CN218505808U - 混动变速驱动系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混动变速驱动系统及汽车，混动变速驱动系统包括动力供给装置、动力传输装置、动力控制装置及动力输出装置。动力供给装置包括发动机、发电机以及电机。动力传输装置包括输入齿轮组、第一行星齿轮组、第二行星齿轮组以及输出齿轮组。动力控制装置包括第一制动器、第二制动器、单向离合器。其中，第一行星齿轮组包括第一外齿圈、第一太阳轮、以及设置于第一外齿圈和第一太阳轮之间的第一行星组件。第二行星齿轮组包括第二外齿圈、第二太阳轮、以及设置于第二外齿圈和第二太阳轮之间的第二行星组件。该驱动系统能够调整发动机和电机的工作点，从而具有提高系统的工作效率的优势。

Description

混动变速驱动系统及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车动力系统领域，尤其涉及一种混动变速驱动系统及汽车。

背景技术

随着国内市场对汽车燃油经济性要求越来越严格，传统汽车的动力系统越来越难以满足经济性要求，混合动力变速箱越来越受到各大汽车主机厂和消费者的青睐。

混动变速箱大部分基于传统变速箱进行设计，目前市场上的混合动力系统主要有三种形式：1、基于DCT(双离合)传统变速箱增加电机；2、基于CVT(无级)变速箱增加电机，3、基于AT(自动)变速箱增加电机。除此以外，还有基于功率分流机构的混动变速箱，以及基于行星排的双电机混动变速箱。但现有技术中的串联式双电机混动系统在发动机驱动的情况下，发动机的工作点是不能调整或者只能有限调整，无法使得发动机和电机处于最佳工作点。

因此，现有技术中的混动变速驱动系统存在不能调整或者只能有限调整发动机工作点的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中的混动变速驱动系统存在不能调整或者只能有限调整发动机工作点的问题。

为解决上述问题，本实用新型的一种实施方式提供了一种混动变速驱动系统，包括动力供给装置、动力传输装置、动力控制装置以及动力输出装置。

动力供给装置包括发动机、发电机以及电机。动力传输装置包括输入齿轮组、第一行星齿轮组、第二行星齿轮组以及输出齿轮组。动力控制装置包括第一制动器、第二制动器以及单向离合器。其中，第一行星齿轮组包括第一外齿圈、第一太阳轮、以及设置于第一外齿圈和第一太阳轮之间的第一行星组件。第二行星齿轮组包括第二外齿圈、第二太阳轮、以及设置于第二外齿圈和第二太阳轮之间的第二行星组件。第一太阳轮与第二太阳轮相对固定，第一外齿圈、第一太阳轮、第一行星组件、第二外齿圈、第二太阳轮、以及第二行星组件均可绕第一轴线转动。

发动机的输出轴与系统输入轴传动连接，系统输入轴的轴线与第一轴线位于同一直线上或相互平行。系统输入轴通过输入齿轮组与发电机的输入轴传动连接，且系统输入轴通过第一传动轴与第一外齿圈传动连接。第一行星组件的行星架通过第二传动轴与系统输出轴传动连接，第二外齿圈通过第三传动轴与系统输出轴传动连接，且系统输出轴和电机的输出轴分别与输出齿轮组传动连接，输出齿轮组与动力输出装置传动连接。

第一制动器分别与第一太阳轮和第二太阳轮连接，用于选择性地制动第一太阳轮和第二太阳轮。第二制动器和单向离合器均与第二行星组件的行星架连接，第二制动器用于制动第二行星组件的行星架，单向离合器单向制动第二行星组件的行星架。

采用上述技术方案，发动机和电机能够分别向该混动变速驱动系统提供动力，发电机能够回收该混动变速驱动系统中多余的能量，另外，电机能够回收汽车车轮上多余的能量。动力传输装置用于将动力传输至该混动变速驱动系统中，动力控制装置用于控制并调整动力的流向，使得动力在不同路径上传输，进而使得该混动变速驱动系统能够在串联模式、直驱模式、纯电模式以及能量回收模式之间切换，并通过模式之间的调整切换，以使汽车在行驶过程中，通过不同的速度比，使得发动机和电机处于最佳的工作点。因此，该混动变速驱动系统具有能够调整发动机和电机的工作点，从而提高系统的工作效率的优势。另外，该混动变速驱动系统还能进行能量回收，从而提高系统能量的利用率。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开了一种混动变速驱动系统，动力控制装置还包括第一离合器和第二离合器，且系统输入轴通过第四传动轴分别与所述第一太阳轮和所述第二太阳轮传动连接。

第一离合器设置于第四传动轴上，用于选择性地连接或断开系统输入轴与第一太阳轮和第二太阳轮之间的动力传递。第二离合器设置于第一传动轴上，用于选择性地连接或断开系统输入轴与第一外齿圈之间的动力传递。

