CN209381784U - 混合动力驱动系统及车辆 - Google Patents

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、电机及变速箱，所述变速箱包括变速机构及主减速器；所述变速机构包括离合装置、输入轴、第一输出轴、第二输出轴、发电同步器、第一倒挡同步器及第二倒挡同步器。本申请的混合动力驱动系统及车辆，变速箱中设置两个输出轴，在倒挡主动齿轮处设置有发电同步器，第二输出轴上设置有用于接收电机的动力的倒挡中间齿轮，电机的动力直接传递至倒挡中间齿轮，不需单独设置电机从动齿轮，借助变速箱的第二输出轴输出电机动力，使空间更紧凑，结构更简单。该混合动力驱动系统可实现纯电驱动、混合动力驱动、驻车发电、行车发电及原地启动发动机等多种功能。

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

现有技术中的一种电动机械式自动变速装置，其包括传动机构、电机以及变速控制单元，传动机构包括离合器、变速机构、输入轴和输出轴，离合器与外部发动机连接，发动机的动力可操作地依次通过离合器、输入轴、变速机构和输出轴输出。

这种形式的动力传动系统，电机的转子连接传动机构的输出轴，变速控制单元用以在换挡过程的离合器分离时、控制电机输出扭矩至输出轴。故电机作用只是作为在离合器分离、发动机动力缺失时的动力补充，故电机的功率不会太大，约为20-30千瓦，这样此系统就没有实现纯电动驱动的能力。又因为，电机的转子直接连在输出轴上，直接通过主减速器将电机动力输出到车轮，只经过一级齿轮传动，就会导致电机到车轮的传动速比不会很大，因此若要弥补换挡过程中缺失的发动机动力，会出现电机动力不足。另外，由于电机直接连接在输出轴上，无法实现驻车发电和原地启动发动机的功能。

在当前新能源汽车形势的推动下，行业内对混动汽车的要求已经越来越高。开发出低成本、效率高及能够纯电动及混动等多种驱动模式的混合动力驱动系统在行业内是很有必要的。

实用新型内容

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，以解决电动机械式自动变速装置无法实现驻车发电和原地启动发动机等功能的问题。

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、电机及变速箱，所述变速箱包括变速机构及主减速器；其中，

所述变速机构包括离合装置、输入轴、第一输出轴、第二输出轴、发电同步器、第一倒挡同步器及第二倒挡同步器，所述输入轴上设置有倒挡主动齿轮及多个前进挡主动齿轮，所述第一输出轴上设置有倒挡从动齿轮、与所述主减速器的主减速器从动齿轮直接啮合的第一输出齿轮及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用于接收电机的动力的倒挡中间齿轮、与所述主减速器的主减速器从动齿轮直接啮合的第二输出齿轮及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，所述倒挡中间齿轮同时与所述倒挡主动齿轮及倒挡从动齿轮啮合，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；

所述倒挡主动齿轮空套在所述输入轴上，所述发电同步器设置在所述输入轴上，所述发电同步器可选择性地与所述倒挡主动齿轮接合或断开；所述倒挡从动齿轮空套在所述第一输出轴上，所述第一倒挡同步器设置在所述第一输出轴上，所述第一倒挡同步器可选择性地与所述倒挡从动齿轮接合或断开；所述倒挡中间齿轮空套在所述第二输出轴上，所述第二倒挡同步器设置在所述第二输出轴上，所述第二倒挡同步器可选择性地与所述倒挡中间齿轮接合或断开。

可选地，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，其余的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，

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，其余的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，

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，其余的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，

所有的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。

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，所述倒挡中间齿轮与所述电机主动齿轮直接啮合。

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，所述惰轮同时与所述电机主动齿轮及倒挡中间齿轮啮合。

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、三/四挡共用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一挡从动齿轮、三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二挡从动齿轮及四挡从动齿轮；

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，所述三/四挡共用主动齿轮同时与三挡从动齿轮及四挡从动齿轮啮合，所述五挡主动齿轮与五挡从动齿轮啮合。

可选地，所述一/二挡共用主动齿轮及三/四挡共用主动齿轮固定在输入轴上，所述五挡主动齿轮空套在所述输入轴上；所述一挡从动齿轮及三挡从动齿轮空套在所述第一输出轴上，所述五挡从动齿轮固定在所述第一输出轴上；所述二挡从动齿轮及四挡从动齿轮空套在所述第二输出轴上；

