CN109501578A - 一种副变速器、混合动力总成装置以及控制方法、汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种副变速器、混合动力总成装置以及控制方法、汽车。该副变速器包括：太阳轮，其驱动侧设有一布设于第一轴线上的第一动力输入轴；行星架，设置于太阳轮的从动侧，行星架的从动侧设有一动力输出轴；行星轮，可转动地设置于行星架上，行星轮与太阳轮外啮合；齿圈，设置于行星架的从动侧，且齿圈的内圈与行星轮内啮合，行星轮受太阳轮驱动自转，并且行星轮均沿齿圈的内圈进行公转，行星轮的公转驱动行星架和动力输出轴旋转；第二动力输入轴，布设于第二轴线上；动力传输部件，连接第二动力输入轴，且与齿圈的外圈啮合，齿圈带动行星轮沿太阳轮的外圈进行公转；以及离合器，连接齿圈和动力输出轴、用于分离或接合齿圈和动力输出轴。

Description

一种副变速器、混合动力总成装置以及控制方法、汽车
技术领域
本发明涉及一种副变速器、具有该副变速器的混合动力总成装置、该混合动力总成装置的控制方法以及具有该混合动力总成装置的汽车。
背景技术
为了应对日益增加的环境保护、节能减排的压力，国际上各大汽车公司均各自大力发展新能源汽车，采用的技术也是不尽相同。目前，新能源汽车主要包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等其他新能源汽车。其中，混合动力汽车由于同时拥有“发动机”和“电动机”两大动力源，在拥有平顺的加速性、极佳的静谧性的同时，也兼顾了低油耗、低排放的特点。并且混合动力汽车也无需完全依靠外部充电来维持运行，在驾驶和日常维护保养方面和普通汽车完全相同，这在目前充电桩和电池回收等基础设施建设尚未完善的阶段，相比较其他形式的新能源汽车来说更为切实可行。
现有混合动力汽车的实现混合动力的方式较为多样，其中，应用较为广泛的主要有丰田汽车公司的THS(Toyota Hybrid System)、本田汽车公司的i-MMD以及通用汽车公司的Voltec。然而，这些现有主流的混合动力汽车技术上至少存在以下问题：与现有传统动力***兼容性比较差，无法对目前存量的传统动力汽车进行改造、以达到节能减排的目的；成本高昂，通常需要两个或两个以上的电动机以及十分复杂的控制***；无法通过利用现有的传统动力汽车高可靠性优点和既有投资来降低混合动力汽车的生产成本。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种副变速器、混合动力总成装置以及控制方法、汽车。
根据本发明的一个方面提供一种副变速器，所述副变速器包括：太阳轮，所述太阳轮的驱动侧设有一布设于第一轴线上的第一动力输入轴；行星架，设置于所述太阳轮的从动侧，所述行星架的从动侧设有一动力输出轴；行星轮，可转动地设置于所述行星架上，所述行星轮与所述太阳轮外啮合；齿圈，设置于所述行星架的从动侧，且所述齿圈的内圈与所述行星轮内啮合，所述行星轮受所述太阳轮驱动自转，并且所述行星轮均沿所述齿圈的内圈进行公转，所述行星轮的公转驱动所述行星架和所述动力输出轴旋转；第二动力输入轴，布设于第二轴线上；动力传输部件，所述动力传输部件连接所述第二动力输入轴，且所述动力传输部件与所述齿圈的外圈啮合，所述齿圈带动所述行星轮沿所述太阳轮的外圈进行公转；以及离合器，连接所述齿圈和所述动力输出轴、用于分离或接合所述齿圈和所述动力输出轴。
优选地，所述动力传输部件是一齿轮，所述齿轮连接所述第二动力输入轴，且啮合所述齿圈的外圈。
优选地，所述太阳轮、行星轮、齿圈以及齿轮在同一平面啮合。
优选地，所述动力传输部件是一链条或皮带，所述链条或皮带啮合所述齿圈的外圈，并且所述链条或皮带与所述第二动力输入轴传动连接。
优选地，所述行星轮的轴线、第一动力输入轴的轴线、动力输出轴的轴线以及齿圈的轴线的轴线相平行。
优选地，所述第二动力输入轴的轴线与所述行星轮的轴线、第一动力输入轴的轴线、动力输出轴的轴线以及齿圈的轴线相平行。
