CN113232501B - 一种混合动力驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种混合动力驱动系统，属于混合动力汽车驱动系统技术领域，包括外齿圈、位于外齿圈中心的太阳轮、啮合在外齿圈和太阳轮之间的多个行星轮、以及转动连接多个行星轮的行星轮架；第一输入轴与第二输入轴，第一输入轴的一端与行星轮架同轴固定连接，第二输入轴的一端与太阳轮同轴固定连接；第一同步器，其固定在第二输入轴上，以使第二输入轴与外齿圈接合或断开，且使第二输入轴与变速箱壳体接合或断开；差速器，其与外齿圈传动连接；第三输入轴，第三输入轴的轴线与第二输入轴的轴线平行，第三输入轴与差速器传动连接。本申请的混合动力驱动系统的档位数量减少了一半，减小了轴向尺寸，简化了混合动力驱动系统的结构。

Description

一种混合动力驱动系统
技术领域
本申请涉及混合动力汽车驱动系统技术领域，特别涉及一种混合动力驱动系统。
背景技术
随着当今社会人们对节能环保的意识日渐增强，新能源汽车技术开始迅猛发展。混合动力车辆驱动技术是新能源汽车发展过程的核心阶段。提高燃油经济性、降低排放是混合动力技术面临的重要课题。
相关技术中，目前混合动力汽车的动力结构形式主要有以下3种：第一种是串联结构形式，第二种是并联结构形式，第三种是混联结构形式。
并联结构形式的汽车是指主要以发动机驱动行驶，利用电机所具有的在启动时产生强大动力的特性，在汽车起步、加速等状态发动机燃油消耗较大时，用电机辅助驱动的方式来降低发动机的油耗。
混联结构形式的汽车是指在低速时只靠电动马达驱动行驶，速度提高时发动机和电机相配合驱动。在汽车启动和低速行驶时只靠电机驱动行驶，当速度提高时，由发动机和电机共同高效地分担动力。
串联结构形式的汽车是指只用电机驱动行驶的电动汽车，发动机只作为动力源使发电机发电，汽车只靠电机驱动行驶，驱动系统只是电机。
但是，无论是上述哪种混合动力汽车，由于电机的加入，势必会使原来的动力传动装置的结构变得复杂，系统结构变得庞大，动力传动装置的轴向尺寸会因此而增加。
发明内容
本申请实施例提供一种混合动力驱动系统，以解决相关技术中动力传动装置引入电机后结构变得复杂，系统结构变得庞大，动力传动装置的轴向尺寸会因此而增加的问题。
本申请实施例提供了一种混合动力驱动系统，包括：
行星齿轮机构，其包括外齿圈、位于外齿圈中心的太阳轮、啮合在外齿圈和太阳轮之间的多个行星轮、以及转动连接多个所述行星轮的行星轮架；
第一输入轴与第二输入轴，所述第一输入轴的一端与所述行星轮架同轴固定连接，所述第二输入轴的一端与所述太阳轮同轴固定连接；
第一同步器，其固定在所述第二输入轴上，以使第二输入轴与所述外齿圈接合或断开，且使第二输入轴与变速箱壳体接合或断开；
差速器，其与所述外齿圈传动连接；
第三输入轴，所述第三输入轴的轴线与所述第二输入轴的轴线平行，所述第三输入轴与所述差速器传动连接。
在一些实施例中：还包括第二同步器，其固定在所述外齿圈上，所述外齿圈上转动设有分别位于所述第二同步器的两侧的大主动齿轮和小主动齿轮；
所述第二同步器以使所述外齿圈与大主动齿轮接合或断开，且使所述外齿圈与小主动齿轮接合或断开，所述大主动齿轮和小主动齿轮分别与所述差速器传动连接。
在一些实施例中：所述差速器设有差速器从动齿轮，所述差速器从动齿轮与所述大主动齿轮之间通过第一减速齿轮系传动连接，所述差速器从动齿轮与所述小主动齿轮之间通过第二减速齿轮系传动连接。
在一些实施例中：所述第一减速齿轮系包括第一中间轴，所述第一中间轴的轴线与所述第二输入轴的轴线平行；
所述第一中间轴的一端固定设有与所述大主动齿轮啮合连接的第一大从动齿轮，所述第一中间轴的另一端转动连接有与所述差速器从动齿轮啮合连接的第一小从动齿轮，所述第一中间轴上固定设有结合或断开所述第一小从动齿轮的第三同步器。
在一些实施例中：所述第三输入轴的一端固定连接有第一电机，所述第三输入轴的另一端设有与所述第一大从动齿轮啮合连接的驱动齿轮。
在一些实施例中：所述第二减速齿轮系包括第二中间轴，所述第二中间轴的轴线与所述第二输入轴的轴线平行；
所述第二中间轴的一端固定设有与所述小主动齿轮啮合连接的第二大从动齿轮，所述第二中间轴的另一端固定设有与所述差速器从动齿轮啮合连接的第二小从动齿轮。
