CN112389185B - 一种混合动力驱动系统及混合动力汽车 - Google Patents

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    • B60W20/40—Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
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    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/089—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears all of the meshing gears being supported by a pair of parallel shafts, one being the input shaft and the other the output shaft, there being no countershaft involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K2006/4816—Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明属于车辆技术领域，公开了一种混合动力驱动系统及混合动力汽车。该混合动力驱动系统包括发动机，第一同步机构选择性抵接于第一齿轮副和第二齿轮副；第二同步机构选择性抵接于第三齿轮副和第五齿轮副，以将第五轴的转动转化为第三轴的转动，第三同步机构配置为选择性抵接于第四齿轮副；第一差速机构连接于第三轴并通过第一驱动轴驱动后车轮转动；第二差速机构连接于第六轴并通过第二驱动轴驱动前车轮转动；发动机通过第一轴驱动第二轴转动，用于第一电机的发电，第一电机能够将储存的电能传递至第二电机，使第二电机驱动第五轴转动。该混合动力驱动系统解决频繁换挡带来的变速器性能和可靠性问题，降低加工难度。

Description

一种混合动力驱动系统及混合动力汽车
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种混合动力驱动系统及混合动力汽车。
背景技术
目前，基于自动变速器改进的混合动力大部分都是在发动机和变速器之间增加一个电机或者在自动变速器的某一个齿轮上并联一个电机，以实现纯电动驱动，制动能量回收，加速增扭等功能。
采用这种方式，仍然需要通过切换双离合器实现换挡，不能依靠电机调速，并且换挡品质不高，软件控制难度很大。同时，这种将普通的自动变速器改进为混合动力变速器的方式，并不能使发动机经常在低油耗区域工作，油耗降低的幅度小，且混合驱动模式少，无法实现更多的节油模式。另外，目前市场上新兴的双电机混动方式，都是横向布置在整车上，由于整车横向空间受限，使得布置结构非常紧凑，受限增扭空间，增加相应的零部件设计和生产难度，生产成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混合动力驱动系统及混合动力汽车，解决频繁换挡带来的变速器性能和可靠性问题，降低加工难度。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种混合动力驱动系统，包括：
发动机、第一轴及第二轴，所述第一轴的一端连接于所述发动机，另一端选择性连接于所述第二轴；
第三轴，所述第三轴、所述第二轴及所述第一轴同轴设置；
第四轴和第五轴，所述第四轴连接于所述第五轴；
第六轴，所述第六轴、所述第四轴及所述第二轴平行间隔设置；
第一齿轮副、第二齿轮副及第一同步机构，所述第一齿轮副、所述第二齿轮副位于所述第二轴和所述第四轴之间，所述第一同步机构被配置为选择性抵接于所述第一齿轮副和所述第二齿轮副，以将所述第二轴的转动转化为所述第四轴的转动；
第三齿轮副、第四齿轮副、第五齿轮副、第二同步机构及第三同步机构，所述第三齿轮副和所述第五齿轮副位于所述第五轴和所述第三轴之间，所述第二同步机构被配置为选择性抵接于所述第三齿轮副和所述第五齿轮副，以将所述第五轴的转动转化为所述第三轴的转动，所述第四齿轮副位于所述第五轴和所述第六轴之间，所述第三同步机构配置为选择性抵接于所述第四齿轮副，以将所述第五轴的转动转化为所述第六轴的转动；
