CN219236750U - 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，其包括发动机和混动变速箱；混动变速箱包括混动模块和双输入轴齿轮箱；其中混动模块包括电机、第一离合器、第二离合器，双输入轴变速箱设有第一输入轴、第二输入轴及输出轴，所述第一输入轴与第二输入轴形成双动力输入通道，双输入轴变速箱内设有多个前进挡位、至少一个倒挡挡位，其中至少一个前进挡位设在第二输入轴上，前进挡位、倒挡挡位是由相应挡位的成套传动齿轮形成，每一套传动齿轮通过各自的同步器挂挡。本实用新型一种混合动力系统，把整个混合动力系统视为双动力系统，利用双输入、双通道特性，交替驱动和换挡，从而彻底解决换挡平顺性的问题。

Description

一种混合动力系统

技术领域

本实用新型公开一种混合动力系统，按国际专利分类表(IPC)划分属于混合动力系统技术领域。

背景技术

单电机并联混合动力系统的混动变速器(变速箱)通常由电机、动力耦合和变速箱组成，目前常见的是6挡或6挡以上的DCT变速箱或AT变速箱(也有少数CVT变速箱)，国内AT变速箱基础比较薄弱，制造成本高，价格竞争不利，并且AT需要巨大的生产设备投入，推广难度较大。近几年国内DCT变速箱技术得到快速发展，形成巨大产能，大多数零部件成本有望不断降低；但是，DCT的核心部件双离合器的控制技术难度很大，容易出现离合器磨损或过热以及换挡平顺性等问题，尤其是双离合器模块存在技术垄断，成本较高。在手动变速箱(MT)技术基础上发展起来的机械式自动变速箱(AMT)，传递扭矩大、传动效率高、技术成熟且成本低，但是，AMT有一个很难被接受的缺点：换挡时必然出现动力中断，行驶舒适性差。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种混合动力系统，克服AMT变速箱换挡时有动力中断的问题。

为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种混合动力系统，其包括发动机、混动模块和双输入轴变速箱，混动模块包括电机、第一离合器、第二离合器，双输入轴变速箱设有第一输入轴、第二输入轴及输出轴，发动机轴通过第一离合器与第一输入轴连接，发动机轴通过第二离合器与第二输入轴连接，该第二输入轴与电机与连接，所述第一输入轴与第二输入轴形成双动力输入通道，输出轴与第一输入轴或第二输入轴平行设置；

双输入轴变速箱内还设有多个前进挡位、至少一个倒挡挡位，其中至少一个前进挡位设在第二输入轴上，其余前进挡位设在第一输入轴上；倒挡挡位设置在第一输入轴或第二输入轴上；前进挡位、倒挡挡位是由相应挡位的成套传动齿轮形成，每一套传动齿轮通过各自的同步器挂挡；

换挡时，先由电机通过原有挡位驱动，发动机切换进入新挡位；然后，发动机通过新挡位驱动，完成挡位切换；

或者，先由发动机通过原有挡位驱动，电机切换进入新挡位；然后，电机通过新挡位驱动，发动机切换到新挡位，完成挡位切换。

进一步，第二输入轴上布置一个较低挡位和一个较高挡位,车辆低速时，电机通过第二输入轴的较低挡位驱动车轮，发动机通过相应挡位齿轮驱动车轮前进；

车辆高速时，电机通过第二输入轴较高挡位驱动车轮，发动机通过相应挡位齿轮驱动车轮前进。

进一步，第二输入轴为空心轴，与第一输入轴同轴线布置。

进一步，发动机轴通过第一离合器和第二离合器与第二输入轴连接,此时第一离合器与第二离合器形成串连模式。

进一步，第二离合器为犬牙离合器或同步器，第二离合器设置在双输入轴变速箱外或第二离合器设置在双输入轴变速箱内。

当第二离合器为同步器，该同步器设置在双输入轴变速箱内，发动机轴通过第一离合器与第一输入轴连接传递，第一输入轴通过所述同步器与第二输入轴连接；发动机轴通过第一离合器和所述同步器与第二输入轴连接。

