合装置401、输入轴402、第一输出轴403及第二输出轴404，所述离合装置401的输入端与所述发动机2连接，所述离合装置401的输出端与所述输入轴402连接，通过所述主减速器从动齿轮503同时与所述第一输出齿轮501及第二输出齿轮502啮合，所述第一输出轴403及第二输出轴404分别与所述主减速器5连接以传输动力。
所述输入轴402上设置的前进挡主动齿轮包括一/二挡共用主动齿轮408、三/倒挡共用主动齿轮409、四挡主动齿轮410及五挡主动齿轮411，所述第一输出轴403上设置的前进挡从动齿轮包括二挡从动齿轮413、三挡从动齿轮414、四挡从动齿轮415及五挡从动齿轮416，所述第二输出轴404上设置的前进挡从动齿轮包括一挡从动齿轮412。所述一/二挡共用主动齿轮408、三/倒挡共用主动齿轮409、四挡主动齿轮410及五挡主动齿轮411固定在输入轴402上；所述二挡从动齿轮413、三挡从动齿轮414、四挡从动齿轮415及五挡从动齿轮416空套在所述第一输出轴403上，所述一挡从动齿轮412空套在所述第二输出轴404上。所述一/二挡共用主动齿轮408同时与一挡从动齿轮412及二挡从动齿轮413啮合，所述三/倒挡共用主动齿轮409同时与三挡从动齿轮414及倒挡中间齿轮307啮合，所述四挡主动齿轮410与四挡从动齿轮415啮合，所述五挡主动齿轮411与五挡从动齿轮416啮合。
所述输入轴402上固定设置有倒挡主动齿轮，所述电机动力分配轴301上空套有与所述倒挡主动齿轮啮合的倒挡中间齿轮307，所述第二输出轴404上空套有与所述倒挡中间齿轮307啮合的倒挡从动齿轮406。所述变速机构4还包括设置在所述第二输出轴404上的倒挡同步器407，所述倒挡同步器407可选择性地与所述倒挡从动齿轮406接合或断开。优选地，所述倒挡同步器407设置在所述倒挡从动齿轮406与所述一挡从动齿轮412之间，所述倒挡同步器407可选择性地与所述倒挡从动齿轮406及一挡从动齿轮412接合或断开。即，倒挡与一挡共用同一个同步器，以简化结构，节省成本。
优选地，所述倒挡中间齿轮307为双联齿轮，所述倒挡中间齿轮307包括同轴连接的第一齿轮3071及第二齿轮3072，所述第一齿轮3071与所述倒挡主动齿轮(三/倒挡共用主动齿轮409)啮合，所述第二齿轮3072与所述倒挡从动齿轮406啮合。将倒挡中间齿轮307设计为双联齿轮，更利于倒挡及电机1传动的速比的设计及匹配。将倒挡中间齿轮307空套在电机动力分配轴301上，并与输入轴402上的三/倒挡共用主动齿轮409啮合，不需单独设计倒挡主动齿轮及倒挡中间轴，使总成的空间更紧凑，质量更轻，成本更低。
所述第一输出轴403上设置有位于所述二挡从动齿轮413与三挡从动齿轮414之间的2/3挡同步器417及位于所述四挡从动齿轮415与五挡从动齿轮416之间的4/5挡同步器418，所述2/3挡同步器417可选择性地与所述二挡从动齿轮413及三挡从动齿轮414接合或断开，所述4/5挡同步器418可选择性地与所述四挡从动齿轮415及五挡从动齿轮416接合或断开。
所述动力分配机构3包括电机动力分配轴301、模式选择装置、第一模式主动齿轮303、第二模式主动齿轮305及第二模式从动齿轮304，所述电机动力分配轴301连接所述电机1以接收所述电机1的动力。即，所述电机动力分配轴301可选择性地将所述电机动力1分配到所述输入轴402或所述第二输出轴404。
第一实施例中，所述电机动力分配轴301的一端固定连接在所述电机1的转子组件上。这样，电机1与电机动力分配轴301之间直接传动，不需要中间传递机构，结构简单。
所述第一模式主动齿轮303设置在所述电机动力分配轴301上且与五挡主动齿轮411直接啮合；所述第二模式从动齿轮304设置在所述第二输出轴404上，所述第二模式主动齿轮305设置在所述电机动力分配轴301上且与所述第二模式从动齿轮304直接啮合；所述模式选择装置可选择性地连接所述电机1和所述输入轴402或所述电机1和所述第二输出轴404。
第一实施例中，所述第一模式主动齿轮303及第二模式主动齿轮305空套在所述电机动力分配轴301上，所述第二模式从动齿轮304固定在所述第二输出轴404上，所述模式选择装置包括设置在所述电机动力分配轴301上且位于所述第一模式主动齿轮303及第二模式主动齿轮305之间的第一/第二模式同步器306，所述第一/第二模式同步器306可选择性地与所述第一模式主动齿轮303及第二模式主动齿轮305接合或断开。
第一实施例中，三挡主动齿轮复用为所述倒挡主动齿轮。即，三挡与倒挡共用主动齿轮(三/倒挡共用主动齿轮409)。
所述第一/第二模式同步器306与所述第一模式主动齿轮303接合时，所述混合动力驱动系统100切换至第一模式；所述第一/第二模式同步器306与所述第二模式主动齿轮305接合时，所述混合动力驱动系统100切换至第二模式。模式选择装置通过单个同步器实现，结构简单、零件少，控制策略简单。