在一些实施例中：所述第一输入轴的另一端与发动机连接，所述第二输入轴与所述大主动齿轮之间传动连接有惰轮机构，所述大主动齿轮通过所述惰轮机构以驱动第二输入轴和太阳轮同步转动。
在一些实施例中：所述惰轮机构包括转动连接在所述第二输入轴另一端的第一惰轮，所述第二输入轴上固定设有结合或断开所述第一惰轮的第四同步器；
以及与所述第二输入轴平行设置的第三中间轴，所述第三中间轴的一端固定设有与所述大主动齿轮啮合连接的第二惰轮，所述第三中间轴的另一端设有与所述第一惰轮啮合连接的第三惰轮。
在一些实施例中：所述第一输入轴的另一端通过扭转减振器与发动机连接。
在一些实施例中：所述第一输入轴的另一端通过扭转减振器与发动机连接，所述第二输入轴的另一端与第二电机连接，所述第一输入轴的轴线与所述第二输入轴的轴线共线。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请实施例提供了一种混合动力驱动系统，由于本申请的混合动力驱动系统设置了行星齿轮机构，其包括外齿圈、位于外齿圈中心的太阳轮、啮合在外齿圈和太阳轮之间的多个行星轮、以及转动连接多个行星轮的行星轮架；第一输入轴与第二输入轴，第一输入轴的一端与行星轮架同轴固定连接，第二输入轴的一端与太阳轮同轴固定连接；第一同步器，其固定在第二输入轴上，以使第二输入轴与外齿圈接合或断开，且使第二输入轴与变速箱壳体接合或断开；差速器，其与外齿圈传动连接；第三输入轴，第三输入轴的轴线与第二输入轴的轴线平行，第三输入轴与差速器传动连接。
因此，本申请的混合动力驱动系统的第一同步器将第二输入轴与变速箱壳体接合时，行星齿轮机构形成速比，此时的传动比为行星齿轮机构的传动比与该档位下换档机构传动比的乘积。在该换档机构的档位下，第一同步器将第二输入轴与外齿圈接合时，则太阳轮与外齿圈被结合成一个整体同时正向转动，该行星齿轮机构的传动比为1；此时混合动力驱动系统的传动比即为该档位下换档机构的传动比。这就使在换档机构一个档位下实现了两个不同的传动比，对于多档变速器，本申请的混合动力驱动系统的档位数量减少了一半。因此，减小了混合动力驱动系统的轴向尺寸，简化了混合动力驱动系统的结构。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例的结构示意图；
图2为本申请另一实施例的结构示意图。
附图标记：
1、外齿圈；2、太阳轮；3、行星轮；4、行星轮架；5、第一输入轴；6、第二输入轴；7、第一同步器；8、变速箱壳体；9、差速器；10、第三输入轴；11、第二同步器；12、大主动齿轮；13、小主动齿轮；14、差速器从动齿轮；15、第一中间轴；16、第一大从动齿轮；17、第一小从动齿轮；18、第一电机；19、驱动齿轮；20、第二中间轴；21、第二大从动齿轮；22、第二小从动齿轮；23、发动机；24、扭转减振器；25、第二电机；26、第一惰轮；27、第四同步器；28、第三中间轴；29、第二惰轮；30、第三惰轮；31、第三同步器。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种混合动力驱动系统，其能解决相关技术中动力传动装置引入电机后结构变得复杂，系统结构变得庞大，动力传动装置的轴向尺寸会因此而增加的问题。
参见图1和图2所示，本申请实施例提供了一种混合动力驱动系统，包括：
行星齿轮机构，该行星齿轮机构包括外齿圈1、位于外齿圈1中心的太阳轮2、啮合在外齿圈1和太阳轮2之间的多个行星轮3、以及转动连接多个行星轮3的行星轮架4，多个行星轮3在行星轮架4上形成整体并与外齿圈1和太阳轮2啮合连接。
第一输入轴5与第二输入轴6，第一输入轴5的一端与行星轮架4同轴固定连接，第一输入轴的另一端通过扭转减振器24与发动机23连接，发动机23通过扭转减振器24和第一输入轴5驱动行星齿轮机构的行星轮架4转动。第二输入轴6的一端与太阳轮2同轴固定连接。
第一同步器7，该第一同步器7固定在第二输入轴6上并跟随第二输入轴6同步转动，第一同步器7以使第二输入轴6与外齿圈1接合或断开，且第一同步器7使第二输入轴6与变速箱壳体8接合或断开。
第一同步器7位于外齿圈1和变速箱壳体8之间，当第一同步器7向左移动至设定位置时，第二输入轴6与外齿圈1接合；第一同步器7向右移动至设定位置时，第二输入轴6与变速箱壳体8接合。