根据本发明的另一个方面还提供一种混合动力总成装置，所述混合动力总成装置包括：上述的副变速器；第一动力输入单元，与所述太阳轮相连接，将动力传输至所述太阳轮；以及第二动力输入单元，与所述动力传输部件相连接，通过所述动力传输部件将动力传输至所述齿圈。
优选地，所述第一动力输入单元包括发动机和变速器，所述发动机与所述变速器相连接，所述变速器与所述太阳轮相连接；所述第二动力输入单元包括电动机和控制单元，所述电动机连接所述动力传输部件，所述控制单元连接所述电动机以及所述离合器，同时控制所述电动机的运行以及所述离合器的开合。
优选地，所述第一动力输入单元包括电动机和控制单元，所述电动机连接所述太阳轮，所述控制单元连接所述电动机以及所述离合器，同时控制所述电动机的运行以及所述离合器的开合；所述第二动力输入单元包括发动机和变速器，所述发动机与所述变速器相连接，所述变速器与所述动力传输部件相连接。
根据本发明的又一个方面还提供一种上述的混合动力总成装置的控制方法，所述控制方法包括如下步骤：在动力电池容量不足的起步或低速行驶阶段内，控制离合器打开、发动机先进行动力输出、电动机在发动机的动力输出下进行反转充电，充电完成后再正转动力输出、发动机停止运行。
优选地，所述控制方法包括如下步骤：在怠速阶段内，控制离合器打开、发动机进行动力输出，电动机反转发电；在动力电池容量充足的起步或低速行驶阶段内，控制离合器打开、电动机正转动力输出，发动机停止运行；在动力电池容量充足的正常行驶阶段内，控制离合器打开，电动机在转动至第一转速后停止运行，当行星架的转速与齿圈的转速相同时，离合器由打开状态转为接合状态，由电动机再次动力输出；在动力电池容量不足的正常行驶阶段内，控制离合器打开，电动机在转动至第二转速后停止运行，当行星架的转速与齿圈的转速相同时，离合器由打开状态转为接合状态，由发动机进行动力输出、同时对电动机进行充电；在加速阶段内，控制离合器接合、由发动机和电动机共同输出动力；在倒档阶段内，控制离合器打开、电动机反转动力输出，发动机停止运行；在减速阶段内，控制离合器接合、发动机参与制动，电动机正转发电；在制动阶段内，控制离合器打开、发动机不参与制动，电动机反转发电。
根据本发明的又一个方面还提供一种汽车，所述汽车包括上述的混合动力总成装置。
相比于现有技术，本发明实施例提供的副变速器、混合动力总成装置以及应用于汽车时的控制方法、汽车中，外部的一个动力单元(例如发动机)可以通过太阳轮可驱动行星轮旋转；另一个动力单元(例如电动机)可以动力传输部件和齿圈驱动行星轮旋转；行星轮旋转后可驱动行星架及设置于行星架上的动力输出轴旋转，且通过一个离合器连接齿圈和动力输出轴。进而，至少具有如下有益效果：
1、可以最大化利用原有车辆的动力***，实现混合动力驱动，达到降低油耗、减少排放、平顺动力的目标；
2、通过利用电动机辅助变速的过程中可以模拟液力变矩器的作用，来实现车辆蠕动等功能，在保留动力平顺性和车辆舒适性同时降低车辆成本；
3、利用电动机的动力辅助实现驱动模式切换，避免了复杂的液压控制装置，从而使实现制造较为简单，成本较低，可靠性较高等优点；
4、混合动力总成装置仅需要一台电机，因此控制过程中仅需要控制一台电机和一个离合器，简化了控制***，降低了总体成本，同时可以避免目前部分单电机混合***低速无法充电的问题；
5、电动机可以实现两个档位输出动力，提高电动机的运行效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的一个实施例的副变速器的结构示意图；
图2为本发明的一个实施例的混合动力总成装置的结构示意图；以及
图3为本发明的另一个实施例的混合动力总成装置的结构示意图。
附图标记
1 太阳轮
11 第一动力输入轴
2 行星架
21 动力输出轴
3 行星轮
4 齿圈
5 离合器
6 动力传输部件
61 第二动力输入轴
71 电动机
72 控制单元
81 发动机
82 变速器
