本發(fā)明涉及汽車領(lǐng)域，尤其是涉及一種并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)及汽車。

背景技術(shù)：

目前隨著新能源汽車的發(fā)展，混合動力車型越來越多。對于混合動力車型普遍可以歸為三大類：串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式。其中，串聯(lián)式有的車型也叫增程式混合動力車型，該結(jié)構(gòu)的車型在中低速行駛時燃油較好，但對于高速行駛，油耗反而會增加，高速路行駛不如傳統(tǒng)的汽車省油?；炻?lián)式是最先進的結(jié)構(gòu)之一，但主要被豐田公司所壟斷，其他廠商很少設(shè)計該結(jié)構(gòu)的車型。并聯(lián)式應(yīng)用最為廣泛，是汽車企業(yè)采用最多的形式，并聯(lián)式車型省油效果略低于混聯(lián)式，但也有自己的優(yōu)點。

并聯(lián)式一般都有純電動模式以及發(fā)動機與電機混合模式，甚至還有發(fā)動機獨立驅(qū)動模式。但是無論什么模式都是采用單級速比直接驅(qū)動；此外，現(xiàn)有的并聯(lián)式多采用行星齒輪，且零部件數(shù)量較多，控制較為復(fù)雜，結(jié)構(gòu)較大，傳動效率較低；另外，為了兼顧汽車的動力性和經(jīng)濟性等要求，汽車電機也需要選用相對較大的功率和扭矩，并且為了提高電池續(xù)航能力以適應(yīng)更長的續(xù)航里程，電池容量也必須增大。

綜上所述，現(xiàn)有的并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件較多、傳動效率較低以及對電機的電池容量要求較高的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有的并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件較多、傳動效率較低以及對電機的電池容量要求較高的問題，本發(fā)明提供了一種并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)及汽車。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，包括：

第一輸入軸、第二輸入軸和輸出軸，所述第一輸入軸連接有一發(fā)動機和第一電機；所述第二輸入軸連接有第二電機和兩檔變速器，所述兩檔變速器包括第一齒輪組、第二齒輪組、單向超越離合器和第一離合器，所述第一齒輪組中的第一主動齒輪設(shè)置于所述第二輸入軸上，且通過所述單向超越離合器與所述第二齒輪組中的第二主動齒輪連接，所述第一齒輪組中的第一從動齒輪通過所述第一離合器與所述第二齒輪組中的第二從動齒輪連接；其中，

所述第一輸入軸通過所述發(fā)動機和第一電機輸出第一動力至所述輸出軸，和/或所述第二輸入軸通過所述第二電機和所述兩檔變速器輸出第二動力至所述輸出軸。

可選的，所述輸出軸上設(shè)置有一主減速齒輪，且所述主減速齒輪與所述第二從動齒輪同軸分布設(shè)置，其中，當(dāng)所述單向超越離合器結(jié)合、第一離合器脫開時為一檔狀態(tài)，所述第二電機通過所述第一主動齒輪、所述單向超越離合器、所述第二主動齒輪以及所述第二從動齒輪將所述第二動力傳輸至所述輸出軸上的主減速齒輪；當(dāng)所述單向超越離合器脫開、第一離合器結(jié)合時為二檔狀態(tài)，所述第二電機通過所述第一主動齒輪、所述第一從動齒輪、所述第一離合器以及第二從動齒輪將所述第二動力傳輸至所述主減速齒輪，并且所述第二主動齒輪的轉(zhuǎn)速大于所述第一主動齒輪的轉(zhuǎn)速。

可選的，所述并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)還包括第二離合器和與所述第一輸入軸連接的第三離合器，其中，所述發(fā)動機通過所述第二離合器與所述第一電機連接，所述第一電機通過所述第三離合器與所述第一輸入軸連接。

可選的，所述并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)還包括第三齒輪組，所述第三齒輪組中的第三主動齒輪設(shè)置于所述第一輸入軸上，且所述第三齒輪組中的第三從動齒輪設(shè)置于所述輸出軸上；其中，當(dāng)所述第二離合器脫開、第三離合器結(jié)合時，所述第一電機通過所述第三齒輪組將所述第一動力傳輸至所述輸出軸上的所述主減速齒輪；當(dāng)所述第二離合器結(jié)合、第三離合器脫開時，所述發(fā)動機和第一電機將所述第一動力傳輸至所述第二電機；當(dāng)所述第二離合器和第三離合器同時結(jié)合時，所述發(fā)動機和第一電機通過所述第三齒輪組將所述第一動力傳輸至所述主減速齒輪。

