CN218031280U - 混动动力系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种混动动力系统，其输入轴通过第一传动单元和第二传动单元与第一中间轴传动连接，第三中间轴上设有从动齿轮和主动齿轮，从动齿轮经第一传动单元选择性的与输入轴连接和/或主动齿轮经第三传动单元选择性的连接第二中间轴，输入轴通过第二传动单元与第四传动单元选择性地与第二中间轴连接，第一中间轴和第二中间轴分别与输出轴传动连接；发动机和输入轴之间设有离合器，第一电机与输入轴连接，第二电机与输出轴连接。本实用新型所述的混动动力系统，其采用双电机架构，重量较低，体积较小，方便布置，还利于节约能源，多轴布置的结构，使得混动动力系统在输入轴轴向上占用空间较少，还可提升动力传递的平稳性。

Description

混动动力系统

技术领域

本实用新型涉及车辆零部件技术领域，特别涉及一种混动动力系统。

背景技术

车辆上一般都安装有动力系统，其可调整车辆的驱动力和行驶速度(即换挡)，或是使车辆可以倒退行驶(即换向)，又或是实现发动机可以不熄火停车(即空挡)。

随着新能源车辆的不断增多，混动动力系统因可实现多种驱动模式，从而越来越受人们的重视。

然而，现有的混动动力系统，需要在输入轴上布置倒挡机构，整体结构较长，导致其于车辆上的布置较为困难。此外，现有的混动动力系统多在电机反转的情况下实现倒挡功能，在低电量工况下，电机无法反转，使得车辆功能受限。另外，现有的混动动力系统，在车辆发动机舱内布置时占用空间较大，尤其是采用结构较为复杂的变速结构，在布置时难度更大，还会增加车辆的油耗。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种混动动力系统，以利于提高其性能，并利于节约能源。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种混动动力系统，包括相互平行的输入轴、第一中间轴、第二中间轴、第三中间轴和输出轴；还包括发动机、第一电机和第二电机；

所述输入轴分别通过第一传动单元和第二传动单元与所述第一中间轴传动连接；所述第二中间轴上设有第三传动单元和第四传动单元；所述第三中间轴上沿自身轴向间距布置有从动齿轮和主动齿轮；

所述从动齿轮经所述第一传动单元选择性的与所述输入轴连接，和/或所述主动齿轮经所述第三传动单元选择性的连接所述第二中间轴；

所述输入轴通过所述第二传动单元与所述第四传动单元选择性地与所述第二中间轴连接；

所述第一中间轴和所述第二中间轴分别与所述输出轴传动连接；

所述发动机的动力输出端和所述输入轴之间设有离合器，所述第一电机的动力输出端与所述输入轴传动连接，所述第二电机的动力输出端与所述输出轴传动连接。

进一步的，所述第一电机通过齿轮系、所述第一传动单元与所述输入轴连接，或者所述第一电机通过齿轮系、所述第二传动单元与所述输入轴连接，或者所述第一电机通过所述齿轮系与所述输入轴上的第五从动轮连接。

进一步的，所述齿轮系包括第四中间轴，设于所述第四中间轴上的中间轮，以及设于所述第一电机的动力输出轴上的第五主动轮；所述中间轮与所述第五主动轮传动连接，所述中间轮与所述第一传动单元或所述第二传动单元或所述输入轴传动连接。

进一步的，所述第三传动单元包括空套于所述第二中间轴上的第六从动轮，以及设于所述第二中间轴上的、选择性的连接所述第六从动轮的第三同步器；所述第六从动轮与所述主动齿轮传动相连。

进一步的，所述第一传动单元包括设于所述输入轴上的第一主动轮和第二主动轮，设于所述第一中间轴上的第一从动轮、第二从动轮，以及可选择性地连接所述第一从动轮或所述第二从动轮的第一同步器；所述第一主动轮和所述第一从动轮传动相连，所述第二主动轮和所述第二从动轮传动相连；所述第一主动轮与所述从动齿轮传动相连。

进一步的，所述第四传动单元包括空套于所述第二中间轴上的第八从动轮、第九从动轮，以及用于选择性的连接所述第八从动轮或所述第九从动轮的第四同步器；所述第八从动轮和所述第九从动轮分别经所述第二传动单元与所述输入轴连接。

进一步的，所述第二传动单元包括设于所述输入轴上的第三主动轮和第四主动轮，设于所第一中间轴上的第三从动轮、第四从动轮，以及用于可选择性地连接所述第三从动轮或所述第四从动轮的第二同步器；所述第三主动轮分别与所述第三从动轮和所述第八从动轮传动相连，所述第四主动轮分别与所述第四从动轮和所述第九从动轮传动相连。

进一步的，所述第一中间轴上设有第六主动轮；所述第二中间轴上设有第七主动轮；所述输出轴上设有第七从动轮；所述第六主动轮和所述第七主动轮分别与所述第七从动轮传动连接。

进一步的，所述输出轴包括第一半轴和第二半轴；所述第一半轴分别与所述第一中间轴和所述第二中间轴传动连接；所述第一半轴上设有第一齿轮和行星齿轮机构；所述第二半轴上设有第二齿轮与第五同步器，所述第二齿轮与所述行星齿轮机构传动连接；所述第五同步器选择性的连接所述第一齿轮或所述第二齿轮。

