CN206568873U - 混合动力驱动***及具有其的混合动力车辆 - Google Patents

Abstract

一种混合动力驱动***，包括发动机、电机、行星排、第一离合器、第二离合器、第三离合器、制动器、无级变速器、减速机构、差速器及驱动轴，行星排包括太阳轮、行星轮、齿圈及行星架，发动机通过第一离合器与行星架或太阳轮相连，当发动机与行星架相连时，电机与太阳轮相连，齿圈经过无级变速器与减速机构相连，减速机构通过差速器与驱动轴相连，驱动轴带动车轮进行运动，当发动机通过第一离合器与太阳轮相连时，电机与齿圈及行星架的其中之一相连，无级变速器与齿圈及行星架的其中另一相连，第二离合器设置于太阳轮与齿圈之间，制动器设置于与发动机相连的行星架或太阳轮上，第三离合器设置于无级变速器与行星排之间或无级变速器与减速机构之间。

Description

混合动力驱动***及具有其的混合动力车辆

技术领域

本实用新型涉及混合动力汽车的技术领域，尤其是一种混合动力驱动***及具有该驱动***的混合动力车辆。

背景技术

随着车辆技术的发展，人们对车辆的性能提出了越来越多的要求，混合动力汽车因其不仅具有良好的动力性、操纵性、舒适性和安全性，而且还能够降低油耗及排放，越来越受到人们的欢迎。

混合动力汽车是指由两个或多个能够同时运转的驱动单元提供动力的车辆，它依据车辆实际行驶状态选择不同驱动单元独立或联合地提供动力。在现有技术中，最具代表性的混合动力***有两种一种是丰田普锐斯上应用的差速驱动模式，一种是大众集团的并联驱动模式。

丰田普锐斯的差速驱动模式包括发动机、两台电机、前行星排及后行星排，发动机直接驱动前行星排的行星架，第一电机驱动前行星排的太阳轮，第二电机驱动后行星排的太阳轮，通过两台电机与发动机之间的耦合来驱动前行星排与后行星排共用的大齿圈，以达到动力混合的目的，此种方案可以实现混合动力充电状态、混合动力助力加速状态、纯电动模式及发动机与电机转速及扭矩耦合动力模式等多种工作模式，能够充分发挥发动机的最佳工作空间，且传动***简单，无需复杂的变速器，加速过程平稳。然而丰田普锐斯的方案第一电机在工作过程中会带动发动机旋转，因此其具有以下两个问题，第一个问题是无法实现纯发动机驱动，在车辆的不同状况下选择合适的驱动模式能够有效的提高动力转化的效率，且会更加省油，在车辆高速巡航且车辆采用纯发动机驱动时，动力的传递过程没有化学能、机械能及电能的来回转化，因而可以使车辆具有更高的动力转化效率，丰田普锐斯方案无法实现纯发动机驱动，在车辆高速巡航等状况下就会使动力转换效率低下，浪费能源。第二个问题是在纯电动模式下，为了保证发动机静止，需要使第二电机与第一电机具有相反的转动方向，这会浪费能源，且由于受到两个电机转速的显示，在纯电动模式下，最高车速比较低，大约只能达到50km/h，若需要更高的车速，就必须使发动机参与工作。

大众集团的并联驱动模式是在传统的发动机与变速器之间添加一个电机，在电机的两侧各布置一个离合器，或者只在发动机与电机之间布置一个离合器，此种结构能够最大限度地利用现有的零件，以最小的改动实现车辆的混合动力化，而且可以实现多种驱动模式，如混动充电模式、混动助力加速状态、纯电动驱动模式、纯发动机驱动模式及制动能量回收模式等。但是，由于此结构添加的电机及离合器均设于发动机的动力输入轴上，因此其具有以下两个问题，第一个问题是该方案所需的布置空间较大，横置前驱车无法布置，传统前驱车的机舱Y轴方向比较紧凑，由于电机与离合器的加入，动力总成的曲轴方向需要较大的尺寸，因而横置平台基本难以满足此种方案布设所需的空间。第二个问题是，无法实现转速与转矩的双耦合，发动机最佳工作区间小，该方案发动机与变速器的输入是同轴的，因此发动机与电机进行功率耦合时，发动机与电机的转速是一样的，只能进行扭矩调节，无法像丰田普锐斯方案中的方案一样进行转速与扭矩的双耦合，所以发动机的最佳工作区间有限，无法达到最优的混动效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种混合动力驱动***及具有该混合动力驱动***的混合动力车辆，该混合动力驱动***综合了差速驱动模式及并联驱动模式的优点，能够实现纯发动机驱动，保证车辆在高速巡航时的经济性，克服纯电动模式下需要双电机反转的缺点，同时又可以实现发动机与电机转速、扭矩双耦合，提高燃油经济性。