所述发电同步器设置在所述倒挡主动齿轮与所述五挡主动齿轮之间，所述发电同步器可选择性地与所述倒挡主动齿轮与所述五挡主动齿轮接合或断开；

所述第一输出轴上设置有位于所述一挡从动齿轮与三挡从动齿轮之间的1/3挡同步器，所述1/3挡同步器可选择性地与所述一挡从动齿轮及三挡从动齿轮接合或断开；

所述第二输出轴上设置有位于所述二挡从动齿轮与四挡从动齿轮之间的2/4挡同步器，所述2/4挡同步器可选择性地与所述二挡从动齿轮及四挡从动齿轮接合或断开。

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、三挡主动齿轮、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一挡从动齿轮、三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二挡从动齿轮及四挡从动齿轮；

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，所述三挡主动齿轮与三挡从动齿轮啮合，所述四挡主动齿轮与四挡从动齿轮啮合，所述五挡主动齿轮与五挡从动齿轮啮合。

可选地，所述一/二挡共用主动齿轮、三挡主动齿轮及四挡主动齿轮固定在输入轴上，所述五挡主动齿轮空套在所述输入轴上；所述一挡从动齿轮及三挡从动齿轮空套在所述第一输出轴上，所述五挡从动齿轮固定在所述第一输出轴上；所述二挡从动齿轮及四挡从动齿轮空套在所述第二输出轴上；

所述发电同步器设置在所述倒挡主动齿轮与所述五挡主动齿轮之间，所述发电同步器可选择性地与所述倒挡主动齿轮与所述五挡主动齿轮接合或断开；

所述第一输出轴上设置有位于所述一挡从动齿轮与三挡从动齿轮之间的1/3挡同步器，所述1/3挡同步器可选择性地与所述一挡从动齿轮及三挡从动齿轮接合或断开；

所述第二输出轴上设置有位于所述二挡从动齿轮与四挡从动齿轮之间的2/4挡同步器，所述2/4挡同步器可选择性地与所述二挡从动齿轮及四挡从动齿轮接合或断开。

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第一齿轮及第二齿轮，所述第一齿轮同时与所述倒挡主动齿轮及电机主动齿轮啮合，所述第二齿轮与所述倒挡从动齿轮啮合；或者是，

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第一齿轮及第二齿轮，所述第一齿轮同时与所述倒挡主动齿轮及惰轮啮合，所述惰轮与电机主动齿轮啮合，所述第二齿轮与所述倒挡从动齿轮啮合。

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，变速箱中设置两个输出轴，在倒挡主动齿轮处设置有发电同步器，第二输出轴上设置有用于接收电机的动力的倒挡中间齿轮，在变速箱结构改变较小的情况下实现电机的动力介入。挡位从动齿轮分布在两个输出轴上，使得输入轴上的前进挡主动齿轮可两个挡位共用，以节省齿轮，缩短变速箱轴向长度，易于空间布置。将电机的动力直接传递至倒挡中间齿轮，不需单独设置电机从动齿轮，借助变速箱的第二输出轴输出电机动力，使空间更紧凑，结构更简单。在倒挡主动齿轮处设置发电同步器，使该混合动力驱动系统可实现纯电驱动、混合动力驱动、驻车发电、行车发电及原地启动发动机等多种功能。

此外，本申请的混合动力驱动系统在混合动力驱动模式时，电机可补充发动机换挡过程中丢失的动力，使整个换挡过程中动力不会中断，不会出现换挡顿挫，使换挡更平顺，提升驾驶体验。非换挡模式下电机与发动机共同驱动，可以提升系统的动力性。

此外，电机主动齿轮通过惰轮与第二输出轴上的倒挡中间齿轮动力连接，通过第二输出齿轮输出电机动力，使电机传动具有很高的传动效率。

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、电机主动齿轮；

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；405、一/二挡共用主动齿轮；406、三/四挡共用主动齿轮；407、三挡主动齿轮；408、四挡主动齿轮；409、一挡从动齿轮；410、二挡从动齿轮；411、三挡从动齿轮；412、四挡从动齿轮；413、五挡从动齿轮；414、倒挡主动齿轮；415、倒挡从动齿轮；416、倒挡中间齿轮；4161、第一齿轮；4162、第二齿轮；417、第一输出齿轮；418、第二输出齿轮；419、五挡主动齿轮；S1、1/3挡同步器；S2、2/4挡同步器；S3、发电同步器；S4、第二倒挡同步器；S5、第一倒挡同步器；

