CN209008381U - 混合动力驱动系统及车辆 - 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系统及车辆，该混合动力驱动系统包括发动机、第一电机、第二电机、连接断开单元、发动机输出轴、动力输出轴、发动机驱动主动齿轮、发动机驱动从动齿轮及差速器，所述差速器上设置有差速器齿轮，所述动力输出轴上固定连接有与所述差速器齿轮啮合的输出齿轮；所述连接断开单元选择性地接合或断开所述发动机驱动从动齿轮与所述输出齿轮。本实用新型的混合动力驱动系统及车辆，第二电机连接动力输出轴，使得第二电机到车轮的动力传递为独立路线，第二电机到车轮的动力传递的速比固定，该系统在纯电动模式(纯电驱动工况)运行时可保持较高效率，无需换挡，平顺性好。

Description

混合动力驱动系统及车辆

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系统及车辆。

背景技术

混合动力驱动系统可以通过多种方式改进车辆燃料经济性。例如，发动机可以在怠速、减速或制动期间关闭，采用纯电驱动模式行驶，以消除由于发动机阻力导致的效率损失。另外，通过再生制动产生或由电机在发动机运行期间发电存储在动力电池中的能量，可在纯电驱动模式下被利用，或在混合驱动模式下补充发动机的转矩或功率。

混合动力车辆能够接合至少两种不同的动力来进行驱动，目前大部分混合动力车辆都是采用油电混合动力驱动系统，该混合动力驱动系统包括从燃油得到动力的发动机和由电力驱动的电动机。为了最大程度上改善发动机的燃烧效率，很多汽车厂商开发的混合动力驱动系统都采用了双电机结构，即除第二电机外，还增加了一个第一电机。由于同时存在发动机、第一电机和第二电机，三者之间的连接和控制将直接影响混合动力车辆的性能。

申请号为CN200910199960.4的中国专利申请公开了一种车用离合器动力藕合同步器换挡混合动力驱动系统，该技术能够实现各混合动力源与车轮之间连接及断开的切换，实现混合动力驱动系统工作模式及挡位的变换。

该技术采用同步器和两个离合器组合换挡，第一离合器连接或断开发动机的动力传输到传动装置，第二离合器连接或断开电机的动力传输到传动装置。以纯电行驶换挡为例，挡位从一挡切换到二挡的过程，第二离合器先断开，同步器与第一主动齿轮断开，随后与第二主动齿轮接合，随后第二离合器的接合，完成换挡。这一过程中，传递到轮端的动力会出现短暂的中断，并且，由于同步器换挡的特性，换挡过程中有一定顿挫，换挡平顺性较差，不能满足用户对平顺性动力性的要求。

此外，该混合动力驱动系统的轴、齿轮数目较多，结构较复杂，增加了系统的成本。该混合动力驱动系统的发动机、集成启动第一电机及主第二电机同轴布置，因受到发动机相配合面地制约而不能将第一电机的外径设置较大，因此为了获得必要的转矩、输出，该混合动力驱动系统就需要增大轴向尺寸，为此将导致系统轴向变长，系统的搭载性差。另外，该技术采用两个离合器，离合器的成本较高，故障率高，导致该系统的成本增加，可靠性降低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术中采用同步器和两个离合器组合换挡，使得换挡过程中会有一定顿挫并出现短暂动力中断的问题，提供一种混合动力驱动系统及车辆。

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系统，包括发动机、第一电机、第二电机、连接断开单元、发动机输出轴、动力输出轴、发动机驱动主动齿轮、发动机驱动从动齿轮及差速器，所述差速器上设置有差速器齿轮，所述动力输出轴上固定连接有与所述差速器齿轮啮合的输出齿轮；

所述发动机驱动主动齿轮设置在所述发动机输出轴上，所述发动机驱动从动齿轮设置在所述动力输出轴上，所述发动机驱动主动齿轮与发动机驱动从动齿轮啮合；

所述发动机输出轴的一端连接所述发动机，所述第一电机连接所述发动机输出轴，所述第二电机连接所述动力输出轴；

所述连接断开单元布置在所述动力输出轴上，所述连接断开单元选择性地接合或断开所述发动机驱动从动齿轮与所述输出齿轮。

可选地，所述发动机与所述第一电机平行间隔布置，所述第一电机与第二电机同轴布置或平行间隔布置。

可选地，所述发动机与所述第一电机同轴布置，所述第一电机与第二电机同轴布置或平行间隔布置。

可选地，所述发动机驱动主动齿轮固定在所述发动机输出轴上，所述发动机驱动从动齿轮空套在所述动力输出轴上；

所述连接断开单元的主动端连接在所述发动机驱动从动齿轮上，所述连接断开单元的从动端连接在所述动力输出轴上，所述连接断开单元选择性地接合或断开所述发动机驱动从动齿轮与所述动力输出轴，以实现选择性地接合或断开所述发动机驱动从动齿轮和输出齿轮。

