CN219191896U - 混合动力驱动***及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于混合动力技术领域，涉及一种混合动力驱动***及车辆，该混合动力驱动***包括发动机、第一电机、第二电机、第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构、输入轴、输出轴、第一接合断开装置、第二接合断开装置、第三接合断开装置及差速器。本实用新型的混合动力驱动***，通过控制发动机、第一电机及第二电机的工作状态，以及选择性地接合或断开第一接合断开装置、第二接合断开装置及第三接合断开装置，可以实现多个驱动模式，使得该混合动力驱动***适用于城市工况和中小车型，能够兼顾整车的动力性和经济性。

Description

混合动力驱动***及车辆

技术领域

本实用新型属于混合动力技术领域，特别是涉及一种混合动力驱动***及车辆。

背景技术

车辆的动力***通常包括发动机和一个由变速器、差速器和传动轴(左右半轴)组成的传动***。车辆的动力***的作用是向车辆提供驱动轮所需的驱动力。发动机有一定的速度和扭矩范围，并在其中很小的范围内达到最佳的工作状态，这时或是油耗最小，或是有害排放最低，或是两者皆然。然而，实际路况***，不但表现在驱动轮的速度上，同时还表现在驱动轮所要求的扭矩上。因此，实现发动机的转速和扭矩最优(即动力最优状态)与驱动轮的动力状态的匹配，是变速器的首要任务。

目前市场上的变速器主要有有级变速器和无级变速器两大类。有级变速器又细分为手动和自动两种。它们大多通过齿轮系或行星轮系不同的啮合排列来提供有限个离散的输出输入速比。两相邻速比之间驱动轮速度的调节则依靠发动机的速度变化来实现。无级变速器，无论是机械式、液压式，还是机电式，都能在一定速度范围内提供无限个连续可选用的速比。理论上说，驱动轮的速度变化完全可通过变速器来完成。这样，发动机可以尽可能的工作在最佳速度范围内。同时无级变速器和有级变速器相比，具有调速平稳，能充分利用发动机的最大功率等诸多优点。因此，无级变速器多年来一直是工程师们重点研究的对象。

近年来，发动机与电机组合的混合动力技术的诞生为实现发动机与驱动轮之间动力的完全匹配开拓了新的途径。在众多的动力总成设计案中，最具代表性的有串联式混合动力驱动***和并联式混合动力驱动***两种。串联式混合动力驱动***中，内燃机-发电机-电动机-轴系-驱动轮组成一条串联的动力链，动力总成结构极为简单。其中，发电机-电动机组合可视为传统意义下的变速器。当与储能器(如电池、电容等)联合使用时，该变速器又可作为能量调节装置，完成对速度和扭矩的独立调节。并联式混合动力驱动***有两条并行的独立的动力链。一条由传统的机械变速器组成，另一条由电机-电池***组成。机械变速器负责完成对速度的调节，而电机-电池***则完成对功率或扭矩的调节。为充分发挥整个***的潜能，机械变速器还需采用无级变速方式。

串联式混合动力驱动***的优点在于结构简单，布局灵活。但全部动力通过发电机和电动机，因此电机的功率要求高，电机的体积大、重量大。同时，由于能量传输过程经过两次机电、电机的转换，整个驱动***的效率较低。而在并联式混合动力驱动***中，只有部分动力通过电机***，因此，对电机的功率要求相对较低，驱动***的效率较高。然而，并联式混合动力驱动***需两套独立的子***，造价高，通常只用于弱混合***。

例如，丰田Prius采用的混合动力驱动***，包含两个电机及一个行星齿轮机构。通过合理的控制相关动力源，可以实现纯电动模式及混合驱动模式。

但是，丰田的混合动力驱动***通常只有两个工作模式：纯电动模式和混合驱动模式。并且，纯电动模式及混合驱动模式下，电机均只有1挡可选，使得该混合动力驱动***只是适用于城市工况和中小车型，对于非城市工况和较大车型，动力性和经济性一般。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的混合动力驱动***，对于非城市工况和较大车型，动力性和经济性一般的问题，提供一种混合动力驱动***及车辆。

为解决上述技术问题，一方面，本实用新型实施例提供一种混合动力驱动***，包括发动机、第一电机、第二电机、第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构、输入轴、输出轴、第一接合断开装置、第二接合断开装置、第三接合断开装置及差速器；

所述第一行星齿轮机构包括第一输入元件、第一输出元件及第一中间元件，所述第二行星齿轮机构包括第二输入元件、第二输出元件及第二中间元件；所述第一电机的电机轴与所述第一输入元件连接，所述第二电机的电机轴与所述第二输入元件连接，所述输入轴的一端连接所述发动机，另一端连接所述第一输出元件，所述第一中间元件连接至第一静止部件，所述输出轴的一端连接所述差速器，另一端连接所述第二输出元件；所述输入轴与所述输出轴同轴，所述第一接合断开装置连接在所述输入轴与输出轴之间，用于选择性地接合或断开所述输入轴与输出轴；

