技术领域
[0001] 本
发明涉及车辆领域，尤其涉及一种混合动力系统及混合动力车辆。
背景技术
[0002] 混合动力系统的优劣在根本上决定了混合动力车辆的动力性、经济性等各方面性能。
[0003] 现有的混合动力系统包括
串联系统、并联系统及混联系统。其中混联系统又分为电控无级式(ECVT)混动系统和串、并联结构混动系统。
[0004] 其中，串、并联结构混合系统采用
发动机、发
电机和
驱动电机构成的双电机结构，但
现有技术中驱动电机和发电机采用两个“扁平”轴布置在同一轴上，但上述串、并联结构混合系统集成度较为复杂，生产制造工艺难度较大，成本较高；而且无法实现发动机与电机驱动的完全解耦，燃油经济性相对较差。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种混合动力系统及混合动力车辆，能够解决现有混合动力系统存在的集成度复杂、加工难度大、成本高以及发动机和电机驱动无法安全解耦的问题。
[0006] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：
[0007] 一种混合动力系统，包括：
[0008] 发动机，其
输出轴连接有与其同轴布置的第一轴；
[0009] 离合结构，其包括滑动套设于所述第一轴的被动部、套设于所述第一轴上且相对于所述第一轴固定的主动部及使所述被动部和所述主动部相互分离或相互抵接的驱动单元，所述被动部通过第一动力传动结构连接于
车轮轴；
[0010] 动力电机，其输出轴连接有与其同轴布设的第二轴，所述第二轴通过第二动力传动结构连接于所述车轮轴；
[0011] 发电机，其输出轴连接有与其同轴布设的第三轴，所述第三轴通过第三动力传动结构连接于所述第一轴。
[0012] 作为上述混合动力系统的一种优选技术方案，所述第一动力传动结构包括：
[0013] 第一
齿轮，滑动套设于所述第一轴且相对于所述被动部固定；
[0014] 第四轴，平行设于所述第一轴和所述车轮轴之间，其上设有相对于其固定的第二齿轮和第三齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮
啮合；
[0015] 第四齿轮，与所述车轮轴同轴布设，所述第三齿轮通过与其啮合的第四齿轮、连接于所述第四齿轮的
差速器将动力传递至所述车轮轴。
[0016] 作为上述混合动力系统的一种优选技术方案，所述第二动力传动结构包括：
[0017] 第五齿轮，套设于所述第二轴上且相对于所述第二轴固定；
[0018] 第五轴，其上设有相对于其固定的第六齿轮和第七齿轮，所述第六齿轮和所述第五齿轮啮合，所述第七齿轮和所述第四齿轮啮合。
[0019] 作为上述混合动力系统的一种优选技术方案，还包括壳体，所述第一动力传动结构、所述第二动力传动结构、所述第三动力传动结构和所述差速器均设于所述壳体内。
[0020] 作为上述混合动力系统的一种优选技术方案，所述第一轴、所述第二轴、所述第三轴、所述第四轴、所述第五轴和所述车轮轴中，每个轴的轴向两端均转动连接于所述壳体。
[0021] 作为上述混合动力系统的一种优选技术方案，还包括驻车结构，所述驻车结构包括套设于所述第二轴且相对于所述第二轴固定的驻车齿轮，及固设于所述壳体内且能够与所述驻车齿轮啮合的棘爪。
[0022] 作为上述混合动力系统的一种优选技术方案，所述第一轴上设有相对于其固定的第八齿轮，所述主动部连接于所述第八齿轮。
[0023] 作为上述混合动力系统的一种优选技术方案，所述第三动力传动结构包括套设于所述第三轴上且相对于其固定的第九齿轮，所述第九齿轮与所述第八齿轮啮合。
[0024] 作为上述混合动力系统的一种优选技术方案，还包括
减振器，所述发动机的输出轴通过所述减振器连接于所述第一轴。
[0025] 本发明还提供了一种混合动力车辆，包括上述的混合动力系统。
[0026] 本发明的有益效果：本发明采用平行布设的第一轴、第二轴和第三轴，并将离合结构、发动机的输出轴和第一轴同轴布设，使离合结构处于高处，不会浸到位于低处的油液中，降低了各个动力传动结构的搅油损失，提高了该混合动力系统的传动效率；而且本发明提供的混合动力系统结构简单，提高混合动力系统集成度的同时，降低了混合动力系统的加工难度以及加工成本；通过离合结构不仅可以实现发动机和动力电机并联驱动，还可以实现发动机或动力电机单独驱动，实现发动机和动力电机完全解耦，提高了燃油经济性。