差速器9，该差速器9与外齿圈1传动连接；当外齿圈1转动时，外齿圈1带动差速器9运行，差速器9把动力通过半轴传递至车辆的轮端，驱动车辆行驶。
第三输入轴10，该第三输入轴10的轴线与第二输入轴6的轴线平行，第三输入轴10与差速器9传动连接。第三输入轴10的一端固定连接有第一电机18，第三输入轴10的另一端设有带动差速器9运转的驱动齿轮19。
本申请实施例的混合动力驱动系统的第一同步器7将第二输入轴6与变速箱壳体8接合时，发动机23的动力从行星轮架4输入，从外齿圈1输出，太阳轮2被第一同步器7和变速箱壳体8锁死。行星齿轮机构形成速比，此时的传动比为行星齿轮机构的传动比与该档位下换档机构传动比的乘积。
在该换档机构的档位下，第一同步器7将第二输入轴6与外齿圈1接合时，则太阳轮2与外齿圈1被结合成一个整体同时正向转动，该行星齿轮机构的传动比为1；此时混合动力驱动系统的传动比即为该档位下换档机构的传动比。
这就使在换档机构一个档位下实现了两个不同的传动比，对于多档变速器，本申请的混合动力驱动系统的档位数量减少了一半。因此，减小了混合动力驱动系统的轴向尺寸，简化了混合动力驱动系统的结构。
在一些可选实施例中：参见图1和图2所示，本申请实施例提供了一种混合动力驱动系统，该混合动力驱动系统还包括第二同步器11，该第二同步器11固定在外齿圈1上，第二同步器11跟随外齿圈1同步转动。
在外齿圈1上转动设有分别位于第二同步器11的两侧的大主动齿轮12和小主动齿轮13。第二同步器11以使外齿圈1与大主动齿轮12接合或断开，且使外齿圈1与小主动齿轮13接合或断开。大主动齿轮12和小主动齿轮13分别与差速器9传动连接。
本申请实施例的混合动力驱动系统的第二同步器11将外齿圈1与大主动齿轮12接合时，发动机23的动力从行星轮架4输入，从外齿圈1输出至大主动齿轮12，大主动齿轮12带动差速器运行，差速器9把动力通过半轴传递至车辆的轮端，驱动车辆高速比行驶。
本申请实施例的混合动力驱动系统的第二同步器11将外齿圈1与小主动齿轮13接合时，发动机23的动力从行星轮架4输入，从外齿圈1输出至小主动齿轮13，小主动齿轮13带动差速器运行，差速器9把动力通过半轴传递至车辆的轮端，驱动车辆低速比行驶。
在一些可选实施例中：参见图2所示，本申请实施例提供了一种混合动力驱动系统，该混合动力驱动系统的差速器9设有差速器从动齿轮14，该差速器从动齿轮14与大主动齿轮12之间通过第一减速齿轮系传动连接，差速器从动齿轮14与小主动齿轮13之间通过第二减速齿轮系传动连接。第一减速齿轮系用于减小差速器从动齿轮14与大主动齿轮12之间的速比，第二减速齿轮系用于减小差速器从动齿轮14与小主动齿轮13之间的速比。
第一减速齿轮系包括第一中间轴15，该第一中间轴15的轴线与第二输入轴6的轴线平行。第一中间轴15的一端固定设有与大主动齿轮12啮合连接的第一大从动齿轮16，第一中间轴15的另一端转动连接有与差速器从动齿轮14啮合连接的第一小从动齿轮17，第一中间轴15上固定设有结合或断开第一小从动齿轮17的第三同步器31。
第二减速齿轮系包括第二中间轴20，第二中间轴20的轴线与第二输入轴6的轴线平行。第二中间轴20的一端固定设有与小主动齿轮13啮合连接的第二大从动齿轮21，第二中间轴20的另一端固定设有与差速器从动齿轮14啮合连接的第二小从动齿轮22。
本申请实施例的混合动力驱动系统的第二同步器11将外齿圈1与大主动齿轮12接合，且第三同步器31将第一中间轴15与第一小从动齿轮17结合时，发动机23的动力从行星轮架4输入，从外齿圈1输出至大主动齿轮12，大主动齿轮12带动第一大从动齿轮16转动，第一大从动齿轮16通过第一中间轴15带动第一小从动齿轮17转动，第一小从动齿轮17通过差速器从动齿轮14带动差速器9运行，差速器9把动力通过半轴传递至车辆的轮端，驱动车辆高速比行驶。
本申请实施例的混合动力驱动系统的第二同步器11将外齿圈1与小主动齿轮13接合时，发动机23的动力从行星轮架4输入，从外齿圈1输出至小主动齿轮13，小主动齿轮13带动第二大从动齿轮21转动，第二大从动齿轮21通过第二中间轴20带动第二小从动齿轮22转动，第二小从动齿轮22通过差速器从动齿轮14带动差速器9运行，差速器9把动力通过半轴传递至车辆的轮端，驱动车辆低速比行驶。