采用上述技术方案，第一离合器和第二离合器的设置能够进一步增加动力在系统中的传递路径，进而增加该混动变速驱动系统的驱动模式。并且，通过控制第一离合器和第二离合器的结合与分离，控制并调整动力的流向，使得动力在不同路径上传输，进而使得该混动变速驱动系统能够在更多的驱动模式之间切换，并通过模式之间的调整切换，使得发动机和电机处于最佳的工作点，从而进一步提高系统的工作效率。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开了一种混动变速驱动系统，混动变速驱动系统还包括电池，且电池分别与发电机和电机电性连接。

采用上述技术方案，电池能够向电机供电，以在该混动变速驱动系统需要电机供能时，能够向电机供电。电池也能够回收该混动变速驱动系统中多余的能量，从而提高该混动变速驱动系统的能量利用率。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开了一种混动变速驱动系统，输入齿轮组包括互相啮合的第一齿轮和第二齿轮，系统输入轴与第一齿轮连接，发电机的输入轴与第二齿轮连接。

采用上述技术方案，第一齿轮和第二齿轮能够将发动机的动力传递至第一行星齿轮组和第二行星齿轮组中或者将发动机的动力传递至发电机中，以在不同模式下将发动机的动力传递至不同路径，使得发动机处于最佳的工作点。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开了一种混动变速驱动系统，输出齿轮组包括互相啮合的第三齿轮和第四齿轮，系统输出轴与第三齿轮连接，电机的输出轴与第四齿轮连接，且第三齿轮与动力输出装置传动连接。

采用上述技术方案，第三齿轮能够将第一行星齿轮组和第二行星齿轮组中传递出来的动力传递至动力输出装置中，第四齿轮将电机的动力通过第三齿轮传递至动力输出装置中，以根据汽车的实际需求，调整发动机通过第一行星齿轮组和第二行星齿轮组向动力输出装置输出的动力，以及电机向动力输出装置输出的动力，使得发动机和电机处于最佳的工作点。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开了一种混动变速驱动系统，动力输出装置包括中间传递部件和输出部件，且第三齿轮通过中间传递部件向输出部件输出动力。

采用上述技术方案，中间传递部件用于将发动机或电机传递至第三齿轮上的动力传递至输出部件上，输出部件用于将动力传递至汽车车轮上。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开了一种混动变速驱动系统，中间传递部件包括第五齿轮、中间轴以及第六齿轮。其中，第五齿轮和第六齿轮分别设置在中间轴的两端，且第五齿轮与第三齿轮啮合，第六齿轮与输出部件传动连接。

采用上述技术方案，此种设置方式能够根据汽车的实际需求和布局改变第三齿轮到输出部件之间的动力传递速度和传递方向，从而使得混动变速驱动系统占用的空间更小。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开了一种混动变速驱动系统，输出部件包括差速器，且第六齿轮与差速器的差速齿轮啮合。并且，差速器的输出端的两侧分别通过两个半轴与汽车两侧的车轮传动连接。

采用上述技术方案，经过中间传递部件传递出的动力通过差速器与汽车两侧的车轮传动连接，能够满足汽车转弯时，两侧车轮转速不同的要求。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开了一种混动变速驱动系统，第一行星组件包括第一行星架和至少三个第一行星轮，至少三个第一行星轮有间隔地均匀设置于第一行星架上，且与第一行星架转动连接，并且至少三个第一行星轮中各第一行星轮分别与第一外齿圈和第一太阳轮啮合。第二行星组件包括第二行星架和至少三个第二行星轮，至少三个第二行星轮有间隔地均匀设置于第二行星架上，且与第二行星架转动连接，并且至少三个第二行星轮中各第二行星轮分别与第二外齿圈和第二太阳轮啮合。

采用上述技术方案，第一太阳轮和第一外齿圈均能够通过第一行星轮向第一行星架传递能量，第二太阳轮和第二外齿圈均能够通过第二行星轮向第二行星架传递能量，且第一行星架和第二行星架输出的动力均传递至系统输出轴。并且，第一太阳轮和第二太阳轮是同步转动的。

本实用新型的一种实施方式还提供了一种汽车，包括上述任意一种混动变速驱动系统。

采用上述技术方案，该汽车的混动变速驱动系统能够在串联模式、直驱模式、纯电模式以及能量回收模式之间切换，并通过模式之间的调整切换，以使汽车在行驶过程中，通过不同的速度比，使得发动机和电机处于最佳的工作点。并且，该混动变速驱动系统还能进行能量回收，从而提高系统能量的利用率。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的混动变速驱动系统包括动力供给装置、动力传输装置、动力控制装置以及动力输出装置。动力供给装置包括发动机、发电机以及电机。发动机和电机能够分别向该混动变速驱动系统提供动力，发电机能够回收该混动变速驱动系统中多余的能量，另外，电机能够回收汽车车轮上多余的能量。动力传输装置用于将动力传输至该混动变速驱动系统中，动力控制装置用于控制并调整动力的流向，使得动力在不同路径上传输，进而使得该混动变速驱动系统能够在串联模式、直驱模式、纯电模式以及能量回收模式之间切换，并通过模式之间的调整切换，以使汽车在行驶过程中，通过不同的速度比，使得发动机和电机处于最佳的工作点。因此，该混动变速驱动系统具有能够调整发动机和电机的工作点，从而提高系统的工作效率的优势。另外，该混动变速驱动系统还能进行能量回收，从而提高系统能量的利用率。