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术内容进行进一步地说明。
请参见图1，其示出了本发明的一个实施例的副变速器的结构示意图。在本发明的优选实施例中，所述副变速器主要包括：太阳轮1、行星架2、行星轮3、齿圈4、离合器5以及动力传输部件6。
太阳轮1的驱动侧设有一布设于第一轴线上的第一动力输入轴11。在图1所示实施例中，太阳轮1的驱动侧为太阳轮1的左侧，是指太阳轮1与外部的动力输入单元连接的一侧，其中，外部的动力输入单元与第一动力输入轴11连接，以此向太阳轮1输入动力。第一轴线所在位置即为图1中第一动力输入轴11所在的位置。
行星架2设置于太阳轮1从动侧。具体来说，在图1所示的实施例中，太阳轮1的从动侧是指在太阳轮1输出动力的一侧，图1中为太阳轮的右侧。太阳轮1的中心轴和行星架2的中心轴重合，即行星架2的中心轴也位于上述的第一轴线上。行星架2具有一动力输出轴21。动力输出轴21设置于行星架2的中心(即位于第一轴线上)、可随行星架2同步旋转。
行星轮3可转动地设置于行星架2上、与太阳轮1外啮合。具体来说，行星轮3设置于行星架2的偏心位置(即非中心位置)。在图1所示的实施例中，以副变速器包括两个行星轮3为例，两个行星轮3均与太阳轮1外啮合，当太阳轮1在外部动力(例如来自发动力的动力)的作用下旋转(自转)后，可以驱动行星轮3旋转(自转)，而行星轮3旋转(自转)的过程中在齿圈4的反作用力矩下可绕齿圈4的内圈转动(公转)。由于行星轮3设置于行星架2上，因此，当行星轮3公转后，其可以驱动行星架2以及行星架2上的动力输出轴21旋转(自转)，实现动力的输出。
齿圈4设置于行星架2的从动侧，且与行星轮3内啮合。具体来说，行星架2的从动侧是指在行星架2输出动力的一侧，图1中为行星架2的外侧。如图1所示，行星轮3和行星架2均位于齿圈4内，齿圈4的内圈与行星轮3之间内啮合。其中，齿圈4的中心轴与行星架2、太阳轮1的中心轴重合(即齿圈4的中心轴也位于第一轴线上)，当齿圈4在外部动力(例如来自电动机的动力)的作用下旋转(自转)后，可以驱动行星轮3旋转(自转)，而行星轮3旋转(自转)的过程中可绕太阳轮1的外圈转动(公转)。由于行星轮3设置于行星架2上，因此，当行星轮3转动后，其可以驱动行星架2以及行星架2上的动力输出轴21旋转(自转)，实现动力的输出。可见，在本发明实施例中，太阳轮1和齿圈4的转动均可以实现驱动行星架2以及其动力输出轴21旋转(自转)的作用。
优选地，行星轮3的轴线、第一动力输入轴11的轴线、动力输出轴21的轴线以及齿圈4的轴线相平行。
离合器5分别连接齿圈4和动力输出轴21。如图1所示，离合器5设置于齿圈4和动力输出轴21之间。当离合器5分离(打开)时，齿圈4和动力输出轴21可以各自以不同个转速独立运行；当离合器5接合后，其可以同步齿圈4和动力输出轴21的转速。需要说明的是，在本发明的实施例中，由于该副变速器是连接两个动力输入单元的，在相应程序控制下，可以实现液力变矩器功能，因此，离合器5可以在较小转速差的工况下实现接合或分离(打开)，进而，离合器5可以是结构简单可靠、成本较低的电磁离合器，例如，离合器5可以选用电磁牙嵌式离合器。
动力传输部件6设置于齿圈4外侧，且与齿圈4外啮合。在图1所示的实施例中，动力传输部件6为一齿轮。该齿轮用于与外部的动力输入单元相连接，进而，其与齿圈4外啮合后、将动力传输至齿圈4。优选地，太阳轮1、行星轮3、齿圈4以及作为动力传输部件6的齿轮在同一平面(图1中为同一竖直方向的平面)内啮合，以此使副变速器的横向(图1中的水平方向)的体积最小化。
进一步地，该副变速器包括第二动力输入轴61,。第二动力输入轴61布设于第二轴线上。如图1所示，第二动力输入轴61所在的位置即为第二轴线所在位置。作为动力传输部件6的齿轮通过第二动力输入轴61与外部的动力单元相连接。在图1所示的实施例中，第二动力输入轴61的轴线与行星轮3的轴线、第一动力输入轴11的轴线、动力输出轴21的轴线以及齿圈4的轴线相平行。
