CN218805200U - 混合动力驱动系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种混合动力驱动系统及车辆，混合动力驱动系统通过控制发动机、第一电机以及第二电机的工作，从动盘能够选择性的和主动盘断开或结合，以控制第二输入轴的转动方向，以使得发动机和第一电机的动力能够分别通过第一离合器和第二传动齿轮组传递至第二输出轴上，或者发动机和第一电机的动力能够分别通过第一齿轮组、第一输入轴、单向离合器传递至第二输出轴上，或者第二电机的动力直接传递至第二输出轴上。通过控制发动机、第一电机以及第二电机的单独工作或者共同工作、并控制动力流动的方向，以使得混合动力驱动系统能够提供多档位多模式的动力驱动方式。

Description

混合动力驱动系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车动力系统领域，特别涉及一种混合动力驱动系统及车辆。

背景技术

目前电机混合动力技术已在新能源汽车全面应用，混合动力汽车至少提供两种动力源的输出，通常为发动机和电机。最具代表性的混合动力驱动系统包括串联系统、并联系统、混联系统。

串联系统通常由一个发动机加上两个电机组成，其中一个电机为发电机，另一个电机为驱动电机，发动机不参与直接驱动车辆，而是通过给发电机发电后再将电能通过电连接传递给电动机，由电动机直接驱动车辆行驶。尽管发动机不直接参与驱动，可以始终工作在高效区，但由于整个动力路径经过多次能量转换，系统效率较低。另外，由于全部动力由驱动电机提供，对电机要求高，重量体积大。

并联系统，可以拥有三种驱动模式，即纯电动、发动机驱动和混合驱动。而且该系统通常只需要一个发动机加上一台电机组成，电机根据需要可充当发电机和驱动电机角色。并联系统中发动机用于持续高速行驶，电机由于城区中低速行驶，动力装置功率分配更合理，可在各自效率优势区间运行。但是并联系统放弃了串联系统的优势，即发动机无法一直处于最佳工作状态。

混联系统(串并联)，将串联系统和并联系统的优势集中在一起，但是结构更为复杂。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种混合动力驱动系统，以能够提供多档位多模式的动力驱动方式。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种混合动力驱动系统，包括：发动机连接有第一输入轴；第一电机连接有第二输入轴；行星排分别连接所述第一输入轴和所述第二输入轴，以能够选择性的将所述发动机的动力传递至所述第二输入轴上；第一离合器包括主动盘、以及从动盘；所述主动盘连接在所述第二输入轴上，所述从动盘能够选择性的和所述主动盘断开或结合；单向离合器包括主动轮和从动轮；所述主动轮连接有第一输出轴，从动轮连接有第二输出轴，以在所述主动轮相对于所述从动轮绕预设方向转动时，所述第一输出轴的动力能够传递至所述第二输出轴上；第二电机传动连接所述第二输出轴；第一传动齿轮组连接在所述第二输入轴和所述第一输出轴之间，以用于带动所述第一输出轴和第二输入轴相向转动；第二传动齿轮组连接在所述从动盘和所述第二输出轴之间，以用于带动所述第二输出轴和第二输入轴同向转动；所述第二输出轴用于向外输出动力。

在本申请的一些实施例中，所述行星排包括太阳轮、设置在所述太阳轮外周的齿圈、以及设置在所述太阳轮和所述齿圈之间的行星轮；所述行星轮啮合所述太阳轮和所述齿圈；所述第一输入轴连接所述齿圈，所述第二输入轴连接所述太阳轮。

在本申请的一些实施例中，所述行星排还包括行星架，所述行星架连接所述行星轮，以能够带动所述行星轮相对所述太阳轮耦合或断开。

在本申请的一些实施例中，所述混合动力驱动系统还包括制动器，所述制动器连接所述行星架，以能够选择性的锁定所述行星架，使得所述行星轮相对所述太阳轮耦合和断开。

在本申请的一些实施例中，所述第一传动齿轮组包括固定在所述第二输入轴上的第一主动齿轮、以及固定在所述第一输出轴上的第一从动齿轮；所述第一从动齿轮和所述第一主动齿轮啮合。

