CN117445646B - 一种混合动力系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混合动力系统及车辆，涉及汽车领域。混合动力系统包括发动机、驱动电机、发电机、第一输入轴、第一主动齿轮、第二输入轴、第一中间轴、第一从动齿轮、第二中间轴及输出轴，发动机、发电机传动连接第一输入轴，驱动电机传动连接第一中间轴，第一中间轴传动连接输出轴；第二输入轴上设置有第二主动齿轮以及啮合第一从动齿轮的第三主动齿轮，第一输入轴上具有选择性配合第一主动齿轮或第二主动齿轮的第一联动装置；第二中间轴上具有啮合第二主动齿轮的第二从动齿轮以及啮合第一主动齿轮的第三从动齿轮，第一中间轴上具有选择性配合第一从动齿轮或第二从动齿轮的第二联动装置。本发明提供的混合动力系统结构简单紧凑，能源损耗低。

Description

一种混合动力系统及车辆
技术领域
本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种混合动力系统及车辆。
背景技术
随着汽车电动化进程推进，新能源汽车迅猛发展，混合动力汽车以其长续航及动力性占据市场主导地位。
目前，此类混合动力汽车搭载的混合动力系统，为了满足不同运行模式下的多档位切换，发动机侧与驱动电机侧均分别通过配置中间轴与输出轴连接，并且两侧的传动相互独立，导致混合动力系统整体结构过于复杂，占用过大空间，并产生过多的能源损耗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混合动力系统，其结构简单紧凑，能源损耗低。
本发明的另一目的在于提供一种车辆，其结构简单紧凑，能源损耗低。
本发明的实施例提供一种技术方案：
一种混合动力系统，包括发动机、驱动电机、发电机、电源、差速器、第一输入轴、第一主动齿轮、第二输入轴、第一中间轴、第一从动齿轮、第二中间轴及输出轴，所述发动机、所述发电机均与所述第一输入轴传动连接，所述驱动电机与所述第一中间轴传动连接，所述驱动电机与所述发电机分别与所述电源电连接，所述第一中间轴与所述输出轴传动连接，所述差速器与所述输出轴连接，所述第一输入轴与所述第一中间轴平行设置；
所述第一主动齿轮与所述第二输入轴依次套设于所述第一输入轴上，所述第二输入轴上设置有第二主动齿轮与第三主动齿轮，所述第一输入轴上设置有第一联动装置，所述第一联动装置选择性地与所述第一主动齿轮或所述第二主动齿轮配合；
所述第一从动齿轮与所述第二中间轴依次套设于所述第一中间轴上，所述第二中间轴上设置有第二从动齿轮与第三从动齿轮，所述第一中间轴上设置有第二联动装置，所述第二联动装置选择性地与所述第一从动齿轮或所述第二从动齿轮配合；
所述第一主动齿轮与所述第三从动齿轮啮合，所述第二主动齿轮与所述第二从动齿轮啮合，所述第三主动齿轮与所述第一从动齿轮啮合。
在可选的实施方式中，所述混合动力系统具有第一档位模式，在所述第一档位模式下，所述第一联动装置与所述第一主动齿轮配合，所述第二联动装置与所述第二从动齿轮配合。
在可选的实施方式中，所述混合动力系统具有第二档位模式，在所述第二档位模式下，所述第一联动装置与所述第一主动齿轮配合，所述第二联动装置与所述第一从动齿轮配合。
在可选的实施方式中，所述混合动力系统具有第三档位模式，在所述第三档位模式下，所述第一联动装置与所述第二主动齿轮配合，所述第二联动装置与所述第二从动齿轮配合。
在可选的实施方式中，所述混合动力系统具有第四档位模式，在所述第四档位模式下，所述第一联动装置与所述第二主动齿轮配合，所述第二联动装置与所述第一从动齿轮配合。
在可选的实施方式中，所述混合动力系统具有以所述发动机作为驱动动力源的纯油模式；在所述纯油模式下，所述发动机输出的扭矩依次通过所述第一输入轴、所述第一联动装置、所述第一主动齿轮与所述第二输入轴的二者之一、所述第一从动齿轮与所述第二中间轴的二者之一、所述第二联动装置、所述第一中间轴及所述输出轴传递至所述差速器。
在可选的实施方式中，所述混合动力系统具有以所述驱动电机作为驱动动力源的第一纯电模式；在所述第一纯电模式下，所述驱动电机输出的扭矩通过所述第一中间轴及所述输出轴传递至所述差速器。
在可选的实施方式中，所述混合动力系统具有以所述驱动电机及所述发电机共同作为驱动动力源的第二纯电模式；在所述第二纯电模式下，所述驱动电机输出的扭矩依次通过所述第一中间轴及所述输出轴传递至所述差速器；
所述发电机输出的扭矩依次通过所述第一输入轴、所述第一联动装置、所述第一主动齿轮与所述第二输入轴的二者之一、所述第一从动齿轮与所述第二中间轴的二者之一、所述第二联动装置、所述第一中间轴及所述输出轴传递至所述差速器。
在可选的实施方式中，所述混合动力系统具有以所述发电机作为驱动动力源的第三纯电模式；在所述第三纯电模式下，所述发电机输出的扭矩依次通过所述第一输入轴、所述第一联动装置、所述第一主动齿轮与所述第二输入轴的二者之一、所述第一从动齿轮与所述第二中间轴的二者之一、所述第二联动装置、所述第一中间轴及所述输出轴传递至所述差速器。
