本發(fā)明涉及汽車動力系統(tǒng)，尤其涉及一種混合動力系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

混合動力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)動力源之間的動力耦合，可分為兩類：一類是發(fā)動機(jī)動力可直接驅(qū)動車輪；另一類是發(fā)動機(jī)動力僅驅(qū)動發(fā)電機(jī)、向電動機(jī)提供能量但并不直接驅(qū)動車輪，一般被稱為串聯(lián)式混合動力汽車。串聯(lián)式混合動力汽車中，從燃油至車輪的能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)較多，整體效率較低，一般被用在增程式電動汽車中。在第一類混合動力方案中，可分為轉(zhuǎn)矩耦合式或轉(zhuǎn)速耦合式兩個(gè)子類。

轉(zhuǎn)矩耦合式方案中，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速與車輪的轉(zhuǎn)速存在固定速比，由此造成發(fā)動機(jī)經(jīng)常工作在最佳油耗轉(zhuǎn)速區(qū)以外，雖然人們采取了增加多檔變速器、cvt等措施，但又造成整機(jī)成本較高，體積較大。在轉(zhuǎn)速耦合方案中，發(fā)動機(jī)、電動機(jī)和車輪分別連接行星排三元件中的一個(gè)。通過電動機(jī)的調(diào)速作用，發(fā)動機(jī)可以工作最佳油耗區(qū)。整套系統(tǒng)的燃油經(jīng)濟(jì)性較好。但同時(shí)又受制于行星排動力學(xué)特性，三個(gè)元件的輸出力矩必須保持固定比例。因此無法像傳統(tǒng)變速器提供較大的增矩效果。雖然一般會在車輪邊并聯(lián)一個(gè)電動機(jī)以改善動力性，但受制于電機(jī)本身的性能，動力性能提升有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種混合動力系統(tǒng)及其控制方法。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

技術(shù)方案1：

一種混合動力系統(tǒng)，包括第一電機(jī)101、發(fā)動機(jī)102、第二電機(jī)103、第一輸入軸201、第二輸入軸202、輸出軸203、一檔齒輪副301、二檔齒輪副302、第一離合器401、第二離合器402、行星排501以及制動器601；

第一電機(jī)101通過第一輸入軸201與行星排501的太陽輪相連；

發(fā)動機(jī)102通過第二輸入軸202與第二電機(jī)103相連，并通過第二離合器402連接到行星排501的齒圈；

一檔齒輪副301的主動齒輪與行星排501的行星架相連，一檔齒輪副301的被動齒輪與輸出軸203相連；

二檔齒輪副302的主動齒輪與第一離合器401的外圈相連，二檔齒輪副302的被動齒輪與輸出軸203相連；

第一離合器401的內(nèi)圈與第一輸入軸201連接，外圈與二檔齒輪副302的主動齒輪相連；

第二離合器402的內(nèi)圈與第二輸入軸202連接，外圈與行星排501的齒圈相連；

制動器601一端與行星排501的齒圈相連，一端與殼體相連；

通過控制第一離合器401、第二離合器402和制動器601的結(jié)合或松開，混合動力系統(tǒng)可以在純電動驅(qū)動低速檔模式、純電動驅(qū)動高速檔模式、混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式、混合動力轉(zhuǎn)速耦合模式之間平滑切換，并最終連續(xù)輸出到輸出軸203上。

當(dāng)制動器601結(jié)合，第一離合器401和第二離合器402維持松開狀態(tài)時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動低速檔模式；第一電機(jī)101的動力通過第一輸入軸201、行星排501和一檔齒輪副301傳遞到輸出軸203；

純電動驅(qū)動模式升檔控制步驟：純電動驅(qū)動模式下需要升檔工作時(shí)，先逐漸結(jié)合第一離合器401；第一輸入軸201的動力分兩條路線輸出，經(jīng)過行星排501和一檔齒輪副301的動力逐漸下降，經(jīng)過二檔齒輪副302的動力逐漸上升；當(dāng)經(jīng)過行星排501和一檔齒輪副301的動力下降至趨于零時(shí)，制動器601松開，同時(shí)第一離合器401完全結(jié)合；動力完全通過二檔齒輪副302輸出，一檔升二檔過程完成；

純電動驅(qū)動模式下降檔控制步驟：純電動驅(qū)動模式下需要降檔工作時(shí)，制動器601逐漸結(jié)合；此時(shí)，第一輸入軸201的動力分兩條路線輸出，經(jīng)過行星排501和一檔齒輪副301的動力逐漸上升，經(jīng)過二檔齒輪副302的動力逐漸下降；當(dāng)經(jīng)過二檔齒輪副302的動力下降至趨于零時(shí)，制動器601完全結(jié)合，同時(shí)第一離合器401松開；動力完全通過行星排501和一檔齒輪副301輸出，降檔過程完成；

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動高速檔模式切換到混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式時(shí)：第二電機(jī)103帶動發(fā)動機(jī)102起動，第二離合器402逐步結(jié)合；當(dāng)?shù)诙x合器402完全結(jié)合時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式；

混合動力系統(tǒng)由混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式切換到混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式時(shí)：增大第二輸入軸202的轉(zhuǎn)矩；第一輸入軸201通過行星排501的太陽輪傳遞的轉(zhuǎn)矩加大，通過二檔齒輪副302傳遞的轉(zhuǎn)矩減小。當(dāng)通過二檔齒輪副302傳遞的轉(zhuǎn)矩減小至趨于零時(shí)，第一離合器401松開，混合動力系統(tǒng)工作于混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式；

混合動力系統(tǒng)需要由混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式切換回混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式時(shí)：調(diào)整第一輸入軸201的轉(zhuǎn)速，當(dāng)?shù)谝浑x合器401兩端轉(zhuǎn)速接近時(shí)，第一離合器401結(jié)合，混合動力系統(tǒng)工作于混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式；

混合動力系統(tǒng)由混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式切換回純電動驅(qū)動高速檔模式時(shí)：第二離合器402逐步松開；當(dāng)?shù)诙x合器402完全松開時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動高速檔模式。

技術(shù)方案2：

一種混合動力系統(tǒng)，包括第一電機(jī)101、發(fā)動機(jī)102、第二電機(jī)103、第一輸入軸201、第二輸入軸202、輸出軸203、一檔齒輪副301、二檔齒輪副302、同步器4011、離合器4022、行星排501以及制動器601；

第一電機(jī)101通過第一輸入軸201與行星排501的太陽輪相連；

發(fā)動機(jī)102通過第二輸入軸202與第二電機(jī)103相連，并通過離合器4022連接到行星排501的齒圈；

一檔齒輪副301的主動齒輪與第一輸入軸201相連，一檔齒輪副301的被動齒輪通過同步器4011與輸出軸203相連；

二檔齒輪副302的主動齒輪與行星排501的行星架相連，二檔齒輪副302的被動齒輪與輸出軸203相連；

離合器4022的內(nèi)圈與第二輸入軸202連接，外圈與行星排501的齒圈相連；

制動器601一端與行星排501的齒圈相連，一端與殼體相連；

通過控制同步器4011、離合器4022和制動器601的結(jié)合或松開，混合動力系統(tǒng)可以在純電動驅(qū)動低速檔模式、純電動驅(qū)動高速檔模式、混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式之間平滑切換，并最終連續(xù)輸出到輸出軸203上。

當(dāng)同步器4011結(jié)合，離合器4022和制動器601維持松開狀態(tài)時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動低速檔模式；第一電機(jī)101的動力通過第一輸入軸201、一檔齒輪副301傳遞到輸出軸；

純電動驅(qū)動模式升檔控制步驟：純電動驅(qū)動模式下需要升檔工作時(shí)，先逐漸結(jié)合制動器601，第一輸入軸201的動力分兩條路線輸出，通過行星排501和二檔齒輪副302的動力逐漸上升，通過一檔齒輪副301的動力逐漸下降；當(dāng)通過一檔齒輪副301的動力下降到接近零時(shí)，同步器4011退出；制動器601完全結(jié)合時(shí)，動力完全通過行星排501和二檔齒輪副302輸出，一檔升二檔過程完成；