第一差速机构、第一驱动轴及后车轮，所述第一差速机构连接于所述第三轴，所述第一差速机构通过所述第一驱动轴驱动所述后车轮转动；
第二差速机构、第二驱动轴及前车轮，所述第二差速机构连接于所述第六轴，所述第二差速机构通过所述第二驱动轴驱动所述前车轮转动；
第一电机及第二电机，所述第一电机连接于所述第二轴，所述第二电机连接于所述第五轴上，所述发动机通过所述第一轴驱动所述第二轴转动，用于所述第一电机的发电，所述第一电机能够将储存的电能传递至所述第二电机，使所述第二电机驱动所述第五轴转动；
所述混合动力驱动系统包括以下十五个模式，其分别为车辆前轮发动机驱动和发动机发电模式、车辆后轮发动机驱动和发动机发电模式、车辆四轮发动机驱动和发动机发电模式、车辆前轮纯电驱动和发动机发电模式、车辆后轮纯电驱动和发动机发电模式、车辆四轮纯电驱动和发动机发电模式、车辆前轮纯电驱动和发动机不发电模式、车辆后轮纯电驱动和发动机不发电模式、车辆脱困模式、车辆四轮纯电驱动和发动机不发电模式、车辆前轮混合驱动和发动机发电模式、车辆后轮混合驱动和发动机发电模式、车辆四轮混合驱动和发动机发电模式、车辆倒车和发动机不发电模式、车辆静止和发动机发电模式。
作为优选，还包括离合机构，所述离合机构包括主动部和从动部，所述主动部连接于所述第一轴，所述从动部连接于所述第二轴，所述主动部和所述从动部能够选择性相互抵接。
作为优选，所述第一齿轮副包括第一主动齿轮和第一从动齿轮，所述第二轴穿设于所述第一主动齿轮，所述第一主动齿轮啮合于所述第一从动齿轮，所述第一从动齿轮套设于所述第四轴上并能够相对于所述第四轴转动，所述第一同步机构选择性抵接于所述第一从动齿轮。
作为优选，所述第二齿轮副包括第二主动齿轮和第二从动齿轮，所述第二轴穿设于所述第二主动齿轮，所述第二主动齿轮啮合于所述第二从动齿轮，所述第二从动齿轮套设于所述第四轴上并能够相对于所述第四轴转动，所述第一同步机构选择性抵接于所述第二从动齿轮。
作为优选，所述第三齿轮副包括第三主动齿轮和第三从动齿轮，所述第五轴穿设于所述第三主动齿轮，所述第三主动齿轮啮合于所述第三从动齿轮，所述第三从动齿轮套设于所述第三轴上并能够相对于所述第三轴转动，所述第二同步机构选择性抵接于所述第三从动齿轮。
作为优选，所述第五齿轮副包括第五主动齿轮和第五从动齿轮，所述第五轴穿设于所述第五主动齿轮，所述第五主动齿轮啮合于所述第五从动齿轮，所述第五从动齿轮套设于所述第三轴上并能够相对于所述第三轴转动，所述第二同步机构选择性抵接于所述第五从动齿轮。
作为优选，所述第四齿轮副包括第四主动齿轮和第四从动齿轮，所述第五轴穿设于所述第四主动齿轮，所述第四主动齿轮啮合于所述第四从动齿轮，所述第四从动齿轮套设于所述第六轴上并能够相对于所述第六轴转动，所述第三同步机构选择性抵接于所述第四从动齿轮。
作为优选，所述第一同步机构设置于所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮之间。
作为优选，所述第二同步机构设置于所述第三从动齿轮和所述第五从动齿轮之间。
为达上述目的，本发明还提供了一种混合动力汽车，包括上述的混合动力驱动系统。
本发明的有益效果：
本发明提供的混合动力驱动系统，第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴、第六轴相互平行设置，第一轴、第二轴和第三轴同轴设置，第四轴和第五轴同轴设置，第六轴单独设置在一条直线上，使得该混合动力系统纵向布置在整车上，解决了传动装置轴向空间受限的问题，结构紧凑，降低零部件的生产难度，降低了生产成本。同时，通过设置发动机、第一电机和第二电机两个电机，省去了传统变速器的多挡位设计，由发动机源源不断驱动第一电机发电，第一电机为第二电机提供充足的电能，通过第二电机调速驱动，解决电动车续航短、充电时间长的问题。通过第一同步机构能够选择性抵接于第一齿轮副和第二齿轮副，以将第二轴的转动转化为第四轴的转动，布置了两个档位，保证第二电机在最优的工作区间，有利于提高第二电机的效率。
该混合动力驱动系统，发动机不论在车速高时参与驱动，还是车速低时不参与驱动，发动机都处在最经济的工作模式，使油耗大大降低，经济性好。并且该混合动力驱动系统可实现前轮单独驱动、后轮单独驱动以及四轮驱动的切换，混合驱动模式多，可以实现更多的节油模式。
