CN217553683U - 一种混合动力车辆驱动传动系统 - Google Patents

Abstract

一种混合动力车辆驱动传动系统，属于混合动力车变速器技术领域。发动机曲轴通过变速器输入轴与行星架一连接，行星架一与离合器一内毂连接，行星架一与单向离合器内圈相配合，电机二的转子轴与制动器二内毂及太阳轮二连接；太阳轮三与制动器一内毂连接，短行星轮及长行星轮均与行星架一连接，太阳轮三与短行星轮啮合，短行星轮及太阳轮二均与长行星轮啮合，长行星轮与外齿圈一啮合，外齿圈一与离合器一及离合器二外毂连接，离合器二内毂与变速器输出轴连接，电机一转子轴与太阳轮一连接，行星架二与变速器输出轴及传动机构行星轮连接，太阳轮一与传动机构行星轮啮合，传动机构行星轮与外齿圈二啮合。本实用新型能够实现多种工作模式的切换。

Description

一种混合动力车辆驱动传动系统

技术领域

本实用新型属于混合动力车变速器技术领域，具体涉及一种混合动力车辆驱动传动系统。

背景技术

近年来，混合动力车辆作为新能源技术的一个分支，并具有更好的燃油经济性、低排放等优点，成为竞相研发的新型车辆。电机混合动力技术的诞生为实现内燃机与动力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方案中，最具代表性的有串联、并联、混联三种混合系统，具体结构有多种变形，各有优缺点。串联混合系统中，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，但能量利用率较低。并联混合系统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、电池系统组成。机械变速器负责完成对速度的调节，而电机、电池系统则完成对功率或扭矩的调节，并联的档位数量影响发动机不能总在高效区工作。混联模式中对于调节发动机燃油消耗区效果较好，但是低速的动力性和高速的经济性，相对不如并联模式。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术存在的上述问题，提供一种混合动力车辆驱动传动系统。

本实用新型的混合动力车辆驱动传动系统具备纯电动模式、串联、并联模式以及混联功率分流模式；根据车辆的工况需求，选择不同工作模式来满足车辆的需求，同时让混合动力动力系统以及发动机处于高效的工作区域。本系统的纯电模式，提供一种在发动机不提供动力时，依靠电池提供电能驱动电机单独工作，并通过变速传动机构实现车辆的正常行驶。纯电模式根据电机的工作情况，分为两种动力驱动形式，一种是单电机工作模式，一种是双电机工作模式。串联模式中，可以让发动机驱动电机进行发电，给后端驱动电机提供电能，实现串联增程模式。并联模式中，可以发动机单独工作，变速传动机构可以正常传递动力，驱动车辆整车行驶，同时也可采用电机调节发动机的扭矩提高发动机的效率。混联功率分流模式，应用发动机和电机同时工作，驱动车辆正常行驶；通过控制电机工作，可以调节发动机的转速以及扭矩工况点，降低发动机油耗。在车辆行驶过程中，通过以上几种工作模式的切换，能够有效地节省汽车燃油消耗。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种混合动力车辆驱动传动系统，包括发动机、两个电机、两个离合器、两个制动器、动力分配机构、变速传动机构及单向离合器；动力分配机构包括太阳轮二、太阳轮三、行星架一、短行星轮、长行星轮及外齿圈一；变速传动机构包括太阳轮一、行星架二、变速传动机构行星轮、外齿圈二；两个电机分别是电机二及电机一；两个离合器分别是离合器一及离合器二；两个制动器分别是制动器一及制动器二；

发动机的曲轴与变速器输入轴连接，变速器输入轴与行星架一连接；行星架一与离合器一的内毂连接，行星架一与单向离合器的内圈相配合，单向离合器的外圈与变速器壳体连接；电机二的转子轴与制动器二的内毂及太阳轮二连接；太阳轮三与制动器一的内毂连接，制动器一及制动器二的外毂与变速器壳体制为一体；短行星轮及长行星轮均与行星架一连接，太阳轮三与短行星轮啮合，短行星轮及太阳轮二均与长行星轮啮合，长行星轮与外齿圈一啮合，外齿圈一与离合器一及离合器二的外毂连接，离合器二的内毂与变速器输出轴连接，外齿圈二与变速器壳体固定连接，电机一的转子轴与太阳轮一连接，行星架二与变速器输出轴及传动机构行星轮连接，太阳轮一与传动机构行星轮啮合，传动机构行星轮与外齿圈二啮合；电机二和电机一的定子均安装在变速器壳体内。