在一些可选实施例中：参见图2所示，本申请实施例提供了一种混合动力驱动系统，该混合动力驱动系统的第一输入轴5的另一端与发动机23连接，第二输入轴6与大主动齿轮12之间传动连接有惰轮机构，该大主动齿轮12通过惰轮机构以驱动第二输入轴6和太阳轮2同步转动。
该惰轮机构包括转动连接在第二输入轴6另一端的第一惰轮26，第一惰轮26在第二输入轴6上自由转动。在第二输入轴6上固定设有结合或断开第一惰轮26的第四同步器27，当第四同步器27将第一惰轮26与第一惰轮26结合时，第一惰轮26跟随第二输入轴6同步转动。
以及与第二输入轴6平行设置的第三中间轴28，第三中间轴28的一端固定设有与大主动齿轮12啮合连接的第二惰轮29，第三中间轴28的另一端设有与第一惰轮26啮合连接的第三惰轮30。
本申请实施例的混合动力驱动系统的第二同步器11将外齿圈1与小主动齿轮13接合，第三同步器31将第一中间轴15与第一小从动齿轮17断开时，且第四同步器27将第一惰轮26与第一惰轮26结合时，发动机23的动力从行星轮架4输入。
第一电机18的动力从第三输入轴10输入至驱动齿轮19，驱动齿轮19带动第一大从动齿轮16转动，第一大从动齿轮16带动大主动齿轮12转动，大主动齿轮12带动第二惰轮29转动，第二惰轮29通过第三中间轴28带动第三惰轮30转动，第三惰轮30带动第一惰轮26转动，第一惰轮26带动第二输入轴6和太阳轮2同步转动。
由发动机23和第一电机18输出的两股动力分别从行星轮架4和太阳轮2输入，合成后从外齿圈1输出。外齿圈1通过第二同步器11带动小主动齿轮13转动，小主动齿轮13带动第二大从动齿轮21转动，第二大从动齿轮21通过第二中间轴20带动第二小从动齿轮22转动，第二小从动齿轮22通过差速器从动齿轮14带动差速器9运行，差速器9把动力通过半轴传递至车辆的轮端，驱动车辆高速行驶。
在一些可选实施例中：参见图1所示，本申请实施例提供了一种混合动力驱动系统，该混合动力驱动系统的第一输入轴5的另一端通过扭转减振器24与发动机23连接，第二输入轴6的另一端与第二电机25连接，第二电机25优选为发电机，第一输入轴5的轴线与第二输入轴6的轴线共线。
参见图1所示，下面对申请提供的一种混合动力驱动系统的驱动模式进行举例说明：
一种混合动力驱动系统工作状态表
Figure BDA0003062839720000091
Figure BDA0003062839720000101
1、发动机驱动
发动机23具有四个前进档位以及两个E-CVT档位，动力传递路径说明如下:
发动机驱动1档
第一同步器7将第二输入轴6与外齿圈1接合，第二同步器11将外齿圈1与小主动齿轮13接合，外齿圈1与太阳轮2通过第二输入轴6连接并同步转动。发动机23输出动力依次通过扭转减振器24、第一输入轴5、行星轮架4、行星轮3、外齿圈1、小主动齿轮13、第二大从动齿轮21、第二中间轴20、第二小从动齿轮22、差速器从动齿轮14传递到差速器9上，然后通过差速器9把动力通过半轴传递至车辆的轮端，驱动车辆在1档行驶。此时行星齿轮机构的传动比为1，整个驱动系统的传动比即为该档位下换档机构的传动比。
发动机驱动2档
第一同步器7将第二输入轴6与变速箱壳体8接合，太阳轮2通过第二输入轴6和第一同步器7与变速箱壳体8锁死，第二同步器11将外齿圈1与小主动齿轮13接合。发动机23输出动力依次通过扭转减振器24、第一输入轴5、行星轮架4、行星轮3、外齿圈1、小主动齿轮13、第二大从动齿轮21、第二中间轴20、第二小从动齿轮22、差速器从动齿轮14传递到差速器9上，然后通过差速器9把动力通过半轴传递至车辆的轮端，驱动车辆在2档行驶。此时整个驱动系统的传动比为行星轮机构的传动比与该档位下换档机构的传动比的乘积。
发动机驱动3档
第一同步器7将第二输入轴6与外齿圈1接合，第二同步器11将外齿圈1与大主动齿轮12接合，外齿圈1与太阳轮2通过第二输入轴6连接并同步转动。发动机23输出动力依次通过扭转减振器24、第一输入轴5、行星轮架4、行星轮3、外齿圈1、大主动齿轮12、第一大从动齿轮16、第一中间轴15、第一小从动齿轮17、差速器从动齿轮14传递到差速器9上，然后通过差速器9把动力通过半轴传递至车辆的轮端，驱动车辆在3档行驶。此时行星齿轮机构的传动比为1，整个驱动系统的传动比即为该档位下换档机构的传动比。