本发明还提供了一种混合动力汽车，可以实现更大幅度的油耗降低，并避免频繁换挡带来的变速器性能和可靠性问题，并且纵向布置在整车上，轴向空间富裕，零部件设计和生产难度低，扭矩容量大，并实现更好的操控性能。
附图说明
图1是本发明混合动力驱动系统的原理示意图；
图2是本发明混合动力驱动系统的结构示意图。
图中：
1、第一轴；2、第二轴；3、第三轴；4、第四轴；5、第五轴；6、第六轴；7、第一同步机构；8、第三同步机构；9、第二同步机构；
10、第一齿轮副；10a、第一主动齿轮；10b、第一从动齿轮；
20、第二齿轮副；20a、第二主动齿轮；20b、第二从动齿轮；
30、第三齿轮副；30b、第三从动齿轮；
40、第四齿轮副；40b、第四从动齿轮；
50、第五齿轮副；50a、第五主动齿轮；50b、第五从动齿轮；
60、离合机构；60a、主动部；60b、从动部；
61、第一差速机构；62、第一驱动轴；63、后车轮；64、第二差速机构；65、第二驱动轴；66、前车轮；
70、第一电机；80、第二电机；90、发动机；
11、第一左轴承；12、第一右轴承；
21、第二左轴承；22、第二右轴承；
31、第三左轴承；32、第三右轴承；33、第三内左轴承；34、第三内右轴承；
41、第四左轴承；42、第四右轴承；43、第四内左轴承；44、第四内右轴承；
51、第五左轴承；52、第五中间轴承；53、第五右轴承；
61、第六左轴承；62、第六右轴承；63、第六内轴承。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施例提供了一种混合动力驱动系统，适用于混合动力汽车。如图1所示，该混合动力驱动系统包括发动机90、第一轴1、第二轴2、第三轴3、第四轴4、第五轴5及第六轴6，第一轴1的一端连接于发动机90，另一端选择性连接于第二轴2，第三轴3、第二轴2及第一轴1同轴设置，第四轴4连接于第五轴5，第六轴6、第四轴4及第二轴2平行间隔设置。将第一轴1、第二轴2、第三轴3、第四轴4、第五轴5、第六轴6相互平行设置，第一轴1、第二轴2和第三轴3同轴设置，第四轴4和第五轴5同轴设置，第六轴6单独设置在一条直线上，使得该混合动力系统纵向布置在整车上，解决了传动装置轴向空间受限的问题，结构紧凑，降低零部件的生产难度，降低了生产成本。
进一步地，该混合动力驱动系统还包括第一电机70和第二电机80，第一电机70连接于第二轴2，第二电机80连接于第五轴5上，发动机90通过第一轴1驱动第二轴2转动，用于第一电机70的发电，第一电机70能够将储存的电能传递至第二电机80，使第二电机80驱动第五轴5转动。本实施例提供的混合动力驱动系统，通过设置发动机90、第一电机70和第二电机80两个电机，省去了传统变速器的多挡位设计，由发动机90源源不断驱动第一电机70发电，第一电机70为第二电机80提供充足的电能，通过第二电机80调速驱动，解决电动车续航短、充电时间长的问题。
进一步地，该混合动力驱动系统还包括第一齿轮副10、第二齿轮副20、第一同步机构7、第三齿轮副30、第四齿轮副40、第五齿轮副50、第二同步机构9、第三同步机构8、第一差速机构61、第一驱动轴62、后车轮63、第二差速机构64、第二驱动轴65及前车轮66。
第一齿轮副10、第二齿轮副20位于第二轴2和第四轴4之间，第一同步机构7被配置为选择性抵接于第一齿轮副10和第二齿轮副20，以将第二轴2的转动转化为第四轴4的转动。通过第一同步机构7能够选择性抵接于第一齿轮副10和第二齿轮副20，以将第二轴2的转动转化为第四轴4的转动，布置了两个档位，保证第二电机80在最优的工作区间，有利于提高第二电机80的效率。
第三齿轮副30和第五齿轮副50位于第五轴5和第三轴3之间，第二同步机构9被配置为选择性抵接于第三齿轮副30和第五齿轮副50，以将第五轴5的转动转化为第三轴3的转动，第四齿轮副40位于第五轴5和第六轴6之间，第三同步机构8配置为选择性抵接于第四齿轮副40，以将第五轴5的转动转化为第六轴6的转动。第一差速机构61连接于第三轴3，第一差速机构61通过第一驱动轴62驱动后车轮63转动，实现对后车轮63的驱动。第二差速机构64连接于第六轴6，第二差速机构64通过第二驱动轴65驱动前车轮66转动，实现对前车轮66的驱动。