所述第二接合断开装置连接在所述第二输入元件与第二输出元件之间，用于选择性地接合或断开所述第二输入元件与第二输出元件；

所述第三接合断开装置连接在所述第二中间元件与第二静止部件之间，用于选择性地接合或断开所述第二中间元件与第二静止部件。

可选地，所述第一电机与所述输入轴同轴布置，所述第一电机的电机轴为空心轴，所述输入轴穿过所述第一电机的电机轴，所述第一电机的电机轴与所述第一输入元件同轴连接。

可选地，所述第二电机与所述输出轴同轴布置，所述第二电机的电机轴为空心轴，所述输出轴穿过所述第二电机的电机轴，所述第二电机的电机轴与所述第二输入元件同轴连接。

可选地，所述第二电机的电机轴的穿过所述第二输入元件，所述第二接合断开装置的一端连接所述第二电机的电机轴的穿出所述第二输入元件的端部，以通过所述第二电机的电机轴与所述第二输入元件连接。

可选地，所述混合动力驱动***还包括连接在所述发动机与输入轴之间的减震元件，所述减震元件为单质量飞轮、双质量飞轮、扭转减震器或液力变矩器。

可选地，所述第一接合断开装置为离合器或同步器，所述第二接合断开装置为离合器或同步器，所述第三接合断开装置为离合器、同步器或制动器。

可选地，所述第一行星齿轮机构为由第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架及第一齿圈所构成的单行星排；

所述第一太阳轮、第一行星架及第一齿圈中与所述第一电机的电机轴相连的一个为所述第一输入元件，所述第一太阳轮、第一行星架及第一齿圈中与所述输入轴相连的一个为所述第一输出元件，所述第一太阳轮、第一行星架及第一齿圈中除所述第一输入元件及第一输出元件之外的一个为所述第一中间元件；

所述第二行星齿轮机构为由第二太阳轮、第二行星轮、第二行星架及第二齿圈所构成的单行星排，所述第二太阳轮、第二行星架及第二齿圈中与所述第二电机的电机轴相连的一个为所述第二输入元件，所述第二太阳轮、第二行星架及第二齿圈中与所述输出轴相连的一个为所述第二输出元件，所述第二太阳轮、第二行星架及第二齿圈中除所述第二输入元件及第二输出元件之外的一个为所述第二中间元件。

可选地，所述混合动力驱动***具有纯电驱动1挡模式及纯电驱动2挡模式；

所述第一接合断开装置断开，所述第二接合断开装置断开，所述第三接合断开装置接合，所述第二电机驱动，所述发动机及第一电机停止工作，所述混合动力驱动***进入纯电驱动1挡模式；

所述第一接合断开装置断开，所述第二接合断开装置接合，所述第三接合断开装置断开，所述第二电机驱动，所述发动机及第一电机停止工作，所述混合动力驱动***进入纯电驱动2挡模式。

可选地，所述混合动力驱动***具有串联增程1挡模式及串联增程2挡模式；

所述第一接合断开装置断开，所述第二接合断开装置断开，所述第三接合断开装置接合，所述第二电机驱动，所述发动机驱动所述第一电机发电，所述混合动力驱动***进入串联增程1挡模式；

所述第一接合断开装置断开，所述第二接合断开装置接合，所述第三接合断开装置断开，所述第二电机驱动，所述发动机驱动所述第一电机发电，所述混合动力驱动***进入串联增程2挡模式。

可选地，所述混合动力驱动***具有并联混动1挡模式及并联混动2挡模式；

所述第一接合断开装置接合，所述第二接合断开装置断开，所述第三接合断开装置接合，所述第二电机及发动机驱动，所述第一电机发电或空转，所述混合动力驱动***进入并联混动1挡模式；

所述第一接合断开装置接合，所述第二接合断开装置接合，所述第三接合断开装置断开，所述第二电机及发动机驱动，所述第一电机发电或空转，所述混合动力驱动***进入并联混动2挡模式。

可选地，所述混合动力驱动***具有发动机直驱模式；

所述第一接合断开装置接合，所述第二接合断开装置断开，所述第三接合断开装置断开，所述发动机驱动，所述第一电机空转，所述第二电机空转，所述混合动力驱动***进入发动机直驱模式。

可选地，所述混合动力驱动***具有第一制动能量回收模式及第二制动能量回收模式；

所述第一接合断开装置断开，所述第二接合断开装置断开，所述第三接合断开装置接合，所述发动机及第一电机停止工作，所述第二电机发电，所述混合动力驱动***进入第一制动能量回收模式；

