CN210821807U - 混合动力传动系统、混合动力系统和汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种混合动力传动系统、混合动力系统和汽车，涉及汽车制造技术领域，该混合动力传动系统包括输入轴，输入轴还与发电机固定相连，输入轴上设有第四连接器；第一输入轮系，其包括：第一输入齿轮和第一连接器，第一输入齿轮与输入轴同轴设置，第一连接器连接在第一输入齿轮和电动机之间；第二输入轮系，其包括：第二输入齿轮和第二连接器，第二输入齿轮与输入轴同轴设置，第二连接器用于连接在第二输入齿轮和发电机之间；输出轮系，与第一输入齿轮和第二输入齿轮中的至少一者连接并输出动力。本实用新型提供的混合动力传动系统、混合动力系统和汽车能满足重载、爬坡、高速持续超车等行驶工况的动力需求。

Description

混合动力传动系统、混合动力系统和汽车

技术领域

本实用新型实施例涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种混合动力传动系统、混合动力系统和汽车。

背景技术

纯电动汽车在短期内很难解决其动力电池带来的整车成本增加、里程困扰、充电时间长、电池寿命及安全等诸多问题。而混合动力汽车由于具备长驾驶里程、低油耗、低排放、无充电困扰等诸多优势，正越来越受到市场青睐。

现有的混合动力汽车一般采用基于双电机的无级电传动变速(electronicContinuously Variable Transmission，简称eCVT)混合动力总成传动系统。比如本田的智能化多模式驱动(Intelligent Multi Mode Drive，简称iMMD)系统，其包括发动机、发电机、电动机以及传动轮系，如附图1所示，传动轮系包括第一传动轮91、第二传动轮92、第三传动轮93以及输出轮，第一传动轮91、第二传动轮92和第三传动轮93的轴线均平行设置，第一传动轮91与第二传动轮92啮合传动，第二传动轮92 与第三传动轮93啮合传动，且第二传动轮92与输出轮同轴相连；其中，发动机与第三传动轮93同轴连接，且通过离合器C实现发动机与第三传动轮93的连接或断开，发电机输出轴与电动机输出轴平行设置，且通过一对定轴传动的齿轮与发动机输出轴相连，电动机输出轴与第一传动轮91 直连。离合器C断开，发动机与发电机停机，可实现由电池带动电动机的纯电驱动模式，离合器C断开，发动机、发电机与电动机启动，可以实现由发动机、发电机和电动机共同驱动的串并联混动模式，离合器C连接，发电机和电动机停机，发动机启动，可以实现发动机直驱模式。

然而，由于上述传动轮系为单级减速机构，在重载、爬坡、高速持续超车等工况下，混合动力系统的动力性能较弱。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型实施例提供一种混合动力传动系统、混合动力系统和汽车，能满足重载、爬坡、高速持续超车等动力需求较高的行驶工况的使用需求。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

本实用新型实施例的第一方面提供一种混合动力传动系统，其包括：用于与发动机相连的输入轴，所述输入轴还用于与发电机固定相连，且所述输入轴上设有用于与电动机连接或断开的第四连接器；第一输入轮系，所述第一输入轮系包括：第一输入齿轮和第一连接器，所述第一输入齿轮的轴线与所述输入轴同轴设置，所述第一连接器用于连接在所述第一输入齿轮和所述电动机之间，以使所述第一输入齿轮与所述电动机连接或断开；第二输入轮系，所述第二输入轮系包括：第二输入齿轮和第二连接器，所述第二输入齿轮的轴线与所述输入轴同轴设置，所述第二连接器用于连接在所述第二输入齿轮和所述发电机之间，并使所述第二输入齿轮与所述发电机连接或断开；输出轮系，用于与所述第一输入齿轮和所述第二输入齿轮中的至少一者连接并输出动力。

如上所述的混合动力传动系统，其中，所述输出轮系包括：第一中间齿轮、第二中间齿轮和输出齿轮；所述第一中间齿轮和所述第二中间齿轮同轴设置，所述第一中间齿轮和所述第一输入齿轮啮合传动，所述第二中间齿轮和所述第二输入齿轮啮合传动；所述第一中间齿轮和所述第二中间齿轮中的一者和所述输出齿轮啮合传动，以使所述输出齿轮输出动力。

如上所述的混合动力传动系统，其中，所述混合动力传动系统还包括：第三输入轮系；所述第三输入轮系包括：第三输入齿轮和第三连接器，所述第三输入齿轮的轴线与所述输入轴同轴设置，所述第三连接器用于连接在所述第三输入齿轮和所述发电机之间，并使所述第三输入齿轮与所述发电机连接或断开；所述输出轮系还包括：第三中间齿轮，所述第三中间齿轮和所述第三输入齿轮啮合传动；所述第一中间齿轮、所述第二中间齿轮和所述第三中间齿轮中的一者和所述输出齿轮啮合传动，以使所述输出齿轮输出动力。

如上所述的混合动力传动系统，其中，所述第四连接器、所述第一连接器、所述第二连接器以及所述第三连接器均为离合器。

如上所述的混合动力传动系统，其中，所述输出轮系还包括：第四中间齿轮；所述第四中间齿轮与所述第一中间齿轮同轴设置，所述第一中间齿轮、所述第二中间齿轮、所述第三中间齿轮和所述第四中间齿轮中的一者和所述输出齿轮啮合传动，以使所述输出齿轮输出动力。

如上所述的混合动力传动系统，其中，所述混合动力传动系统还包括：差速器，所述差速器的一端与所述输出齿轮相连，所述差速器另一端用于与行走轮相连。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的混合动力传动系统具有如下优点：混合动力传动系统包括输入轴，输入轴的一端与发动机连接，输入轴还通过第四连接器与电动机连接，且通过第一连接器与发电机连接；汽车处于行走过程中，可以通过第四连接器、第一连接器不同的开断情况，实现纯电驱动、串并联混动、并联混动以及发动机直驱等模式，能够在重载、爬坡、持续高速等动力需求较高的行驶工况下，提供足够的动力，满足使用需求。

本实用新型实施例的第二方面提供一种混合动力系统，其包括：发动机、发电机、电动机以及上述混合动力传动系统；所述发动机与所述输入轴相连，所述发电机与所述输入轴相连，所述电动机通过所述第四连接器与所述输入轴连接或断开。

如上所述的混合动力系统，其中，所述混合动力系统还包括：电池；所述发电机与所述电动机均用于与所述电池连接，以驱动所述第发电机与所述电动机，或者分别为所述电池充电。

如上所述的混合动力系统，其中，所述电动机包括：第一定子和第一转子，所述输入轴通过所述第四连接器与所述第一转子相连；所述发电机包括：第二定子和第二转子，所述输入轴与所述第二转子固定相连。