本实用新型提供了一种混合动力驱动***，包括发动机、电机、行星排、第一离合器、第二离合器、第三离合器、制动器、无级变速器、减速机构、差速器及驱动轴，所述行星排包括太阳轮、行星轮、齿圈及行星架，所述发动机通过第一离合器与所述行星架或所述太阳轮相连，当所述发动机与所述行星架相连时，所述电机与所述太阳轮相连，所述无级变速器与所述齿圈相连，当所述发动机通过所述第一离合器与所述太阳轮相连时，所述电机与所述齿圈及所述行星架的其中之一相连，所述无级变速器与所述齿圈及所述行星架的其中另一相连，所述第二离合器设置于所述太阳轮与所述齿圈之间，所述制动器设置于与所述发动机相连的行星架或太阳轮上，所述行星排经过所述无级变速器与所述减速机构相连，所述第三离合器设置于所述无级变速器与所述行星排之间或无级变速器与所述减速机构之间，所述减速机构通过所述差速器与所述驱动轴相连，所述驱动轴带动车轮进行运动。

进一步地，所述无级变速器通过第一旋转轴与所述行星排相连，并通过第二旋转轴与所述减速机构相连，所述第三离合器设置于所述第一旋转轴或所述第二旋转轴上。

进一步地，无级变速器包括驱动轮、传动带及从动轮，所述传动带设置于所述驱动轮与所述从动轮之间，所述驱动轮通过所述第一旋转轴与所述行星排相连，所述从动轮通过所述第二旋转轴与所述减速机构相连。

进一步地，所述减速机构包括主动齿轮及中间齿轮，所述主动齿轮与所述第二旋转轴相连，所述主动齿轮与所述中间齿轮啮合，所述中间齿轮与所述差速器相连。

进一步地，所述混合动力驱动***具有第一电动机行驶模式，在该模式下，所述第一离合器处于松开状态，所述第二离合器处于松开状态，所述第三离合器处于压紧状态，所述制动器处于压紧状态，所述电机处于工作状态，所述电机输出动力。

进一步地，所述混合动力驱动***具有第二发动机行驶模式，在该模式下，所述第一离合器处于松开状态，所述第二离合器处于压紧状态，所述第三离合器处于压紧状态，所述制动器处于松开状态，所述电机处于工作状态，所述电机输出动力。

进一步地，所述混合动力驱动***具有并联HV模式，在该模式下，所述第一离合器处于压紧状态，所述第二离合器处于压紧状态，所述制动器松开，所述第三离合器处于压紧状态，所述发动机及所述电机均处于工作状态，当所述电机处于放电状态时，所述发动机与所述电机共同向所述行星排输出动力，当所述电机处于充电状态时，所述发动机输出的功率一部分通过所述行星排传递至所述无级变速器，另一部分通过所述行星排传递至所述电机。

进一步地，所述混合动力驱动***包括所述动力分配模式，在该模式下，所述第一离合器处于压紧状态，所述第二离合器处于松开状态，所述第三离合器处于压紧状态，所述制动器处于松开状态，所述发动机及所述电机均处于工作状态，所述电机在车辆停止时处于充电状态，所述电机在车辆起步时处于放电状态。

进一步地，所述混合动力驱动***包括发动机行驶模式，在该模式下，所述第一离合器处于压紧状态，所述第二离合器处于压紧状态，所述制动器处于松开状态，所述第三离合器处于压紧状态，所述电机不工作，所述发动机处于工作状态。

