本實用新型涉及混合動力汽車的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)及具有該驅(qū)動系統(tǒng)的混合動力車輛。

背景技術(shù)：

隨著車輛技術(shù)的發(fā)展，人們對車輛的性能提出了越來越多的要求，混合動力汽車因其不僅具有良好的動力性、操縱性、舒適性和安全性，而且還能夠降低油耗及排放，越來越受到人們的歡迎。

混合動力汽車是指由兩個或多個能夠同時運轉(zhuǎn)的驅(qū)動單元提供動力的車輛，它依據(jù)車輛實際行駛狀態(tài)選擇不同驅(qū)動單元獨立或聯(lián)合地提供動力。在現(xiàn)有技術(shù)中，最具代表性的混合動力系統(tǒng)有兩種一種是豐田普銳斯上應(yīng)用的差速驅(qū)動模式，一種是大眾集團的并聯(lián)驅(qū)動模式。

豐田普銳斯的差速驅(qū)動模式包括發(fā)動機、兩臺電機、前行星排及后行星排，發(fā)動機直接驅(qū)動前行星排的行星架，第一電機驅(qū)動前行星排的太陽輪，第二電機驅(qū)動后行星排的太陽輪，通過兩臺電機與發(fā)動機之間的耦合來驅(qū)動前行星排與后行星排共用的大齒圈，以達到動力混合的目的，此種方案可以實現(xiàn)混合動力充電狀態(tài)、混合動力助力加速狀態(tài)、純電動模式及發(fā)動機與電機轉(zhuǎn)速及扭矩耦合動力模式等多種工作模式，能夠充分發(fā)揮發(fā)動機的最佳工作空間，且傳動系統(tǒng)簡單，無需復雜的變速器，加速過程平穩(wěn)。然而豐田普銳斯的方案第一電機在工作過程中會帶動發(fā)動機旋轉(zhuǎn)，因此其具有以下兩個問題，第一個問題是無法實現(xiàn)純發(fā)動機驅(qū)動，在車輛的不同狀況下選擇合適的驅(qū)動模式能夠有效的提高動力轉(zhuǎn)化的效率，且會更加省油，在車輛高速巡航且車輛采用純發(fā)動機驅(qū)動時，動力的傳遞過程沒有化學能、機械能及電能的來回轉(zhuǎn)化，因而可以使車輛具有更高的動力轉(zhuǎn)化效率，豐田普銳斯方案無法實現(xiàn)純發(fā)動機驅(qū)動，在車輛高速巡航等狀況下就會使動力轉(zhuǎn)換效率低下，浪費能源。第二個問題是在純電動模式下，為了保證發(fā)動機靜止，需要使第二電機與第一電機具有相反的轉(zhuǎn)動方向，這會浪費能源，且由于受到兩個電機轉(zhuǎn)速的顯示，在純電動模式下，最高車速比較低，大約只能達到50km/h，若需要更高的車速，就必須使發(fā)動機參與工作。

大眾集團的并聯(lián)驅(qū)動模式是在傳統(tǒng)的發(fā)動機與變速器之間添加一個電機，在電機的兩側(cè)各布置一個離合器，或者只在發(fā)動機與電機之間布置一個離合器，此種結(jié)構(gòu)能夠最大限度地利用現(xiàn)有的零件，以最小的改動實現(xiàn)車輛的混合動力化，而且可以實現(xiàn)多種驅(qū)動模式，如混動充電模式、混動助力加速狀態(tài)、純電動驅(qū)動模式、純發(fā)動機驅(qū)動模式及制動能量回收模式等。但是，由于此結(jié)構(gòu)添加的電機及離合器均設(shè)于發(fā)動機的動力輸入軸上，因此其具有以下兩個問題，第一個問題是該方案所需的布置空間較大，橫置前驅(qū)車無法布置，傳統(tǒng)前驅(qū)車的機艙Y軸方向比較緊湊，由于電機與離合器的加入，動力總成的曲軸方向需要較大的尺寸，因而橫置平臺基本難以滿足此種方案布設(shè)所需的空間。第二個問題是，無法實現(xiàn)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的雙耦合，發(fā)動機最佳工作區(qū)間小，該方案發(fā)動機與變速器的輸入是同軸的，因此發(fā)動機與電機進行功率耦合時，發(fā)動機與電機的轉(zhuǎn)速是一樣的，只能進行扭矩調(diào)節(jié)，無法像豐田普銳斯方案中的方案一樣進行轉(zhuǎn)速與扭矩的雙耦合，所以發(fā)動機的最佳工作區(qū)間有限，無法達到最優(yōu)的混動效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)及具有該混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的混合動力車輛，該混合動力驅(qū)動系統(tǒng)綜合了差速驅(qū)動模式及并聯(lián)驅(qū)動模式的優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)純發(fā)動機驅(qū)動，保證車輛在高速巡航時的經(jīng)濟性，克服純電動模式下需要雙電機反轉(zhuǎn)的缺點，同時又可以實現(xiàn)發(fā)動機與電機轉(zhuǎn)速、扭矩雙耦合，提高燃油經(jīng)濟性。