需要说明的是，虽然在图1所示的实施例中，以齿轮作为动力传输部件6为例进行说明，但不限于此，在本发明的其他实施例中，为了应对不同的需求，例如空间和距离的限制，动力传输部件6也可以是链条或者皮带传动，链条或皮带与第二动力输入轴传动连接。换言之，即为使用链条或者皮带代替齿轮，以传递动力，在此不予赘述。
进一步地，在本发明的实施例中副变速器还包括一壳体(图中未尺寸)。图1中的太阳轮1、行星架2、行星轮3、齿圈4、离合器5以及动力传输部件6均容置于所述壳体内。
进一步地，本发明还提供一种混合动力总成装置。请参见图2，其示出了本发明的一个实施例的混合动力总成装置的结构示意图。如图2所示，所述混合动力总成装置包括：如上述图1所示的副变速器、第一动力输入单元以及第二动力输入单元。
具体来说，第一动力输入单元与太阳轮相连接，将动力传输至太阳轮1。在图2所示的实施例中，第一动力输入单元包括发动机81和变速器82。发动机81与变速器82相连接，变速器82通过第一动力输入轴11与太阳轮1相连接。在本发明的优选实施例中，变速器82为无级变速器。进而，可以使发动机81和变速器82之间不要通过离合器或者液力变矩器而直接连接，以此达到降低成本、减小体积以及减轻重量等作用。
第二动力输入单元与动力传输部件6相连接，通过动力传输部件6将动力传输至齿圈4。在图2所示实施例中，第二动力输入单元包括电动机71和控制单元72。电动机71通过第二动力输入轴61连接动力传输部件6，控制单元72连接电动机71以及离合器5。控制单元72同时控制电动机71的运行以及离合器5的开合。需要说明的是，在该混合动力总成装置实际应用的过程中，可以根据不同车型需求，选用不同功率的电动机71，设定相应的车辆控制速度值；或者也可以根据不同车型需求，可以选用不同容量的动力电池，设定相应的控制单元72的控制程序。
进而，该副变速器连接第一动力输入单元和第二动力输入单元后形成的混合动力总成装置具有能够最大化利用原有车辆的动力***，实现混合动力驱动，达到降低油耗、减少排放、平顺动力的目标；通过利用电动机可以模拟液力变矩器的作用，来实现车辆蠕动等功能，在保留动力平顺性和车辆舒适性同时降低车辆成本；利用电动机的动力辅助实现驱动模式切换，避免了复杂的液压控制装置，从而使实现制造较为简单，成本较低，可靠性较高等优点；仅需要控制一台电机和一个离合器，减化了控制***等优点；电动机可以实现两个档位输出动力，提高电动机的运行效率。
进一步地，本发明还提供一种上述图2所示的混合动力总成装置的控制方法。具体来说，在车辆的实际行驶过程中包括怠速阶段、动力电池容量充足的起步或低速行驶阶段、动力电池容量不足的起步或低速行驶阶段、动力电池容量充足的正常行驶阶段、动力电池容量不足的正常行驶阶段、加速阶段、倒档阶段、减速阶段以及制动阶段。
在怠速阶段内，控制离合器打开、由发动机进行动力输出，电动机反转发电。结合图2所示，当发动机81运行后，通过变速器82驱动太阳轮1旋转，假设太阳轮1此时的旋转为顺时针旋转。由于行星轮3与太阳轮1之间为外啮合，因此，当太阳轮1的旋转后驱动行星轮3逆时针旋转。由于齿圈4与行星轮3之间内啮合，因此，行星轮3的旋转还驱动齿圈4的逆时针转动。进而齿圈4驱动与其外啮合的动力传输部件6(即图2所示实施例中的齿轮)顺时针旋转。电动机71在齿轮的驱动下同样进行顺时针旋转发电(对其动力电池进行充电)，需要说明的是，此处电动机71的顺时针旋转即为电动机71的反转。
在动力电池容量充足的起步或低速行驶阶段内，控制离合器打开、电动机正转动力输出，发动机停止运行。结合图2所示，当电动机71运行后，其驱动作为动力传输部件6的齿轮旋转。由上可知，电动机的顺时针旋转为反转，则电动机的逆时针旋转即为正转，进而，动力传输部件6的旋转驱动齿圈4顺时针旋转，齿圈4的旋转驱动行星轮3顺时针旋转。由于行星轮3设置于行星架2上、且行星轮3旋转的过程中会绕太阳轮1的中心轴转动(即绕太阳轮1公转)，因此，行星轮3还会带动行星架2顺时针旋转(自转)，进而实现行星架2上的动力输出轴21顺时针旋转输出动力。其中，在此阶段内，齿圈4的转速与行星架2的动力输出21的轴速比为(1+1/a)，a为齿圈4和太阳轮1之间的齿数比。并且在此阶段内，发动机81可以关闭，车辆仅靠电动机71以纯电动形式运行。