进一步的，所述行星齿轮机构的太阳轮设于所述第一半轴上；所述行星齿轮机构的齿圈或行星架与所述第二齿轮连接；所述第一半轴和所述第二半轴同轴布置。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型所述的混动动力系统，可实现输入轴承接的动力通过第一传动单元或第二传动单元向第一中间轴传输；也可实现输入轴承接的动力通过第一传动单元及第三传动单元，或者是通过第二传动单元、第四传动单元向第二中间轴传输；第一中间轴和第二中间轴分别与输出轴传动连接，可便于第一中间轴承接的动力向输出轴传输，以及第二中间轴承接的动力向输出轴传输，从而可实现多种不同的挡位模式，并能够更好的满足使用需求。

该混动动力系统采用双电机架构，其一电机驱动时，可由另一电机为动力电池充电，两个电机均能在高效率区间工作，并能实现能量的回收，而利于降低油耗和节约成本；在实现相同功率的情况下，采用两个电机重量较轻、体积较小、成本较低，还方便布置，使得混动动力系统结构紧凑、成本低、动力性好。

通过设置第三中间轴，并使设于第三中间轴上的从动齿轮及主动齿轮分别与第一传动单元和第三传动单元连接，便于实现倒挡挡位的同时，能够提升混动动力系统内部的空间利用率以及动力传输的平稳性，第三中间轴可采用悬臂轴，且第三中间轴承接的动力来自第一传动单元，便于变速箱内零部件布置，使得混动动力系统整体重量较轻，且成本较低。

(2)设置电机和齿轮系，并通过齿轮系、第一传动单元与输入轴连接，或者通过齿轮系、第二传动单元与输入轴连接，便于电机的动力通过齿轮系及第一传动单元或第二传动单元向输入轴传递，可实现每个挡位都具备纯电挡，提高纯电驾驶的乐趣。

(3)齿轮系包括第四中间轴和中间轮，并使得中间轮与第五主动轮传动连接，且中间轮与第一传动单元或第二传动单元传动连接，便于电机的动力向输入轴传递，同时，设置的第四中间轴和中间轮，也利于改变传动比，提高啮合效率，而利于提高动力传输的平稳性。

(4)第三传动单元包括第六从动轮和第三同步器，且第六从动轮与主动齿轮连接，通过第三同步器选择性地连接第六从动轮，便于输入轴承接的动力通过第一传动单元、从动齿轮、第三中间轴、主动齿轮、第六从动轮以及第三同步器传输至第二中间轴，从而使混动动力系统可实现倒挡挡位，无需在输入轴上设置倒挡机构，而利于缩短混动动力系统整体长度，并利于整车布置。

(5)第一传动单元包括第一主动轮、第二主动轮、第一从动轮、第二从动轮和第一同步器，并通过第一同步器可选择性地连接第一从动轮或第二从动轮，而实现输入轴的动力向第一中间轴传输，方便布置，且便于挡位的变速和车速的调整。第一主动轮与从动齿轮连接，便于输入轴承接的动力经由第一主动轮及从动齿轮传输至第三中间轴，可充分利用变速箱内空间，使混动动力系统结构更加紧凑，且动力传输平稳性高，此外，其在任何工况下都可实现倒挡功能，而可更好的满足客户的实用需求。

(6)第四传动单元包括第八从动轮、第九从动轮和第四同步器，并通过第四同步器可选择性地连接第八从动轮或第九从动轮，且第八从动轮和第九从动轮分别经第二传动单元与输入轴连接，便于输入轴承接的动力通过第二传动单元、第八从动轮向第二中间轴传输，或者通过第二传动单元、第九从动轮向第二中间轴传输，从而能够实现多种不同的挡位模式。

(7)第二传动单元包括第三主动轮、第四主动轮、第三从动轮、第四从动轮和第二同步器，并通过第二同步器可选择性地连接第三从动轮或第四从动轮，而实现输入轴的动力向第一中间轴传输，方便布置，且便于挡位的变速和车速的调整。而第八从动轮可与第三主动轮传动相连，第九从动轮可与第四主动轮传动相连，便于输入轴上的动力向第二中间轴传输，此外，将第八从动轮和第九从动轮布置于第二中间轴上，可在占用空间较小的基础上增加挡位模式，并利于提高换挡平顺性。

(8)通过在第一中间轴上设置第六主动轮和第二中间轴上设置第七主动轮，并使第六主动轮和第七主动轮分别与输出轴上的第七从动轮传动连接，便于第一中间轴上的动力经第六主动轮、第七从动轮向输出轴传输，且也便于第二中间轴上的动力经第七主动轮、第七从动轮向输出轴传输，从而实现车辆的行驶。

(9)第一半轴上设置第一齿轮和行星齿轮机构，第二半轴上设置与行星齿轮机构传动连接的第二齿轮，还在第二半轴上设置第五同步器，通过使第五同步器选择性地连接第一齿轮或第二齿轮，可分别实现第一半轴上承接动力经由第一齿轮、第五同步器传输至第二半轴，或是经由行星齿轮机构、第二齿轮、第五同步器传输至第二半轴，而便于实现混动动力系统于前进挡位或倒挡挡位与超低速挡位之间的切换。

