CN216833195U - 一种混合动力系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种混合动力系统，该系统包括发动机、电机、输入轴、输出轴、离合器，所述输入轴与所述发动机相连，且所述输入轴与所述输出轴之间传动连接，所述输入轴与所述输出轴之间连接有使所述发动机具有两挡输出的齿轮；所述电机包括第一电机和第二电机，所述第一电机与第一电机轴连接，所述第二电机与第二电机轴连接，所述第一电机轴与所述输出轴传动连接，所述第二电机轴与所述输入轴传动连接；所述离合器包括第一离合器和第二离合器，所述第一离合器和所述第二离合器设置在所述输入轴与所述输出轴的至少其中之一上。本实用新型仅通过设置两个离合器和两个电机就能实现多种驱动模式。

Description

一种混合动力系统

技术领域

本实用新型涉及混合动力技术领域，具体涉及一种混合动力系统。

背景技术

混合动力车辆的混动方式主要有串联、并联和混联三种类型，其中，串联型驱动系统指的是，将发动机和电机(通常为发电/电动一体机)串联起来，发动机只负责带动处于电动机(也称驱动电机)状态的电机发电，由处于电动机状态的电机负责驱动车辆；并联型驱动系统指的是，电机和发动机处于并列关系，发动机既能给电机提供电能，也能直接驱动车辆，电机处于电动机状态下时，可直接驱动车辆，直接驱动车辆的方式包括单独驱动车辆或辅助发动机驱动车辆；混联型驱动系统指的是，发动机与电机之间既可以按串联型驱动系统的形式工作，也可以按并联型驱动系统的形式工作。在车辆行驶过程中，无论使用哪种混动方式，发动机与电机工作时，均具有各自的最优工作区间，而发动机的最优工作区间范围相对窄，电机的最优工作区间范围相对宽，想要使发动机的工作点落入最优工作区间或电机和发动机的工作点同时落入最优工作区间，是很难达到或长时间维持的一件事情；在最优工作区间内，发动机的油耗具有最高性价比，电机的能量消耗具有最高性价比。

目前，混联型驱动系统通常采用的是设置一个单挡发动机和一个单挡电机，或是一个两挡发动机加一个单挡电机，或是一个三挡发动机加三挡电机的布置方案，以完成驱动作业。这些布置方案的特点如下：

1、单挡发动机加单挡电机的方案，其对应的结构紧凑简单，具有空间优势和成本优势，但由于发动机和电机只有单个挡位，发动机和电机的工作点很难落入各自的最优工作区间内(尤其是中高车速时，基本只有串联增程模式一种选择具有经济性)，具有整车油耗性价比低的缺点。

2、两挡发动机加单挡电机的方案，其对应的结构能使发动机在运行过程中能有更长的时间和更大的可能性在最优工作区间内工作，可由于只有一个驱动电机挡，电机的工作点在此结构中还是无法总落于最优工作区间内。

3、三挡发动机和三挡驱动电机的方案，其对应结构虽然能使电机和发动机总是于最优工作区间内工作，从而解决油耗问题，但其结构往往十分复杂，设计成本高昂且布置困难，性价比低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑、空间利用率高且性价比高的混合动力系统。

本实用新型提供的混合动力系统包括发动机、电机、输入轴、输出轴、离合器，所述输入轴与所述发动机相连，且所述输入轴与所述输出轴之间传动连接，所述输入轴与所述输出轴之间连接有使所述发动机具有两挡输出的齿轮；

所述电机包括第一电机和第二电机，所述第一电机与第一电机轴连接，所述第二电机与第二电机轴连接，所述第一电机轴与所述输出轴传动连接，所述第二电机轴与所述输入轴传动连接；

所述离合器包括第一离合器和第二离合器，所述第一离合器和所述第二离合器设置在所述输入轴与所述输出轴的至少其中之一上。

可选地，所述第一离合器和所述第二离合器中至少一者设置在位于所述输入轴与所述输出轴上的齿轮之间。

可选地，所述输出轴上设有一挡从动齿轮和二挡从动齿轮，所述输入轴上设有一挡主动齿轮和二挡主动齿轮，所述一挡主动齿轮与所述一挡从动齿轮相啮合，所述二挡主动齿轮与所述二挡从动齿轮相啮合；