依據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明還提供了一種汽車，所述汽車包括上述的并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供的并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，包括第一輸入軸、第二輸入軸和輸出軸，其中，第一輸入軸連接有第一發(fā)動機和第一電機，第二輸入軸連接有第二電機和兩檔變速器，第一輸入軸通過發(fā)動機和第一電機輸出第一動力至輸出軸和/或第二輸入軸通過第二電機和兩檔變速器通過兩檔變速器輸出第二動力至輸出軸。本發(fā)明采用平行軸傳動，結(jié)構(gòu)簡單，零部件少，傳動效率高，并且易于集成一體化。此外，本發(fā)明加入了兩檔變速器，該兩檔變速器包括第一齒輪組、第二齒輪組、單向超越離合器和第一離合器，使得本發(fā)明能夠使用較少的部件實現(xiàn)整車的兩檔控制。另外，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)純電動模式、混合動力模式和發(fā)動機直接驅(qū)動模式，其中，純電動模式和混合動力模式能夠?qū)崿F(xiàn)有級平穩(wěn)無沖擊換擋，并且本發(fā)明在降低了對電機電池容量要求的同時，提高了電池續(xù)航能力。

附圖說明

圖1表示本發(fā)明的實施例中并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2表示本發(fā)明的實施例中兩檔變速器一檔狀態(tài)時的動力傳遞圖；

圖3表示本發(fā)明的實施例中兩檔變速器二檔狀態(tài)時的動力傳遞圖；

圖4表示本發(fā)明的實施例中倒檔時的動力傳遞圖；

圖5表示本發(fā)明的實施例中第二電機兩檔驅(qū)動時的純電動模式的動力傳遞圖；

圖6表示本發(fā)明的實施例中第一電機輔助第二電機時的純電動模式的動力傳遞圖；

圖7表示本發(fā)明的實施例中第二電機兩檔驅(qū)動時的串聯(lián)混合動力模式的動力傳遞圖；

圖8表示本發(fā)明的實施例中發(fā)動機直接驅(qū)動模式的動力傳遞圖。

其中圖中：

1、發(fā)動機；2、第一電機；3、第二電機；4、單向超越離合器；5、第一 離合器；6、第一主動齒輪；7、第二主動齒輪；8、第一從動齒輪；9、第二從動齒輪；10、主減速齒輪；11、第二離合器；12、第三離合器；13、第三主動齒輪；14、第三從動齒輪。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本發(fā)明公開的示例性實施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

如圖1所示，在本發(fā)明的一個實施例中，并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)包括第一輸入軸、第二輸入軸和輸出軸。具體的，第一輸入軸連接有一發(fā)動機1和第一電機2；第二輸入軸上連接有第二電機3和兩檔變速器，兩檔變速器包括第一齒輪組、第二齒輪組、單向超越離合器4和第一離合器5，第一齒輪組中的第一主動齒輪6設(shè)置于第二輸入軸上，且通過單向超越離合器4與第二齒輪組中的第二主動齒輪7連接，第一齒輪組中的第一從動齒輪8通過第一離合器5與第二齒輪組中的第二從動齒輪9連接。其中，第一輸入軸通過發(fā)動機1和第一電機2輸出第一動力至輸出軸，和/或第二輸入軸通過第二電機3和兩檔變速器輸出第二動力至輸出軸。

在本實施例中，第一輸入軸連接有發(fā)動機和第一電機，且第一輸入軸通過發(fā)動機和第一電機輸出第一動力至輸出軸，第二輸入軸連接有第二電機和兩檔變速器，且第二輸入軸通過第二電機和兩檔變速器輸出第二動力至輸出軸，輸出軸對第一動力和第二動力進行輸出耦合。此外，第一輸入軸可以單獨輸入第一動力至輸出軸，即此時第二輸入軸可以沒有動力輸入；第二輸入軸也可以單獨輸入第二動力至輸出軸，即此時第一輸入軸可以沒有動力輸入。本實施例使用平行軸傳動，結(jié)構(gòu)簡單，零部件少，傳動效率高，并且易于集成一體化。此外，本發(fā)明中的兩檔變速器僅包括第一齒輪組、第二齒輪組、單向超越離合器和第一離合器，零部件較少，且控制簡單，實現(xiàn)了使用較少的部件對整車的兩檔控制。