附图说明
[0027] 为了更清楚地说明本发明
实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
[0028] 图1是本发明实施例提供的混合动力系统的原理图；
[0029] 图2是本发明实施例提供的混合动力系统的侧视图。
[0030] 图中：
[0031] 1、发动机；2、发电机；3、动力电机；41、被动部；42、主动部；43、驱动单元；
[0032] 51、第一轴；52、第二轴；53、第三轴；54、第四轴；55、第五轴；56、车轮轴；
[0033] 60、驻车齿轮；61、第一齿轮；62、第二齿轮；63、第三齿轮；64、第四齿轮；65、第五齿轮；66、第六齿轮；67、第七齿轮；68、第八齿轮；69、第九齿轮；
[0034] 7、减振器；8、差速器；
[0035] 91、第一壳体；92、第二壳体。
具体实施方式
[0036] 为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
[0037] 如图1和图2所示，本实施例提供了一种混合动力系统，包括发动机1、离合结构、动力电机3和发电机2，其中发动机1的输出轴连接有与其同轴布设的第一轴51，离合结构包括滑动套设于第一轴51的被动部41、套设于第一轴51上且相对于第一轴51固定的主动部42及使被动部41和主动部42相互分离或相互抵接的驱动单元43，被动部41通过第一动力传动结构连接于车轮轴56。
[0038] 动力电机3的输出轴连接有与其同轴布设的第二轴52，第二轴52通过第二动力传动结构连接于车轮轴56；发电机2的输出轴连接有与其同轴布设的第三轴53，第三轴53通过第三动力传动结构连接于第一轴51。本实施例中，动力电机3的输出轴和第二轴52通过
花键连接。
[0039] 本实施例采用平行布设的第一轴51、第二轴52和第三轴53，并将离合结构、发动机1的输出轴和第一轴51同轴布设，使离合结构处于高处，不会浸到位于低处的油液中，降低了各个动力传动结构的搅油损失，提高了该混合动力系统的传动效率；而且本实施例提供的混合动力系统结构简单，提高混合动力系统集成度的同时，降低了混合动力系统的加工难度以及加工成本；通过离合结构不仅可以实现发动机1和动力电机3并联驱动，还可以实现发动机1或动力电机3单独驱动，实现发动机1和动力电机3完全解耦，提高了燃油经济性。
[0040] 进一步地，第一轴51上设有相对于其固定的第八齿轮68，主动部42连接于第八齿轮68。本实施例中，第八齿轮68与第一轴51一体设置。
[0041] 第一动力传动结构包括第一齿轮61、第四轴54和第四齿轮64，其中第一齿轮61滑动套设于第一轴51且相对于被动部41固定；第四轴54平行设于第一轴51和车轮轴56之间，第四轴54上设有相对于其固定的第二齿轮62和第三齿轮63，第二齿轮62与第一齿轮61啮合；第四齿轮64与车轮轴56同轴布设，第三齿轮63通过与其啮合的第四齿轮64、连接于第四齿轮64的差速器8将动力传递至车轮轴56。本实施例中，第二齿轮62和第四轴54一体设置，第三齿轮63和第四轴54采用花键或
过盈配合连接；第四齿轮64与差速器8
铆接、
焊接或螺接在一起。
[0042] 第二动力传动结构包括第五齿轮65和第五轴55，其中，第五齿轮65套设于第二轴52上且相对于第二轴52固定；第五轴55上设有相对于其固定的第六齿轮66和第七齿轮67，第六齿轮66和第五齿轮65啮合，第七齿轮67和第四齿轮64啮合。本实施例中，第七齿轮67与第五轴55一体设置。
[0043] 第三动力传动结构包括套设于第三轴63上且相对于其固定的第九齿轮69，第九齿轮69与第八齿轮68啮合。本实施例中，第九齿轮69与第三轴53为一体结构。
[0044] 采用本实施例提供的混合动力系统具有四种工作模式，下面分别对四种工作模式进行具体介绍。
[0045] 1、动力电机3单独驱动模式，发动机1处于停机状态，动力电机3的动力经第二轴52传递至第五齿轮65，由第五齿轮65带动与其啮合的第六齿轮66工作，第六齿轮66带动第五轴55转动，第五轴55带动第七齿轮67转动，第七齿轮67通过与其啮合的第四齿轮64带动差速器8转动，从而经过差速器8带动车轮轴56转动，实现动力电机3单独驱动。