进一步，混合动力系统换挡时，发动机扭矩转移给电机，电机通过原挡位驱动，发动机切换进入新挡位，然后，发动机通过新挡位驱动。

当混合动力系统的低速区高挡位升高速区低挡位：电机扭矩转移给发动机；发动机驱动低速区的高挡位保持动力的同时，第二输入轴的较低挡位切换到第二输入轴的较高挡位，电机通过所述较高挡位对应齿轮组驱动；发动机扭矩转移给电机；释放第一离合器；第一输入轴摘掉低速区的高挡位；然后锁合第二离合器；发动机扭矩通过第二离合器、较高挡位对应齿轮组输出。

本实用新型一种混合动力系统，彻底克服了AMT变速箱最大短板—换挡时有动力中断。在设计思路方面，摒弃了传统的“Add on”的思路，电机不是简单地附加在变速箱上，而是使电机和变速箱相互融合，充分利用新增电机的特点，把整个混合动力系统视为双动力(发动机和电机)，利用双输入齿轮箱的双通道特性，发动机和电机交替驱动和换挡，从而彻底解决换挡平顺性的问题。本实用新型系统采用的双输入轴齿轮变速箱，和DCT齿轮箱类似，但比DCT齿轮箱更灵活，在系统中可以更好的发挥两个动力各自的优势、避免其弱点，使系统整体更优。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例示意图。

图2是本实用新型第二实施例示意图。

图3是本实用新型第三实施例示意图。

图4是本实用新型第四实施例示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

实施例：一种混合动力系统，其包括发动机4和混动变速箱；混动变速箱包括混动模块100和双输入轴齿轮箱200，混动模块包括电机5、第一离合器C1、第二离合器C2，双输入轴变速箱设有第一输入轴1、第二输入轴2及输出轴3，发动机4的轴即动力输出端通过第一离合器C1与第一输入轴1连接，发动机4的轴通过第二离合器C2与第二输入轴2连接，该第二输入轴2与电机5连接，所述第一输入轴1与第二输入轴2形成双动力输入通道，输出轴3与第一输入轴1或第二输入轴2平行设置；

第一离合器C1与第二离合器C2可以形成并连模式如图1所示，也可以形成串连模式如图2所示；

双输入轴变速箱内还设有多个前进挡位、至少一个倒挡挡位，其中至少一个前进挡位设在第二输入轴2上，其余前进挡位设在第一输入轴1上；倒挡挡位设置在第一输入轴1或第二输入轴2上；前进挡位、倒挡挡位是由相应挡位的成套传动齿轮形成，每一套传动齿轮通过各自的同步器挂挡；

换挡时，先由电机5通过原有挡位驱动，发动机4切换进入新挡位；然后，发动机4通过新挡位驱动，完成挡位切换；或者，先由发动机4通过原有挡位驱动，电机5切换进入新挡位；然后，电机5通过新挡位驱动，发动机4切换到新挡位，完成挡位切换。

双输入轴变速箱内设有：第一输入轴1，第二输入轴2，其与第一输入轴1同轴设置(如图1、2、3所示)或平行设置(如图4所示)，两输入轴形成双动力输入构成；输出轴3，其与第一输入轴1、第二输入轴2平行设置。

双输入轴变速箱内设有若干对前进挡齿轮和至少一组倒退挡齿轮，主动齿轮分别布置在输入轴1或输入轴2上，被动齿轮布置在输出轴3上；每个挡位有一个同步器，安装在主动齿轮上或者被动齿轮上，若同步器摘挡，则该齿轮与其轴分离；若同步器挂挡，则该齿轮与其轴连接。至少一个前进挡位主动齿轮套设在第二输入轴2上，其余挡位主动齿轮套设在第一输入轴1上。倒挡主动齿轮GR设置在第一输入轴1或第二输入轴2上。

本实用新型混合动力系统的第二输入轴上布置一个较低挡位和一个较高挡位,不失一般性，以常见的7挡变速箱为例，四挡以下的挡位属于较低挡位，五挡以上的挡位属于较高挡位，其中一挡和五挡齿轮布置在第二输入轴上。当车辆低速行驶时，电机通过第二输入轴上的较低挡位(一挡)驱动，发动机通过任意较低挡位(一、二、三或四挡)齿轮驱动车轮前进；当车辆高速行驶时，电机通过第二输入轴上的较高挡位(五挡)驱动，发动机通过任意较高挡位(四、五、六或七挡)齿轮驱动车轮前进。