所述第一接合断开装置断开，所述第二接合断开装置接合，所述第三接合断开装置断开，所述发动机及第一电机停止工作，所述第二电机发电，所述混合动力驱动***进入第二制动能量回收模式。

可选地，所述混合动力驱动***具有驻车发电模式；

在车辆驻车时，所述第一接合断开装置断开，所述第二电机停止工作，所述发动机驱动所述第一电机发电，所述混合动力驱动***进入驻车发电模式。

另一方面，本实用新型实施例还提供一种车辆，其包括上述的混合动力驱动***。

本实用新型实施例的混合动力驱动***及车辆，通过控制发动机、第一电机及第二电机的工作状态，以及选择性地接合或断开第一接合断开装置、第二接合断开装置及第三接合断开装置，可以实现多个驱动模式。例如，可实现纯电驱动1挡模式、纯电驱动2挡模式、串联增程1挡模式、串联增程2挡模式、并联混动1挡模式、并联混动2挡模式及发动机直驱模式等。并且，在第二电机参与驱动的模式下，第二电机可以有两个2挡位，使得该混合动力驱动***适用于城市工况和中小车型，能够兼顾整车的动力性和经济性。

另外，在模式切换过程中，第二电机可以参与驱动，不存在动力中断，驾驶体验较好。

另外，第一电机通过第一行星齿轮机构能够升速增扭，可以有效降低第一电机的体积。

另外，该混合动力驱动***可以覆盖HEV车型和PHEV车型，平台化较好。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例提供的混合动力驱动***的结构简图；

图2是本实用新型第二实施例提供的混合动力驱动***的结构简图。

说明书中的附图标记如下：

1、发动机；2、第一电机；3、第二电机；4、第一行星齿轮机构；41、第一太阳轮；42、第一行星轮；43、第一行星架；44、第一齿圈；5、第二行星齿轮机构；51、第二太阳轮；52、第二行星轮；53、第二行星架；54、第二齿圈；6、输入轴；7、输出轴；8、第一接合断开装置；9、第二接合断开装置；10、第三接合断开装置；20、差速器；30、第一静止部件；40、第二静止部件；50、第一半轴；60、第二半轴；70、第一车轮；80、第二车轮；90、减震元件。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下接合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供的混合动力驱动***，包括发动机、第一电机、第二电机、第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构、输入轴、输出轴、第一接合断开装置、第二接合断开装置、第三接合断开装置及差速器；所述第一行星齿轮机构包括第一输入元件、第一输出元件及第一中间元件，所述第二行星齿轮机构包括第二输入元件、第二输出元件及第二中间元件；所述第一电机的电机轴与所述第一输入元件连接，所述第二电机的电机轴与所述第二输入元件连接，所述输入轴的一端连接所述发动机，另一端连接所述第一输出元件，所述第一中间元件连接至第一静止部件，所述输出轴的一端连接所述差速器，另一端连接所述第二输出元件；所述输入轴与所述输出轴同轴，所述第一接合断开装置连接在所述输入轴与输出轴之间，用于选择性地接合或断开所述输入轴与输出轴；所述第二接合断开装置连接在所述第二输入元件与第二输出元件之间，用于选择性地接合或断开所述第二输入元件与第二输出元件；所述第三接合断开装置连接在所述第二中间元件与第二静止部件之间，用于选择性地接合或断开所述第二中间元件与第二静止部件。

在一些实施例中，第一静止部件为第一电机的壳体，第二静止部件为第二电机的壳体，第一电机的壳体与第二电机的壳体独立设置。

在另一些实施例中，第一电机的壳体与第二电机的壳体为同一部件，第一静止部件与第二静止部件为第一电机与第二电机的共用壳体。

在另一些实施例中，第一静止部件及第二静止部件还可以是车身上其它相对静止的部件。第一静止部件与第二静止部件可以是相同部件，也可以是不同部件。

在一些实施例中，所述第一电机与所述输入轴同轴布置，所述第一电机的电机轴为空心轴，所述输入轴穿过所述第一电机的电机轴，所述第一电机的电机轴与所述第一输入元件同轴连接。

在一些实施例中，所述第二电机与所述输出轴同轴布置，所述第二电机的电机轴为空心轴，所述输出轴穿过所述第二电机的电机轴，所述第二电机的电机轴与所述第二输入元件同轴连接。

在一些实施例中，所述第二电机的电机轴的穿过所述第二输入元件，所述第二接合断开装置的一端连接所述第二电机的电机轴的穿出所述第二输入元件的端部，以通过所述第二电机的电机轴与所述第二输入元件连接。