純電動驅(qū)動模式下降檔控制步驟：純電動驅(qū)動模式下需要降檔工作時(shí)，制動器601逐漸松開至滑磨狀態(tài)，制動器601兩端產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差。調(diào)整第一輸入軸201的轉(zhuǎn)速，當(dāng)同步器4011兩端轉(zhuǎn)速相等時(shí)，結(jié)合同步器4011；同步器4011結(jié)合后，制動器601完全松開，第一輸入軸201的動力全部經(jīng)過一檔齒輪副301傳遞到輸出軸203，降檔過程完成；

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動高速檔模式切換到混合動力轉(zhuǎn)速耦合模式時(shí)：第二電機(jī)103帶動發(fā)動機(jī)102起動，制動器601逐步松開同時(shí)離合器4022逐步結(jié)合；當(dāng)制動器601完全松開時(shí)，離合器4022完全結(jié)合；逐步增大第二輸入軸202的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，此時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于轉(zhuǎn)速耦合模式；

混合動力系統(tǒng)由混合動力轉(zhuǎn)速耦合模式切換回純電動驅(qū)動高速檔模式時(shí)：離合器4022逐步松開，制動器601逐步結(jié)合；當(dāng)離合器4022完全松開時(shí)，制動器601完全結(jié)合；此時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動高速檔模式。

技術(shù)方案3：

一種混合動力系統(tǒng)，包括第一電機(jī)101、發(fā)動機(jī)102、第一輸入軸201、第二輸入軸202、輸出軸203、一檔齒輪副301、二檔齒輪副302、三檔齒輪副303、同步器4011、行星排501；

第一電機(jī)101通過第一輸入軸201與行星排501的太陽輪相連；

發(fā)動機(jī)102通過第二輸入軸202與行星排501的齒圈相連；

一檔齒輪副301的主動齒輪與行星排501的行星架相連，一檔齒輪副301的被動齒輪與輸出軸203相連；

二檔齒輪副302與三檔齒輪副303的主動齒輪可以通過同步器4011連接到第二輸入軸202，二檔齒輪副302與三檔齒輪副303的被動齒輪均直接連接到輸出軸203；

有兩條動力傳遞路線可將來自第二輸入軸202的動力傳輸?shù)捷敵鲚S203，動力傳遞路線一為：將動力在行星排501與第一輸入軸201的動力相匯合后，經(jīng)一檔齒輪副301傳遞到輸出軸203，動力再輸出到主減速器-差速器送往車輪；動力傳遞路線二為：動力經(jīng)二檔齒輪副302或三檔齒輪副303傳遞至輸出軸203，動力再輸出到主減速器-差速器送往車輪；

車輛起步時(shí)，同步器4011位于空檔位置，逐漸加大第一輸入軸201和第二輸入軸202上的力矩，兩個(gè)動力源的動力經(jīng)行星排501匯流后一起驅(qū)動車輛前進(jìn)；

如驅(qū)動工況下需要升檔工作時(shí)：通過調(diào)整第一輸入軸201的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而調(diào)整第二輸入軸202的轉(zhuǎn)速，將同步器4011兩端的轉(zhuǎn)速調(diào)整為相同之后，同步器4011向左撥入二檔位置，使第二輸入軸202與二檔齒輪副302相連；隨后逐步減小第一輸入軸201的輸入轉(zhuǎn)矩，直至降低為零；此時(shí)第二輸入軸202的動力由二檔齒輪副302傳輸?shù)杰囕啠?/p>

隨著車速的增高，需由二檔升到三檔時(shí)，先增大第一輸入軸201的輸入轉(zhuǎn)矩，隨之經(jīng)二檔齒輪副302傳遞的轉(zhuǎn)矩會相應(yīng)下降；當(dāng)二檔齒輪副302轉(zhuǎn)矩下降到零時(shí)，同步器4011由二檔位置轉(zhuǎn)入空檔位置；隨后調(diào)整第一輸入軸201的轉(zhuǎn)速，將同步器4011兩端的轉(zhuǎn)速調(diào)整為相同之后，同步器4011向右撥入三檔位置，使第二輸入軸202與三檔齒輪副303相連；隨后逐步減小第一輸入軸201的輸入轉(zhuǎn)矩，直至降低為零；此時(shí)第二輸入軸202的動力由三檔齒輪副303傳輸?shù)杰囕啠?/p>

如驅(qū)動工況下需要降檔工作時(shí)：先增大第一輸入軸201的輸入轉(zhuǎn)矩，隨之經(jīng)三檔齒輪副303傳遞的轉(zhuǎn)矩會相應(yīng)下降；當(dāng)三檔齒輪副303轉(zhuǎn)矩下降到零時(shí)，同步器4011由三檔位置轉(zhuǎn)入空檔位置；隨后調(diào)整第一輸入軸201的轉(zhuǎn)速，將同步器4011兩端的轉(zhuǎn)速調(diào)整為相同之后，同步器4011向左撥入二檔位置，使第二輸入軸202與二檔齒輪副302相連；隨后逐步減小第一輸入軸201的輸入轉(zhuǎn)矩，直至降低為零；此時(shí)第二輸入軸202的動力由二檔齒輪副302傳輸?shù)杰囕啠?/p>

技術(shù)方案4：

一種混合動力系統(tǒng)，包括第一電機(jī)101、發(fā)動機(jī)102、第二電機(jī)103、第一輸入軸201、第二輸入軸202、輸出軸203、一檔齒輪副301、二檔齒輪副302、第一離合器401、第二離合器402、行星排501；

第一電機(jī)101通過第一輸入軸201與行星排501的太陽輪相連；

發(fā)動機(jī)102通過第二輸入軸202與第二電機(jī)103相連，并通過第一離合器401連接到行星排501的齒圈；

一檔齒輪副301的主動齒輪與行星排501的行星架相連，一檔齒輪副301的被動齒輪與輸出軸203相連；

二檔齒輪副302的主動齒輪與第二輸入軸202相連，二檔齒輪副302的被動齒輪通過第二離合器402與輸出軸203相連；

通過控制第一離合器401、第二離合器402的結(jié)合或松開，可在純電動驅(qū)動模式、純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式、混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式、混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式之間平滑切換，并最終連續(xù)輸出到輸出軸203上；

車輛起步時(shí)，第二離合器402結(jié)合，第一離合器401維持松開狀態(tài)，混合動力系統(tǒng)工作在純電動驅(qū)動模式；第一輸入軸201的動力在行星排501分流，一部分經(jīng)過行星架和一檔齒輪副301傳遞到輸出軸203，另一部分經(jīng)過齒圈和二檔齒輪副302傳遞到輸出軸203；當(dāng)電池電量過低時(shí)，第二電機(jī)103帶動發(fā)動機(jī)102起動，發(fā)動機(jī)102起動后帶動第二電機(jī)103向電池補(bǔ)電，或者電能直接供應(yīng)第一電機(jī)101；

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動模式切換到純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式時(shí)：第二電機(jī)103帶動發(fā)動機(jī)102起動，第二輸入軸202的轉(zhuǎn)速逐漸提高；當(dāng)?shù)谝浑x合器401兩端的轉(zhuǎn)速相近時(shí)，第一離合器401結(jié)合；逐漸提高第二輸入軸202的動力，并逐漸降低第一輸入軸201的動力；當(dāng)?shù)谝惠斎胼S201輸出的動力為零時(shí)，第二輸入軸202的動力全部通過二檔齒輪副302傳遞到輸出軸203；此時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式；

混合動力系統(tǒng)由純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式切換到混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式時(shí)：只需要增大第一輸入軸201的動力；受制于二檔齒輪副302、行星排501的運(yùn)動關(guān)系，發(fā)動機(jī)102的動力一部分經(jīng)過二檔齒輪副302直接傳遞到輸出軸203，另一部分經(jīng)過行星排501與第一輸入軸201的動力匯合后傳遞到輸出軸203；