本实用新型实施例的第三方面提供一种汽车，其包括：行走轮、以及上述混合动力系统，所述混合动力系统中的所述输出轮系用于向所述行走轮输出动力。

除了上面所描述的本实用新型实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本实用新型实施例提供的混合动力传动系统、混合动力系统和汽车所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为本田IMMD混合动力传动系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的混合动力系统的结构示意图一；

图3为本实用新型实施例二提供的混合动力系统的结构示意图二；

图4为本实用新型实施例二提供的混合动力系统的结构示意图三；

图5为本实用新型实施例二提供的混合动力系统的结构示意图四。

附图标记：

11：第一输入齿轮；C1：第一连接器；

21：第二输入齿轮；C2：第二连接器；

31：第三输入齿轮；C3：第三连接器；

40：输入轴；C4：第四连接器；

51：第一中间齿轮；52：第二中间齿轮；53：第三中间齿轮；54：第四中间齿轮；55：输出齿轮；

60：差速器；ICE：发动机；GM：发电机；TM：电动机；

71：第一定子；72：第一转子；73：第一连接孔；

81：第二定子；82：第二转子；83：第二连接孔；

91：第一传动轮；92：第二传动轮；93：第三传动轮；C：离合器。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本实用新型保护的范围。

混合动力系统包括混合动力传动系统以及驱动混合动力传动系统的驱动件，驱动件可以包括发动机、发电机和电动机。由背景技术描述可知，根据发动机、发电机和电动机的启停组合模式，混合动力系统可以处于不同的驱动模式。混合动力系统的纯电驱动模式，通常用于低速、低载荷的行驶工况，发动机直驱模式、以及串并联混动模式等，通常用于重载、爬坡、高速持续超车等动力需求较高的行驶工况下，本田iMMD的传动轮系为单级减速机构，在动力需求较高的行驶工况下动力性能弱。

图2为本实用新型实施例二提供的混合动力系统的结构示意图一，图 3为本实用新型实施例二提供的混合动力系统的结构示意图二，图4为本实用新型实施例二提供的混合动力系统的结构示意图三，图5为本实用新型实施例二提供的混合动力系统的结构示意图四，请参阅图2至图5，混合动力系统包括混合动力传动系统以及发动机ICE、发电机GM和电动机 TM，本实用新型实施例一提供一种如图2至图5中所示的混合动力传动系统，其包括：用于与发动机ICE相连的输入轴40，输入轴40还用于与发电机GM固定相连，且输入轴40上设有用于与电动机TM连接或断开的第四连接器C4；第一输入轮系，第一输入轮系包括：第一输入齿轮11和第一连接器C1，第一输入齿轮11的轴线与输入轴40同轴设置，第一连接器C1用于连接在第一输入齿轮11和电动机TM之间，以使第一输入齿轮11 与电动机TM连接或断开；第二输入轮系，第二输入轮系包括：第二输入齿轮21和第二连接器C2，第二输入齿轮21的轴线与输入轴40同轴设置，第二连接器C2用于连接在第二输入齿轮21和发电机GM之间，并使第二输入齿轮21与发电机GM连接或断开；输出轮系，用于与第一输入齿轮11 和第二输入齿轮21中的至少一者连接并输出动力。

具体地，混合动力传动系统应用于混合动力汽车，其动力源可以包括发动机ICE、发电机GM和电动机TM，并将发动机ICE、发电机GM和电动机TM中一者或多者的动力传递给汽车的行走轮，以带动行走轮行走。

其中，发动机ICE可以是本领域技术人员熟知的结构，通过汽油、轻油、乙醇等燃料燃烧来产生动力，具有用于向外部输出所产生的动力的输出轴，并通过控制其吸入空气量来调节输出轴的输出动力，其中，发动机 ICE的输出轴与输入轴40同轴固定相连。

电动机TM可以是无刷电机或者其他本领域技术人员熟知的电机，电动机TM可以包括外壳以及设置在外壳内的定子与转子，定子可以固定连接于外壳内，转子可转动的连接在外壳内，转子可以围设在定子外，也可以穿设于定子内，即定子具有用于容纳转子的容纳腔。定子可以具有线圈，相应的转子上可以具有磁体；线圈可以通过控制单元与汽车的电池连接，控制单元可以控制电池为线圈供电，从而带动转子转动输出动力，此时，电动机TM可以作为电机，将电池的电力转化为动力输出给转子。同时，电动机TM也可以作为发电机发挥作用，将输入转子的动力转化为电力，比如，第四连接器C4处于连接状态时，输入轴40可以带动转子相对于定子旋转，从而在线圈中产生电流，并为电池充电。

发电机GM和电动机TM的结构、工作原理可以是类似的，本实施例不再叙述。

进一步地，本实施例中的混合动力传动系统可以是定轴轮系，其包括输入轴40以及与输入轴40同轴相连的第一输入齿轮11和第二输入齿轮 21，其中，输入轴40与发电机GM的转子固定相连，且可以通过第四连接器C4与电动机TM连接或断开，第一输入齿轮11可以通过第一连接器 C1与电动机TM连接或断开，第二输入齿轮21可以通过第二连接器C2 与发电机GM连接或断开，输出轮系的转轴与输入轴40平行，且能与第一输入齿轮11和/或第二输入齿轮21啮合传动，以根据发动机ICE、发电机GM、电动机TM的开闭，以及第一连接器C1、第二连接器C2与第四连接器C4的通断的组合形式实现不同的驱动模式。

示例性的，当发动机ICE与发电机GM处于停机或空挡模式，电动机 TM处于工作状态，且第二连接器C2与第四连接器C4均处于断开状态，第一连接器C1处于连接状态，混合动力传动系统可以处于纯电驱动模式，适用于低载、低速的行驶工况；当发动机ICE、发电机GM、电动机TM 均处于工作状态，且第一连接器C1、第二连接器C2和第四连接器C4中的任意两个闭合，另外一个断开，混合动力传动系统可以处于串并联混合驱动模式，其中，第一输入轮系和第二输入轮系的传动比可以不同，使得混合动力系统的输出动力不同，驾驶人员可以根据行驶工况选择不同的输入轮系，以满足在中低速、重载或者高速稳态、高速持续超车、爬坡、重载等不同行驶工况的动力需求。

当发电机GM和电动机TM均处于停机或空挡模式，发动机ICE处于工作模式，且第一连接器C1与第四连接器C4均处于断开状态，第二连接器C2处于连接状态，或者第二连接器C2断开，第一连接器C1与第四连接器C4闭合，混合动力传动系统处于发动机直驱模式，同样地，第一输入轮系和第二输入轮系的传动比可以不同，使得混合动力系统的输出动力不同，驾驶人员可以根据行驶工况选择不同的输入轮系，以满足在中低速、重载或者高速稳态、高速持续超车、爬坡、重载等不同行驶工况的动力需求。