进一步地，所述混合动力驱动***包括再生制动模式，在该模式下，所述第一离合器处于松开状态，所述第二离合器处于压紧状态，所述制动器处于松开状态，所述第三离合器处于压紧状态，所述电机处于充电状态。

进一步地，所述混合动力驱动***包括空挡模式，在该模式下，所述第一离合器处于松开状态，所述第二离合器处于松开状态，所述制动器处于松开状态，所述第三离合器处于松开状态。

进一步地，所述混合动力驱动***包括充电/发动机启动模式，在该模式下，所述第一离合器处于压紧状态，所述第二离合器处于压紧状态，所述制动器处于松开状态，所述第三离合器处于松开状态，当处于充电模式时，所述发动机工作，所述发动机输出的动力经过所述行星排进入所述电机，所述电机充电，当处于发动机启动模式时，所述电机作为电动机输出动力，以启动所述发动机。

进一步地，所述混合动力驱动***包括第三电动机行驶模式，在该模式下，所述第一离合器处于松开状态，所述第二离合器处于松开状态，所述制动器处于压紧状态，所述第三离合器处于压紧状态，所述电动机放电且进行反转。

本实用新型还提供了一种混合动力车辆，所述混合动力车辆包括本实用新型所提供的任意一项混合动力驱动***。

综上所述，本实用新型提供的混合动力驱动***，能够综合差速驱动模式及并联驱动模式的优点，能够实现纯发动机驱动，保证车辆在高速巡航时的经济性，克服纯电动模式下需要双电机反转的缺点，同时又可以实现发动机与电机转速、扭矩双耦合，提高燃油经济性。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例提供的混合动力驱动***的结构示意图。

图2为本实用新型第二实施例提供的混合动力驱动***的结构示意图。

图3为本实用新型第三实施例提供的混合动力驱动***的结构示意图。

图4为本实用新型第五实施例提供的混合动力驱动***的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型进行详细说明如下。

本实用新型提供了一种混合动力驱动***及具有该混合动力驱动***的混合动力车辆，该混合动力驱动***综合了差速驱动模式及并联驱动模式的优点，能够实现纯发动机10驱动，保证车辆在高速巡航时的经济性，克服纯电动模式下需要双电机20反转的缺点，同时又可以实现发动机10与电机20 转速、扭矩双耦合，提高燃油经济性。图1为本实用新型第一实施例提供的混合动力驱动***的结构示意图，如图1所示，本实用新型提供的混合动力驱动***包括发动机10、电机20、行星排30、第一离合器41、第二离合器 42、第三离合器43、制动器44、无级变速器50、减速机构60、差速器70及驱动轴80。行星排30包括太阳轮31、行星轮32、齿圈33及行星架34，若干行星轮32啮合于太阳轮31与齿圈33之间，行星架34连接于各行星轮32 的中心轴上，关于行星排30的具体结构及运行原理请参见现有技术，在此不再赘述。

在本实施例中，第一离合器41设置于发动机10与行星架34之间，控制发动机10与行星排30的接合与分离，当第一离合器41与行星架34接触时，即第一离合器41处于压紧状态时，发动机10的动力可以通过第一离合器41 及行星架34传送至行星排30，当第一离合器41与太阳轮31分开时，即第一离合器41处于松开状态时，行星排30与发动机10各自的转动不再受对方的影响。进一步地，在第一离合器41与发动机10之间还设有用于衰减发动机10震动的扭转减震器90。

第二离合器42设置于齿圈33与太阳轮31之间，通过控制第二离合器 42的压紧与松开，能够实现对行星排30的运动状态进行控制，即当第二离合器42处于压紧状态时，齿圈33与太阳轮31结合，锁死行星排30，行星排30各部件形成一整体，太阳轮31、行星轮32及齿圈33之间不发生相对运动；当第二离合器42处于松开状态时，行星排30各部件之间正常运转。