混合動力系統(tǒng)由混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式切換到混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式時(shí)：增大第一輸入軸201的動力，經(jīng)行星排501和一檔齒輪副301輸出的動力上升，經(jīng)二檔齒輪副302輸出的動力下降；當(dāng)二檔齒輪副302的動力下降至接近于零時(shí)，第二離合器402松開；此時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于轉(zhuǎn)速耦合模式；

混合動力系統(tǒng)由混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式切換回混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式時(shí)，先調(diào)整第一輸入軸201的轉(zhuǎn)速，當(dāng)離合器4022兩端的轉(zhuǎn)速接近時(shí)，第二離合器402結(jié)合；此時(shí)發(fā)動機(jī)102的動力一部分通過二檔齒輪副302直接傳遞到輸出軸203，一部分經(jīng)過行星排501與第一輸入軸201的動力匯合后傳遞到輸出軸203；

混合動力系統(tǒng)由混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式切換回純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式時(shí)：降低第一輸入軸201的動力至零；發(fā)動機(jī)102的動力全部經(jīng)過二檔齒輪副302傳遞到輸出軸203；

混合動力系統(tǒng)由純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式切換回純電動驅(qū)動模式時(shí)：逐漸松開第一離合器401；當(dāng)?shù)谝浑x合器401完全松開時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動模式。

技術(shù)方案5：

一種混合動力系統(tǒng)，包括電機(jī)101、發(fā)動機(jī)102、第一輸入軸201、第二輸入軸202、輸出軸203、一檔齒輪副301、二檔齒輪副302、同步器4011、離合器4022、行星排501；

電機(jī)101通過第一輸入軸201與行星排501的太陽輪相連；

發(fā)動機(jī)102通過第二輸入軸202與離合器4022相連，離合器4022的另一端連接到行星排501的齒圈；

一檔齒輪副301的主動齒輪與行星排501的行星架相連，一檔齒輪副301的被動齒輪與輸出軸203相連；

二檔齒輪副302的主動齒輪通過同步器4011與第二輸入軸202相連，二檔齒輪副302的被動齒輪與輸出軸203相連；

通過控制同步器4011、離合器4022的結(jié)合或松開，可在純電動驅(qū)動模式、純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式、混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式、混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式之間平滑切換，并最終連續(xù)輸出到輸出軸203上。

車輛起步時(shí)，同步器4011結(jié)合，離合器4022維持松開狀態(tài)，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動模式；第一輸入軸201的動力在行星排501分流，一部分經(jīng)過行星架和一檔齒輪副301傳遞到輸出軸203，另一部分經(jīng)過齒圈和二檔齒輪副302傳遞到輸出軸203；

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動模式切換到純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式時(shí)：啟動發(fā)動機(jī)102，逐漸提高第二輸入軸202的轉(zhuǎn)速；當(dāng)離合器4022兩端的轉(zhuǎn)速相近時(shí)，離合器4022結(jié)合；逐漸提高第二輸入軸202的動力，并逐漸降低第一輸入軸201的動力；當(dāng)?shù)谝惠斎胼S201輸出的動力為零時(shí)，第二輸入軸202的動力全部通過二檔齒輪副302傳遞到輸出軸203；此時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式；

混合動力系統(tǒng)由純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式切換到混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式時(shí)：只需要增大第一輸入軸201的動力；受制于二檔齒輪副302、行星排501的運(yùn)動關(guān)系，發(fā)動機(jī)102的動力一部分經(jīng)過二檔齒輪副302直接傳遞到輸出軸203，另一部分經(jīng)過行星排501與第一輸入軸201的動力匯合后傳遞到輸出軸203；

混合動力系統(tǒng)由混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式切換到混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式時(shí)：增大第一輸入軸201的動力，經(jīng)行星排501和一檔齒輪副301輸出的動力上升，經(jīng)二檔齒輪副302輸出的動力下降；當(dāng)二檔齒輪副302的動力下降至接近于零時(shí)，同步器4011松開；此時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于轉(zhuǎn)速耦合模式；

混合動力系統(tǒng)由混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式切換回混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式時(shí)：先調(diào)整第一輸入軸201的轉(zhuǎn)速，當(dāng)同步器4011兩端的轉(zhuǎn)速接近時(shí)，同步器4011結(jié)合；此時(shí)發(fā)動機(jī)102的動力一部分通過二檔齒輪副302直接傳遞到輸出軸203，一部分經(jīng)過行星排501與第一輸入軸201的動力匯合后傳遞到輸出軸203；

混合動力系統(tǒng)由混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式切換回純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式時(shí)：降低第一輸入軸201的動力至零；發(fā)動機(jī)102的動力全部經(jīng)過二檔齒輪副302傳遞到輸出軸203；

混合動力系統(tǒng)由純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式切換回純電動驅(qū)動模式時(shí)：逐漸松開離合器4022；當(dāng)離合器4022完全松開時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動模式。

技術(shù)方案6：

一種混合動力系統(tǒng)，包括第一電機(jī)101、發(fā)動機(jī)102、第二電機(jī)103、第一輸入軸201、第二輸入軸202、輸出軸203、一檔齒輪副301、二檔齒輪副302、同步器4011、離合器4022、行星排501、制動器601；

第一電機(jī)101通過第一輸入軸201與行星排501的太陽輪相連；

發(fā)動機(jī)102通過第二輸入軸202與第二電機(jī)103相連，并通過離合器4022連接到行星排501的齒圈；

一檔齒輪副301的主動齒輪與行星排501的行星架相連，一檔齒輪副301的被動齒輪與輸出軸203相連；

二檔齒輪副302的主動齒輪與第二輸入軸202相連，二檔齒輪副302的被動齒輪通過同步器4011與輸出軸203相連；

通過控制同步器4011、離合器4022的結(jié)合或松開，可在純電動驅(qū)動低速檔模式、純電動驅(qū)動高速模式、混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式之間平滑切換，并最終連續(xù)輸出到輸出軸203上；

車輛起步時(shí)，同步器4011結(jié)合，離合器4022和制動器601維持松開狀態(tài)，混合動力系統(tǒng)工作在純電動驅(qū)動低速檔模式；第一輸入軸201的動力在行星排501分流，一部分經(jīng)過行星架和一檔齒輪副301傳遞到輸出軸203，另一部分經(jīng)過齒圈和二檔齒輪副302傳遞到輸出軸203；當(dāng)電池電量過低時(shí)，第二電機(jī)103帶動發(fā)動機(jī)102起動，發(fā)動機(jī)102起動后帶動第二電機(jī)103向電池補(bǔ)電，或者電能直接供應(yīng)第一電機(jī)101。

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動低速檔模式切換到純電動驅(qū)動高速檔模式時(shí)：制動器601逐漸結(jié)合；經(jīng)過行星架和一檔齒輪副301的動力逐漸上升，經(jīng)過齒圈和二檔齒輪副302的動力逐漸下降；當(dāng)經(jīng)過齒圈和二檔齒輪副302的動力下降至零時(shí)，同步器4011脫開，制動器601完全結(jié)合；此時(shí)，第一輸入軸201的動力全部經(jīng)過行星架和一檔齒輪副301傳遞到輸出軸203；

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動高速檔模式切換到混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式時(shí)：第二電機(jī)103帶動發(fā)動機(jī)102起動，第二輸入軸202的轉(zhuǎn)速逐漸提高；逐漸松開制動器601，當(dāng)離合器401兩端的轉(zhuǎn)速相近時(shí)，離合器4022結(jié)合；離合器4022完全結(jié)合后，制動器601完全松開；此時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于轉(zhuǎn)速耦合模式，通過調(diào)整第一電機(jī)101的轉(zhuǎn)速，可以使發(fā)動機(jī)102工作在最佳燃油經(jīng)濟(jì)區(qū)；

混合動力系統(tǒng)由混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式切換回純電動驅(qū)動高速檔模式時(shí)：離合器4022先逐漸松開，制動器601逐漸結(jié)合；當(dāng)離合器4022完全松開時(shí)，制動器601完全結(jié)合；此時(shí)，行星排501退化為單級減速機(jī)構(gòu)，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動高速檔模式；