所述第一离合器闭合时，所述输入轴、所述一挡主动齿轮、所述一挡从动齿轮和所述输出轴组成传递路径，所述第二离合器闭合时，所述输入轴、所述二挡主动齿轮、所述二挡从动齿轮和所述输出轴组成传递路径。

可选地，所述一挡主动齿轮与所述第一离合器连接，所述第一离合器设置在所述输入轴上。

可选地，所述一挡从动齿轮与所述第一离合器连接，所述第一离合器设在所述输出轴上。

可选地，所述二挡主动齿轮与所述第二离合器连接，所述第二离合器设置在所述输入轴上。

可选地，所述二挡从动齿轮与所述第二离合器连接，所述第二离合器设在所述输出轴上。

可选地，所述输入轴的外周侧设有第一挡输入轴和第二挡输入轴，所述第一挡输入轴、所述第二挡输入轴、所述输入轴共轴，所述输出轴上设有一挡从动齿轮和二挡从动齿轮，所述第一挡输入轴上设有一挡主动齿轮，所述第二挡输入轴上设有二挡主动齿轮，所述第一离合器连接所述第一挡输入轴，所述第二离合器连接所述第二挡输入轴。

可选地，所述输出轴上设有第一电机从动齿轮，所述第一电机轴连接第一电机主动齿轮，所述第一电机主动齿轮与所述第一电机从动齿轮相连接。

可选地，所述第二电机轴连接第二电机主动齿轮，所述输入轴上设置有第二电机从动齿轮，所述第二电机从动齿轮与所述第二电机主动齿轮相连接。

通过将输入轴与发动机相连，并设置一输出轴，在输出轴与输入轴之间设置使发动机具有两挡输出的主从动齿轮，并使第一电机能以输出轴作为中间轴对外输出扭矩，使第二电机能以输入轴和输出轴作为中间轴对外输出扭矩，本实用新型的有益效果如下：

1、仅通过设置两个离合器和两个电机就能实现多种驱动模式；同时，由于设置了两挡发动机和两个电机，应用本实用新型的车辆在行驶过程中，发动机和电机均拥有较高的落在最优工作区间内的可能性和较长的在最优工作区间内工作的时间，具有极佳的车辆系统动力性和经济性；

2、由于发动机和两个电机都需要经中间轴才能对外输出扭矩，本实用新型能通过控制电机和发动机对外输出的渐增或渐减以实现无动力中断切换，有利于提高车辆的驾驶舒适性。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中的混合动力系统的结构示意图。

图2为本实用新型实施例1的混合动力系统在不同模式下各部件是否工作的示意图。

图3为本实用新型实施例2中的混合动力系统的结构示意图。

图4为本实用新型一可选方案中混合动力系统的结构示意图。

附图标记说明

1-发动机，2-第一离合器，3-第二离合器，4-一挡从动齿轮，5-第一电机，6-第一电机轴，7-第一电机主动齿轮，8-差速器齿圈，9-差速器，10-二挡从动齿轮，11-输出轴，12-输出齿轮，13-输入轴，14-第二电机从动齿轮，15-第二电机主动齿轮，16-第二电机轴，17-第二电机，18-二挡主动齿轮，19-一挡主动齿轮，20-第二挡输入轴，21-第一挡输入轴，22-第一电机从动齿轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

实施例1

如图1所示，本实施例提供的混合动力系统包括输入轴13、输出轴11、差速器9、电机，以及一个发动机1，其中电机包括第一电机5和第二电机17，第一电机5和第二电机17均为单挡电机，且均为发电/电动一体机，在需要将其他能量转换为电能时，第一电机5或第二电机17可作发电机用，在需要将电能转换为机械能时，第一电机5或第二电机17可作驱动电机用。第一电机5和第二电机17分别连接有一个功率转换器，动力电池分别通过高压线束连接于两个功率转换器，以进行驱动或制动能量的传递；第一电机5和第二电机17之间相连，当第二电机17为发电机状态同时第一电机5为驱动电机状态时，第二电机17可以为第一电机5供能，反之亦然。