发动机驱动4档
第一同步器7将第二输入轴6与变速箱壳体8接合，太阳轮2通过第二输入轴6和第一同步器7与变速箱壳体8锁死，第二同步器11将外齿圈1与大主动齿轮12接合。发动机23输出动力依次通过扭转减振器24、第一输入轴5、行星轮架4、行星轮3、外齿圈1、大主动齿轮12、第一大从动齿轮16、第一中间轴15、第一小从动齿轮17、差速器从动齿轮14传递到差速器9上，然后通过差速器9把动力通过半轴传递至车辆的轮端，驱动车辆在4档行驶。此时整个驱动系统的传动比为行星轮机构的传动比与该档位下换档机构的传动比的乘积。
发动机驱动E-CVT低速档
第一同步器7处于空档位置(即，第二输入轴6与外齿圈1、变速箱壳体8均处于断开状态)，第二同步器11将外齿圈1与小主动齿轮13接合。发动机23输出动力依次通过扭转减振器24、第一输入轴5、行星轮架4与第二电机25输出动力耦合后通过行星轮3、外齿圈1、小主动齿轮13、第二大从动齿轮21、第二中间轴20、第二小从动齿轮22、差速器从动齿轮14传递到差速器9上，然后通过差速器9把动力通过半轴传递至车辆的轮端，驱动车辆在E-CVT低速档行驶。此时可以通过调节发动机23及第二电机25扭矩及转速调节输出转速及扭矩。
发动机驱动E-CVT高速档
第一同步器7处于空档位置(即，第二输入轴6与外齿圈1、变速箱壳体8均处于断开状态)，第二同步器11将外齿圈1与大主动齿轮12接合。发动机23输出动力依次通过扭转减振器24、第一输入轴5、行星轮架4与第二电机25输出动力耦合后通过行星轮3、外齿圈1、大主动齿轮12、第一大从动齿轮16、第一中间轴15、第一小从动齿轮17、差速器从动齿轮14传递到差速器9上，然后通过差速器9把动力通过半轴传递至车辆的轮端，驱动车辆在E-CVT高速档行驶。此时可以通过调节发动机23及第二电机25扭矩及转速调节输出转速及扭矩。
2、纯电驱动
第一同步器7处于空档位置(即，第二输入轴6与外齿圈1、变速箱壳体8均处于断开状态)，第二同步器11处于空档位置(即，外齿圈1与大主动齿轮12、小主动齿轮13均处于断开状态)，第一电机18产生的驱动力依次经由第三输入轴10、驱动齿轮19、第一大从动齿轮16、第一中间轴15、第一小从动齿轮17传递到差速器从动齿轮14上，然后通过差速器9把动力通过半轴传递至车辆的轮端，驱动车辆在纯电模式下行驶。
3、制动能量回收
当车辆处于制动、滑行工况时，第一同步器7处于空档位置(即，第二输入轴6与外齿圈1、变速箱壳体8均处于断开状态)，第二同步器11处于空档位置(即，外齿圈1与大主动齿轮12、小主动齿轮13均处于断开状态)，车轮的动能通过差速器9、差速器从动齿轮14、第一小从动齿轮17、第一中间轴15、第一大从动齿轮16、驱动齿轮19传递到第三输入轴10上，第三输入轴10带动第一电机18进行发电。
4、并联驱动
发动机23与第一电机18和第二电机25组合实现如下八种并联驱动模式，动力传递路径说明如下：
发动机驱动1档+第一电机驱动
在发动机驱动1档的模式下，第一电机18输出的动力依次经由第三输入轴10、驱动齿轮19、第一大从动齿轮16、第一中间轴15、第一小从动齿轮17传递到差速器从动齿轮14上，并与发动机23输出的动力进行耦合后通过差速器9把动力通过半轴传递至车辆的轮端，驱动车辆在发动机驱动1档+第一电机驱动模式下行驶。
发动机驱动1档+第一电机驱动+第二电机驱动
在发动机驱动1档+第一电机驱动的模式下，车辆在某些严苛工况下，有更大动力需求且车辆电池电量充足时，第二电机25可同时参与驱动。第二电机25输出动力依次通过第二输入轴6、太阳轮5、外齿圈1后与发动机23输出动力在小主动齿轮13处耦合后，并与发动机23输出的动力进行耦合后通过差速器9把动力通过半轴传递至车辆的轮端，驱动车辆在发动机驱动1档+第一电机驱动+第二电机驱动模式下行驶。
发动机驱动2档+第一电机驱动
在发动机驱动2档的模式下，第一电机18输出的动力依次经由第三输入轴10、驱动齿轮19、第一大从动齿轮16、第一中间轴15、第一小从动齿轮17传递到差速器从动齿轮14上，并与发动机23输出的动力进行耦合后通过差速器9把动力通过半轴传递至车辆的轮端，驱动车辆在发动机驱动2档+第一电机驱动模式下行驶。