在本申请的一些实施例中，所述第二传动齿轮组包括连接所述从动盘的第二主动齿轮、固定在所述第二输出轴上的第二从动齿轮、以及惰轮；所述惰轮设置在所述第二主动齿轮和第二从动齿轮之间，所述惰轮啮合于所述第二主动齿轮和第二从动齿轮。

在本申请的一些实施例中，所述第二电机的电机轴上连接有第三主动齿轮、所述第二输出轴上连接有和所述第三主动齿轮啮合的第三从动齿轮。

在本申请的一些实施例中，所述混合动力驱动系统具有单电机一档模式、单电机二挡模式、以及单电机三挡模式；当处于单电机一档模式时，所述发动机和所述第二电机不工作，所述第一电机工作，所述从动盘所述主动盘断开；所述第一电机的动力依次传递至第二输入轴、第一传动齿轮组、第一输出轴、单向离合器、以及第二输出轴上；在单电机一档模式时，所述第一电机和所述第二输出轴之间的速比为S1；当处于单电机二档模式时，所述发动机和所述第一电机不工作，所述第二电机工作，所述从动盘所述主动盘断开；所述第二电机的动力传递至所述第二输出轴上；在单电机二档模式时，所述第二电机和所述第二输出轴之间的速比为S2；当处于单电机三档模式时，所述发动机和所述第二电机不工作，所述第一电机工作，所述从动盘和所述主动盘结合；所述第一电机的动力依次传递至第二输入轴、第二传动齿轮组、以及第二输出轴上；在单电机三档模式时，所述第一电机和所述第二输出轴之间的速比为S3；其中，S1大于S2大于S3。

在本申请的一些实施例中，所述混合动力驱动系统还包括中间轴、以及设置于所述中间轴上的差速器；所述第一输出轴上固定有主动减速齿轮，所述差速器上连接有从动减速齿轮；所述主动减速齿轮和所述从动减速齿轮啮合；所述中间轴用于将动力传递至轮胎。

根据本申请的另一个方面，本申请提供了一种车辆，包括上述混合动力驱动系统以及轮胎，所述第二输出轴传动连接于所述轮胎。

由上述技术方案可知，本实用新型至少具有如下优点和积极效果：

本实用新型中，第二输入轴和第一输出轴之间设置有第一传动齿轮组，以使得第二输入轴能够带动第一输出轴转动。第一离合器的主动盘连接在第二输入轴上，第一离合器的主从动盘和第二输出轴之间设置有第二传动齿轮组，以在主动盘和从动盘结合后，第二输入轴能够带动第二输出轴转动。单向离合器主动轮连接第一输出轴，从动轮连接第二输出轴，以在主动轮相对于从动轮绕预设方向转动时，第一输出轴的动力能够传递至第二输出轴上。

控制发动机、第一电机以及第二电机的工作，从动盘能够选择性的和主动盘断开或结合，以控制第二输入轴的转动方向，以使得发动机和第一电机的动力能够分别通过第一离合器和第二传动齿轮组传递至第二输出轴上，或者发动机和第一电机的动力能够分别通过第一齿轮组、第一输入轴、单向离合器传递至第二输出轴上，或者第二电机的动力直接传递至第二输出轴上。通过控制发动机、第一电机以及第二电机的单独工作或者共同工作、并控制动力流动的方向，以使得混合动力驱动系统能够提供多档位多模式的动力驱动方式。

附图说明

图1是本实用新型混合动力驱动系统的结构简图。

图2是混合动力驱动系统单电机一挡电动模式下的动力传递示意图。

图3是混合动力驱动系统单电机二挡电动模式下的动力传递示意图。

图4是混合动力驱动系统单电机三挡电动模式下的动力传递示意图。

图5是混合动力驱动系统双电机一挡电动模式下的动力传递示意图。

图6是混合动力驱动系统双电机二挡电动模式下的动力传递示意图。

图7是混合动力驱动系统在发动机直驱模式下的动力传递示意图。

图8是混合动力驱动系统并联混动一级模式下的动力传递示意图。

图9是混合动力驱动系统并联混动二级模式下的动力传递示意图。

图10是混合动力驱动系统增程模式下的动力传递示意图。

图11是混合动力驱动系统制动发电模式的动力传递示意图。

附图标记说明如下：100、发动机；110、第一电机；120、第二电机；121、第三主动齿轮；122、第三从动齿轮；124、电机轴；210、行星排；211、太阳轮；212、齿圈；213、行星轮；214、行星架；220、第一离合器；221、主动盘；222、从动盘；230、单向离合器；240、制动器；310、第一输入轴；320、第二输入轴；410、第一输出轴；420、第二输出轴；510、第一传动齿轮组；511、第一主动齿轮；512、第一从动齿轮；520、第二传动齿轮组；521、第二主动齿轮；522、第二从动齿轮；523、惰轮；600、中间轴；610、差速器；620、主动减速齿轮；630、从动减速齿轮；900、轮胎。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1是本实用新型混合动力驱动系统的结构简图。