可选地，所述混合动力驱动系统还包括第一电机轴、第二电机轴、发电齿轮及连接于所述第二电机与所述动力输出轴之间的第二电机传动齿轮机构；

所述第二电机传动齿轮机构包括固定在所述第二电机轴上的第二电机驱动主动齿轮、空套在所述发动机输出轴上且与所述第二电机驱动主动齿轮啮合的惰轮以及固定在所述动力输出轴上且与所述惰轮啮合的第二电机驱动从动齿轮；

所述第一电机轴的一端连接所述第一电机，所述第二电机轴的一端连接所述第二电机，所述第一电机轴与所述发动机输出轴平行间隔布置，所述第二电机轴空套在所述第一电机轴的外周上；

所述发电齿轮固定在所述第一电机轴上并与所述发动机驱动主动齿轮啮合。

可选地，所述混合动力驱动系统还包括第一电机轴、第二电机轴、发电齿轮及连接于所述第二电机与所述动力输出轴之间的第二电机传动齿轮机构；

所述第二电机传动齿轮机构包括固定在所述第二电机轴上的第二电机驱动主动齿轮以及固定在所述动力输出轴上且与所述第二电机驱动主动齿轮啮合的第二电机驱动从动齿轮；

所述第一电机轴的一端连接所述第一电机，所述第二电机轴的一端连接所述第二电机，所述第一电机轴与所述发动机输出轴平行间隔布置，所述第二电机轴空套在所述发动机输出轴的外周上；

所述发电齿轮固定在所述第一电机轴上并与所述发动机驱动主动齿轮啮合。

可选地，所述混合动力驱动系统还包括第一电机轴及发电齿轮；

所述第一电机轴的一端连接所述第一电机，所述第二电机连接在所述动力输出轴远离所述发动机的一端，所述发动机输出轴、第一电机轴及第二电机轴相互平行间隔布置；

所述发电齿轮固定在所述第一电机轴上并与所述发动机驱动主动齿轮啮合。

可选地，所述发动机驱动主动齿轮固定在所述发动机输出轴上，所述发动机驱动从动齿轮固定在所述动力输出轴上；

所述连接断开单元位于所述发动机驱动从动齿轮与所述输出齿轮之间。

可选地，所述混合动力驱动系统还包括第一电机轴、第二电机轴、发电齿轮及连接于所述第二电机与所述动力输出轴之间的第二电机传动齿轮机构；

所述第二电机传动齿轮机构包括固定在所述第二电机轴上的第二电机驱动主动齿轮以及固定在所述动力输出轴上且与所述第二电机驱动主动齿轮啮合的第二电机驱动从动齿轮；

所述第一电机轴的一端连接所述第一电机，所述第二电机轴的一端连接所述第二电机，所述第一电机轴与所述发动机输出轴平行间隔布置，所述第二电机轴空套在所述第一电机轴的外周上；

所述发电齿轮固定在所述第一电机轴上并与所述发动机驱动主动齿轮啮合。

可选地，所述混合动力驱动系统还包括第一电机轴、第二电机轴及连接于所述第二电机与所述动力输出轴之间的第二电机传动齿轮机构；

所述第二电机传动齿轮机构包括固定在所述第二电机轴上的第二电机驱动主动齿轮以及固定在所述动力输出轴上且与所述第二电机驱动主动齿轮啮合的第二电机驱动从动齿轮；

所述第一电机轴空套在所述发动机输出轴的外周上，所述第一电机轴的一端连接所述第一电机的转子组件，所述第一电机轴的另一端连接所述发动机驱动主动齿轮，所述第二电机轴的一端连接所述第二电机，所述第一电机轴与所述发动机输出轴平行间隔布置，所述第二电机轴与所述第一电机轴同轴且相互间隔布置。