混合动力系统换挡时，发动机扭矩转移给电机，电机保持原挡位输出，发动机切换进入新挡位连接，然后，发动机通过新挡位输出扭矩。

当混合动力系统的低速区高挡位升高速区低挡位：电机扭矩转移给发动机；发动机驱动低速区的高挡位保持动力的同时，第二输入轴的较低挡位切换到第二输入轴的较高挡位，电机通过所述较高挡位对应齿轮组驱动；发动机扭矩转移给电机；释放第一离合器；第一输入轴摘掉低速区的高挡位；然后锁合第二离合器；发动机扭矩通过第二离合器、较高挡位对应齿轮组输出。如混合动力系统的低速区挡位包括一至四挡，该四挡为低速区高挡位，高速区包括五挡以上，五挡为高速区低挡位，即四挡升五挡：电机扭矩转移给发动机；发动机驱动四挡保持动力的同时，第二输入轴上的第一同步器摘掉一挡齿轮然后挂五挡齿轮，电机通过五挡齿轮驱动；发动机扭矩转移给电机；释放第一离合器；第一输入轴摘掉四挡；然后锁合第二离合器；发动机扭矩通过第二离合器、五挡齿轮组输出。

为了方便同步器顺利摘挡，需要先输入轴上的载荷卸掉。若第一离合器分离，则第一输入轴卸载；若第二离合器分离且电机零扭矩，则第二输入轴卸载。

将电机扭矩转移给发动机，指的是：电机卸载，同时发动机补偿卸载扭矩；同样，将发动机扭矩转移给电机，指的是：发动机卸载，同时电机补偿卸载扭矩。

第一输入轴上的挡位挂挡时，要先释放第一离合器，减小第一输入轴上的惯性矩；然后挂挡，同步器的同步环产生摩擦扭矩、使轴和齿轮同步，实现同步器挂挡；最后锁闭第一离合器，完成挂挡。

第二输入轴上的挡位挂挡时，先由电机拖动调速，使待挂挡位齿轮与第二输入轴同步，然后同步器挂挡。

本实用新型混合动力系统应用在混合动力车辆上，由于采用发动机和电机交替驱动和换挡，换挡过程总有至少一个动力源在驱动，系统对同步器摘挡、挂挡的响应速度大大降低，挂挡机构的技术难度和成本降低。

本实用新型是一款P2多挡位并联混合动力系统，利用双动力匹配双输入齿轮变速箱，解决了MT和AMT换挡动力中断的问题，可用简单且技术成熟的平行轴齿轮变速箱，实现动力性、燃油经济性、驾驶舒适性都很好。

实施例1：请参阅图1，一种混合动力系统，其包括发动机4、混动模块100和双输入轴变速箱200，混动模块包括电机5、第一离合器C1、第二离合器C2，双输入轴变速箱设有第一输入轴1、第二输入轴2及输出轴3，发动机4的动力输出端通过第一离合器C1与第一输入轴1连接，发动机4动力通过第二离合器C2与第二输入轴2连接，该第二输入轴2与电机5与连接，所述第一输入轴1与第二输入轴2形成双动力输入通道，输出轴3与第一输入轴1或第二输入轴2平行设置；第一离合器C1具有较大的热容量、具有驱动车辆起步的能力和相应的控制系统；

双输入轴变速箱内还设有多个前进挡位、至少一个倒挡挡位，其中至少一个前进挡位设在第二输入轴2上，其余前进挡位设在第一输入轴1上；倒挡挡位设置在第一输入轴1或第二输入轴2上；前进挡位、倒挡挡位是由相应挡位的成套传动齿轮形成，每一套传动齿轮通过各自的同步器挂挡。