在电动机的动力电池容量不足的起步或低速行驶阶段内，控制离合器打开、发动机先进行动力输出、电动机在发动机的动力输出下进行反转充电，充电完成后再正转动力输出、发动机停止运行。结合图2所示，与上述怠速阶段类似地，当发动机81运行后，通过变速器82驱动太阳轮1旋转，太阳轮1驱动行星轮3旋转，行星轮3驱动齿圈4旋转，最后通过动力传输部件6驱动电动机71反转发电。在此状态下，由于电动机71并不进行动力输出，因此，齿圈4仅受到来自电动机71处于发电状态下的反作用力，进而，行星轮3在旋转(自转)的过程中，可以依靠齿圈4上的反作用力矩绕太阳轮1的中心轴转动(即绕太阳轮1公转)，以此带动行星架2旋转(自转)输出动力，模拟液力变矩器实现车辆蠕动功能，使车辆的启动或行驶更为平稳。而随着油门加大，发动机81的转速上升，电动机71发出的电流使动力电池容量逐渐上升到额定值时，则电动机71可以由反转发电的状态转入正转动力输出的状态，即车辆可以转入上述动力电池容量充足的起步或低速行驶阶段，即发动机81可以关闭，车辆仅靠电动机71以纯电动形式运行。
在动力电池容量充足的正常行驶阶段内，控制离合器打开，电动机在转动至第一转速后停止运行，当行星架的转速与齿圈的转速相同时，离合器由打开状态转为接合状态，由电动机再次动力输出。结合图2所示，在车辆由起步或低速行驶的阶段进入正常行驶的阶段时，基本均由电动机进行动力输出，齿圈4的转速相比行星架2的转速快，因此，车辆进入正常行驶的阶段时，电动机先转动至第一转速后停止运行，在此情况下，齿圈4在行星轮3和齿轮的反作用力矩的作用下转速下降，当行星架2的转速与齿圈4的转速接近相同时，离合器5由打开状态转为接合状态，由电动机71再次恢复动力输出。此时，齿圈4与行星架2的动力输出轴21之间的转速比为1：1，可使电动机71处于高效率工况区间内，车辆行驶在纯电动形式驱动的工况。
在动力电池容量不足或急加速的正常行驶阶段内，发动机启动，控制离合器打开，电动机在转动至第二转速后停止运行，当行星架的转速与齿圈的转速相同时，离合器由打开状态转为接合状态，由发动机进行动力输出、同时对电动机进行充电。结合图2所示，在车辆由起步或低速行驶的阶段进入正常行驶的阶段时，基本均由电动机进行动力输出，齿圈4的转速相比行星架2的转速快，因此，车辆进入正常行驶的阶段时，电动机先转动至第一转速后停止运行，在此情况下，齿圈4在行星轮3和太阳轮1的反作用力矩的作用下转速下降，当行星架2的转速与齿圈4的转速相同时，离合器5由打开状态转为接合状态，由发动机进行动力输出(即车辆完全由发动机81通过变速箱82驱动)、齿圈4与行星架2的动力输出轴21之间的转速比为1：1，电动机71通过齿圈4的驱动下进行正转(逆时针旋转)发电，对动力电池充电。
在加速阶段内，控制离合器接合、由发动机和电动机共同输出动力。结合图2所示，车辆在急加速或其他需要大扭矩的工况下，在上述的正常行驶阶段内，可以由单独的电动机71或者单独的发动机81输出动力，转为由电动机71和发动机81共同输出动力，驱动车辆运行，以此实现车辆的加速。
在倒档阶段内，控制离合器打开、电动机反转动力输出，发动机停止运行。结合图2所示，发动机81停止运行。电动机71反转(即顺时针旋转)后通过齿轮驱动齿圈4逆时针旋转，齿圈4驱动行星轮3逆时针旋转，进而行星架2以及动力输出轴21在行星轮3的驱动下进行逆时针旋转，使车辆处于倒车的工况下。
在减速阶段内，控制离合器接合、发动机参与制动，电动机正转发电。结合图2所示，在此阶段内，在减速到发动机81需要的正常转速前，离合器5保持接合，发动机81和电动机71实质上均参与制动，在齿轮和太阳轮1的反作用力矩下，车辆的速度下降，同时，由于车辆的正常行驶过程中，动力输出轴21以及行星架2为顺时针旋转，因此，通过齿轮可以驱动电动机71正转发电。在减速到发动机设定转速后，控制离合器打开，转入制动阶段。