繼續(xù)參見圖1，在本發(fā)明的另一個實施例中，輸出軸上設(shè)置有一主減速齒 輪10，且主減速齒輪10與第二從動齒輪9同軸分布設(shè)置，其中，單向超越離合器4結(jié)合、第一離合器5脫開時為一檔狀態(tài)，第二電機3通過第一主動齒輪6、單向超越離合器4、第二主動齒輪7以及第二從動齒輪9將第二動力傳輸至輸出軸上的主減速齒輪10；當(dāng)單向超越離合器4脫開、第一離合器5結(jié)合時為二檔狀態(tài)，第二電機3通過第一主動齒輪6、第一從動齒輪8、第一離合器5以及第二從動齒輪9將第二動力輸出至主減速齒輪10，并且第二主動齒輪7的轉(zhuǎn)速大于第一主動齒輪6的轉(zhuǎn)速。

在本實施例中，兩檔變速器包括一檔狀態(tài)和二檔狀態(tài)。一檔狀態(tài)為通過單向超越離合器直接驅(qū)動，二檔狀態(tài)則直接經(jīng)過第一主動齒輪、第一從動齒輪、第一離合器以及第二從動齒輪進行動力傳遞。具體的，如圖2所示，為兩檔變速器一檔狀態(tài)時的動力傳遞圖。在圖2中，單向超越離合器4結(jié)合、第一離合器5脫開，當(dāng)?shù)诙姍C3驅(qū)動行駛時，第二動力從第一主動齒輪6及第一輸入軸傳遞至單向超越離合器4，然后再從單向超越離合器4傳遞至第二主動齒輪7，即第一主動齒輪6通過單向超越離合器4帶動第二主動齒輪7轉(zhuǎn)動，最后第二動力通過第二主動齒輪7和第二從動齒輪9傳遞至主減速齒輪10，從而完成一檔狀態(tài)時的整個動力傳遞過程。此外，如圖3所示，為兩檔變速器二檔狀態(tài)時的動力傳遞圖。在圖3中，第一離合器5結(jié)合，此時第二動力從第一主動齒輪6傳遞至單向超越離合器4，同時傳遞至第一從動齒輪8，但是由于第一從動齒輪8和第二從動齒輪9的轉(zhuǎn)速一致，第一齒輪組和第二齒輪組的轉(zhuǎn)速比不同，即第二主動齒輪7的轉(zhuǎn)速大于第一主動齒輪6的轉(zhuǎn)速，因此單向超越離合器4由一檔時的結(jié)合狀態(tài)變?yōu)槎n時的脫開狀態(tài)，此時第二動力只能通過第一從動齒輪8、第一離合器5以及第二從動齒輪9傳遞至主減速齒輪10，從而完成二檔狀態(tài)時的整個動力傳遞過程。

在本實施例中，由于第二主動齒輪的轉(zhuǎn)速大于第一主動齒輪的轉(zhuǎn)速，即第一主動齒輪和第二主動齒輪轉(zhuǎn)速形成轉(zhuǎn)速差，該轉(zhuǎn)速差能夠使得單向超越離合器由結(jié)合狀態(tài)變?yōu)槊撻_狀態(tài)，使得完成換擋的過程中無任何沖擊，平順性較好。另外，當(dāng)需要減速時，第二電機能夠進行能量回收減速，且當(dāng)車速降為一預(yù)設(shè)值以下時，可以將兩檔變速器轉(zhuǎn)換為一檔狀態(tài)；而在較高車速時還需要繼續(xù)加速時，可以直接繼續(xù)由二檔狀態(tài)直接加速，從而使得單向超越離合器不會受到 較大的沖擊，提高了駕駛的平順性。

繼續(xù)參見圖1，在本發(fā)明的另一個實施例中，并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)還包括第二離合器11和與第一輸入軸連接的第三離合器12，其中，發(fā)動機1通過第二離合器11與第一電機2連接，第一電機2通過第三離合器12與第一輸入軸連接。此外，并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)還包括第三齒輪組，第三齒輪組中的第三主動齒輪13設(shè)置于第一輸入軸上，且第三齒輪組中的第三從動齒輪14設(shè)置于輸出軸上；其中，當(dāng)?shù)诙x合器11脫開、第三離合器12結(jié)合時，第一電機2通過第三齒輪組將第一動力傳輸至輸出軸上的主減速齒輪10；當(dāng)?shù)诙x合器11結(jié)合、第三離合器12脫開時，發(fā)動機1和第一電機2將第一動力傳輸至第二電機3；當(dāng)?shù)诙x合器11和第三離合器12同時結(jié)合時，發(fā)動機1和第一電機2通過第三齒輪組將第一動力傳輸至主減速齒輪10。