为了便于描述和理解，以图1所示的状态为参考，图中的左右方向为左右方向。

参阅图1，本实施例提供了一种混合动力驱动系统，其用于车辆上，以用于给轮胎900的转动提供动力。混合动力驱动系统包括发动机100、第一电机110、第二电机120、行星排210、第一离合器220、单向离合器230、第一输入轴310、第二输入轴320、第一输出轴410、第二输出轴420、第一传动齿轮组510、以及第二传动齿轮组520。

行星排210包括太阳轮211、设置在太阳轮211外周的齿圈212、以及设置在太阳轮211和齿圈212之间的行星轮213；行星轮213啮合太阳轮211和齿圈212；第一输入轴310连接齿圈212，第二输入轴320连接太阳轮211。行星排210的设置，以用于将第一输入轴310上的动力传递至第二输入轴320上。

行星排210还包括行星架214，行星架214连接行星轮213，以能够带动行星轮213相对太阳轮211耦合或断开。通过行星轮213和太阳轮211的结合，以使得第一输入轴310上的动力能够传递至第二输入轴320上。行星轮213和太阳轮211的分离，第一输入轴310和第二输入轴320之间的动力传递断开。

本实施例中，行星轮213能够和太阳轮211耦合或断开。在一些实施例中，行星轮213能够和齿圈212耦合或断开。在另一些实施例中，行星轮213能够相对于太阳轮211和齿圈212耦合或断开。

本实施例中，混合动力驱动系统还包括制动器240，制动器240连接行星架214，以能够选择性的锁定行星架214，使得行星轮213相对太阳轮211耦合或断开。具体的，制动器240用于锁定行星架214时，行星轮213的位置固定，以使得太阳轮211和齿圈212之间的连接的动力能够传递。

第一离合器220包括主动盘221以及从动盘222，从动盘222能够选择性的和主动盘221断开或结合，以使得主动盘221上的动力能够传递至从动盘222上。

单向离合器230包括主动轮和从动轮，在主动轮相对于从动轮绕预设方向转动时，主动轮能够带动从动轮转动，从而将主动轮的动力传递至从动轮。具体的，无论从动轮是否转动，在主动轮相对于从动轮绕预设方向转动时，主动轮的动力能够传递至从动轮上。在从动轮相对于主动轮绕预设方向转动时，主动轮和从动轮分离。

发动机100连接有第一输入轴310，以能够将发动机100的动力传递至第一输入轴310。本实施例中，发动机100和第一输入轴310之间通过螺栓连接在一起。在一些实施例中，发动机100的输出轴为第一输入轴310。

行星排210分别连接第一输入轴310和第二输入轴320，以能够选择性的将发动机100的动力传递至第二输入轴320上。第一输入轴310和第二输入轴320分别位于行星排210的相背两侧。

本实施例中，行星排210的齿圈212和第一输入轴310背向发动机100的一端通过花键间隙配合的连接在一起。行星排210的太阳轮211和第二输入轴320通过花键过盈配合的连接在一起。

制动器240工作，且发动机100工作时，发动机100的动力能够通过第一输入轴310，行星排210传递至第二输入轴320上。

第一电机110连接第二输入轴320，第一电机110和第二输入轴320之间传动连接。本实施例中，太阳轮211连接在第二输入轴320的一端，第一电机110的转子通过花键和第二输入轴320过盈配合的连接在一起。

单向离合器230主动轮连接第一输出轴410，从动轮连接第二输出轴420，从而在第一输入轴310相对于第二输出轴420绕预设方向转动时，使得第一输出轴410上的动力能够传递至第二输出轴420上。单向离合器230的主动轮通过花键过盈配合的和第一输出轴410连接在一起。单向离合器230的从动轮通过花键过盈配合的和第二输出轴420连接在一起。