在可选的实施方式中，所述混合动力系统具有以所述发动机作为发电动力源、以所述驱动电机作为驱动动力源的串联模式；在所述串联模式下，所述发动机输出的扭矩通过所述第一输入轴传递至所述发电机，以使所述发电机向所述电源充电；所述驱动电机输出的扭矩依次通过所述第一中间轴及所述输出轴传递至所述差速器。
在可选的实施方式中，所述混合动力系统具有以所述发动机及所述驱动电机共同作为驱动动力源的第一并联模式；在所述第一并联模式下，所述发动机输出的扭矩依次通过所述第一输入轴、所述第一联动装置、所述第一主动齿轮与所述第二输入轴的二者之一、所述第一从动齿轮与所述第二中间轴的二者之一、所述第二联动装置、所述第一中间轴及所述输出轴传递至所述差速器；所述驱动电机输出的扭矩依次通过所述第一中间轴及所述输出轴传递至所述差速器。
在可选的实施方式中，所述混合动力系统具有以所述发动机及所述发电机共同作为驱动动力源的第二并联模式；在所述第二并联模式下，所述发动机与所述发电机输出的扭矩均依次通过所述第一输入轴、所述第一联动装置、所述第一主动齿轮与所述第二输入轴的二者之一、所述第一从动齿轮与所述第二中间轴的二者之一、所述第二联动装置、所述第一中间轴及所述输出轴传递至所述差速器。
在可选的实施方式中，所述混合动力系统具有以所述发动机、所述驱动电机及所述发电机共同作为驱动动力源的第三并联模式；在所述第三并联模式下，所述发动机与所述发电机输出的扭矩均依次通过所述第一输入轴、所述第一联动装置、所述第一主动齿轮与所述第二输入轴的二者之一、所述第一从动齿轮与所述第二中间轴的二者之一、所述第二联动装置、所述第一中间轴及所述输出轴传递至所述差速器；所述驱动电机输出的扭矩依次通过所述第一中间轴及所述输出轴传递至所述差速器。
在可选的实施方式中，所述混合动力系统具有制动能量回收模式；在所述能量回收模式下，所述差速器将制动动能通过所述输出轴传递至所述驱动电机，以使驱动电机将制动动能转化为电能传递至所述电源。
在可选的实施方式中，所述混合动力系统具有以所述发动机作为发电动力源的怠速充电模式；在所述怠速充电模式下，所述发动机输出的扭矩通过所述第一输入轴传递至所述发电机，以使所述发电机向所述电源充电。
在可选的实施方式中，所述输出轴与所述第一输入轴平行设置，所述差速器的转动中心线与所述第一输入轴的轴线垂直。
在可选的实施方式中，所述混合动力系统还包括与所述第一输入轴平行设置的第一电机轴，所述驱动电机连接所述第一电机轴，所述第一电机轴上设置有第四主动齿轮，所述第一输入轴上套设有惰轮，所述第一中间轴上设置有第四从动齿轮，所述惰轮分别与所述第四主动齿轮及所述第四从动齿轮啮合。
在可选的实施方式中，所述混合动力系统还包括与所述第一输入轴平行设置的第二电机轴，所述发电机连接所述第二电机轴，所述第二电机轴上设置有第五从动齿轮，所述第一输入轴上设置有第五主动齿轮，所述第五主动齿轮与所述第五从动齿轮啮合。
在可选的实施方式中，所述混合动力系统还包括第一电机轴及第二电机轴，所述第一电机轴与所述第二电机轴均平行于所述第一输入轴，所述驱动电机连接所述第一电机轴，所述第一电机轴与所述第一中间轴传动连接；所述发电机连接所述第二电机轴，所述第二电机轴与所述第一输入轴传动连接；所述第二电机轴套设于所述第一电机轴上。
本发明的实施例还提供一种车辆，包括所述的混合动力系统。所述混合动力系统包括发动机、驱动电机、发电机、电源、差速器、第一输入轴、第一主动齿轮、第二输入轴、第一中间轴、第一从动齿轮、第二中间轴及输出轴，所述发动机、所述发电机均与所述第一输入轴传动连接，所述驱动电机与所述第一中间轴传动连接，所述驱动电机与所述发电机分别与所述电源电连接，所述第一中间轴与所述输出轴传动连接，所述差速器与所述输出轴连接，所述第一输入轴与所述第一中间轴平行设置；
所述第一主动齿轮与所述第二输入轴依次套设于所述第一输入轴上，所述第二输入轴上设置有第二主动齿轮与第三主动齿轮，所述第一输入轴上设置有第一联动装置，所述第一联动装置选择性地与所述第一主动齿轮或所述第二主动齿轮配合；
所述第一从动齿轮与所述第二中间轴依次套设于所述第一中间轴上，所述第二中间轴上设置有第二从动齿轮与第三从动齿轮，所述第一中间轴上设置有第二联动装置，所述第二联动装置选择性地与所述第一从动齿轮或所述第二从动齿轮配合；
所述第一主动齿轮与所述第三从动齿轮啮合，所述第二主动齿轮与所述第二从动齿轮啮合，所述第三主动齿轮与所述第一从动齿轮啮合。