本實用新型提供了一種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，包括發(fā)動機、電機、行星排、第一離合器、第二離合器、制動器、減速機構(gòu)及驅(qū)動軸，所述行星排包括太陽輪、行星輪、齒圈及行星架，所述發(fā)動機通過第一離合器與所述齒圈及所述行星架的其中之一相連，所述電機與所述齒圈及所述行星架的其中另一相連，所述制動器連接于與所述發(fā)動機相連的所述齒圈或所述行星架上，所述第二離合器設(shè)置于所述太陽輪、所述行星架及所述齒圈中任意兩者之間，所述太陽輪通過所述驅(qū)動軸與所述減速機構(gòu)相連，所述驅(qū)動軸將動力傳遞至車輪。

進一步地，所述減速機構(gòu)包括中間軸齒輪組、減速器齒輪組及差速器總成，所述中間軸齒輪組包括中間軸主動齒輪及中間軸從動齒輪，所述減速器齒輪組包括減速器主動齒輪及減速器從動齒輪，所述混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的輸出軸與所述中間軸主動齒輪固定相連，所述中間軸主動齒輪與所述中間軸從動齒輪嚙合，所述中間軸從動齒輪與所述減速器主動齒輪固定相連且同軸設(shè)置，所述減速器主動齒輪與所述減速器從動齒輪嚙合，所述減速器從動齒輪與所述差速器總成相連，所述差速器總成與所述驅(qū)動軸相連。

進一步地，所述減速機構(gòu)包括機械換擋機構(gòu)、減速器齒輪組及差速器總成，所述機械換擋機構(gòu)包括一檔中間軸齒輪組、二檔中間軸齒輪組及位于所述一檔中間軸齒輪組及所述二檔中間軸齒輪組之間的換擋撥叉，所述一檔中間軸齒輪組包括一檔中間軸主動齒輪及與一檔中間軸主動齒輪嚙合的一檔中間軸從動齒輪，所述二檔中間軸齒輪組包括二檔中間軸主動齒輪及與二檔中間軸主動齒輪嚙合的二檔中間軸從動齒輪，所述減速器齒輪組包括減速器主動齒輪及與所述減速器主動齒輪嚙合的減速器從動齒輪，所述換擋撥叉設(shè)置于所述驅(qū)動系統(tǒng)的輸出軸上，并隨所述驅(qū)動系統(tǒng)的輸出軸轉(zhuǎn)動，所述換擋撥叉位于所述一檔中間軸主動齒輪及所述二檔中間軸主動齒輪之間，并通過與所述一檔中間軸主動齒輪或所述二檔中間軸主動齒輪的接觸帶動所述一檔中間軸主動齒輪或所述二檔中間軸主動齒輪轉(zhuǎn)動，所述減速器主動齒輪與所述一檔中間軸從動齒輪及所述二檔中間軸從動齒輪固定相連，所述減速器從動齒輪與所述差速器總成相連，所述差速器總成與所述驅(qū)動軸相連。

進一步地，所述一檔中間軸齒輪組與所述二檔中間軸齒輪組具有不同的傳動比。

進一步地，所述混合動力驅(qū)動系統(tǒng)具有差速驅(qū)動模式，在所述差速驅(qū)動模式下，所述第一離合器處于壓緊狀態(tài)與所述行星排結(jié)合，所述第二離合器處于松開狀態(tài)，所述制動器處于松開狀態(tài)，所述發(fā)動機及所述電機均處于工作狀態(tài)，在此模式下，所述混合動力驅(qū)動系統(tǒng)具有混合動力助力加速狀態(tài)及混合動力充電狀態(tài)，在處于所述混合動力助力加速狀態(tài)時，所述發(fā)動機工作，所述電機處于放電狀態(tài)，在處于所述混合動力充電狀態(tài)時，所述發(fā)動機工作，所述電機處于充電狀態(tài)。