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動高速檔模式切換回純電動驅(qū)動低速檔模式時(shí)：制動器601先逐漸松開，同時(shí)調(diào)整第一輸入軸201的轉(zhuǎn)速；當(dāng)同步器4011兩端的轉(zhuǎn)速接近時(shí)，結(jié)合同步器；同步器4011結(jié)合后，制動器601完全脫開；此時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動低速檔模式。

技術(shù)方案7：

一種混合動力系統(tǒng)，包括電機(jī)101，發(fā)動機(jī)102，第一輸入軸201、第二輸入軸202、輸出軸203、一檔齒輪副301、二檔齒輪副302、第一離合器401、第二離合器402、a同步器4033、行星排501、制動器601；

電機(jī)101通過第一輸入軸201與第一離合器401的一端相連，第一離合器401的另一端與行星排501的太陽輪相連；

發(fā)動機(jī)102通過第二輸入軸202與第二離合器402的內(nèi)圈相連，第二離合器402的外圈與行星排501的齒圈相連；

一檔齒輪副301的主動齒輪通過a同步器4033與第一輸入軸201相連，一檔齒輪副301的被動齒輪與輸出軸203相連；

二檔齒輪副302的主動齒輪與行星排501的行星架相連，或者通過a同步器4033與第一輸入軸201相連，二檔齒輪副302的被動齒輪與輸出軸203相連；

制動器601的一端與行星排501的齒圈相連，另一端與殼體相連；

通過有序地控制第一離合器401、第二離合器402、a同步器4033和制動器601的松開或結(jié)合，混合動力系統(tǒng)可工作在純電動驅(qū)動模式或者純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式；

車輛起步時(shí)，第一離合器401結(jié)合，a同步器4033與一檔齒輪副301結(jié)合，第二離合器402維持松開狀態(tài)，制動器601維持松開狀態(tài)，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動一檔模式；

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動一檔模式切換到純電動驅(qū)動二檔模式時(shí)：制動器601逐漸結(jié)合；第一輸入軸201的動力分兩條路線輸出，經(jīng)過一檔齒輪副301傳遞到輸出軸203的動力逐漸下降，經(jīng)過行星排501和二檔齒輪副302傳遞到輸出軸203的動力逐漸上升；當(dāng)經(jīng)過一檔齒輪副301傳遞到輸出軸203的動力下降為零時(shí)，a同步器4033脫開，同時(shí)制動器601完全結(jié)合。第一輸入軸201的動力完全通過行星排501和二檔齒輪副302輸出；

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動二檔模式切換到純電動驅(qū)動三檔模式時(shí)，逐漸松開制動器601，同時(shí)調(diào)整第一輸入軸201的轉(zhuǎn)速；當(dāng)a同步器4033兩端的轉(zhuǎn)速接近時(shí)，a同步器4033與二檔齒輪副302結(jié)合，同時(shí)制動器601完全松開；第一輸入軸201的動力完全通過二檔齒輪副302傳遞到輸出軸203，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動三檔模式；

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動三檔模式切換到純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式時(shí)：第一離合器401逐漸松開，第二離合器402逐漸結(jié)合；當(dāng)?shù)谝浑x合器401完全松開時(shí)，第二離合器402完全結(jié)合，混合動力系統(tǒng)工作于純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式；

混合動力系統(tǒng)由純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式切換回純電動驅(qū)動三檔模式時(shí)：第二離合器402逐漸松開，第一離合器401逐漸結(jié)合；當(dāng)?shù)诙x合器402完全松開時(shí)，第一離合器401完全結(jié)合，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動三檔模式；

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動三檔模式切換回純電動驅(qū)動二檔模式時(shí)：制動器601逐漸結(jié)合；當(dāng)制動器601完全結(jié)合時(shí)，a同步器4033脫開，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動二檔模式；

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動二檔模式切換回純電動驅(qū)動一檔模式時(shí)：制動器601逐漸松開，同時(shí)調(diào)整第一輸入軸201的轉(zhuǎn)速；當(dāng)a同步器4033兩端的轉(zhuǎn)速相近時(shí)，a同步器4033與一檔齒輪副301結(jié)合，之后，制動器601完全松開，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動一檔模式。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：

本發(fā)明通過第一輸入軸、第二輸入軸、第一離合器、第二離合器、制動器、一檔和二檔齒輪副、行星排和輸出軸組成雙輸入單輸出動力傳輸路線，通過有序控制離合器、制動器的結(jié)合、松開，將第一輸入軸和第二輸入軸的動力，單獨(dú)或匯合輸送到輸出軸上，完成純電動驅(qū)動或混合動力驅(qū)動。在純電動驅(qū)動模式下，第一電機(jī)具有兩個(gè)速比向外輸出動力；在混合動力驅(qū)動模式下，可以平滑地在力矩耦合方式和轉(zhuǎn)速耦合方式之間進(jìn)行無動力中斷切換，克服了傳統(tǒng)純力矩耦合方式下動力性不足、純轉(zhuǎn)速耦合方式下發(fā)動機(jī)工作效率較低的缺點(diǎn)，在動力性與經(jīng)濟(jì)性之間達(dá)成平衡。

本發(fā)明通過控制第一離合器、第二離合器和制動器的結(jié)合或松開，可以在純電動驅(qū)動低速檔模式、純電動驅(qū)動高速檔模式、混合動力轉(zhuǎn)矩耦合驅(qū)動模式、混合動力轉(zhuǎn)速耦合驅(qū)動模式之間平滑切換，并最終連續(xù)輸出到后續(xù)的輸出軸上，從而可以完成混合動力系統(tǒng)的模式變換操作。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。

實(shí)施例1(技術(shù)方案1)

圖1示意性地顯示了本發(fā)明一種實(shí)施方式的混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，混合動力系統(tǒng)包括第一電機(jī)101，發(fā)動機(jī)102，第二電機(jī)103，第一輸入軸201,第二輸入軸202，輸出軸203，一檔齒輪副301，二檔齒輪副302，第一離合器401，第二離合器402，行星排501以及制動器601。

如圖1所示，第一電機(jī)101通過第一輸入軸201與行星排501的太陽輪相連。發(fā)動機(jī)102通過第二輸入軸202與第二電機(jī)103相連，并通過第二離合器402連接到行星排501的齒圈。一檔齒輪副301的主動齒輪與行星排501的行星架相連，一檔齒輪副301的被動齒輪與輸出軸203相連。二檔齒輪副302的主動齒輪與第一離合器401的外圈相連，二檔齒輪副302的被動齒輪與輸出軸203相連。第一離合器401的內(nèi)圈與第一輸入軸201連接，外圈與二檔齒輪副302的主動齒輪相連。第二離合器402的內(nèi)圈與第二輸入軸202連接，外圈與行星排501的齒圈相連。制動器601一端與行星排501的齒圈相連，一端與殼體相連。

通過控制第一離合器401、第二離合器402和制動器601的結(jié)合或松開，混合動力系統(tǒng)可以在純電動驅(qū)動低速檔模式、純電動驅(qū)動高速檔模式、混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式、混合動力轉(zhuǎn)速耦合模式之間平滑切換，并最終連續(xù)輸出到輸出軸203上。

當(dāng)制動器601結(jié)合，第一離合器401和第二離合器402維持松開狀態(tài)時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動低速檔模式。第一電機(jī)101的動力通過第一輸入軸201、行星排501和一檔齒輪副301傳遞到輸出軸203。

純電動驅(qū)動模式下需要升檔工作時(shí)，先逐漸結(jié)合第一離合器401。第一輸入軸201的動力分兩條路線輸出，經(jīng)過行星排501和一檔齒輪副301的動力逐漸下降，經(jīng)過二檔齒輪副302的動力逐漸上升。當(dāng)經(jīng)過行星排501和一檔齒輪副301的動力下降至趨于零時(shí)，制動器601松開，同時(shí)第一離合器401完全結(jié)合。動力完全通過二檔齒輪副302輸出，一檔升二檔過程完成。