本实用新型其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本实用新型说明书中的记载变的显而易见。

附图说明

图1为本实用新型实施例1提供的混动变速驱动系统的示意图；

图2为本实用新型实施例2提供的混动变速驱动系统的示意图。

附图标记说明：

10：动力供给装置；110：发动机；120：发电机；130：电机；

20：动力传输装置；

201：输入齿轮组；2011：第一齿轮；2012：第二齿轮；

202：第一行星齿轮组；2021：第一外齿圈；2022：第一太阳轮；2023：第一行星架；

203：第二行星齿轮组；2031：第二外齿圈；2032：第二太阳轮；2033：第二行星架；

204：输出齿轮组；2041：第三齿轮；2042：第四齿轮；

205：系统输入轴；

206：第一传动轴；

207：第二传动轴；

208：第三传动轴；

209：第四传动轴；

210：系统输出轴；

30：动力控制装置；310：第一制动器；320：第二制动器；330：单向离合器；340：第一离合器；350：第二离合器；

40：动力输出装置；

410：中间传递部件；411：第五齿轮；412：中间轴；413：第六齿轮；

420：差速器；

50：电池。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。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。

应注意的是，在本说明书中，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。

在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

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。

在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

本实施例提供了一种混动变速驱动系统，如图1所示，包括动力供给装置10、动力传输装置20、动力控制装置30以及动力输出装置40。

具体地，如图1所示，动力供给装置10包括发动机110、发电机120以及电机130。动力传输装置20包括输入齿轮组201、第一行星齿轮组202、第二行星齿轮组203以及输出齿轮组204。动力控制装置30包括第一制动器310、第二制动器320、单向离合器330、第一离合器340以及第二离合器350。其中，第一行星齿轮组202包括第一外齿圈2021、第一太阳轮2022、以及设置于第一外齿圈2021和第一太阳轮2022之间的第一行星组件。第二行星齿轮组203包括第二外齿圈2031、第二太阳轮2032、以及设置于第二外齿圈2031和第二太阳轮2032之间的第二行星组件。第一太阳轮2022与第二太阳轮2032相对固定，第一外齿圈2021、第一太阳轮2022、第一行星组件、第二外齿圈2031、第二太阳轮2032、以及第二行星组件均可绕第一轴线转动。

发动机110的输出轴与系统输入轴205传动连接，系统输入轴205的轴线与第一轴线位于同一直线上或相互平行。系统输入轴205通过输入齿轮组201与发电机120的输入轴传动连接，且系统输入轴205通过第四传动轴209分别与第一太阳轮2022和第二太阳轮2032传动连接，通过第一传动轴206与第一外齿圈2021传动连接。也就是说，发动机110输出的动力能够传递至发电机120或者行星齿轮组中。

第一行星组件的行星架通过第二传动轴207与系统输出轴210传动连接，第二外齿圈2031通过第三传动轴208与系统输出轴210传动连接，且系统输出轴210和电机130的输出轴分别与输出齿轮组204传动连接，输出齿轮组204与动力输出装置40传动连接。也就是说，行星齿轮组和电机130均能够向动力输出装置40传递动力。另外，发电机120还能与电机130电性连接，以将通过回收发动机110的动力转化的电能传递至电机130中，并通过电机130将电能转化为动力并传递至动力输出装置40中。

第一离合器340设置于第四传动轴209上，用于选择性地连接或断开系统输入轴205与第一太阳轮2022和第二太阳轮2032之间的动力传递。具体地，当第一离合器340结合时，系统输入轴205连接第四传动轴209，此时，发动机110输出的动力能够通过系统输入轴205和第四传动轴209传递至第一太阳轮2022和第二太阳轮2032上；当第一离合器340分离时，系统输入轴205与第四传动轴209分离，此时，发动机110与第一太阳轮2022和第二太阳轮2032之间没有动力传递。

第二离合器350设置于第一传动轴206上，用于选择性地连接或断开系统输入轴205与第一外齿圈2021之间的动力传递。具体地，当第二离合器350结合时，系统输入轴205连接第一传动轴206，此时，发动机110输出的动力能够通过系统输入轴205和第一传动轴206传递至第一外齿圈2021上；当第二离合器350分离时，系统输入轴205与第一传动轴206分离，此时，发动机110与第一外齿圈2021之间没有动力传递。

第一制动器310分别与第一太阳轮2022和第二太阳轮2032连接，用于选择性地制动第一太阳轮2022和第二太阳轮2032。也即第一制动器310工作时，第一太阳轮2022和第二太阳轮2032不会进行动力传递，第一制动器310不工作时，第一太阳轮2022和第二太阳轮2032能进行动力传递。

第二制动器320和单向离合器330均与第二行星组件的行星架连接，第二制动器320用于制动第二行星组件的行星架。也即第二制动器320工作时，第二行星组件不会进行动力传递，第二制动器320不工作时，第二行星组件能进行动力传递。单向离合器330单向制动第二行星组件的行星架，以避免动力输出装置40中的动力通过输出齿轮组204、系统输出轴210反向传递至第二行星组件的行星架中，进而影响系统工作。