可选地，所述混合动力驱动系统还包括第一电机轴、第二电机轴、发电齿轮及连接于所述第二电机与所述动力输出轴之间的第二电机传动齿轮机构；

所述第二电机传动齿轮机构包括固定在所述第二电机轴上的第二电机驱动主动齿轮以及固定在所述动力输出轴上且与所述第二电机驱动主动齿轮啮合的第二电机驱动从动齿轮；

所述第二电机轴的一端连接所述第二电机，所述第一电机轴与所述发动机输出轴平行间隔布置，所述第二电机轴与所述发动机输出轴同轴且相互间隔布置；

所述发电齿轮固定在所述第一电机轴上并与所述发动机驱动主动齿轮啮合。

可选地，所述混合动力驱动系统还包括第二电机轴及连接于所述第二电机与所述动力输出轴之间的第二电机传动齿轮机构；

所述第二电机传动齿轮机构包括固定在所述第二电机轴上的第二电机驱动主动齿轮以及固定在所述动力输出轴上且与所述第二电机驱动主动齿轮啮合的第二电机驱动从动齿轮；

所述第一电机连接在所述发动机输出轴远离所述发动机的一端，所述第二电机轴的一端连接所述第二电机，所述第二电机轴空套在所述发动机输出轴上。

可选地，所述混合动力驱动系统还包括第一电机轴、发电齿轮及中间齿轮，所述中间齿轮固定在所述发动机输出轴上，所述发电齿轮固定在所述第一电机轴上并与所述中间齿轮啮合；

所述第二电机连接在所述动力输出轴远离所述发动机的一端，所述第一电机轴空套在所述动力输出轴上，所述第一电机轴的一端连接所述第一电机。

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系统。

本实用新型实施例的混合动力驱动系统及车辆，第二电机连接动力输出轴，使得第二电机到车轮的动力传递为独立路线，第二电机到车轮的动力传递的速比固定，该系统在纯电动模式(纯电驱动工况)运行时可保持较高效率，无需换挡，平顺性好。此外，发动机驱动及第二电机驱动时都只有一个挡位，避免多挡设计时存在的换挡动力缺失及换挡顿挫等问题。该系统采用了一个布置在动力输出轴上的连接断开单元来接合或断开发动机驱动从动齿轮与输出齿轮，以此控制发动机到车轮端的动力介入，可实现第二电机单独驱动和第二电机与发动机并联驱动的模式切换，实现更多驱动模式。采用一个连接断开单元一方面便于控制，另一方面节约成本，减小系统故障率，提高系统可靠性。

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系统的结构简图；

图2是本实用新型第二实施例提供的混合动力驱动系统的结构简图；

图3是本实用新型第三实施例提供的混合动力驱动系统的结构简图；

图4是本实用新型第四实施例提供的混合动力驱动系统的结构简图；

图5是本实用新型第五实施例提供的混合动力驱动系统的结构简图；

图6是本实用新型第六实施例提供的混合动力驱动系统的结构简图；

图7是本实用新型第七实施例提供的混合动力驱动系统的结构简图；

图8是本实用新型第八实施例提供的混合动力驱动系统的结构简图。

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、连接断开单元；5、发动机输出轴；6、动力输出轴；7、第一电机轴；8、第二电机轴；9、差速器；10、差速器齿轮；11、输出齿轮；12、飞轮减震器；13、扭矩限制器；14、发动机驱动主动齿轮；15、发动机驱动从动齿轮；16、第二电机驱动主动齿轮；17、第二电机驱动从动齿轮；18、惰轮；19、发电齿轮；20、中间齿轮。

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系统，包括发动机、第一电机、第二电机、连接断开单元、发动机输出轴、动力输出轴、发动机驱动主动齿轮、发动机驱动从动齿轮及差速器，所述差速器上设置有差速器齿轮，所述动力输出轴上固定连接有与所述差速器齿轮啮合的输出齿轮。

所述发动机驱动主动齿轮设置在所述发动机输出轴上，所述发动机驱动从动齿轮设置在所述动力输出轴上，所述发动机驱动主动齿轮与发动机驱动从动齿轮啮合。

所述发动机输出轴的一端连接所述发动机，所述第一电机连接所述发动机输出轴，所述第二电机连接所述动力输出轴。

所述连接断开单元布置在所述动力输出轴上，所述连接断开单元选择性地接合或断开所述发动机驱动从动齿轮与所述输出齿轮。

一些实施例中，所述连接断开单元为离合器，例如湿式多片离合器。采用湿式多片离合器，相较于干式离合器更加可靠。第一电机与第二电机的冷却方式采用油冷，连接断开单元、第一电机及第二电机的冷却可以共用一套液压系统，节约了系统成本，提高了两个电机的冷却效率。

一些实施例中，所述连接断开单元可以是单向离合器、干式摩擦片离合器或其具有类似功能的元件。

一些实施例中，所述发动机与所述第一电机同轴布置，所述第一电机与第二电机平行间隔布置。

一些实施例中，所述发动机与所述第一电机同轴布置，所述第一电机与第二电机同轴布置。即发动机、第一电机及第二电机三者同轴布置。

还有一些实施例中，所述发动机与所述第一电机平行间隔布置，所述第一电机与第二电机同轴布置。

在所述第一电机与第二电机同轴布置的情况下，一些实施例中，所述混合动力系统还包括第一电机轴及第二电机轴，所述第一电机轴的一端连接所述第一电机，所述第一电机轴与第二电机轴相互空套布置。

所述第一电机轴与第二电机轴相互空套布置。分两种情况，一是，所述第二电机轴空套在第一电机轴上，即所述第二电机轴为空心轴。二是，所述第一电机轴空套在第二电机轴上，即所述第一电机轴为空心轴。