输出轮系可以包括输出轴以及输出轮，输出轮可以通过在输出轴上滑动，以分别与第一输入齿轮11和第二输入齿轮21啮合，并输出动力，为了在串并联混合驱动模式下能同时与第一输入齿轮11和第二输入齿轮21 啮合，输出轮可以为两个，分别与第一输入齿轮11和第二输入齿轮21啮合，其中两个输出轮的齿数可以相同或不同，可选地，本实施例中输出轮系包括：第一中间齿轮51、第二中间齿轮52和输出齿轮55；第一中间齿轮 51和第二中间齿轮52同轴设置，第一中间齿轮51和第一输入齿轮11啮合传动，第二中间齿轮52和第二输入齿轮21啮合传动；第一中间齿轮51和第二中间齿轮52中的一者和输出齿轮55啮合传动，以使输出齿轮55输出动力。

具体地，输出轮系包括中间轴以及输出轴，中间轴和输出轴均与输入轴40平行设置，第一中间齿轮51和第二中间齿轮52分别设置在中间轴上，输出齿轮55设置在输出轴上，输出轴用于与行走轮连接。

为适应重载或轻载、中高速或低速等不同的行驶工况，本实施例中，第一输入齿轮11与第一中间齿轮51的第一传动比、第二输入齿轮21与第二中间齿轮52的第二传动比可以不同，以根据不同的行驶工况选择具有不同传动比的驱动模式。

输出齿轮55可以根据减速需求与第一中间齿轮51或第二中间齿轮52 啮合，示例性地，当第一连接器C1断开，第三连接器C3闭合，输入到混合动力传动系统的动力通过第二输入齿轮21、第二中间齿轮52输出到输出齿轮55，那么第一输入齿轮11以及第二中间齿轮52分别跟随输入轴 40、中间轴处于空转状态，降低结构复杂性，易于加工制造。

为适应不同的行驶工况，混合动力传动系统还可以包括多组输入轮系，每组输入轮系可以通过相应的连接器可通断的与发电机GM或电动机TM 连接，本实施例不限制输入轮系的组数，可选地，混合动力传动系统还包括：第三输入轮系；第三输入轮系包括：第三输入齿轮31和第三连接器C3，第三输入齿轮31的轴线与输入轴40同轴设置，第三连接器C3用于连接在第三输入齿轮31和发电机GM之间，并使第三输入齿轮31与发电机GM连接或断开；输出轮系还包括：第三中间齿轮53，第三中间齿轮53和第三输入齿轮31啮合传动；第一中间齿轮51、第二中间齿轮52和第三中间齿轮53 中的一者和输出齿轮55啮合传动，以使输出齿轮55输出动力。第三输入齿轮31与第三中间齿轮53的第三传动比可以与第一传动比、第二传动比均不相同，以使混合动力传动系统能具有多种不同传动比的输出模式，且本实施例提供的混合动力传动系统通过第一输入轮系、第二输入轮系和第三输入轮系不同的启动、空转模式组合，覆盖了现有汽车不同行驶工况的动力需求，结构简单。

可选地，第四连接器C4、第一连接器C1、第二连接器C2以及第三连接器C3均为离合器。离合器可以是本领域技术人员熟知的电磁离合器、磁粉离合器、摩擦式离合器和液力离合器中的一种或多种，以能降低通断时间，减小占用空间为宜。

进一步地，请参阅图4和图5，输出轮系还包括：第四中间齿轮54；第四中间齿轮54与第一中间齿轮51同轴设置，第一中间齿轮51、第二中间齿轮52、第三中间齿轮53和第四中间齿轮54中的一者和输出齿轮55啮合传动，以使输出齿轮55输出动力。

为实现多种传动比，中间轴上还可以设置除第一中间齿轮51、第二中间齿轮52和第三中间齿轮53外的其他中间轮，中间轮可以是一个或多个。可选地，本实施例中，中间轴上还设置第四中间齿轮54，在组装制造混合动力传动系统时，可以使输出齿轮55与第一中间齿轮51、第二中间齿轮 52、第三中间齿轮53和第四中间齿轮54中的任意一个啮合，使得混合动力传动系统能进一步减速增扭，带动行走轮行走，结构紧凑。

其中，混合动力传动系统还包括：差速器60，差速器60的一端与输出齿轮55相连，差速器60另一端用于与行走轮相连，使得应用本实施例中混合动力传动系统的汽车在转弯或在不平路面上行驶时，使左右行走轮能以不同转速滚动，增加汽车行驶稳定性。

本实用新型实施例二提供一种混合动力系统，其包括：发动机ICE、发电机GM、电动机TM以及上述混合动力传动系统；发动机ICE与输入轴 40相连，发电机GM与输入轴40相连，电动机TM通过第四连接器C4与输入轴40连接或断开。发动机ICE、发电机GM和电动机TM作为动力输出件，通过混合动力传动系统，以不同驱动模式将动力耦合并输送至行车轮，以驱动行车轮行走。

其中，为了能储存发电机GM和电动机TM产生的电力，混合动力系统还包括：电池；发电机GM和电动机TM均用于与电池连接，以驱动发电机GM和电动机TM，或者分别为电池充电。当发电机GM和电动机TM处于充电状态时，电池作为储能件可以储存电力，当发电机GM和电动机 TM需要输出电力时，电池作为驱动件，为发电机GM和电动机TM输出电力。

进一步地，输入轴40与发动机ICE输出轴相连，发电机GM和电动机TM均与输入轴40同轴设置，其中，电动机TM可以设置在发动机ICE 和发电机GM之间，也可以设置在发电机GM背离发动机ICE的一侧；并且，第一输入齿轮11、第二输入齿轮21以及第三输入齿轮31能与输入轴 40同轴相连，第一输入齿轮11可以通过第一连接器C1连接在电动机TM 垂直于连接轴的侧面上，第二输入齿轮21、第三输入齿轮31也可以分别通过第二连接器C2、第三连接器C3连接在发电机GM垂直于输入轴40 的侧面上。

可选地，电动机TM包括：第一定子71和第一转子72，输入轴40通过第四连接器C4与第一转子72相连；发电机GM包括：第二定子81和第二转子82，输入轴40与第二转子82固定相连。

发电机GM可以位于电动机ICE和电动机TM之间，进一步地，第一连接器C1和第四连接器C4可以位于电动机TM中第一转子72的外侧，也可以位于第一转子72的内部；第二连接器C2和第三连接器C3可以位于发电机GM中第二转子82的外侧，也可以位于第二转子82的内部。