(10)行星齿轮机构的太阳轮设于第一半轴上，第二齿轮与行星齿轮机构的行星架或齿圈连接，使得第一半轴的动力经太阳轮、行星轮、行星架或齿圈及第二齿轮传递至第二半轴，或者第一半轴的动力经第一齿轮、第五同步器传递至第二半轴，便于实现超低速挡位模式，有利于丰富变速器的性能。并通过使第一输入轴与第二输入轴同轴布置，占用空间较小，并便于第一半轴与第二半轴之间的动力的传输。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一所述的混动动力系统的结构示意图；

图2为本发明实施例一所述的混动动力系统在发动机单独驱动时处于第一挡位模式的动力传递路线示意图；

图3为本发明实施例一所述的混动动力系统在发动机单独驱动时处于第二挡位模式的动力传递路线示意图；

图4为本发明实施例一所述的混动动力系统在发动机单独驱动时处于第三挡位模式的动力传递路线示意图；

图5为本发明实施例一所述的混动动力系统在发动机单独驱动时处于第四挡位模式的动力传递路线示意图；

图6为本发明实施例一所述的混动动力系统在发动机单独驱动时处于第五挡位模式的动力传递路线示意图；

图7为本发明实施例一所述的混动动力系统在发动机单独驱动时处于第六挡位模式的动力传递路线示意图；

图8为本发明实施例一所述的混动动力系统在发动机单独驱动时处于倒挡挡位模式的动力传递路线示意图；

图9为本发明实施例一所述的混动动力系统在电机单独驱动时处于第一挡位模式的动力传递路线示意图；

图10为本发明实施例一所述的混动动力系统在电机单独驱动时处于第二挡位模式的动力传递路线示意图；

图11为本发明实施例一所述的混动动力系统在电机单独驱动时处于第三挡位模式的动力传递路线示意图；

图12为本发明实施例一所述的混动动力系统在电机单独驱动时处于第四挡位模式的动力传递路线示意图；

图13为本发明实施例一所述的混动动力系统在电机单独驱动时处于第五挡位模式的动力传递路线示意图；

图14为本发明实施例一所述的混动动力系统在电机单独驱动时处于第六挡位模式的动力传递路线示意图；

图15为本发明实施例一所述的混动动力系统在电机单独驱动时处于倒挡挡位模式的动力传递路线示意图；

图16为本发明实施例一所述的混动动力系统在第二电机驱动时，第一电机能量回收的一种动力传递路线示意图；

图17为本发明实施例二所述的混动动力系统的结构示意图；

图18为本发明实施例二所述的混动动力系统在发动机单独驱动时处于第一挡位模式的动力传递路线示意图；

图19为本发明实施例二所述的混动动力系统在发动机单独驱动时处于超低速挡位模式的动力传递路线示意图。

附图标记说明：

1、离合器；

2、输入轴；201、第一主动轮；202、第二主动轮；203、第三主动轮；204、第四主动轮；205、第五从动轮；

3、第四中间轴；301、中间轮；

4、第一中间轴；401、第一从动轮；402、第二从动轮；403、第三从动轮；404、第四从动轮；405、第一同步器；406、第二同步器；407、第六主动轮；

5、第二中间轴；501、第六从动轮；502、第八从动轮；503、第九从动轮；504、第三同步器；505、第四同步器；506、第七主动轮；

6、第三中间轴；601、从动齿轮；602、主动齿轮；

7、输出轴；701、第一半轴；702、第二半轴；7011、第一齿轮；7012、第七从动轮；7013、太阳轮；7014、行星轮；7015、齿圈；7016、行星架；7021、第二齿轮；7022、第五同步器；

8、第一电机；801、第五主动轮；

9、差速器；10、发动机；11、第二电机。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“背”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

另外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”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，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种混动动力系统，其占用空间较小，方便布置且利于更好的节约能源。整体结构上，如图1所示的，该混动动力系统包括相互平行的输入轴2、第一中间轴4、第二中间轴5、第三中间轴6和输出轴7，还包括发动机10、第一电机8和第二电机11。

其中，发动机10的动力输出端和输入轴2之间设有离合器1，其用于控制输入轴2与发动机10的动力输出端之间的动力通断，且离合器1可采用现有标准件，而降低混动动力系统的整体成本。本实施例中，通过设置的发动机10和离合器1，可便于控制发动机10的动力是否向输入轴2传输。

本实施例中，第一电机8与输入轴2传动连接，作为一种优选的布置形式，于输入轴2上固设有第五从动轮205，相对于输入轴2的靠近离合器1的一端，第五从动轮205靠近输入轴2的另一端布置，第一电机8的动力输出端通过齿轮系与第五从动轮205传动相连。如此设置，便于使第一电机8输出的动力经由齿轮系及第五从动轮205传输至输入轴2。此外，还可使齿轮系与第一传动单元传动连接，便于第一电机8的动力通过齿轮系和第一传动单元向输入轴2传输，或者使齿轮系与第二传动单元传动连接，便于第一电机8的动力通过齿轮系和第二传动单元向输入轴2传输。

上述的齿轮系，作为一种优选布置形式，该齿轮系包括固设于第一电机8的动力输出轴上的第五主动轮801、第四中间轴3以及固设于第四中间轴3上的中间轮301。其中，中间轮301分别与第五主动轮801和第五从动轮205采用齿轮啮合相连。由此，使得第一电机8输出的动力经由第五主动轮801、中间轮301以及第五从动轮205传输至输入轴2。此外，通过设置的第四中间轴3及中间轮301，便于改变传动比，比如，使得第五主动轮801、中间轮301和第五从动轮205的直径由小变大，有利于提升啮合效率以及动力传输的平稳性。