电机20的转子与太阳轮31相连，电机20带动太阳轮31转动，从而将动力从行星排30输出。

与发动机10相同的，制动器44也设置于行星架34上，通过制动器44 可将行星架34与车身静止部件连接，当制动器44压紧行星架34时，即制动器44处于压紧状态时，行星架34保持静止状态，行星轮32仅可绕自身轴线转动，制动器44限制发动机10的动力输入进行星排30，且行星排30的运动也不会对发动机10造成影响；当制动器44松开行星架34时，即制动器 44处于松开状态时，发动机10的动力可以通过第一离合器41进入行星排30。

无级变速器50包括驱动轮51、传动带及从动轮53，行星排30中的齿圈 33通过第一旋转轴54与无级变速器50的驱动轮51相连，驱动轮51通过传动带与从动轮53相连，从动轮53通过第二旋转轴55与减速机构60相连。行星排30输出的动力通过无级变速器50传递至减速机构60。

在本实施例中，在第一旋转轴54上设置有第三离合器43，即第三离合器43设置于行星排30与无级变速器50之间，通过第三离合器43的压紧与松开可以控制行星排30经无级变速器50至减速机构60的动力的传递，当第三离合器43压紧时，行星排30输出的动力通过第一旋转轴54、无级变速器 50及第二旋转轴55传递至减速机构60；当第三离合器43松开时，行星排 30输出的动力被切断。进一步地，在本实施例中，当第三离合器43处于松开状态时，不必再进行对无级变速器50的输入扭矩的复杂的控制或估计，就可以实现无级变速器50的滑动保障等功能保障。

减速机构60包括主动齿轮61及中间齿轮62，第二旋转轴55与主动齿轮61相连，并带动主动齿轮61旋转，中间齿轮62设置于主动齿轮61与差速器70之间，并与主动齿轮61啮合，无级变速器50输出的动力经过第二旋转轴55、主动齿轮61及中间齿轮62进入差速器70。差速器70与驱动轴80 相连，驱动***输出的动力经过减速机构60后到达驱动轴80，并带动车轮运动。

具体地，在本实施例中，发动机10、电机20、第一离合器41及行星排 30同轴设置，可以方便发动机10与电机20的动力传输及耦合。发动机10 可以为汽油或柴油发动机10，扭转减震器90可以为双质量飞轮扭转减震器，第一离合器41、第二离合器42及第三离合器43可以为湿式离合器，电机20 可以为直流电机20。

本实用新型提供的混合动力驱动***可以使驱动***具有多种工作模式，当车辆档位在S档或D档时，驱动***可以具有电动机行驶模式1(前进变速)、电动机行驶模式2(前进直接联结)、并联HV模式(直接联结模式)、动力分配模式、发动机行驶模式及再生制动模式；当车辆的档位在N档或P 档时，驱动***具有空挡及充电/发动机启动模式，当车辆档位在R档时，驱动***具有电动机行驶模式3(后退)表一中示出不同工作模式与各部件工作状态的对应关系。需要解释的是，当表格中出现空白时，表面该元件工作或不工作均对该模式造成不了影响。

表一：混合动力驱动***各工作模式与各部件工作状态的对应关系

以下对本实用新型提供的混合动力驱动***在各个工作模式中的工作方式进行描述。

第一电动机行驶模式(前进变速)：在此模式下，第一离合器41处于松开状态，发动机10与行星排30断开连接，行星排30与发动机10各自的运动不再受对方的影响，第二离合器42处于松开状态，太阳轮31与齿圈33相互分离，制动器44压紧，行星架34的运动被限制，行星排30具有固定的速比，第三离合器43处于压紧状态，行星排30与无级变速器50之间具有正常的动力传输。电机20处于工作状态，电机20输出的动力经由行星排30固定速比传递后传输到无级变速器50，之后再传递至驱动轮51，在此过程中，由于速比不为1，因此，当电机20输出轴输出的动力传递至第一旋转轴54时，其速度与扭矩均可发生变化。具体而言，在本实施例中，由于行星架34被制动，第一旋转轴54相比于电机20输出轴的转速降低，因此，可不必将电机20大型化，在该模式中，车辆在起步时能够获得较大的扭矩。