在一些实施例中，所述混合动力驱动***还包括连接在所述发动机与输入轴之间的减震元件，所述减震元件为单质量飞轮或双质量飞轮。

在另一些实施例中，所述混合动力驱动***还包括连接在所述发动机与输入轴之间的减震元件，所述减震元件为扭转减震器。

在另一些实施例中，所述混合动力驱动***还包括连接在所述发动机与输入轴之间的减震元件，所述减震元件为液力变矩器。

在一些实施例中，所述第一接合断开装置为离合器或同步器，所述第二接合断开装置为离合器或同步器，所述第三接合断开装置为离合器、同步器或制动器。

在一些实施例中，离合器为湿式多片离合器。采用湿式多片离合器，相较于干式离合器更加可靠。

在一些实施例中，所述第一行星齿轮机构为由第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架及第一齿圈所构成的单行星排；所述第一太阳轮、第一行星架及第一齿圈中与所述第一电机的电机轴相连的一个为所述第一输入元件，所述第一太阳轮、第一行星架及第一齿圈中与所述输入轴相连的一个为所述第一输出元件，所述第一太阳轮、第一行星架及第一齿圈中除所述第一输入元件及第一输出元件之外的一个为所述第一中间元件；所述第二行星齿轮机构为由第二太阳轮、第二行星轮、第二行星架及第二齿圈所构成的单行星排，所述第二太阳轮、第二行星架及第二齿圈中与所述第二电机的电机轴相连的一个为所述第二输入元件，所述第二太阳轮、第二行星架及第二齿圈中与所述输出轴相连的一个为所述第二输出元件，所述第二太阳轮、第二行星架及第二齿圈中除所述第二输入元件及第二输出元件之外的一个为所述第二中间元件。

在一些实施例中，所述第一太阳轮为所述第一输入元件，所述第一行星架为所述第一输出元件，所述第一齿圈为所述第一中间元件。

在另一些实施例中，所述第一太阳轮为所述第一输入元件，所述第一齿圈为所述第一输出元件，所述第一行星架为所述第一中间元件。

在另一些实施例中，所述第一行星架为所述第一输入元件，所述第一齿圈为所述第一输出元件，所述第一太阳轮为所述第一中间元件。

在另一些实施例中，所述第一行星架为所述第一输入元件，所述第一太阳轮为所述第一输出元件，所述第一齿圈为所述第一中间元件。

在另一些实施例中，所述第一齿圈为所述第一输入元件，所述第一太阳轮为所述第一输出元件，所述第一行星架为所述第一中间元件。

在另一些实施例中，所述第一齿圈为所述第一输入元件，所述第一行星架为所述第一输出元件，所述第一太阳轮为所述第一中间元件。

在一些实施例中，所述第二太阳轮为所述第二输入元件，所述第二行星架为所述第二输出元件，所述第二齿圈为所述第二中间元件。

在另一些实施例中，所述第二太阳轮为所述第二输入元件，所述第二齿圈为所述第二输出元件，所述第二行星架为所述第二中间元件。

在另一些实施例中，所述第二行星架为所述第二输入元件，所述第二齿圈为所述第二输出元件，所述第二太阳轮为所述第二中间元件。

在另一些实施例中，所述第二行星架为所述第二输入元件，所述第二太阳轮为所述第二输出元件，所述第二齿圈为所述第二中间元件。

在另一些实施例中，所述第二齿圈为所述第二输入元件，所述第二太阳轮为所述第二输出元件，所述第二行星架为所述第二中间元件。

在另一些实施例中，所述第二齿圈为所述第二输入元件，所述第二行星架为所述第二输出元件，所述第二太阳轮为所述第二中间元件。

在一些实施例中，所述混合动力驱动***具有纯电驱动1挡模式、纯电驱动2挡模式、串联增程1挡模式、串联增程2挡模式、并联混动1挡模式、并联混动2挡模式及发动机直驱模式；所述第一接合断开装置断开，所述第二接合断开装置断开，所述第三接合断开装置接合，所述第二电机驱动，所述发动机及第一电机停止工作，所述混合动力驱动***进入纯电驱动1挡模式；所述第一接合断开装置断开，所述第二接合断开装置接合，所述第三接合断开装置断开，所述第二电机驱动，所述发动机及第一电机停止工作，所述混合动力驱动***进入纯电驱动2挡模式；所述第一接合断开装置断开，所述第二接合断开装置断开，所述第三接合断开装置接合，所述第二电机驱动，所述发动机驱动所述第一电机发电，所述混合动力驱动***进入串联增程1挡模式；所述第一接合断开装置断开，所述第二接合断开装置接合，所述第三接合断开装置断开，所述第二电机驱动，所述发动机驱动所述第一电机发电，所述混合动力驱动***进入串联增程2挡模式；所述第一接合断开装置接合，所述第二接合断开装置断开，所述第三接合断开装置接合，所述第二电机及发动机驱动，所述第一电机发电或空转，所述混合动力驱动***进入并联混动1挡模式；所述第一接合断开装置接合，所述第二接合断开装置接合，所述第三接合断开装置断开，所述第二电机及发动机驱动，所述第一电机发电或空转，所述混合动力驱动***进入并联混动2挡模式；所述第一接合断开装置接合，所述第二接合断开装置断开，所述第三接合断开装置断开，所述发动机驱动，所述第一电机空转，所述第二电机空转，所述混合动力驱动***进入发动机直驱模式。