更为具体地，系统输入轴205与输入齿轮组201、以及发电机120的输入轴与输入齿轮组201之间可通过花键连接，也可以为一体式。系统输出轴210与输出齿轮组204之间、以及电机130的输出轴和输出齿轮组204之间可通过花键连接，也可以为一体式。其具体可以根据实际设计和使用需求设定，本实施例对此不做具体限定。

更为具体地，第一行星组件和第二行星组件分别包括行星架和至少三个行星轮，且行星轮的数量可以设置为三个、四个等，优选地，为保证受力均衡、传动平稳，本实施例中的行星轮的数量设置为三个，且三个行星轮在行星架上沿其周向有间隔地均匀设置。

需要说明的是，发动机110和电机130能够分别向该混动变速驱动系统提供动力，发电机120能够回收该混动变速驱动系统中多余的能量，另外，电机130能够回收汽车车轮上多余的能量。动力传输装置20用于将动力传输至该混动变速驱动系统中，动力控制装置30用于控制并调整动力的流向，使得动力在不同路径上传输，进而使得该混动变速驱动系统能够在串联模式、直驱模式、纯电模式以及能量回收模式之间切换，并通过模式之间的调整切换，以使汽车在行驶过程中，通过不同的速度比，使得发动机110和电机130处于最佳的工作点。因此，该混动变速驱动系统具有能够调整发动机110和电机130的工作点，从而提高系统的工作效率的优势。另外，该混动变速驱动系统还能进行能量回收，从而提高系统能量的利用率。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开了一种混动变速驱动系统，如图1所示，混动变速驱动系统还包括电池50，且电池50分别与发电机120和电机130电性连接。

具体地，电池50能够向电机130供电，以在该混动变速驱动系统需要电机130供能时，能够向电机130供电。电池50也能够将发电机120和电机130回收的多余的能量储存起来，从而提高该混动变速驱动系统的能量利用率。并且，电池50可以是镍氢电池，锂电池等可充放电的电池，其具体可以根据实际设计和使用需求设定，本实施例对此不做具体限定。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开了一种混动变速驱动系统，如图1所示，输入齿轮组201包括互相啮合的第一齿轮2011和第二齿轮2012，系统输入轴205与第一齿轮2011连接，发电机120的输入轴与第二齿轮2012连接。

具体地，第一齿轮2011和第二齿轮2012能够将发动机110的动力传递至第一行星齿轮组202和第二行星齿轮组203中或者将发动机110的动力传递至发电机120中，以在不同模式下将发动机110的动力传递至不同路径，使得发动机110处于最佳的工作点。

更为具体地，第一齿轮2011可以设置为内齿齿轮，也可以设置为外齿齿轮，相应地，第二齿轮2012设置为与第一齿轮2011啮合适配的结构。并且，系统输入轴205与第一齿轮2011之间、以及发电机120的输入轴与第二齿轮2012之间可通过键、卡箍等结构连接。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开了一种混动变速驱动系统，如图1所示，输出齿轮组204包括互相啮合的第三齿轮2041和第四齿轮2042，系统输出轴210与第三齿轮2041连接，电机130的输出轴与第四齿轮2042连接，且第三齿轮2041与动力输出装置40传动连接。

具体地，第三齿轮2041能够将第一行星齿轮组202和第二行星齿轮组203中传递出来的动力传递至动力输出装置40中，第四齿轮2042将电机130的动力通过第三齿轮2041传递至动力输出装置40中，以根据汽车的实际需求，调整发动机110通过第一行星齿轮组202和第二行星齿轮组203向动力输出装置40输出的动力，以及电机130向动力输出装置40输出的动力，使得发动机110和电机130处于最佳的工作点。

更为具体地，第三齿轮2041可以设置为内齿齿轮，也可以设置为外齿齿轮，相应地，第四齿轮2042设置为与第三齿轮2041啮合适配的结构。并且，系统输出轴210与第三齿轮2041之间、以及电机130的输出轴与第四齿轮2042之间可通过键、卡箍等结构连接。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开了一种混动变速驱动系统，如图1所示，动力输出装置40包括中间传递部件410和输出部件，且第三齿轮2041通过中间传递部件410向输出部件输出动力。

具体地，中间传递部件410用于将发动机110或电机130传递至第三齿轮2041上的动力传递至输出部件上，输出部件用于将动力传递至汽车车轮上。并且，中间传递部件410可以设置为传动轴、传动齿轮，也可以包括传动轴和传动齿轮。输出部件可以设置为输出轴、输出齿轮，也可以包括输出轴和输出齿轮。其具体可以根据汽车的传动速度需求以及布置空间要求设定，本实施例对此不做具体限定。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开了一种混动变速驱动系统，如图1所示，中间传递部件410包括第五齿轮411、中间轴412以及第六齿轮413。其中，第五齿轮411和第六齿轮413分别设置在中间轴412的两端，且第五齿轮411与第三齿轮2041啮合，第六齿轮413与输出部件传动连接。