第一传动齿轮组510连接在第二输入轴320和第一输出轴410之间，以用于带动第一输出轴410和第二输入轴320相向转动。本实施例中，第一传动齿轮组510包括固定在第二输入轴320上的第一主动齿轮511、以及固定在第一输出轴410上的第一从动齿轮512；第一从动齿轮512和第一主动齿轮511啮合，从而在使得第二输入轴320能够带动第一输出轴410转动，并使得第二输入轴320和第一输出轴410相向转动。第一主动齿轮511和第二输入轴320通过花键过盈配合的连接在一起，第一从动齿轮512和第一输出轴410通过花键过盈配合的连接在一起。

第一离合器220的主动盘221连接在第二输入轴320上，从动盘222能够选择性的和所述主动盘221断开或结合。本实施例中，第二传动齿轮组520连接在从动盘222和第二输出轴420之间，以用于带动第二输出轴420和第二输入轴320同向转动。第一离合器220的主动盘221套设于第二输入轴320的外周，并通过花键过盈配合的连接在第二输入轴320上。

本实施例中，第二传动齿轮组520包括连接从动盘222的第二主动齿轮521、固定在第二输出轴420上的第二从动齿轮522、以及惰轮523；惰轮523设置在第二主动齿轮521和第二从动齿轮522之间，惰轮523啮合于第二主动齿轮521和第二从动齿轮522。第二主动齿轮521通过花键和第一离合器220的从动盘222过盈配合的连接在一起，第二主动齿轮521通过轴承套设在第二输入轴320外。惰轮523通过轴承套设于一惰轮轴上。

第二电机120传动连接第二输出轴420，以使得第二电机120和第二输出轴420之间能够传递动力。本实施例中，第二电机120的电机轴124上连接有第三主动齿轮121、第二输出轴420上连接有和第三主动齿轮121啮合的第三从动齿轮122。第二电机120的电机轴124和第三主动齿轮121通过花键过盈配合的连接在一起。第二电机120的转子和电机轴124通过花键过盈配合压装在一起。

在一些实施例中，第二电机120直接和第二输出轴420直接连接在一起。

本实施例中，混合动力驱动系统还包括中间轴600、以及设置于中间轴600上的差速器610；第一输出轴410上固定有主动减速齿轮620，差速器610上连接有从动减速齿轮630；主动减速齿轮620和从动减速齿轮630啮合；中间轴600用于将动力传递至轮胎900。

根据单向离合器230单向传递扭矩的性质，本实用新型设定，从发动机100侧观察时，当单向离合器230的主动轮相对于从动轮逆时针旋转时，单向离合器230处于结合状态；反之，当单向离合器230的主动轮相对于从动轮顺时针旋转时，单向离合器230处于分离状态。另外，根据单向离合器230性质，当单向离合器230从动轮绕预设方向的转速大于单向离合器230主动轮绕预设方向的转速时，离合器同样处于分离状态。

本实用新型中，第二输入轴320和第一输出轴410之间设置有第一传动齿轮组510，以使得第二输入轴320能够带动第一输出轴410转动。第一离合器220的主动盘221连接在第二输入轴320上，第一离合器220的主从动盘222和第二输出轴420之间设置有第二传动齿轮组520，以在主动盘221和从动盘222结合后，第二输入轴320能够带动第二输出轴420转动。单向离合器230主动轮连接第一输出轴410，从动轮连接第二输出轴420，以在主动轮相对于从动轮绕预设方向转动时，第一输出轴410的动力能够传递至第二输出轴420上。

控制发动机100、第一电机110以及第二电机120的工作，从动盘222能够选择性的和主动盘221断开或结合，以控制第二输入轴320的转动方向，以使得发动机100和第一电机110的动力能够分别通过第一离合器220和第二传动齿轮组520传递至第二输出轴420上，或者发动机100和第一电机110的动力能够分别通过第一齿轮组、第一输入轴310、单向离合器230传递至第二输出轴420上，或者第二电机120的动力直接传递至第二输出轴420上。通过控制发动机100、第一电机110以及第二电机120的单独工作或者共同工作、并控制动力流动的方向，以使得混合动力驱动系统能够提供多档位多模式的动力驱动方式。