优选地，所述第一模式主动齿轮303、第二模式主动齿轮305及倒挡中间齿轮307沿所述电机动力分配轴301向远离所述发动机2的方向依次排布，所述离合装置401、五挡主动齿轮411、四挡主动齿轮410、三/倒挡共用主动齿轮409及一/二挡共用主动齿轮408沿所述输入轴402向远离所述发动机2的方向依次排布；所述第一输出齿轮501、五挡从动齿轮416、四挡从动齿轮415、三挡从动齿轮414及二挡从动齿轮413沿所述第一输出轴403向远离所述发动机2的方向依次排布。
所述发动机2与所述输入轴402同轴布置。输入轴402、电机动力分配轴、第一输出轴403及第二输出轴404均不在同一直线上(两两相互平行间隔)。
第一实施例中，当第一/第二模式同步器306接合第二模式主动齿轮305时，混合动力驱动系统100切换至第二模式。分以下几种情况：
(1)电机1作为驱动电机1工作，发动机2不工作，电机1可通过电机动力分配轴301、第二模式主动齿轮305、第二模式从动齿轮304、第二输出轴404、第二输出齿轮502、主减速器从动齿轮503将动力直接输出到车轮，实现第二模式的纯电动驱动模式。
(2)电机1作为驱动电机1工作，发动机2工作，离合装置401接合。电机1动力通过电机动力分配轴301输出到车轮，发动机2动力通过变速箱各挡位输出到车轮，从而实现第二模式的混合动力驱动模式。
第一实施例中，当第一/第二模式同步器306接合第一模式主动齿轮303时，混合动力驱动系统100切换至第一模式。分以下几种情况：
(1)电机1作为驱动电机1工作，发动机2不工作，电机1可通过电机动力分配轴301、第一模式主动齿轮303、五挡主动齿轮411将电机1动力传递到输入轴402，通过变速箱各挡位将动力输出到车轮，实现第一模式的纯电动全挡位输出。
(2)电机1作为驱动电机1工作，发动机2工作，离合装置401接合。电机1动力通过电机动力分配轴301、第一模式主动齿轮303、五挡主动齿轮411与发动机2的动力在输入轴402进行耦合，通过变速箱各挡位将动力输出到车轮，实现第一模式的混合动力驱动模式。
(3)电机1作为发电机1工作，发动机2工作，离合装置401接合，变速箱其他的挡位同步器不动作。发动机2可通过输入轴402、五挡主动齿轮411、第一模式主动齿轮303、电机动力分配轴301将动力传递到电机1，实现驻车发电功能。
系统处于第二模式下的混合驱动模式时，电机1可补充发动机2换挡过程中丢失的动力，使整个换挡过程动力不会中断，不会出现换挡顿挫，使换挡更平顺，提升驾驶体验。第一模式下电机1参与驱动时，电机1可通过变速箱的所有挡位输出，可以使电机1尽可能地运行在高效率区间，提高电机1运行效率。系统处于第一模式或第二模式下的混合动力驱动模式时，电机1与发动机2同时提供动力，可以增强系统的驱动力，提升动力性。
第一实施例的混合动力驱动系统100，通过离合装置401和同步器(第一/第二模式同步器306及各个挡位同步器)的选择性接合，可实现以下输出模式：
(1)纯燃油驱动模式
要实现纯燃油驱动模式5个挡位的动力输出，各个同步器的拨叉在各个挡位的左右运动关系如下表1所示(此处的左右仅指的是图中的左右方向，并不限定实际工作时的方位，下同)：
表1
Figure GDA0002982953120000201
(2)第二模式
当第一/第二模式同步器306接合第二模式主动齿轮305时，混合动力驱动系统100为第二模式。分以下几种工况：
1、纯电动驱动模式：电机1作为驱动电机1工作，发动机2不工作，电机1可通过电机动力分配轴301、第二模式主动齿轮305、第二模式从动齿轮304、第二输出轴404、第二输出齿轮502、主减速器从动齿轮503将动力直接输出到车轮，实现第二模式的纯电动驱动模式。
2、混合动力驱动模式：发动机2输出的同时，启动电机1，可实现电机1的动力介入，从而实现混合动力的各挡位输出，各个同步器的动作如下表2：
表2
Figure GDA0002982953120000202
Figure GDA0002982953120000211
3、行车发电：行车过程中，第一/第二模式同步器306接合到第二模式主动齿轮305，发动机2的动力从车轮输出的同时，将部分动力通过第二输出轴404及电机动力分配轴301传送到电机1，实现行车发电。
4、减速/制动能回收：减速或制动时，第一/第二模式同步器306接合到第二模式主动齿轮305，能量从车轮通过第二输出轴404及电机动力分配轴301传到电机1，实现动能回收。
(3)第一模式
第一/第二模式同步器306接合第一模式主动齿轮303时，混合动力驱动系统100为第一模式，分以下几种工况：
1、纯电动驱动模式：电机1作为驱动电机1工作，发动机2不工作，电机1可通过电机动力分配轴301、第一模式主动齿轮303、五挡主动齿轮411将电机1动力传递到输入轴402，通过变速箱各挡位将动力输出到车轮，实现第一模式的纯电动全挡位输出。各同步器的动作如下表3：
表3
Figure GDA0002982953120000212