本实施例中，输入轴13的一端与发动机1直接相连，第二电机17位于输入轴13和发动机1的一侧，输出轴11位于输入轴13和发动机1的另一侧，第一电机5和差速器9位于输出轴11远离输入轴13和发动机1的另一侧，第一电机5、第二电机17和发动机1之间能相互协同，实现多种驱动模式。当然地，本领域技术人员也能根据需要，以适应对应的齿轮啮合空间布置为目标，灵活地调整上述各轴及各电机之间的相对位置关系。

在输入轴13的外周，由远到近依次罩设有空心的第一挡输入轴21和第二挡输入轴20，输入轴13、第一挡输入轴21和第二挡输入轴20共轴设置，且彼此之间存在缝隙(相当于第二挡输入轴20空套在输入轴13上，第一挡输入轴21空套在第二挡输入轴20上)；第二挡输入轴20具有位于第一挡输入轴21和输入轴13之间的结构，以及伸出于第一挡输入轴21两端的部分；于输入轴13远离发动机1的一端上，固定设置有一第二电机从动齿轮14，于第一挡输入轴21远离发动机1的一端上，固定设置有一一挡主动齿轮19，于第二挡输入轴20远离发动机1的一端上，固定设置有一二挡主动齿轮18。

承上述，于输入轴13上，具体为其靠近发动机1的一端上，设有一个离合器，该离合器为双离合器，包括第一离合器2和第二离合器3，第一离合器2与第二离合器3集成设计；当第一离合器2处于闭合状态时，输入轴13和第一挡输入轴21之间间接相连，能彼此传动，当第二离合器3处于闭合状态时，输入轴13和第二挡输入轴20之间间接相连，能彼此传动。本实施例中，一挡主动齿轮19和二挡主动齿轮18分别与对应齿轮(见下述)相啮合以形成不同的传动比，使发动机1在对外输出时具有两个可调的挡位；具体地，一挡主动齿轮19对应为发动机1输出的高挡，二挡主动齿轮18对应为发动机1输出的低挡；一挡主动齿轮19、二挡主动齿轮18和第二电机从动齿轮14之间相协同，能将发动机1传至输入轴13的动力传递给混合动力系统中的其他部件。

更为详细的描述是，第二电机17外设有第二电机轴16和第二电机主动齿轮15，第二电机17的转子通过键或焊接或一体设置的方式与第二电机轴16固定连接，第二电机主动齿轮15通过花键或焊接或一体设置的方式与第二电机轴16固定连接，并与输入轴13上的第二电机从动齿轮14相啮合。与一挡主动齿轮19和二挡主动齿轮18对应的是，输出轴11上通过花键或焊接或一体设置的方式固定设置有输出齿轮12、二挡从动齿轮10和一挡从动齿轮4，其中二挡从动齿轮10与二挡主动齿轮18相啮合，一挡从动齿轮4与一挡主动齿轮19相啮合；同时，差速器9上通过焊接或螺栓连接设有差速器齿圈8，差速器齿圈8与输出齿轮12相啮合，一挡从动齿轮4与一挡主动齿轮19相啮合，第一电机5外设有第一电机轴6和第一电机主动齿轮7，第一电机5的转子通过键或焊接或一体设置的方式与第一电机轴6固定连接，第一电机主动齿轮7通过花键或焊接或一体设置的方式与第一电机轴6固定连接，并与二挡从动齿轮10相啮合。

基于上述结构，本实施例所提供的混合动力系统能具有如图2所示的两种发动机直驱挡模式、一种纯电驱动模式，六种并联驱动模式、以及串联增程模式、制动能量回收模式和驻车发电模式；其中各模式的详细介绍如下：

发动机直驱挡模式尤其适用于车辆处于中高车速时，能使发动机在此模式下具有极高的进入最优工作区间的可能性，以及较长的在最优工作区间内工作的工作时长，并避免使用串联增程模式，从而避免能量发生转化损失；

纯电驱动模式下，由于电机的最优工作区间相对宽，可以通过控制电机的各项参数以使其处于最优工作区间内，以确保传动效率；

六种并联驱动模式中，第一电机5、第二电机17和发动机1的两个挡位分别依次组合，以使车辆具备强劲的动力性；同时，通过根据扭矩总输出要求来分配电机和发动机各自需输出的扭矩，六种并联驱动模式能使电机和发动机尽可能地同时处于最优工作区间内，覆盖适用于车辆的较多工况；