純電動驅(qū)動模式下需要降檔工作時(shí)，制動器601逐漸結(jié)合。此時(shí)，第一輸入軸201的動力分兩條路線輸出，經(jīng)過行星排501和一檔齒輪副301的動力逐漸上升，經(jīng)過二檔齒輪副302的動力逐漸下降。當(dāng)經(jīng)過二檔齒輪副302的動力下降至趨于零時(shí)，制動器601完全結(jié)合，同時(shí)第一離合器401松開。動力完全通過行星排501和一檔齒輪副301輸出，降檔過程完成。

純電動驅(qū)動模式下，不管是低速檔還是高速檔，離合器402始終維持松開狀態(tài)。當(dāng)電池電量過低時(shí)，第二電機(jī)103帶動發(fā)動機(jī)102起動，發(fā)動機(jī)102起動后帶動第二電機(jī)103向電池補(bǔ)電，或者電能直接供應(yīng)第一電機(jī)。

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動高速檔模式切換到混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式時(shí)，第二電機(jī)103帶動發(fā)動機(jī)102起動，第二離合器402逐步結(jié)合。當(dāng)?shù)诙x合器402完全結(jié)合時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式。

混合動力系統(tǒng)由混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式切換到混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式時(shí)，增大第二輸入軸202的轉(zhuǎn)矩。由行星排的力矩關(guān)系可知，第一輸入軸201通過行星排501的太陽輪傳遞的轉(zhuǎn)矩加大，通過二檔齒輪副302傳遞的轉(zhuǎn)矩減小。當(dāng)通過二檔齒輪副302傳遞的轉(zhuǎn)矩減小至趨于零時(shí)，第一離合器401松開，混合動力系統(tǒng)工作于混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式。通過調(diào)整第一電機(jī)101的轉(zhuǎn)速，可以使得發(fā)動機(jī)102工作在最佳油耗區(qū)域。

混合動力系統(tǒng)需要由混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式切換回混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式時(shí)，調(diào)整第一輸入軸201的轉(zhuǎn)速，當(dāng)?shù)谝浑x合器401兩端轉(zhuǎn)速接近時(shí)，第一離合器401結(jié)合，混合動力系統(tǒng)工作于混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式。

混合動力系統(tǒng)由混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式切換回純電動驅(qū)動高速檔模式時(shí)，第二離合器402逐步松開。當(dāng)?shù)诙x合器402完全松開時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動高速檔模式。

以下以一檔齒輪副速比為1，二檔齒輪副速比為2，行星排特性參數(shù)k為2為例，進(jìn)一步說明本實(shí)施例的工作過程。

當(dāng)?shù)谝浑x合器401脫開，第二離合器402脫開，制動器601閉合時(shí)，本實(shí)施例處于純電動驅(qū)動低速檔模式，此時(shí)第一電機(jī)101轉(zhuǎn)速與輸出軸203轉(zhuǎn)速之比為3:1。

當(dāng)?shù)谝浑x合器401鎖死，第二離合器402脫開，制動器601脫開時(shí)，本實(shí)施例處于純電動驅(qū)動高速檔模式。此時(shí)第一電機(jī)101轉(zhuǎn)速與輸出軸203轉(zhuǎn)速之比為2:1。

當(dāng)?shù)谝浑x合器401鎖死，第二離合器402鎖死，制動器601脫開時(shí)，本實(shí)施例處于混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式。此時(shí)第一電機(jī)101轉(zhuǎn)速與輸出軸203轉(zhuǎn)速之比為2:1。設(shè)第一電機(jī)轉(zhuǎn)速為4000rpm，則輸出軸轉(zhuǎn)速為2000rpm，一檔齒輪副主動齒輪轉(zhuǎn)速為2000rpm。對應(yīng)行星排太陽輪轉(zhuǎn)速為4000rpm，行星排行星架轉(zhuǎn)速為2000rpm，則齒圈轉(zhuǎn)速為1000rpm。即發(fā)動機(jī)與第二電機(jī)的轉(zhuǎn)速為1000rpm。當(dāng)輸出軸轉(zhuǎn)速提高到3000rpm，第一電機(jī)轉(zhuǎn)速也升高到6000rpm，發(fā)動機(jī)與第二電機(jī)轉(zhuǎn)速為1500rpm。

當(dāng)?shù)谝浑x合器401脫開，第二離合器402鎖死，制動器601脫開時(shí)，本實(shí)施例處于混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式。設(shè)第一輸入軸轉(zhuǎn)速為n第一輸入軸、第二輸入軸轉(zhuǎn)速為n第二輸入軸、輸出軸轉(zhuǎn)速為n輸出軸。第一輸入軸轉(zhuǎn)矩為t第一輸入軸、第二輸入軸轉(zhuǎn)矩為t第二輸入軸、輸出軸轉(zhuǎn)矩為t輸出軸。

n第二輸入軸*2+n第一輸入軸＝3*n輸出軸

t第一輸入軸：t第二輸入軸：t輸出軸＝1:2:3

當(dāng)輸出軸轉(zhuǎn)速為3000rpm，輸出軸轉(zhuǎn)矩為120n*m時(shí)，需要將發(fā)動機(jī)工作轉(zhuǎn)速調(diào)整到最佳油耗區(qū)2500rpm，則此時(shí)第一輸入軸轉(zhuǎn)速為4000rpm，第一輸入軸轉(zhuǎn)矩為40n*m；第二輸入軸轉(zhuǎn)速為2500rpm，第二輸入軸轉(zhuǎn)矩為80n*m。

實(shí)施例2(技術(shù)方案2)

圖2示意性地顯示了本發(fā)明一種實(shí)施方式的混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。如圖2所示，混合動力系統(tǒng)包括第一電機(jī)101，發(fā)動機(jī)102，第二電機(jī)103，第一輸入軸201,第二輸入軸202，輸出軸203，一檔齒輪副301，二檔齒輪副302，同步器4011，離合器4022，行星排501以及制動器601。

如圖2所示，第一電機(jī)101通過第一輸入軸201與行星排501的太陽輪相連。發(fā)動機(jī)102通過第二輸入軸202與第二電機(jī)103相連，并通過離合器4022連接到行星排501的齒圈。一檔齒輪副301的主動齒輪與第一輸入軸201相連，一檔齒輪副301的被動齒輪通過同步器4011與輸出軸203相連。二檔齒輪副302的主動齒輪與行星排501的行星架相連，二檔齒輪副302的被動齒輪與輸出軸203相連。離合器4022的內(nèi)圈與第二輸入軸202連接，外圈與行星排501的齒圈相連。制動器601一端與行星排501的齒圈相連，一端與殼體相連。

通過控制同步器4011、離合器4022和制動器601的結(jié)合或松開，混合動力系統(tǒng)可以在純電動驅(qū)動低速檔模式、純電動驅(qū)動高速檔模式、混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式之間平滑切換，并最終連續(xù)輸出到輸出軸203上。

當(dāng)同步器4011結(jié)合，離合器4022和制動器601維持松開狀態(tài)時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動低速檔模式。第一電機(jī)101的動力通過第一輸入軸201、一檔齒輪副301傳遞到輸出軸。

純電動驅(qū)動模式下需要升檔工作時(shí)，先逐漸結(jié)合制動器601，第一輸入軸201的動力分兩條路線輸出，通過行星排501和二檔齒輪副302的動力逐漸上升，通過一檔齒輪副301的動力逐漸下降。當(dāng)通過一檔齒輪副301的動力下降到接近零時(shí)，同步器4011退出。制動器601完全結(jié)合時(shí)，動力完全通過行星排501和二檔齒輪副302輸出，一檔升二檔過程完成。

純電動驅(qū)動模式下需要降檔工作時(shí)，制動器601逐漸松開至滑磨狀態(tài)，制動器601兩端產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差。調(diào)整第一輸入軸201的轉(zhuǎn)速，當(dāng)同步器4011兩端轉(zhuǎn)速相等時(shí)，結(jié)合同步器4011。同步器4011結(jié)合后，制動器601完全松開，第一輸入軸201的動力全部經(jīng)過一檔齒輪副301傳遞到輸出軸203，降檔過程完成。