Figure GDA0002982953120000221
2、混合动力驱动模式：发动机2输出的同时，启动电机1，可实现电机1的动力介入，从而实现混合动力的全挡位输出，同步器动作如下表4：
表4
Figure GDA0002982953120000222
3、行车发电：行车过程中，第一/第二模式同步器306接合到第一模式主动齿轮303，发动机2的动力从车轮输出的同时，将部分动力通过输入轴402及电机动力分配轴301传送到电机1，实现行车发电。
4、驻车发电：电机1作为发电机1工作，发动机2工作，离合装置401接合，变速箱其他挡位同步器不动作。第一/第二模式同步器306接合到第一模式主动齿轮303，发动机2可通过输入轴402、五挡主动齿轮411、第一模式主动齿轮303及电机动力分配轴301将动力传递到电机1，实现驻车发电功能。
(4)倒挡模式
纯电倒挡分以下两种：
1、第一纯电倒挡模式：所述第一/第二模式同步器306接合所述第一模式主动齿轮303，所述倒挡同步器407接合所述倒挡从动齿轮406，其它同步器断开。此时，发动机2不工作，电机1可通过电机动力分配轴301、第一模式主动齿轮303、五挡主动齿轮411、输入轴402、三/倒挡共用主动齿轮409、倒挡中间齿轮307、倒挡从动齿轮406、第二输出轴404、第二输出齿轮502及主减速器从动齿轮503将动力输出到车轮，实现第一纯电倒挡模式。
2、第二纯电倒挡模式：所述第一/第二模式同步器306接合所述第二模式主动齿轮305，电机1反转，通过电机动力分配轴301、第二模式主动齿轮305、第二模式从动齿轮304、第二输出轴404、第二输出齿轮502及主减速器从动齿轮503将动力输出到车轮，以实现第二纯电倒挡模式。
混合驱动倒挡有两种：
1、第一混合驱动倒挡模式：所述第一/第二模式同步器306接合所述第一模式主动齿轮303，离合装置401接合，所述倒挡同步器407接合所述倒挡从动齿轮406，其它同步器断开。此时，电机1的动力通过电机动力分配轴301、第一模式主动齿轮303、五挡主动齿轮411与发动机2的输出动力在输入轴402耦合，然后再通过三/倒挡共用主动齿轮409、倒挡中间齿轮307、倒挡从动齿轮406、第二输出轴404、第二输出齿轮502及主减速器从动齿轮503将动力输出到车轮，实现第一混合驱动倒挡模式。
2、第二混合驱动倒挡模式：所述第一/第二模式同步器306接合所述第二模式主动齿轮305，电机1反转，电机1的动力通过电机动力分配轴301、第二模式主动齿轮305、第二模式从动齿轮304传递至第二输出轴404。发动机2工作，离合装置401接合，发动机2的动力通过三/倒挡共用主动齿轮409、倒挡中间齿轮307、倒挡从动齿轮406传递至第二输出轴404。电机1的动力与发动机2的动力在第二输出轴404耦合之后通过第二输出齿轮502及主减速器从动齿轮503输出到车轮，实现第二混合驱动倒挡模式。
第二实施例
图2示出了本申请第二实施例的混合动力驱动系统100。与第一实施例不同之处在于，所述混合动力驱动系统100还包括固定在所述电机的输出轴101上的电机主动齿轮302，所述动力分配机构3还包括固定设置在所述电机动力分配轴301上且与所述电机主动齿轮302直接啮合的电机从动齿轮310。
第二实施例中，电机动力分配轴301经由电机主动齿轮302及电机从动齿轮310与电机1连接，因而能够自由地设定发动机2与第一电机1的速度比，使发动机2与电机1用作发电机1时的高效率区域匹配，能够实现发电效率的提高。
第二实施例中，在电机动力分配轴301上增加齿轮组(电机主动齿轮302及电机从动齿轮310)，以解决当电机1尺寸较大且轴向较长时的电机1空间布置问题。
第三实施例
图3示出了本申请第二实施例的混合动力驱动系统100。与第一实施例不同之处在于，所述混合动力驱动系统100还包括固定在所述电机的输出轴101上的电机主动齿轮302以及固定在一惰轮轴309上的惰轮308，所述动力分配机构3还包括固定设置在所述电机动力分配轴301上的电机从动齿轮310，所述惰轮308同时与所述电机主动齿轮302及电机从动齿轮310啮合。
电机主动齿轮302通过惰轮308与电机动力分配轴301上的电机从动齿轮310动力连接，可在AMT变速箱结构改变较小的情况下实现电机1的动力介入。
相比第一实施例，在所述电机从动齿轮310与电机主动齿轮302之间增加了惰轮308机构(惰轮308及惰轮轴309)，以解决当电机1的径向尺寸较大时，电机1与变速箱的齿轮干涉而无法布置电机1的问题。也能够解决当电机主动齿轮302更大时的空间布置问题。
在挡位的选择上，申请人从经济性、动力性等方面对系统分别采用四个挡、五个挡、六个挡进行了仿真分析。经济性方面，五个挡比四个挡经济2％，六个挡比四个挡经济2％，五挡比六挡经济千分之一。动力性方面，纯燃油驱动模式下，五个挡比四个挡快4.4％，六个挡比四个挡快10.2％，六个挡较五个挡快6.1％。混合动力驱动模式下，五个挡比四个挡快0.4％，六个挡比四个挡快1.7％，六个挡较五个挡快1.2％。综合考虑混合动力系统的动力性、经济性及能耗指标后，选择最优设计方案为五个挡，使系统结构趋于精简，动力性、经济性等方面也有优势。