串联增程模式尤其适用于车辆在城市道路中低速行驶的工况，或中高速巡航馈电充电工况，或高效拓展PHEV(插电式混合动力汽车)续航里程的情况；

制动能量回收模式能保证车轮行驶过程中，各个速度段的制动能力均能被充分利用；

驻车发电模式能够在电池SOC(电池荷电状态，可视作电池电量)较低时，在诸如等红绿灯或停车馈电等情况下给电池充电，确保车辆续航里程，或确保车内电器不至于因低电量而停止运行。

具体地，在纯电模式中，车辆由第一电机5单电机驱动行驶，第一离合器2和第二离合器3均处于断开状态，第一电机5将驱动第一电机主动齿轮7转动并输出扭矩，并带动二挡从动齿轮10转动，从而使输出轴11转动，输出齿轮12转动，差速器齿圈8转动，从而将扭矩传递至差速器9，最终驱动车辆运动；其对应的功率流为：第一电机5→第一电机主动齿轮7→二挡从动齿轮10→输出轴11→输出齿轮12→差速器齿圈8→差速器9。

在发动机直驱低挡模式中，车辆由发动机1直接驱动，第二离合器3闭合，第一离合器2断开，发动机1的动力源通过第二离合器3输出，其对应的功率流为：发动机1→第二离合器3→第二挡输入轴20→二挡主动齿轮18→二挡从动齿轮10→输出轴11→输出齿轮12→差速器齿圈8→差速器9。

在发动机直驱高挡模式中，车辆由发动机1直接驱动，第一离合器2闭合，第二离合器3断开，发动机1的动力源通过第一离合器2输出，其对应的功率流为：发动机1→第一离合器2→第一挡输入轴21→一挡主动齿轮19→一挡从动齿轮4→输出轴11→输出齿轮12→差速器齿圈8→差速器9。

需要说明的是，在发动机直驱低挡或高挡模式中，当发动机1输出为车辆驱动所需输出时，发动机1输出的功率不经电功率转化，均用于车辆驱动，此时第一电机5和第二电机17处于停机状态，当发动机1输出高于车辆驱动所需输出时，可将发动机1输出的多余机械能通过第一电机5或第二电机17至少一者转化为电能进而储存起来。

在并联驱动一至四模式中，车辆由发动机1加第一电机5或第二电机17驱动行驶，其中发动机1处于高挡或低挡(即对应于第一离合器2闭合或第二离合器3闭合)，其输出的扭矩大部分直接用于驱动车辆且不经电功率转化；这些模式中，通过控制第一电机5输出的扭矩，能调节发动机1所需输出的扭矩，进而使发动机1在工作时尽可能落入最优工作区间。在并联驱动一模式下，车辆由发动机1加第一电机5驱动行驶，发动机1对外输出处于低挡，第二离合器3闭合，第一离合器2断开，对应的功率流分为两条支路，一条为：发动机1→第二离合器3→第二挡输入轴20→二挡主动齿轮18→二挡从动齿轮10→输出轴11→输出齿轮12→差速器齿圈8→差速器9；另一条为第一电机5→第一电机主动齿轮7→二挡从动齿轮10→输出轴11→输出齿轮12→差速器齿圈8→差速器9。

在并联驱动二模式下，车辆由发动机1加第一电机5驱动行驶，发动机1对外输出处于高挡，第一离合器2闭合，第二离合器3断开，对应的功率流分为两条支路，一条为：发动机1→第一离合器2→第一挡输入轴21→一挡主动齿轮19→一挡从动齿轮4→输出轴11→输出齿轮12→差速器齿圈8→差速器9；另一条与并联驱动一模式中以第一电机5为起点的功率流支路相同。