其中，该混合动力驱动系统包括以下十五个模式，其分别为车辆前轮发动机驱动和发动机发电模式、车辆后轮发动机驱动和发动机发电模式、车辆四轮发动机驱动和发动机发电模式、车辆前轮纯电驱动和发动机发电模式、车辆后轮纯电驱动和发动机发电模式、车辆四轮纯电驱动和发动机发电模式、车辆前轮纯电驱动和发动机不发电模式、车辆后轮纯电驱动和发动机不发电模式、车辆脱困模式、车辆四轮纯电驱动和发动机不发电模式、车辆前轮混合驱动和发动机发电模式、车辆后轮混合驱动和发动机发电模式、车辆四轮混合驱动和发动机发电模式、车辆倒车和发动机不发电模式、车辆静止和发动机发电模式。
该混合动力驱动系统，发动机90不论在车速高时参与驱动，还是车速低时不参与驱动，发动机90都处在最经济的工作模式，使油耗大大降低，经济性好。并且该混合动力驱动系统可实现前轮单独驱动、后轮单独驱动以及四轮驱动的切换，混合驱动模式多，可以实现更多的节油模式。
为了实现发动机90可以在工作状态和断开状态切换，如图1所示，该混合动力驱动系统还包括离合机构60，离合机构60包括主动部60a和从动部60b，主动部60a连接于第一轴1，从动部60b连接于第二轴2，主动部60a和从动部60b能够选择性相互抵接。当主动部60a和从动部60b相互抵接时，发动机90驱动第一轴1转动，通过主动部60a和从动部60b带动第二轴2转动，实现发动机90的动力输出；当主动部60a和从动部60b相互分离时，发动机90驱动第一轴1转动，主动部60a和从动部60b断开，实现发动机90的动力中断。
进一步地，第一齿轮副10包括第一主动齿轮10a和第一从动齿轮10b，第二轴2穿设于第一主动齿轮10a，第一主动齿轮10a啮合于第一从动齿轮10b，第一从动齿轮10b套设于第四轴4上并能够相对于第四轴4转动。第二齿轮副20包括第二主动齿轮20a和第二从动齿轮20b，第二轴2穿设于第二主动齿轮20a，第二主动齿轮20a啮合于第二从动齿轮20b，第二从动齿轮20b套设于第四轴4上并能够相对于第四轴4转动，第一同步机构7设置于第一从动齿轮10b和第二从动齿轮20b之间，第一同步机构7选择性抵接于第一从动齿轮10b和第二从动齿轮20b，以实现两个档位的切换。
进一步地，第三齿轮副30包括第三主动齿轮和第三从动齿轮30b，第五轴5穿设于第三主动齿轮，第三主动齿轮啮合于第三从动齿轮30b，第三从动齿轮30b套设于第三轴3上并能够相对于第三轴3转动，第五齿轮副50包括第五主动齿轮50a和第五从动齿轮50b，第五轴5穿设于第五主动齿轮50a，第五主动齿轮50a啮合于第五从动齿轮50b，第五从动齿轮50b套设于第三轴3上并能够相对于第三轴3转动，第二同步机构9设置于第三从动齿轮30b和第五从动齿轮50b之间。第二同步机构9选择性抵接于第三从动齿轮30b和第五从动齿轮50b，以实现两个档位的切换，从而完成对后车轮63的驱动。
进一步地，第四齿轮副40包括第四主动齿轮和第四从动齿轮40b，第五轴5穿设于第四主动齿轮，第四主动齿轮啮合于第四从动齿轮40b，第四从动齿轮40b套设于第六轴6上并能够相对于第六轴6转动，第三同步机构8选择性抵接于第四从动齿轮40b，从而完成对前车轮66的驱动。可以理解的是，第三主动齿轮和第四主动齿轮可以是单独设置，也可以两者共用同一个齿轮。
如图2所示，第一轴1的两端通过分别通过第一左轴承11和第一右轴承12固定在机体上。第二轴2的两端通过第二左轴承21和第二右轴承22固定。第三轴3的两端通过第三左轴承31和第三右轴承32固定，第二同步机构9固定在第三轴3的中间位置，第二同步机构9的两侧分别设置有第三从动齿轮30b和第五从动齿轮50b，第三内左轴承33放置于第三从动齿轮30b和第三轴3形成的内腔中，使得第三从动齿轮30b可以在第三轴3上实现相对自由转动。第三内右轴承34放置在第五从动齿轮50b和第三轴3形成的内腔中，使得第五从动齿轮50b可以在第三轴3上实现相对自由转动。
第四轴4两端通过第四左轴承41和第四右轴承42固定，第一同步机构7固定在第四轴4的中间位置，第一同步机构7的两侧分别设置有第一从动齿轮10b和第二从动齿轮20b，第四内左轴承43和第四内右轴承44分别放置在第一从动齿轮10b和第二从动齿轮20b与第四轴4形成的内腔中，使得第一从动齿轮10b和第二从动齿轮20b可以在第四轴4上实现相对自由转动。第五轴5的两端通过第五左轴承51和第五右轴承53固定，第五轴5的中间位置设置有第五中间轴承52。第六轴6的两端通过第六左轴承61和第六右轴承62固定，第三同步机构8固定在第四从动齿轮40b的一侧，第六内轴承63放置在第四从动齿轮40b和第六轴6形成的内腔中，使得第四从动齿轮40b可以在第六轴6上实现相对自由转动。