前述的第二电机11的动力输出端与输出轴7传动连接，作为一种优选的实施方式，第二电机11的电机轴一端与输出轴7连接，另一端与差速器9的动力输入端连接，占用空间较小而方便整体布置，并且如图1所示的，发动机10、第二电机11和差速器9均位于左侧，可进一步方便布置。除此以外，第二电机11的电机轴还可通过其他方式与输出轴7传动连接，比如，输出轴7与差速器9的动力输入端连接，第二电机11和差速器9分置于输出轴7的两侧，第二电机11的动力输出端与输出轴7的右端连接，或者将第二电机11的动力输出端通过齿轮系与输出轴7连接，均是可行的。

本实施例中，输入轴2分别通过第一传动单元和第二传动单元与第一中间轴4传动连接，如此可便于输入轴2承接的动力通过第一传动单元向第一中间轴4传输，或者通过第二传动单元向第一中间轴4传输。

并且，第三中间轴6上沿自身轴向间距布置有从动齿轮601和主动齿轮602，第二中间轴5上设有第三传动单元。从动齿轮601经第一传动单元与输入轴2连接，主动齿轮602经第三传动单元选择性的连接第二中间轴5。

如此设置，便于输入轴2上承接的动力经由第一传动单元、从动齿轮601、第三中间轴6、主动齿轮602以及第三传动单元传输至第二中间轴5。另外，通过设置第三中间轴6，并使设于第三中间轴6上的从动齿轮601及主动齿轮602分别与第一传动单元和第三传动单元连接，便于实现倒挡挡位的同时，能够提升混动动力系统内部的空间利用率以及动力传输的平稳性。

在此需要说明的是，设置的第三中间轴6在实际安装时，其可采用悬臂轴结构，而利于减轻重量降低成本，而从动齿轮601优选与下述的第一主动轮201啮合相连，可充分利用变速机构内空间，便于变速机构内零部件布置，且利于提高变速箱的空间利用率。

作为一种优选的实施方式，前述的第三传动单元包括空套于第二中间轴5上的第六从动轮501，以及固设于第二中间轴5上的第三同步器504，其中，第六从动轮501与主动齿轮602啮合相连，第三同步器504用于可选择性地连接第六从动轮501，如此可使得输入轴2上的动力通过第一传动单元、从动齿轮601、第三中间轴6、主动齿轮602、第六从动轮501以及第三同步器504向第二中间轴5传输，从而便于实现倒挡挡位模式，且通过设置有主动齿轮602及从动齿轮601，利于提升混动动力系统内的空间利用率以及换挡的平顺性，也方便对混动动力系统的变速比的调整。

第二中间轴5上还设有第四传动单元，输入轴2通过第二传动单元与第四传动单元选择性地与第二中间轴5连接，由此便于输入轴2承接的动力通过第二传动单元、第四传动单元向第二中间轴5传输。此外，第一中间轴4和第二中间轴5分别与输出轴7传动连接，由此便于第一中间轴4承接的动力向输出轴7传输，以及第二中间轴5承接的动力向输出轴7传输，从而实现车辆的行驶。需要说明的是，本实施例中的输出轴7可直接作为差速器9的动力输入轴，用于向差速器9输出动力。

前述的第一传动单元用于将来自输入轴2的动力向第一中间轴4传输，作为一种优选的可行的实施方式，第一传动单元包括固设于输入轴2上的第一主动轮201和第二主动轮202，空套于第一中间轴4上的第一从动轮401、第二从动轮402，以及固设于第一中间轴4上的第一同步器405。其中，第一主动轮201和第一从动轮401采用齿轮啮合相连，第二主动轮202和第二从动轮402采用齿轮啮合相连。第一同步器405用于可选择性地连接第一从动轮401或第二从动轮402。由此，使得输入轴2承接的动力通过第一主动轮201、第一从动轮401以及第一同步器405向第一中间轴4传递，或者通过第二主动轮202、第二从动轮402、以及第一同步器405向第一中间轴4传递，从而便于实现多种不同的挡位模式。

此外，为方便各个传动单元的布置，作为优选的，在本实施例中使第一主动轮201与从动齿轮601啮合，由此便于输入轴2上承接的动力经由第一主动轮201以及从动齿轮601传输至第三中间轴6。此外，也可以使第二主动轮202与从动齿轮601传动连接，此时，输入轴2上承接的动力可经由第二主动轮202及从动齿轮601传输至第三中间轴6，由于第二主动轮202直径大于第一主动轮201，如此可能占用较多空间。

前述的第二传动单元同样用于将来自输入轴2的动力向第一中间轴4传输，作为一种优选的可行的实施方式，第二传动单元包括固设于输入轴2上的第三主动轮203和第四主动轮204，空套于第一中间轴4上的第三从动轮403、第四从动轮404，以及固设于第一中间轴4上的第二同步器406。

其中，第三主动轮203和第三从动轮403采用齿轮啮合相连，第四主动轮204和第四从动轮404采用齿轮啮合相连，第二同步器406用于可选择性地连接第三从动轮403或第四从动轮404。由此，使得输入轴2承接的动力通过第三主动轮203、第三从动轮403以及第二同步器406向第一中间轴4传递，或者通过第四主动轮204、第四从动轮404以及第二同步器406向第一中间轴4传递，如此设置，方便布置，且便于实现多种不同的挡位模式。