在并联驱动三模式下，车辆由发动机1加第二电机17驱动行驶，发动机1对外输出处于低挡，第二离合器3闭合，第一离合器2断开，对应的功率流分为两条支路，其中一条支路与并联驱动一模式下以发动机1为起点的支路相同，另一条支路为：第二电机17→第二电机轴16→第二电机主动齿轮15→第二电机从动齿轮14→输入轴13→第二离合器3→第二挡输入轴20→二挡主动齿轮18→二挡从动齿轮10→输出轴11→输出齿轮12→差速器齿圈8→差速器9。

在并联驱动模式四下，车辆由发动机1加第二电机17驱动行驶，发动机1对外输出处于高挡，第一离合器2闭合，第二离合器3断开，对应的功率流分为两条支路，其中一条支路与并联驱动二模式下以发动机1为起点的支路相同，另一条支路为：第二电机17→第二电机轴16→第二电机主动齿轮15→第二电机从动齿轮14→输入轴13→第一离合器2→第一挡输入轴21→一挡主动齿轮19→一挡从动齿轮4→输出轴11→输出齿轮12→差速器齿圈8→差速器9。

在并联驱动五至六模式中，车辆由发动机1、第一电机5和第二电机17驱动行驶，对应的功率流分为三条支路，一条以发动机1为起点、一条以第一电机5为起点、一条以第二电机17为起点。在并联驱动五模式中，第二离合器3闭合，第一离合器2断开，发动机1对外输出为低挡，以发动机1为起点的支路与并联驱动一模式下以发动机1为起点的支路相同，以第二电机17为起点的支路与并联驱动三模式下以第二电机17为起点的支路相同，以第一电机5为起点的支路与并联驱动一模式下以第一电机5为起点的支路相同。

在并联驱动六模式中，发动机1对外输出为高挡，第二离合器3断开，第一离合器2闭合，以发动机1为起点的支路与并联驱动二模式下以发动机1为起点的支路相同，以第二电机17为起点的支路与并联驱动四模式下以第二电机17为起点的支路相同，以第一电机5为起点的支路与并联驱动一模式下以第一电机5为起点的支路相同。

在驻车发电模式中，第一离合器2和第二离合器3均断开，对应的功率流为：发动机1→输入轴13→第二电机从动齿轮14→第二电机主动齿轮15→第二电机轴16→第二电机17，输入第二电机17的机械能将被转换为电能储存入动力电池中。该模式主要用于等红绿灯或停车馈电等工况。当然地，也可采用令发动机1对第一电机5做功，或同时对第一电机5和第二电机17做功，以达到驻车发电目的的设置方案。

在增程模式中，发动机1的输出转速和扭矩能与车辆的驱动力需求解耦，可使发动机1自由工作在最优工作区间内；该模式下，第一电机5作驱动电机工作，第二电机17作电动机工作，对应功率流为：发动机1→输入轴13→第二电机从动齿轮14→第二电机主动齿轮15→第二电机轴16→第二电机17→第一电机5→第一电机主动齿轮7→二挡从动齿轮10→输出轴11→输出齿轮12→差速器齿圈8→差速器9。需要说明的是，在该模式中，在需求功率过大时，也可使动力电池同时为第一电机5供能，以进行输出功率的补充，反之，当输出功率大于需求功率时，多余电能可以同时被存储进动力电池中。

在制动回收模式中，制动所再生出的能量将推动差速器9相对于正常行驶时的功率反向传递，从而实现相对于纯电模式为逆过程的功率流；也即，该模式下的功率流为纯电模式下的功率逆流，能使再生的能量通过功率转换器存储在动力电池中。

实施例2

如图3所示，本实施例中输入轴13、输出轴11、发动机1、差速器9、第一电机5和第二电机17之间的相对位置与实施例1基本相同。第一离合器2与第二离合器3在本实施例中为分体式设置，分别位于输入轴13和输出轴11上；在输入轴13的外周侧，第二电机从动齿轮14、第一离合器2、一挡主动齿轮19和二挡主动齿轮18距离发动机1由近到远地依次设置，其中第二电机从动齿轮14与二挡主动齿轮18分别和输入轴13固定连接，一挡主动齿轮19空套在输入轴13上，与输入轴13之间存在间隙；当第一离合器2闭合时，第一离合器2能使输入轴13与一挡主动齿轮19之间建立间接相连的联动关系，使一挡主动齿轮19能随输入轴13运动而发生转动。本实施例中，一挡主动齿轮19和二挡主动齿轮18分别以对应齿轮相啮合以形成不同的传动比，使发动机1在对外输出时具有两个可调的挡位；具体地，一挡主动齿轮19对应为发动机1输出的高挡，二挡主动齿轮18对应为发动机1输出的低挡。