第二电动机行驶模式(前进直接联接)：在此模式下，第一离合器41处于松开状态，发动机10与行星排30断开连接，行星排30与发动机10各自的运动不再受对方的影响，第二离合器42压紧，太阳轮31与齿圈33结合，行星排30被锁死，第三离合器43压紧，行星排30与无级变速器50之间具有正常的动力传输，制动器44松开，行星架34的运动不再受到限制，电机 20工作。由于行星排30被锁死，行星排30变成一个整体，太阳轮31、行星轮32与齿圈33一体旋转，行星排30的速比为1，即等速从齿圈33向无级变速器50输出，之后再传递至驱动轮51。在本实施例中，在该模式下，基于电机20的减速再生时，可以进行较大能量的有效再生。

并联HV模式(直接联结模式)：在此模式下，第一离合器41压紧，发动机10与行星排30相连，发动机10的动力可以输出至行星排30，第二离合器42压紧，太阳轮31与齿圈33结合，行星排30被锁死，行星排30变成一个整体，太阳轮31、行星轮32及齿圈33一体旋转，制动器44松开，行星架34能够自由转动，第三离合器43压紧，行星排30与无级变速器50之间具有正常的动力传输，电机20及发动机10均处于工作状态，发动机10通过行星架34将动力输送至行星排30，电机20通过太阳轮31将动力输送至行星排30，发动机10与电机20进行扭矩耦合后通过齿圈33将动力输出至无级变速器50。

进一步地，在此模式下，根据电机20的状态，可以使混合动力驱动***具有充电模式及放电模式，当发动机10工作，电机20处于放电状态下，发动机10与电机20共同输出动力，经过行星排30进行扭矩耦合后，再传递至无级变速器50；当发动机10工作，电机20处于充电状态时，发动机10输出的动力一部分通过行星排30传递至无级变速器50，另一部分传递至电机 20，电机20发电，将多余的能量转换成电能储存至蓄电池。

动力分配模式：在此模式下，第一离合器41压紧，发动机10与行星排30相连，发动机10的动力可以输出至行星排30。第二离合器42松开，太阳轮31与齿圈33相互分离，制动器44松开，行星架34能够自由转动，行星排30各部件之间正常转动。第三离合器43压紧，行星排30与无级变速器 50之间具有正常的动力传输。电机20与发动机10均工作。发动机10通过行星架34将动力输送至行星排30，电机20通过太阳轮31将动力输送至行星排30，发动机10与电机20进行转速及扭矩耦合后通过齿圈33将动力输出至无级变速器50。在此模式下，当与发动机10输出轴连接的行星架34进行正转，而与无级变速器50连接的第一旋转轴54的转速为零时，车辆处于停止状态，此时，电机20带动太阳轮31进行反转，电机20进行充电。当降低该状态电机20的发电量时，太阳轮31的转速不断降低，接近零，在发动机10转速不变的情况下，第一旋转轴54的转速逐渐增加。然后，电机20从反转变成正转，也即太阳轮31的转速超过零，且为正转状态，电机20放电，作为电动机输出扭矩，使第一旋转轴54的转速增加。也即，通过上述的操作，即使没有起步装置，车辆也可以从零速度开始平稳起步。在另一种情况下，通过提高发动机10的驱动力从而使行星架34的转速上升，同样也可以车辆从停止状态进行起步。

发动机行驶模式：在该模式下，第一离合器41压紧，发动机10与行星排30相连，发动机10的动力可以输出至行星排30。第二离合器42压紧，太阳轮31与齿圈33结合，行星排30被锁死，行星排30变成一个整体，太阳轮31、行星轮32及齿圈33一体旋转，行星排30动力输入与输出的速比为1。制动器44松开，行星架34能够自由转动。第三离合器43压紧，行星排30与无级变速器50之间具有正常的动力传输。电机20除了在某些特殊情况，如换挡时工作以调节行星排30的转速外，其余时间均处于未工作状态，发动机10输出的全部动力均通过行星排30传递至无级变速器50。该模式可以有效地对发动机10输出的动力进行传递。