進一步地，所述混合動力驅(qū)動系統(tǒng)具有并聯(lián)驅(qū)動模式，在所述并聯(lián)驅(qū)動模式下，所述第一離合器處于壓緊狀態(tài)與所述行星排結(jié)合，所述第二離合器處于壓緊狀態(tài)，鎖死所述行星排，所述制動器處于分開狀態(tài)，所述發(fā)動機及所述電機均處于工作狀態(tài)，在此模式下，所述混合動力驅(qū)動系統(tǒng)具有混合動力助力加速狀態(tài)及混合動力充電狀態(tài)，在處于所述混合動力助力加速狀態(tài)時，所述發(fā)動機工作，所述電機處于放電狀態(tài)，在處于所述混合動力充電狀態(tài)時，所述發(fā)動機工作，所述電機處于充電狀態(tài)。

進一步地，所述混合動力驅(qū)動系統(tǒng)包括純電機驅(qū)動模式，所述純電機驅(qū)動模式根據(jù)所述制動器所處狀態(tài)包括兩種情況，第一種情況，所述第一離合器松開，與所述行星排脫離接觸，所述第二離合器壓緊，鎖死所述行星排，所述制動器松開，所述電機處于工作狀態(tài)，所述發(fā)動機停止工作，在第二種情況時，所述第二離合器壓緊，鎖死所述行星排，所述制動器壓緊，所述制動器處于壓緊或松開狀態(tài)。

進一步地，所述混合動力驅(qū)動系統(tǒng)包括倒擋模式，所述倒擋模式根據(jù)制動器所處的狀態(tài)包括兩種情況，第一中情況，所述第一離合器松開，與所述行星排脫離接觸，所述第二離合器壓緊，鎖死行星排，所述制動器松開，所述發(fā)動機不工作，所述電機進行反轉(zhuǎn)，第二種情況，所述第二離合器壓緊，鎖死所述行星排，所述制動器壓緊，所述第一離合器處于松開或壓緊狀態(tài)，所述發(fā)動機不工作，所述電機進行反轉(zhuǎn)。

進一步地，所述混合動力驅(qū)動系統(tǒng)包括制動能量回收模式，所述制動能量回收模式根據(jù)所述制動器所處的狀態(tài)包括兩種情況，第一中情況，所述第一離合器松開，與所述行星排脫離接觸，所述第二離合器壓緊，鎖死行星排，所述制動器松開，所述發(fā)動機不工作，所述電機處于充電狀態(tài)，第二中情況，所述第二離合器壓緊，鎖死行星排，所述制動器壓緊，所述第一離合器處于松開或壓緊狀態(tài)，所述發(fā)動機不工作，所述電機處于充電狀態(tài)。

本實用新型還提供了一種混合動力車輛，所述混合動力車輛包括本實用新型所提供的任意一項混合動力驅(qū)動系統(tǒng)。

綜上所述，本實用新型提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，能夠綜合差速驅(qū)動模式及并聯(lián)驅(qū)動模式的優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)純發(fā)動機驅(qū)動，保證車輛在高速巡航時的經(jīng)濟性，克服純電動模式下需要雙電機反轉(zhuǎn)的缺點，同時又可以實現(xiàn)發(fā)動機與電機轉(zhuǎn)速、扭矩雙耦合，提高燃油經(jīng)濟性。

上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。

附圖說明

圖1為本實用新型第一實施例提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型第五實施例提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型第六實施例提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實用新型第七實施例提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圖4中機械換擋機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本實用新型為達成預(yù)定實用新型目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對本實用新型進行詳細說明如下。

本實用新型提供了一種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)及具有該混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的混合動力車輛，該混合動力驅(qū)動系統(tǒng)綜合了差速驅(qū)動模式及并聯(lián)驅(qū)動模式的優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)純發(fā)動機驅(qū)動，保證車輛在高速巡航時的經(jīng)濟性，克服純電動模式下需要雙電機反轉(zhuǎn)的缺點，同時又可以實現(xiàn)發(fā)動機與電機轉(zhuǎn)速、扭矩雙耦合，提高燃油經(jīng)濟性。圖1為本實用新型第一實施例提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本實用新型提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機11、電機12、行星排20、第一離合器31、第二離合器32、制動器33、減速機構(gòu)40及驅(qū)動軸50。行星排20包括太陽輪21、行星輪22、齒圈23及行星架24，若干行星輪22嚙合于太陽輪21與齒圈23之間，行星架24連接于各行星輪22的中心軸上，關(guān)于行星排20的具體結(jié)構(gòu)及運行原理請參見現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。