具体地，第一电机5外设有第一电机轴6和第一电机主动齿轮7，此三者之间的设置与实施例1中相同；第二电机17外设有第二电机轴16和第二电机主动齿轮15，此三者之间的设置与实施例1中相同；差速器9上设有差速器齿圈8，此二者之间的设置与实施例1中相同。在输出轴11的外周侧，自其靠近差速器9的一端到其靠近第一电机5的一端，依次设有输出齿轮12、一挡从动齿轮4、二挡从动齿轮10、第二离合器3和第一电机从动齿轮22，其中输出齿轮12、一挡从动齿轮4和第一电机从动齿轮22固定设置在输出轴11上，二挡从动齿轮10空套在输出轴11上，与输出轴11之间具有间隙，当第二离合器3闭合时，第二离合器3能使输出轴11与二挡从动齿轮10之间建立间接相连的联动关系，使二挡从动齿轮10能随输出轴11运动而发生转动。

为实现第一电机5、第二电机17与发动机1到差速器9的动力传递，对应地，输出齿轮12与差速器齿圈8相啮合，一挡从动齿轮4与一挡主动齿轮19相啮合，二挡从动齿轮10和二挡主动齿轮18相啮合，第一电机主动齿轮7与第一电机从动齿轮22相啮合，在该结构下，本实施例所提供的混合动力系统也具有如图2所示的两种发动机直驱挡模式、一种纯电驱动模式，六种并联驱动模式、以及串联增程模式、制动能量回收模式和驻车发电模式，且各模式下对应的离合器开闭情况与实施例1中相同。

具体地，在纯电模式中，该结构对应的功率流为：第一电机5→第一电机主动齿轮7→第一电机从动齿轮22→输出轴11→输出齿轮12→差速器齿圈8→差速器9。

在发动机直驱低挡模式中，对应的功率流为：发动机1→输入轴13→二挡主动齿轮18→二挡从动齿轮10→第二离合器3→输出轴11→输出齿轮12→差速器齿圈8→差速器9。

在发动机直驱高挡模式中，对应的功率流为：发动机1→输入轴13→第一离合器2→一挡主动齿轮19→一挡从动齿轮4→输出轴11→输出齿轮12→差速器齿圈8→差速器9。

在并联驱动一模式中，功率流分为两条支路，一条支路为：发动机1→输入轴13→二挡主动齿轮18→二挡从动齿轮10→第二离合器3→输出轴11→输出齿轮12→差速器齿圈8→差速器9，另一条支路为：第一电机5→第一电机主动齿轮7→第一电机从动齿轮22→输出轴11→输出齿轮12→差速器齿圈8→差速器9。

在并联驱动二模式中，功率流分为两条支路，一条支路为：发动机1→输入轴13→第一离合器2→一挡主动齿轮19→一挡从动齿轮4→输出轴11→输出齿轮12→差速器齿圈8→差速器9，另一条与并联驱动一模式中以第一电机5为起点的功率流支路相同。

在并联驱动三模式下，对应的功率流分为两条支路，其中一条支路与并联驱动一模式下以发动机1为起点的支路相同，另一条支路为：第二电机17→第二电机轴16→第二电机主动齿轮15→第二电机从动齿轮14→输入轴13→二挡主动齿轮18→二挡从动齿轮10→第二离合器3→输出轴11→输出齿轮12→差速器齿圈8→差速器9。

在并联驱动模式四下，对应的功率流分为两条支路，其中一条支路与并联驱动二模式下以发动机1为起点的支路相同，另一条支路为：第二电机17→第二电机轴16→第二电机主动齿轮15→第二电机从动齿轮14→输入轴13→第一离合器2→一挡主动齿轮19→一挡从动齿轮4→输出轴11→输出齿轮12→差速器齿圈8→差速器9。