在一些实施例中，所述混合动力驱动***具有第一制动能量回收模式、第二制动能量回收模式及驻车发电模式；所述第一接合断开装置断开，所述第二接合断开装置断开，所述第三接合断开装置接合，所述发动机及第一电机停止工作，所述第二电机发电，所述混合动力驱动***进入第一制动能量回收模式；所述第一接合断开装置断开，所述第二接合断开装置接合，所述第三接合断开装置断开，所述发动机及第一电机停止工作，所述第二电机发电，所述混合动力驱动***进入第二制动能量回收模式；在车辆驻车时，所述第一接合断开装置断开，所述第二电机停止工作，所述发动机驱动所述第一电机发电，所述混合动力驱动***进入驻车发电模式。

本实用新型实施例的混合动力驱动***及车辆，通过控制发动机、第一电机及第二电机的工作状态，以及选择性地接合或断开第一接合断开装置、第二接合断开装置及第三接合断开装置，可以实现多个驱动模式。例如，可实现纯电驱动1挡模式、纯电驱动2挡模式、串联增程1挡模式、串联增程2挡模式、并联混动1挡模式、并联混动2挡模式及发动机直驱模式等。并且，在第二电机参与驱动的模式下，第二电机可以有两个2挡位，使得该混合动力驱动***适用于城市工况和中小车型，能够兼顾整车的动力性和经济性。

另外，在模式切换过程中，第二电机可以参与驱动，不存在动力中断，驾驶体验较好。

另外，第一电机通过第一行星齿轮机构能够升速增扭，可以有效降低第一电机的体积。

另外，该混合动力驱动***可以覆盖HEV车型和PHEV车型，平台化较好。

另外，该混合动力驱动***还可实现第一制动能量回收模式、第二制动能量回收模式及驻车发电模式。

以下结合图1及图2详细说明本实用新型实施例提供的混合动力驱动***。

第一实施例

如图1所示，本实用新型第一实施例提供的混合动力驱动***，包括发动机1、第一电机2、第二电机3、第一行星齿轮机构4、第二行星齿轮机构5、输入轴6、输出轴7、第一接合断开装置8、第二接合断开装置9、第三接合断开装置10及差速器20。

所述第一行星齿轮机构4为由第一太阳轮41、第一行星轮42、第一行星架43及第一齿圈44所构成的单行星排；所述第一太阳轮41与所述第一电机2的电机轴21相连以构成所述第一输入元件，所述第一行星架43与所述输入轴6相连以构成所述第一输出元件，所述第一齿圈44为所述第一中间元件。

所述第二行星齿轮机构5为由第二太阳轮51、第二行星轮52、第二行星架53及第二齿圈54所构成的单行星排；所述第二太阳轮51与所述第二电机3的电机轴31相连以构成所述第二输入元件，所述第二齿圈54与所述输出轴7相连以构成所述第二输出元件，所述第二行星架53为所述第二中间元件。

所述输入轴6的一端连接所述发动机1，另一端连接所述第一输出元件(第一行星架43)，所述第一中间元件(第一齿圈44)连接至第一静止部件30，所述输出轴7的一端连接所述差速器20，另一端连接所述第二输出元件(第二齿圈54)；所述输入轴6与所述输出轴7同轴，所述第一接合断开装置8连接在所述输入轴6与输出轴7之间，用于选择性地接合或断开所述输入轴6与输出轴7。即，所述第一接合断开装置8接合时，所述输入轴6与输出轴7动力耦合，所述第一接合断开装置8断开时，所述输入轴6与输出轴7动力断开。

差速器20的两端分别连接第一半轴50及第二半轴60，第一半轴50的外端连接第一车轮70，第二半轴60的外端连接第二车轮80。第一车轮70及第二车轮80的其中一个为左车轮，另一个为右车轮。

所述第二接合断开装置9连接在所述第二输入元件(第二太阳轮51)与第二输出元件(第二齿圈54)之间，用于选择性地接合或断开所述第二输入元件(第二太阳轮51)与第二输出元件(第二齿圈54)；所述第三接合断开装置10连接在所述第二中间元件(第二行星架43)与第二静止部件40之间，用于选择性地接合或断开所述第二中间元件(第二行星架43)与第二静止部件40。这样，当所述第二接合断开装置9接合、所述第三接合断开装置10断开时，第二行星齿轮机构5整体回转，第二行星齿轮机构5的速比为1。当所述第二接合断开装置9断开、所述第三接合断开装置10接合时，第二行星齿轮机构5的速比不为1。即，通过控制所述第二接合断开装置9、第三接合断开装置10的接合或断开，能够实现第二行星齿轮机构5的两个不同的速比。这样，第二电机3驱动时具有两个挡位。