进一步的是，离合器一和离合器二共用一个外毂，或者离合器一和离合器二分别有各自的外毂，两个外毂通过花键或焊接方式连接。

进一步的是，所述混合动力车辆驱动传动系统还包括扭转减震器或双质量飞轮；扭转减震器或双质量飞轮连接在变速器输入轴与发动机的曲轴之间，或者扭转减震器或双质量飞轮连接在变速器输入轴与行星架之间。

进一步的是，所述混合动力车辆驱动传动系统能够实现以下工作模式：

纯电模式一档；两个离合器和两个制动器均断开，发动机和电机二均不工作，电机一工作；

纯电模式二档；离合器一及两个制动器均断开，离合器二结合，发动机不工作，两个电机均工作；

并联模式一档；离合器一和制动器二均断开，离合器二和制动器一均结合，发动机工作，两个电机均工作；

并联模式二档；两个离合器均结合，两个制动器均断开，发动机工作，两个电机均工作；

并联模式三档；离合器一和制动器一均断开，离合器二和制动器二均结合，发动机工作，电机二不工作，电机一工作；

混联功率分流模式；离合器一及两个制动器均断开，离合器二结合，发动机及两个电机均工作；

串联增程模式；制动器二及两个离合器均断开，制动器一结合，发动机及两个电机均工作；

驻车/停车发电模式；制动器二及两个离合器均断开，制动器一结合，发动机及电机二均工作，电机一不工作。

进一步的是，纯电模式一档的动力传递路径如下：

车辆的动力由电机一工作提供，电机一与太阳轮一固定连接，外齿圈二与变速器壳体固定，太阳轮一与变速传动机构行星轮啮合进行动力传递，动力通过行星架二传递到变速器输出轴进行动力输出；

纯电模式二档的动力传递路径如下：

离合器二结合，车辆的动力由电机一和电机二共同工作提供；离合器二的内外毂分别与变速器输出轴及外齿圈一连接，单向离合器内圈与行星架一连接，电机二工作提供反向转速及扭矩，提供动力经太阳轮二及长行星轮传递到外齿圈一，并经离合器二传递到变速器输出轴；电机一与太阳轮一固定连接，外齿圈二与变速器壳体固定，电机一工作，由于太阳轮一与传动机构行星轮啮合进行动力传递，动力通过行星架二传递到变速器输出轴；外齿圈一和行星架二的动力在变速器输出轴处并联进行动力传递。

进一步的是，并联模式一档的动力传递路径如下：

由于制动器一结合，太阳轮三被锁定不能旋转；发动机工作，发动机动力经行星架一传递给长行星轮；由于电机二工作，动力经太阳轮二传递给长行星轮，发动机动力与电机二动力在长行星轮处并联，由于离合器二结合，并联后的动力经外齿圈一及离合器二传递给变速器输出轴；由于电机一工作，电机一动力经太阳轮一传递给变速传动机构行星轮及行星架二，行星架二又将动力传递给变速器输出轴，外齿圈一和行星架二的动力在变速器输出轴并联进行动力传递；

并联模式二档的动力传递路径如下：

发动机及两个电机均工作，发动机动力经行星架一传递给长行星轮；由于电机二工作，电机二动力经太阳轮二传递给长行星轮，发动机动力与电机二动力在长行星轮处并联并传递给外齿圈一；由于离合器一结合，行星架与外齿圈一连接，动力分配机构以相同转速旋转；由于离合器二结合，并联后的动力经外齿圈一及离合器二传递给变速器输出轴；由于电机一工作，动力经太阳轮一传递给变速传动机构行星轮及行星架二，行星架二又将动力传递给变速器输出轴，外齿圈一和行星架二的动力在变速器输出轴并联进行动力传递；

并联模式三档的动力传递路径如下：

制动器二结合，电机二及太阳轮二均被固定；发动机工作，发动机动力经行星架一及长行星轮传递给外齿圈一；由于离合器二结合，动力经外齿圈一及离合器二传递给变速器输出轴；由于电机一工作，电机一动力经太阳轮一及变速传动机构行星轮传递给行星架二，行星架二又将动力传递给变速器输出轴；外齿圈一和行星架二的动力在变速器输出轴并联进行动力传递。

进一步的是，混联功率分流模式的动力传递路径如下；

电机二负扭矩工作，发动机的扭矩通过行星架一传递给动力分配机构，其中：一部分扭矩经过行星架一传递给长行星轮，并经长行星轮传递给太阳轮二，再经太阳轮二传递给电机二，用于发电或驱动；另一部分扭矩经过行星架一传递给外齿圈一，由于离合器二结合，动力经外齿圈一及离合器二传递给变速器输出轴；电机一工作，电机一动力经太阳轮一及变速传动机构行星轮传递给行星架二，行星架二将动力传递给变速器输出轴；外齿圈一和行星架二的动力在变速器输出轴共同进行动力传递。