还有一些实施例中，所述第一电机轴与第二电机轴同轴，但是在其轴向上相互间隔。

还有一些实施例中，所述第一电机轴空套在所述发动机输出轴的外周上，所述第一电机轴的一端连接所述第一电机的转子组件，所述第一电机轴的另一端连接所述发动机驱动齿轮组。

一些实施例中，所述第一电机、所述第二电机及所述发动机均不在同一轴线上。此时，由于第一电机轴与发动机输出轴平行间隔布置，第二电机轴与发动机输出轴平行间隔布置，因此消除了与发动机相配合的配合面的制约，在同样的布置空间条件下，能够增大第一电机和第二电机的外径。由此，无需为了获得第一电机的转矩、输出而增长第一电机轴的轴长，由此能够通过缩短轴向长度来提高搭载性。

还有一些实施例中，所述第一电机连接在所述发动机输出轴远离所述发动机的一端。即，所述第一电机直接与所述发动机输出轴连接。

还有一些实施例中，所述第二电机连接在所述动力输出轴远离所述发动机的一端。即，所述第二电机直接与所述动力输出轴连接。

一些实施例中，所述发动机输出轴与所述发动机的曲轴之间可以设置单质量飞轮、双质量飞轮或减震器。减震器例如可以是飞轮减震器。

一些实施例中，所述发动机输出轴上设置有扭矩限制器。

一些实施例中，所述动力输出轴上设置有扭矩限制器。

一些实施例中，所述第一电机轴上设置有扭矩限制器。

一些实施例中，所述发动机驱动主动齿轮固定在所述发动机输出轴上，所述发动机驱动从动齿轮空套在所述动力输出轴上。所述连接断开单元的主动端连接在所述发动机驱动从动齿轮上，所述连接断开单元的从动端连接在所述动力输出轴上，所述连接断开单元选择性地接合或断开所述发动机驱动从动齿轮与所述动力输出轴，以实现选择性地接合或断开所述发动机驱动从动齿轮和输出齿轮。

一些实施例中，所述发动机驱动主动齿轮固定在所述发动机输出轴上，所述发动机驱动从动齿轮固定在所述动力输出轴上。所述连接断开单元位于所述发动机驱动从动齿轮与所述输出齿轮之间。

一些实施例中，所述第一电机轴空套在所述发动机输出轴的外周上，所述第一电机轴的一端连接所述第一电机的转子组件，所述第一电机轴的另一端连接所述发动机驱动主动齿轮。

还有一些实施例中，所述第一电机轴与所述发动机输出轴平行间隔布置，所述第一电机轴上固定设置有与所述发动机驱动主动齿轮啮合的发电齿轮。

本实用新型实施例的混合动力驱动系统及车辆，第二电机连接动力输出轴，使得第二电机到车轮的动力传递为独立路线，第二电机到车轮的动力传递的速比固定，该系统在纯电动模式(纯电驱动工况)运行时可保持较高效率，无需换挡，平顺性好。此外，发动机驱动及第二电机驱动时都只有一个挡位，避免多挡设计时存在的换挡动力缺失及换挡顿挫等问题。该系统采用了一个布置在动力输出轴上的连接断开单元来接合或断开发动机驱动从动齿轮与输出齿轮，以此控制发动机到车轮端的动力介入，可实现第二电机单独驱动和第二电机与发动机并联驱动的模式切换，实现更多驱动模式。采用一个连接断开单元一方面便于控制，另一方面节约成本，减小系统故障率，提高系统可靠性。

以下结合图1至图8详细说明本实用新型实施例提供的混合动力驱动系统。

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系统，包括发动机1、第一电机2、第二电机3、连接断开单元4、发动机输出轴5、动力输出轴6、第一电机轴7、第二电机轴8、发动机驱动主动齿轮14、发动机驱动从动齿轮15、第二电机传动齿轮机构及差速器9，所述差速器9上设置有差速器齿轮10，所述动力输出轴6上固定连接有与所述差速器齿轮10啮合的输出齿轮11，所述发动机输出轴5的一端连接所述发动机1。

所述发动机1与所述第一电机2平行间隔布置，所述第一电机2与第二电机3同轴布置。

所述发动机驱动主动齿轮14固定在所述发动机输出轴5上，所述发动机驱动从动齿轮15空套在所述动力输出轴6上。

所述连接断开单元4的主动端连接在所述发动机驱动从动齿轮15上，所述连接断开单元4的从动端连接在所述动力输出轴6上，所述连接断开单元4选择性地接合或断开所述发动机驱动从动齿轮15与所述动力输出轴6，以实现选择性地接合或断开所述发动机驱动从动齿轮15和输出齿轮11。

所述第二电机传动齿轮机构连接于所述第二电机3与所述动力输出轴6之间。所述第二电机传动齿轮机构包括固定在所述第二电机轴8上的第二电机驱动主动齿轮16、空套在所述发动机输出轴5上且与所述第二电机驱动主动齿轮16啮合的惰轮18以及固定在所述动力输出轴6上且与所述惰轮18啮合的第二电机驱动从动齿轮17。