作为一种优选的实施方式，自输入轴2的靠近发动机10的一端至另一端，第一主动轮201、第二主动轮202、第三主动轮203、第四主动轮204直径依次变大，从而利于变速机构内零部件布置。

前述的第四传动单元，作为一种优选的可行的实施方式，该第四传动单元包括空套于第二中间轴5上的第八从动轮502、第九从动轮503以及固设于第二中间轴5上的第四同步器505，其中，第八从动轮502和第九从动轮503分别经第二传动单元与输入轴2连接，第四同步器505用于选择性地连接第八从动轮502或第九从动轮503。由此可实现输入轴2上的动力通过第二传动单元和第八从动轮502向第二中间轴5传输，或者通过第二传动单元和第九从动轮503向第二中间轴5传输。

此外，为提升动力传输效率，作为优选的，在具体实施时使第三主动轮203与第八从动轮502采用齿轮啮合相连，使第四主动轮204与第九从动轮503采用齿轮啮合相连，如此设置，便于实现输入轴2上承接的动力经由第三主动轮203、第八从动轮502以及第四同步器505传输至第二中间轴5，或者使输入轴2上承接的动力经由第四主动轮204、第九从动轮503以及第四同步器505传输至第二中间轴5，进而便于多种挡位模式的实现。

为方便使第一中间轴4或第二中间轴5上承接的动力传输至输出轴7，作为一种较优的实施方式，在本实施中，于第一中间轴4上固设有第六主动轮407，于第二中间轴5上固设有第七主动轮506，且于输出轴7上固设有第七从动轮7012，并使第六主动轮407及第七主动轮506分别和第七从动轮7012啮合相连，由此便于第一中间轴4上承接的动力经由第六主动轮407及第七从动轮7012传输至输出轴7，并能够使第二中间轴5上承接的动力经由第七主动轮506及第七从动轮7012传输至输出轴7。

本实施例的混动动力系统，通过优化各传动单元的布置形式，可实现多种不同的挡位模式，从而可更好的满足使用需求。该混动动力系统具有七种驱动模式，具体包括发动机10单独驱动、第一电机8单独驱动、第二电机11单独驱动、发动机10和第一电机8共同驱动、发动机10和第二电机11共同驱动、第一电机8和第二电机11共同驱动、发动机10和第一电机8及第二电机11共同驱动等七种驱动模式，且在各驱动模式下均具有多个不同的挡位模式，具体可参照下文所述。

发动机10单独驱动模式下，各挡位模式如下：

a)发动机10单独驱动时，混动动力系统处于第一挡位模式的动力传递路线可如图2所示，离合器1接合，第一同步器405和第一从动轮401接合。该挡位模式可作为混动动力系统的一挡使用。

此时，动力传递路线为：发动机10→离合器1→输入轴2→第一主动轮201→第一从动轮401→第一同步器405→第一中间轴4→第六主动轮407→第七从动轮7012→输出轴7→差速器9。

b)发动机10驱动时，混动动力系统处于第二挡位模式的动力传递路线可如图3所示，离合器1接合，第一同步器405与第二从动轮402接合。该挡位模式可作为混动动力系统的二挡使用。

此时，动力传递路线为：发动机10→离合器1→输入轴2→第二主动轮202→第二从动轮402→第一同步器405→第一中间轴4→第六主动轮407→第七从动轮7012→输出轴7→差速器9。

c)发动机10驱动时，混动动力系统处于第三挡位模式的动力传递路线可如图4所示，离合器1接合，第二同步器406和第三从动轮403接合。该挡位模式可作为混动动力系统的三挡使用。

此时，动力传递路线为：发动机10→离合器1→输入轴2→第三主动轮203→第三从动轮403→第二同步器406→第一中间轴4→第六主动轮407→第七从动轮7012→输出轴7→差速器9。

d)发动机10驱动时，混动动力系统处于第四挡位模式的动力传递路线可如图5所示，离合器1接合，第二同步器406和第四从动轮404接合。该挡位模式可作为混动动力系统的四挡使用。

此时，动力传递路线为：发动机10→离合器1→输入轴2→第四主动轮204→第四从动轮404→第二同步器406→第一中间轴4→第六主动轮407→第七从动轮7012→输出轴7→差速器9。

e)发动机10驱动时，混动动力系统处于第五挡位模式的动力传递路线可如图6所示，离合器1接合，第四同步器505和第八从动轮502接合。该挡位模式可作为混动动力系统的五挡使用。

此时，动力传递路线为：发动机10→离合器1→输入轴2→第三主动轮203→第八从动轮502→第四同步器505→第二中间轴5→第七主动轮506→第七从动轮7012→输出轴7→差速器9。

f)发动机10驱动时，混动动力系统处于第六挡位模式的动力传递路线可如图7所示，离合器1接合，第四同步器505和第九从动轮503接合。该挡位模式可作为混动动力系统的六挡使用。

此时，动力传递路线为：发动机10→离合器1→输入轴2→第四主动轮204→第九从动轮503→第四同步器505→第二中间轴5→第七主动轮506→第七从动轮7012→输出轴7→差速器9。

g)发动机10驱动时，混动动力系统处于倒挡挡位模式的动力传递路线可如图8所示，离合器1接合，第三同步器504和第六从动轮501接合。该挡位模式可作为混动动力系统的倒挡使用。