再生制动模式：在此模式下，第一离合器41处于松开状态，发动机10 与行星排30断开连接，行星排30与发动机10各自的运动不再受对方的影响。第二离合器42压紧，太阳轮31与齿圈33结合，行星排30被锁死，行星排 30变成一个整体，太阳轮31、行星轮32及齿圈33一体旋转，行星排30动力输入与输出的速比为1。制动器44松开，行星架34能够自由转动。第三离合器43压紧，行星排30与无级变速器50之间具有正常的动力传输。动力从行星排30传递至电机20，电机20处于充电状态。由于此时第一离合器41 处于松开状态，发动机10与行星排30分离，因此，此状态可以消除发动机 10的牵引扭矩对行星排30造成的影响，更有效地进行基于电机20的能量再生。

空挡模式：在此模式下，第一离合器41处于松开状态，发动机10与行星排30断开连接，行星排30与发动机10各自的运动不再受对方的影响。第二离合器42松开，太阳轮31与齿圈33相互分离，行星排30各部件之间正常转动。制动器44松开，行星架34能够自由转动。第三离合器43松开，行星排30与减速机构60之间的动力传输被切断。

充电/发动机启动模式：在此模式下，第一离合器41压紧，发动机10与行星排30相连，发动机10的动力可以输出至行星排30。第二离合器42压紧，太阳轮31与齿圈33结合，行星排30被锁死，行星排30变成一个整体，太阳轮31、行星轮32及齿圈33一体旋转，行星排30动力输入与输出的速比为1。制动器44松开，行星架34能够自由转动。第三离合器43松开，行星排30与减速机构60之间的动力传输被切断。在此种状态下，电机20作为电动机进行动作以启动发动机10，或者电机20作为发电机20进行动作，发动机10输出动力，经过行星排30到达电机20后对电机20进行充电。由于此时第三离合器43处于松开状态，行星排30的动力不会传递至减速机构60，因此，该状态下能够更有效地对电机20进行充电。

第三电动机行驶模式(后退)：在此模式下，第一离合器41处于松开状态，发动机10与行星排30断开连接，行星排30与发动机10各自的运动不再受对方的影响。第二离合器42松开，太阳轮31与齿圈33相互分离，行星排30各部件之间正常转动。制动器44压紧，行星架34不能够自由转动。第三离合器43压紧，行星排30与无级变速器50之间具有正常的动力传输。此时电机20放电，且进行反转，继而通过行星排30、无极变速机构及减速机构60带动车轮进行反转。在本实施例中，由于电机20与太阳轮31相连，第一旋转轴54与齿圈33相连，因此从太阳轮31处输入的动力经过行星排30 后被减速，然后再从齿圈33向无极变速机构输出。

可以理解地，本实用新型所提供的混合动力驱动***也可以采用插电模式，通过AC/DC的逆变器为蓄电池进行充电。

本实施例提供的混合动力驱动***综合了差速驱动模式及并联驱动模式的优点，同时又克服了差速驱动模式及并联驱动模式的缺点，能够实现发动机10驱动，保证车辆在高速巡航时的经济性，克服纯电动模式下需要双电机 20反转的缺点，同时又可以实现发动机10与电机20转速及扭矩双耦合，提高燃油经济性。

作为对本实施例的变形，在其它实施例中，发动机10也可以通过第一离合器41与太阳轮31相连，电机20与行星架34相连，第一旋转轴54与齿圈 33相连；或者发动机10通过第一离合器41与太阳轮31相连，电机20与齿圈33相连，第一旋转轴54与行星架34相连；另外第三离合器43也可以设置于第二旋转轴55上。当发动机10通过第一离合器41与太阳轮31相连时，制动器44连接于太阳轮31上。

即当发动机10通过第一离合器41与行星架34相连时，电机20与太阳轮31相连，第一旋转轴54与齿圈33相连；当发动机10与太阳轮31相连时，电机20可以与齿圈33或行星架34的其中之一相连，无级变速器50通过第一旋转轴54与齿圈33或行星架34的其中另一相连，制动器44设置于与发动机10相连的行星架34或太阳轮31上，第二离合器42设置于太阳轮31与齿圈33之间，第三离合器43设置于无级变速器50与行星排30之间或无级变速器50与减速机构60之间，也即第三离合器43设置于第一旋转轴54或第二旋转轴55上。本实用新型提供的混合动力驱动***各部件之间连接状态如下表所示：