5、主减速器；501、主减速器从动齿轮；

6、差速器；

7、惰轮轴；

8、惰轮。

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。

本申请实施例提供的混合动力驱动系统，包括发动机、电机及变速箱，所述变速箱包括变速机构及主减速器。

所述变速机构包括离合装置、输入轴、第一输出轴、第二输出轴、发电同步器、第一倒挡同步器及第二倒挡同步器，所述输入轴上设置有倒挡主动齿轮及多个前进挡主动齿轮，所述第一输出轴上设置有倒挡从动齿轮、与所述主减速器的主减速器从动齿轮直接啮合的第一输出齿轮及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用于接收电机的动力的倒挡中间齿轮、与所述主减速器的主减速器从动齿轮直接啮合的第二输出齿轮及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，所述倒挡中间齿轮同时与所述倒挡主动齿轮及倒挡从动齿轮啮合，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。

所述倒挡主动齿轮空套在所述输入轴上，所述发电同步器设置在所述输入轴上，所述发电同步器可选择性地与所述倒挡主动齿轮接合或断开；所述倒挡从动齿轮空套在所述第一输出轴上，所述第一倒挡同步器设置在所述第一输出轴上，所述第一倒挡同步器可选择性地与所述倒挡从动齿轮接合或断开；所述倒挡中间齿轮空套在所述第二输出轴上，所述第二倒挡同步器设置在所述第二输出轴上，所述第二倒挡同步器可选择性地与所述倒挡中间齿轮接合或断开。

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从动齿轮，所述主减速器从动齿轮集成在差速器的壳体上。

在一些实施例中，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，其余的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。这样，输入轴上的前进挡主动齿轮可两个挡位共用，以节省齿轮，缩短变速箱轴向长度，易于空间布置。

在一些实施例中，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，其余的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。这样，输入轴上的前进挡主动齿轮可两个挡位共用，以节省齿轮，缩短变速箱轴向长度，易于空间布置。

在一些实施例中，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，其余的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。这样，输入轴上的前进挡主动齿轮可两个挡位共用，以节省齿轮，缩短变速箱轴向长度，易于空间布置。

在一些实施例中，所有的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。这样，输入轴上的前进挡主动齿轮可两个挡位共用，以节省齿轮，缩短变速箱轴向长度，易于空间布置。

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，所述倒挡中间齿轮与所述电机主动齿轮直接啮合。电机与第二输出轴之间直接传动，不需要中间传递机构，结构简单。电机主动齿轮通过惰轮与倒挡中间齿轮连接，在AMT变速箱结构改变较小的情况下实现电机的动力介入。

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，所述惰轮同时与所述电机主动齿轮及倒挡中间齿轮啮合。电机主动齿轮通过惰轮与第二输出轴上的倒挡中间齿轮动力连接，通过第二输出齿轮输出电机动力，使电机传动具有很高的传动效率。

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第一齿轮及第二齿轮，所述第一齿轮同时与所述倒挡主动齿轮及电机主动齿轮啮合，所述第二齿轮与所述倒挡从动齿轮啮合。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，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第一齿轮及第二齿轮，所述第一齿轮同时与所述倒挡主动齿轮及惰轮啮合，所述惰轮与电机主动齿轮啮合，所述第二齿轮与所述倒挡从动齿轮啮合。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，所述倒挡中间齿轮也可以是单齿形式的齿轮。单齿形式的齿轮加工简单，成本低。

本申请实施例的混合动力驱动系统及车辆，变速箱中设置两个输出轴，在倒挡主动齿轮处设置有发电同步器，第二输出轴上设置有用于接收电机的动力的倒挡中间齿轮，在变速箱结构改变较小的情况下实现电机的动力介入。挡位从动齿轮分布在两个输出轴上，使得输入轴上的前进挡主动齿轮可两个挡位共用，以节省齿轮，缩短变速箱轴向长度，易于空间布置。将电机的动力直接传递至倒挡中间齿轮，不需单独设置电机从动齿轮，借助变速箱的第二输出轴输出电机动力，使空间更紧凑，结构更简单。在倒挡主动齿轮处设置发电同步器，使该混合动力驱动系统可实现纯电驱动、混合动力驱动、驻车发电、行车发电及原地启动发动机等多种功能。

此外，本申请的混合动力驱动系统在混合动力驱动模式时，电机可补充发动机换挡过程中丢失的动力，使整个换挡过程中动力不会中断，不会出现换挡顿挫，使换挡更平顺，提升驾驶体验。非换挡模式下电机与发动机共同驱动，可以提升系统的动力性。