所述第一电机轴7的一端连接所述第一电机2，所述第二电机轴8的一端连接所述第二电机3，所述第一电机轴7与所述发动机输出轴5平行间隔布置，所述第二电机轴8空套在所述第一电机轴7的外周上，即所述第二电机轴8为空心轴。

所述发电齿轮19固定在所述第一电机轴上7并与所述发动机驱动主动齿轮14啮合，以此将所述第一电机2连接所述发动机输出轴5。

如图1所示，所述发电齿轮19、第二电机驱动主动齿轮16、第二电机3及第一电机2沿所述第一电机轴7的轴线向远离所述发动机1的方向依次排布，所述输出齿轮11、发动机驱动从动齿轮15、连接断开单元4及第二电机驱动从动齿轮17沿所述动力输出轴6的轴线向远离所述发动机1的方向依次排布。

本实用新型第一实施例的混合动力驱动系统，发动机1或第二电机3参与驱动时均仅有一个挡位选择，避免多挡设计时的换挡动力缺失及换挡顿挫而影响驾驶体验。将发动机1经由发动机驱动主动齿轮14及发电齿轮19与第一电机2连接，因而能够自由地设定发动机1与第一电机2的速比，使发动机1与第一电机2用作第一电机2时的高效率区域匹配，能够实现发电效率的提高。

此外，由于第一电机2和第二电机3配置于同一轴线上，因而能够使侧面的结构减小，集成度高，提高搭载性。

另外，通过在所述动力输出轴6上布置所述连接断开单元4(例如离合器)，并通过所述连接断开单元4的选择性地接合或断开所述发动机驱动从动齿轮15与所述输出齿轮11的动力连接，控制发动机1到车轮端的动力介入，可实现第二电机3单独驱动和第二电机3与发动机1并联驱动的模式切换，实现更多驱动模式。

第一实施例的混合动力驱动系统，通过连接断开单元4选择性地接合或断开，可实现以下多种工作模式：驻车发电模式、纯电动模式、串联驱动模式、并联驱动模式、制动减速能量回收模式、空挡驻车模式、急加速模式、发动机驱动模式及车辆倒车模式等。具体如下：

1)驻车发电模式

在所述混合动力驱动系统所应用的车辆处于驻车发电模式时，所述第一电机2在汽车停止时利用所述发动机1输出的动力对混合动力汽车的电池组进行充电，该模式下控制所述连接断开单元4断开，车辆整车控制器控制第一电机2首先进入启动模式，对所述发动机1进行点火工作，然后所述第一电机2进入发电工作模式，对电池组进行充电，所述第二电机3不工作。整车控制器发现电池电量过低时，例如长时间停车且空调处于工作状态下，有必要进入停车充电模式。

2)纯电动模式

在所述混合动力驱动系统所应用的车辆处于纯电动模式时，所述混合动力驱动系统利用所述第二电机3输出的动力驱动汽车行驶，该模式下控制所述第二电机3进行动力输出，所述发动机1及第一电机2停止工作。具体地，在车辆需求功率低于第二电机3所能提供的驱动功率，且电池组电量足够时，第二电机3单独驱动车辆，电池组为第二电机3提供电能，所述混合动力驱动系统将第二电机3输出的动力向车轮输出。

3)串联驱动模式

在所述混合动力驱动系统所应用的车辆处于串联驱动模式时，混合动力驱动系统利用所述发动机1输出的动力对混合动力汽车的电池组进行充电、利用所述第二电机3输出的动力驱动汽车行驶。该模式下控制所述发动机1进行驱动所述第一电机2进行发电工作，第二电机3进行动力输出工作。在车辆长时间低速行驶(如拥堵路况下)，连接断开单元4由于机械速比和所述发动机1最低工作转速的限制无法结合时，所述第二电机3驱动车辆，所述第一电机2进入发电模式，所述第二电机3需要的电能由所述第一电机2提供，不足或多余部分由电池组提供或吸收，所述混合动力驱动系统将第二电机3的动力向车轮输出。

4)并联驱动模式

在所述混合动力驱动系统所应用的车辆处于并联驱动模式时，混合动力驱动系统利用所述发动机1及第二电机3输出的动力驱动汽车行驶，同时利用第一电机2进行发电对混合动力汽车的电池组进行充电。该模式下控制所述发动机1及第二电机3进行动力输出工作，所述第一电机2进行发电工作，并控制第二电机3或第一电机2，控制所述连接断开单元4结合。此工况下发动机1的功率部分与第二电机3一起直接参与驱动，其余部分由第一电机2发电后给电池充电。在特定工况下，例如长距离爬坡工况，且电池因功率或能量受限不足以提供第二电机3所需功率，或主第二电机3提供的扭矩不足以单独驱动车辆克服阻力，才需要由整车控制器控制混合动力驱动系统进入该工作模式。