需要说明的是，第五齿轮411与第三齿轮2041、以及第六齿轮413与输出部件能够依次改变动力的传动速度，且第五齿轮411和第六齿轮413分别设置在中间轴412的两端能够改变动力的传递方向，从而根据汽车的实际传动速度需求和布局改变第三齿轮2041到输出部件之间的动力传递速度和传递方向。并且，齿轮传动具有传动平稳，传动比精确，工作可靠、效率高、寿命长，使用的功率、速度和尺寸范围大的优势。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开了一种混动变速驱动系统，如图1所示，输出部件包括差速器420，且第六齿轮413与差速器420的差速齿轮啮合。并且，差速器420的输出端的两侧分别通过两个半轴与汽车两侧的车轮传动连接。

具体地，第六齿轮413可以设置为内齿，也可以设置为外齿，相应地，差速器420的差速齿轮设置为与第六齿轮413啮合适配的结构。需要说明的是，经过中间传递部件410传递出的动力通过差速器420与汽车两侧的车轮传动连接，能够满足汽车转弯时，两侧车轮转速不同的要求。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开了一种混动变速驱动系统，如图1所示，第一行星组件包括第一行星架2023和至少三个第一行星轮，至少三个第一行星轮有间隔地均匀设置于第一行星架2023上，且与第一行星架2023转动连接，并且至少三个第一行星轮中各第一行星轮分别与第一外齿圈2021和第一太阳轮2022啮合。第二行星组件包括第二行星架2033和至少三个第二行星轮，至少三个第二行星轮有间隔地均匀设置于第二行星架2033上，且与第二行星架2033转动连接，并且至少三个第二行星轮中各第二行星轮分别与第二外齿圈2031和第二太阳轮2032啮合。

具体地，第一太阳轮2022和第一外齿圈2021均能够通过第一行星轮向第一行星架2023传递能量，第二太阳轮2032和第二外齿圈2031均能够通过第二行星轮向第二行星架2033传递能量，且第一行星架2023和第二行星架2033输出的动力均传递至系统输出轴210。并且，第一太阳轮2022和第二太阳轮2032是同步转动的。第一行星组件包括的第一行星轮的数量可以设置为三个、四个等。第二行星组件包括的第二行星轮的数量可以设置为三个、四个等，优选地，为保证受力均衡、传动平稳，本实施例中的第一行星轮和第二行星轮的数量分别设置为三个。

该混动变速驱动系统是通过控制第一制动器310、第二制动器320的闭合与断开，以及单向离合器330、第一离合器340以及第二离合器350的结合与断开使得该混动变速驱动系统能够在串联模式、直驱模式、纯电模式以及能量回收模式之间切换，并通过模式之间的调整切换，以使汽车在行驶过程中，通过不同的速度比，使得发动机110和电机130处于最佳的工作点。如下表1所示，表1为该混动变速驱动系统的驱动模式表。具体的工作过程在表1的下文中描述。

表1

表1的串联模式状态下，发动机110处于工作状态，发电机120处于发电状态，第一离合器340处于不结合状态，第二离合器350处于不结合状态，第一制动器310处于不制动状态，第二制动器320处于不制动状态，单向离合器330不单向制动第二行星组件的行星架，电机130处于驱动状态。

如图1所示，此时，发动机110工作产生的动力通过系统输入轴205依次传递至第一齿轮2011、第二齿轮2012后传递至发电机120中，发电机120可将动能转化为电能直接传递至电机130中，以驱动电机130转动，并将动力依次经过第四齿轮2042、第三齿轮2041、第五齿轮411、中间轴412、第六齿轮413以及差速器420传递至汽车两侧的车轮上。另外，发电机120也可将部分动能转化为电能储存在电池50中，电池50也可向电机130提供电能。

表1的直驱模式的1档状态下，发动机110处于工作状态，发电机120处于发电或者不工作状态，第一离合器340处于不结合状态，第二离合器350处于结合状态，第一制动器310处于不制动状态，第二制动器320处于制动状态，单向离合器330不单向制动第二行星组件的行星架，电机130处于驱动或者不工作状态。

如图1所示，此时，发动机110工作产生的动力通过系统输入轴205依次传递至第一传动轴206、第一外齿圈2021以及第一行星架2023上，且第一行星架2023分别将动力传递至第二传动轴207和第一太阳轮2022上，经过第二传动轴207的动力依次经过系统输出轴210、第三齿轮2041、第五齿轮411、中间轴412、第六齿轮413以及差速器420传递至汽车两侧的车轮上；经过第一太阳轮2022的动力同时驱动第二太阳轮2032转动，然后依次经过第二行星架2033、第二外齿圈2031、第三传动轴208、系统输出轴210、第三齿轮2041、第五齿轮411、中间轴412、第六齿轮413以及差速器420传递至汽车两侧的车轮上。由于发动机110输出的动力分别经过第一行星齿轮组202和第二行星齿轮组203，以通过不同的齿轮传动比增加动力的扭矩，从而使得最终输出至汽车两侧的车轮上的扭矩大大增加。

该过程中，发动机110若未产生多余的动力，则发电机120不工作；发动机110若产生多余的动力，则发电机120发电，此时，发动机110产生的多余的动力通过系统输入轴205依次传递至第一齿轮2011、第二齿轮2012后传递至发电机120，并由发电机120将动力转化为电能储存在电池50中，以提高系统能量的利用率。