请参阅图1，第一离合器C1与第二离合器C2形成并连模式，本实用新型实施例中，成套传动齿轮包括挡位主动齿轮和相啮合的挡位从动齿轮，挡位主动齿轮多个，分别是一挡主动齿轮G1、二挡主动齿轮G2、三挡主动齿轮G3、四挡主动齿轮G4、五挡主动齿轮G5、六挡主动齿轮G6、七挡主动齿轮G7和倒挡主动齿轮GR，其中一挡主动齿轮G1和五挡主动齿轮G5设置在第二输入轴2上，其余挡位主动齿轮套设在第一输入轴1上。第二输入轴2为中空结构，第一输入轴1穿过第二输入轴2并向两侧延伸，其中第一输入轴1的一端为动力输入端，四挡主动齿轮G4、倒挡主动齿轮GR、二挡主动齿轮G2、三挡主动齿轮G3、七挡主动齿轮G7、六挡主动齿轮G6自第一输入轴动力输入端向另一端依次设置。挡位从动齿轮多个，分别是一挡从动齿轮G1’、二挡从动齿轮G2’、三挡从动齿轮G3’、四挡从动齿轮G4’、五挡从动齿轮G5’、六挡从动齿轮G6’、七挡从动齿轮G7’和倒挡从动齿轮GR’，其中一挡从动齿轮G1’、五挡从动齿轮G5’、四挡从动齿轮G4’、倒挡从动齿轮GR’、二挡从动齿轮G2’、三挡从动齿轮G3’、七挡从动齿轮G7’、六挡从动齿轮G6’依次设置在输出轴3上，其中七挡从动齿轮G7’、六挡从动齿轮G6’与输出轴3传动连接，其他从动齿轮与输出轴3转动连接。在倒挡主动齿轮GR与倒挡从动齿轮GR’之间设有过渡齿轮。每一套传动齿轮相配合的同步器，同步器为4个，分别是第一同步器S1、第二同步器S2、第三同步器S3和第四同步器S4，第一同步器S1、第二同步器S2、第三同步器S3依次与输出轴3传动连接，第一同步器S1两侧分别与一挡从动齿轮G1’、五挡从动齿轮G5’相配合，第二同步器S2两侧分别与四挡从动齿轮G4’、倒挡从动齿轮GR’相配合，第三同步器S3两侧分别与二挡从动齿轮G2’、三挡从动齿轮G3’相配合，第四同步器S4与第一输入轴1连接，第四同步器S4两侧分别与七挡主动齿轮G7、六挡主动齿轮G6相配合。

本实用新型一种混合动力系统，即混合动力系统包括：发动机4、电机5、第一离合器、第二离合器、平行轴齿轮组GR和G1/G2/G3/……、换挡同步器S1/2/3/4，第二输入轴为空心轴，与第一输入轴同轴线布置。图1中第一离合器C1与第二离合器C2形成并连模式。

本实用新型系统各种工况见下表

现在怠速启停技术已经广泛应用，也为市场接受，本实用新型系统带有发动机启动电机，具有怠速启停功能。

本实用新型混合动力系统各种工况和关键特性描述，下列说明中一挡齿轮组包括一挡主动齿轮和一挡从动齿轮,二挡齿轮组、三挡齿轮组、四挡齿轮组、五挡齿轮组、六挡齿轮组、七挡齿轮组分别包括相应挡主动齿轮和从动齿轮：

一、怠速启停：发动机具有怠速启停功能。

二、怠速发电：

发动机工作，第一离合器C1分离，第二离合器C2闭合，发动机与电机连接，所有的同步器挂空挡，这样发动机可驱动电机发电，为驱动电池充电和为电动空调供电。

三、纯电驱动工况(EV)：

第二离合器C2分离，第一同步器S1挂左侧与一挡齿轮组(一挡主动齿轮G1)或挂右侧与五挡齿轮组(五挡主动齿轮G5)作用，电机通过第一同步器S1和左侧一挡齿轮组(或右侧五挡齿轮组)输出动力；电机可以反向驱动，驱动车辆倒车；电机也可以实现能量再生制动，电机只需输出与转动方向相反的扭矩即可。