本实施例提供的混合动力驱动系统的工作过程如下：
一、车辆前轮发动机驱动和发动机发电模式
发动机90处于工作状态，离合机构60的主动部60a和从动部60b处于连接状态，发动机90带动第一电机70进行发电。第一从动齿轮10b和第二从动齿轮20b其中一个与第一同步机构7接合，发动机90的驱动力会通过第一齿轮副10或第二齿轮副20传递到第四轴4，第四轴4带动第五轴5转动，然后通过第四齿轮副40将驱动力传递至第六轴6，第三同步机构8与第四从动齿轮40b接合，动力经由第二差速机构64和第二驱动轴65，驱动前车轮66转动，在此过程中第二电机80只是随着第五轴5转动，起到了随动作用，第二电机80不产生驱动力。
二、车辆后轮发动机驱动和发动机发电模式
发动机90处于工作状态，离合机构60的主动部60a和从动部60b处于连接状态，发动机90带动第一电机70进行发电。第一从动齿轮10b和第二从动齿轮20b其中一个与第一同步机构7接合，发动机90的驱动力会通过第一齿轮副10或第二齿轮副20传递到第四轴4，第四轴4带动第五轴5转动，然后通过第三齿轮副30将驱动力传递至第三轴3，第二同步机构9与第三从动齿轮30b接合，动力经由第一差速机构61和第一驱动轴62，驱动后车轮63转动，在此过程中第二电机80只是随着第五轴5转动，起到了随动作用，第二电机80不产生驱动力。
三、车辆四轮发动机驱动和发动机发电模式
发动机90处于工作状态，离合机构60的主动部60a和从动部60b处于连接状态，发动机90带动第一电机70进行发电。第一从动齿轮10b和第二从动齿轮20b其中一个与第一同步机构7接合，发动机90的驱动力会通过第一齿轮副10或第二齿轮副20传递到第四轴4，第四轴4带动第五轴5转动，然后通过第三齿轮副30将驱动力传递至第三轴3，第二同步机构9与第三从动齿轮30b接合，动力经由第一差速机构61和第一驱动轴62，驱动后车轮63转动；同时，通过第四齿轮副40将驱动力传递至第六轴6，第三同步机构8与第四从动齿轮40b接合，动力经由第二差速机构64和第二驱动轴65，驱动前车轮66转动，从而实现四轮转动，在此过程中第二电机80只是随着第五轴5转动，起到了随动作用，第二电机80不产生驱动力。
四、车辆前轮纯电驱动和发动机发电模式
发动机90处于工作状态，离合机构60的主动部60a和从动部60b处于连接状态，发动机90带动第一电机70进行发电。第一同步机构7与第一从动齿轮10b和第二从动齿轮20b均未发生接合，使得第一主动齿轮10a和第二主动齿轮20a分别带动第一从动齿轮10b和第二从动齿轮20b在第四轴4上空转，发动机90的驱动力会未通过第一齿轮副10或第二齿轮副20传递到第四轴4；
第二电机80利用存储的电能产生驱动力，然后通过第四齿轮副40将驱动力传递至第六轴6，第三同步机构8与第四从动齿轮40b接合，动力经由第二差速机构64和第二驱动轴65，驱动前车轮66转动。
五、车辆后轮纯电驱动和发动机发电模式
发动机90处于工作状态，离合机构60的主动部60a和从动部60b处于连接状态，发动机90带动第一电机70进行发电。第一同步机构7与第一从动齿轮10b和第二从动齿轮20b均未发生接合，使得第一主动齿轮10a和第二主动齿轮20a分别带动第一从动齿轮10b和第二从动齿轮20b在第四轴4上空转，发动机90的驱动力会未通过第一齿轮副10或第二齿轮副20传递到第四轴4；
第二电机80利用存储的电能产生驱动力，然后通过第三齿轮副30将驱动力传递至第三轴3，第二同步机构9与第三从动齿轮30b接合，动力经由第一差速机构61和第一驱动轴62，驱动后车轮63转动。
六、车辆四轮纯电驱动和发动机发电模式
发动机90处于工作状态，离合机构60的主动部60a和从动部60b处于连接状态，发动机90带动第一电机70进行发电。第一同步机构7与第一从动齿轮10b和第二从动齿轮20b均未发生接合，使得第一主动齿轮10a和第二主动齿轮20a分别带动第一从动齿轮10b和第二从动齿轮20b在第四轴4上空转，发动机90的驱动力会未通过第一齿轮副10或第二齿轮副20传递到第四轴4；