发动机驱动3档+第一电机驱动
在发动机驱动3档的模式下，第一电机18输出的动力依次经由第三输入轴10、驱动齿轮19、第一大从动齿轮16、第一中间轴15、第一小从动齿轮17传递到差速器从动齿轮14上，并与发动机23输出的动力进行耦合后通过差速器9把动力通过半轴传递至车辆的轮端，驱动车辆在发动机驱动3档+第一电机驱动模式下行驶。
发动机驱动3档+第一电机驱动+第二电机驱动
在发动机驱动3档+第一电机驱动的模式下，车辆在某些严苛工况下，有更大动力需求且车辆电池电量充足时，第二电机25可同时参与驱动。第二电机25输出动力依次通过第二输入轴6、太阳轮2、外齿圈1后与发动机23输出动力在小主动齿轮13处耦合后，并与发动机23输出的动力进行耦合后通过差速器9把动力通过半轴传递至车辆的轮端，驱动车辆在发动机驱动3档+第一电机驱动+第二电机驱动模式下行驶。
发动机驱动4档+第一电机驱动
在发动机驱动4档的模式下，第一电机18输出的动力依次经由第三输入轴10、驱动齿轮19、第一大从动齿轮16、第一中间轴15、第一小从动齿轮17传递到差速器从动齿轮14上，并与发动机23输出的动力进行耦合后通过差速器9把动力通过半轴传递至车辆的轮端，驱动车辆在发动机驱动4档+第一电机驱动模式下行驶。
发动机驱动E-CVT低速档+第一电机驱动
在发动机驱动E-CVT低速档的模式下，第一电机18输出的动力依次经由第三输入轴10、驱动齿轮19、第一大从动齿轮16、第一中间轴15、第一小从动齿轮17传递到差速器从动齿轮14上，并与发动机23和第二电机25输出的动力进行耦合后通过差速器9把动力通过半轴传递至车辆的轮端，驱动车辆在发动机驱动E-CVT低速档+第一电机驱动模式下行驶。
发动机驱动E-CVT高速档+第一电机驱动
在发动机驱动E-CVT高速档的模式下，第一电机18输出的动力依次经由第三输入轴10、驱动齿轮19、第一大从动齿轮16、第一中间轴15、第一小从动齿轮17传递到差速器从动齿轮14上，并与发动机23和第二电机25输出的动力进行耦合后通过差速器9把动力通过半轴传递至车辆的轮端，驱动车辆在发动机驱动E-CVT高速档+第一电机驱动模式下行驶。
5、停车发电
当车辆处于电量不足的工况时，第一同步器7将第二输入轴6与外齿圈1处于接合状态，第二同步器11处于空档位置(即，外齿圈1与大主动齿轮12、小主动齿轮13均处于断开状态)，发动机23输出动力经由扭转减振器24、第一输入轴5、行星轮架4、行星轮3、太阳轮2然后通过第二输入轴6传递给第二电机25进行发电。
6、停车发动机起动
当发动机23起动困难时，第一同步器7将第二输入轴6与外齿圈1处于接合状态，第二同步器11处于空档位置(即，外齿圈1与大主动齿轮12、小主动齿轮13均处于断开状态)，第二电机25产生的驱动力经由第二输入轴6、太阳轮2、行星轮3、行星轮架4传递到第一输入轴5上，然后通过扭转减振器24反拖发动机23到合适转速以起动。
7、行车发电
发动机23与第一电机18和第二电机25组合实现如下十种行车发电模式，动力传递路径说明如下：
发动机驱动1档+第二电机发电
在发动机驱动1档的模式下，发动机23输出动力经由扭转减振器24、第一输入轴5、行星轮架4、行星轮3、太阳轮2然后通过第二输入轴6传递给第二电机25进行发电，车辆在发动机驱动1档+第二电机发电模式下行驶。
发动机驱动1档+第一电机发电
在发动机驱动1档的模式下，发动机23输出动力经由扭转减振器24、第一输入轴5、行星轮架4、行星轮3、外齿圈1、第二同步器11、小主动齿轮13、第二大从动齿轮21、第二中间轴20、第二小从动齿轮22、差速器从动齿轮14、第一小从动齿轮17、第一中间轴15、第一大从动齿轮16、驱动齿轮19、第三输入轴10带动第一电机18发电，车辆在发动机驱动1档+第一电机发电模式下行驶。
发动机驱动1档+第二电机发电+第一电机发电
在发动机驱动1档+第二电机发电模式与发动机驱动1档+第一电机发电模式下，车辆在发动机驱动1档+第二电机发电+第一电机发电模式下行驶。
发动机驱动2档+第一电机发电