需要说明的是，第一电机110和第二电机120均为电动发电机。

本实用新型中，通过控制发动机100、第一电机110以及第二电机120的单独工作或者共同工作、并控制动力流动的方向，混合动力驱动系统具有以下单电机电动一挡电动模式、单电机二挡电动模式、单电机三挡电动模式、增程式电动模式、发动机100直驱模式、并联混动一级模式、并联混动二级模式、双电机一挡电动模式、双电机二挡电动模式和制动发电模式。

图2是混合动力驱动系统单电机一挡电动模式下的动力传递示意图。

参阅图2，图2中动力传递方向如图中箭头方向所示，在单电机一挡电动模式下，发动机100和第二电机120不工作，第一电机110工作；制动器240不工作，从动盘222和主动盘221断开。第一电机110带动单向离合的主动轮绕预设方向转动，带动从动轮转动。

动力传递具有一条路径，动力的传递方向依次为第一电机110、第二输入轴320、第一传动齿轮组510、第一输出轴410、单向离合器230、第二输出轴420、主动减速齿轮620、从动减速齿轮630，差速器610以及中间轴600，并通过中间轴600传递至轮胎900上。

此时，从发动机100侧观察，第一电机110为顺时针旋转，第一输出轴410连同单向离合器230的主动轮一起逆时针旋转，单向离合器230处于结合状态，可实现动力输出。当车辆处于低速、中速、中高速行驶时，本系统可在单电机一挡驱动模式下进行驱动。

需要说明的是，在单电机一挡电动模式下，第一电机110和所述第二输出轴420之间的速比为S1。

图3是混合动力驱动系统单电机二挡电动模式下的动力传递示意图。

参阅图3，图3中动力传递方向如图中箭头方向所示，在单电机二挡电动模式下，发动机100和第一电机110不工作，第二电机120工作，制动器240不工作，从动盘222和主动盘221断开。

动力传递具有一条路径，动力的传递方向依次为第二电机120、第二输出轴420、主动减速齿轮620、从动减速齿轮630，差速器610以及中间轴600，并通过中间轴600传递至轮胎900上。

当车辆处于全车速行驶时，本系统可在单电机二挡驱动模式下进行驱动。当车辆处于中速、高速行驶时，使用单电机二挡驱动模式，可降低第二电机120的驱动转速，使第二电机120处于更高效驱动区间。

在单电机二档模式时，第二电机120和第二输出轴420之间的速比为S2；S2小于S1。

当车辆处于单电机一挡电动模式时，此时由第一电机110进行驱动，第二电机120随动旋转，单向离合器230处于结合状态，动力由单向离合器230的主动轮传递至单向离合器230的从动轮，且转速相同。当需要从单电机一挡电动模式切换到单电机二挡驱动模式时，通过启动第二电机120并控制提升第二电机120的转速，使得单向离合器230的从动轮的转速超过单向离合器230的主动轮的转速时，单向离合器230处于分离状态，此时进入单电机二挡电动模式，由第二电机120进行驱动，第一电机110退出工作状态。整个换挡过程始终有动力传递至车辆端，完全没有动力中断。

图4是混合动力驱动系统单电机三挡电动模式下的动力传递示意图。

参阅图4，图4中动力传递方向如图中箭头方向所示，在单电机三挡电动模式下，发动机100和第二电机120不工作，第一电机110工作，制动器240不工作，主动盘221和从动盘222结合。单向离合器230不工作。

动力传递具有一条路径，动力的传递方向依次为第一电机110、第二输入轴320、第二传动齿轮组520、第二输出轴420、主动减速齿轮620、从动减速齿轮630，差速器610以及中间轴600，并通过中间轴600传递至轮胎900上。

此时，从发动机100侧观察，第一电机110为逆时针旋转，第一输出轴410连同单向离合器230的主动轮一起顺时针旋转，第二输出轴420连同单向离合器230从动轮一起逆时针旋转，根据前述单向离合器230的原理，单向离合器230处于分离状态。从当车辆处于高速行驶时，本系统可在单电机三挡模式下驱动。