第二电机80利用存储的电能产生驱动力，然后通过第四齿轮副40将驱动力传递至第六轴6，第三同步机构8与第四从动齿轮40b接合，动力经由第二差速机构64和第二驱动轴65，驱动前车轮66转动；同时，通过第三齿轮副30将驱动力传递至第三轴3，第二同步机构9与第三从动齿轮30b接合，动力经由第一差速机构61和第一驱动轴62，驱动后车轮63转动。
七、车辆前轮纯电驱动和发动机不发电模式
发动机90不工作，离合机构60的主动部60a和从动部60b处于断开状态，电机不发电。
第二电机80利用存储的电能产生驱动力，然后通过第四齿轮副40将驱动力传递至第六轴6，第三同步机构8与第四从动齿轮40b接合，动力经由第二差速机构64和第二驱动轴65，驱动前车轮66转动。
八、车辆后轮纯电驱动和发动机不发电模式
发动机90不工作，离合机构60的主动部60a和从动部60b处于断开状态，电机不发电。
第二电机80利用存储的电能产生驱动力，然后通过第三齿轮副30将驱动力传递至第三轴3，第二同步机构9与第三从动齿轮30b接合，动力经由第一差速机构61和第一驱动轴62，驱动后车轮63转动。
九、车辆脱困模式，车辆后轮纯电驱动和发动机90不发电，车辆脱困工况专用
发动机90不工作，离合机构60的主动部60a和从动部60b处于断开状态，电机不发电。
第二电机80利用存储的电能产生驱动力，然后通过第五齿轮副50将驱动力传递至第三轴3，第二同步机构9与第五从动齿轮50b接合，动力经由第一差速机构61和第一驱动轴62，驱动后车轮63转动，实现车辆脱困。
十、车辆四轮纯电驱动和发动机不发电模式
发动机90不工作，离合机构60的主动部60a和从动部60b处于断开状态，电机不发电。
第二电机80利用存储的电能产生驱动力，然后通过第四齿轮副40将驱动力传递至第六轴6，第三同步机构8与第四从动齿轮40b接合，动力经由第二差速机构64和第二驱动轴65，驱动前车轮66转动。同时，通过第三齿轮副30将驱动力传递至第三轴3，第二同步机构9与第三从动齿轮30b接合，动力经由第一差速机构61和第一驱动轴62，驱动后车轮63转动，以实现四轮转动。
十一、车辆前轮混合驱动和发动机发电模式
发动机90处于工作状态，离合机构60的主动部60a和从动部60b处于连接状态，发动机90带动第一电机70进行发电。第一从动齿轮10b和第二从动齿轮20b其中一个与第一同步机构7接合，发动机90的驱动力会通过第一齿轮副10或第二齿轮副20传递到第四轴4，第四轴4带动第五轴5转动，然后通过第四齿轮副40将驱动力传递至第六轴6，第三同步机构8与第四从动齿轮40b接合，动力经由第二差速机构64和第二驱动轴65，驱动前车轮66转动。
第二电机80利用存储的电能产生驱动力，然后通过第四齿轮副40将驱动力传递至第六轴6，第三同步机构8与第四从动齿轮40b接合，动力经由第二差速机构64和第二驱动轴65，驱动前车轮66转动。
十二、车辆后轮混合驱动和发动机发电模式
发动机90处于工作状态，离合机构60的主动部60a和从动部60b处于连接状态，发动机90带动第一电机70进行发电。第一从动齿轮10b和第二从动齿轮20b其中一个与第一同步机构7接合，发动机90的驱动力会通过第一齿轮副10或第二齿轮副20传递到第四轴4，第四轴4带动第五轴5转动，然后通过第三齿轮副30将驱动力传递至第三轴3，第二同步机构9与第三从动齿轮30b接合，动力经由第一差速机构61和第一驱动轴62，驱动后车轮63转动。
第二电机80利用存储的电能产生驱动力，然后通过第三齿轮副30将驱动力传递至第三轴3，第二同步机构9与第三从动齿轮30b接合，动力经由第一差速机构61和第一驱动轴62，驱动后车轮63转动。
十三、车辆四轮混合驱动和发动机发电模式
发动机90处于工作状态，离合机构60的主动部60a和从动部60b处于连接状态，发动机90带动第一电机70进行发电。第一从动齿轮10b和第二从动齿轮20b其中一个与第一同步机构7接合，发动机90的驱动力会通过第一齿轮副10或第二齿轮副20传递到第四轴4，第四轴4带动第五轴5转动，然后通过第四齿轮副40将驱动力传递至第六轴6，第三同步机构8与第四从动齿轮40b接合，动力经由第二差速机构64和第二驱动轴65，驱动前车轮66转动。通过第三齿轮副30将驱动力传递至第三轴3，第二同步机构9与第三从动齿轮30b接合，动力经由第一差速机构61和第一驱动轴62，驱动后车轮63转动。