在本實施例中，第一離合器31設(shè)置于發(fā)動機11與行星架24之間，控制發(fā)動機11與行星排20的接合與分離，當?shù)谝浑x合器31與行星架24接觸時，即第一離合器31處于壓緊狀態(tài)時，發(fā)動機11的動力可以通過第一離合器31及行星架24傳送至行星排20，當?shù)谝浑x合器31與太陽輪21分開時，即第一離合器處于松開狀態(tài)時，行星排20與發(fā)動機11各自的轉(zhuǎn)動不再受對方的影響。進一步地，在第一離合器31與發(fā)動機11之間還設(shè)有用于衰減發(fā)動機11震動的扭轉(zhuǎn)減震器34。

第二離合器32設(shè)置于齒圈23與太陽輪21之間，通過控制第二離合器32的壓緊與松開，能夠?qū)崿F(xiàn)對行星排20的運動狀態(tài)進行控制，即當?shù)诙x合器32處于壓緊狀態(tài)時，齒圈23與太陽輪21結(jié)合，鎖死行星排20，行星排20各部件形成一整體，太陽輪21、行星輪22及齒圈23之間不發(fā)生相對運動；當?shù)诙x合器32處于松開狀態(tài)時，行星排20各部件之間正常運轉(zhuǎn)。電機12包括轉(zhuǎn)子及定子，電機12的轉(zhuǎn)子設(shè)置于齒圈23上，電機12的定子環(huán)設(shè)于齒圈23外并固定于車身上，即電機12與齒圈23相連，電機12可以通過齒圈23將動力傳遞至行星排20。

與發(fā)動機11相同的，制動器33也設(shè)置于行星排20上，通過制動器33可將行星排20與車身靜止部件連接，當制動器33壓緊行星排20時，即制動器33處于壓緊狀態(tài)時，行星排20保持靜止狀態(tài)，行星輪22僅可繞自身軸線轉(zhuǎn)動，制動器33限制發(fā)動機11的動力輸入進行星排20，當制動器33松開行星排20時，即制動器33處于松開狀態(tài)時，發(fā)動機11的動力可以通過第一離合器31進入行星排20。

太陽輪21上的輸出軸60通過減速機構(gòu)40將動力傳遞至驅(qū)動軸50，并帶動車輪運動，具體地，減速機構(gòu)40包括中間軸齒輪組41、減速器齒輪組42及差速器總成43，中間軸齒輪組41包括中間軸主動齒輪411及中間軸從動齒輪412，減速器齒輪組42包括減速器主動齒輪421及減速器從動齒輪422，驅(qū)動系統(tǒng)的輸出軸60與中間軸主動齒輪411固定相連，中間軸主動齒輪411與中間軸從動齒輪412嚙合，中間軸從動齒輪412與減速器主動齒輪421固定相連，且二者同軸設(shè)置，減速器主動齒輪421與減速器從動齒輪422嚙合，減速器從動齒輪422與差速器總成43相連，差速器總成43與驅(qū)動軸50相連，驅(qū)動系統(tǒng)輸出的動力，經(jīng)過減速機構(gòu)40后將動力傳遞至驅(qū)動軸50，并帶動車輪運動。

具體地，在本實施例中，發(fā)動機11、電機12、第一離合器31及行星排20同軸設(shè)置，可以方便發(fā)動機11與電機12的動力傳輸及耦合。發(fā)動機11可以為汽油或柴油發(fā)動機，扭轉(zhuǎn)減震器34可以為雙質(zhì)量飛輪扭轉(zhuǎn)減震器，第一離合器31及第二離合器32可以為濕式離合器，電機12可以為直流電機。

本實用新型提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)可以實現(xiàn)差速驅(qū)動模式、并聯(lián)驅(qū)動模式、純發(fā)動機驅(qū)動模式、純電機驅(qū)動模式、倒擋模式及制動能量回收模式等多種工作模式。在各模式中，發(fā)動機11及電機12工作狀態(tài)以及第一離合器31、第二離合器32及制動器33所處狀態(tài)如下表所示，以利于理解：

表一：混合動力驅(qū)動系統(tǒng)各部件的工作狀態(tài)

以下對本實用新型提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)在各個工作模式中的工作方式進行描述。

差速驅(qū)動模式：在此種工作模式下，第一離合器31處于壓緊狀態(tài)并與行星排20接觸，第二離合器32處于松開狀態(tài)，太陽輪21與齒圈23相互分離分離，行星排20各部件之間正常運轉(zhuǎn)，發(fā)動機11及電機12均處于工作狀態(tài)，制動器33處于松開狀態(tài)，不對發(fā)動機11的動力傳輸進行限制，發(fā)動機11帶動行星排20的行星架24轉(zhuǎn)動，電機12帶動齒圈23轉(zhuǎn)動。在此種模式下，發(fā)動機11與電機12可以進行轉(zhuǎn)速與扭矩的雙耦合，可以在保證發(fā)動機11轉(zhuǎn)速不變的情況下，通過調(diào)節(jié)電機12來適應(yīng)整車速度的變化。