因而，上述实施例中，变速机构4具有5个前进挡，即变速机构4采用5挡。
然而，在其它实施例中，也可以是1-4个或6-12个前进挡，即变速机构4也采用1-4挡或6-12挡。
如图4所示，本申请实施例还提供一种车辆1000，其包括上述实施例的混合动力驱动系统100。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种混合动力驱动系统，其特征在于，包括发动机、变速箱及电机动力装置，所述变速箱包括变速机构及主减速器，所述电机动力装置包括电机和动力分配机构；其中，
所述变速机构包括离合装置、输入轴、第一输出轴及第二输出轴，所述输入轴上设置有至少多个前进挡主动齿轮，所述第一输出轴上设置有与所述前进挡主动齿轮对应啮合的至少1个前进挡从动齿轮，所述第二输出轴上设置有与所述前进挡主动齿轮对应啮合的至少1个前进挡从动齿轮，所述离合装置的输入端与所述发动机连接，所述离合装置的输出端与所述输入轴连接，所述第一输出轴及第二输出轴分别与所述主减速器连接以传输动力；
所述动力分配机构包括电机动力分配轴、模式选择装置、第一模式主动齿轮、第二模式主动齿轮及第二模式从动齿轮，所述电机动力分配轴连接所述电机以接收所述电机的动力；
所述第一模式主动齿轮设置在所述电机动力分配轴上且与其中一个所述前进挡主动齿轮直接啮合；所述第二模式从动齿轮设置在所述第二输出轴上，所述第二模式主动齿轮设置在所述电机动力分配轴上且与所述第二模式从动齿轮直接啮合；所述模式选择装置可选择性地使所述电机和所述输入轴动力耦合或使所述电机和所述第二输出轴动力耦合；
所述输入轴上固定设置有倒挡主动齿轮，所述电机动力分配轴上空套有与所述倒挡主动齿轮啮合的倒挡中间齿轮，所述第二输出轴上空套有与所述倒挡中间齿轮啮合的倒挡从动齿轮；
所述输入轴上设置的前进挡主动齿轮包括一/二挡共用主动齿轮、三/倒挡共用主动齿轮、四挡主动齿轮及五挡主动齿轮，所述第一输出轴上设置的前进挡从动齿轮包括二挡从动齿轮、三挡从动齿轮、四挡从动齿轮及五挡从动齿轮，所述第二输出轴上设置的前进挡从动齿轮包括一挡从动齿轮；
所述一/二挡共用主动齿轮同时与一挡从动齿轮及二挡从动齿轮啮合，所述三/倒挡共用主动齿轮同时与三挡从动齿轮及倒挡中间齿轮啮合，所述四挡主动齿轮与四挡从动齿轮啮合，所述五挡主动齿轮同时与五挡从动齿轮及第一模式主动齿轮啮合；
所述一/二挡共用主动齿轮、三/倒挡共用主动齿轮、四挡主动齿轮及五挡主动齿轮固定在输入轴上；所述二挡从动齿轮、三挡从动齿轮、四挡从动齿轮及五挡从动齿轮空套在所述第一输出轴上，所述一挡从动齿轮空套在所述第二输出轴上。
2.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第一模式主动齿轮及第二模式主动齿轮空套在所述电机动力分配轴上，所述模式选择装置包括设置在所述电机动力分配轴上且位于所述第一模式主动齿轮及第二模式主动齿轮之间的第一/第二模式同步器，所述第一/第二模式同步器可选择性地与所述第一模式主动齿轮及第二模式主动齿轮接合或断开；
所述第一/第二模式同步器与所述第一模式主动齿轮接合时，所述混合动力驱动系统切换至第一模式；所述第一/第二模式同步器与所述第二模式主动齿轮接合时，所述混合动力驱动系统切换至第二模式。
3.根据权利要求2所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述变速机构还包括设置在所述第二输出轴上的倒挡同步器，所述倒挡同步器可选择性地与所述倒挡从动齿轮接合或断开。
4.根据权利要求3所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述倒挡中间齿轮为双联齿轮，所述倒挡中间齿轮包括同轴连接的第一齿轮及第二齿轮，所述第一齿轮与所述倒挡主动齿轮啮合，所述第二齿轮与所述倒挡从动齿轮啮合。
5.根据权利要求4所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述倒挡主动齿轮单独设置在所述输入轴上；
所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第一输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮单独与所述第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合；或者是，
所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第一输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合；或者是，