相比现有技术，本发明提供的混合动力系统，第一中间轴作为发动机侧与驱动电机侧的共用中间轴与输出轴传动，使得整体结构更加简单紧凑。第二输入轴套设于第一输入轴上，第二中间轴套设于第一中间轴上，结合第一联动装置与第二联动装置的配置，使得整体结构得到进一步简化的基础上，达到多档位变化的效果。并且以第一输入轴作为发电机的输入输出轴，适配发动机侧的多档位配置，从而满足多种模式下的多档位变化需求。因此，本发明提供的混合动力系统的有益效果包括：结构简单紧凑，能源损耗低，并能够满足多种模式下的多档位变化需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。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相关的附图。
图1为本发明的实施例提供的混合动力系统的结构示意图；
图2为图1中A区域的放大示意图；
图3为第一档位模式下第一输入轴与第一中间轴之间的扭矩传递路径示意图；
图4为第二档位模式下第一输入轴与第一中间轴之间的扭矩传递路径示意图；
图5为第三档位模式下第一输入轴与第一中间轴之间的扭矩传递路径示意图；
图6为第四档位模式下第一输入轴与第一中间轴之间的扭矩传递路径示意图；
图7为纯油模式下的一种结构示意图；
图8为第一纯电模式的结构示意图；
图9为第二纯电模式下的一种结构示意图；
图10为第三纯电模式下的一种结构示意图；
图11为串联模式下的结构示意图；
图12为第一并联模式下的一种结构示意图；
图13为第二并联模式下的一种结构示意图；
图14为第三并联模式下的一种结构示意图；
图15为制动能量回收模式的结构示意图；
图16为怠速充电模式的结构示意图。
图标：10-混合动力系统；11-发动机；12-驱动电机；13-发电机；14-电源；15-差速器；16-第一输入轴；161-第一联动装置；162-惰轮；163-第五主动齿轮；17-第一主动齿轮；18-第二输入轴；181-第二主动齿轮；182-第三主动齿轮；19-第一中间轴；191-第二联动装置；192-第四从动齿轮；21-第一从动齿轮；22-第二中间轴；221-第二从动齿轮；222-第三从动齿轮；23-输出轴；24-第一电机轴；241-第四主动齿轮；25-第二电机轴；251-第五从动齿轮。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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设备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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，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发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。
实施例
请结合参阅图1及图2，图1所示为本实施例提供的混合动力系统10的结构示意图，图2所示为图1中A区域的放大示意图。
本实施例提供了一种纵置四档双电机的混合动力系统10，具有结构简单紧凑、能源损耗低的特点，并能够满足多种模式下的多档位变化需求，适用场景极其广泛。
该混合动力系统10包括发动机11、驱动电机12、发电机13、电源14、差速器15、第一输入轴16、第一主动齿轮17、第二输入轴18、第一中间轴19、第一从动齿轮21、第二中间轴22及输出轴23。
发动机11、发电机13均与第一输入轴16传动连接，实际上发动机11的输出轴23通过扭转减振器与第一输入轴16的一端同轴连接，发电机13通过多个传动齿轮与第一输入轴16的另一端连接。
驱动电机12与第一中间轴19传动连接，即驱动电机12通过多个传动齿轮与第一中间轴19连接。驱动电机12与发电机13分别与电源14电连接，本实施例中的电源14实际上为车辆搭载的动力电池，具备充放电功能。
第一中间轴19与输出轴23传动连接，差速器15与输出轴23连接。本实施例中，输出轴23与第一输入轴16平行设置，差速器15的转动中心线与第一输入轴16的轴线垂直，实现纵置设计。
第一中间轴19起到将发动机11、驱动电机12及发电机13三者输出的扭矩传递至输出轴23的作用，输出轴23再将扭矩传递至差速器15，以使车辆实现前驱和/或后驱，本实施例中以前驱为例进行描述。
本实施例提供的混合动力系统10还包括第一电机轴24及第二电机轴25，第一电机轴24与第二电机轴25均平行于第一输入轴16，驱动电机12连接第一电机轴24，第一电机轴24与第一中间轴19传动连接；发电机13连接第二电机轴25，第二电机轴25与第一输入轴16传动连接。为了提升整体结构的紧凑性，节约空间，本实施例中，第二电机轴25套设于第一电机轴24上。
可以理解的是，本实施例中所指的“套设”均为同轴套设，即二者的轴线重合，并且二者的转动相互独立，互不影响。例如，第二电机轴25套设于第一电机轴24上，第二电机轴25与第一电机轴24各自以轴线为中心的转动互不影响。