进一步的是，串联增程模式的动力传递路径如下；

发动机工作，动力经行星架一传递给长行星轮及短行星轮，长行星轮将动力传递给太阳轮二，动力再由太阳轮二传递给电机二用于发电，并将电能提供给电机一，电机一工作，电机一的动力依次传递给太阳轮一、变速传动机构行星轮及行星架二，行星架二将动力传递给变速器输出轴进行动力传递。

进一步的是，驻车/停车发电模式的动力传递路径如下；

当车辆驻车/停车时，制动器一结合，先通过电机二启动发动机，当发动机成功启动后，发动机动力经行星架一传递给长行星轮及短行星轮，长行星轮将动力传递给太阳轮二，由于太阳轮二与电机二的转子轴连接，动力再由太阳轮二传递给电机二运转并发电，将机械能转换为电能。

本实用新型相对于现有技术的有益效果是：

1、结构简单、设计合理、成本相对较低，基于市场已成熟产品的行星排组合结构及部件，通过增加两个电机、两个离合器及两个制动器，实现了具备分别单、双电机的纯电模式、串联增程模式、三个固定档位的并联模式以及混联功率分流模式。

2、其中混联功率分流模式能够有效的改善发动机工况，再结合并联三个固定档位能够有效的解决车辆全工况范围内的燃油经济性和动力性，可以使发动机始终处于高效区域，可以达到整车油耗表现优异。

3、在各模式切换过程中，电机参与驱动，不存在动力中断问题；

4、本实用新型的混合动力车辆驱动传动系统可以覆盖HEV混动和PHEV插电式混合动力车型，平台化好；

5、虽然增加了电机，导致相对成本有所增加，但从整车角度看，油耗会降低(24％左右)，实现新能源汽车目标，达到节能减排，满足排放法规要求。且本实用新型的混合动力车辆驱动传动系统具有结构配置合理、装配简单、成本低廉等优点。

综上，本实用新型混合动力的驱动装置具备多种混合系统，将多种混合系统的工作特性进行整合。根据车辆需求，选用不同的混合系统，主要通过电机的协调工作可以使发动机运行在高效率区，从而提高整个系统效率，并且低成本、轻量化、结构紧凑。

附图说明

图1是本实用新型的一种混合动力车辆驱动传动系统的方案一的示意图；

图2是本实用新型的一种混合动力车辆驱动传动系统的方案二的示意图。

上述附图中涉及的部件名称及标号如下：

发动机1、扭转减震器2、电机二3、电机一4、离合器一5、离合器二6、制动器一7、制动器二8、太阳轮二9、太阳轮三10、行星架一11、外齿圈一12、短行星轮13、长行星轮14、太阳轮一15、行星架二16、外齿圈二17、变速传动机构行星轮18、变速器输出轴19、动力分配机构20、变速传动机构21、单向离合器22、变速器输入轴23、变速器壳体24。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1所示，本实施方式记载了一种混合动力车辆驱动传动系统，包括发动机1、两个电机、两个离合器、两个制动器、动力分配机构20、变速传动机构21及单向离合器22；动力分配机构20包括太阳轮二9、太阳轮三10、行星架一11、短行星轮13、长行星轮14及外齿圈一12(外齿圈一12的内环面上设有齿)；变速传动机构21包括太阳轮一15、行星架二16、变速传动机构行星轮18、外齿圈二17(外齿圈二17的内环面上设有齿)；两个电机分别是电机二3及电机一4；两个离合器分别是离合器一5及离合器二6；两个制动器分别是制动器一7及制动器二8；

发动机1的曲轴与变速器输入轴23连接，变速器输入轴23与行星架一11连接；行星架一11与离合器一5的内毂连接，行星架一11与单向离合器22的内圈相配合，单向离合器22的外圈与变速器壳体24连接(用于单方向锁止发动机1的旋转方向，防止发动机1反向转动)；电机二3的转子轴与制动器二8的内毂及太阳轮二9连接；太阳轮三10与制动器一7的内毂连接，制动器一7及制动器二8的外毂与变速器壳体24制为一体(即均由变速器壳体24提供)；短行星轮13及长行星轮14均与行星架一11连接，太阳轮三10与短行星轮13啮合，短行星轮13及太阳轮二9均与长行星轮14啮合，长行星轮14与外齿圈一12啮合，外齿圈一12与离合器一5及离合器二6的外毂连接，离合器二6的内毂与变速器输出轴19连接，外齿圈二17与变速器壳体24固定连接，电机一4的转子轴与太阳轮一15连接，行星架二16与变速器输出轴19及传动机构行星轮18连接(变速器输出轴19与后端减速机构或者车辆后桥变速器机构连接，然后到达车轮处)，太阳轮一15与传动机构行星轮18啮合，传动机构行星轮18与外齿圈二17啮合；电机二3和电机一4的定子均安装在变速器壳体24内。