具体地，第一连接器C1和第四连接器C4可以位于电动机TM中第一转子72的外侧，而第二连接器C2和第三连接器C3可以位于第二转子82 的内部；或者，第一连接器C1和第四连接器C4可以位于第一转子72的内部，第二连接器C2和第三连接器C3可以位于第二转子82的内部；或者，第一连接器C1和第四连接器C4可以位于电动机TM中第一转子72的外侧，第二连接器C2和第三连接器C3也可以位于发电机GM第二转子82 的外侧。

示例性的，第一连接器C1和第四连接器C4可以位于电动机TM中第一转子72的外侧，第二连接器C2和第三连接器C3也可以位于发电机GM 中第二转子82的外侧，此时，输入轴40可以为若干同轴设置的子输入轴，并分别连接第一转子72和第二转子82。

可选地，为降低混合动力系统占用的空间，第一连接器C1和第四连接器C4可以位于第一转子72的内部，第二连接器C2和第三连接器C3可以位于第二转子82的内部。具体地，第一转子72可以具有第一连接孔73，输入轴40插设于第一连接孔73内，且第四连接器C4和第一连接器C1均位于第一连接孔73内；第二转子82也可以具有第二连接孔83，输入轴40 穿设于第二连接孔83内，且第二连接器C2位于第二连接孔83内。

本实用新型实施例三提供一种汽车，其包括：行走轮、以及上述混合动力系统，混合动力系统中的输出轮系用于向行走轮输出动力。

本实施例三提供的汽车应用上述混合动力系统为行走轮输出动力，混合动力系统能实现纯电驱动、串并联混合驱动、发动机直驱等多种驱动模式，以使汽车能根据不同行驶工况选择相应的驱动模式，改善损耗；且能在发动机直驱模式下，使电动机TM脱挡，降低动力损耗。

下面详细描述本实用新型的用于汽车的混合动力系统可以实现的驱动模式。为便于解释本实用新型的混合动力传动系统的驱动模式，下表1 给出了示例性的驱动模式。

表1

备注：●：闭合；○：断开；■：工作；□：空挡或停机；

1挡：经第一输入轮系输出；2挡：经第二输入轮系输出；3挡：经第三输入轮系输出。

其中，为了便于描述第一输入轮系、第二输入轮系和第三输入轮系在不同组合情况下，可以适用不同动力需求的行驶工况，本实施例中以第一输入轮系的传动比大于第二输入轮系的传动比，且第二输入轮系的传动比大于第三输入轮系的传动比为例进行描述，但第一输入轮系、第二输入轮系和第三输入轮系的传动比不限制于上述情况，可以根据实际情况进行设置。

[停车/停车充电]

当第一连接器C1、第二连接器C2、第三连接器C3和第四连接器C4均处于断开状态，且发动机ICE、发电机GM以及电动机TM均处于停机状态时，汽车处于停车状态。

进一步地，汽车处于停车状态时，如果发现电池电量低，例如电池电量剩余30％-40％时，可以通过电池带动发电机GM启动，发电机GM的第二转子82进一步带动发动机ICE启动，此时，发动机ICE在输入轴40上的扭矩输出用以抵消发电机GM输出的负扭矩，使得发动机ICE处于怠速空转状态，发电机GM的第二转子82与发电机GM的第二定子81相对转动，将发动机 ICE的机械能转化为电能，为电池充电。

[纯电驱动]

闭合第一连接器C1，断开第二连接器C2、第三连接器C3和第四连接器 C4，发动机ICE和发电机GM停机处于空挡状态，电动机TM处于工作状态，并通过第一连接器C1与第一输入轮系连接，经第一输入轮系输出动力，此时，电池为电动机TM提供电力，实现电动机TM 1挡的纯电驱动模式，主要适用于低载、中低速等动力需求较低的行驶工况，例如在市区道路上驾驶。

[串联混动]

闭合第一连接器C1，断开第二连接器C2、第三连接器C3和第四连接器 C4，发动机ICE、发电机GM以及电动机TM可以均处于工作状态，发电机 GM可以为电池充电，电池可以为电动机TM供电，并通过第一连接器C1与输出齿轮55连接，经输出齿轮55输出动力，实现电动机TM 1挡的串联混动模式。

其中，当电池电量充足且能满足电动机TM的输出需求，发动机ICE和发电机GM可以处于空挡或停机状态，此时，汽车处于纯电驱动模式。

当电池电量降低，且不足以满足电动机TM的输出需求时，例如电池电量剩余30％-40％时，电池可以带动发电机GM启动，发电机GM的第二转子 82进一步带动发动机ICE启动，此时，发动机ICE在输入轴40上的扭矩输出用以抵消发电机GM输出的负扭矩，使得发动机ICE处于怠速空转状态，发电机GM的第二转子82与发电机GM的第二定子81相对转动，将发动机 ICE的机械能转化为电能，为电池充电，电池进一步为电动机TM供电并输出动力，此时，汽车处于电动机TM 1挡的串联混动模式，主要适用于低载、中低速等动力需求较低的行驶工况，例如在市区驾驶。

由于以发动机ICE为驱动件的传统汽车，在低载、中低速的行驶工况下，发动机ICE常处于低负荷、低速的工作区域，发动机ICE的油耗以及排放性能差。而本实施例提供的应用混合动力系统的汽车，在低载、中低速行驶工况中，可以在纯电驱动模式以及串联混动模式下交替运行，使得发动机ICE 能间歇性的处于高效稳态输出状态，提高发动机ICE的燃烧效率，降低油耗、改善排放性能。

此外，汽车会有减速或减速停车的需求，比如在市区道路中低速驾驶时遇到行人或红绿灯，驾驶人会频繁减速，在减速过程中，电动机TM可以停止动力输出，此时，电动机TM可以输出负扭矩，即行车轮带动电动机TM 转动，并通过电动机TM的转动将机械能转化为电能为电池充电，回收部分刹车的动力损失，进一步降低油耗。

进一步地，汽车也可以处于临时停车并待机启动状态，比如，汽车在城市道路上遇到行人或红绿灯临时停车，如果电池的电量较低，不足以带动电动机TM启动并以纯电驱动模式运行，可以通过带动发电机GM启动，发电机GM的第二转子82进一步带动发动机ICE启动，此时，发动机ICE在输入轴40上的扭矩输出用以抵消发电机GM输出的负扭矩，使得发动机ICE 处于怠速空转状态，发电机GM的第二转子82与发电机GM的第二定子81 相对转动，将发动机ICE的机械能转化为电能，为电池充电，此模式也可以称为1档停车待机充电模式。