純電動驅(qū)動模式下，不管是低速檔還是高速檔，離合器4022始終維持松開狀態(tài)。當(dāng)電池電量過低時(shí)，第二電機(jī)103帶動發(fā)動機(jī)102起動，發(fā)動機(jī)102起動后帶動第二電機(jī)103向電池補(bǔ)電，或者電能直接供應(yīng)第一電機(jī)。

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動高速檔模式切換到混合動力轉(zhuǎn)速耦合模式時(shí)，第二電機(jī)103帶動發(fā)動機(jī)102起動，制動器601逐步松開同時(shí)離合器4022逐步結(jié)合。當(dāng)制動器601完全松開時(shí)，離合器4022完全結(jié)合。逐步增大第二輸入軸202的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，此時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于轉(zhuǎn)速耦合模式，通過調(diào)整第一電機(jī)101的轉(zhuǎn)速使得發(fā)動機(jī)102工作在最佳油耗區(qū)域。

混合動力系統(tǒng)由混合動力轉(zhuǎn)速耦合模式切換回純電動驅(qū)動高速檔模式時(shí)，離合器4022逐步松開，制動器601逐步結(jié)合。當(dāng)離合器4022完全松開時(shí)，制動器601完全結(jié)合。此時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動高速檔模式。

以下以一檔齒輪副速比為4，二檔齒輪副速比為1，行星排特性參數(shù)k為2為例，進(jìn)一步說明本實(shí)施例的工作過程。

當(dāng)同步器4011閉合，離合器4022脫開，制動器601脫開時(shí)，本實(shí)施例處于純電動驅(qū)動低速檔模式，此時(shí)第一電機(jī)101轉(zhuǎn)速與輸出軸203轉(zhuǎn)速之比為4:1。

當(dāng)同步器4011脫開，離合器4022脫開，制動器601閉合時(shí)，本實(shí)施例處于純電動驅(qū)動高速檔模式，此時(shí)第一電機(jī)101轉(zhuǎn)速與輸出軸203轉(zhuǎn)速之比為3:1。

當(dāng)同步器4011脫開，離合器4022閉合，制動器601脫開時(shí)，本實(shí)施例處于混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式，設(shè)第一輸入軸轉(zhuǎn)速為n第一輸入軸、第二輸入軸轉(zhuǎn)速為n第二輸入軸、輸出軸轉(zhuǎn)速為n輸出軸。第一輸入軸轉(zhuǎn)矩為t第一輸入軸、第二輸入軸轉(zhuǎn)矩為t第二輸入軸、輸出軸轉(zhuǎn)矩為t輸出軸。

n第二輸入軸*2+n第一輸入軸＝3*n輸出軸

t第一輸入軸：t第二輸入軸：t輸出軸＝1:2:3

當(dāng)輸出軸轉(zhuǎn)速為3000rpm，輸出軸轉(zhuǎn)矩為120n*m時(shí)，需要將發(fā)動機(jī)工作轉(zhuǎn)速調(diào)整到最佳油耗區(qū)2500rpm，則此時(shí)第一輸入軸轉(zhuǎn)速為4000rpm，第一輸入軸轉(zhuǎn)矩為40n*m；第二輸入軸轉(zhuǎn)速為2500rpm，第二輸入軸轉(zhuǎn)矩為80n*m。

實(shí)施例3(技術(shù)方案3)

圖3示意性地顯示了本發(fā)明一種實(shí)施方式的混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。如圖3所示，混合動力系統(tǒng)包括電機(jī)101，發(fā)動機(jī)102，第一輸入軸201，第二輸入軸202，輸出軸203，一檔齒輪副301，二檔齒輪副302，三檔齒輪副303，同步器4011，行星排501。

如圖3所示，電機(jī)101通過第一輸入軸201與行星排501的太陽輪相連。發(fā)動機(jī)102通過第二輸入軸202與行星排501的齒圈相連。一檔齒輪副301的主動齒輪與行星排501的行星架相連，一檔齒輪副301的被動齒輪與輸出軸203相連。二檔齒輪副302與三檔齒輪副303的主動齒輪可以通過同步器4011連接到第二輸入軸202，二檔齒輪副302與三檔齒輪副303的被動齒輪均直接連接到輸出軸203。

本實(shí)施例中，有兩條動力傳遞路線可將來自第二輸入軸202的動力傳輸?shù)捷敵鲚S203。動力傳遞路線一為：將動力在行星排501與第一輸入軸201的動力相匯合后，經(jīng)一檔齒輪副301傳遞到輸出軸203，動力再輸出到主減速器-差速器送往車輪。動力傳遞路線二為：動力經(jīng)二檔齒輪副302或三檔齒輪副303傳遞至輸出軸203，動力再輸出到主減速器-差速器送往車輪。

車輛起步時(shí)，同步器4011位于空檔位置，逐漸加大第一輸入軸201和第二輸入軸202上的力矩，兩個(gè)動力源的動力經(jīng)行星排501匯流后一起驅(qū)動車輛前進(jìn)。

如驅(qū)動工況下需要升檔工作時(shí)。通過調(diào)整第一輸入軸201的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而調(diào)整第二輸入軸202的轉(zhuǎn)速，將同步器4011兩端的轉(zhuǎn)速調(diào)整為相同之后，同步器4011向左撥入二檔位置，使第二輸入軸202與二檔齒輪副302相連。隨后逐步減小第一輸入軸201的輸入轉(zhuǎn)矩，直至降低為零。此時(shí)第二輸入軸202的動力由二檔齒輪副302傳輸?shù)杰囕啞?/p>

隨著車速的增高，需由二檔升到三檔時(shí)，先增大第一輸入軸201的輸入轉(zhuǎn)矩，隨之經(jīng)二檔齒輪副302傳遞的轉(zhuǎn)矩會相應(yīng)下降。當(dāng)二檔齒輪副302轉(zhuǎn)矩下降到零時(shí)，同步器4011由二檔位置轉(zhuǎn)入空檔位置。隨后調(diào)整第一輸入軸201的轉(zhuǎn)速，將同步器4011兩端的轉(zhuǎn)速調(diào)整為相同之后，同步器4011向右撥入三檔位置，使第二輸入軸202與三檔齒輪副303相連。隨后逐步減小第一輸入軸201的輸入轉(zhuǎn)矩，直至降低為零。此時(shí)第二輸入軸202的動力由三檔齒輪副303傳輸?shù)杰囕啞?/p>

如驅(qū)動工況下需要降檔工作時(shí)，先增大第一輸入軸201的輸入轉(zhuǎn)矩，隨之經(jīng)三檔齒輪副303傳遞的轉(zhuǎn)矩會相應(yīng)下降。當(dāng)三檔齒輪副303轉(zhuǎn)矩下降到零時(shí)，同步器4011由三檔位置轉(zhuǎn)入空檔位置。隨后調(diào)整第一輸入軸201的轉(zhuǎn)速，將同步器4011兩端的轉(zhuǎn)速調(diào)整為相同之后，同步器4011向左撥入二檔位置，使第二輸入軸202與二檔齒輪副302相連。隨后逐步減小第一輸入軸201的輸入轉(zhuǎn)矩，直至降低為零。此時(shí)第二輸入軸202的動力由二檔齒輪副302傳輸?shù)杰囕啞?/p>

在反拖工況下需要換擋工作時(shí)，其工作過程與驅(qū)動工況相類似，只是自第一輸入軸201輸入的調(diào)整轉(zhuǎn)矩為負(fù)轉(zhuǎn)矩。在此只以三檔降二檔說明。三擋反拖工況下，第二輸入軸202傳遞的為負(fù)轉(zhuǎn)矩。在第一輸入軸201施加負(fù)轉(zhuǎn)矩，其轉(zhuǎn)矩的絕對值逐漸增大直至經(jīng)三檔齒輪副303傳遞的轉(zhuǎn)矩調(diào)整到0時(shí)，同步器4011由三檔位置轉(zhuǎn)入空擋位置。隨后調(diào)整第一輸入軸201的轉(zhuǎn)速，將同步器4011兩端的轉(zhuǎn)速調(diào)整為相同之后，同步器4011向左撥入二檔位置，使第二輸入軸202與二檔齒輪副相連。隨后逐步減小第一輸入軸201的輸入轉(zhuǎn)矩的絕對值，直至降低為0。此時(shí)轉(zhuǎn)為反拖工況下二檔工作狀態(tài)。