5)制动减速能量回收模式

在所述混合动力驱动系统所应用的车辆处于制动减速能量回收模式时，根据连接断开单元4的接合状态、制动功率需求、发电效率以及电池允许的充电功率，由整车控制器决定所述第一电机2和/或第二电机3通过所述传递机构在汽车制动时进行能量回收。该模式下控制所述第一电机2和/或第二电机3进行发电。在所述混合动力驱动系统所应用的车辆处于制动减速能量回收模式时，此时混合动力驱动系统的电机控制器控制所述第一电机2和/或第二电机3在汽车制动时进行能量回收并给电池组进行充电。

6)空挡驻车模式

在所述混合动力驱动系统所应用的车辆处于空挡驻车模式时，所述混合动力驱动系统的发动机1、第一电机2与车轮动力断开，该模式下控制所述连接断开单元4分离，控制所述发动机1、第一电机2及第二电机3停止工作。第二电机3与车轮没有断开连接，控制器通过逆变器进行零电流控制，使第二电机3处于无负载状态。在所述混合动力驱动系统所应用的车辆处于空挡驻车模式时，从而断开混合动力驱动系统动力源与车轮之间的动力连接，实现车辆空挡驻车功能。

7)急加速模式

在所述混合动力驱动系统所应用的车辆处于急加速模式时，所述混合动力驱动系统利用所述发动机1、第二电机3及第一电机2输出的动力共同驱动汽车行驶并进行换挡功能，该模式下控制所述发动机1、第一电机2及第二电机3进行动力输出工作，并控制第一电机2或第二电机3，进一步控制所述连接断开单元4结合，实现混合动力驱动系统的共同驱动功能。在所述混合动力驱动系统所应用的车辆需要急加速模式时，在车辆需求功率大于发动机1效率优化功率时，所述发动机1、第一电机2和第二电机3共同工作输出动力驱动车辆，实现最大化地输出所述混合动力驱动系统的动力。

8)发动机驱动模式

在所述混合动力驱动系统所应用的车辆处于发动机驱动模式时，所述混合动力驱动系统利用所述发动机1输出的动力驱动汽车行驶，该模式下控制所述发动机1进行动力输出工作，并对第二电机3进零电流控制，进一步控制所述连接断开单元4接合，实现混合动力驱动系统的发动机1驱动功能。此外，发动机1多余的动力可通过第一电机2对电池组进行充电，在所述混合动力驱动系统所应用的车辆发动机1驱动时，车辆的机械效率大于电效率，例如高速巡航工况，所述发动机1输出动力驱动车辆，实现所述混合动力驱动系统的高效率输出。

9)车辆倒车模式

倒车时车速较低，因此该系统的倒车靠第二电机3反转实现，连接断开单元4断开，第二电机3反转实现车辆倒车功能。

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系统，与第一实施例不同之处在于，所述第二电机3与第一电机2平行间隔布置，所述第二电机轴8为空套在所述发动机输出轴5上的空心轴。

相对于第一实施例，所述第二电机传动齿轮机构包括固定在所述第二电机轴8上的第二电机驱动主动齿轮16以及固定在所述动力输出轴6上且与所述第二电机驱动主动齿轮16啮合的第二电机驱动从动齿轮17。

所述第一电机轴7的一端连接所述第一电机2，所述第二电机轴8的一端连接所述第二电机3，所述第一电机轴7与所述发动机输出轴5平行间隔布置，所述第二电机轴8空套在所述发动机输出轴5的外周上。

相对于第一实施例，第二电机传动齿轮机构减少了一个齿轮。简化了系统结构，降低了系统成本。

第三实施例

图3所示为本实用新型第三实施例提供的混合动力驱动系统，与第二实施例不同之处在于，所述第二电机3连接在所述动力输出远离所述发动机1的一端，所述发动机输出轴5、第一电机轴7及第二电机轴8均不在同一轴线上。即，所述第二电机3直接连接在所述动力输出轴6上。取消了第二电机传动齿轮机构，第二电机3通过动力输出轴6、输出齿轮11及差速器齿轮10连接差速器9。第二电机3至差速器9的传递路径更短，简化了系统结构，降低了系统成本。

第四实施例

图4所示为本实用新型第四实施例提供的混合动力驱动系统，与第一实施例主要有以下不同之处：

其一，所述发动机输出轴5与所述发动机1的曲轴之间连接有飞轮减震器12。

其二，所述第二电机传动齿轮机构包括固定在所述第二电机轴8上的第二电机驱动主动齿轮16以及固定在所述动力输出轴6上且与所述第二电机驱动主动齿轮16啮合的第二电机驱动从动齿轮17，所述第二电机轴8的一端连接所述第二电机3。这样，相对于第一实施例，第二电机传动齿轮机构减少了一个齿轮。简化了系统结构，降低了系统成本。

其三，所述连接断开单元4位于所述发动机驱动从动齿轮15与所述输出齿轮11之间，所述连接断开单元4选择性地直接接合或断开所述发动机驱动从动齿轮15与所述输出齿轮11。