第二电机80利用存储的电能产生驱动力，然后通过第四齿轮副40将驱动力传递至第六轴6，第三同步机构8与第四从动齿轮40b接合，动力经由第二差速机构64和第二驱动轴65，驱动前车轮66转动。通过第三齿轮副30将驱动力传递至第三轴3，第二同步机构9与第三从动齿轮30b接合，动力经由第一差速机构61和第一驱动轴62，驱动后车轮63转动。
十四、车辆倒车和发动机不发电模式
第二电机80利用存储的电能产生反向驱动力，并将反向驱动力通过第三齿轮副30将驱动力传递至第三轴3，第二同步机构9与第三从动齿轮30b接合，动力经由第一差速机构61和第一驱动轴62，驱动后车轮63，实现倒车功能。
十五、车辆静止和发动机发电模式
发动机90处于工作状态，离合机构60的主动部60a和从动部60b处于连接状态，此时发动机90带动第一电机70进行发电。第一同步机构7与第一从动齿轮10b和第二从动齿轮20b均未发生接合，因此第一主动齿轮10a和第二主动齿轮20a分别带动第一从动齿轮10b和第二从动齿轮20b在第四轴4上空转，发动机90的驱动力没有传递到第四轴4，因此第六轴6没有驱动力传递至第二差速机构64，不驱动前车轮66；第三轴3也没有驱动力传递至第一差速机构61，不驱动后车轮63。在此过程中，第二电机80不工作，不产生驱动力，因此不驱动后车轮63。
本发明还提供了一种混合动力汽车，可以实现更大幅度的油耗降低，并避免频繁换挡带来的变速器性能和可靠性问题，并且纵向布置在整车上，轴向空间富裕，零部件设计和生产难度低，扭矩容量大，并实现更好的操控性能。
于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“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一定指的是相同的实施例或示例。
此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种混合动力驱动系统，其特征在于，包括：
发动机(90)、第一轴(1)及第二轴(2)，所述第一轴(1)的一端连接于所述发动机(90)，另一端选择性连接于所述第二轴(2)；
第三轴(3)，所述第三轴(3)、所述第二轴(2)及所述第一轴(1)同轴设置；
第四轴(4)和第五轴(5)，所述第四轴(4)连接于所述第五轴(5)；
第六轴(6)，所述第六轴(6)、所述第四轴(4)及所述第二轴(2)平行间隔设置；
第一齿轮副(10)、第二齿轮副(20)及第一同步机构(7)，所述第一齿轮副(10)、所述第二齿轮副(20)位于所述第二轴(2)和所述第四轴(4)之间，所述第一同步机构(7)被配置为选择性抵接于所述第一齿轮副(10)的第一从动齿轮(10b)和所述第二齿轮副(20)的第二从动齿轮(20b)，以将所述第二轴(2)的转动转化为所述第四轴(4)的转动；
第三齿轮副(30)、第四齿轮副(40)、第五齿轮副(50)、第二同步机构(9)及第三同步机构(8)，所述第三齿轮副(30)和所述第五齿轮副(50)位于所述第五轴(5)和所述第三轴(3)之间，所述第二同步机构(9)被配置为选择性抵接于所述第三齿轮副(30)的第三从动齿轮(30b)和所述第五齿轮副(50)，以将所述第五轴(5)的转动转化为所述第三轴(3)的转动，所述第四齿轮副(40)位于所述第五轴(5)和所述第六轴(6)之间，所述第三同步机构(8)配置为选择性抵接于所述第四齿轮副(40)的第四从动齿轮(40b)，以将所述第五轴(5)的转动转化为所述第六轴(6)的转动；
第一差速机构(61)、第一驱动轴(62)及后车轮(63)，所述第一差速机构(61)连接于所述第三轴(3)，所述第一差速机构(61)通过所述第一驱动轴(62)驱动所述后车轮(63)转动；
第二差速机构(64)、第二驱动轴(65)及前车轮(66)，所述第二差速机构(64)连接于所述第六轴(6)，所述第二差速机构(64)通过所述第二驱动轴(65)驱动所述前车轮(66)转动；
第一电机(70)及第二电机(80)，所述第一电机(70)连接于所述第二轴(2)，所述第二电机(80)连接于所述第五轴(5)上，所述发动机(90)通过所述第一轴(1)驱动所述第二轴(2)转动，用于所述第一电机(70)的发电，所述第一电机(70)能够将储存的电能传递至所述第二电机(80)，使所述第二电机(80)驱动所述第五轴(5)转动；