对于第一电机轴24与第一中间轴19的传动连接，本实施例中，第一电机轴24上设置有第四主动齿轮241，第一输入轴16上套设有惰轮162，第一中间轴19上设置有第四从动齿轮192，惰轮162分别与第四主动齿轮241及第四从动齿轮192啮合。
当驱动电机12驱动第一电机轴24转动时，第一电机轴24的扭矩依次通过第四主动齿轮241、惰轮162及第四从动齿轮192传递至第一中间轴19。
对于第二电机轴25与第一中间轴19的传动连接，本实施例中，第二电机轴25上设置有第五从动齿轮251，第一输入轴16上设置有第五主动齿轮163，第五主动齿轮163与第五从动齿轮251啮合。
当发动机11驱动第一输入轴16带动发电机13运转以发电时，第一输入轴16的扭矩通过第五主动齿轮163、第五从动齿轮251传递至第二电机轴25。当发电机13作为驱动动力源驱动第二电机轴25转动时，第二电机轴25的扭矩依次通过第五从动齿轮251、第五主动齿轮163传递至第一输入轴16。
第一输入轴16与第一中间轴19平行设置，第一主动齿轮17与第二输入轴18依次套设于第一输入轴16上，第二输入轴18上设置有第二主动齿轮181与第三主动齿轮182，第一输入轴16上设置有第一联动装置161，第一联动装置161选择性配合第一主动齿轮17或第二主动齿轮181。
第一从动齿轮21与第二中间轴22依次套设于第一中间轴19上，第二中间轴22上设置有第二从动齿轮221与第三从动齿轮222，第一中间轴19上设置有第二联动装置191，第二联动装置191选择性配合第一从动齿轮21或第二从动齿轮221。
第一主动齿轮17与第三从动齿轮222啮合，第二主动齿轮181与第二从动齿轮221啮合，第三主动齿轮182与第一从动齿轮21啮合。
由于发动机11与发电机13均通过第一输入轴16与第一中间轴19传动，仅驱动电机12直接与第一中间轴19传动，因此，在发动机11与发电机13中的至少一个作为驱动动力源的情况下，均可以通过第一联动装置161与第二联动装置191切换各自的配合对象来实现总共四种档位的切换。
第一联动装置161与第二联动装置191可以是同步器，也可以是离合器，本实施例中均为同步器。具体的，本实施例中定义四种档位分别为第一档位模式、第二档位模式、第三档位模式及第四档位模式。
请结合参阅图3，图3所示为第一档位模式下第一输入轴16与第一中间轴19之间的扭矩传递路径示意图。
在第一档位模式下，第一联动装置161与第一主动齿轮17配合，第二联动装置191与第二从动齿轮221配合。此状态下，第一输入轴16的扭矩依次通过第一联动装置161、第一主动齿轮17、第三从动齿轮222、第二从动齿轮221及第二联动装置191传递至第一中间轴19。
请结合参阅图4，图4所示为第二档位模式下第一输入轴16与第一中间轴19之间的扭矩传递路径示意图。
在第二档位模式下，第一联动装置161与第一主动齿轮17配合，第二联动装置191与第一从动齿轮21配合。此状态下，第一输入轴16的扭矩依次通过第一联动装置161、第一主动齿轮17、第三从动齿轮222、第二从动齿轮221、第二主动齿轮181、第三主动齿轮182、第一从动齿轮21及第二联动装置191传递至第一中间轴19。
请结合参阅图5，图5所示为第三档位模式下第一输入轴16与第一中间轴19之间的扭矩传递路径示意图。
在第三档位模式下，第一联动装置161与第二主动齿轮181配合，第二联动装置191与第二从动齿轮221配合。此状态下，第一输入轴16的扭矩依次通过第一联动装置161、第二主动齿轮181、第二从动齿轮221及第二联动装置191传递至第一中间轴19。
请结合参阅图6，图6所示为第四档位模式下第一输入轴16与第一中间轴19之间的扭矩传递路径示意图。
在第四档位模式下，第一联动装置161与第二主动齿轮181配合，第二联动装置191与第一从动齿轮21配合。此状态下，第一输入轴16的扭矩依次通过第一联动装置161、第二主动齿轮181、第三主动齿轮182、第一从动齿轮21及第二联动装置191传递至第一中间轴19。
本实施例提供的混合动力系统10具有多种运行模式，包括纯油模式、三种纯电模式、串联模式、三种并联模式、制动能量回收模式及怠速充电模式等。可以理解的是，在所有的运行模式中，只要第一联动装置161与第二联动装置191参与传动，则对应的运行模式便可在第一档位模式、第二档位模式、第三档位模式及第四档位模式间切换。
请结合参阅图7，图7所示为纯油模式下的一种结构示意图。
在纯油模式下，本实施例提供的混合动力系统10以发动机11作为驱动动力源，驱动电机12与发电机13均不工作。
发动机11输出的扭矩依次通过第一输入轴16、第一联动装置161、第一主动齿轮17与第二输入轴18的二者之一、第一从动齿轮21与第二中间轴22的二者之一、第二联动装置191、第一中间轴19及输出轴23传递至差速器15。