在并联驱动五模式中，以发动机1为起点的支路与并联驱动一模式下以发动机1为起点的支路相同，以第二电机17为起点的支路与并联驱动三模式下以第二电机17为起点的支路相同，以第一电机5为起点的支路与并联驱动一模式下以第一电机5为起点的支路相同。

在并联驱动六模式中，以发动机1为起点的支路与并联驱动二模式下以发动机1为起点的支路相同，以第二电机17为起点的支路与并联驱动四模式下以第二电机17为起点的支路相同，以第一电机5为起点的支路与并联驱动一模式下以第一电机5为起点的支路相同。

在驻车发电模式中，对应的功率流为：发动机1→输入轴13→第二电机从动齿轮14→第二电机主动齿轮15→第二电机轴16→第二电机17。

在增程模式中，对应功率流为：发动机1→输入轴13→第二电机从动齿轮14→第二电机主动齿轮15→第二电机轴16→第二电机17→第一电机5→第一电机主动齿轮7→第一电机从动齿轮22→输出轴11→输出齿轮12→差速器齿圈8→差速器9。

在制动回收模式中，对应的功率流为纯电模式下的功率逆流。

可选地，如图4所示，还可以取消第一电机从动齿轮22的设置，将第一电机主动齿轮7改为与一挡从动齿轮4相啮合。在该结构下，对应的混合动力系统在对应驱动模式下与上述各模式中的功率流的区别在于，当涉及第一电机5与输出轴11之间发生功率流且为第一电机5对外输出时，功率流将遵循第一电机5→第一电机主动齿轮7→一挡从动齿轮4→输出轴11的流向。

可选地，使一挡主动齿轮19固定设置在输入轴13上，将第一离合器2设置在输出轴11上并与一挡从动齿轮4连接，使一挡从动齿轮4空套于输出轴11外周侧，使第一离合器2闭合时，一挡从动齿轮4与输出轴11之间相连，也可使混合动力系统具有上述若干种运行模式，该方案对应的各模式的功率流将与上述功率流略有区别，此处不再详细赘述。

如此，由实施例1与实施例2可以看出，在本实用新型中，传递到输出轴11上的动力被设置为能对外输出以最终驱动车辆行驶，输入轴13与输出轴11上设置有使发动机具有两挡输出的两对主从动齿轮，第一电机5输出的扭矩被设置为先传至输出轴11上再对外输出，第二电机17输出的扭矩被设置为先传至输入轴13上再对外输出。

更为详细的描述是，于输出轴11上设有与其固定相连的齿轮(如输出齿轮12)，以使输出轴11能对外输出来自发动机1或电机的扭矩；对应地，为使第一电机5或第二电机17能对外输出扭矩，第一电机主动齿轮7总是与固定在输出轴11上的对应齿轮(如一挡从动齿轮4)相啮合，以使第一电机5能将其扭矩通过输出轴11对外输出；第二电机主动齿轮15总是与固定在输入轴13上的对应齿轮(如第二电机从动齿轮14)相啮合，且该齿轮被设置为能将动力传递至输出轴11上，以使第二电机17能将其扭矩通过输入轴13对外输出。

一挡主动齿轮19和一挡从动齿轮4相啮合设置，以形成对应的发动机挡位(如高挡)，且二者中至少之一空套于对应轴(如输入轴13)上，另一则与另一对应轴(如输出轴11)固定连接，其中空套于对应轴上的一者与对应离合器(如第一离合器2)相配合，以通过对应离合器的闭合或断开，使发动机1进入或退出该挡位。二挡主动齿轮18和二挡从动齿轮10相啮合设置，以形成对应的发动机挡位(如低挡)，且二者中至少之一空套于对应轴上，另一则与另一对应轴固定连接，其中空套于对应轴上的一者与对应离合器(如第二离合器3)相配合，以通过对应离合器的闭合或断开，使发动机1进入或退出该挡位。

综上所述，通过将输入轴13与发动机1相连，并设置一输出轴11，在输出轴11与输入轴13之间设置使发动机1具有两挡输出的主从动齿轮，并使第一电机5能以输出轴11作为中间轴对外输出扭矩，使第二电机17能以输入轴13和输出轴11作为中间轴对外输出扭矩，本实用新型的有益效果如下：