此时，动力传递路线为：发动机10→离合器1→输入轴2→第一主动轮201→从动齿轮601→第三中间轴6→主动齿轮602→第六从动轮501→第三同步器504→第二中间轴5→第七主动轮506→第七从动轮7012→输出轴7→差速器9。

第一电机8单独驱动模式下，各挡位模式如下：

a)第一电机8单独驱动时，混动动力系统处于第一挡位模式的动力传递路线可如图9所示，离合器1断开，第一同步器405和第一从动轮401接合。

此时，动力传递路线为：第一电机8→第五主动轮801→中间轮301→第五从动轮205→输入轴2→第一主动轮201→第一从动轮401→第一同步器405→第一中间轴4→第六主动轮407→第七从动轮7012→输出轴7→差速器9。

b)第一电机8单独驱动时，混动动力系统处于第二挡位模式的动力传递路线可如图10所示，离合器1断开，第一同步器405和第二从动轮402接合。

此时，动力传递路线为：第一电机8→第五主动轮801→中间轮301→第五从动轮205→输入轴2→第二主动轮202→第二从动轮402→第一同步器405→第一中间轴4→第六主动轮407→第七从动轮7012→输出轴7→差速器9。

c)第一电机8单独驱动时，混动动力系统处于第三挡位模式的动力传递路线可如图11所示，离合器1断开，第二同步器406和第三从动轮403接合。

此时，动力传递路线为：第一电机8→第五主动轮801→中间轮301→第五从动轮205→输入轴2→第三主动轮203→第三从动轮403→第二同步器406→第一中间轴4→第六主动轮407→第七从动轮7012→输出轴7→差速器9。

d)第一电机8单独驱动时，混动动力系统处于第四挡位模式的动力传递路线可如图12所示，离合器1断开，第二同步器406和第四从动轮404接合。

此时，动力传递路线为：第一电机8→第五主动轮801→中间轮301→第五从动轮205→输入轴2→第四主动轮204→第四从动轮404→第二同步器406→第一中间轴4→第六主动轮407→第七从动轮7012→输出轴7→差速器9。

e)第一电机8单独驱动时，混动动力系统处于第五挡位模式的动力传递路线可如图13所示，离合器1断开，第四同步器505和第八从动轮502接合。

此时，动力传递路线为：第一电机8→第五主动轮801→中间轮301→第五从动轮205→输入轴2→第三主动轮203→第八从动轮502→第四同步器505→第二中间轴5→第七主动轮506→第七从动轮7012→输出轴7→差速器9。

f)第一电机8单独驱动时，混动动力系统处于第六挡位模式的动力传递路线可如图14所示，离合器1断开，第四同步器505和第九从动轮503接合。

此时，动力传递路线为：第一电机8→第五主动轮801→中间轮301→第五从动轮205→输入轴2→第四主动轮204→第九从动轮503→第四同步器505→第二中间轴5→第七主动轮506→第七从动轮7012→输出轴7→差速器9。

g)第一电机8单独驱动时，混动动力系统处于倒挡挡位模式的动力传递路线可如图15所示，离合器1断开，第三同步器504和第六从动轮501接合。

此时，动力传递路线为：第一电机8→第五主动轮801→中间轮301→第五从动轮205→输入轴2→第一主动轮201→从动齿轮601→第三中间轴6→主动齿轮602→第六从动轮501→第三同步器504→第二中间轴5→第七主动轮506→第七从动轮7012→输出轴7→差速器9。

发动机10和第一电机8共同驱动模式下的挡位模式如下：

a)离合器1接合，第一同步器405与第一从动轮401接合。发动机10驱动的动力传递路线可参照图2所示，第一电机8驱动的动力传递路线可参照图9所示。

b)离合器1接合，第一同步器405与第二从动轮402接合。发动机10驱动的动力传递路线可参照图3所示，第一电机8驱动的动力传递路线可参照图10所示。

c)离合器1接合，第二同步器406与第三从动轮403接合。发动机10驱动的动力传递路线可参照图4所示，第一电机8驱动的动力传递路线可参照图11所示。

d)离合器1接合，第二同步器406与第四从动轮404接合。发动机10驱动的动力传递路线可参照图5所示，第一电机8驱动的动力传递路线可参照图12所示。

e)离合器1接合，第四同步器505与第八从动轮502接合。发动机10驱动的动力传递路线可参照图6所示，第一电机8驱动的动力传递路线可参照图13所示。

f)离合器1接合，第四同步器505与第九从动轮503接合。发动机10驱动的动力传递路线可参照图7所示，第一电机8驱动的动力传递路线可参照图14所示。

g)离合器1接合，第三同步器504与第六从动轮501接合。发动机10驱动的动力传递路线可参照图8所示，第一电机8驱动的动力传递路线可参照图15所示。

第二电机11单独驱动时，混动动力系统的动力传递路线可如图16所示，离合器1断开。此时，动力传递路线为：第二电机11→输出轴7→差速器9。

在该驱动模式下，第二电机11的动力可参照倒挡挡位模式中的动力传递路径传递动力，进而由第一电机8为动力电池充电，从而实现能量回收。在此需要说明的是，该驱动模式下，能量回收的还可参照其他挡位模式的动力传递路径传递动力，具体的传递路线可参照发动机10单独驱动模式或电机单独驱动模式中的任一种挡位模式。