实际上，由第一联动装置161切换配合对象决定第一主动齿轮17或第二输入轴18参与传动，由第二联动装置191切换配合对象决定第一从动齿轮21或第二中间轴22参与传动，二者相互协调，即可实现在第一档位模式、第二档位模式、第三档位模式及第四档位模式间切换。换言之，本实施例提供的混合动力系统10在纯油模式下具备四种档位。
在图7所示的状态下，发电机13输出的扭矩依次通过第一输入轴16、第一联动装置161、第一主动齿轮17、第三从动齿轮222、第二从动齿轮221及第二联动装置191传递至第一中间轴19，即处于第一档位模式。
请结合参阅图8，图8所示为第一纯电模式的结构示意图。
在第一纯电模式下，本实施例提供的混合动力系统10以驱动电机12作为驱动动力源，发动机11与发电机13均不工作。驱动电机12输出的扭矩通过第一中间轴19及输出轴23传递至差速器15。
具体的，驱动电机12输出的扭矩依次通过第一电机轴24、第四主动齿轮241、惰轮162、第四从动齿轮192、第一中间轴19及输出轴23传递至差速器15。
请结合参阅图9，图9为第二纯电模式下的一种结构示意图。
在第二纯电模式下，本实施例提供的混合动力系统10以驱动电机12及发电机13共同作为驱动动力源，发动机11不工作。
驱动电机12输出的扭矩依次通过第一中间轴19及输出轴23传递至差速器15；具体的，驱动电机12输出的扭矩依次通过第一电机轴24、第四主动齿轮241、惰轮162、第四从动齿轮192传递至第一中间轴19。
发电机13输出的扭矩依次通过第一输入轴16、第一联动装置161、第一主动齿轮17与第二输入轴18的二者之一、第一从动齿轮21与第二中间轴22的二者之一及第二联动装置191传递至第一中间轴19。
第一中间轴19将驱动电机12与发电机13的输出扭矩汇合后通过输出轴23传递至差速器15。由于第一联动装置161与第二联动装置191均参与传动，通过第一联动装置161与第二联动装置191切换配合对象，能够实现不同的齿轮组合参与传动，即本实施例提供的混合动力系统10在第二纯电模式下同样具备四种档位。
在图9所示的状态下，发电机13输出的扭矩依次通过第二电机轴25、第五从动齿轮251、第五主动齿轮163传递至第一输入轴16，再通过第一联动装置161、第一主动齿轮17、第三从动齿轮222、第二从动齿轮221及第二联动装置191传递至第一中间轴19。
请结合参阅图10，图10为第三纯电模式下的一种结构示意图。
在第三纯电模式下，本实施例提供的混合动力系统10以发电机13作为驱动动力源，发动机11与驱动电机12不工作。
发电机13输出的扭矩依次通过第一输入轴16、第一联动装置161、第一主动齿轮17与第二输入轴18的二者之一、第一从动齿轮21与第二中间轴22的二者之一、第二联动装置191、第一中间轴19及输出轴23传递至差速器15。
由于第一联动装置161与第二联动装置191均参与传动，通过第一联动装置161与第二联动装置191切换配合对象，能够实现不同的齿轮组合参与传动，即本实施例提供的混合动力系统10在第三纯电模式下同样具备四种档位。
在图10所示的状态下，发电机13输出的扭矩依次通过第二电机轴25、第五从动齿轮251、第五主动齿轮163传递至第一输入轴16，再通过第一联动装置161、第一主动齿轮17、第三从动齿轮222、第二从动齿轮221及第二联动装置191传递至第一中间轴19。
请结合参阅图11，图11为串联模式下的结构示意图。
在串联模式下，本实施例提供的混合动力系统10以发动机11作为发电动力源带动发电机13发电，以对电源14进行充电，并以驱动电机12作为驱动动力源。
发动机11输出的扭矩通过第一输入轴16传递至发电机13，以使发电机13向电源14充电；电源14对驱动电机12供电，驱动电机12输出的扭矩依次通过第一中间轴19及输出轴23传递至差速器15。
具体的，发动机11输出的扭矩依次通过第一输入轴16、第五主动齿轮163、第五从动齿轮251、第二电机轴25传递至发电机13。驱动电机12输出的扭矩依次通过第一电机轴24、第四主动齿轮241、惰轮162、第四从动齿轮192传递至第一中间轴19。
请结合参阅图12，图12为第一并联模式下的一种结构示意图。
在第一并联模式下，本实施例提供的混合动力系统10以发动机11及驱动电机12共同作为驱动动力源，发电机13不工作。
在第一并联模式下，发动机11输出的扭矩依次通过第一输入轴16、第一联动装置161、第一主动齿轮17与第二输入轴18的二者之一、第一从动齿轮21与第二中间轴22的二者之一及第二联动装置191传递至第一中间轴19。
具体的，驱动电机12输出的扭矩通过第一电机轴24、第四主动齿轮241、惰轮162、第四从动齿轮192传递至第一中间轴19。
第一中间轴19将驱动电机12与发动机11的输出扭矩汇合后通过输出轴23传递至差速器15。由于第一联动装置161与第二联动装置191均参与传动，通过第一联动装置161与第二联动装置191切换配合对象，能够实现不同的齿轮组合参与传动，即本实施例提供的混合动力系统10在第一并联模式下同样具备四种档位。
