本實用新型涉及的是一種混合動力汽車領域的技術，具體是一種油電混合動力驅動系統(tǒng)。

背景技術：

混合動力汽車(HEV)因其不受動力電池續(xù)航里程限制，同時具有較好的節(jié)能減排效果受到眾多汽車企業(yè)的重視。目前的混合動力汽車沒有一種相對固定的驅動系統(tǒng)構型，行業(yè)內基本將混合動力汽車驅動系統(tǒng)分為串聯(lián)型、并聯(lián)型和混聯(lián)型。串聯(lián)型混合動力顯著特點是發(fā)動機始終工作在最優(yōu)工況點，節(jié)能減排效果好，串聯(lián)混合動力系統(tǒng)必須有兩個或兩個以上的電機，例如上汽集團的插電式混合動力汽車榮威e550采用雙電機串并聯(lián)構型，可以實現(xiàn)串聯(lián)混合動力模式；并聯(lián)型混合動力的顯著特點是易于利用傳統(tǒng)成熟的變速器技術，成本及整車性能較好，并聯(lián)型混合動力系統(tǒng)至少需要一個電機，例如大眾集團開發(fā)的DQ400E混合動力變速器，集成一個電機于發(fā)動機和變速器之間，可以實現(xiàn)并聯(lián)混合動力模式；混聯(lián)式混合動力的顯著特點是節(jié)能減排效果好，尤其是以豐田THS混合動力系統(tǒng)為代表的雙電機功率分流式電子無級變速器系統(tǒng)，具有優(yōu)秀的節(jié)能減排效果，但電機和電機控制單元的成本較高。

隨著混合動力汽車產量的不斷升高，節(jié)能減排效果好，同時兼具較好的整車性能的混聯(lián)式混合動力汽車將是未來發(fā)展的方向，混聯(lián)式混合動力汽車有些兼具串并聯(lián)系統(tǒng)增程式的優(yōu)點，有些具有電子無級變速功能，使發(fā)動機始終工作在高效點。但是缺少既可以實現(xiàn)串并聯(lián)增程模式，又具有高效電子無級變速功能的混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型針對現(xiàn)有技術無法同時發(fā)電和驅動工作、不能實現(xiàn)串聯(lián)增程式混合動力驅動模式以及整體能量轉化效率不高的缺陷，提出一種油電混合動力驅動系統(tǒng)，提供多種驅動模式，可以實現(xiàn)行車充電、混合動力模式電機助力、駐車充電、制動能量回收、純電動行駛、純電動模式倒車、混合動力模式倒車等全部混合動力汽車功能。

本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

本實用新型包括：發(fā)動機、第一電機、第二電機、行星齒輪系、離合器、換擋器、中間軸以及輸出軸，其中：第一電機通過行星齒輪系與發(fā)動機相連，中間軸一端通過該行星齒輪系與發(fā)動機相連，其另一端與第二電機相連，中間軸和輸出軸平行設置，中間軸依次設有一擋主動齒輪和二擋主動齒輪，一擋主動齒輪和二擋主動齒輪之間設有換擋器，輸出軸依次設有與一擋主動齒輪相嚙合的一擋從動齒輪和與二擋主動齒輪相嚙合的二擋從動齒輪，一擋從動齒輪和二擋從動齒輪之間設有輸出齒輪，第一電機和第二電機均為電動發(fā)電機。

所述的行星齒輪系為單排單級行星齒輪系，發(fā)動機與行星齒輪系中太陽輪相連，第一電機與行星齒輪系中內齒圈相連，中間軸與行星齒輪系中行星架通過多片摩擦式離合器相連。

所述的行星架連有多片摩擦式制動器。

所述的行星齒輪系為單排雙級行星齒輪系，發(fā)動機與行星齒輪系中太陽輪相連，第一電機與行星齒輪系中行星架相連，中間軸與行星齒輪系中內齒圈通過多片摩擦式離合器相連。

所述的內齒圈連有多片摩擦式制動器。

所述的第二電機的軸的端部設有電機齒輪，中間軸的與第二電機相連端設有中間軸齒輪，中間軸齒輪和電機齒輪通過中間齒輪相連。

所述的多片摩擦式制動器為電子制動器或電液控制的濕式制動器。

所述的多片摩擦式離合器為電子離合器或電液控制的濕式離合器。

所述的換擋器由執(zhí)行機構和結合元件構成，可以為電液式或機電式同步器。

所述的換擋器由執(zhí)行機構和結合元件構成，可以為機電式齒形離合器。

技術效果

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有多種驅動模式，尤其具有系統(tǒng)效率最高的兩個擋位的串聯(lián)混合動力驅動模式，具有低速和高速工況下的電子無級變速混合動力驅動模式，可以實現(xiàn)行車充電、混合動力模式電機助力、駐車充電、制動能量回收、純電動行駛、純電動模式倒車、混合動力模式倒車等全部混合動力汽車功能。僅含兩個離合器和一個換擋器，純電動模式和串聯(lián)式混合動力模式下，只有一個摩擦元件存在帶排轉矩；電子無級變速混合動力模式下，沒有任何摩擦元件存在帶排轉矩，結構簡單，系統(tǒng)整體效率高，傳動性能優(yōu)越。

