具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

本发明提供了一种适合用在前置后驱型车辆上的传动装置，如图1所示，所述传动装置包括输入轴总成、发电电机输入轴总成、驱动电机输入轴总成、输出轴总成、离合器、增速行星排、减速行星排和驻车机构，其中：输入轴总成位于传动装置前端，发电电机输入轴总成位于增速行星排与驱动电机输入轴总成之间，驱动电机输入轴总成位于发电电机输入轴总成与减速行星排之间，输出轴总成位于传动装置尾端，离合器位于发电电机与驱动电机之间。

本发明中，所述输入轴总成由输入轴2和增速行星排行星架3.2构成，输入轴2与动力源连接，其中：输入轴2上设有增速行星排行星架3.2。输入轴总成能够将传动输入输入到增速行星排。

本发明中，所述发电电机输入轴总成由电机输入轴4、增速行星排太阳轮3.1和离合器毂6.1构成，其中：电机输入轴4上设有增速行星排太阳轮3.1和离合器毂6.1。发电电机输入轴总成能够将增速行星排输入输入给离合器或者将增速行星排输入输入给发电电机。

本发明中，所述驱动电机输入轴总成由驱动电机输入轴7、离合器保持架6.2和减速行星排太阳轮9.1构成，其中：驱动电机输入轴7上设有离合器保持架6.2和减速行星排太阳轮9.1。驱动电机输入轴总成能够将离合器输入输入给减速行星排或者驱动电机输入输入给减速行星排。

本发明中，所述输出轴总成由输出轴11、驻车齿轮10.1和减速行星排行星架9.2构成，其中：输出轴11的中心线与输入轴2轴向一致，输出轴11上设有驻车齿轮10.1和减速行星排行星架9.2。输出轴总成能够将减速行星排输入输入到输出轴，最终输出给车辆。

本发明中，所述离合器由离合器毂6.1与离合器保持架6.2构成，其中：离合器毂6.1与发电电机输入轴4连接，离合器保持架6.2与驱动电机输入轴连接，在不同的工况模式下，离合器根据油压进行断开与连接，其能够将发电电机输入轴5与驱动电机输入轴7进行断开与连接。当来自输入轴的动力传到离合器毂6.2时，动力流会根据实际工况进行分流，一分部可以输入给发电电机，使电机发电对蓄电池充电，另一部分，此时如果离合器结合，来自输入轴的动力流就会通过离合器传递给传动装置末端输出轴，如果此时离合器断开，来自输入轴的动力流就会在离合器处中断。

本发明中，所述增速行星排由增速行星排行星轮、增速行星排外齿圈3.3、增速行星排行星架3.2和增速行星排太阳轮3.1构成，其能够将传动输入进行增速。其中：增速行星排外齿圈3.3固定在壳体上转速被固定，增速行星排行星轮固定在增速行星排行星架3.2上，增速行星排行星轮能够以转动的方式被增速行星排行星架3.2支撑，增速行星排行星轮与增速行星排外齿圈3.3内啮合，与增速行星排行星架3.2外啮合，增速行星排行星架3.2与输入轴2同转速，经过增速行星排增速后将转速传递给增速行星排太阳轮3.1。此时，由于增速行星排由单行星轮系构成，因此，只要确定合适的增速比，就可以很容易的优化发动机的高效动力输出区间，特别是能够使发动机在最高燃油经济性的工况下持续输出。

本发明中，所述减速行星排由减速行星排行星轮、减速行星排外齿圈9.3、减速行星排行星架9.2和减速行星排太阳轮9.1构成，其能够将传动输入进行增速。其中：减速行星排外齿圈9.3固定在壳体上转速被固定，减速行星排行星轮固定在减速行星排行星架9.2上，减速行星排行星轮能够以转动的方式被减速行星排行星架9.2支撑，行星轮与减速行星排外齿圈9.3内啮合，与减速行星排太阳轮9.1外啮合，减速行星排太阳轮9.1与驱动电机输入轴7同转速，减速行星排太阳轮9.1转速经过减速行星排减速后将转速传递给减速行星排行星架9.2。此时，由于减速行星排和增速行星排一样由单行星轮系构成，因而，只要确定合适的减速比，就可以通过减速增扭的方式，获得很大的扭矩输出，这对爬坡与加速工况是十分有益的。