進一步地，根據(jù)電機12的狀態(tài)，車輛具有混合動力助力加速狀態(tài)及混合動力充電狀態(tài)。當發(fā)動機11工作，電機12處于放電狀態(tài)時，此時車輛處于混合動力助力加速狀態(tài)，在此種模式下，發(fā)動機11與電機12共同輸出動力，經(jīng)過行星排20耦合后，通過減速機構(gòu)40將動力傳遞至驅(qū)動軸50，并帶動車輪運動。當發(fā)動機11工作，電機12處于充電狀態(tài)時，此時車輛處于混合動力充電狀態(tài)，發(fā)動機11輸出的動力一部分通過行星排20傳遞至車輪，另一部分傳遞至電機12，電機12發(fā)電，將多余的能量轉(zhuǎn)換成電能儲存至蓄電池(圖未示)。

并聯(lián)驅(qū)動模式：在此工作模式下，第一離合器31處于壓緊狀態(tài)與行星排20接觸，第二離合器32也處于壓緊狀態(tài)，太陽輪21與齒圈23結(jié)合，行星排20被鎖死，太陽輪21、行星輪22及齒圈23之間不發(fā)生相對運動，發(fā)動機11與電機12均工作，制動器33處于松開狀態(tài)，發(fā)動機11帶動行星排20的行星架24轉(zhuǎn)動，電機12帶動齒圈23轉(zhuǎn)動，發(fā)動機11與電機12只能進行扭矩的耦合。

進一步地，根據(jù)電機12的狀態(tài)，同樣可以使混合動力系統(tǒng)分為混合動力助力加速狀態(tài)及混合動力充電狀態(tài)，當發(fā)動機11工作，電機12處于放電狀態(tài)時，發(fā)動機11與電機12共同輸出動力，進過行星排20進行扭矩耦合后，通過減速機構(gòu)40將動力傳遞至驅(qū)動軸50，并帶動車輪運動。當發(fā)動機11工作，電機12處于充電狀態(tài)時，此時車輛處于混合動力充電狀態(tài)，發(fā)動機11輸出的動力一部分通過行星排20傳遞至車輪，另一部分傳遞至電機12，電機12發(fā)電，將多余的能量轉(zhuǎn)換成電能儲存至蓄電池。

純發(fā)動機驅(qū)動模式：當發(fā)動機11在高效區(qū)工作，例如處于高速巡航狀態(tài)時，混合動力驅(qū)動系統(tǒng)可以以純發(fā)動機驅(qū)動模式來工作，以節(jié)省能源，提高動力轉(zhuǎn)換的效率，此時第一離合器31處于壓緊狀態(tài)并與行星排20接觸、第二離合器32也處于壓緊狀態(tài)，太陽輪21與齒圈23結(jié)合，行星排20被鎖死，發(fā)動機11工作，制動器33處于松開狀態(tài)，電機除了在換擋時調(diào)節(jié)行星架24的轉(zhuǎn)速，其余時間處于未工作狀態(tài)，發(fā)動機11輸出的全部動力均經(jīng)過減速機構(gòu)40將動力傳遞至驅(qū)動軸50，并帶動車輪運動，此時電機12處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。

純電機驅(qū)動模式：當車輛以較低車速行駛或車輛啟動、低速巡航等使發(fā)動機11工作于中低負荷時，為了避免發(fā)動機11工作在低效率區(qū)，此時可以選擇純電動模式。根據(jù)制動器33所處的狀態(tài)，可以分為兩種情況，第一種情況：第一離合器31松開，與行星排20脫離接觸，第二離合器32壓緊，太陽輪21與齒圈23結(jié)合，行星排20被鎖死，使行星排20成為一整體，制動器33松開，電機12處于工作狀態(tài)，發(fā)動機11停止工作，行星排20也不會帶動發(fā)動機11轉(zhuǎn)動，電機12輸出的動力僅能通過行星排20及減速機構(gòu)40傳遞至驅(qū)動軸50并帶動車輪運動。此時，行星排20的傳動比固定且為1。

第二種情況，第二離合器32壓緊，太陽輪21與齒圈23結(jié)合，行星排20被鎖死，使行星排20成為一整體，制動器33壓緊，行星架24與車身靜止部件相連，不能再轉(zhuǎn)動，電機12處于工作狀態(tài)，發(fā)動機11停止工作，由于行星架24被制動，發(fā)動機11的動力不能再傳入行星排20中，因此無論第一離合器31是壓緊或松開，行星排20的運動均不會對發(fā)動機11產(chǎn)生影響，行星排20不會帶動發(fā)動機11轉(zhuǎn)動，電機12輸出的動力僅能通過行星排20及減速機構(gòu)40傳遞至驅(qū)動軸50并帶動車輪運動。此時行星排20的傳動比固定但不為1。