在发动机驱动2档的模式下，发动机23输出动力经由扭转减振器24、第一输入轴5、行星轮架4、行星轮3、外齿圈1、第二同步器11、小主动齿轮13、第二大从动齿轮21、第二中间轴20、第二小从动齿轮22、差速器从动齿轮14、第一小从动齿轮17、第一中间轴15、第一大从动齿轮16、驱动齿轮19、第三输入轴10带动第一电机18发电，车辆在发动机驱动2档+第一电机发电模式下行驶。
发动机驱动3档+第二电机发电
在发动机驱动3档的模式下，发动机23输出动力经由扭转减振器24、第一输入轴5、行星轮架4、行星轮3、太阳轮2然后通过第二输入轴6传递给第二电机25进行发电，车辆在发动机驱动3档+第二电机发电模式下行驶。
发动机驱动3档+第一电机发电
在发动机驱动3档的模式下，发动机23输出动力经由扭转减振器24、第一输入轴5、行星轮架4、行星轮3、外齿圈1、第二同步器11、大主动齿轮12、第一大从动齿轮16、驱动齿轮19、第三输入轴10带动第一电机18发电，车辆在发动机驱动3档+第一电机发电模式下行驶。
发动机驱动3档+第二电机发电+第一电机发电
在发动机驱动3档+第二电机发电模式与发动机驱动3档+第一电机发电模式下，车辆在发动机驱动3档+第二电机发电+第一电机发电模式下行驶。
发动机驱动4档+第一电机发电
在发动机驱动4档的模式下，发动机23输出动力经由扭转减振器24、第一输入轴5、行星轮架4、行星轮3、外齿圈1、第二同步器11、大主动齿轮12、第一大从动齿轮16、驱动齿轮19、第三输入轴10带动第一电机18发电，车辆在发动机驱动4档+第一电机发电模式下行驶。
发动机驱动E-CVT低速档+第一电机发电
在发动机驱动E-CVT低速档的模式下，发动机23输出动力经由扭转减振器24、第一输入轴5、行星轮架4、行星轮3、外齿圈1、第二同步器11、小主动齿轮13、第二大从动齿轮21、第二中间轴20、第二小从动齿轮22、差速器从动齿轮14、第一小从动齿轮17、第一中间轴15、第一大从动齿轮16、驱动齿轮19、第三输入轴10带动第一电机18发电，车辆在发动机驱动E-CVT低速档+第一电机发电模式下行驶。
发动机驱动E-CVT高速档+第一电机发电
在发动机驱动E-CVT高速档的模式下，发动机23输出动力经由扭转减振器24、第一输入轴5、行星轮架4、行星轮3、外齿圈1、第二同步器11、大主动齿轮12、第一大从动齿轮16、驱动齿轮19、第三输入轴10带动第一电机18发电，车辆在发动机驱动E-CVT高速档+第一电机发电模式下行驶。
8、换挡扭矩补偿
在发动机23动力端进行换挡时，可以利用第一电机18做扭矩补偿，接替发动机23驱动车辆行驶，同时等待第二电机25做转速同步。第一电机18的转速和行星轮架4的转速均确定，此时调节第二电机25转速，即调节太阳轮2转速，使外齿圈1与大主动齿轮12或小主动齿轮转速差减小到一定范围。待转速非常接近后，接合第一同步器7或第二同步器11完成换挡，减小换挡冲击，使换挡平顺，同时降低对行星轮机构的技术要求和成本。
工作原理
本申请实施例提供了一种混合动力驱动系统，由于本申请的混合动力驱动系统设置了行星齿轮机构，其包括外齿圈1、位于外齿圈1中心的太阳轮2、啮合在外齿圈1和太阳轮2之间的多个行星轮3、以及转动连接多个行星轮3的行星轮架4；第一输入轴5与第二输入轴6，第一输入轴5的一端与行星轮架4同轴固定连接，第二输入轴6的一端与太阳轮2同轴固定连接；第一同步器7，其固定在第二输入轴6上，以使第二输入轴6与外齿圈1接合或断开，且使第二输入轴6与变速箱壳体8接合或断开；差速器9，其与外齿圈1传动连接；第三输入轴10，第三输入轴10的轴线与第二输入轴6的轴线平行，第三输入轴10与差速器9传动连接。
因此，本申请的混合动力驱动系统的第一同步器7将第二输入轴6与变速箱壳体8接合时，行星齿轮机构形成速比，此时的传动比为行星齿轮机构的传动比与该档位下换档机构传动比的乘积。在该换档机构的档位下，第一同步器7将第二输入轴6与外齿圈1接合时，则太阳轮2与外齿圈1被结合成一个整体同时正向转动，该行星齿轮机构的传动比为1；此时混合动力驱动系统的传动比即为该档位下换档机构的传动比。这就使在换档机构一个档位下实现了两个不同的传动比，对于多档变速器，本申请的混合动力驱动系统的档位数量减少了一半。因此，减小了混合动力驱动系统的轴向尺寸，简化了混合动力驱动系统的结构。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种混合动力驱动系统，其特征在于，包括：