1、仅通过设置两个离合器和两个电机就能实现多种驱动模式；同时，由于设置了两挡发动机和两个电机，应用本实用新型的车辆在行驶过程中，发动机和电机均拥有较高的落在最优工作区间内的可能性和较长的在最优工作区间内工作的时间，具有极佳的车辆系统动力性和经济性；

2、由于发动机和两个电机都需要经中间轴才能对外输出扭矩，本实用新型能通过控制电机和发动机对外输出的渐增或渐减以实现无动力中断切换，有利于提高车辆的驾驶舒适性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种混合动力系统，其特征在于，包括发动机(1)、电机、输入轴(13)、输出轴(11)、离合器，所述输入轴(13)与所述发动机(1)相连，且所述输入轴(13)与所述输出轴(11)之间传动连接，所述输入轴(13)与所述输出轴(11)之间连接有使所述发动机(1)具有两挡输出的齿轮；

所述电机包括第一电机(5)和第二电机(17)，所述第一电机(5)与第一电机轴(6)连接，所述第二电机(17)与第二电机轴(16)连接，所述第一电机轴(6)与所述输出轴(11)传动连接，所述第二电机轴(16)与所述输入轴(13)传动连接；

所述离合器包括第一离合器(2)和第二离合器(3)，所述第一离合器(2)和所述第二离合器(3)设置在所述输入轴(13)与所述输出轴(11)的至少其中之一上。

2.如权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述第一离合器(2)和所述第二离合器(3)中至少一者设置在位于所述输入轴(13)与所述输出轴(11)上的齿轮之间。

3.如权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述输出轴(11)上设有一挡从动齿轮(4)和二挡从动齿轮(10)，所述输入轴(13)上设有一挡主动齿轮(19)和二挡主动齿轮(18)，所述一挡主动齿轮(19)与所述一挡从动齿轮(4)相啮合，所述二挡主动齿轮(18)与所述二挡从动齿轮(10)相啮合；

所述第一离合器(2)闭合时，所述输入轴(13)、所述一挡主动齿轮(19)、所述一挡从动齿轮(4)和所述输出轴(11)组成传递路径，所述第二离合器(3)闭合时，所述输入轴(13)、所述二挡主动齿轮(18)、所述二挡从动齿轮(10)和所述输出轴(11)组成传递路径。

4.如权利要求3所述的混合动力系统，其特征在于，所述一挡主动齿轮(19)与所述第一离合器(2)连接，所述第一离合器(2)设置在所述输入轴(13)上。

5.如权利要求3所述的混合动力系统，其特征在于，所述一挡从动齿轮(4)与所述第一离合器(2)连接，所述第一离合器(2)设在所述输出轴(11)上。

6.如权利要求3所述的混合动力系统，其特征在于，所述二挡主动齿轮(18)与所述第二离合器(3)连接，所述第二离合器(3)设置在所述输入轴(13)上。

7.如权利要求3所述的混合动力系统，其特征在于，所述二挡从动齿轮(10)与所述第二离合器(3)连接，所述第二离合器(3)设在所述输出轴(11)上。

8.如权利要求2所述的混合动力系统，其特征在于，所述输入轴(13)的外周侧设有第一挡输入轴(21)和第二挡输入轴(20)，所述第一挡输入轴(21)、所述第二挡输入轴(20)、所述输入轴(13)共轴，所述输出轴(11)上设有一挡从动齿轮(4)和二挡从动齿轮(10)，所述第一挡输入轴(21)上设有一挡主动齿轮(19)，所述第二挡输入轴(20)上设有二挡主动齿轮(18)，所述第一离合器(2)连接所述第一挡输入轴(21)，所述第二离合器(3)连接所述第二挡输入轴(20)。

9.如权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述输出轴(11)上设有第一电机从动齿轮(22)，所述第一电机轴(6)连接第一电机主动齿轮(7)，所述第一电机主动齿轮(7)与所述第一电机从动齿轮(22)相连接。

10.如权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述第二电机轴(16)连接第二电机主动齿轮(15)，所述输入轴(13)上设置有第二电机从动齿轮(14)，所述第二电机从动齿轮(14)与所述第二电机主动齿轮(15)相连接。

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