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，包括发动机2、电机1及变速箱，所述变速箱包括变速机构4及主减速器5。

所述主减速器5包括主减速器从动齿轮501，所述主减速器从动齿轮501集成在差速器6的壳体上。

所述变速机构4包括离合装置401、输入轴402、第一输出轴403、第二输出轴404、发电同步器S3、第一倒挡同步器S5及第二倒挡同步器S4，所述输入轴402上设置有倒挡主动齿轮414及多个前进挡主动齿轮，所述第一输出轴403上设置有倒挡从动齿轮415、与所述主减速器5的主减速器从动齿轮501直接啮合的第一输出齿轮417及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404上设置有用于接收电机1的动力的倒挡中间齿轮416、与所述主减速器5的主减速器从动齿轮501直接啮合的第二输出齿轮418及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，所述倒挡中间齿轮416同时与所述倒挡主动齿轮414及倒挡从动齿轮415啮合，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。

所述倒挡主动齿轮414空套在所述输入轴402上，所述发电同步器S3设置在所述输入轴402上，所述发电同步器S3可选择性地与所述倒挡主动齿轮414接合或断开；所述倒挡从动齿轮415空套在所述第一输出轴403上，所述第一倒挡同步器S5设置在所述第一输出轴403上，所述第一倒挡同步器S5可选择性地与所述倒挡从动齿轮415接合或断开；所述倒挡中间齿轮416空套在所述第二输出轴404上，所述第二倒挡同步器S4设置在所述第二输出轴404上，所述第二倒挡同步器S4可选择性地与所述倒挡中间齿轮416接合或断开。

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405、三/四挡共用主动齿轮406及五挡主动齿轮419，所述第一输出轴403上设置的前进挡从动齿轮包括一挡从动齿轮409、三挡从动齿轮411及五挡从动齿轮413，所述第二输出轴404上设置的前进挡从动齿轮包括二挡从动齿轮410及四挡从动齿轮412。

所述一/二挡共用主动齿轮405同时与一挡从动齿轮409及二挡从动齿轮410啮合，所述三/四挡共用主动齿轮406同时与三挡从动齿轮411及四挡从动齿轮412啮合，所述五挡主动齿轮419与五挡从动齿轮413啮合。

所述一/二挡共用主动齿轮405及三/四挡共用主动齿轮406固定在输入轴402上，所述五挡主动齿轮419空套在所述输入轴402上；所述一挡从动齿轮409及三挡从动齿轮411空套在所述第一输出轴403上，所述五挡从动齿轮413固定在所述第一输出轴403上；所述二挡从动齿轮410及四挡从动齿轮412空套在所述第二输出轴404上。

所述发电同步器S3设置在所述倒挡主动齿轮414与所述五挡主动齿轮419之间，所述发电同步器S3可选择性地与所述倒挡主动齿轮414与所述五挡主动齿轮419接合或断开。

所述第一输出轴403上设置有位于所述一挡从动齿轮409与三挡从动齿轮411之间的1/3挡同步器S1，所述1/3挡同步器S1可选择性地与所述一挡从动齿轮409及三挡从动齿轮411接合或断开。

所述第二输出轴404上设置有位于所述二挡从动齿轮410与四挡从动齿轮412之间的2/4挡同步器S2，所述2/4挡同步器S2可选择性地与所述二挡从动齿轮410及四挡从动齿轮412接合或断开。

第一实施例中，所述混合动力驱动系统还包括固定在所述电机1的输出轴101上的电机主动齿轮3以及固定在一惰轮轴7上的惰轮8，所述惰轮8同时与所述电机主动齿轮3及倒挡中间齿轮416啮合。

优选地，所述离合装置401、一/二挡共用主动齿轮405、三/四挡共用主动齿轮406、五挡主动齿轮419及倒挡主动齿轮414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417、一挡从动齿轮409、三挡从动齿轮411、一挡从动齿轮409及倒挡从动齿轮415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；所述第二输出齿轮418、二挡从动齿轮410、四挡从动齿轮412及倒挡中间齿轮416沿所述第二输出轴404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，所述输入轴402、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)。