在制动阶段内，控制离合器打开，电动机反转发电。结合图2所示，在此阶段内，在制动踏板达到设定加速度值后，将离合器5打开，电动机71通过齿轮在齿圈4的驱动下反转(顺时针)发电。
进一步地，请参见图3，其示出了本发明的另一个实施例的混合动力总成装置的结构示意图。与上述图2所示的实施例不同的是，图2中的第一动力输入单元和第二动力输入单元进行了互换。
具体来说，第一动力输入单元与太阳轮相连接，将动力传输至太阳轮1。在图3所示的实施例中，第一动力输入单元包括电动机71和控制单元72。电动机71通过第一动力输入轴11连接太阳轮1，控制单元72连接电动机71以及离合器5，同时控制电动机71的运行以及离合器5的开合。与上述实施例类似地，需要说明的是，在该混合动力总成装置实际应用的过程中，可以根据不同车型需求，选用不同功率的电动机71，设定相应的车辆控制速度值；或者也可以根据不同车型需求，可以选用不同容量的动力电池，设定相应的控制单元72的控制程序。
第二动力输入单元与动力传输部件6相连接，通过动力传输部件6将动力传输至齿圈4。在图3所示实施例中，第二动力输入单元包括发动机81和变速器82。发动机81与变速器82相连接，变速器82通过第二动力输入轴61与动力传输部件6(可以是齿轮)相连接。在本发明的优选实施例中，变速器82为无级变速器。进而，可以使发动机81和变速器82之间不要通过离合器或者液力变矩器而实现直接连接，以此达到降低成本、减小体积以及减轻重量等作用。
需要说明的是，该实施例同样可以实现与上述图2所示实施例类似的效果，而其控制方法中各个阶段内对于离合器、电动机以及发动机的控制与上述图2中的混合动力总成装置类似，在此不予赘述。
进一步地，本发明还提供一种汽车。该汽车包括图2或图3所示的混合动力总成装置。由于该汽车具有上述的混合动力总成装置，因此，其同样具有可最大化利用原有车辆的动力***，实现混合动力驱动，达到降低油耗、减少排放、平顺动力的目标；利用电动机可以模拟液力变矩器的作用，来实现车辆蠕动等功能，在保留动力平顺性和车辆舒适性同时降低车辆成本；利用电动机的动力辅助实现驱动模式切换，避免了复杂的液压控制装置，从而使实现制造较为简单，成本较低，可靠性较高等优点；仅需要控制一台电机和一个离合器，减化了控制***等优点。
综上所述，结合上述图1至图3所示的实施例，本发明实施例提供的副变速器、混合动力总成装置以及应用于汽车时的控制方法、汽车中，外部的一个动力单元(例如发动机)可以通过太阳轮可驱动行星轮旋转；另一个动力单元(例如电动机)可以动力传输部件和齿圈驱动行星轮旋转；行星轮旋转后可驱动行星架及设置于行星架上的动力输出轴旋转，且通过一个离合器连接齿圈和动力输出轴。进而，至少具有如下有益效果：
1、可以最大化利用原有车辆的动力***，实现混合动力驱动，达到降低油耗、减少排放、平顺动力的目标；
2、通过利用电动机辅助变速的过程中可以模拟液力变矩器的作用，来实现车辆蠕动等功能，在保留动力平顺性和车辆舒适性同时降低车辆成本；
3、利用电动机的动力辅助实现驱动模式切换，避免了复杂的液压控制装置，从而使实现制造较为简单，成本较低，可靠性较高等优点；
4、仅需要控制一台电机和一个离合器，减化了控制***；
5、电动机可以实现两个档位输出动力，提高电动机的运行效率。
虽然本发明已以优选实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种副变速器，其特征在于，所述副变速器包括：
太阳轮，所述太阳轮的驱动侧设有一布设于第一轴线上的第一动力输入轴；
行星架，设置于所述太阳轮的从动侧，所述行星架的从动侧设有一动力输出轴；
行星轮，可转动地设置于所述行星架上，所述行星轮与所述太阳轮外啮合；
齿圈，设置于所述行星架的从动侧，且所述齿圈的内圈与所述行星轮内啮合，所述行星轮受所述太阳轮驱动自转，并且所述行星轮均沿所述齿圈的内圈进行公转，所述行星轮的公转驱动所述行星架和所述动力输出轴旋转；