第一静止部件30为第一电机2的壳体，第二静止部件40为第二电机3的壳体，第一电机2的壳体与第二电机3的壳体独立设置。或者是，第一电机2的壳体与第二电机3的壳体为同一部件，第一静止部件30与第二静止部件40为第一电机2与第二电机3的共用壳体。或者是，第一静止部件30及第二静止部件40是车身上其它相对静止的部件，例如变速器壳体。第一静止部件30与第二静止部件40可以是相同部件，也可以是不同部件。

所述第一电机2与所述输入轴6同轴布置，所述第一电机2的电机轴21为空心轴，所述输入轴6穿过所述第一电机2的电机轴21，所述第一电机2的电机轴21与所述第一输入元件(第一太阳轮41)同轴连接。

所述第二电机3与所述输出轴7同轴布置，所述第二电机3的电机轴31为空心轴，所述输出轴7穿过所述第二电机3的电机轴31，所述第二电机3的电机轴31与所述第二输入元件(第二太阳轮51)同轴连接。这样，发动机1、第一电机2、第二电机3、第一行星齿轮机构4、第二行星齿轮机构5、输入轴6及输出轴7同轴布置。

所述第二电机3的电机轴31的穿过所述第二输入元件(第二太阳轮51)，所述第二接合断开装置9的一端连接所述第二电机3的电机轴31的穿出所述第二输入元件(第二太阳轮51)的端部，以通过所述第二电机3的电机轴31与所述第二输入元件(第二太阳轮51)连接。

所述混合动力驱动***还包括连接在所述发动机1与输入轴6之间的减震元件90，所述减震元件90为单质量飞轮、双质量飞轮、扭转减震器或液力变矩器。

所述第一接合断开装置8为离合器，所述第二接合断开装置9为离合器，所述第三接合断开装置10为制动器。离合器可为湿式多片离合器，采用湿式多片离合器，相较于干式离合器更加可靠。

当然，也可以采用同步器替代离合器或制动器。

本实用新型第一实施例的混合动力驱动***，通过控制发动机1、第一电机2及第二电机3的工作状态，以及选择性地接合或断开第一接合断开装置8、第二接合断开装置9及第三接合断开装置10，可以实现多个驱动模式。例如，可实现纯电驱动1挡模式、纯电驱动2挡模式、串联增程1挡模式、串联增程2挡模式、并联混动1挡模式、并联混动2挡模式及发动机直驱模式等。并且，在第二电机3参与驱动的模式下，第二电机3可以有两个2挡位，使得该混合动力驱动***适用于城市工况和中小车型，能够兼顾整车的动力性和经济性。

另外，在模式切换过程中，第二电机3可以参与驱动，不存在动力中断，驾驶体验较好。第一电机2通过第一行星齿轮机构4能够升速增扭，可以有效降低第一电机2的体积。该混合动力驱动***可以覆盖HEV车型和PHEV车型，平台化较好。

各驱动模式下的控制参见以下表1：

表1

表1中，“/”表示不工作。

各驱动模式下的动力传递具体如下：

(1)纯电驱动1挡模式

所述第一接合断开装置8断开，所述第二接合断开装置9断开，所述第三接合断开装置10接合，所述第二电机3驱动，所述发动机1及第一电机2停止工作，所述混合动力驱动***进入纯电驱动1挡模式。此时，动力传递路线为：第二电机9-第二太阳轮51-第二行星轮52-第二齿圈54-输出轴7-差速器20。

(2)纯电驱动2挡模式

所述第一接合断开装置8断开，所述第二接合断开装置9接合，所述第三接合断开装置10断开，所述第二电机3驱动，所述发动机1及第一电机2停止工作，所述混合动力驱动***进入纯电驱动2挡模式。此时，动力传递路线为：第二电机9-第二行星齿轮机构5(整体回转)-输出轴7-差速器20。

(3)串联增程1挡模式

所述第一接合断开装置8断开，所述第二接合断开装置9断开，所述第三接合断开装置10接合，所述第二电机3驱动，所述发动机1驱动第一电机2发电，所述混合动力驱动***进入串联增程1挡模式。此时，动力传递路线为：第二电机9-第二太阳轮51-第二行星轮52-第二齿圈54-输出轴7-差速器20。

(4)串联增程2挡模式

所述第一接合断开装置8断开，所述第二接合断开装置9接合，所述第三接合断开装置10断开，所述第二电机3驱动，所述发动机1驱动第一电机2发电，所述混合动力驱动***进入串联增程2挡模式。此时，动力传递路线为：第二电机9-第二行星齿轮机构5(整体回转)-输出轴7-差速器20。