具体实施方式二：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，离合器一5和离合器二6共用一个外毂，或者离合器一5和离合器二6分别有各自的外毂，两个外毂通过花键或焊接方式连接。

具体实施方式三：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述混合动力车辆驱动传动系统还包括扭转减震器2或双质量飞轮；扭转减震器2或双质量飞轮连接在变速器输入轴23与发动机1的曲轴之间(单向离合器22还可以设置在扭转减震器2与发动机1之间)，或者扭转减震器2或双质量飞轮连接在变速器输入轴23与行星架11之间。

具体实施方式四：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式一至三中任一权利要求所述的一种混合动力车辆驱动传动系统，所述混合动力车辆驱动传动系统能够实现以下工作模式：如表1所示：

表1：

纯电模式一档；两个离合器和两个制动器均断开，发动机1和电机二3均不工作，电机一4工作；

纯电模式二档；离合器一5及两个制动器均断开，离合器二6结合，发动机1不工作，两个电机均工作；

并联模式一档；离合器一5和制动器二8均断开，离合器二6和制动器一7均结合，发动机1工作，两个电机均工作；

并联模式二档；两个离合器均结合，两个制动器均断开，发动机1工作，两个电机均工作；

并联模式三档；离合器一5和制动器一7均断开，离合器二6和制动器二8均结合，发动机1工作，电机二3不工作，电机一4工作；

混联功率分流模式；离合器一5及两个制动器均断开，离合器二6结合，发动机1及两个电机均工作；

串联增程模式；制动器二8及两个离合器均断开，制动器一7结合，发动机1及两个电机均工作；

驻车/停车发电模式；制动器二8及两个离合器均断开，制动器一7结合，发动机1及电机二3均工作，电机一4不工作。

具体实施方式五：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式四作出的进一步说明，纯电模式一档(两个离合器和两个制动器均断开，发动机1和电机二3均不工作，电机一4工作，通过变速传动机构21实现)的动力传递路径如下：

车辆的动力由电机一4工作提供，电机一4与太阳轮一15固定连接，外齿圈二17与变速器壳体24固定，太阳轮一15与变速传动机构行星轮18啮合进行动力传递，动力通过行星架二16传递到变速器输出轴19进行动力输出(此纯电模式，电机一4经过一级减速，可以与后端减速机构连接或者与车轮后桥变速器机构连接，然后到达车辆的车轮处。根据车辆的车速与扭矩需求，调节电机一4的工况点以满足车辆需求，能够提升汽车的动力性能。因电机一4本身具备正反转的运转特性，根据车辆需求情况，可以实现车辆的前进档和倒档功能)；

纯电模式二档(离合器一5及两个制动器均断开，离合器二6结合，发动机1不工作，两个电机均工作)的动力传递路径如下：

离合器二6结合，车辆的动力由电机一4和电机二3共同工作提供；离合器二6的内外毂分别与变速器输出轴19及外齿圈一12连接，单向离合器22内圈与行星架一11连接(可以防止其反转)，电机二3工作提供反向转速及扭矩，(根据动力分配机构的行星排运转特性)提供动力经太阳轮二9及长行星轮14传递到外齿圈一12，并经离合器二6传递到变速器输出轴19；电机一4与太阳轮一15固定连接，外齿圈二17与变速器壳体24固定，电机一4工作，由于太阳轮一15与传动机构行星轮18啮合进行动力传递，动力通过行星架二16传递到变速器输出轴19；外齿圈一12和行星架二16的动力在变速器输出轴19处并联进行动力传递。

纯电模式一档和纯电模式二档的区别在于；纯电模式一档只有电机一4工作，驱动车辆行驶；纯电模式二档，两个电机(即电机一4和电机二3)共同工作，驱动车辆行驶，提升车辆的动力性以及加速性。纯电模式二档时，由于离合器二6处于结合状态，但由于单向离合器22的作用，发动机1不会被动拖转，可以避免发动机1被拖动运转的能量损失。纯电模式一档为后续工作模式切换、发动机1启动控制、传递效率等原因，可以主动控制电机二3及离合器二6结合，即纯电模式一档与纯电模式二档相同，区别在于电机二3在系统中提供扭矩、转速大小不同。

具体实施方式六：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式四作出的进一步说明，并联模式一档(离合器一5和制动器二8均断开，离合器二6和制动器一7均结合，发动机1工作，两个电机均工作)的动力传递路径如下：