发动机10和第二电机11共同驱动时，第一电机8和第二电机11共同驱动时，以及发动机10、第一电机8和第二电机11共同驱动时，各挡位动力传递路径均可参照发动机10单独驱动时各挡位的动力传递路径。

本实施例的混动动力系统，在高转速工况下，采用发动机10和第一电机8混动模式，使得两个电机都在高效率区间工作，也可降低电机的成本。车辆在低速行驶时，通过第二电机11驱动车辆，且如图16中所示出的，第二电机11在驱动车辆的同时，可保持电机在高效率区间工作，并将多余的转速通过齿轮向输入轴2传递，由第一电机8为动力电池进行充电，也即将第二电机11多余的能量由第一电机8回收，从而实现能量的回收。

另外，在发动10驱动模式下，第一电机8单独驱动模式下，以及发动机10和第一电机8同时驱动模式下，通过输出轴7的转动，同样可由第二电机11为动力电池进行充电，实现能量的回收。

本实施例中，两个电机其一工作时，多余的能量能传递给另一电机，由另一电机给电池充电，完成能量回收，在低速高扭矩以及高速低扭矩工况下，可使用电机配合发动机10输出驱动力，两个电机都能在高效率区间工作，并能进一步降低整车油耗，提高整车的经济性。

与此同时，本实施例的混动动力系统采用双电机的架构，还使得所有电机功率低、体积小、节约成本的同时，也具有良好的动力性。

实施例二

本实施例涉及一种混动动力系统，如图17所示，其与实施例一的混动动力系统具有大致相同的结构，主要区别在于，输出轴7包括第一半轴701和第二半轴702，其中：第一半轴701分别与第一中间轴4和第二中间轴5传动连接，第七从动轮7012设于第一半轴701上，第一半轴701通过第七从动轮7012实现与第一中间轴4和第二中间轴5的传动连接，具体可参照实施例一中的描述。

为便于第一半轴701与第二半轴702之间的动力传输，作为一种较优的实施方式，第一半轴701上设有第一齿轮7011，且于第二半轴702上套设有第二齿轮7021，第二齿轮7021与下述的行星齿轮机构传动连接。

第二半轴702上还设有第五同步器7022，第五同步器7022用于选择性的连接第一齿轮7011或第二齿轮7021。当第五同步器7022与第一齿轮7011连接时，可实现第一半轴701上承接的动力经由第一齿轮7011及第五同步器7022传输至第二中间轴5。当第五同步器7022与第二齿轮7021连接时，可实现第一半轴701上承接的动力经由行星齿轮机构、第二齿轮7021以及第五同步器7022传输至第二半轴702。

第一半轴701上还设有行星齿轮机构，行星齿轮机构主要包括太阳轮7013、齿圈7015，以及分别与太阳轮7013和齿圈7015传动连接的行星轮7014，其中，太阳轮7013设于第一半轴701上，齿圈7015固设于变速机构的壳体上，第二齿轮7021连接于行星轮7014的行星架7016上。

如此设置，当第五同步器7022与第二齿轮7021连接时，使得第一半轴701的动力可经太阳轮7013、行星轮7014、行星架7016、第二齿轮7021、第五同步器7022向第二半轴702传递，而便于实现超低速挡位模式，同时也使本发明的混动动力系统每个挡位都具有一个超低速挡位模式，从而具有良好的驾驶性能。

在此需要说明的是，若行星齿轮机构的行星架7016固设于变速机构的壳体上，可将第二齿轮7021与齿圈7015连接，此时，通过使第五同步器7022连接第二齿轮7021，则第一半轴701上承接的动力可经由太阳轮7013、行星轮7014、齿圈7015、第二齿轮7021和第五同步器7022向第二半轴702传输。

此外，作为一种优选的布置方式，本实施中的第一半轴701与第二半轴702同轴布置，以方便其他零件的布置。

本实施例的混动动力系统，与实施例一的混动动力系统动力传递路径的区别在于，如图18所示的，以发动机10单独驱动模式下的第一挡位模式为例，动力经由第七从动轮7012传递至第一半轴701，随后依次经第一齿轮7011、第五同步器7022而传递至第二半轴702，而后传输至差速器9。

此外，发动机10单独驱动模式下的第一挡位模式还具有对应的超低速挡位模式，如图19所示的，动力在传输至第一半轴701后，经第一齿轮7011和第五同步器7022向第二半轴702传输，而后传输至差速器9。

除了发动机10单独驱动模式下的第一挡位模式具有对应的超低速挡位模式，发动机10单独驱动模式下的其余挡位模式以及各其余驱动模式下的各挡位模式均具有对应的超低速挡位模式，各挡位模式与其对应的超低速挡位模式的区别在于，超低速挡位模式中，动力传输至第一半轴701后，经行星齿轮机构、第二齿轮7021和第五同步器7022向第二半轴702传输。

本实施例中，第二电机11的动力输出端优选与第二半轴702传动连接，除此以外，第二电机11的动力输出端当然也可与第一半轴701传动连接，具体的连接方式可参照实施例一中的描述。