在此模式中，由于行星排20的轉(zhuǎn)動不會帶動發(fā)動機11轉(zhuǎn)動，因此，也就不需要第二個電機12進行反轉(zhuǎn)，節(jié)省能源。進一步地，通過制動器33的壓緊與松開，可以使行星排20具有不同的傳動比，能夠根據(jù)不同的情況為車輛提供不同的選擇。

倒擋模式：當車輛需要向后倒車時可以選擇倒擋模式。同樣地，根據(jù)制動器33所處的狀態(tài)，倒擋模式可以具有兩種情況。第一種情況：第一離合器31松開并與行星排20脫離接觸，第二離合器32壓緊，鎖死行星排20，使行星排20成為一整體，制動器33松開，發(fā)動機11不工作，電機12進行反轉(zhuǎn)，電機12輸出的動力經(jīng)過行星排20及減速機構(gòu)40傳遞至驅(qū)動軸50，并帶動車輪倒轉(zhuǎn)。此時，行星排20的傳動比固定且為1。第二種情況：第二離合器32壓緊，鎖死行星排20，使行星排20成為一整體，制動器33壓緊，行星架24被制動，發(fā)動機11不工作，電機12進行反轉(zhuǎn)，由于行星架24被制動，因此無論第一離合器31是壓緊或松開，行星排20的運動均不會對發(fā)動機11產(chǎn)生影響，電機12輸出的動力經(jīng)過行星排20及減速機構(gòu)40傳遞至驅(qū)動軸50，并帶動車輪倒轉(zhuǎn)。此時行星排20的傳動比固定但不為1。同樣地，通過制動器33的壓緊與松開，可以使行星排20具有不同的傳動比，能夠根據(jù)不同的情況為車輛提供不同的選擇。

制動能量回收模式：當車輛減速制動或下坡時，混合動力驅(qū)動系統(tǒng)可以選擇制動能量回收模式。根據(jù)制動器33所處的狀態(tài)，倒擋模式可以包括兩種情況。第一種情況：第一離合器31松開與行星排20脫離接觸，第二離合器32壓緊，鎖死行星排20，使行星排20成為一整體，制動器33松開，發(fā)動機11不工作，電機12處于充電狀態(tài)，能量傳遞路徑與純電機驅(qū)動模式相反，即車輪的轉(zhuǎn)動通過驅(qū)動軸50及減速器傳遞至行星排20，電機12處于發(fā)電狀態(tài)，可以為蓄電池進行充電。第二種情況：第二離合器32壓緊，鎖死行星排20，使行星排20成為一整體，制動器33壓緊，行星架24被制動，發(fā)動機11不工作，電機12處于充電狀態(tài)，由于行星架24被制動，因此無論第一離合器31是壓緊或松開，行星排20的運動均不會對發(fā)動機11產(chǎn)生影響，能量傳遞路徑與純電機驅(qū)動模式相反，即車輪的轉(zhuǎn)動通過驅(qū)動軸50及減速器傳遞至行星排20，電機12處于發(fā)電狀態(tài)，可以為蓄電池充電。

可以理解地，本實用新型所提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)也可以采用插電模式，通過AC/DC的逆變器為蓄電池進行充電。

本實施例提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)綜合了差速驅(qū)動模式及并聯(lián)驅(qū)動模式的優(yōu)點，同時又克服了差速驅(qū)動模式及并聯(lián)驅(qū)動模式的缺點，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機驅(qū)動，保證車輛在高速巡航時的經(jīng)濟性，克服純電動模式下需要雙電機12反轉(zhuǎn)的缺點，同時又可以實現(xiàn)發(fā)動機11與電機12轉(zhuǎn)速及扭矩雙耦合，提高燃油經(jīng)濟性。

作為對本實施例的變形，在其它實施例中，發(fā)動機11的輸出軸60也可以通過第一離合器31與齒圈23相連，電機12與行星架24相連，當發(fā)動機11通過第一離合器31與齒圈23相連時，制動器33連接于齒圈23上，當發(fā)動機11通過第一離合器31與行星架24相連時，制動器33連接于行星架24上，即發(fā)動機11的輸出軸60與齒圈23及行星架24的其中之一相連，電機12可以與齒圈23與行星架24的其中另一相連，制動器33連接于與發(fā)動機11相連的齒圈23或行星架24上。第二離合器32除了設(shè)置于太陽輪21與齒圈23之間外，也可以設(shè)置于行星架24與太陽輪21之間或行星架24與齒圈23之間，即第二離合器32可以設(shè)置于太陽輪21、行星架24及齒圈23三者中任意兩者之間。本實用新型提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)各部件之間連接狀態(tài)如下表所示：