其四，所述第一电机轴7上设置有扭矩限制器13。

第五实施例

图5所示为本实用新型第五实施例提供的混合动力驱动系统，与第四实施例主要有以下不同之处：

其一，取消扭矩限制器13及发电齿轮19。

其二，所述发动机1与第一电机2同轴布置，所述第一电机轴7空套在所述发动机输出轴5的外周上，所述第一电机轴7的一端连接所述第一电机2的转子组件，所述第一电机轴7的另一端连接所述发动机驱动主动齿轮14。所述第二电机轴8的一端连接所述第二电机3，所述第一电机轴7与所述发动机输出轴5平行间隔布置，所述第二电机轴8与所述第一电机轴7同轴且相互间隔布置。

其三，所述第二电机轴8为实心轴。

第六实施例

图6所示为本实用新型第六实施例提供的混合动力驱动系统，与第五实施例一个不同之处在于，所述第一电机轴7与发动机输出轴5平行间隔布置，所述第二电机轴8与所述第一电机轴7同轴且相互间隔布置。

此外，所述混合动力驱动系统还包括固定在所述第一电机轴7上且与所述发动机驱动主动齿轮14啮合的发电齿轮19，以此将所述第一电机2连接所述发动机输出轴5。这样，第一电机轴7与发动机输出轴5通过一级齿轮连接。

第七实施例

图7所示为本实用新型第七实施例提供的混合动力驱动系统，与第四实施例不同之处在于，所述发动机1、第一电机2及第二电机3同轴布置，所述第一电机2连接在所述发动机输出轴5远离所述发动机1的一端，所述第二电机轴8为空套在所述发动机输出轴5上的空心轴。

相对于第四实施例，取消了发电齿轮19，所述第一电机2直接连接在所述发动机输出轴5上。

第八实施例

图8所示为本实用新型第八实施例提供的混合动力驱动系统，与第七实施例主要有以下不同：

其一、所述第二电机3连接在所述动力输出轴6远离所述发动机1的一端。

其二、所述第一电机轴7空套在所述动力输出轴6上。

其三、扭矩限制器13设置在所述动力输出轴6上。

其四、所述混合动力驱动系统还包括中间齿轮20，所述中间齿轮20固定在所述发动机输出轴5上，所述发电齿轮19固定在所述第一电机轴7上并与所述中间齿轮20啮合。所述第二电机3连接在所述动力输出轴5远离所述发动机1的一端，所述第一电机轴7空套在所述动力输出轴6上，所述第一电机轴7的一端连接所述第一电机2的转子组件。

第二实施例至第八实施例，同样可以实现第一实施例的驻车发电模式、纯电动模式、串联驱动模式、并联驱动模式、制动减速能量回收模式、空挡驻车模式、急加速模式、发动机驱动模式及车辆倒车模式。第二实施例至第八实施例实现上述模式的过程与第一实施例类似。

第九实施例

另外，本实用新型第九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系统。

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系统，其特征在于，包括发动机、第一电机、第二电机、连接断开单元、发动机输出轴、动力输出轴、发动机驱动主动齿轮、发动机驱动从动齿轮及差速器，所述差速器上设置有差速器齿轮，所述动力输出轴上固定连接有与所述差速器齿轮啮合的输出齿轮；

所述发动机驱动主动齿轮设置在所述发动机输出轴上，所述发动机驱动从动齿轮设置在所述动力输出轴上，所述发动机驱动主动齿轮与发动机驱动从动齿轮啮合；

所述发动机输出轴的一端连接所述发动机，所述第一电机连接所述发动机输出轴，所述第二电机连接所述动力输出轴；

所述连接断开单元布置在所述动力输出轴上，所述连接断开单元选择性地接合或断开所述发动机驱动从动齿轮与所述输出齿轮。

2.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述发动机与所述第一电机平行间隔布置，所述第一电机与第二电机同轴布置或平行间隔布置。

3.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述发动机与所述第一电机同轴布置，所述第一电机与第二电机同轴布置或平行间隔布置。

4.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述发动机驱动主动齿轮固定在所述发动机输出轴上，所述发动机驱动从动齿轮空套在所述动力输出轴上；

所述连接断开单元的主动端连接在所述发动机驱动从动齿轮上，所述连接断开单元的从动端连接在所述动力输出轴上，所述连接断开单元选择性地接合或断开所述发动机驱动从动齿轮与所述动力输出轴，以实现选择性地接合或断开所述发动机驱动从动齿轮和输出齿轮。

5.根据权利要求4所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统还包括第一电机轴、第二电机轴、发电齿轮及连接于所述第二电机与所述动力输出轴之间的第二电机传动齿轮机构；

所述第二电机传动齿轮机构包括固定在所述第二电机轴上的第二电机驱动主动齿轮、空套在所述发动机输出轴上且与所述第二电机驱动主动齿轮啮合的惰轮以及固定在所述动力输出轴上且与所述惰轮啮合的第二电机驱动从动齿轮；