附圖說明

圖1為實施例1的系統(tǒng)結構示意圖；

圖2為實施例2的系統(tǒng)結構示意圖；

圖3為實施例3的系統(tǒng)結構示意圖；

圖中：1發(fā)動機、2太陽輪、3行星架、4第一電機、5多片摩擦式制動器、6多片摩擦式離合器、7第二電機、8一擋主動齒輪、9換擋器、10二擋主動齒輪、11中間軸、12一擋從動齒輪、13二擋從動齒輪、14輸出齒輪、15輸出軸、16變速器殼體、17行星輪、18內齒圈、19電機齒輪、20中間齒輪、21中間軸齒輪、22外行星輪、23內行星輪。

具體實施方式

實施例1

如圖1所示，本實施例包括：發(fā)動機1、第一電機4、第二電機7、中間軸11以及輸出軸15，其中：第一電機4通過行星齒輪系與發(fā)動機1相連，中間軸11一端通過該行星齒輪系與發(fā)動機1相連，另一端與第二電機7相連，中間軸11和輸出軸15平行設置。

所述的中間軸11由左向右依次設有一擋主動齒輪8和二擋主動齒輪10，一擋主動齒輪8和二擋主動齒輪10之間設有換擋器9。輸出軸15依次設有與一擋主動齒輪8相嚙合的一擋從動齒輪12和與二擋主動齒輪10相嚙合的二擋從動齒輪13，一擋從動齒輪12和二擋從動齒輪13之間設有輸出齒輪14。第一電機4和第二電機7均為電動發(fā)電機，既可以作為驅動的電動機又可以作為發(fā)電機。

所述的行星齒輪系為單排單級行星齒輪系，發(fā)動機1與行星齒輪系中太陽輪2相連，第一電機4與行星齒輪系中內齒圈18相連，中間軸11與行星齒輪系中行星架3通過多片摩擦式離合器6相連，行星架3連接于行星輪17。太陽輪2固定于發(fā)動機1的輸出軸15軸端。第一電機4的轉子直接與內齒圈18相連，內齒圈18為第一電機4提供動力。

所述的第二電機7的轉子直接與中間軸11同軸相連。

所述的行星架3連有多片摩擦式制動器5。多片摩擦式制動器5一端與行星架3相連，另一端固定于變速器殼體16。

所述的多片摩擦式制動器5為電子制動器或電液控制的濕式制動器。

所述的多片摩擦式離合器6為電子離合器或電液控制的濕式離合器。

所述的換擋器9為同步器或齒形離合器。

在純電動模式下，發(fā)動機1關閉，多片摩擦式制動器5和多片摩擦式離合器6都處于分離狀態(tài)，第一電機4不工作，第二電機7獨立驅動。換擋器9處于左側位置，則系統(tǒng)處于純電動一擋；換擋器9處于右側位置時，則系統(tǒng)處于純電動二擋。此時，第二電機7的能源完全由車輛的動力電池或超級電容提供。

在串聯(lián)混合動力模式下，發(fā)動機1工作，多片摩擦式制動器5接合，多片摩擦式離合器6分離。行星齒輪系中，由于多片摩擦式制動器5接合，行星架3鎖死，連接太陽輪2的發(fā)動機1與連接內齒圈18的第一電機4形成固定傳動比傳動，此時，第一電機4處于發(fā)電模式即作為發(fā)電機。同時，第二電機7獨立驅動整個系統(tǒng)，第二電機7的電力直接來源于第一電機4。第一電機4產生的電能還可以儲存于動力電池或超級電容中。

電子無極變速混合動力模式下，發(fā)動機1工作，多片摩擦式制動器5分離，多片摩擦式離合器6接合，發(fā)動機1驅動太陽輪2，第一電機4驅動內齒圈18。發(fā)動機1和第一電機4共同驅動行星架3輸出扭矩，發(fā)動機1和第一電機4共同驅動整個系統(tǒng)。當?shù)诙姍C7作為驅動電機時，則整個系統(tǒng)具有三個驅動元件。當動力電池或超級電容能荷電狀態(tài)低于閥值，或者車輛動力性需求低時，第二電機7作為發(fā)電機，產生的電能儲存于動力電池或超級電容中。換擋器9處于左側位置時，為低速模式；換擋器9處于右側位置時為高速模式。