四、混合驱动工况(HEV)：

发动机工作，各个挡位设置如下：

a)倒挡：第一离合器C1闭合，第一同步器S1挂一挡主动齿轮G1，第二同步器S2挂倒挡主动齿轮GR：发动机通过第一同步器C1和倒挡齿轮驱动车辆倒车，而电机反转并通过第一同步器S1和一挡齿轮组输出反向驱动力；

b)一挡：第一离合器C1分离，第二离合器C2闭合，第一同步器S1挂左侧一挡主动齿轮G1，第一输入轴挂空挡：发动机通过第二离合器C2、第一同步器S1、一挡齿轮组驱动车轮前进，电机通过第一同步器S1和一挡齿轮组驱动车轮。

c)二挡：第一离合器C1闭合，第二离合器C2分离，第一同步器S1挂左侧一挡主动齿轮G1，第一输入轴挂G2挡即二挡主动齿轮G2起传动作用：发动机通过第一离合器C1、第三同步器S3、二挡齿轮组驱动车轮前进，电机通过第一同步器S1和一挡齿轮组驱动车轮。

d)三挡：第一离合器C1闭合，第二离合器C2分离，第一同步器S1挂左侧一挡主动齿轮G1，第一输入轴挂G3挡：发动机通过第一离合器C1、第三同步器S3、三挡齿轮组驱动车轮前进，电机通过第一同步器S1和一挡齿轮组驱动车轮。

e)四挡：第一离合器C1闭合，第二离合器C2分离，第一同步器S1挂左侧一挡主动齿轮G1，第一输入轴挂G4挡：发动机通过第一离合器C1、第二同步器S2、四挡齿轮组驱动车轮前进，电机通过第一同步器S1和一挡齿轮组驱动车轮。

f)五挡：第一离合器C1分离，第二离合器C2闭合，第一同步器S1挂右侧五挡主动齿轮G5，第一输入轴挂空挡：发动机通过第二离合器C2、第一同步器S1、五挡齿轮组驱动车轮前进，电机通过第一同步器S1和五挡齿轮组驱动车轮。

g)六挡：第一离合器C1闭合，第二离合器C2分离，第一同步器S1挂右侧五挡主动齿轮G5，第一输入轴挂G6挡：发动机通过第一离合器C1、第四同步器S4、六挡齿轮组驱动车轮前进，电机通过第一同步器S1和五挡齿轮组驱动车轮。

h)七挡：第一离合器C1闭合，第二离合器C2分离，第一同步器S1挂右侧五挡主动齿轮G5，第一输入轴挂G7挡：发动机通过第一离合器C1、第四同步器S4、七挡齿轮组驱动车轮前进，电机通过第一同步器S1和五挡齿轮组驱动车轮。

本实用新型的第二输入轴上布置一个较低挡位和一个较高挡位,如一挡和五挡，混合动力系统位于低速时，发动机通过相应挡位齿轮驱动车轮前进，电机通过第二输入轴的较低挡位驱动车轮，如以上b)、c)、d)、e)工况；

混合动力系统位于高速时，发动机通过相应挡位齿轮驱动车轮前进，电机通过第二输入轴较高挡位驱动车轮，如以上f)、g)、h)工况。

五、(HEV)无动力中断换挡过程：

1.HEV工况，一挡并联驱动：第二离合器C2锁合、第一同步器S1挂左侧一挡主动齿轮G1、第一输入轴挂空挡；发动机扭矩通过第二离合器C2、一挡齿轮组输出。

2.一挡升二挡：发动机扭矩转移给电机；释放第二离合器C2；第一输入轴轴挂G2挡；锁合第一离合器C1；发动机扭矩通过第一离合器C1、二挡齿轮组输出。

3.二挡升三挡：发动机扭矩转移给电机；释放第一离合器C1；第一输入轴摘G2挡然后挂G3挡；锁合第一离合器C1；发动机扭矩通过第一离合器C1、三挡齿轮组输出。

4.三挡升四挡：发动机扭矩转移给电机；释放第一离合器C1；第一输入轴摘G3挡然后挂G4挡；锁合第一离合器C1；发动机扭矩通过第一离合器C1、四挡齿轮组输出。

5.四挡升五挡：电机扭矩转移给发动机；发动机驱动四挡保持动力的同时，第二输入轴摘掉G1挡，电机调同步，然后挂G5挡，电机通过G5挡齿轮驱动；发动机扭矩转移给电机；释放第一离合器C1；第一输入轴摘G4挡；然后锁合第二离合器C2；发动机扭矩通过第二离合器C2、五挡齿轮组输出。