可以理解地，汽车在倒车时，电动机TM与第一输入轮系连接，并经第一输入轮系输出负扭矩，带动汽车倒车，当电池电量不足时，也可以通过发动机ICE和发电机GM为电池充电。

[串并联混动]

(1)、闭合第一连接器C1和第四连接器C4，断开第二连接器C2和第三连接器C3，发动机ICE、发电机GM和电动机TM均处于工作状态，经第一输入轮系将动力输送到输出轮系，并经输出轮系输送至行车轮，实现发动机ICE和发电机GM 1挡、电动机TM 1挡的串并联混动模式，适用于中低速、持续重载等行驶工况。

(2)、闭合第一连接器C1和第二连接器C2，断开第三连接器C3和第四连接器C4，发动机ICE、发电机GM和电动机TM均处于工作状态，发动机ICE和发电机GM的输出动力可以经第二输入轮系耦合并输送至输出轮系，电动机TM的输出动力可以经第一输入轮系输送至输出轮系，两部分动力经输出轮系耦合并输送至行车轮，实现发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机 TM 1挡的串并联混动模式，适用于中速加速、持续重载等行驶工况。

(3)、闭合第一连接器C1和第三连接器C3，断开第二连接器C2和第四连接器C4，发动机ICE、发电机GM和电动机TM均处于工作状态，发动机ICE和发电机GM的输出动力可以经第三输入轮系耦合并输送至输出轮系，电动机TM的输出动力可以经第一输入轮系输送至输出轮系，两部分动力经输出轮系耦合并输送至行车轮，实现发动机ICE和发电机GM 3挡、电动机 TM 1挡的串并联混动模式，适用于中高速加速、持续重载等行驶工况。

(4)、闭合第二连接器C2和第四连接器C4，断开第一连接器C1和第三连接器C3，发动机ICE、发电机GM和电动机TM均处于工作状态，发动机ICE、发电机GM和电动机TM的输出动力由第二输入轮系耦合，并经输出轮系输送至行车轮，实现发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 2挡的串并联混动模式，适用于中高速加速、中高速稳态、持续重载等行驶工况。

(5)、闭合第三连接器C3和第四连接器C4，断开第一连接器C1和第二连接器C2，发动机ICE、发电机GM和电动机TM均处于工作状态，发动机ICE、发电机GM和电动机TM的输出动力由第三输入轮系耦合，并经输出轮系输送至行车轮，实现发动机ICE和发电机GM 3挡、电动机TM 3挡的串并联混动模式，适用于中高速加速、高速稳态、持续重载等行驶工况。

在串并联混合驱动模式下，发电机GM可以输出负扭矩，以提升发动机 ICE的燃烧效率，使发动机ICE处于高效稳定的动力输出状态，发动机ICE 输出动力的一部分可以输送至发电机GM，并转化为电能为电池充电，一部分可以直接输送至电动机TM，用于驱动电动机TM转动，其余的输出动力可以直接经输送至输出轮系。

[并联混动]

(1)、闭合第一连接器C1和第四连接器C4，断开第二连接器C2和第三连接器C3，发动机ICE和发电机GM处于工作状态，电动机TM处于停机或空挡状态，发动机ICE和发电机GM的输出动力经第一输入轮系耦合并输送到输出轮系，实现发动机ICE和发电机GM 1挡、电动机TM停机或空挡的并联混动模式，适用于中低速、重载等行驶工况。

(2)、闭合第二连接器C2，断开第一连接器C1、第三连接器C3和第四连接器C4，发动机ICE和发电机GM均处于工作状态，电动机TM处于停机或空挡状态，发动机ICE和发电机GM的输出动力可以经第二输入轮系耦合并输送至输出轮系，实现发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM空挡的并联混动模式，适用于中高速持续稳态、重载等行驶工况。

由于第四连接器C4断开，电动机TM脱挡，不会消耗动力为电池充电，动力损耗低，提高了发动机ICE的燃烧效率，改善了发动机ICE燃油经济性。

(3)、闭合第三连接器C3，断开第一连接器C1、第二连接器C2和第四连接器C4，发动机ICE和发电机GM均处于工作状态，电动机TM处于停机或空挡状态，发动机ICE和发电机GM的输出动力可以经第三输入轮系耦合并输送至输出轮系，实现发动机ICE和发电机GM3挡、电动机TM空挡的并联混动模式，适用于持续高速、超高速等行驶工况。

由于第四连接器C4断开，电动机TM脱挡，不会消耗动力为电池充电，动力损耗低，提高了发动机ICE的燃烧效率，改善了发动机ICE燃油经济性。

在并联混动模式下，发动机ICE处于高效稳定的动力输出状态，并为行车轮输出动力，发电机GM可以接收发动机ICE的输出动力并为电池充电，也可以在行车轮动力需求突然增大时提供瞬时动力。

[发动机直驱]

(1)、闭合第一连接器C1和第四连接器C4，断开第二连接器C2和第三连接器C3，发动机ICE处于工作状态，发电机GM和电动机TM均处于停机或空挡状态，发动机ICE的输出动力可以经第一输入轮系输送至输出轮系，实现发动机ICE 1挡，发电机GM和电动机TM空挡的发动机直驱模式，适用于中低速、重载等行驶工况。

(2)、闭合第二连接器C2，断开第一连接器C1、第三连接器C3和第四连接器C4，发动机ICE均处于工作状态，发电机GM和电动机TM均处于停机或空挡状态，发动机ICE的输出动力可以经第二输入轮系输送至输出轮系，实现发动机ICE 2挡、发电机GM和电动机TM空挡的发动机直驱模式，适用于中高速持续稳态、重载等行驶工况。

由于第四连接器C4断开，电动机TM脱挡，不会消耗动力为电池充电，动力损耗低，提高了发动机ICE的燃烧效率，改善了发动机ICE燃油经济性。

(3)、闭合第三连接器C3，断开第一连接器C1、第二连接器C2和第四连接器C4，发动机ICE均处于工作状态，发电机GM和电动机TM处于停机或空挡状态，发动机ICE的输出动力可以经第三输入轮系输送至输出轮系，实现发动机ICE 3挡、发电机GM和电动机TM空挡的发动机直驱模式，适用于持续高速、超高速等行驶工况。

由于第四连接器C4断开，电动机TM脱挡，不会消耗动力为电池充电，动力损耗低，提高了发动机ICE的燃烧效率，改善了发动机ICE燃油经济性。

在发动机直驱模式下，发动机ICE处于高效稳定的动力输出状态，并为行车轮输出动力。

可知，驾驶人员可以根据不同动力需求的行驶工况选择不同的驱动模式，比如以纯电驱动或串联混动模式以满足低载、低速等动力需求较低的行驶工况，或者以串并联混动、并联混动或发动机直驱模式以满足重载、高速、爬坡等动力需求较高的行驶工况。