本发明中，所述驻车机构由驻车齿轮10.1和驻车棘爪10.2构成，其能够将车辆卡止。其中：驻车棘爪10.2固定在壳体上，驻车齿轮10.1集成在减速行星排保持架9.2上，当驻车齿轮10.1和驻车棘爪10.2结合时，混动装置传动部件停止转动，此时车辆卡止。

本发明中，所述输入轴总成的转动被轴承所支撑，其输入轴2与增速行星排行星架3.2刚性连接，此时，当动力从动力源传到输入轴2时，输入轴总成能够将传动输入输入到增速行星排。

本发明中，所述连接方式包括但不限于焊接、铆接、花键配合、过盈配合、铰链连接、一体加工等。

本发明中，所述发电电机输入轴总成的转动被轴承所支撑，其电机输入轴4与增速行星排太阳轮3.1和离合器毂6.1进行连接。同时发电电机输入轴总成与发电电机5进行可拆卸连接。本发明中，所述发电电机输入轴总成与发电电机5进行可拆卸连接，此时，由于发电电机输入轴与发电电机应用的可拆卸的连接方式进行连接，当发电电机输入与发电电机发生故障时，就可以很容易的仅对故障件进行维修，降低了维修成本。

本发明中，所述驱动电机输入轴总成的转动被轴承所支撑，其驱动电机输入轴7与离合器保持架6.2和减速行星排太阳轮9.1进行刚性连接。同时，驱动电机输入轴总成与驱动电机8进行可拆卸连接，此时，与发电电机输入轴与发电电机应用的可拆卸的连接方式相同，当驱动电机输入轴或驱动电机发生故障时，就可以很容易的仅对故障件进行维修，降低了维修成本。

本发明中，所述输出轴总成的转动被轴承所支撑，其输出轴11与减速行星排行星架9.2进行刚性连接，同时驻车齿轮10.1集成在减速行星排行星架9.2上。

本发明中，由于轴向尺寸远大于径向尺寸，因此混合动力传动装置能够很好的适用于发动机的输出轴(曲轴)相对于车辆前进方向纵向配置的车辆上。

本发明中，所述离合器位于发电电机与驱动电机中间，因此离合器可以很容易的使两个电机连接与断开，同时，两个电机分开布置，也可以减轻电机间的热场干扰，更加有利于散热。由于驻车齿轮齿形简单加工容易，所以可以将驻车齿轮集成在减速行星排保持架9.2上，沿径向看，二者在轴向上相重叠，因而，不必使部件相互交错即可紧凑的配置驻车齿轮与减速行星排保持架，能够使传动装置整体结构紧凑化。

本发明中，所述输出轴11的动力输入，分为三种情况：①动力全部来自于发动机1；②动力全部来自于驱动电机8；③动力同时来自于发动机1与驱动电机8。此时，当车辆在行进、倒退、爬坡等工况时，只要通过选择不同的动力供给，就可以容易的满足驾驶员的需求。

本发明的传动装置通过离合器、发动机、驱动电机与发电电机的不同工作状态，可以实现以下8种传动模式：

模式1-EV纯电：在此模式中，如表1所示，发动机1和发电电机5不工作，离合器断开，驱动电机8单独输出动力做为传动装置的动力源。动力传递路线：驱动电机8驱动，与驱动电机输入轴总成共同传动将动力传递至减速行星排太阳轮9.1，在固定不动的减速行星排外齿圈9.3作用下，由减速行星排太阳轮9.1传递给减速行星排行星架9.2的转速进行减速输出(相对于减速行星排太阳轮)，最终将动力传递给输出轴11。