表二：混合动力驱动***各部件连接关系

(S代表太阳轮；C代表行星架；R代表齿圈)

以下以第二实施例、第三实施例及第五实施例为例进行详细的说明，上述六个实施例中未提及的其余实施例其不同之处仅在于各部件之间连接状态不同，因而不再一一叙述。

图2为本发明第二实施例提供的混合动力驱动***的结构示意图，如图所示，在本实施例中，与第一实施例相同地，发动机10通过第一离合器41 与行星架34相连，第一离合器41控制发动机10与行星架34的接合与分离，当第一离合器41处于压紧状态时，可以将发动机10的动力传送至行星排30，当第一离合器41处于松开状态时，行星排30与发动机10各自的转动不再受对方的影响。即电机20与太阳轮31相连，电机20输出的功可以通过太阳轮31传递至行星排30，行星排30也可以将功传递给电机20。第二离合器42 位于太阳轮31与齿圈33之间，通过控制第二离合器42的压紧与松开，能够实现对行星排30的运动状态进行控制，即当第二离合器42处于压紧状态时，行星架34与太阳轮31结合，锁死行星排30，行星排30各部件形成一整体，太阳轮31、行星轮32及齿圈33之间不发生相对运动；当第二离合器42处于松开状态时，行星排30各部件之间正常运转。制动器44与齿圈33相连。

与第一实施例不同的是，第三离合器43设置于第二旋转轴55上，在本实施例中，可以在行星排30将动力传递至无级变速器50，从而使无级变速器50旋转的情况下，切断从无级变速器50至减速机构60之间的动力传输，由此，在第三离合器43松开的情况下，能够便于对无级变速器50进行控制。

图3为本发明第三实施例提供的混合动力驱动***的结构示意图，如图所示，在本实施例中，发动机10通过第一离合器41与太阳轮31相连，电机 20与行星架34相连，第一旋转轴54与齿圈33相连，第二离合器42设置于太阳轮31与齿圈33之间，制动器44设置于太阳轮31上，第三离合器43设置于第一旋转轴54上。

图4为本发明第五实施例提供的混合动力驱动***的结构示意图，在本实施例中，发动机10通过第一离合器41与太阳轮31相连，电机20与齿圈 33相连，第一旋转轴54与行星架34相连，第二离合器42设置于太阳轮31 与齿圈33之间，制动器44与太阳轮31相连，第三离合器43设置于第一旋转轴54上。

综上所述，本实用新型提供的混合动力驱动***，能够综合差速驱动模式及并联驱动模式的优点，能够实现纯发动机10驱动，保证车辆在高速巡航时的经济性，克服纯电动模式下需要双电机20反转的缺点，同时又可以实现发动机10与电机20转速、扭矩双耦合，提高燃油经济性。

本实用新型还提供一种混合动力车辆，包括如上所述的混合动力驱动***，关于该混合动力车辆的其他结构可以参见现有技术，在此不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (14)

1.一种混合动力驱动***，其特征在于：包括发动机、电机、行星排、第一离合器、第二离合器、第三离合器、制动器、无级变速器、减速机构、差速器及驱动轴，所述行星排包括太阳轮、行星轮、齿圈及行星架，所述发动机通过第一离合器与所述行星架或所述太阳轮相连，当所述发动机与所述行星架相连时，所述电机与所述太阳轮相连，所述无级变速器与所述齿圈相连，当所述发动机通过所述第一离合器与所述太阳轮相连时，所述电机与所述齿圈及所述行星架的其中之一相连，所述无级变速器与所述齿圈及所述行星架的其中另一相连，所述第二离合器设置于所述太阳轮与所述齿圈之间，所述制动器设置于与所述发动机相连的行星架或太阳轮上，所述行星排经过所述无级变速器与所述减速机构相连，所述第三离合器设置于所述无级变速器与所述行星排之间或无级变速器与所述减速机构之间，所述减速机构通过所述差速器与所述驱动轴相连，所述驱动轴带动车轮进行运动。

2.根据权利要求1所述的混合动力驱动***，其特征在于：所述无级变速器通过第一旋转轴与所述行星排相连，并通过第二旋转轴与所述减速机构相连，所述第三离合器设置于所述第一旋转轴或所述第二旋转轴上。