在单电机三档模式时，所述第一电机110和所述第二输出轴420之间的速比为S3；S3小于S2。

当车辆处于单电机二挡电动模式时，此时由第二电机120进行驱动，第一电机110随动旋转，单向离合器230处于分离状态，当需要从单电机二挡电动模式切换到单电机三挡驱动模式时，通过制动器240控制第一离合器220的主动盘221和从动盘222结合，启动第一电机110并控制提升第一电机110的转速，单向离合器230处于分离状态，此时进入单电机三挡电动模式，由第一电机110进行驱动，第二电机120退出工作状态。整个换挡过程始终有动力传递至车辆端，完全没有动力中断。

图5是混合动力驱动系统双电机一挡电动模式下的动力传递示意图。

参阅图5，图5中动力传递方向如图中箭头方向所示，在双电机一挡电动模式下，发动机100不工作，第一电机110和第二电机120工作，制动器240不工作。第一电机110带动单向离合的主动轮绕预设方向转动，带动从动轮转动。

动力传递具有两条路径，第一条动力的传递方向依次为第一电机110、第二输入轴320、第一传动齿轮组510、第一输出轴410、单向离合器230、第二输出轴420、主动减速齿轮620、从动减速齿轮630，差速器610以及中间轴600，并通过中间轴600传递至轮胎900上。

第二条动力传递的方向依次为第二电机120、第二输出轴420、主动减速齿轮620、从动减速齿轮630，差速器610以及中间轴600，并通过中间轴600传递至轮胎900上。

此时，从发动机100侧观察，第一电机110和第二电机120均为顺时针旋转，单向离合器230的主动轮和单向离合器230的从动轮均为逆时针旋转，且转速相同，可以进行动力的耦合传递。当车辆处于中低速的急加速行驶时(提供更大的动力)，本系统可在双电机一挡电动模式下驱动。

图6是混合动力驱动系统双电机二挡电动模式下的动力传递示意图。

参阅图6、图6中动力传递方向如图中箭头方向所示，在双电机二挡电动模式下，发动机100不工作，第一电机110和第二电机120工作，制动器240不工作，主动盘221和从动盘222结合。单向离合器230不工作。

动力传递具有两条路径，第一条动力的传递方向依次为第一电机110、第二输入轴320、第二传动齿轮组520、第二输出轴420、主动减速齿轮620、从动减速齿轮630，差速器610以及中间轴600，并通过中间轴600传递至轮胎900上。

第二条动力传递的方向依次为第二电机120、第二输出轴420、主动减速齿轮620、从动减速齿轮630，差速器610以及中间轴600，并通过中间轴600传递至轮胎900上。

此时，从发动机100侧观察，第一电机110为逆时针旋转，第二电机120为顺时针旋转，单向离合器230的主动轮为顺时针旋转，单向离合器230的从动轮为逆时针旋转，单向离合器230处于分离状态。两条动力传递路径在单向离合器230从动轮进行动力耦合。当车辆处于中高速、高速的急加速行驶时，本系统可在双电机二挡电动模式下驱动。

图7是混合动力驱动系统在发动机直驱模式下的动力传递示意图。

参阅图7，图7中动力传递方向如图中箭头方向所示，在发动机100直驱驱动模式下，发动机100工作，第一电机110和第二电机120不工作，制动器240工作，主动盘221和从动盘222结合。单向离合器230不工作。

动力传递具有一条路径，动力的传递方向依次为发动机100、第一输入轴310、行星排210、第二输入轴320、第二传动齿轮组520、第二输出轴420、主动减速齿轮620、从动减速齿轮630，差速器610以及中间轴600，并通过中间轴600传递至轮胎900上。

此时，从发动机100侧观察，发动机100为顺时针旋转，经过行星排210的升速和换向，第二输入轴320连同第一主动齿轮511逆时针旋转；第一输出轴410连同单向离合器230的主动轮一起顺时针旋转，第二输出轴420连同单向离合器230发热从动轮一起逆时针旋转，根据前述设定，单向离合器230处于分离状态。当车辆处于中高速、高速行驶时，本系统可在发动机100直驱模式下驱动。

图8是混合动力驱动系统并联混动一级模式下的动力传递示意图。

参阅图8，图8中动力传递方向如图中箭头方向所示，在并联混动一级模式下，发动机100和第二电机120工作，第一电机110不工作，制动器240工作，主动盘221和从动盘222结合。单向离合器230不工作。