由于制动器一7结合，太阳轮三10被锁定不能旋转；发动机1工作，发动机1动力经行星架一11传递给长行星轮14；由于电机二3工作，动力经太阳轮二9传递给长行星轮14，发动机1动力与电机二3动力在长行星轮14处并联，由于离合器二6结合，并联后的动力经外齿圈一12及离合器二6传递给变速器输出轴19；由于电机一4工作，电机一4动力经太阳轮一15传递给变速传动机构行星轮18及行星架二16，行星架二16又将动力传递给变速器输出轴19，外齿圈一12和行星架二16的动力在变速器输出轴19并联进行动力传递；

并联模式二档(两个离合器均结合，两个制动器均断开，发动机1工作，两个电机均工作)的动力传递路径如下：

发动机1及两个电机均工作，发动机1动力经行星架一11传递给长行星轮14；由于电机二3工作，电机二3动力经太阳轮二9传递给长行星轮14，发动机1动力与电机二3动力在长行星轮14处并联并传递给外齿圈一12；由于离合器一5结合，行星架11与外齿圈一12连接，动力分配机构20以相同转速旋转；由于离合器二6结合，并联后的动力经外齿圈一12及离合器二6传递给变速器输出轴19；由于电机一4工作，动力经太阳轮一15传递给变速传动机构行星轮18及行星架二16，行星架二16又将动力传递给变速器输出轴19，外齿圈一12和行星架二16的动力在变速器输出轴19并联进行动力传递；

并联模式三档(离合器一5和制动器一7均断开，离合器二6和制动器二8均结合，发动机1工作，电机二3不工作，电机一4工作)的动力传递路径如下：

制动器二8结合，电机二3及太阳轮二9均被固定；发动机1工作，发动机1动力经行星架一11及长行星轮14传递给外齿圈一12；由于离合器二6结合，动力经外齿圈一12及离合器二6传递给变速器输出轴19；由于电机一4工作，电机一4动力经太阳轮一15及变速传动机构行星轮18传递给行星架二16，行星架二16又将动力传递给变速器输出轴19；外齿圈一12和行星架二16的动力在变速器输出轴19并联进行动力传递。

上述并联模式一、二、三档的区别在于：发动机1的动力传递路径不同，并且发动机1到外齿圈一12和变速器输出轴19处的速比不同。通过具备不同速比，为满足车辆需求可选择相应的速比，对发动机1的工况进行调节，让发动机1处于较优的燃油消耗区。

具体实施方式七：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式四作出的进一步说明，混联功率分流模式(离合器一5及两个制动器均断开，离合器二6结合，发动机1及两个电机均工作)的动力传递路径如下；

电机二3负扭矩工作，发动机1的扭矩通过行星架一11传递给动力分配机构20，其中：一部分扭矩经过行星架一11传递给长行星轮14，并经长行星轮14传递给太阳轮二9，再经太阳轮二9传递给电机二3，用于发电或驱动；另一部分扭矩经过行星架一11传递给外齿圈一12，由于离合器二6结合，动力经外齿圈一12及离合器二6传递给变速器输出轴19；电机一4工作，电机一4动力经太阳轮一15及变速传动机构行星轮18传递给行星架二16，行星架二16将动力传递给变速器输出轴19；外齿圈一12和行星架二16的动力在变速器输出轴19共同进行动力传递。

离合器二6结合，发动机1及两个电机均工作，根据行星排运转特性，转速如下关系式(一)和(二)所示：

N_S2+λ·N_R-(1+λ)N_C＝0 (一)

λ＝Z_R/Z_S (二)

其中：Z_R为外齿圈一12的齿数，Z_S为太阳轮二9的齿数，λ为行星排(即动力分配机构20)速比；N_R为外齿圈一12的转速，N_S2为太阳轮二9的转速，N_C为行星架一11的转速；

可知控制发动机1和电机二3转速，则外齿圈一12和电机一4转速即可知；或者控制发动机1和电机一4转速，则电机二3转速即可知；根据行星排的特性，扭矩如下关系式(三)所示：

T_S2:T_R:T_C＝1:λ:-(1+λ) (三)

即

其中：T_R为外齿圈一12的扭矩，T_S2为太阳轮二9的扭矩，T_C为行星架一11的扭矩。

发动机1的扭矩会分配给太阳轮二9和外齿圈一12；由于发动机1产生的扭矩始终为正向，由关系式(三)和(四)可知，传递到电机二3处的扭矩为负方向并且数值与发动机1产生扭矩成一定比例关系，才能使行星排受力平衡，即电机二3需要提供负方向扭矩，并且按与发动机1产生扭矩成一定比例关系。再由于发动机1的转速，由于受到电机一4或者电机二3转速的影响，发动机1与车辆车速的相对连续性关系，所以也称这种功率分流模式为ECVT模式。