在图12所示的状态下，发动机11输出的扭矩依次通过第一输入轴16、第一联动装置161、第一主动齿轮17、第三从动齿轮222、第二从动齿轮221及第二联动装置191传递至第一中间轴19。
请结合参阅图13，图13为第二并联模式下的一种结构示意图。
在第二并联模式下，本实施例提供的混合动力系统10以发动机11及发电机13共同作为驱动动力源，驱动电机12不工作。
发动机11与发电机13输出的扭矩均依次通过第一输入轴16、第一联动装置161、第一主动齿轮17与第二输入轴18的二者之一、第一从动齿轮21与第二中间轴22的二者之一、第二联动装置191、第一中间轴19及输出轴23传递至差速器15。
具体的，发电机13输出的扭矩依次通过第二电机轴25、第五从动齿轮251、第五主动齿轮163传递至第一输入轴16。由于第一联动装置161与第二联动装置191均参与传动，通过第一联动装置161与第二联动装置191切换配合对象，能够实现不同的齿轮组合参与传动，即本实施例提供的混合动力系统10在第二并联模式下同样具备四种档位。
请结合参阅图14，图14为第三并联模式下的一种结构示意图。
在第三并联模式下，本实施例提供的混合动力系统10以发动机11、驱动电机12及发电机13共同作为驱动动力源。
发动机11与发电机13输出的扭矩均依次通过第一输入轴16、第一联动装置161、第一主动齿轮17与第二输入轴18的二者之一、第一从动齿轮21与第二中间轴22的二者之一、第二联动装置191、第一中间轴19及输出轴23传递至差速器15；驱动电机12输出的扭矩依次通过第一中间轴19及输出轴23传递至差速器15。
在第三并联模式下，发动机11与发电机13输出的扭矩在第一输入轴16汇合，再在第一中间轴19与驱动电机12输出的扭矩汇合，最后通过第一中间轴19、输出轴23传递至差速器15。
同样的，由于第一联动装置161与第二联动装置191均参与传动，本实施例提供的混合动力系统10在第三并联模式下同样具备四种档位。
请结合参阅图15，图15为制动能量回收模式的结构示意图。
在能量回收模式下，差速器15将制动动能通过输出轴23传递至驱动电机12，以使驱动电机12将制动动能转化为电能传递至电源14进行存储。
请结合参阅图16，图16为怠速充电模式的结构示意图。
在怠速充电模式下，发动机11输出的扭矩通过第一输入轴16传递至发电机13，以使发电机13向电源14充电，驱动电机12不工作。
具体的，发动机11输出的扭矩依次通过第一输入轴16、第五主动齿轮163、第五从动齿轮251及第二电机轴25传递至发电机13。
综上，本实施例提供的混合动力系统10，第一中间轴19作为发动机11侧与驱动电机12侧的共用中间轴与输出轴23传动，使得整体结构简单紧凑。第二输入轴18套设于第一输入轴16上，第二中间轴22套设于第一中间轴19上，结合第一联动装置161与第二联动装置191的配置，使得整体结构得到进一步简化的基础上，达到多档位变化的效果。并且以第一输入轴16作为发电机13的输入输出轴23，适配多档位配置，从而满足多种模式下的多档位变化需求。
因此，本发明提供的混合动力系统10具有结构简单紧凑、能源损耗低的特点，并能够满足多种模式下的多档位变化需求，适用场景广泛。
另外，本实施例还提供一种车辆，包括前述的混合动力系统10。受益于该混合动力系统10的有益效果，本实施例提供的车辆也具有结构简单紧凑、能源损耗低的特点，能够满足多种模式下的多档位变化需求，适用场景广泛。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种混合动力系统，其特征在于，包括发动机（11）、驱动电机（12）、发电机（13）、电源（14）、差速器（15）、第一输入轴（16）、第一主动齿轮（17）、第二输入轴（18）、第一中间轴（19）、第一从动齿轮（21）、第二中间轴（22）及输出轴（23），所述发动机（11）、所述发电机（13）均与所述第一输入轴（16）传动连接，所述驱动电机（12）与所述第一中间轴（19）传动连接，所述驱动电机（12）与所述发电机（13）分别与所述电源（14）电连接，所述第一中间轴（19）与所述输出轴（23）传动连接，所述差速器（15）与所述输出轴（23）连接，所述第一输入轴（16）与所述第一中间轴（19）平行设置；
所述第一主动齿轮（17）与所述第二输入轴（18）依次套设于所述第一输入轴（16）上，所述第二输入轴（18）上设置有第二主动齿轮（181）与第三主动齿轮（182），所述第一输入轴（16）上设置有第一联动装置（161），所述第一联动装置（161）选择性地与所述第一主动齿轮（17）或所述第二主动齿轮（181）配合；
所述第一从动齿轮（21）与所述第二中间轴（22）依次套设于所述第一中间轴（19）上，所述第二中间轴（22）上设置有第二从动齿轮（221）与第三从动齿轮（222），所述第一中间轴（19）上设置有第二联动装置（191），所述第二联动装置（191）选择性地与所述第一从动齿轮（21）或所述第二从动齿轮（221）配合；