駐車充電模式下，發(fā)動機1工作，多片摩擦式制動器5結合離合器分離，此時行星架3鎖死，發(fā)動機1通過太陽輪2驅動第一電機4，此時第一電機4作為發(fā)電機，將電能儲存于車輛動力電池或超級電容中。

與現(xiàn)有技術相比，本裝置具有系統(tǒng)效率最高的兩個擋位的串聯(lián)混合動力驅動模式，具有低速和高速工況下的電子無級變速混合動力驅動模式，可以實現(xiàn)行車充電、混合動力模式電機助力、駐車充電、制動能量回收、純電動行駛、純電動模式倒車、混合動力模式倒車等全部混合動力汽車功能。僅含兩個離合器和一個換擋器，純電動模式和串聯(lián)式混合動力模式下，只有一個摩擦元件存在帶排扭矩；電子無級變速混合動力模式下，沒有任何摩擦元件存在帶排扭矩，結構簡單，系統(tǒng)整體效率高，傳動性能優(yōu)越。

實施例2

如圖2所示，本實施例包括：發(fā)動機1、第一電機4、第二電機7、中間軸11以及輸出軸15，其中：第一電機4通過行星齒輪系與發(fā)動機1相連，中間軸11一端通過該行星齒輪系與發(fā)動機1相連，另一端與第二電機7相連，中間軸11和輸出軸15平行設置。

所述的中間軸11由左向右依次設有一擋主動齒輪8和二擋主動齒輪10，一擋主動齒輪8和二擋主動齒輪10之間設有換擋器9。輸出軸15依次設有與一擋主動齒輪8相嚙合的一擋從動齒輪12和與二擋主動齒輪10相嚙合的二擋從動齒輪13，二擋從動齒輪13右側設有輸出齒輪14。第一電機4和第二電機7均為電動發(fā)電機，既可以作為驅動的電動機又可以作為發(fā)電機。

本實施例與實施例1相比的不同之處在于：所述的第二電機7的軸的端部設有電機齒輪19，中間軸11的軸端設有中間軸齒輪21，中間軸齒輪21和電機齒輪19通過中間齒輪20相連。第二電機7、中間軸11以及輸出軸15為平行布置。所述輸出齒輪14設置在輸出軸15軸端。

與實施例1相比，本實施例進一步的技術效果在于，使得該混合動力驅動裝置軸向尺寸更加緊湊，同時可以放大第二電機7至輸出軸15的傳動比，可以選擇性能更優(yōu)的第二電機，提高系統(tǒng)動力性能。

實施例3

如圖3所示，本實施例包括：發(fā)動機1、第一電機4、第二電機7、中間軸11以及輸出軸15，其中：第一電機4通過行星齒輪系與發(fā)動機1相連，中間軸11一端通過該行星齒輪系與發(fā)動機1相連，另一端與第二電機7相連，中間軸11和輸出軸15平行設置。

所述的中間軸11由左向右依次設有一擋主動齒輪8和二擋主動齒輪10，一擋主動齒輪8和二擋主動齒輪10之間設有換擋器9。輸出軸15依次設有與一擋主動齒輪8相嚙合的一擋從動齒輪12和與二擋主動齒輪10相嚙合的二擋從動齒輪13，一擋從動齒輪12和二擋從動齒輪13之間設有輸出齒輪14。第一電機4和第二電機7均為電動發(fā)電機，既可以作為驅動的電動機又可以作為發(fā)電機。

本實施例與實施例1相比的不同之處在于：所述的行星齒輪系為單排雙級行星齒輪系，發(fā)動機1與行星齒輪系中太陽輪2相連，第一電機4與行星齒輪系中行星架3相連，中間軸11與行星齒輪系中內齒圈18通過多片摩擦式離合器6相連。行星齒輪系中包括兩級行星齒輪即外行星輪22和內行星輪23，外行星輪22和內行星輪23都于行星架3相連。所述的內齒圈18連有多片摩擦式制動器5。

與實施例1相比，本實施例進一步的技術效果在于：發(fā)動機1連接于單排雙級行星齒輪系中的齒圈，發(fā)動機1與行星齒輪系中太陽輪2相連，第一電機4與行星齒輪系中行星架3相連，在維持太陽輪2和內齒圈18的齒數(shù)不變的前提下，減小了發(fā)動機1到內齒圈18的傳動比，由此降低了發(fā)動機1和第一電機4的轉速，更有利于發(fā)動機1的燃油經濟性。

上述具體實施可由本領域技術人員在不背離本發(fā)明原理和宗旨的前提下以不同的方式對其進行局部調整，本發(fā)明的保護范圍以權利要求書為準且不由上述具體實施所限，在其范圍內的各個實現(xiàn)方案均受本發(fā)明之約束。