下面详细描述本实用新型的用于汽车的混合动力系统在根据不同动力需求换挡时的工作情况，示例性地：

(1)、混合动力系统可以从发动机ICE和发电机GM 1挡、电动机TM 1挡的串并联混动模式转为发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 2挡的串并联混动模式。

具体地，首先发动机ICE和发电机GM卸载，并通过电动机TM增扭补偿发动机ICE和发电机GM卸载的扭矩损失，断开第四连接器C4；然后通过发电机GM带动发动机ICE转动，直至输入轴40的转速与第二输入齿轮21 的转速相等，闭合第二连接器C2；发动机ICE逐步增扭、电动机TM逐步降扭，此时，混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 1挡的串并联混动模式。

进一步地，电动机TM可以卸载，发动机ICE和/或发电机GM增扭补偿电动机TM扭矩损失，断开第一连接器C1；然后控制电动机TM转速，使其与输入轴40的转速相同，闭合第四连接器C4；此时混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 2挡的串并联混动模式。

(2)、混合动力系统可以从发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 2挡的串并联混动模式转为发动机ICE和发电机GM 3挡、电动机TM 3挡的串并联混动模式。

具体地，首先，电动机TM卸载，发动机ICE和/或发电机GM增扭补偿电动机TM卸载的扭矩损失，断开第四连接器C4；然后控制电动机TM转速，使其与第一输入齿轮11的转速相同，闭合第一连接器C1；此时混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 1挡的串并联混动模式。

然后，发动机ICE和发电机GM同时卸载，通过电动机TM增扭补偿发动机ICE、发电机GM卸载的扭矩损失，断开第二连接器C2；然后通过发电机GM带动发动机ICE转动，直至输入轴40的转速与第三输入齿轮31的转速相同，闭合第三连接器C3；发动机ICE逐步增扭、电动机TM逐步降扭，此时混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 3挡、电动机TM 1挡的串并联混动模式。

进一步地，电动机TM卸载，发动机ICE和/或发电机GM增扭补偿电动机TM扭矩损失，断开第一连接器C1；然后控制电动机TM转速，使其与输入轴40的转速相同，闭合第四连接器C4；此时混合动力系统处于发动机ICE 和发电机GM 3挡、电动机TM 3挡的串并联混动模式。

(3)、混合动力系统可以从发动机ICE和发电机GM 3挡、电动机TM 3挡的串并联混动模式转为发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 2挡的串并联混动模式。

具体地，首先，电动机TM卸载，发动机ICE和/或发电机GM增扭补偿电动机TM扭矩损失，断开第四连接器C4；然后控制电动机TM转速，使其与第一输入齿轮11的转速相同，闭合第一连接器C1；此时混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 3挡、电动机TM 1挡的串并联混动模式。

然后，发动机ICE和发电机GM同时卸载，通过电动机TM增扭补偿发动机ICE和发电机GM的扭矩损失，断开第三连接器C3；然后通过发电机 GM带动发动机ICE转动，直至输入轴40的转速与第二输入齿轮21的转速相等，闭合第二连接器C2；此时混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 1挡的串并联混动模式。

进一步地，电动机TM卸载，发动机ICE和/或发电机GM增扭补偿电动机TM扭矩损失，断开第一连接器C1；然后控制电动机TM转速，使其与输入轴40的转速相同，闭合第四连接器C4；此时混合动力系统处于发动机ICE 和发电机GM 2挡、电动机TM 2挡的串并联混动模式。

(4)、混合动力系统可以从发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 2挡的串并联混动模式转为发动机ICE和发电机GM 1挡、电动机TM 1挡的串并联混动模式。

具体地，首先电动机TM卸载，发动机ICE和/或发电机GM增扭补偿电动机TM卸载的扭矩损失，断开第四连接器C4；然后控制电动机TM的转速，使其与第一输入齿轮11的转速相等，闭合第一连接器C1；此时，混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 1挡的串并联混动模式。

进一步地，发动机ICE和发电机GM同时卸载，电动机TM增扭补偿发动机ICE和发电机GM的扭矩损失，断开第二连接器C2；然后控制电动机 TM转速，使其输入轴40的转速相同，闭合第四连接器C4；发动机ICE逐步增扭、电动机TM逐步降扭，此时混合动力系统处于发动机ICE和发电机 GM 1挡、电动机TM 1挡的串并联混动模式。

(5)、混合动力系统可以从发动机ICE和发电机GM 1挡、电动机TM 空挡的并联混动模式转为发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM空挡的并联混动模式。

具体地，电动机TM启动，发动机ICE和发电机GM卸载，并通过电动机TM增扭补偿发动机ICE和发电机GM卸载的扭矩损失，断开第四连接器 C4；然后通过发电机GM带动发动机ICE转动，直至输入轴40的转速与第二输入齿轮21的转速相等，闭合第二连接器C2；此时，混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 1挡的串并联混动模式。

进一步地，发动机ICE逐步增扭、电动机TM逐步降扭，直至电动机TM 无动力输出或停机，断开第一连接器C1，此时，混合动力系统处于发动机ICE 和发电机GM 2挡、电动机TM空挡的并联混动模式。

(6)、混合动力系统可以从发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 空挡的并联混动模式转为发动机ICE和发电机GM 3挡、电动机TM空挡、的并联混动模式。

具体地，电动机TM启动，并控制电动机TM转速，使其与第一输入齿轮11的转速相同，闭合第一连接器C1；发动机ICE和发电机GM卸载，并通过电动机TM补偿发动机ICE和发电机GM的扭矩损失，断开第二连接器 C2；然后通过发电机GM带动发动机ICE转动，直至输入轴40的转速与第三输入齿轮31的转速相等，闭合第三连接器C3；此时，混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 3挡、电动机TM 1挡的串并联混动模式。

进一步地，发动机ICE逐步增扭、电动机TM逐步降扭，直至电动机TM 无动力输出或停机，断开第一连接器C1，电动机TM无动力输出或停机，此时，混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 3挡、电动机TM空挡的并联混动模式。

(7)混合动力系统可以从发动机ICE和发电机GM 3挡、电动机TM空挡的并联混动模式转为发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM空挡的并联混动模式。

具体地，电动机TM启动，并控制电动机TM转速，使其与第一输入齿轮11的转速相同，闭合第一连接器C1；发动机ICE和发电机GM卸载，并通过电动机TM补偿发动机ICE和发电机GM的扭矩损失，断开第三连接器 C3；然后通过发电机GM带动发动机ICE转动，直至输入轴40的转速与第二输入齿轮21的转速相等，闭合第二连接器C2；此时，混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 1挡的串并联混动模式。