實(shí)施例4(技術(shù)方案4)

圖4示意性地顯示了本發(fā)明一種實(shí)施方式的混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。如圖4所示，混合動力系統(tǒng)包括第一電機(jī)101，發(fā)動機(jī)102,第二電機(jī)103，第一輸入軸201，第二輸入軸202，輸出軸203，一檔齒輪副301，二檔齒輪副302，第一離合器401，第二離合器402，行星排501。

如圖4所示，第一電機(jī)101通過第一輸入軸201與行星排501的太陽輪相連。發(fā)動機(jī)102通過第二輸入軸202與第二電機(jī)103相連，并通過第一離合器401連接到行星排501的齒圈。一檔齒輪副301的主動齒輪與行星排501的行星架相連，一檔齒輪副301的被動齒輪與輸出軸203相連。二檔齒輪副302的主動齒輪與第二輸入軸202相連，二檔齒輪副302的被動齒輪通過離合器402與輸出軸203相連。

通過控制離合器401、離合器402的結(jié)合或松開，可以在純電動驅(qū)動模式、純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式、混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式、混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式之間平滑切換，并最終連續(xù)輸出到輸出軸203上。

車輛起步時(shí)，離合器402結(jié)合，離合器401維持松開狀態(tài)，混合動力系統(tǒng)工作在純電動驅(qū)動模式。第一輸入軸201的動力在行星排501分流，一部分經(jīng)過行星架和一檔齒輪副301傳遞到輸出軸203，一部分經(jīng)過齒圈和二檔齒輪副302傳遞到輸出軸203。當(dāng)電池電量過低時(shí)，第二電機(jī)103帶動發(fā)動機(jī)102起動，發(fā)動機(jī)102起動后帶動第二電機(jī)103向電池補(bǔ)電，或者電能直接供應(yīng)第一電機(jī)101。

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動模式切換到純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式時(shí)，第二電機(jī)103帶動發(fā)動機(jī)102起動，第二輸入軸202的轉(zhuǎn)速逐漸提高。當(dāng)離合器401兩端的轉(zhuǎn)速相近時(shí)，離合器401結(jié)合。逐漸提高第二輸入軸202的動力，并逐漸降低第一輸入軸201的動力。當(dāng)?shù)谝惠斎胼S201輸出的動力為零時(shí)，第二輸入軸202的動力全部通過二檔齒輪副302傳遞到輸出軸203。此時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式。

混合動力系統(tǒng)由純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式切換到混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式時(shí)，只需要增大第一輸入軸201的動力。受制于二檔齒輪副302、行星排501的運(yùn)動關(guān)系，發(fā)動機(jī)102的動力一部分經(jīng)過二檔齒輪副302直接傳遞到輸出軸203，一部分經(jīng)過行星排501與第一輸入軸201的動力匯合后傳遞到輸出軸203。

混合動力系統(tǒng)由混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式切換到混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式時(shí)，增大第一輸入軸201的動力，經(jīng)行星排501和一檔齒輪副301輸出的動力上升，經(jīng)二檔齒輪副302輸出的動力下降。當(dāng)二檔齒輪副302的動力下降至接近于零時(shí)，離合器402松開。此時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于轉(zhuǎn)速耦合模式。

混合動力系統(tǒng)由混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式切換回混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式時(shí)，先調(diào)整第一輸入軸201的轉(zhuǎn)速，當(dāng)離合器402兩端的轉(zhuǎn)速接近時(shí)，離合器402結(jié)合。此時(shí)發(fā)動機(jī)102的動力一部分通過二檔齒輪副302直接傳遞到輸出軸203，一部分經(jīng)過行星排501與第一輸入軸201的動力匯合后傳遞到輸出軸203。

混合動力系統(tǒng)由混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式切換回純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式時(shí)，降低第一輸入軸201的動力至零。發(fā)動機(jī)102的動力全部經(jīng)過二檔齒輪副302傳遞到輸出軸203。

混合動力系統(tǒng)由純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式切換回純電動驅(qū)動模式時(shí)，逐漸松開離合器401。當(dāng)離合器401完全松開時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動模式。

實(shí)施例5(技術(shù)方案5)

圖5示意性地顯示了本發(fā)明一種實(shí)施方式的混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。如圖5所示，混合動力系統(tǒng)包括電機(jī)101，發(fā)動機(jī)102,第一輸入軸201，第二輸入軸202，輸出軸203，一檔齒輪副301，二檔齒輪副302，同步器4011，離合器402，行星排501。

如圖5所示，電機(jī)101通過第一輸入軸201與行星排501的太陽輪相連。發(fā)動機(jī)102通過第二輸入軸202與離合器402相連，離合器402的另一端連接到行星排501的齒圈。一檔齒輪副301的主動齒輪與行星排501的行星架相連，一檔齒輪副301的被動齒輪與輸出軸203相連。二檔齒輪副302的主動齒輪通過同步器4011與第二輸入軸202相連，二檔齒輪副302的被動齒輪與輸出軸203相連。

通過控制同步器4011、離合器402的結(jié)合或松開，可以在純電動驅(qū)動模式、純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式、混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式、混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式之間平滑切換，并最終連續(xù)輸出到輸出軸203上。

車輛起步時(shí)，同步器4011結(jié)合，離合器402維持松開狀態(tài)，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動模式。第一輸入軸201的動力在行星排501分流，一部分經(jīng)過行星架和一檔齒輪副301傳遞到輸出軸203，一部分經(jīng)過齒圈和二檔齒輪副302傳遞到輸出軸203。

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動模式切換到純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式時(shí)，啟動發(fā)動機(jī)102，逐漸提高第二輸入軸202的轉(zhuǎn)速。當(dāng)離合器402兩端的轉(zhuǎn)速相近時(shí)，離合器402結(jié)合。逐漸提高第二輸入軸202的動力，并逐漸降低第一輸入軸201的動力。當(dāng)?shù)谝惠斎胼S201輸出的動力為零時(shí)，第二輸入軸202的動力全部通過二檔齒輪副302傳遞到輸出軸203。此時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式。

混合動力系統(tǒng)由純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式切換到混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式時(shí)，只需要增大第一輸入軸201的動力。受制于二檔齒輪副302、行星排501的運(yùn)動關(guān)系，發(fā)動機(jī)102的動力一部分經(jīng)過二檔齒輪副302直接傳遞到輸出軸203，一部分經(jīng)過行星排501與第一輸入軸201的動力匯合后傳遞到輸出軸203。

混合動力系統(tǒng)由混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式切換到混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式時(shí)，增大第一輸入軸201的動力，經(jīng)行星排501和一檔齒輪副301輸出的動力上升，經(jīng)二檔齒輪副302輸出的動力下降。當(dāng)二檔齒輪副302的動力下降至接近于零時(shí)，同步器4011松開。此時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于轉(zhuǎn)速耦合模式。

混合動力系統(tǒng)由混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式切換回混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式時(shí)，先調(diào)整第一輸入軸201的轉(zhuǎn)速，當(dāng)同步器4011兩端的轉(zhuǎn)速接近時(shí)，同步器4011結(jié)合。此時(shí)發(fā)動機(jī)102的動力一部分通過二檔齒輪副302直接傳遞到輸出軸203，一部分經(jīng)過行星排501與第一輸入軸201的動力匯合后傳遞到輸出軸203。

混合動力系統(tǒng)由混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)矩耦合模式切換回純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式時(shí)，降低第一輸入軸201的動力至零。發(fā)動機(jī)102的動力全部經(jīng)過二檔齒輪副302傳遞到輸出軸203。