表二：混合動力驅(qū)動系統(tǒng)各部件連接關(guān)系

(S代表行星輪；C代表行星架；R代表齒圈)

以下以實施例五及實施例六為例進行詳細的說明，上述六個實施例中未提及的其余實施例其不同之處僅在于各部件之間連接狀態(tài)不同，因而不再一一敘述。

圖2為本發(fā)明第五實施例提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，在本實施例中，發(fā)動機11通過第一離合器31與齒圈23相連，第一離合器31控制發(fā)動機11與齒圈23的接合與分離，當?shù)谝浑x合器31與齒圈23接觸時，可以將發(fā)動機11的動力傳送至行星排20，當?shù)谝浑x合器31與齒圈23分開時，行星排20與發(fā)動機11各自的轉(zhuǎn)動不再受對方的影響。電機12的轉(zhuǎn)子設(shè)置于行星架24上，定子環(huán)設(shè)于行星架24外并固定于車身上，即電機12與行星架24相連，電機12輸出的功可以通過行星架24傳遞至行星排20，行星排20也可以將功傳遞給電機12。第二離合器32位于行星架24 與太陽輪21之間，通過控制第二離合器32的壓緊與松開，能夠?qū)崿F(xiàn)對行星排20的運動狀態(tài)進行控制，即當?shù)诙x合器32處于壓緊狀態(tài)時，行星架24與太陽輪21結(jié)合，鎖死行星排20，行星排20各部件形成一整體，太陽輪21、行星輪22及齒圈23之間不發(fā)生相對運動；當?shù)诙x合器32處于松開狀態(tài)時，行星排20各部件之間正常運轉(zhuǎn)。制動器33與齒圈23相連。

通過控制第一離合器31、第二離合器32及制動器33的壓緊及松開的狀態(tài)，以及發(fā)動機11與電機12的工作狀態(tài)，本實施例提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)同樣可以實現(xiàn)差速驅(qū)動模式、并聯(lián)驅(qū)動模式、純發(fā)動機驅(qū)動模式、純電機驅(qū)動模式、倒擋模式及制動能量回收模式等多種工作模式。

圖3為本發(fā)明第六實施例提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，在本實施例中，發(fā)動機11通過第一離合器31與齒圈23相連，電機12與齒圈23相連，太陽輪21通過輸出軸60將動力傳遞給減速機構(gòu)40，第二離合器32位于齒圈23與行星架24之間，制動器33與齒圈23相連。

通過控制第一離合器31、第二離合器32及制動器33的壓緊及松開的狀態(tài)，以及發(fā)動機11與電機12的工作狀態(tài)，本實施例提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)同樣可以實現(xiàn)差速驅(qū)動模式、并聯(lián)驅(qū)動模式、純發(fā)動機驅(qū)動模式、純電機驅(qū)動模式、倒擋模式及制動能量回收模式等多種工作模式。