进一步地，发动机ICE逐步增扭、电动机TM逐步降扭，直至电动机TM 无动力输出或停机，断开第一连接器C1，电动机TM无动力输出或停机，此时，混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM空挡的并联混动模式。

(8)混合动力系统可以从发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM空挡的并联混动模式转为发动机ICE和发电机GM 1挡、电动机TM空挡的并联混动模式。

具体地，电动机TM启动，并控制电动机TM转速，使其与第一输入齿轮11的转速相同，闭合第一连接器C1；发动机ICE和发电机GM卸载，并通过电动机TM补偿发动机ICE和发电机GM的扭矩损失，断开第二连接器 C2；然后通过发电机GM带动发动机ICE转动，直至输入轴40的转速与第一输入齿轮11的转速相等，闭合第四连接器C4；发动机ICE逐步增扭、电动机TM逐步降扭，直至电动机TM无动力输出或停机，此时，混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 1挡、电动机TM空挡的并联混动模式。

(9)混合动力系统从发动机ICE 1挡、发电机GM和电动机TM空挡的发动机直驱模式转为发动机ICE 2挡、发电机GM和电动机TM空挡的发动机直驱模式，从发动机ICE 2挡、发电机GM和电动机TM空挡的发动机直驱模式转为发动机ICE 3挡、发电机GM和电动机TM空挡的发动机直驱模式，从发动机ICE 3挡、发电机GM和电动机TM空挡的发动机直驱模式转为发动机ICE 2挡、发电机GM和电动机TM空挡的发动机直驱模式，以及从发动机ICE 2挡、发电机GM和电动机TM空挡的发动机直驱模式转为发动机ICE 1挡、发电机GM和电动机TM空挡的发动机直驱模式与上述并联混动模式的换挡方式相同，不再叙述。

进一步的，混合动力系统也可以实现各个驱动模式之间的换挡操作，示例性地：

(1)、当混合动力系统处于串并联混动模式，假如需要转为相应的并联混动模式时，可以直接卸载电动机TM，或者进一步的断开第一连接器C1或第四连接器C4。

比如，当混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 1挡、电动机TM 1 挡的串并联混动模式，卸载电动机TM后，混合动力系统可以转为发动机ICE 和发电机GM 1挡、电动机TM1挡的并联混动模式。

当混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 2挡的串并联混动模式时，可以卸载电动机TM并断开第四连接器C4，混合动力系统可以转为发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM空挡的并联混动模式。

当混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 1挡的串并联混动模式时，可以卸载电动机TM，并断开第一连接器C1，混合动力系统可以转为发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM空挡的并联混动模式。

(2)、当混合动力系统处于串并联混动模式，假如需要转为相应的发动机直驱模式时，可以卸载发电机GM和电动机TM，或者进一步的断开第一连接器C1或第四连接器C4。

比如，当混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 1挡、电动机TM 1 挡的串并联混动模式，卸载发电机GM和电动机TM后，混合动力系统可以转为发动机ICE 1挡、发电机GM和电动机TM空挡的发动机直驱模式。

当混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 2挡的串并联混动模式时，可以卸载发电机GM和电动机TM，并通过发动机ICE 补偿发电机GM和电动机TM的扭矩损失，然后断开第四连接器C4，混合动力系统可以转为发动机ICE 2挡、发电机GM和电动机TM空挡的发动机直驱模式。

当混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 1挡的串并联混动模式时，可以卸载发电机GM和电动机TM，并通过发动机ICE 补偿发电机GM和电动机TM的扭矩损失，然后断开第一连接器C1，混合动力系统可以转为发动机ICE 2挡、发电机GM和电动机TM空挡的发动机直驱模式。

(3)、当混合动力系统处于并联混动模式，且需要转为相应的串并联混动模式

比如，当混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 空挡的并联混动模式时，启动电动机TM，并控制电动机TM转速与第一输入齿轮11的转速相同，闭合第一连接器C1，混合动力系统可以转为发动机 ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 1挡的串并联混动模式。当控制电动机 TM转速与输入轴40的转速相同时，可以闭合第四连接器C4，混合动力系统转为发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 2挡的串并联混动模式。

当混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 1挡、电动机TM1的并联混动模式时，启动电动机TM，混合动力系统可以转为发动机ICE和发电机 GM 1挡、电动机TM 1挡的串并联混动模式。

(4)、当混合动力系统处于发动机直驱模式，且需要转为相应的串并联混动模式

比如，当混合动力系统处于发动机ICE 2挡、发电机GM和电动机TM 空挡的发动机直驱模式时，启动发电机GM和电动机TM，并控制电动机TM 转速与第一输入齿轮11的转速相同，闭合第一连接器C1，混合动力系统可以转为发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 1挡的串并联混动模式。当控制电动机TM转速与输入轴40的转速相同时，可以闭合第四连接器C4，混合动力系统转为发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 2挡的串并联混动模式。

当混合动力系统处于发动机ICE 1挡、发电机GM和电动机TM空挡的发动机直驱模式时，可以启动发电机GM和电动机TM，混合动力系统转为发动机ICE和发电机GM 1挡、电动机TM 1挡的串并联混动模式。

(5)、当混合动力系统处于并联混动模式，且需要转为串联混动模式或纯电驱动模式

比如，当混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 空挡的并联混动模式时，可以启动电动机TM并控制电动机TM转速，使其与第一输入齿轮11的转速相同，并闭合第一连接器C1，此时，混合动力系统转为发动机ICE和发电机GM 2挡，电动机TM 1挡的串并联混动模式。

然后断开第二连接器C2，通过电动机TM补偿发动机ICE和发电机GM 的扭矩损失，混合动力系统可以转为串联混动模式。

进一步地，如果闭合第一连接器C1后，卸载发动机ICE和发电机GM，混合动力系统可以转为纯电驱动模式。

当混合动力系统处于发动机ICE和发电机GM 1挡、电动机TM 1的并联混动模式时，可以启动电动机TM，此时，混合动力系统转为发动机ICE 和发电机GM 1挡，电动机TM 1挡的串并联混动模式。

可以断开第四连接器C4，此时混合动力系统转为串联混动模式。

进一步地，可以卸载发动机ICE和发电机GM，混合动力系统可以转为纯电驱动模式。

(6)、当混合动力系统处于发动机直驱模式，且需要转为串联混动模式或者纯电驱动模式

比如，当混合动力系统处于发动机ICE 3挡、发电机GM和电动机TM 空挡的发动机直驱模式时，可以启动发电机GM和电动机TM，并控制电动机TM的转速，使其与第一输入齿轮11的转速，并闭合第一连接器C1，此时，混合动力系统转为发动机ICE和发电机GM 3挡、电动机TM 1挡的串并联混动模式。