在本實施例中，當(dāng)?shù)诙x合器脫開、第三離合器結(jié)合時，第一電機可以輔助第二電機進行驅(qū)動，從而實現(xiàn)純電動模式。當(dāng)?shù)诙x合器結(jié)合、第三離合器脫開時，發(fā)動機和第一電機可以組成發(fā)電系統(tǒng)，且發(fā)的電量用于第二電機驅(qū)動行駛，從而實現(xiàn)串聯(lián)混合動力模式。當(dāng)?shù)诙x合器和第三離合器同時結(jié)合時，發(fā)動機可以直接經(jīng)過第三齒輪組將第一動力傳遞至輸出軸上的主減速齒輪，從而實現(xiàn)發(fā)動機直接驅(qū)動模式。此外，當(dāng)?shù)诙x合器和第三離合器同時結(jié)合時，第一電機還可以進行反向驅(qū)動，從而實現(xiàn)倒檔動力傳遞，進行倒檔。具體的，如圖4所示，為倒檔時的動力傳遞圖。在圖4中，倒檔時，第一離合器5處于脫開狀態(tài)，單向超越離合器4處于結(jié)合狀態(tài)，在第一電機2反向驅(qū)動時，第二主動齒輪7反向轉(zhuǎn)動，此時處于結(jié)合狀態(tài)的單向超越離合器4帶動第一主動齒輪6轉(zhuǎn)動，從而拖動第二電機3，但是由于第二電機3處于倒檔關(guān)閉狀態(tài)，因此此時只有少量的轉(zhuǎn)動慣量，避免了能量浪費的情況。

本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)純電動模式、串聯(lián)混合動力模式、發(fā)動機直接驅(qū)動模式以及能量回收等功能。其中，中低速采用純電動和串聯(lián)混合動力模式時，兩檔變速器都能夠起到作用，有效的減小了電機的功率以及體積。此外，為了避免電機在低速高扭矩時的低效率情況，在高速狀態(tài)下可以降低電機轉(zhuǎn)速，從而提高電池的續(xù)航能力。另外，由于檔位的增加，汽車動力性能得到提高，對于加速過程中的后半程提速具有有利效果，避免了整個加速過程中電機都處于高能耗 工作。

此外，本發(fā)明在功能模式上的劃分充分利用了串并聯(lián)混合結(jié)構(gòu)以及發(fā)動機高速低油耗特點，實現(xiàn)了中低速采用純電動和串聯(lián)混合動力驅(qū)動模式，高速采用發(fā)動機直接驅(qū)動模式。此外，兩檔加速器的加入，使得電池續(xù)航能力得到提高，并且結(jié)構(gòu)上引入單向超越式離合器，使得只需要一個離合器就足以實現(xiàn)整車兩檔控制，控制簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，提高了汽車的動力性和經(jīng)濟性，另外，結(jié)合純電動模式的特點，有效避免了換擋時的沖擊力，增加了換擋時的平穩(wěn)性。

下面分別對純電動模式、串聯(lián)混合動力模式、發(fā)動機直接驅(qū)動模式進行解釋說明。

如圖5所示，為第二電機兩檔驅(qū)動時的純電動模式的動力傳遞圖。純電動模式適合起步以及短途低速行駛。在圖5中，當(dāng)汽車起步以及低速行駛時，第二離合器11和第三離合器12為脫開狀態(tài)，此時發(fā)動機1和第一電機2不工作，電控系統(tǒng)控制第二電機3工作。第二電機3通過一檔進行起步加速，即此時兩檔變速器為一檔狀態(tài)，此時，第二動力從第一主動齒輪6及第一輸入軸傳遞至單向超越離合器4，然后再從單向超越離合器4傳遞至第二主動齒輪7，最后第二動力通過第二主動齒輪7和第二從動齒輪9傳遞至主減速齒輪10，從而驅(qū)動車輪行駛。當(dāng)汽車車速達到一預(yù)設(shè)值以后，第一離合器5會主動結(jié)合進行二檔傳動，即此時兩檔變速器為二檔狀態(tài)，此時第二動力通過第一主動齒輪6、第一從動齒輪8、第一離合器5以及第二從動齒輪9將第二動力傳遞至主減速齒輪10，從而驅(qū)動車輪行駛。在二檔狀態(tài)時，第二電機轉(zhuǎn)速得到下降，此時傳動效率更高，經(jīng)濟性更好。