6.五挡升六挡：发动机扭矩转移给电机；释放第二离合器C2；第一输入轴挂G6挡；锁合第一离合器C1；发动机扭矩通过第一离合器C1、六挡齿轮组输出。

7.六挡升七挡：发动机扭矩转移给电机；释放第一离合器C1；第一输入轴摘G6挡然后挂G7挡；锁合第一离合器C1；发动机扭矩通过第一离合器C1、七挡齿轮组输出。

本实用新型混合动力系统换挡时，先由电机通过原有挡位驱动，发动机切换进入新挡位；然后，发动机通过新挡位驱动，完成挡位切换，实现换挡动力不中断操作；

或者，先由发动机通过原有挡位驱动，电机切换进入新挡位；然后，电机通过新挡位驱动，发动机切换到新挡位，完成挡位切换，实现换挡动力不中断操作。

实施例2：请参阅图2，一种混合动力系统，与实施例1的差异是第一离合器C1和第二离合器C2的连接关系：实施例1中第一离合器C1和第二离合器C2并联设置，而实施例2中第一离合器C1和第二离合器C2串连设置，第二离合器可以与第一离合器相同或不同，不同时，第二离合器可以为犬牙离合器或同步器且设置在双输入轴变速箱外。具体连接关系：发动机4通过第一离合器C1与第一输入轴1连接，电机5通过第二离合器C2与第一输入轴1连接；发动机4通过第一离合器C1和第二离合器C2与电机5连接，电机5与第二输入轴2连接。

相应地，实施例2系统工况设置的差异是一挡和五挡：实施例1系统挂一挡或五挡时，第一离合器C1分离、第二离合器C2闭合、挂G1或G5挡位；而实施例2系统挂一挡或五挡时，离合器C1闭合、离合器C2闭合、挂G1或G5挡位。

实施例2的一挡升二挡、四挡升五挡和五挡升六挡的换挡过程如下：

2.一挡升二挡：发动机扭矩转移给电机；释放第一离合器C1和第二离合器C2；第一输入轴轴挂G2挡；锁合第一离合器C1；发动机扭矩通过第一离合器C1、二挡齿轮组输出。

5.四挡升五挡：电机扭矩转移给发动机；第二离合器C2分离；发动机驱动四挡保持动力的同时，第二输入轴摘掉G1挡，电机调同步，然后挂G5挡，电机通过G5挡齿轮驱动；发动机扭矩转移给电机；释放第一离合器C1；第一输入轴摘G4挡；然后锁合第一离合器C1和第二离合器C2；发动机扭矩通过第一离合器C1、第二离合器C2、五挡齿轮组输出。

6.五挡升六挡：发动机扭矩转移给电机；释放第一离合器C1和第二离合器C2；第一输入轴挂G6挡；锁合第一离合器C1；发动机扭矩通过第一离合器C1、六挡齿轮组输出。其他换挡过程与实施例1相同。

本实用新型混合动力系统的工况设置见下表

实施例3：请参阅图3，一种混合动力系统，与实施例2的差异是第二离合器C2是同步器时集成进齿轮变速箱内，并且简化为第二同步器S2的左半边：发动机通过第一离合器C1与第一输入轴连接，电机与第二输入轴连接，第二输入轴通过第二同步器S2左侧与第一输入轴连接；发动机通过第一离合器C1和第二同步器S2与第二输入轴连接，第二输入轴连接电机。

具体的，请参阅图3，多个挡位主动齿轮为7个，分别是一挡主动齿轮G1、二挡主动齿轮G2、三挡主动齿轮G3、四挡主动齿轮G4、五挡主动齿轮G5、六挡主动齿轮G6和倒挡主动齿轮GR，其中二挡主动齿轮G2和四挡主动齿轮G4设置在第二输入轴2上，其余挡位主动齿轮套设在第一输入轴1上，

同步器为4个，分别是第一同步器S1、第二同步器S2、第三同步器S3和第四同步器S4，第一同步器S4、第三同步器S3与输出轴3传动连接，

第二同步器S2、第四同步器S4与第一输入轴1传动连接，

所述二挡主动齿轮G2、四挡主动齿轮G4、第二同步器S2、三挡主动齿轮G3、一挡主动齿轮G1、倒挡主动齿轮GR、六挡主动齿轮G6、第四同步器S4、五挡主动齿G5轮位次设置；