在本结构中对于混联模式即功率分流模式，车辆需求与发动机1的转速、扭矩调节控制策略简述：一般情况电机一4作为驱动电机，电机二3作为发电电机；车辆的需求车速、需求扭矩作为输入量，对于各动力源(发动机1和两个电机)的转速，可以计算电机一4的转速，发动机1的转速根据高效区进行预设，可以计算电机二3的转速。对于各动力源的扭矩，车辆需求扭矩由电机一4及发动机1发出扭矩构成，发动机1根据高效区预设扭矩，通过行星排传递外齿圈一12及变速器输出轴19处即车辆侧，电机二3发电后通过DC/DC转换器提供电机一4，特点在于发动机1转速和扭矩能够与车轮端进行动力解耦。

具体实施方式八：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式四作出的进一步说明，串联增程模式(制动器二8及两个离合器均断开，制动器一7结合，发动机1及两个电机均工作)的动力传递路径如下；

发动机1工作，动力经行星架一11传递给长行星轮14及短行星轮13，长行星轮14将动力传递给太阳轮二9，动力再由太阳轮二9传递给电机二3用于发电，并将电能提供给电机一4，电机一4工作，电机一4的动力依次传递给太阳轮一15、变速传动机构行星轮18及行星架二16，行星架二16将动力传递给变速器输出轴19进行动力传递。

车辆的动力主要由电机一4工作提供，根据整车能量策略等需求，对发动机1的工况进行调节，让发动机1处于较优的燃油消耗区；控制发动机1工作用于驱动电机二3进行发电，电能提供电机一4用于驱动车辆以及电池充电等需求。

具体实施方式九：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式四作出的进一步说明，驻车/停车发电模式(制动器二8及两个离合器均断开，制动器一7结合，发动机1及电机二3均工作，电机一4不工作)的动力传递路径如下；

当车辆驻车/停车时，制动器一7结合，根据动力分配机构20和行星轮系运动特点，先通过电机二3启动发动机1，当发动机1成功启动后，发动机1动力经行星架一11传递给长行星轮14及短行星轮13，长行星轮14将动力传递给太阳轮二9，由于太阳轮二9与电机二3的转子轴连接，动力再由太阳轮二9传递给电机二3运转并发电，将机械能转换为电能。

在车辆停止时，根据动力分配机构20和行星轮系运动特点，可以控制电机二3启动发动机1，当发动机1启动后带动电机二3运转开始工作发电，电能将通过能量管理系统(外部部件)分配进入电池系统(外部部件)，实现电池充电功能。根据安全策略，可以选择车辆处于P档时进行驻车发电模式。

此外，本实用新型还有倒档模式：本实用新型没有设置机械倒档模式；可选择纯电模式下，根据电机运转特性，控制电机工作的正反转用以实现车辆倒档的功能。

实施例1：

如图2所示，本实施例披露了一种混合动力车辆驱动传动系统的方案二，本实施例1与本实用新型的方案一所不同的是，电机一4的转子轴以及离合器二6的内毂均与太阳轮一15连接，其它结构形式与本实用新型的方案一相同。

本实用新型的混合动力车辆驱动传动系统可以实现单电机纯电动模式、双电机纯电动模式、混联功率分流ECVT驱动模式、三个档位的发动机直驱模式、串联增程模式，以及驻车发电等多种工作模式，可根据动力电池的SOC(剩余电量)值及车速需求自动实现不同模式的切换。

本实用新型实现多种驱动工作模式，并且具有结构简单、节省空间、方便布置、成本较低等优点；通过动力分配机构的行星轮系，可优化发动机1的工作区间，提高发动机1的经济性和整车油耗性；纯电动模式，单、双单机工作的两种模式为车辆提供良好的纯电行驶的动力性能；并联和混联模式下，发动机1与电机可同时参与驱动，提升动力性和改善发动机1的工作区间。

以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (9)

1.一种混合动力车辆驱动传动系统，其特征在于：包括发动机(1)、两个电机、两个离合器、两个制动器、动力分配机构(20)、变速传动机构(21)及单向离合器(22)；动力分配机构(20)包括太阳轮二(9)、太阳轮三(10)、行星架一(11)、短行星轮(13)、长行星轮(14)及外齿圈一(12)；变速传动机构(21)包括太阳轮一(15)、行星架二(16)、变速传动机构行星轮(18)、外齿圈二(17)；两个电机分别是电机二(3)及电机一(4)；两个离合器分别是离合器一(5)及离合器二(6)；两个制动器分别是制动器一(7)及制动器二(8)；