混合動力系統(tǒng)由純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式切換回純電動驅(qū)動模式時(shí)，逐漸松開離合器402。當(dāng)離合器402完全松開時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動模式。

實(shí)施例6(技術(shù)方案6)

圖6示意性地顯示了本發(fā)明一種實(shí)施方式的混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。如圖6所示，混合動力系統(tǒng)包括第一電機(jī)101，發(fā)動機(jī)102，第二電機(jī)103，第一輸入軸201，第二輸入軸202，輸出軸203，一檔齒輪副301，二檔齒輪副302，同步器4011，離合器402，行星排501，制動器601。

如圖6所示，第一電機(jī)101通過第一輸入軸201與行星排501的太陽輪相連。發(fā)動機(jī)102通過第二輸入軸202與第二電機(jī)103相連，并通過離合器402連接到行星排501的齒圈。一檔齒輪副301的主動齒輪與行星排501的行星架相連，一檔齒輪副301的被動齒輪與輸出軸203相連。二檔齒輪副302的主動齒輪與第二輸入軸202相連，二檔齒輪副302的被動齒輪通過同步器4011與輸出軸203相連。

通過控制同步器4011、離合器402的結(jié)合或松開，可以在純電動驅(qū)動低速檔模式、純電動驅(qū)動高速模式、混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式之間平滑切換，并最終連續(xù)輸出到輸出軸203上。

車輛起步時(shí)，同步器4011結(jié)合，離合器402和制動器601維持松開狀態(tài)，混合動力系統(tǒng)工作在純電動驅(qū)動低速檔模式。第一輸入軸201的動力在行星排501分流，一部分經(jīng)過行星架和一檔齒輪副301傳遞到輸出軸203，一部分經(jīng)過齒圈和二檔齒輪副302傳遞到輸出軸203。當(dāng)電池電量過低時(shí)，第二電機(jī)103帶動發(fā)動機(jī)102起動，發(fā)動機(jī)102起動后帶動第二電機(jī)103向電池補(bǔ)電，或者電能直接供應(yīng)第一電機(jī)101。

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動低速檔模式切換到純電動驅(qū)動高速檔模式時(shí)，制動器601逐漸結(jié)合。經(jīng)過行星架和一檔齒輪副301的動力逐漸上升，經(jīng)過齒圈和二檔齒輪副302的動力逐漸下降。當(dāng)經(jīng)過齒圈和二檔齒輪副302的動力下降至零時(shí)，同步器4011脫開，制動器601完全結(jié)合。此時(shí)，第一輸入軸201的動力全部經(jīng)過行星架和一檔齒輪副301傳遞到輸出軸203。

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動高速檔模式切換到混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式時(shí)，第二電機(jī)103帶動發(fā)動機(jī)102起動，第二輸入軸202的轉(zhuǎn)速逐漸提高。逐漸松開制動器601，當(dāng)離合器401兩端的轉(zhuǎn)速相近時(shí)，離合器402結(jié)合。離合器402完全結(jié)合后，制動器601完全松開。此時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于轉(zhuǎn)速耦合模式，通過調(diào)整第一電機(jī)101的轉(zhuǎn)速，可以使發(fā)動機(jī)102工作在最佳燃油經(jīng)濟(jì)區(qū)。

混合動力系統(tǒng)由混合動力驅(qū)動轉(zhuǎn)速耦合模式切換回純電動驅(qū)動高速檔模式時(shí)，離合器402先逐漸松開，制動器601逐漸結(jié)合。當(dāng)離合器402完全松開時(shí)，制動器601完全結(jié)合。此時(shí)，行星排501退化為單級減速機(jī)構(gòu)，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動高速檔模式。

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動高速檔模式切換回純電動驅(qū)動低速檔模式時(shí)，制動器601先逐漸松開，同時(shí)調(diào)整第一輸入軸201的轉(zhuǎn)速。當(dāng)同步器4011兩端的轉(zhuǎn)速接近時(shí)，結(jié)合同步器。同步器4011結(jié)合后，制動器601完全脫開。此時(shí)，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動低速檔模式。

實(shí)施例7(技術(shù)方案7)

圖7示意性地顯示了本發(fā)明一種實(shí)施方式的混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。如圖7所示，混合動力系統(tǒng)包括電機(jī)101，發(fā)動機(jī)102，第一輸入軸201，第二輸入軸202，輸出軸203，一檔齒輪副301，二檔齒輪副302，第一離合器401，第二離合器402，a同步器4033，行星排501，制動器601。

如圖7所示，電機(jī)101通過第一輸入軸201與第一離合器401的一端相連，第一離合器401的另一端與行星排501的太陽輪相連。發(fā)動機(jī)102通過第二輸入軸202與第二離合器402的內(nèi)圈相連，第二離合器402的外圈與行星排501的齒圈相連。一檔齒輪副301的主動齒輪通過a同步器4033與第一輸入軸201相連，一檔齒輪副301的被動齒輪與輸出軸203相連。二檔齒輪副302的主動齒輪與行星排501的行星架相連，也可以通過a同步器4033與第一輸入軸201相連，二檔齒輪副302的被動齒輪與輸出軸203相連。制動器601的一端與行星排501的齒圈相連，另一端與殼體相連。

通過有序地控制第一離合器401、第二離合器402、a同步器4033和制動器601的松開或結(jié)合，混合動力系統(tǒng)可以工作在純電動驅(qū)動模式或者純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式。

車輛起步時(shí)，第一離合器401結(jié)合，a同步器4033與一檔齒輪副301結(jié)合，第二離合器402維持松開狀態(tài)，制動器601維持松開狀態(tài)，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動一檔模式。

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動一檔模式切換到純電動驅(qū)動二檔模式時(shí)，制動器601逐漸結(jié)合。第一輸入軸201的動力分兩條路線輸出，經(jīng)過一檔齒輪副301傳遞到輸出軸203的動力逐漸下降，經(jīng)過行星排501和二檔齒輪副302傳遞到輸出軸203的動力逐漸上升。當(dāng)經(jīng)過一檔齒輪副301傳遞到輸出軸203的動力下降為零時(shí)，a同步器4033脫開，同時(shí)制動器601完全結(jié)合。第一輸入軸201的動力完全通過行星排501和二檔齒輪副302輸出。

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動二檔模式切換到純電動驅(qū)動三檔模式時(shí)，逐漸松開制動器601，同時(shí)調(diào)整第一輸入軸201的轉(zhuǎn)速。當(dāng)a同步器4033兩端的轉(zhuǎn)速接近時(shí)，a同步器4033與二檔齒輪副302結(jié)合，同時(shí)制動器601完全松開。第一輸入軸201的動力完全通過二檔齒輪副302傳遞到輸出軸203，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動三檔模式。

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動三檔模式切換到純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式時(shí)，第一離合器401逐漸松開，第二離合器402逐漸結(jié)合。當(dāng)?shù)谝浑x合器401完全松開時(shí)，第二離合器402完全結(jié)合，混合動力系統(tǒng)工作于純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式。

混合動力系統(tǒng)由純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式切換回純電動驅(qū)動三檔模式時(shí)，第二離合器402逐漸松開，第一離合器401逐漸結(jié)合。當(dāng)?shù)诙x合器402完全松開時(shí)，第一離合器401完全結(jié)合，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動三檔模式。

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動三檔模式切換回純電動驅(qū)動二檔模式時(shí)，制動器601逐漸結(jié)合。當(dāng)制動器601完全結(jié)合時(shí)，a同步器4033脫開，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動二檔模式。

混合動力系統(tǒng)由純電動驅(qū)動二檔模式切換回純電動驅(qū)動一檔模式時(shí)，制動器601逐漸松開，同時(shí)調(diào)整第一輸入軸201的轉(zhuǎn)速。當(dāng)a同步器4033兩端的轉(zhuǎn)速相近時(shí)，同步器403與一檔齒輪副301結(jié)合，之后，制動器601完全松開，混合動力系統(tǒng)工作于純電動驅(qū)動一檔模式。

如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。

本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。