(5)并联混动1挡模式

所述第一接合断开装置8接合，所述第二接合断开装置9断开，所述第三接合断开装置10接合，所述第二电机3驱动，所述发动机1驱动，所述第一电机2发电或空转，所述混合动力驱动***进入并联混动1挡模式。此时，动力传递路线分两条，第一条为：第二电机9-第二太阳轮51-第二行星轮52-第二齿圈54-输出轴7-差速器20；第二条为：发动机1-输入轴6-第一接合断开装置8-输出轴7-差速器20。

(6)并联混动2挡模式

所述第一接合断开装置8接合，所述第二接合断开装置9接合，所述第三接合断开装置10断开，所述第二电机3驱动，所述发动机1驱动，所述第一电机2发电或空转，所述混合动力驱动***进入并联混动2挡模式。此时，动力传递路线分两条，第一条为：第二电机9-第二行星齿轮机构5(整体回转)-输出轴7-差速器20；第二条为：发动机1-输入轴6-第一接合断开装置8-输出轴7-差速器20。

(7)发动机直驱模式

所述第一接合断开装置8接合，所述第二接合断开装置9断开，所述第三接合断开装置10断开，所述发动机1驱动，所述第一电机2空转，所述第二电机3空转，所述混合动力驱动***进入发动机直驱模式。此时，动力传递路线为：发动机1-输入轴6-第一接合断开装置8-输出轴7-差速器20。

(8)第一制动能量回收模式

所述第一接合断开装置8断开，所述第二接合断开装置9断开，所述第三接合断开装置10接合，所述发动机1及第一电机2停止工作，所述第二电机3发电，所述混合动力驱动***进入第一制动能量回收模式。此时，制动能量回收路线为：车轮-差速器20-输出轴7-第二齿圈54-第二行星轮52-第二太阳轮51-第二电机3。

(9)第二制动能量回收模式

所述第一接合断开装置8断开，所述第二接合断开装置9接合，所述第三接合断开装置10断开，所述发动机1及第一电机2停止工作，所述第二电机3发电，所述混合动力驱动***进入第一制动能量回收模式。此时，制动能量回收路线为：车轮-差速器20-输出轴7-第二行星齿轮机构5(整体回转)-第二电机3。

(10)驻车发电模式

所述第一接合断开装置8断开，所述第二电机3停止工作，所述发动机1驱动所述第一电机2发电，所述混合动力驱动***进入驻车发电模式。此时，动力传递路线为：发动机1-输入轴6-第一太阳轮41-第一电机2。

此外，在第二电机3单独驱动车辆的模式下(纯电驱动1挡模式、纯电驱动2挡模式)，第一接合断开装置8的断开能够切断发动机1与轮端的连接，减小拖曳扭矩，提高传动效率。

第二实施例

图2所示为本实用新型第二实施例提供的混合动力驱动***，与第一实施例不同之处在于，所述第一太阳轮41为所述第一输入元件，所述第一齿圈44为所述第一输出元件，所述第一行星架43为所述第一中间元件。

第二实施例同样可以实现第一实施例的纯电驱动1挡模式、纯电驱动2挡模式、串联增程1挡模式、串联增程2挡模式、并联混动1挡模式、并联混动2挡模式、发动机直驱模式、第一制动能量回收模式、第二制动能量回收模式及驻车发电模式等。第二实施例实现上述模式的过程与第一实施例类似。

另外，本实用新型实施例还提供了一种车辆，其包括上述实施例的混合动力驱动***。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种混合动力驱动***，其特征在于，包括发动机、第一电机、第二电机、第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构、输入轴、输出轴、第一接合断开装置、第二接合断开装置、第三接合断开装置及差速器；

所述第一行星齿轮机构包括第一输入元件、第一输出元件及第一中间元件，所述第二行星齿轮机构包括第二输入元件、第二输出元件及第二中间元件；所述第一电机的电机轴与所述第一输入元件连接，所述第二电机的电机轴与所述第二输入元件连接，所述输入轴的一端连接所述发动机，另一端连接所述第一输出元件，所述第一中间元件连接至第一静止部件，所述输出轴的一端连接所述差速器，另一端连接所述第二输出元件；所述输入轴与所述输出轴同轴，所述第一接合断开装置连接在所述输入轴与输出轴之间，用于选择性地接合或断开所述输入轴与输出轴；

所述第二接合断开装置连接在所述第二输入元件与第二输出元件之间，用于选择性地接合或断开所述第二输入元件与第二输出元件；

所述第三接合断开装置连接在所述第二中间元件与第二静止部件之间，用于选择性地接合或断开所述第二中间元件与第二静止部件。

2.根据权利要求1所述的混合动力驱动***，其特征在于，所述第一电机与所述输入轴同轴布置，所述第一电机的电机轴为空心轴，所述输入轴穿过所述第一电机的电机轴，所述第一电机的电机轴与所述第一输入元件同轴连接。