第二动力输入轴，布设于第二轴线上；
动力传输部件，所述动力传输部件连接所述第二动力输入轴，且所述动力传输部件与所述齿圈的外圈啮合，所述齿圈带动所述行星轮沿所述太阳轮的外圈进行公转；以及
离合器，连接所述齿圈和所述动力输出轴、用于分离或接合所述齿圈和所述动力输出轴。
2.根据权利要求1所述的副变速器，其特征在于，所述动力传输部件是一齿轮，所述齿轮连接所述第二动力输入轴，且啮合所述齿圈的外圈。
3.根据权利要求2所述的副变速器，其特征在于，所述太阳轮、行星轮、齿圈以及齿轮在同一平面啮合。
4.根据权利要求1所述的副变速器，其特征在于，所述动力传输部件是一链条或皮带，所述链条或皮带啮合所述齿圈的外圈，并且所述链条或皮带与所述第二动力输入轴传动连接。
5.根据权利要求1所述的副变速器，其特征在于，所述行星轮的轴线、第一动力输入轴的轴线、动力输出轴的轴线以及齿圈的轴线的轴线相平行。
6.根据权利要求5所述的副变速器，其特征在于，所述第二动力输入轴的轴线与所述行星轮的轴线、第一动力输入轴的轴线、动力输出轴的轴线以及齿圈的轴线相平行。
7.一种混合动力总成装置，其特征在于，所述混合动力总成装置包括：
如权利要求1至6中任一项所述的副变速器；
第一动力输入单元，与所述太阳轮相连接，将动力传输至所述太阳轮；以及
第二动力输入单元，与所述动力传输部件相连接，通过所述动力传输部件将动力传输至所述齿圈。
8.根据权利要求7所述的混合动力总成装置，其特征在于，
所述第一动力输入单元包括发动机和变速器，所述发动机与所述变速器相连接，所述变速器与所述太阳轮相连接；
所述第二动力输入单元包括电动机和控制单元，所述电动机连接所述动力传输部件，所述控制单元连接所述电动机以及所述离合器，同时控制所述电动机的运行以及所述离合器的开合。
9.根据权利要求7所述的混合动力总成装置，其特征在于，
所述第一动力输入单元包括电动机和控制单元，所述电动机连接所述太阳轮，所述控制单元连接所述电动机以及所述离合器，同时控制所述电动机的运行以及所述离合器的开合；
所述第二动力输入单元包括发动机和变速器，所述发动机与所述变速器相连接，所述变速器与所述动力传输部件相连接。
10.一种如权利要求8或9所述的混合动力总成装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：
在动力电池容量不足的起步或低速行驶阶段内，控制离合器打开、发动机先进行动力输出、电动机在发动机的动力输出下进行反转充电，充电完成后再正转动力输出、发动机停止运行。
11.如权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：
在怠速阶段内，控制离合器打开、发动机进行动力输出，电动机反转发电；
在动力电池容量充足的起步或低速行驶阶段内，控制离合器打开、电动机正转动力输出，发动机停止运行；
在动力电池容量充足的正常行驶阶段内，控制离合器打开，电动机在转动至第一转速后停止运行，当行星架的转速与齿圈的转速相同时，离合器由打开状态转为接合状态，由电动机再次动力输出；
在动力电池容量不足的正常行驶阶段内，控制离合器打开，电动机在转动至第二转速后停止运行，当行星架的转速与齿圈的转速相同时，离合器由打开状态转为接合状态，由发动机进行动力输出、同时对电动机进行充电；
在加速阶段内，控制离合器接合、由发动机和电动机共同输出动力；
在倒档阶段内，控制离合器打开、电动机反转动力输出，发动机停止运行；
在减速阶段内，控制离合器接合、发动机参与制动，电动机正转发电；
在制动阶段内，控制离合器打开、发动机不参与制动，电动机反转发电。
12.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求7至9中任一项所述的混合动力总成装置。
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