动力传递具有两条路径，第一条动力的传递方向依次为发动机100、第一输入轴310、行星排210、第二输入轴320、第二传动齿轮组520、第二输出轴420、主动减速齿轮620、从动减速齿轮630，差速器610以及中间轴600，并通过中间轴600传递至轮胎900上。

第二条动力的传递方向依次为，第二电机120、第二输出轴420、主动减速齿轮620、从动减速齿轮630，差速器610以及中间轴600，并通过中间轴600传递至轮胎900上。

此时，从发动机100侧观察，第二电机120为顺时针旋转，发动机100为顺时针旋转，经过行星排210的升速和换向，第二输入轴320连同第一主动齿轮511逆时针旋转；单向离合器230的主动轮为顺时针旋转，单向离合器230的从动轮为逆时针旋转，单向离合器230处于分离状态。当车辆处于低速、中速、中高速的急加速行驶时，本系统可在并联混动一级模式下驱动。

图9是混合动力驱动系统并联混动二级模式下的动力传递示意图。

参阅图9，图9中动力传递方向如图中箭头方向所示，在并联混动二级模式下，发动机100和第一电机110工作，第二电机120不工作，制动器240工作，主动盘221和从动盘222结合。单向离合器230不工作。

动力传递具有两条路径，第一条动力的传递方向依次为发动机100、第一输入轴310、行星排210、第二输入轴320、第二传动齿轮组520、第二输出轴420、主动减速齿轮620、从动减速齿轮630，差速器610以及中间轴600，并通过中间轴600传递至轮胎900上。

第二条动力的传递方向依次为，第一电机110、第二输入轴320、第二传动齿轮组520、第二输出轴420、主动减速齿轮620、从动减速齿轮630，差速器610以及中间轴600，并通过中间轴600传递至轮胎900上。

此时，从发动机100侧观察，第一电机110为逆时针旋转，发动机100为顺时针旋转，经过行星排210的升速和换向，第二输入轴320连同第一主动齿轮511逆时针旋转；单向离合器230的主动轮为顺时针旋转，单向离合器230的从动轮为逆时针旋转，单向离合器230处于分离状态。当车辆处于高速的急加速行驶时，本系统可在并联混动二级模式下驱动。

图10是混合动力驱动系统增程模式下的动力传递示意图。

参阅图10，图10中动力传递方向如图中箭头方向所示，在增程模式下，发动机100和第二电机120工作，制动器240工作，主动盘221和从动盘222断开。单向离合器230不工作。

动力传递具有一条路径，动力的传递方向依次为第二电机120、第二输出轴420、主动减速齿轮620、从动减速齿轮630，差速器610以及中间轴600，并通过中间轴600传递至轮胎900上。第二电机120用于驱动轮胎900转动。

此时，从发动机100侧观察，第二电机120为逆时针旋转，发动机100为顺时针旋转，经过行星排210的升速和换向，第二输入轴320连同第一主动齿轮511逆时针旋转；单向离合器230的主动轮为顺时针旋转，单向离合器230的从动轮为逆时针旋转，单向离合器230处于分离状态。

图11是混合动力驱动系统制动发电模式的动力传递示意图。

参阅图11，图11中动力递方向如图中箭头方向所示，在制动发电模式下，发动机100和第一电机110不工作，制动器240不工作，主动盘221和从动盘222断开。单向离合器230不工作，车辆制动时的动力从轮胎900端传递至第二电机120进行发电。

本实用新型中，通过不同的动力传递方向，能够实现单电机三个档位的驱动模式，第一传动齿轮组510和第二传动齿轮组520具有不同的速比，通过合理的速比关系，可以根据需求有效的调节电机的使用，提高效率。

单电机的三个挡位的切换通过是通过两个电机、第一离合器220以及一个单向离合器230实现换挡。单电机一挡设置为第一电机110输出，设置为大速比。单电机二挡设置为第二电机120输出，速比相对较小。单电机三挡设置为第一电机110输出，速比最小。同时单向离合器230主动轮与第一电机110相连，从动端与第二电机120以及车轮端直接相连。根据单向离合器230的性质，当从动端转速大于主动端速度后，单向离合器230处于分离状态，从而可实现换挡过程无动力中断。