发动机(1)的曲轴与变速器输入轴(23)连接，变速器输入轴(23)与行星架一(11)连接；行星架一(11)与离合器一(5)的内毂连接，行星架一(11)与单向离合器(22)的内圈相配合，单向离合器(22)的外圈与变速器壳体(24)连接；电机二(3)的转子轴与制动器二(8)的内毂及太阳轮二(9)连接；太阳轮三(10)与制动器一(7)的内毂连接，制动器一(7)及制动器二(8)的外毂与变速器壳体(24)制为一体；短行星轮(13)及长行星轮(14)均与行星架一(11)连接，太阳轮三(10)与短行星轮(13)啮合，短行星轮(13)及太阳轮二(9)均与长行星轮(14)啮合，长行星轮(14)与外齿圈一(12)啮合，外齿圈一(12)与离合器一(5)及离合器二(6)的外毂连接，离合器二(6)的内毂与变速器输出轴(19)连接，外齿圈二(17)与变速器壳体(24)固定连接，电机一(4)的转子轴与太阳轮一(15)连接，行星架二(16)与变速器输出轴(19)及传动机构行星轮(18)连接，太阳轮一(15)与传动机构行星轮(18)啮合，传动机构行星轮(18)与外齿圈二(17)啮合；电机二(3)和电机一(4)的定子均安装在变速器壳体(24)内。

2.根据权利要求1所述的一种混合动力车辆驱动传动系统，其特征在于：离合器一(5)和离合器二(6)共用一个外毂，或者离合器一(5)和离合器二(6)分别有各自的外毂，两个外毂通过花键或焊接方式连接。

3.根据权利要求1所述的一种混合动力车辆驱动传动系统，其特征在于：所述混合动力车辆驱动传动系统还包括扭转减震器(2)或双质量飞轮；扭转减震器(2)或双质量飞轮连接在变速器输入轴(23)与发动机(1)的曲轴之间，或者扭转减震器(2)或双质量飞轮连接在变速器输入轴(23)与行星架一(11)之间。

4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的一种混合动力车辆驱动传动系统，其特征在于：所述混合动力车辆驱动传动系统能够实现以下工作模式：

纯电模式一档；两个离合器和两个制动器均断开，发动机(1)和电机二(3)均不工作，电机一(4)工作；

纯电模式二档；离合器一(5)及两个制动器均断开，离合器二(6)结合，发动机(1)不工作，两个电机均工作；

并联模式一档；离合器一(5)和制动器二(8)均断开，离合器二(6)和制动器一(7)均结合，发动机(1)工作，两个电机均工作；

并联模式二档；两个离合器均结合，两个制动器均断开，发动机(1)工作，两个电机均工作；

并联模式三档；离合器一(5)和制动器一(7)均断开，离合器二(6)和制动器二(8)均结合，发动机(1)工作，电机二(3)不工作，电机一(4)工作；

混联功率分流模式；离合器一(5)及两个制动器均断开，离合器二(6)结合，发动机(1)及两个电机均工作；

串联增程模式；制动器二(8)及两个离合器均断开，制动器一(7)结合，发动机(1)及两个电机均工作；

驻车/停车发电模式；制动器二(8)及两个离合器均断开，制动器一(7)结合，发动机(1)及电机二(3)均工作，电机一(4)不工作。

5.根据权利要求4所述的一种混合动力车辆驱动传动系统，其特征在于：纯电模式一档的动力传递路径如下：

车辆的动力由电机一(4)工作提供，电机一(4)与太阳轮一(15)固定连接，外齿圈二(17)与变速器壳体(24)固定，太阳轮一(15)与变速传动机构行星轮(18)啮合进行动力传递，动力通过行星架二(16)传递到变速器输出轴(19)进行动力输出；

纯电模式二档的动力传递路径如下：

离合器二(6)结合，车辆的动力由电机一(4)和电机二(3)共同工作提供；离合器二(6)的内外毂分别与变速器输出轴(19)及外齿圈一(12)连接，单向离合器(22)内圈与行星架一(11)连接，电机二(3)工作提供反向转速及扭矩，提供动力经太阳轮二(9)及长行星轮(14)传递到外齿圈一(12)，并经离合器二(6)传递到变速器输出轴(19)；电机一(4)与太阳轮一(15)固定连接，外齿圈二(17)与变速器壳体(24)固定，电机一(4)工作，由于太阳轮一(15)与传动机构行星轮(18)啮合进行动力传递，动力通过行星架二(16)传递到变速器输出轴(19)；外齿圈一(12)和行星架二(16)的动力在变速器输出轴(19)处并联进行动力传递。