模式2-串联：在此模式中，如表1所示，发动机1将动力传给发电电机5，发电电机5将发动机的动力能量转化成电能储存到电池中，离合器断开，驱动电机8发出动力。动力传递路线：来自于发动机的动力通过输入轴2传递到增速行星排行星架3.2，在固定不动的增速行星排外齿圈3.3作用下，来自增速行星排行星架3.2的转动输入通过增速行星排太阳轮3.1进行增速(相对与发动机输入转速)，同时将动力输出给发电电机输入轴总成，发电电机输入轴4与发电电机5共同转动，此时，发电电机5将动力转化为电能储存在电池中，由于离合器在此模式是断开的，则来自发动机的动力在离合器毂6.1处终止。同时，此模式中驱动电机8驱动，与驱动电机输入轴总成共同传动将动力传递至减速行星排太阳轮9.1，在固定不动的减速行星排外齿圈9.3作用下，由减速行星排太阳轮9.1传递给减速行星排行星架9.2的转速进行减速输出(相对于减速行星排太阳轮)，最终将动力传递给输出轴11。

模式3-直驱1：在此模式中，如表1所示，发动机1工作，发电电机5与驱动电机8不工作，离合器结合，此工况下电池电量充足，不需要发电电机5给电池充电。动力传递路线：来自于发动机的动力通过输入轴2传递到增速行星排行星架3.2，在固定不动的增速行星排外齿圈3.3作用下，来自增速行星排行星架3.2的转动输入通过增速行星排太阳轮3.1进行增速(相对与发动机输入转速)，同时将动力输出给发电电机输入轴总成，此时，离合器闭合，离合器将发电电机输入轴总成与驱动电机输入轴总成连接起来，来自发电电机输入轴总成的动力通过已经结合的离合器将动力传递给驱动电机输入轴总成中的减速行星排太阳轮9.1，在固定不动的减速行星排外齿圈9.3作用下，由减速行星排太阳轮9.1传递给减速行星排行星架9.2的转速进行减速输出(相对于减速太阳轮行星架)，最终将动力传递给输出轴11。

模式4-直驱2：在此模式中，如表1所示，发动机1工作，发电电机5发电，驱动电机8不工作，离合器结合，此工况下电池电量不足，需要发电电机5给电池充电。动力传递路线：来自于发动机的动力通过输入轴2传递到增速行星排行星架3.2，在固定不动的增速行星排外齿圈3.3作用下，来自增速行星排行星架3.2的转动输入通过增速行星排太阳轮3.1进行增速(相对与发动机输入转速)，同时将动力输出给发电电机输入轴总成，另外，由于发电电机工作，发电电机输入轴总成上的动力部分传递给发电电机5，此时发电电机5给电池充电，另一部分来自输入轴的动力通过已经结合的离合器将动力传递给驱动电机输入轴总成中的减速行星排太阳轮9.1，在固定不动的减速行星排外齿圈9.3作用下，由减速行星排太阳轮9.1传递给减速行星排行星架9.2的转速进行减速输出(相对于减速行星排太阳轮)，最终将动力传递给输出轴11。

模式5-并联1：在此模式中，如表1所示，发动机1工作，发电电机5不工作，驱动电机8工作，离合器结合，此工况下电池电量充足，不需要发电电机4给电池充电。动力传递路线：来自于发动机的动力通过输入轴2传递到增速行星排行星架3.2，在固定不动的增速行星排外齿圈3.3作用下，来自增速行星排行星架3.2的转动输入通过增速行星排太阳轮3.1进行增速(相对与发动机输入转速)，同时将动力输出给发电电机输入轴总成，此时，离合器闭合，离合器将发电电机输入轴总成与驱动电机输入轴总成连接起来，来自发电电机输入轴总成的动力通过已经结合的离合器将动力传递给驱动电机输入轴总成中的减速行星排太阳轮9.1，与此同时，驱动电机8工作将动力也通过驱动电机输入轴7将动力传递给减速行星排太阳轮9.1，两部分动力在减速行星排太阳轮9.1耦合后，在固定不动的减速行星排外齿圈9.3作用下，由减速行星排太阳轮9.1传递给减速行星排行星架9.2的转速进行减速增扭输出(相对于减速行星排太阳轮)，最终将动力传递给输出轴11。