本实施例的混动动力系统，各挡位模式均具有对应的超低速挡位模式，挡位模式较多，用户选择性较多，可更好的满足乘客的驾驶需求；此外，采用双电机架构，重量较低，体积较小，方便布置，还利于节约能源，在输入轴轴向上占用空间较少，还可提升动力传递的平稳性。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混动动力系统，其特征在于：

包括相互平行的输入轴(2)、第一中间轴(4)、第二中间轴(5)、第三中间轴(6)和输出轴(7)；

还包括发动机(10)、第一电机(8)和第二电机(11)；

所述输入轴(2)分别通过第一传动单元和第二传动单元与所述第一中间轴(4)传动连接；所述第二中间轴(5)上设有第三传动单元和第四传动单元；所述第三中间轴(6)上沿自身轴向间距布置有从动齿轮(601)和主动齿轮(602)；

所述从动齿轮(601)经所述第一传动单元选择性的与所述输入轴(2)连接，和/或所述主动齿轮(602)经所述第三传动单元选择性的连接所述第二中间轴(5)；

所述输入轴(2)通过所述第二传动单元与所述第四传动单元选择性地与所述第二中间轴(5)连接；

所述第一中间轴(4)和所述第二中间轴(5)分别与所述输出轴(7)传动连接；

所述发动机(10)的动力输出端和所述输入轴(2)之间设有离合器(1)，所述第一电机(8)的动力输出端与所述输入轴(2)传动连接，所述第二电机(11)的动力输出端与所述输出轴(7)传动连接。

2.根据权利要求1所述的混动动力系统，其特征在于：

所述第一电机(8)通过齿轮系、所述第一传动单元与所述输入轴(2)连接，或者所述第一电机(8)通过齿轮系、所述第二传动单元与所述输入轴(2)连接，或者所述第一电机(8)通过所述齿轮系与所述输入轴(2)连接。

3.根据权利要求2所述的混动动力系统，其特征在于：

所述齿轮系包括第四中间轴(3)，设于所述第四中间轴(3)上的中间轮(301)，以及设于所述第一电机(8)的动力输出轴上的第五主动轮(801)；

所述中间轮(301)与所述第五主动轮(801)传动连接，所述中间轮(301)与所述第一传动单元或所述第二传动单元或所述输入轴(2)上的第五从动轮(205)传动连接。

4.根据权利要求1所述的混动动力系统，其特征在于：

所述第三传动单元包括空套于所述第二中间轴(5)上的第六从动轮(501)，以及设于所述第二中间轴(5)上的、选择性的连接所述第六从动轮(501)的第三同步器(504)；

所述第六从动轮(501)与所述主动齿轮(602)传动相连。

5.根据权利要求4所述的混动动力系统，其特征在于：

所述第一传动单元包括设于所述输入轴(2)上的第一主动轮(201)和第二主动轮(202)，设于所述第一中间轴(4)上的第一从动轮(401)、第二从动轮(402)，以及可选择性地连接所述第一从动轮(401)或所述第二从动轮(402)的第一同步器(405)；

所述第一主动轮(201)和所述第一从动轮(401)传动相连，所述第二主动轮(202)和所述第二从动轮(402)传动相连；

所述第一主动轮(201)与所述从动齿轮(601)传动相连。

6.根据权利要求1所述的混动动力系统，其特征在于：

所述第四传动单元包括空套于所述第二中间轴(5)上的第八从动轮(502)、第九从动轮(503)，以及用于选择性的连接所述第八从动轮(502)或所述第九从动轮(503)的第四同步器(505)；

所述第八从动轮(502)和所述第九从动轮(503)分别经所述第二传动单元与所述输入轴(2)连接。

7.根据权利要求6所述的混动动力系统，其特征在于：

所述第二传动单元包括设于所述输入轴(2)上的第三主动轮(203)和第四主动轮(204)，设于所第一中间轴(4)上的第三从动轮(403)、第四从动轮(404)，以及用于可选择性地连接所述第三从动轮(403)或所述第四从动轮(404)的第二同步器(406)；

所述第三主动轮(203)分别与所述第三从动轮(403)和所述第八从动轮(502)传动相连，所述第四主动轮(204)分别与所述第四从动轮(404)和所述第九从动轮(503)传动相连。

8.根据权利要求1所述的混动动力系统，其特征在于：

所述第一中间轴(4)上设有第六主动轮(407)；

所述第二中间轴(5)上设有第七主动轮(506)；

所述输出轴(7)上设有第七从动轮(7012)；

所述第六主动轮(407)和所述第七主动轮(506)分别与所述第七从动轮(7012)传动连接。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的混动动力系统，其特征在于：

所述输出轴(7)包括第一半轴(701)和第二半轴(702)；

所述第一半轴(701)分别与所述第一中间轴(4)和所述第二中间轴(5)传动连接；

所述第一半轴(701)上设有第一齿轮(7011)和行星齿轮机构；所述第二半轴(702)上设有第二齿轮(7021)与第五同步器(7022)，所述第二齿轮(7021)与所述行星齿轮机构传动连接；

所述第五同步器(7022)选择性的连接所述第一齿轮(7011)或所述第二齿轮(7021)。

10.根据权利要求9所述的混动动力系统，其特征在于：

所述行星齿轮机构的太阳轮(7013)设于所述第一半轴(701)上；

所述行星齿轮机构的齿圈(7015)或行星架(7016)与所述第二齿轮(7021)连接；

所述第一半轴(701)和所述第二半轴(702)同轴布置。

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