多个挡位从动齿轮为7个，分别是一挡从动齿轮G1’、二挡从动齿轮G2’、三挡从动齿轮G3’、四挡从动齿轮G4’、五挡从动齿轮G5’、六挡从动齿轮G6’和倒挡从动齿轮GR’，各挡位从动齿轮与挡位主动齿轮相对应设置。

本实用新型混合动力系统与实施例2方案的工况和过程控制类似，换挡时先由电机通过原有挡位驱动，发动机切换进入新挡位；然后发动机通过新挡位驱动，完成挡位切换，实现换挡动力不中断操作；

或者，先由发动机通过原有挡位驱动，电机切换进入新挡位；然后，电机通过新挡位驱动，发动机切换到新挡位，完成挡位切换，实现换挡动力不中断操作。

实施例4：本实用新型混合动力系统的第一输入轴和第二输入轴除了实施例1、2及3中同轴设置外，第一输入轴1和第二输入轴2还可以平行设置，请参阅图4，图4中：第一输入轴1，第二输入轴2，输出轴3，发动机4，电机5，及一挡齿轮G1、二挡齿轮G2、三挡齿轮G3、四挡齿轮G4、五挡齿轮G5、六挡齿轮G6、七挡齿轮G7、倒挡齿轮GR、第一离合器C1、第二离合器C2。

通过实施例1、2、3及4，本实用新型混合动力系统，可以应用在车辆上，具有如下特点：

1：混合动力系统构成，充分利用混合动力双动力和双输入轴变速箱的双传动通道的特点，采用发动机和电机交替驱动、换挡的方案，完全消除了同步器换挡动力中断问题，既能够实现各种需求工况，又使得构成零部件最少、零部件成本最低、并且容易操作。

2：简化的齿轮变速箱，由于发动机和电机交替驱动和换挡，不再需要两个离合器切换来实现动力换挡，技术难度降低；并且系统对同步器挂挡时间要求降低，挂挡机构可简化、降低成本。

3：混合动力变速箱控制策略：利用双动力源的特点，实现平顺工况切换。发动机是一动力源，电机Motor是另一个动力源。当需要换挡时，先由电机Motor通过原有挡位驱动，发动机切换进入新挡位；然后，发动机通过新挡位驱动，完成挡位切换。或者，先由发动机通过原有挡位驱动，电机Motor切换进入新挡位；然后，电机Motor通过新挡位驱动，发动机切换到新挡位，完成挡位切换。

前三个点合起来，本系统1与P2+AMT混合动力成本相差无几，比P2+AT和P2+DCT成本低得多，但克服了AMT换挡动力中断的问题，使得系统具有P2+AT和P2+DCT相同甚至更好的驾驶舒适性。

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (12)

1.一种混合动力系统，其特征在于：包括发动机、混动模块和双输入轴变速箱，混动模块包括电机、第一离合器、第二离合器，双输入轴变速箱设有第一输入轴、第二输入轴及输出轴，发动机轴通过第一离合器与第一输入轴连接，发动机轴通过第二离合器与第二输入轴连接，该第二输入轴与电机连接，所述第一输入轴与第二输入轴形成双动力输入通道，输出轴与第一输入轴或第二输入轴平行设置；

双输入轴变速箱内还设有多个前进挡位、至少一个倒挡挡位，其中至少一个前进挡位设在第二输入轴上，其余前进挡位设在第一输入轴上；倒挡挡位设置在第一输入轴或第二输入轴上；前进挡位、倒挡挡位是由相应挡位的成套传动齿轮形成，每一套传动齿轮通过各自的同步器挂挡；

换挡时，先由电机通过原有挡位驱动，发动机切换进入新挡位；然后，发动机通过新挡位驱动，完成挡位切换；

或者，先由发动机通过原有挡位驱动，电机切换进入新挡位；然后，电机通过新挡位驱动，发动机切换到新挡位，完成挡位切换。

2.根据权利要求1所述的一种混合动力系统，其特征在于：第二输入轴上布置一个较低挡位和一个较高挡位,车速较低时，电机通过第二输入轴较低挡位驱动车轮，发动机通过相应挡位齿轮驱动车轮前进；车速较高时，电机通过第二输入轴较高挡位驱动车轮，发动机通过相应挡位齿轮驱动车轮前进。