3.根据权利要求2所述的混合动力驱动***，其特征在于：无级变速器包括驱动轮、传动带及从动轮，所述传动带设置于所述驱动轮与所述从动轮之间，所述驱动轮通过所述第一旋转轴与所述行星排相连，所述从动轮通过所述第二旋转轴与所述减速机构相连。

4.根据权利要求2所述的混合动力驱动***，其特征在于：所述减速机构包括主动齿轮及中间齿轮，所述主动齿轮与所述第二旋转轴相连，所述主动齿轮与所述中间齿轮啮合，所述中间齿轮与所述差速器相连。

5.根据权利要求1所述的混合动力驱动***，其特征在于：所述混合动力驱动***具有第一电动机行驶模式，在该模式下，所述第一离合器处于松开状态，所述第二离合器处于松开状态，所述第三离合器处于压紧状态，所述制动器处于压紧状态，所述电机处于工作状态，所述电机输出动力。

6.根据权利要求1所述的混合动力驱动***，其特征在于：所述混合动力驱动***具有第二发动机行驶模式，在该模式下，所述第一离合器处于松开状态，所述第二离合器处于压紧状态，所述第三离合器处于压紧状态，所述制动器处于松开状态，所述电机处于工作状态，所述电机输出动力。

7.根据权利要求1所述的混合动力驱动***，其特征在于：所述混合动力驱动***具有并联HV模式，在该模式下，所述第一离合器处于压紧状态，所述第二离合器处于压紧状态，所述制动器松开，所述第三离合器处于压紧状态，所述发动机及所述电机均处于工作状态，当所述电机处于放电状态时，所述发动机与所述电机共同向所述行星排输出动力，当所述电机处于充电状态时，所述发动机输出的功率一部分通过所述行星排传递至所述无级变速器，另一部分通过所述行星排传递至所述电机。

8.根据权利要求1所述的混合动力驱动***，其特征在于：所述混合动力驱动***具有所述动力分配模式，在该模式下，所述第一离合器处于压紧状态，所述第二离合器处于松开状态，所述第三离合器处于压紧状态，所述制动器处于松开状态，所述发动机及所述电机均处于工作状态，所述电机在车辆停止时处于充电状态，所述电机在车辆起步时处于放电状态。

9.根据权利要求1所述的混合动力驱动***，其特征在于：所述混合动力驱动***具有发动机行驶模式，在该模式下，所述第一离合器处于压紧状态，所述第二离合器处于压紧状态，所述制动器处于松开状态，所述第三离合器处于压紧状态，所述电机不工作，所述发动机处于工作状态。

10.根据权利要求1所述的混合动力驱动***，其特征在于：所述混合动力驱动***具有再生制动模式，在该模式下，所述第一离合器处于松开状态，所述第二离合器处于压紧状态，所述制动器处于松开状态，所述第三离合器处于压紧状态，所述电机处于充电状态。

11.根据权利要求1所述的混合动力驱动***，其特征在于：所述混合动力驱动***具有空挡模式，在该模式下，所述第一离合器处于松开状态，所述第二离合器处于松开状态，所述制动器处于松开状态，所述第三离合器处于松开状态。

12.根据权利要求1所述的混合动力驱动***，其特征在于：所述混合动力驱动***具有充电/发动机启动模式，在该模式下，所述第一离合器处于压紧状态，所述第二离合器处于压紧状态，所述制动器处于松开状态，所述第三离合器处于松开状态，当处于充电模式时，所述发动机工作，所述发动机输出的动力经过所述行星排进入所述电机，所述电机充电，当处于发动机启动模式时，所述电机作为电动机输出动力，以启动所述发动机。

13.根据权利要求1所述的混合动力驱动***，其特征在于：所述混合动力驱动***具有第三电动机行驶模式，在该模式下，所述第一离合器处于松开状态，所述第二离合器处于松开状态，所述制动器处于压紧状态，所述第三离合器处于压紧状态，所述电动机放电且进行反转。

14.一种混合动力车辆，其特征在于：包括如权利要求1至13中任意一项所述的混合动力驱动***。