第一实施例的混合动力驱动系统，通过离合装置401和各个同步器的选择性接合或断开，可实现以下输出模式：

(1)纯电动驱动模式

第二倒挡同步器S4接合倒挡中间齿轮416时，发动机2不工作，离合装置401断开，电机1作为驱动电机1工作，电机1通过电机1的输出轴101、电机主动齿轮3、惰轮8、倒挡中间齿轮416、第二输出轴404、第二输出齿轮418、主减速器从动齿轮501将动力输出到车轮，实现纯电动驱动模式。

(2)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

(3)混合动力驱动模式

发动机2驱动的同时，启动电机1，可实现电机1的动力介入，从而实现混合动力驱动模式下的全挡位输出，各个同步器的动作如下表2：

表2

(4)行车发电

行车过程中，第二倒挡同步器S4接合倒挡中间齿轮416，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1的输出轴101传送到电机1，实现行车发电。

(5)减速/制动能回收

减速或制动时，第二倒挡同步器S4接合倒挡中间齿轮416，能量从车轮通过第二输出轴404及电机1的输出轴101传到电机1，实现动能回收。

(6)驻车发电

发动机2工作，离合装置401接合，发电同步器S3接合倒挡主动齿轮414，电机1作为发电机1工作，发动机2动力通过输入轴402、倒挡主动齿轮414、倒挡中间齿轮416、惰轮8、电机主动齿轮3、电机1的输出轴101传递到电机1，实现驻车发电功能。

第一实施例的混合动力驱动系统，利用倒挡第二倒挡同步器S4作为电机1动力的脱开结合装置，可以实现以下工况：

(1)第二倒挡同步器S4结合倒挡中间齿轮416时，发动机2不工作，离合装置401断开，电机1作为驱动电机1工作，电机1通过电机1的输出轴101、电机主动齿轮3、惰轮8、倒挡中间齿轮416、第二输出轴404、第二输出齿轮418、主减速器从动齿轮501将动力输出到车轮，实现纯电动模式驱动。

(2)发动机2工作，离合装置401接合，此时，发动机2前进挡驱动时，操纵相应的挡位同步器，第二倒挡同步器S4接合倒挡中间齿轮416，电机1作为驱动电机1工作，可以实现混动模式的前进挡驱动；发动机2倒挡驱动时，发电同步器S3接合倒挡主动齿轮414，第一倒挡同步器S5接合倒挡从动齿轮415，电机1作为驱动电机1反转工作，可以实现混动模式的倒挡驱动。

(3)发动机2工作，离合装置401接合，发电同步器S3接合倒挡主动齿轮414，电机1作为发电机1工作，可以实现驻车发电功能。

第一实施例的混合动力驱动系统在混合动力驱动模式时，电机1可补充发动机2换挡过程中丢失的动力，使整个换挡过程中动力不会中断，不会出现换挡顿挫，使换挡更平顺，提升驾驶体验。非换挡模式下电机1与发动机2共同驱动，可以提升系统的动力性。

此外，电机主动齿轮3通过惰轮8与第二输出轴404上的倒挡中间齿轮416动力连接，通过第二输出齿轮418输出电机1动力，使电机1传动具有很高的传动效率。

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。与第一实施例不同之处在于，三/四挡共用主动齿轮406替换为分别设置的三挡主动齿轮407及四挡主动齿轮408，所述三挡主动齿轮407及四挡主动齿轮408固定在输入轴402上，所述三挡主动齿轮407与三挡从动齿轮411啮合，所述四挡主动齿轮408与四挡从动齿轮412啮合。

相比第一实施例，三/四挡共用主动齿轮406改为分别设置的三挡主动齿轮407及四挡主动齿轮408，更利于挡位速比的设计及匹配。

第三实施例

图3示出了本申请第三实施例的混合动力驱动系统。与第二实施例不同之处在于，所述倒挡中间齿轮416为双联齿轮，所述倒挡中间齿轮416包括同轴连接第一齿轮4161及第二齿轮4162，所述第一齿轮4161同时与所述倒挡主动齿轮414及惰轮8啮合，所述第二齿轮4162与所述倒挡从动齿轮415啮合。

第三实施例中，将倒挡中间齿轮416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。

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 (10)

1.一种混合动力驱动系统，其特征在于，包括发动机、电机及变速箱，所述变速箱包括变速机构及主减速器；其中，

所述变速机构包括离合装置、输入轴、第一输出轴、第二输出轴、发电同步器、第一倒挡同步器及第二倒挡同步器，所述输入轴上设置有倒挡主动齿轮及多个前进挡主动齿轮，所述第一输出轴上设置有倒挡从动齿轮、与所述主减速器的主减速器从动齿轮直接啮合的第一输出齿轮及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用于接收电机的动力的倒挡中间齿轮、与所述主减速器的主减速器从动齿轮直接啮合的第二输出齿轮及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，所述倒挡中间齿轮同时与所述倒挡主动齿轮及倒挡从动齿轮啮合，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；