所述混合动力驱动系统包括以下十五个模式，其分别为车辆前轮发动机驱动和发动机发电模式、车辆后轮发动机驱动和发动机发电模式、车辆四轮发动机驱动和发动机发电模式、车辆前轮纯电驱动和发动机发电模式、车辆后轮纯电驱动和发动机发电模式、车辆四轮纯电驱动和发动机发电模式、车辆前轮纯电驱动和发动机不发电模式、车辆后轮纯电驱动和发动机不发电模式、车辆脱困模式、车辆四轮纯电驱动和发动机不发电模式、车辆前轮混合驱动和发动机发电模式、车辆后轮混合驱动和发动机发电模式、车辆四轮混合驱动和发动机发电模式、车辆倒车和发动机不发电模式、车辆静止和发动机发电模式。
2.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，还包括离合机构(60)，所述离合机构(60)包括主动部(60a)和从动部(60b)，所述主动部(60a)连接于所述第一轴(1)，所述从动部(60b)连接于所述第二轴(2)，所述主动部(60a)和所述从动部(60b)能够选择性相互抵接。
3.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第一齿轮副(10)包括第一主动齿轮(10a)和第一从动齿轮(10b)，所述第二轴(2)穿设于所述第一主动齿轮(10a)，所述第一主动齿轮(10a)啮合于所述第一从动齿轮(10b)，所述第一从动齿轮(10b)套设于所述第四轴(4)上并能够相对于所述第四轴(4)转动，所述第一同步机构(7)选择性抵接于所述第一从动齿轮(10b)。
4.根据权利要求3所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第二齿轮副(20)包括第二主动齿轮(20a)和第二从动齿轮(20b)，所述第二轴(2)穿设于所述第二主动齿轮(20a)，所述第二主动齿轮(20a)啮合于所述第二从动齿轮(20b)，所述第二从动齿轮(20b)套设于所述第四轴(4)上并能够相对于所述第四轴(4)转动，所述第一同步机构(7)选择性抵接于所述第二从动齿轮(20b)。
5.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第三齿轮副(30)包括第三主动齿轮和第三从动齿轮(30b)，所述第五轴(5)穿设于所述第三主动齿轮，所述第三主动齿轮啮合于所述第三从动齿轮(30b)，所述第三从动齿轮(30b)套设于所述第三轴(3)上并能够相对于所述第三轴(3)转动，所述第二同步机构(9)选择性抵接于所述第三从动齿轮(30b)。
6.根据权利要求5所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第五齿轮副(50)包括第五主动齿轮(50a)和第五从动齿轮(50b)，所述第五轴(5)穿设于所述第五主动齿轮(50a)，所述第五主动齿轮(50a)啮合于所述第五从动齿轮(50b)，所述第五从动齿轮(50b)套设于所述第三轴(3)上并能够相对于所述第三轴(3)转动，所述第二同步机构(9)选择性抵接于所述第五从动齿轮(50b)。
7.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第四齿轮副(40)包括第四主动齿轮和第四从动齿轮(40b)，所述第五轴(5)穿设于所述第四主动齿轮，所述第四主动齿轮啮合于所述第四从动齿轮(40b)，所述第四从动齿轮(40b)套设于所述第六轴(6)上并能够相对于所述第六轴(6)转动，所述第三同步机构(8)选择性抵接于所述第四从动齿轮(40b)。
8.根据权利要求4所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第一同步机构(7)设置于所述第一从动齿轮(10b)和所述第二从动齿轮(20b)之间。
9.根据权利要求6所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第二同步机构(9)设置于所述第三从动齿轮(30b)和所述第五从动齿轮(50b)之间。
10.一种混合动力汽车，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的混合动力驱动系统。
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