所述第一主动齿轮（17）与所述第三从动齿轮（222）啮合，所述第二主动齿轮（181）与所述第二从动齿轮（221）啮合，所述第三主动齿轮（182）与所述第一从动齿轮（21）啮合；
所述混合动力系统（10）还包括与所述第一输入轴（16）平行设置的第一电机轴（24），所述驱动电机（12）连接所述第一电机轴（24），所述第一电机轴（24）上设置有第四主动齿轮（241），所述第一输入轴（16）上套设有惰轮（162），所述第一中间轴（19）上设置有第四从动齿轮（192），所述惰轮（162）分别与所述第四主动齿轮（241）及所述第四从动齿轮（192）啮合。
2.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统（10）具有第一档位模式，在所述第一档位模式下，所述第一联动装置（161）与所述第一主动齿轮（17）配合，所述第二联动装置（191）与所述第二从动齿轮（221）配合。
3.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统（10）具有第二档位模式，在所述第二档位模式下，所述第一联动装置（161）与所述第一主动齿轮（17）配合，所述第二联动装置（191）与所述第一从动齿轮（21）配合。
4.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统（10）具有第三档位模式，在所述第三档位模式下，所述第一联动装置（161）与所述第二主动齿轮（181）配合，所述第二联动装置（191）与所述第二从动齿轮（221）配合。
5.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统（10）具有第四档位模式，在所述第四档位模式下，所述第一联动装置（161）与所述第二主动齿轮（181）配合，所述第二联动装置（191）与所述第一从动齿轮（21）配合。
6.根据权利要求1-5任一项所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统（10）具有以所述发动机（11）作为驱动动力源的纯油模式；在所述纯油模式下，所述发动机（11）输出的扭矩依次通过所述第一输入轴（16）、所述第一联动装置（161）、所述第一主动齿轮（17）与所述第二输入轴（18）的二者之一、所述第一从动齿轮（21）与所述第二中间轴（22）的二者之一、所述第二联动装置（191）、所述第一中间轴（19）及所述输出轴（23）传递至所述差速器（15）。
7.根据权利要求1-5任一项所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统（10）具有以所述驱动电机（12）作为驱动动力源的第一纯电模式；在所述第一纯电模式下，所述驱动电机（12）输出的扭矩通过所述第一中间轴（19）及所述输出轴（23）传递至所述差速器（15）。
8.根据权利要求1-5任一项所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统（10）具有以所述驱动电机（12）及所述发电机（13）共同作为驱动动力源的第二纯电模式；在所述第二纯电模式下，所述驱动电机（12）输出的扭矩依次通过所述第一中间轴（19）及所述输出轴（23）传递至所述差速器（15）；
所述发电机（13）输出的扭矩依次通过所述第一输入轴（16）、所述第一联动装置（161）、所述第一主动齿轮（17）与所述第二输入轴（18）的二者之一、所述第一从动齿轮（21）与所述第二中间轴（22）的二者之一、所述第二联动装置（191）、所述第一中间轴（19）及所述输出轴（23）传递至所述差速器（15）。
9.根据权利要求1-5任一项所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统（10）具有以所述发电机（13）作为驱动动力源的第三纯电模式；在所述第三纯电模式下，所述发电机（13）输出的扭矩依次通过所述第一输入轴（16）、所述第一联动装置（161）、所述第一主动齿轮（17）与所述第二输入轴（18）的二者之一、所述第一从动齿轮（21）与所述第二中间轴（22）的二者之一、所述第二联动装置（191）、所述第一中间轴（19）及所述输出轴（23）传递至所述差速器（15）。
10.根据权利要求1-5任一项所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统（10）具有以所述发动机（11）作为发电动力源、以所述驱动电机（12）作为驱动动力源的串联模式；在所述串联模式下，所述发动机（11）输出的扭矩通过所述第一输入轴（16）传递至所述发电机（13），以使所述发电机（13）向所述电源（14）充电；所述驱动电机（12）输出的扭矩依次通过所述第一中间轴（19）及所述输出轴（23）传递至所述差速器（15）。