3.根据权利要求2所述的混合动力驱动***，其特征在于，所述第二电机与所述输出轴同轴布置，所述第二电机的电机轴为空心轴，所述输出轴穿过所述第二电机的电机轴，所述第二电机的电机轴与所述第二输入元件同轴连接。

4.根据权利要求3所述的混合动力驱动***，其特征在于，所述第二电机的电机轴的穿过所述第二输入元件，所述第二接合断开装置的一端连接所述第二电机的电机轴的穿出所述第二输入元件的端部，以通过所述第二电机的电机轴与所述第二输入元件连接。

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***还包括连接在所述发动机与输入轴之间的减震元件，所述减震元件为单质量飞轮、双质量飞轮、扭转减震器或液力变矩器。

6.根据权利要求1所述的混合动力驱动***，其特征在于，所述第一接合断开装置为离合器或同步器，所述第二接合断开装置为离合器或同步器，所述第三接合断开装置为离合器、同步器或制动器。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的混合动力驱动***，其特征在于，所述第一行星齿轮机构为由第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架及第一齿圈所构成的单行星排；

所述第一太阳轮、第一行星架及第一齿圈中与所述第一电机的电机轴相连的一个为所述第一输入元件，所述第一太阳轮、第一行星架及第一齿圈中与所述输入轴相连的一个为所述第一输出元件，所述第一太阳轮、第一行星架及第一齿圈中除所述第一输入元件及第一输出元件之外的一个为所述第一中间元件；

所述第二行星齿轮机构为由第二太阳轮、第二行星轮、第二行星架及第二齿圈所构成的单行星排，所述第二太阳轮、第二行星架及第二齿圈中与所述第二电机的电机轴相连的一个为所述第二输入元件，所述第二太阳轮、第二行星架及第二齿圈中与所述输出轴相连的一个为所述第二输出元件，所述第二太阳轮、第二行星架及第二齿圈中除所述第二输入元件及第二输出元件之外的一个为所述第二中间元件。

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***具有纯电驱动1挡模式及纯电驱动2挡模式；

所述第一接合断开装置断开，所述第二接合断开装置断开，所述第三接合断开装置接合，所述第二电机驱动，所述发动机及第一电机停止工作，所述混合动力驱动***进入纯电驱动1挡模式；

所述第一接合断开装置断开，所述第二接合断开装置接合，所述第三接合断开装置断开，所述第二电机驱动，所述发动机及第一电机停止工作，所述混合动力驱动***进入纯电驱动2挡模式。

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***具有串联增程1挡模式及串联增程2挡模式；

所述第一接合断开装置断开，所述第二接合断开装置断开，所述第三接合断开装置接合，所述第二电机驱动，所述发动机驱动所述第一电机发电，所述混合动力驱动***进入串联增程1挡模式；

所述第一接合断开装置断开，所述第二接合断开装置接合，所述第三接合断开装置断开，所述第二电机驱动，所述发动机驱动所述第一电机发电，所述混合动力驱动***进入串联增程2挡模式。

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***具有并联混动1挡模式及并联混动2挡模式；

所述第一接合断开装置接合，所述第二接合断开装置断开，所述第三接合断开装置接合，所述第二电机及发动机驱动，所述第一电机发电或空转，所述混合动力驱动***进入并联混动1挡模式；

所述第一接合断开装置接合，所述第二接合断开装置接合，所述第三接合断开装置断开，所述第二电机及发动机驱动，所述第一电机发电或空转，所述混合动力驱动***进入并联混动2挡模式。

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***具有发动机直驱模式；

所述第一接合断开装置接合，所述第二接合断开装置断开，所述第三接合断开装置断开，所述发动机驱动，所述第一电机空转，所述第二电机空转，所述混合动力驱动***进入发动机直驱模式。

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***具有第一制动能量回收模式及第二制动能量回收模式；

所述第一接合断开装置断开，所述第二接合断开装置断开，所述第三接合断开装置接合，所述发动机及第一电机停止工作，所述第二电机发电，所述混合动力驱动***进入第一制动能量回收模式；

所述第一接合断开装置断开，所述第二接合断开装置接合，所述第三接合断开装置断开，所述发动机及第一电机停止工作，所述第二电机发电，所述混合动力驱动***进入第二制动能量回收模式。

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***具有驻车发电模式；

在车辆驻车时，所述第一接合断开装置断开，所述第二电机停止工作，所述发动机驱动所述第一电机发电，所述混合动力驱动***进入驻车发电模式。

14.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-13任意一项所述的混合动力驱动***。

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