并且，该过程中，发动机110提供的动力若能满足该混动变速驱动系统所需的能量，则电机130不工作；发动机110提供的动力若不能满足该混动变速驱动系统所需的能量，则电机130处于驱动状态，此时，电池50向电机130供电，以驱动电机130转动，并将动力依次经过第四齿轮2042、第三齿轮2041、第五齿轮411、中间轴412、第六齿轮413以及差速器420传递至汽车两侧的车轮上。

表1的直驱模式的2档状态下，发动机110处于工作状态，发电机120处于发电或者不工作状态，第一离合器340处于不结合状态，第二离合器350处于结合状态，第一制动器310处于制动状态，第二制动器320处于不制动状态，单向离合器330不单向制动第二行星组件的行星架，电机130处于驱动或者不工作状态。

如图1所示，此时，发动机110工作产生的动力通过系统输入轴205依次传递至第一传动轴206、第一外齿圈2021、第一行星架2023、第二传动轴207、系统输出轴210、第三齿轮2041、第五齿轮411、中间轴412、第六齿轮413以及差速器420传递至汽车两侧的车轮上。由于发动机110输出的动力只经过第一行星齿轮组202，不经过第二行星齿轮组203，相比于直驱模式的1档，最终输出至汽车两侧的车轮上的扭矩减小，动力传递速度增加。

该过程中，发动机110若未产生多余的动力，则发电机120不工作；发动机110若产生多余的动力，则发电机120发电，此时，发动机110产生的多余的动力通过系统输入轴205依次传递至第一齿轮2011、第二齿轮2012后传递至发电机120，并由发电机120将动力转化为电能储存在电池50中，以提高系统能量的利用率。

并且，该过程中，发动机110提供的动力若能满足该混动变速驱动系统所需的能量，则电机130不工作；发动机110提供的动力若不能满足该混动变速驱动系统所需的能量，则电机130处于驱动状态，此时，电池50向电机130供电，以驱动电机130转动，并将动力依次经过第四齿轮2042、第三齿轮2041、第五齿轮411、中间轴412、第六齿轮413以及差速器420传递至汽车两侧的车轮上。

表1的直驱模式的3档状态下，发动机110处于工作状态，发电机120处于发电或者不工作状态，第一离合器340处于结合状态，第二离合器350处于结合状态，第一制动器310处于不制动状态，第二制动器320处于不制动状态，单向离合器330不单向制动第二行星组件的行星架，电机130处于驱动或者不工作状态。

如图1所示，此时，发动机110工作产生的动力通过系统输入轴205分别传递至第四传动轴209和第一传动轴206中，并且，传递至第四传动轴209的动力同时驱动第一太阳轮2022和第二太阳轮2032转动，然后经过第一太阳轮2022的动力依次经过第一行星架2023、第二传动轴207、系统输出轴210、第三齿轮2041、第五齿轮411、中间轴412、第六齿轮413以及差速器420传递至汽车两侧的车轮上。经过第二太阳轮2032的动力依次经过第二行星架2033、第二外齿圈2031、第三传动轴208、系统输出轴210、第三齿轮2041、第五齿轮411、中间轴412、第六齿轮413以及差速器420传递至汽车两侧的车轮上。

传递至第一传动轴206的动力依次传递至第一外齿圈2021和第一行星架2023上，且第一行星架2023分别将动力传递至第二传动轴207和第一太阳轮2022上，经过第二传动轴207的动力依次经过系统输出轴210、第三齿轮2041、第五齿轮411、中间轴412、第六齿轮413以及差速器420传递至汽车两侧的车轮上；经过第一太阳轮2022的动力同时驱动第二太阳轮2032转动，然后依次经过第二行星架2033、第二外齿圈2031、第三传动轴208、系统输出轴210、第三齿轮2041、第五齿轮411、中间轴412、第六齿轮413以及差速器420传递至汽车两侧的车轮上。

直驱模式的3档状态下，发动机110输出的动力能够分别通过第四传动轴209和第一传动轴206传递至第一行星齿轮组202和第二行星齿轮组203中，以通过不同的齿轮传动比增加动力的扭矩。另外，通过第一行星架2023传递至第二传动轴207的动力能够快速传递至系统输出轴210，故传递至汽车两侧的车轮上的动力传递速度也会增加。

该过程中，发动机110若未产生多余的动力，则发电机120不工作；发动机110若产生多余的动力，则发电机120发电，此时，发动机110产生的多余的动力通过系统输入轴205依次传递至第一齿轮2011、第二齿轮2012后传递至发电机120，并由发电机120将动力转化为电能储存在电池50中，以提高系统能量的利用率。

并且，该过程中，发动机110提供的动力若能满足该混动变速驱动系统所需的能量，则电机130不工作；发动机110提供的动力若不能满足该混动变速驱动系统所需的能量，则电机130处于驱动状态，此时，电池50向电机130供电，以驱动电机130转动，并将动力依次经过第四齿轮2042、第三齿轮2041、第五齿轮411、中间轴412、第六齿轮413以及差速器420传递至汽车两侧的车轮上。