根据单向离合器230的性质，还可以实现在较高车速时，实现车轮端与第一电机110的转速解耦，可以降低对第一电机110的高转速要求。另外，由于单电机二挡速比相对较小，当车速很高时，第二电机120转速也不会很高。这样的设置可以实现车辆的高车速需求。

在高车速阶段，仍可实现发动机100、第二电机120或第一电机110的混合驱动，满足车辆在高车速阶段的动力性需求。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种混合动力驱动系统，其特征在于，包括：

发动机，其连接有第一输入轴；

第一电机，其连接有第二输入轴；

行星排，其分别连接所述第一输入轴和所述第二输入轴，以能够选择性的将所述发动机的动力传递至所述第二输入轴上；

第一离合器，包括主动盘、以及从动盘；所述主动盘连接在所述第二输入轴上，所述从动盘能够选择性的和所述主动盘断开或结合；

单向离合器，包括主动轮和从动轮；所述主动轮连接有第一输出轴，从动轮连接有第二输出轴，以在所述主动轮相对于所述从动轮绕预设方向转动时，所述第一输出轴的动力能够传递至所述第二输出轴上；

第二电机，其传动连接所述第二输出轴；

第一传动齿轮组，其连接在所述第二输入轴和所述第一输出轴之间，以用于带动所述第一输出轴和第二输入轴相向转动；

第二传动齿轮组，其连接在所述从动盘和所述第二输出轴之间，以用于带动所述第二输出轴和第二输入轴同向转动；

其中，所述第二输出轴用于向外输出动力。

2.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述行星排包括太阳轮、设置在所述太阳轮外周的齿圈、以及设置在所述太阳轮和所述齿圈之间的行星轮；所述行星轮啮合所述太阳轮和所述齿圈；所述第一输入轴连接所述齿圈，所述第二输入轴连接所述太阳轮。

3.根据权利要求2所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述行星排还包括行星架，所述行星架连接所述行星轮，以能够带动所述行星轮相对所述太阳轮耦合或断开。

4.根据权利要求3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制动器，所述制动器连接所述行星架，以能够选择性的锁定所述行星架，使得所述行星轮相对所述太阳轮耦合和断开。

5.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第一传动齿轮组包括固定在所述第二输入轴上的第一主动齿轮、以及固定在所述第一输出轴上的第一从动齿轮；所述第一从动齿轮和所述第一主动齿轮啮合。

6.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第二传动齿轮组包括连接所述从动盘的第二主动齿轮、固定在所述第二输出轴上的第二从动齿轮、以及惰轮；所述惰轮设置在所述第二主动齿轮和第二从动齿轮之间，所述惰轮啮合于所述第二主动齿轮和第二从动齿轮。

7.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第二电机的电机轴上连接有第三主动齿轮、所述第二输出轴上连接有和所述第三主动齿轮啮合的第三从动齿轮。

8.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具有单电机一挡模式、单电机二挡模式、以及单电机三挡模式；

当处于单电机一挡模式时，所述发动机和所述第二电机不工作，所述第一电机工作，所述从动盘所述主动盘断开；所述第一电机的动力依次传递至第二输入轴、第一传动齿轮组、第一输出轴、单向离合器、以及第二输出轴上；在单电机一挡模式时，所述第一电机和所述第二输出轴之间的速比为S1；

当处于单电机二挡模式时，所述发动机和所述第一电机不工作，所述第二电机工作，所述从动盘所述主动盘断开；所述第二电机的动力传递至所述第二输出轴上；在单电机二挡模式时，所述第二电机和所述第二输出轴之间的速比为S2；

当处于单电机三挡模式时，所述发动机和所述第二电机不工作，所述第一电机工作，所述从动盘和所述主动盘结合；所述第一电机的动力依次传递至第二输入轴、第二传动齿轮组、以及第二输出轴上；在单电机三挡模式时，所述第一电机和所述第二输出轴之间的速比为S3；

其中，S1大于S2大于S3。

9.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中间轴、以及设置于所述中间轴上的差速器；所述第一输出轴上固定有主动减速齿轮，所述差速器上连接有从动减速齿轮；所述主动减速齿轮和所述从动减速齿轮啮合；所述中间轴用于将动力传递至轮胎。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的混合动力驱动系统以及轮胎，所述第二输出轴传动连接于所述轮胎。

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