3.根据权利要求1或2所述的一种混合动力系统，其特征在于：第二输入轴为空心轴，与第一输入轴同轴线布置。

4.根据权利要求1或2所述的一种混合动力系统，其特征在于：发动机轴通过第一离合器和第二离合器与第二输入轴连接。

5.根据权利要求4所述的一种混合动力系统，其特征在于：第二离合器为犬牙离合器或同步器，第二离合器设置在双输入轴变速箱外或第二离合器设置在双输入轴变速箱内。

6.根据权利要求5所述的一种混合动力系统，其特征在于：第二离合器为同步器，该同步器设置在双输入轴变速箱内，发动机轴通过第一离合器与第一输入轴连接传递，第一输入轴通过所述同步器与第二输入轴连接；发动机轴通过第一离合器和所述同步器与第二输入轴连接。

7.根据权利要求1所述的一种混合动力系统，其特征在于，双输入轴变速箱内设有：

多个挡位主动齿轮，分别是一挡主动齿轮、二挡主动齿轮、三挡主动齿轮、四挡主动齿轮、五挡主动齿轮、六挡主动齿轮、七挡主动齿轮和倒挡主动齿轮，其中一挡主动齿轮和五挡主动齿轮设置在第二输入轴上，其余挡位主动齿轮套设在第一输入轴上；

多个挡位从动齿轮，分别是一挡从动齿轮、二挡从动齿轮、三挡从动齿轮、四挡从动齿轮、五挡从动齿轮、六挡从动齿轮、七挡从动齿轮和倒挡从动齿轮；同步器，分别是第一同步器、第二同步器、第三同步器和第四同步器，第一同步器两侧分别与一挡从动齿轮、五挡从动齿轮相配合，第二同步器两侧分别与四挡从动齿轮、倒挡从动齿轮相配合，第三同步器两侧分别与二挡从动齿轮、三挡从动齿轮相配合，第四同步器与第一输入轴连接，第四同步器两侧分别与七挡主动齿轮、六挡主动齿轮相配合。

8.根据权利要求1或2或3或5或6所述的一种混合动力系统，其特征在于：混合动力系统换挡时，发动机扭矩转移给电机，电机通过原挡位驱动，发动机切换新挡位，然后，发动机通过新挡位驱动。

9.根据权利要求4所述的一种混合动力系统，其特征在于：混合动力系统换挡时，发动机扭矩转移给电机，电机通过原挡位驱动，发动机切换新挡位，然后，发动机通过新挡位驱动。

10.根据权利要求1至3之一所述的一种混合动力系统，其特征在于，混合动力系统的低速区高挡位升高速区低挡位：电机扭矩转移给发动机；发动机驱动低速区的高挡位保持动力的同时，第二输入轴的较低挡位切换到第二输入轴的较高挡位，电机通过所述较高挡位对应齿轮组驱动；发动机扭矩转移给电机；释放第一离合器；第一输入轴摘掉低速区的高挡位；然后锁合第二离合器；发动机扭矩通过第二离合器、较高挡位对应齿轮组输出。

11.根据权利要求4所述的一种混合动力系统，其特征在于，混合动力系统的低速区高挡位升高速区低挡位：电机扭矩转移给发动机；发动机驱动低速区的高挡位保持动力的同时，第二输入轴的较低挡位切换到第二输入轴的较高挡位，电机通过所述较高挡位对应齿轮组驱动；发动机扭矩转移给电机；第一输入轴摘掉低速区的高挡位；然后锁合第二离合器；发动机扭矩通过第一离合器、第二离合器、较高挡位对应齿轮组输出。

12.根据权利要求5或6所述的一种混合动力系统，其特征在于，混合动力系统的低速区高挡位升高速区低挡位：电机扭矩转移给发动机；发动机驱动低速区的高挡位保持动力的同时，第二输入轴的较低挡位切换到第二输入轴的较高挡位，电机通过所述较高挡位对应齿轮组驱动；发动机扭矩转移给电机；第一输入轴摘掉低速区的高挡位；然后锁合第二离合器；发动机扭矩通过第一离合器、第二离合器、较高挡位对应齿轮组输出。

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