所述第一电机轴的一端连接所述第一电机，所述第二电机轴的一端连接所述第二电机，所述第一电机轴与所述发动机输出轴平行间隔布置，所述第二电机轴空套在所述第一电机轴的外周上；

所述发电齿轮固定在所述第一电机轴上并与所述发动机驱动主动齿轮啮合。

6.根据权利要求4所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统还包括第一电机轴、第二电机轴、发电齿轮及连接于所述第二电机与所述动力输出轴之间的第二电机传动齿轮机构；

所述第二电机传动齿轮机构包括固定在所述第二电机轴上的第二电机驱动主动齿轮以及固定在所述动力输出轴上且与所述第二电机驱动主动齿轮啮合的第二电机驱动从动齿轮；

所述第一电机轴的一端连接所述第一电机，所述第二电机轴的一端连接所述第二电机，所述第一电机轴与所述发动机输出轴平行间隔布置，所述第二电机轴空套在所述发动机输出轴的外周上；

所述发电齿轮固定在所述第一电机轴上并与所述发动机驱动主动齿轮啮合。

7.根据权利要求4所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统还包括第一电机轴及发电齿轮；

所述第一电机轴的一端连接所述第一电机，所述第二电机连接在所述动力输出轴远离所述发动机的一端，所述发动机输出轴、第一电机轴及第二电机轴均不在同一轴线上；

所述发电齿轮固定在所述第一电机轴上并与所述发动机驱动主动齿轮啮合。

8.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述发动机驱动主动齿轮固定在所述发动机输出轴上，所述发动机驱动从动齿轮固定在所述动力输出轴上；

所述连接断开单元位于所述发动机驱动从动齿轮与所述输出齿轮之间。

9.根据权利要求8所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统还包括第一电机轴、第二电机轴、发电齿轮及连接于所述第二电机与所述动力输出轴之间的第二电机传动齿轮机构；

所述第二电机传动齿轮机构包括固定在所述第二电机轴上的第二电机驱动主动齿轮以及固定在所述动力输出轴上且与所述第二电机驱动主动齿轮啮合的第二电机驱动从动齿轮；

所述第一电机轴的一端连接所述第一电机，所述第二电机轴的一端连接所述第二电机，所述第一电机轴与所述发动机输出轴平行间隔布置，所述第二电机轴空套在所述第一电机轴的外周上；

所述发电齿轮固定在所述第一电机轴上并与所述发动机驱动主动齿轮啮合。

10.根据权利要求8所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统还包括第一电机轴、第二电机轴及连接于所述第二电机与所述动力输出轴之间的第二电机传动齿轮机构；

所述第二电机传动齿轮机构包括固定在所述第二电机轴上的第二电机驱动主动齿轮以及固定在所述动力输出轴上且与所述第二电机驱动主动齿轮啮合的第二电机驱动从动齿轮；

所述第一电机轴空套在所述发动机输出轴的外周上，所述第一电机轴的一端连接所述第一电机的转子组件，所述第一电机轴的另一端连接所述发动机驱动主动齿轮，所述第二电机轴的一端连接所述第二电机，所述第一电机轴与所述发动机输出轴平行间隔布置，所述第二电机轴与所述第一电机轴同轴且相互间隔布置。

11.根据权利要求8所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统还包括第一电机轴、第二电机轴、发电齿轮及连接于所述第二电机与所述动力输出轴之间的第二电机传动齿轮机构；

所述第二电机传动齿轮机构包括固定在所述第二电机轴上的第二电机驱动主动齿轮以及固定在所述动力输出轴上且与所述第二电机驱动主动齿轮啮合的第二电机驱动从动齿轮；

所述第二电机轴的一端连接所述第二电机，所述第一电机轴与所述发动机输出轴平行间隔布置，所述第二电机轴与所述发动机输出轴同轴且相互间隔布置；

所述发电齿轮固定在所述第一电机轴上并与所述发动机驱动主动齿轮啮合。

12.根据权利要求8所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统还包括第二电机轴及连接于所述第二电机与所述动力输出轴之间的第二电机传动齿轮机构；

所述第二电机传动齿轮机构包括固定在所述第二电机轴上的第二电机驱动主动齿轮以及固定在所述动力输出轴上且与所述第二电机驱动主动齿轮啮合的第二电机驱动从动齿轮；

所述第一电机连接在所述发动机输出轴远离所述发动机的一端，所述第二电机轴的一端连接所述第二电机，所述第二电机轴空套在所述发动机输出轴上。

13.根据权利要求8所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统还包括第一电机轴、发电齿轮及中间齿轮，所述中间齿轮固定在所述发动机输出轴上，所述发电齿轮固定在所述第一电机轴上并与所述中间齿轮啮合；

所述第二电机连接在所述动力输出轴远离所述发动机的一端，所述第一电机轴空套在所述动力输出轴上，所述第一电机轴的一端连接所述第一电机。

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系统。