然后断开第三连接器C3，通过电动机TM补偿发动机ICE和发电机GM 的扭矩损失，混合动力系统可以转为串联混动模式。

进一步地，如果闭合第一连接器C1后，卸载发动机ICE和发电机GM，混合动力系统可以转为纯电驱动模式。

当混合动力系统处于发动机ICE 1挡、发电机GM和电动机TM空挡的发动机直驱模式时，可以启动发电机GM和电动机TM，此时，混合动力系统转为发动机ICE和发电机GM 1挡，电动机TM 1挡的串并联混动模式。

可以断开第四连接器C4，此时混合动力系统转为串联混动模式。

进一步地，可以卸载发动机ICE和发电机GM，混合动力系统可以转为纯电驱动模式。

(7)当混合动力系统处于串联混动模式

可以通过卸载发动机ICE和发电机GM，使混合动力系统处于纯电驱动模式，同样的，当混合动力系统处于纯电驱动模式，可以通过启动发动机ICE 和发电机GM，使混合动力系统处于串联混动模式。

或者，可以通过电动机TM控制输入轴40转速使其与电动机TM的转速相同，并闭合第四连接器C4，使得混合动力系统转为发动机ICE和发电机 GM 1挡、电动机TM 1挡的串并联混动系统；也可以控制发电机GM转速使其与第二输入齿轮21或者第三输入齿轮31的转速相同，闭合第二连接器C2 或第三连接器C3，实现混合动力系统发动机ICE和电动机TM 2挡或3挡、电动机TM 1挡的串并联混动模式。

也可以在闭合第二连接器C2或第三连接器C3后，断开第一连接器C1 并闭合第四连接器C4，混合动力系统可以在发动机ICE和发电机GM 2挡、电动机TM 2挡或者发动机ICE和发电机GM 3挡、电动机TM 3挡的串并联驱动模式。

同样，也可以在闭合第二连接器C2或第三连接器C3后，使电动机TM 卸载并断开第一连接器C1，混合动力系统转为发动机ICE和发电机GM 2挡或3挡、电动机TM空挡的并联混动模式。

最后，也可以在闭合第二连接器C2或第三连接器C3后，使发电机GM 和电动机TM卸载，混合动力系统转为发动机ICE 2挡或3挡、发电机GM 和电动机TM空挡的发动机直驱模式。

可知，发动机ICE、发电机GM和电动机TM可以相互补偿换挡过程中的动力损失，防止在换挡过程中动力输出中断，使得各个驱动模式内以及各个驱动模式之间的换挡平稳进行。

本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。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方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种混合动力传动系统，其特征在于，包括：

用于与发动机相连的输入轴，所述输入轴还用于与发电机固定相连，且所述输入轴上设有用于与电动机连接或断开的第四连接器；

第一输入轮系，所述第一输入轮系包括：第一输入齿轮和第一连接器，所述第一输入齿轮的轴线与所述输入轴同轴设置，所述第一连接器用于连接在所述第一输入齿轮和所述电动机之间，以使所述第一输入齿轮与所述电动机连接或断开；

第二输入轮系，所述第二输入轮系包括：第二输入齿轮和第二连接器，所述第二输入齿轮的轴线与所述输入轴同轴设置，所述第二连接器用于连接在所述第二输入齿轮和所述发电机之间，并使所述第二输入齿轮与所述发电机连接或断开；

输出轮系，用于与所述第一输入齿轮和所述第二输入齿轮中的至少一者连接并输出动力。

2.根据权利要求1所述的混合动力传动系统，其特征在于，所述输出轮系包括：第一中间齿轮、第二中间齿轮和输出齿轮；

所述第一中间齿轮和所述第二中间齿轮同轴设置，所述第一中间齿轮和所述第一输入齿轮啮合传动，所述第二中间齿轮和所述第二输入齿轮啮合传动；

所述第一中间齿轮和所述第二中间齿轮中的一者和所述输出齿轮啮合传动，以使所述输出齿轮输出动力。

3.根据权利要求2所述的混合动力传动系统，其特征在于，所述混合动力传动系统还包括：第三输入轮系；

所述第三输入轮系包括：第三输入齿轮和第三连接器，所述第三输入齿轮的轴线与所述输入轴同轴设置，所述第三连接器用于连接在所述第三输入齿轮和所述发电机之间，并使所述第三输入齿轮与所述发电机连接或断开；

所述输出轮系还包括：第三中间齿轮，所述第三中间齿轮和所述第三输入齿轮啮合传动；

所述第一中间齿轮、所述第二中间齿轮和所述第三中间齿轮中的一者和所述输出齿轮啮合传动，以使所述输出齿轮输出动力。

4.根据权利要求3所述的混合动力传动系统，其特征在于，所述第四连接器、所述第一连接器、所述第二连接器以及所述第三连接器均为离合器。

5.根据权利要求3所述的混合动力传动系统，其特征在于，所述输出轮系还包括：第四中间齿轮；

所述第四中间齿轮与所述第一中间齿轮同轴设置，所述第一中间齿轮、所述第二中间齿轮、所述第三中间齿轮和所述第四中间齿轮中的一者和所述输出齿轮啮合传动，以使所述输出齿轮输出动力。

6.根据权利要求2所述的混合动力传动系统，其特征在于，所述混合动力传动系统还包括：差速器，所述差速器的一端与所述输出齿轮相连，所述差速器另一端用于与行走轮相连。

7.一种混合动力系统，其特征在于，包括：发动机、发电机、电动机以及权利要求1-6任一项所述的混合动力传动系统；

所述发动机与所述输入轴相连，所述发电机与所述输入轴相连，所述电动机通过所述第四连接器与所述输入轴连接或断开。

8.根据权利要求7所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统还包括：电池；

所述发电机与所述电动机均用于与所述电池连接，以驱动所述发电机与所述电动机，或者分别为所述电池充电。

9.根据权利要求7所述的混合动力系统，其特征在于，所述电动机包括：第一定子和第一转子，所述输入轴通过所述第四连接器与所述第一转子相连；

所述发电机包括：第二定子和第二转子，所述输入轴与所述第二转子固定相连。

10.一种汽车，其特征在于，包括：行走轮、转轴以及权利要求7-9任一项所述的混合动力系统，所述行走轮与所述转轴相连，所述混合动力系统与所述转轴相连，所述混合动力系统中的所述输出轮系通过所述转轴向所述行走轮输出动力。

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