行星齿轮机构，其包括外齿圈(1)、位于外齿圈(1)中心的太阳轮(2)、啮合在外齿圈(1)和太阳轮(2)之间的多个行星轮(3)、以及转动连接多个所述行星轮(3)的行星轮架(4)；
第一输入轴(5)与第二输入轴(6)，所述第一输入轴(5)的一端与所述行星轮架(4)同轴固定连接，所述第二输入轴(6)的一端与所述太阳轮(2)同轴固定连接；
第一同步器(7)，其固定在所述第二输入轴(6)上，以使第二输入轴(6)与所述外齿圈(1)接合或断开，且使第二输入轴(6)与变速箱壳体(8)接合或断开；
差速器(9)，其与所述外齿圈(1)传动连接；
第三输入轴(10)，所述第三输入轴(10)的轴线与所述第二输入轴(6)的轴线平行，所述第三输入轴(10)与所述差速器(9)传动连接；
还包括第二同步器(11)，其固定在所述外齿圈(1)上，所述外齿圈(1)上转动设有分别位于所述第二同步器(11)的两侧的大主动齿轮(12)和小主动齿轮(13)；
所述第二同步器(11)以使所述外齿圈(1)与大主动齿轮(12)接合或断开，且使所述外齿圈(1)与小主动齿轮(13)接合或断开，所述大主动齿轮(12)和小主动齿轮(13)分别与所述差速器(9)传动连接。
2.如权利要求1所述的一种混合动力驱动系统，其特征在于：
所述差速器(9)设有差速器从动齿轮(14)，所述差速器从动齿轮(14)与所述大主动齿轮(12)之间通过第一减速齿轮系传动连接，所述差速器从动齿轮(14)与所述小主动齿轮(13)之间通过第二减速齿轮系传动连接。
3.如权利要求2所述的一种混合动力驱动系统，其特征在于：
所述第一减速齿轮系包括第一中间轴(15)，所述第一中间轴(15)的轴线与所述第二输入轴(6)的轴线平行；
所述第一中间轴(15)的一端固定设有与所述大主动齿轮(12)啮合连接的第一大从动齿轮(16)，所述第一中间轴(15)的另一端转动连接有与所述差速器从动齿轮(14)啮合连接的第一小从动齿轮(17)，所述第一中间轴(15)上固定设有结合或断开所述第一小从动齿轮(17)的第三同步器(31)。
4.如权利要求3所述的一种混合动力驱动系统，其特征在于：
所述第三输入轴(10)的一端固定连接有第一电机(18)，所述第三输入轴(10)的另一端设有与所述第一大从动齿轮(16)啮合连接的驱动齿轮(19)。
5.如权利要求2所述的一种混合动力驱动系统，其特征在于：
所述第二减速齿轮系包括第二中间轴(20)，所述第二中间轴(20)的轴线与所述第二输入轴(6)的轴线平行；
所述第二中间轴(20)的一端固定设有与所述小主动齿轮(13)啮合连接的第二大从动齿轮(21)，所述第二中间轴(20)的另一端固定设有与所述差速器从动齿轮(14)啮合连接的第二小从动齿轮(22)。
6.如权利要求1至5任一项所述的一种混合动力驱动系统，其特征在于：
所述第一输入轴(5)的另一端与发动机(23)连接，所述第二输入轴(6)与所述大主动齿轮(12)之间传动连接有惰轮机构，所述大主动齿轮(12)通过所述惰轮机构以驱动第二输入轴(6)和太阳轮(2)同步转动。
7.如权利要求6所述的一种混合动力驱动系统，其特征在于：
所述惰轮机构包括转动连接在所述第二输入轴(6)另一端的第一惰轮(26)，所述第二输入轴(6)上固定设有结合或断开所述第一惰轮(26)的第四同步器(27)；
以及与所述第二输入轴(6)平行设置的第三中间轴(28)，所述第三中间轴(28)的一端固定设有与所述大主动齿轮(12)啮合连接的第二惰轮(29)，所述第三中间轴(28)的另一端设有与所述第一惰轮(26)啮合连接的第三惰轮(30)。
8.如权利要求6所述的一种混合动力驱动系统，其特征在于：
所述第一输入轴(5)的另一端通过扭转减振器(24)与发动机(23)连接。
9.如权利要求1至5任一项所述的一种混合动力驱动系统，其特征在于：
所述第一输入轴(5)的另一端通过扭转减振器(24)与发动机(23)连接，所述第二输入轴(6)的另一端与第二电机(25)连接，所述第一输入轴(5)的轴线与所述第二输入轴(6)的轴线共线。
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