[0046] 2、发动机1单独驱动模式，动力电机3和发电机2均处于停机状态，驱动单元43提供高压油使被动部41和主动部42相互抵接，实现离合结构闭合，发动机1带动第一轴51旋转，第一齿轮61跟随第一轴51同步转动，第二齿轮62和第一齿轮61啮合使第四轴54转动，第三齿轮63跟随第四轴54同步转动，第三齿轮63通过与其啮合的第四齿轮64带动差速器8转动，从而经过差速器8带动车轮轴56转动，实现发动机1单独驱动。
[0047] 3、动力电机3和发动机1并联驱动模式，动力电机3和发动机1同时工作，发动机1通过发动机1单独驱动模式的传动路线将动力传递至车轮轴56，同时动力电机3通过动力电机3单独驱动模式的传动路线将动力传递至车轮轴56，满足车辆急
加速时对动力的需求。
[0048] 4、发电机2发电模式，发动机1通过第一轴51带动第八齿轮68转动，利用第八齿轮68带动与其啮合的第九齿轮69转动，第九齿轮69带动第三轴53转动，从而带动发电机2高速运转，将机械能转换为
电能，用于给车辆上的
电池充电。发电机2是否处于发电模式，取决于电池的剩余电量，与发动机1是否工作无关。
[0049] 本实施例提供的混合动力系统中，发动机1和车轮轴56之间的距离D最大，合理利用因安装发动机1和差速器8而形成的富余空间安装发电机2和动力电机3，提高了混合动力系统的紧凑性，减小了混合动力系统的尺寸。
[0050] 本实施例中的驱动单元43包括
泵，上述离合结构为湿式
离合器，具体地，泵的
转子连接于第四轴，泵的出口通过换向
阀选择性地与油箱或驱动油腔连通，利用动力电机3驱动车辆低速行驶，此时泵的转子空转；在需要车辆高速行驶时，通过换向阀使泵的出口与驱动油腔连通，驱动油腔内的油压增大会使第一齿轮61带动被动部41向主动部42靠近，以使被动部41与主动部42相互抵接，离合结构闭合，实现发动机1和动力电机3同时作为动力。于其他实施例中，也可以将泵独立设置，但相比本实施例而言会增大整个
动力传动系统的占用空间。
[0051] 于其他实施例中，上述离合结构还可以采用
牙嵌式离合器或同步器等具有离合功能的结构。
[0052] 进一步地，上述混合动力系统还包括壳体，第一动力传动结构、第二动力传动结构、第三动力传动结构和差速器8均设于壳体内。本实施例中，壳体包括开口相对的第一壳体91和第二壳体92，第一壳体91和第二壳体92通过多个
紧固件连接。上述紧固件可以是螺钉，也可以是
螺栓螺母结构。
[0053] 进一步地，第一轴51、第二轴52、第三轴53、第四轴54、第五轴55和车轮轴56中，每个轴的轴向两端均通过
轴承转动连接于壳体。
[0054] 进一步地，上述混合动力系统还包括驻车结构，驻车结构包括套设于第二轴52且相对于第二轴52固定的驻车齿轮60，及固设于壳体内且能够与驻车齿轮60啮合的棘爪。由于第二轴52上仅设置了一个第五齿轮65，本实施例将驻车齿轮60设于第二轴52上，不会增加第二轴52的尺寸；同时其他轴上的齿轮宽度也可以不做变化，保证了每个齿轮的宽度，提高了承载能力。
[0055] 进一步地，上述混合动力车辆还包括减振器7，发动机1的输出轴通过减振器7连接于第一轴51。采用减振器7用于对发动机1进行减振，减振效果好。
[0056] 本实施例还提供了一种混合动力车辆，包括上述的混合动力系统。
[0057] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的
基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何
修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明
权利要求的保护范围之内。
[0058] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“
水平”、“内”、“外”等指示的方位或
位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
[0059] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