表1的直驱模式的R档状态下，发动机110处于工作状态，发电机120处于发电或者不工作状态，第一离合器340处于结合状态，第二离合器350处于不结合状态，第一制动器310处于不制动状态，第二制动器320处于不制动状态，单向离合器330单向制动第二行星组件的行星架，电机130处于驱动或者不工作状态。

如图1所示，此时，发动机110工作产生的动力通过系统输入轴205传递至第四传动轴209中，并且，传递至第四传动轴209的动力同时驱动第一太阳轮2022和第二太阳轮2032转动，然后经过第一太阳轮2022的动力依次经过第一行星架2023、第二传动轴207、系统输出轴210、第三齿轮2041、第五齿轮411、中间轴412、第六齿轮413以及差速器420传递至汽车两侧的车轮上。经过第二太阳轮2032的动力依次经过第二行星架2033、第二外齿圈2031、第三传动轴208、系统输出轴210、第三齿轮2041、第五齿轮411、中间轴412、第六齿轮413以及差速器420传递至汽车两侧的车轮上。由于此时汽车处于倒车状态，该过程中，汽车车轮上多余的动力可能会依次通过差速器420、第六齿轮413、中间轴412、第五齿轮411、第三齿轮2041以及系统输出轴210反向传递至第二行星组件的行星架中，进而影响系统工作，故需要单向离合器330单向制动第二行星组件的行星架。

该过程中，发动机110若未产生多余的动力，则发电机120不工作；发动机110若产生多余的动力，则发电机120发电，此时，发动机110产生的多余的动力通过系统输入轴205依次传递至第一齿轮2011、第二齿轮2012后传递至发电机120，并由发电机120将动力转化为电能储存在电池50中，以提高系统能量的利用率。

并且，该过程中，发动机110提供的动力若能满足该混动变速驱动系统所需的能量，则电机130不工作；发动机110提供的动力若不能满足该混动变速驱动系统所需的能量，则电机130处于驱动状态，此时，电池50向电机130供电，以驱动电机130转动，并将动力依次经过第四齿轮2042、第三齿轮2041、第五齿轮411、中间轴412、第六齿轮413以及差速器420传递至汽车两侧的车轮上。

表1的纯电模式状态下，发动机110处于不工作状态，发电机120处于不工作状态，第一离合器340处于不结合状态，第二离合器350处于不结合状态，第一制动器310处于不制动状态，第二制动器320处于不制动状态，单向离合器330不单向制动第二行星组件的行星架，电机130处于驱动状态。

如图1所示，此时，电池50向电机130供电，以驱动电机130转动，并将动力依次经过第四齿轮2042、第三齿轮2041、第五齿轮411、中间轴412、第六齿轮413以及差速器420传递至汽车两侧的车轮上。

表1的能量回收模式状态下，发动机110处于不工作状态，发电机120处于不工作状态，第一离合器340处于不结合状态，第二离合器350处于不结合状态，第一制动器310处于不制动状态，第二制动器320处于不制动状态，单向离合器330不单向制动第二行星组件的行星架，电机130处于发电状态。

如图1所示，此时，汽车车轮上多余的动力会依次通过差速器420、第六齿轮413、中间轴412、第五齿轮411、第三齿轮2041、第四齿轮2042反向传递至电机130中，并通过电机130将动力转化为电能储存在电池50中。需要说明的是，由于第一离合器340和第二离合器350均处于不结合状态，故汽车车轮上多余的动力也不会通过系统输出轴210反向传递至系统中。

实施例2

本实施例提供了一种混动变速驱动系统，本实施例中的混动变速驱动系统与实施例1中的混动变速驱动系统的区别在于，如图2所示，在本实施例中的混动变速驱动系统中，未设置图1中的第一离合器340、第二离合器350以及第四传动轴209，系统输入轴205直接通过第一传动轴206与第一外齿圈2021传动连接。故相比于实施例1中的混动变速驱动系统，本实施例中的混动变速驱动系统的整体结构更加简单，占用空间更小。

具体地，本实施例中的混动变速驱动系统也能够在串联模式、直驱模式、纯电模式以及能量回收模式之间切换，并通过模式之间的调整切换，以使汽车在行驶过程中，通过不同的速度比，使得发动机110和电机130处于最佳的工作点。但是，由于其结构设置，本实施例中的混动变速驱动系统的直驱模式状态下，只能实现1档状态和2档状态这两个前进挡。故本实施例中的混动变速驱动系统可适用于只需1档状态和2档状态这两个前进挡的汽车动力系统中。需要说明的是，本实施例中的混动变速驱动系统在串联模式、直驱1档模式、直驱2档模式、纯电模式以及能量回收模式状态下的动力传递路径与实施例1中的一致，此处不再赘述。

实施例3

本实施例提供了一种汽车，包括实施例1或者实施例2中的任意一种混动变速驱动系统。具体地，上述混动变速驱动系统可适用于HEV(混合动力汽车)、PHEV(插电式混合动力汽车)等车型。其具体可以根据实际设计和使用需求设定，本实施例对此不做具体限定。