所述倒挡主动齿轮空套在所述输入轴上，所述发电同步器设置在所述输入轴上，所述发电同步器可选择性地与所述倒挡主动齿轮接合或断开；所述倒挡从动齿轮空套在所述第一输出轴上，所述第一倒挡同步器设置在所述第一输出轴上，所述第一倒挡同步器可选择性地与所述倒挡从动齿轮接合或断开；所述倒挡中间齿轮空套在所述第二输出轴上，所述第二倒挡同步器设置在所述第二输出轴上，所述第二倒挡同步器可选择性地与所述倒挡中间齿轮接合或断开。

2.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，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，其余的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，

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，其余的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，

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，其余的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，

所有的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.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，所述倒挡中间齿轮与所述电机主动齿轮直接啮合。

4.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，所述惰轮同时与所述电机主动齿轮及倒挡中间齿轮啮合。

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、三/四挡共用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一挡从动齿轮、三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二挡从动齿轮及四挡从动齿轮；

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，所述三/四挡共用主动齿轮同时与三挡从动齿轮及四挡从动齿轮啮合，所述五挡主动齿轮与五挡从动齿轮啮合。

6.根据权利要求5所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述一/二挡共用主动齿轮及三/四挡共用主动齿轮固定在输入轴上，所述五挡主动齿轮空套在所述输入轴上；所述一挡从动齿轮及三挡从动齿轮空套在所述第一输出轴上，所述五挡从动齿轮固定在所述第一输出轴上；所述二挡从动齿轮及四挡从动齿轮空套在所述第二输出轴上；

所述发电同步器设置在所述倒挡主动齿轮与所述五挡主动齿轮之间，所述发电同步器可选择性地与所述倒挡主动齿轮与所述五挡主动齿轮接合或断开；

所述第一输出轴上设置有位于所述一挡从动齿轮与三挡从动齿轮之间的1/3挡同步器，所述1/3挡同步器可选择性地与所述一挡从动齿轮及三挡从动齿轮接合或断开；

所述第二输出轴上设置有位于所述二挡从动齿轮与四挡从动齿轮之间的2/4挡同步器，所述2/4挡同步器可选择性地与所述二挡从动齿轮及四挡从动齿轮接合或断开。

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、三挡主动齿轮、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一挡从动齿轮、三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二挡从动齿轮及四挡从动齿轮；

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，所述三挡主动齿轮与三挡从动齿轮啮合，所述四挡主动齿轮与四挡从动齿轮啮合，所述五挡主动齿轮与五挡从动齿轮啮合。

8.根据权利要求7所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述一/二挡共用主动齿轮、三挡主动齿轮及四挡主动齿轮固定在输入轴上，所述五挡主动齿轮空套在所述输入轴上；所述一挡从动齿轮及三挡从动齿轮空套在所述第一输出轴上，所述五挡从动齿轮固定在所述第一输出轴上；所述二挡从动齿轮及四挡从动齿轮空套在所述第二输出轴上；

所述发电同步器设置在所述倒挡主动齿轮与所述五挡主动齿轮之间，所述发电同步器可选择性地与所述倒挡主动齿轮与所述五挡主动齿轮接合或断开；

所述第一输出轴上设置有位于所述一挡从动齿轮与三挡从动齿轮之间的1/3挡同步器，所述1/3挡同步器可选择性地与所述一挡从动齿轮及三挡从动齿轮接合或断开；

所述第二输出轴上设置有位于所述二挡从动齿轮与四挡从动齿轮之间的2/4挡同步器，所述2/4挡同步器可选择性地与所述二挡从动齿轮及四挡从动齿轮接合或断开。

9.根据权利要求8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第一齿轮及第二齿轮，所述第一齿轮同时与所述倒挡主动齿轮及电机主动齿轮啮合，所述第二齿轮与所述倒挡从动齿轮啮合；或者是，

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第一齿轮及第二齿轮，所述第一齿轮同时与所述倒挡主动齿轮及惰轮啮合，所述惰轮与电机主动齿轮啮合，所述第二齿轮与所述倒挡从动齿轮啮合。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的混合动力驱动系统。