模式6-并联2：在此模式中，如表1所示，发动机1工作，发电电机5与驱动电机8工作，离合器结合，此工况下电池电量不足，需要发电电机4给电池充电。动力传递路线：来自于发动机的动力通过输入轴2传递到增速行星排行星架3.2，在固定不动的增速行星排外齿圈3.3作用下，来自增速行星排行星架3.2的转动输入通过增速行星排太阳轮3.1进行增速(相对与发动机输入转速)，同时将动力输出给发电电机输入轴总成，另外，由于发电电机工作，发电电机输入轴总成上的动力部分传递给发电电机5，此时发电电机5给电池充电，另一部分来自输入轴的动力通过已经结合的离合器将动力传递给驱动电机输入轴总成中的减速行星排太阳轮9.1，与此同时，驱动电机8工作将动力也通过驱动电机输入轴7将动力传递给减速行星排太阳轮9.1，两部分动力在减速行星排太阳轮9.1耦合后，在固定不动的减速行星排外齿圈9.3作用下，由减速行星排太阳轮9.1传递给减速行星排行星架9.2的转速进行减速增扭输出(相对于减速行星排太阳轮)，最终将动力传递给输出轴11。

模式7-制动回收：在此模式中，如表1所示，发动机1与发电电机5不工作，驱动电机8利用来自车辆减速制动产生的动力对电池进行充电，离合器断开。动力传递路线：输出轴11接收来自车辆制动产生的动力，将动力传递给减速行星排行星架9.2，在固定不动的减速行星排外齿圈9.3作用下，由减速行星排行星架9.2传递给减速行星排太阳轮9.1的转速进行增速(相对于减速行星排行星架)给驱动电机输入轴总成，同时将动力传递给驱动电机8，驱动电机8将这部分动力转化为电能储存在电池中。

模式8-怠速发电：在此模式中，如表1所示，发动机1与发电电机5工作，离合器断开，驱动电机8不工作。动力传递路线：来自于发动机的动力通过输入轴2传递到增速行星排行星架3.2，在固定不动的增速行星排外齿圈3.3作用下，来自增速行星排行星架3.2的转动输入通过增速行星排太阳轮3.1进行增速(相对与发动机输入转速)，同时将动力输出给发电电机输入轴总成，发电电机输入轴4与发电电机5共同转动，此时，发电电机工作5将动力转化为电能储存在电池中，由于离合器在此模式是断开的，则来自发动机的动力在离合器毂6.1处终止。

表1传动装置工作模式表

倒挡模式：本发明的传动装置没有设置机械倒挡；可在模式1-EV纯电下，根据电机运转特性，控制电机工作的正反转用以实现车辆倒挡的功能。

本发明的混合动力传动装置需要用到的运动学、动力学以及忽略系统传递的能量效率相关转速、扭矩关系可表示为如下关系：

n_S+λn_R-(1+λ)n_C＝0 (1)；

T_S+T_C+T_R＝0 (2)；

T_S:T_C:T_R＝1:-(1+λ):λ (3)；

λ＝Z_R/Z_S (4)；

其中，公式(1)、(2)、(3)、(4)适用于增速行星排与减速行星排，公式(1)称为行星排转速特性方程，公式(4)称为行星排特性参数。式中，Z_R和Z_S分别为外齿圈与太阳轮齿数；n_S表示为太阳轮转速，n_C表示为行星架转速，n_R表示为外齿圈转速；T_S表示为太阳轮扭矩，T_C表示为行星架扭矩，T_R表示为外齿圈扭矩。