6.根据权利要求4所述的一种混合动力车辆驱动传动系统，其特征在于：并联模式一档的动力传递路径如下：

由于制动器一(7)结合，太阳轮三(10)被锁定不能旋转；发动机(1)工作，发动机(1)动力经行星架一(11)传递给长行星轮(14)；由于电机二(3)工作，动力经太阳轮二(9)传递给长行星轮(14)，发动机(1)动力与电机二(3)动力在长行星轮(14)处并联，由于离合器二(6)结合，并联后的动力经外齿圈一(12)及离合器二(6)传递给变速器输出轴(19)；由于电机一(4)工作，电机一(4)动力经太阳轮一(15)传递给变速传动机构行星轮(18)及行星架二(16)，行星架二(16)又将动力传递给变速器输出轴(19)，外齿圈一(12)和行星架二(16)的动力在变速器输出轴(19)并联进行动力传递；

并联模式二档的动力传递路径如下：

发动机(1)及两个电机均工作，发动机(1)动力经行星架一(11)传递给长行星轮(14)；由于电机二(3)工作，电机二(3)动力经太阳轮二(9)传递给长行星轮(14)，发动机(1)动力与电机二(3)动力在长行星轮(14)处并联并传递给外齿圈一(12)；由于离合器一(5)结合，行星架一(11)与外齿圈一(12)连接，动力分配机构(20)以相同转速旋转；由于离合器二(6)结合，并联后的动力经外齿圈一(12)及离合器二(6)传递给变速器输出轴(19)；由于电机一(4)工作，动力经太阳轮一(15)传递给变速传动机构行星轮(18)及行星架二(16)，行星架二(16)又将动力传递给变速器输出轴(19)，外齿圈一(12)和行星架二(16)的动力在变速器输出轴(19)并联进行动力传递；

并联模式三档的动力传递路径如下：

制动器二(8)结合，电机二(3)及太阳轮二(9)均被固定；发动机(1)工作，发动机(1)动力经行星架一(11)及长行星轮(14)传递给外齿圈一(12)；由于离合器二(6)结合，动力经外齿圈一(12)及离合器二(6)传递给变速器输出轴(19)；由于电机一(4)工作，电机一(4)动力经太阳轮一(15)及变速传动机构行星轮(18)传递给行星架二(16)，行星架二(16)又将动力传递给变速器输出轴(19)；外齿圈一(12)和行星架二(16)的动力在变速器输出轴(19)并联进行动力传递。

7.根据权利要求4所述的一种混合动力车辆驱动传动系统，其特征在于：混联功率分流模式的动力传递路径如下；

电机二(3)负扭矩工作，发动机(1)的扭矩通过行星架一(11)传递给动力分配机构(20)，其中：一部分扭矩经过行星架一(11)传递给长行星轮(14)，并经长行星轮(14)传递给太阳轮二(9)，再经太阳轮二(9)传递给电机二(3)，用于发电或驱动；另一部分扭矩经过行星架一(11)传递给外齿圈一(12)，由于离合器二(6)结合，动力经外齿圈一(12)及离合器二(6)传递给变速器输出轴(19)；电机一(4)工作，电机一(4)动力经太阳轮一(15)及变速传动机构行星轮(18)传递给行星架二(16)，行星架二(16)将动力传递给变速器输出轴(19)；外齿圈一(12)和行星架二(16)的动力在变速器输出轴(19)共同进行动力传递。

8.根据权利要求4所述的一种混合动力车辆驱动传动系统，其特征在于：串联增程模式的动力传递路径如下；

发动机(1)工作，动力经行星架一(11)传递给长行星轮(14)及短行星轮(13)，长行星轮(14)将动力传递给太阳轮二(9)，动力再由太阳轮二(9)传递给电机二(3)用于发电，并将电能提供给电机一(4)，电机一(4)工作，电机一(4)的动力依次传递给太阳轮一(15)、变速传动机构行星轮(18)及行星架二(16)，行星架二(16)将动力传递给变速器输出轴(19)进行动力传递。

9.根据权利要求4所述的一种混合动力车辆驱动传动系统，其特征在于：驻车/停车发电模式的动力传递路径如下；

当车辆驻车/停车时，制动器一(7)结合，先通过电机二(3)启动发动机(1)，当发动机(1)成功启动后，发动机(1)动力经行星架一(11)传递给长行星轮(14)及短行星轮(13)，长行星轮(14)将动力传递给太阳轮二(9)，由于太阳轮二(9)与电机二(3)的转子轴连接，动力再由太阳轮二(9)传递给电机二(3)运转并发电，将机械能转换为电能。

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