此外，在需要減速時，高速狀態(tài)下第一電機能夠進行能量回收減速，同時二檔狀態(tài)時也能夠進行第二電機能量回收減速。當(dāng)車速降為一預(yù)設(shè)值以下時，可以將兩檔變速器轉(zhuǎn)換為一檔狀態(tài)，且第一電機繼續(xù)能量回收減速。若此時需要加速，則第二電機開始從一檔狀態(tài)加速行駛。若車速在預(yù)設(shè)值以上且需要加速時，則繼續(xù)保持二檔加速，同時第一電機可以輔助第二電機進行加速，提高動力性。如圖6所示，即為第一電機輔助第二電機時的純電動模式的動力傳遞圖。在圖6中，第二離合器11脫開、第三離合器12結(jié)合，第一電機2輔助第二電機3進行驅(qū)動。

如圖7所示，為第二電機兩檔驅(qū)動時的串聯(lián)混合動力模式的動力傳遞圖。在圖7中，第二離合器11結(jié)合、第三離合器12脫開，發(fā)動機1和第一電機2組成發(fā)電系統(tǒng)，且發(fā)的電量用于第二電機3驅(qū)動行駛。串聯(lián)混合動力模式為純電動模式的補充，當(dāng)汽車行駛到鄉(xiāng)村道路或其它車速次于高速長途行駛時，可以使用該串聯(lián)混合動力模式進行驅(qū)動。在該串聯(lián)混合動力模式中，發(fā)電系統(tǒng)及時對電量進行補充，直接帶動第二電機3驅(qū)動。另外，在中速狀態(tài)下該串聯(lián)混合動力模式時發(fā)動機處于最佳燃油工作狀態(tài)，節(jié)油效果明顯。此外，第二電機工作方式與純電動模式時相同，可進行兩檔驅(qū)動行駛，使得第二電機的效果得到提高。

如圖8所示，為發(fā)動機直接驅(qū)動模式的動力傳遞圖。在圖8中，當(dāng)汽車駛?cè)敫咚俾分螅囁龠_到較高狀態(tài)，此時第二離合器11和第三離合器12同時閉合，第一離合器5斷開，第一動力直接從發(fā)動機1經(jīng)過第三齒輪組傳遞至主減速齒輪10直至車輪，此時，第二齒輪組會空轉(zhuǎn)，但由于單向超越離合器4處于脫開狀態(tài)，因此第一動力不會傳遞至第二電機3。在該狀態(tài)下，汽車幾乎為定速行駛，發(fā)動機處于最高效率狀態(tài)。此外，汽車行駛過程中多余的能量可以由第一電機進行能量吸收，當(dāng)遇到上坡等工況時，第一電機也可以進行動力輔助，提升系統(tǒng)的動力性。

本發(fā)明全部采用平行軸傳動，結(jié)構(gòu)簡單，零部件較少，傳動效率較高，且易于集成一體化；此外，本發(fā)明使用僅包括第一齒輪組、第二齒輪組、單向超越離合器和第一離合器的兩檔變速器，控制簡單，實現(xiàn)了使用較少的部件對整車的兩檔控制；另外，本發(fā)明使用發(fā)動機、第一電機和第二電機進行驅(qū)動，實現(xiàn)了純電動模式、串聯(lián)混合動力模式和發(fā)動機直接驅(qū)動模式，實現(xiàn)了中低速采用純電動和串聯(lián)混合動力驅(qū)動模式，高速采用發(fā)動機直接驅(qū)動模式的功能，在降低了對電機電池容量要求的同時，提高了電池續(xù)航能力，且當(dāng)?shù)谝浑姍C和第二電機出現(xiàn)故障時，發(fā)動機同樣能夠保證汽車行駛，增加了汽車的動力性。

依據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種汽車，該汽車包括以上的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾， 這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。