需要说明的是，该汽车的混动变速驱动系统能够在串联模式、直驱模式、纯电模式以及能量回收模式之间切换，并通过模式之间的调整切换，以使汽车在行驶过程中，通过不同的速度比，使得发动机和电机处于最佳的工作点。并且，该混动变速驱动系统还能进行能量回收，从而提高系统能量的利用率。

虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式，已经对本实用新型进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种混动变速驱动系统，其特征在于，包括动力供给装置、动力传输装置、动力控制装置以及动力输出装置；其中

所述动力供给装置包括发动机、发电机以及电机；所述动力传输装置包括输入齿轮组、第一行星齿轮组、第二行星齿轮组以及输出齿轮组；所述动力控制装置包括第一制动器、第二制动器以及单向离合器；其中

所述第一行星齿轮组包括第一外齿圈、第一太阳轮、以及设置于所述第一外齿圈和所述第一太阳轮之间的第一行星组件；所述第二行星齿轮组包括第二外齿圈、第二太阳轮、以及设置于所述第二外齿圈和所述第二太阳轮之间的第二行星组件；所述第一太阳轮与所述第二太阳轮相对固定，所述第一外齿圈、所述第一太阳轮、所述第一行星组件、所述第二外齿圈、所述第二太阳轮、以及所述第二行星组件均可绕第一轴线转动；并且

所述发动机的输出轴与系统输入轴传动连接，所述系统输入轴的轴线与所述第一轴线位于同一直线上或相互平行；所述系统输入轴通过所述输入齿轮组与所述发电机的输入轴传动连接，且所述系统输入轴通过第一传动轴与所述第一外齿圈传动连接；所述第一行星组件的行星架通过第二传动轴与系统输出轴传动连接，所述第二外齿圈通过第三传动轴与所述系统输出轴传动连接，且所述系统输出轴和所述电机的输出轴分别与所述输出齿轮组传动连接，所述输出齿轮组与所述动力输出装置传动连接；

所述第一制动器分别与所述第一太阳轮和所述第二太阳轮连接，用于选择性地制动所述第一太阳轮和所述第二太阳轮；

所述第二制动器和所述单向离合器均与所述第二行星组件的行星架连接，所述第二制动器用于制动所述第二行星组件的行星架，所述单向离合器单向制动第二行星组件的行星架。

2.如权利要求1所述的混动变速驱动系统，其特征在于，所述动力控制装置还包括第一离合器和第二离合器，且所述系统输入轴通过第四传动轴分别与所述第一太阳轮和所述第二太阳轮传动连接；

所述第一离合器设置于所述第四传动轴上，用于选择性地连接或断开所述系统输入轴与所述第一太阳轮和所述第二太阳轮之间的动力传递；

所述第二离合器设置于所述第一传动轴上，用于选择性地连接或断开所述系统输入轴与所述第一外齿圈之间的动力传递。

3.如权利要求1或2所述的混动变速驱动系统，其特征在于，所述混动变速驱动系统还包括电池，且所述电池分别与所述发电机和所述电机电性连接。

4.如权利要求1或2所述的混动变速驱动系统，其特征在于，所述输入齿轮组包括互相啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述系统输入轴与所述第一齿轮连接，所述发电机的输入轴与所述第二齿轮连接。

5.如权利要求4所述的混动变速驱动系统，其特征在于，所述输出齿轮组包括互相啮合的第三齿轮和第四齿轮，所述系统输出轴与所述第三齿轮连接，所述电机的输出轴与所述第四齿轮连接，且所述第三齿轮与所述动力输出装置传动连接。

6.如权利要求5所述的混动变速驱动系统，其特征在于，所述动力输出装置包括中间传递部件和输出部件，且所述第三齿轮通过所述中间传递部件向所述输出部件输出动力。

7.如权利要求6所述的混动变速驱动系统，其特征在于，所述中间传递部件包括第五齿轮、中间轴以及第六齿轮，其中

所述第五齿轮和所述第六齿轮分别设置在所述中间轴的两端，且所述第五齿轮与所述第三齿轮啮合，所述第六齿轮与所述输出部件传动连接。

8.如权利要求7所述的混动变速驱动系统，其特征在于，所述输出部件包括差速器，且所述第六齿轮与所述差速器的差速齿轮啮合；并且

所述差速器的输出端的两侧分别通过两个半轴与汽车两侧的车轮传动连接。

9.如权利要求8所述的混动变速驱动系统，其特征在于，所述第一行星组件包括第一行星架和至少三个第一行星轮，所述至少三个第一行星轮有间隔地均匀设置于所述第一行星架上，且与所述第一行星架转动连接，并且所述至少三个第一行星轮中各第一行星轮分别与所述第一外齿圈和所述第一太阳轮啮合；

所述第二行星组件包括第二行星架和至少三个第二行星轮，所述至少三个第二行星轮有间隔地均匀设置于所述第二行星架上，且与所述第二行星架转动连接，并且所述至少三个第二行星轮中各第二行星轮分别与所述第二外齿圈和所述第二太阳轮啮合。

10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的混动变速驱动系统。

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