11.根据权利要求1-5任一项所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统（10）具有以所述发动机（11）及所述驱动电机（12）共同作为驱动动力源的第一并联模式；在所述第一并联模式下，所述发动机（11）输出的扭矩依次通过所述第一输入轴（16）、所述第一联动装置（161）、所述第一主动齿轮（17）与所述第二输入轴（18）的二者之一、所述第一从动齿轮（21）与所述第二中间轴（22）的二者之一、所述第二联动装置（191）、所述第一中间轴（19）及所述输出轴（23）传递至所述差速器（15）；所述驱动电机（12）输出的扭矩依次通过所述第一中间轴（19）及所述输出轴（23）传递至所述差速器（15）。
12.根据权利要求1-5任一项所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统（10）具有以所述发动机（11）及所述发电机（13）共同作为驱动动力源的第二并联模式；在所述第二并联模式下，所述发动机（11）与所述发电机（13）输出的扭矩均依次通过所述第一输入轴（16）、所述第一联动装置（161）、所述第一主动齿轮（17）与所述第二输入轴（18）的二者之一、所述第一从动齿轮（21）与所述第二中间轴（22）的二者之一、所述第二联动装置（191）、所述第一中间轴（19）及所述输出轴（23）传递至所述差速器（15）。
13.根据权利要求1-5任一项所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统（10）具有以所述发动机（11）、所述驱动电机（12）及所述发电机（13）共同作为驱动动力源的第三并联模式；在所述第三并联模式下，所述发动机（11）与所述发电机（13）输出的扭矩均依次通过所述第一输入轴（16）、所述第一联动装置（161）、所述第一主动齿轮（17）与所述第二输入轴（18）的二者之一、所述第一从动齿轮（21）与所述第二中间轴（22）的二者之一、所述第二联动装置（191）、所述第一中间轴（19）及所述输出轴（23）传递至所述差速器（15）；所述驱动电机（12）输出的扭矩依次通过所述第一中间轴（19）及所述输出轴（23）传递至所述差速器（15）。
14.根据权利要求1-5任一项所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统（10）具有制动能量回收模式；在所述能量回收模式下，所述差速器（15）将制动动能通过所述输出轴（23）传递至所述驱动电机（12），以使驱动电机（12）将制动动能转化为电能传递至所述电源（14）。
15.根据权利要求1-5任一项所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统（10）具有以所述发动机（11）作为发电动力源的怠速充电模式；在所述怠速充电模式下，所述发动机（11）输出的扭矩通过所述第一输入轴（16）传递至所述发电机（13），以使所述发电机（13）向所述电源（14）充电。
16.根据权利要求1-5任一项所述的混合动力系统，其特征在于，所述输出轴（23）与所述第一输入轴（16）平行设置，所述差速器（15）的转动中心线与所述第一输入轴（16）的轴线垂直。
17.根据权利要求1-5任一项所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统（10）还包括与所述第一输入轴（16）平行设置的第二电机轴（25），所述发电机（13）连接所述第二电机轴（25），所述第二电机轴（25）上设置有第五从动齿轮（251），所述第一输入轴（16）上设置有第五主动齿轮（163），所述第五主动齿轮（163）与所述第五从动齿轮（251）啮合。
18.根据权利要求1-5任一项所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统（10）还包括第一电机轴（24）及第二电机轴（25），所述第一电机轴（24）与所述第二电机轴（25）均平行于所述第一输入轴（16），所述驱动电机（12）连接所述第一电机轴（24），所述第一电机轴（24）与所述第一中间轴（19）传动连接；所述发电机（13）连接所述第二电机轴（25），所述第二电机轴（25）与所述第一输入轴（16）传动连接；所述第二电机轴（25）套设于所述第一电机轴（24）上。
19.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-18任一项所述的混合动力系统（10）。
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