所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合；或者是，
所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第一输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合；或者是，
所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮均同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合。
6.根据权利要求4所述的混合动力驱动系统，其特征在于，其中一个所述前进挡主动齿轮复用为所述倒挡主动齿轮；
所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮及复用为所述倒挡主动齿轮的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第一输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮单独与所述第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合；或者是，
所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮及复用为所述倒挡主动齿轮的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第一输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合；或者是，
所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮及复用为所述倒挡主动齿轮的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合；或者是，
所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮及复用为所述倒挡主动齿轮的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第一输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，部分所述前进挡主动齿轮单独与所述第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合，其余所述前进挡主动齿轮同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合；或者是，
所述输入轴上与所述第一模式主动齿轮直接啮合的前进挡主动齿轮及复用为所述倒挡主动齿轮的前进挡主动齿轮之外的其它前进挡主动齿轮均同时与第一输出轴上的前进挡从动齿轮及第二输出轴上的前进挡从动齿轮啮合。
7.根据权利要求3所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述倒挡同步器设置在所述倒挡从动齿轮与所述一挡从动齿轮之间，所述倒挡同步器可选择性地与所述倒挡从动齿轮及一挡从动齿轮接合或断开；
所述第一输出轴上设置有位于所述二挡从动齿轮与三挡从动齿轮之间的2/3挡同步器及位于所述四挡从动齿轮与五挡从动齿轮之间的4/5挡同步器，所述2/3挡同步器可选择性地与所述二挡从动齿轮及三挡从动齿轮接合或断开，所述4/5挡同步器可选择性地与所述四挡从动齿轮及五挡从动齿轮接合或断开。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述电机动力分配轴的一端固定连接在所述电机的转子组件上。
9.根据权利要求1-7任意一项所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统还包括固定在所述电机的输出轴上的电机主动齿轮，所述动力分配机构还包括固定设置在所述电机动力分配轴上且与所述电机主动齿轮直接啮合的电机从动齿轮。
10.根据权利要求1-7任意一项所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统还包括固定在所述电机的输出轴上的电机主动齿轮以及固定在一惰轮轴上的惰轮，所述动力分配机构还包括固定设置在所述电机动力分配轴上的电机从动齿轮，所述惰轮同时与所述电机主动齿轮及电机从动齿轮啮合。
11.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-10任意一项所述的混合动力驱动系统。
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