圖4為本實用新型第七實施例提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為圖4中機械換擋機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4及圖5所示，在本實用新型第七實施例中，發(fā)動機11、電機12、第一離合器31、第二離合器32、制動器33及行星排20之間的連接關(guān)系可以為第一實施例至第六實施例中的任何一種連接關(guān)系。第七實施例與第一實施例至第六實施例的不同之處在于，第七實施例中的中間軸齒輪組41被機械換擋機構(gòu)44所替代，即減速機構(gòu)40包括機械換擋機構(gòu)44、減速器齒輪組42及差速器總成43，機械換擋機構(gòu)44包括一檔中間軸齒輪組441、二檔中間軸齒輪組442及位于一檔中間軸齒輪組441及二檔中間軸齒輪組442之間的換擋撥叉443，一檔中間軸齒輪組441 及二檔中間軸齒輪組442具有不同的傳動比。當換擋撥叉443與不同檔位的中間軸齒輪組441，442接觸時，可以改變輸出軸60的轉(zhuǎn)速。一檔中間軸齒輪組441包括一檔中間軸主動齒輪4411及一檔中間軸從動齒輪4412，一檔中間軸主動齒輪4411與驅(qū)動系統(tǒng)的輸出軸60同軸設(shè)置但并不與輸出軸60相連，一檔中間軸主動齒輪4411與一檔中間軸從動齒輪4412嚙合并通過一檔中間軸從動齒輪4412與減速器主動齒輪421相連；二檔中間軸齒輪組442包括二檔中間軸主動齒輪4421及二檔中間軸從動齒輪4422，二檔中間軸主動齒輪4421與驅(qū)動系統(tǒng)的輸出軸60同軸設(shè)置但并不與輸出軸60相連，二檔中間軸主動齒輪4421與二檔中間軸從動齒輪4422嚙合并通過二檔中間軸從動齒輪4422與減速器主動齒輪421相連，一檔中間軸從動齒輪4412、二檔中間軸從動齒輪4422及減速器主動齒輪421設(shè)置于同一轉(zhuǎn)軸上，且減速器主動齒輪421設(shè)置于一檔中間軸從動齒輪4412及二檔中間軸從動齒輪4422之間。換擋撥叉443設(shè)置于驅(qū)動系統(tǒng)的輸出軸60上，并隨輸出軸60轉(zhuǎn)動。換擋撥叉443具有一檔、二檔及空擋三個檔位，當換擋撥叉443位于一檔時，其與一檔中間軸主動齒輪4411接觸，帶動一檔中間軸主動齒輪4411轉(zhuǎn)動；當換擋撥叉443位于二檔時，其與二檔中間軸主動齒輪4421接觸，帶動二檔中間軸主動齒輪4421轉(zhuǎn)動；檔換擋撥叉443位于空擋時，其與一檔中間軸主動齒輪4411及二檔中間軸主動齒輪4421均脫離接觸，驅(qū)動系統(tǒng)的動力傳輸被切斷。

在本實施例中，通過機械換擋機構(gòu)44可以使混合動力驅(qū)動系統(tǒng)輸出的轉(zhuǎn)速發(fā)生改變。當混合驅(qū)動系統(tǒng)處于并聯(lián)驅(qū)動模式時，由于此時可以使發(fā)動機11轉(zhuǎn)速保持不變，可以通過電機12轉(zhuǎn)速的變化來使車輛達到目標轉(zhuǎn)速，因此在此狀態(tài)下，基本不需要換擋；當混合驅(qū)動系統(tǒng)處于差速驅(qū)動模式時，發(fā)動機11及電機12可以進行轉(zhuǎn)速及扭矩的耦合，通過機械換擋機構(gòu)44，可以優(yōu)化發(fā)動機11與電機12的轉(zhuǎn)速區(qū)間，優(yōu)化混動效率，降低油耗；當混合驅(qū)動系統(tǒng)處于純發(fā)動機驅(qū)動時，在正常狀況下?lián)Q擋撥叉443可以與二檔中間軸主動齒輪4421接觸，可以理解地，其也可以通過換擋來增加發(fā)動機驅(qū)動的工作區(qū)間；當處于倒擋狀態(tài)時，換擋撥叉443可以與一檔中間軸主動齒輪4411接觸。

在本實施例中，相比現(xiàn)有技術(shù)，取消了混合動力驅(qū)動系統(tǒng)輸入軸端的離合器，通過電機12對輸入軸進行耦合調(diào)節(jié)，直接使輸入軸的轉(zhuǎn)速達到目標轉(zhuǎn)速。以下以二檔換一檔為例來說明機械換擋機構(gòu)44的工作原理。

在車輛正常行駛情況下，由二檔換入一檔時，需要增加換擋撥叉443的轉(zhuǎn)速。其步驟為：首先發(fā)動機11及電機12降低扭矩，使換擋撥叉443與二檔中間軸主動齒輪4421脫離接觸并退到空擋；然后電機12升扭，使換擋撥叉443的轉(zhuǎn)速增加，當車輛上的轉(zhuǎn)速傳感器(圖未示)檢測到一檔中間軸主動齒輪4411的轉(zhuǎn)速與換擋撥叉443的轉(zhuǎn)速相近時，換擋撥叉443與一檔中間軸主動齒輪4411接觸，驅(qū)動系統(tǒng)的輸出軸60帶動一檔中間軸主動齒輪4411轉(zhuǎn)動，換擋完畢。

綜上所述，本實用新型提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，能夠綜合差速驅(qū)動模式及并聯(lián)驅(qū)動模式的優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)純發(fā)動機驅(qū)動，保證車輛在高速巡航時的經(jīng)濟性，克服純電動模式下需要雙電機12反轉(zhuǎn)的缺點，同時又可以實現(xiàn)發(fā)動機11與電機12轉(zhuǎn)速、扭矩雙耦合，提高燃油經(jīng)濟性。

本實用新型還提供一種混合動力車輛，包括如上所述的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，關(guān)于該混合動力車輛的其他結(jié)構(gòu)可以參見現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。