具体实施方式

由背景技术可知，当前混合动力系统的传动效率不佳。

为了提高了混合动力系统的传动效率，本发明实施例提供了一种混合动力系统，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本说明书所涉及到的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，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位，以特定的方位构造，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明实施例所述的抗扭矩连接，可以包括直接抗扭矩连接和间接连接，只要能够实现扭矩的传递即可。

请参考图1，图1是本发明实施例所提供的一种混合动力系统的结构示意图。

如图所示，本发明实施例所提供的混合动力系统，包括：

第一电机10，包括第一电机输出轴101；

第一行星齿轮组，包括第一太阳轮31，第一行星架32和第一齿圈33，所述第一电机输出轴101与所述第一太阳轮31，所述第一行星架32和所述第一齿圈33三者中的一者抗扭矩地连接；

差速器，包括差速器输入轴401，所述差速器输入轴401与所述第一太阳轮31，所述第一行星架32和所述第一齿圈33三者中的另一者抗扭连接；

第一离合器51，设置于所述第一太阳轮31，所述第一行星架32和所述第一齿圈33三者中的任二者之间；

第二离合器52，设置于所述第一太阳轮31，所述第一行星架32和所述第一齿圈33三者中的一者和所述混合动力系统的壳体之间。

本文所述的所述第一电机输出轴101与所述第一太阳轮31，所述第一行星架32和所述第一齿圈33三者中的一者抗扭矩地连接，所述差速器输入轴401与所述第一太阳轮31，所述第一行星架32和所述第一齿圈33三者中的另一者抗扭矩连接，是指第一行星齿轮组的第一太阳轮31，所述第一行星架32和所述第一齿圈33三者中的任意二者分别与第一电机输出轴101和差速器输入轴401抗扭矩地连接，比如：如图1所示，第一电机输出轴101与第一太阳轮31抗扭矩地连接，差速器输入轴401与第一行星架32抗扭矩地连接；或者，在其他实施例中，还可以是第一电机输出轴101与第一齿圈33抗扭矩地连接，差速器输入轴401与第一太阳轮31抗扭矩地连接；或者，在一种实施例中，还可以是第一电机输出轴101与第一行星架32抗扭矩地连接，差速器输入轴401与第一太阳轮31抗扭矩地连接等等，本领域技术人员可以自行根据本实施例对连接关系进行变形。

通过控制第一离合器51和第二离合器52的开闭，调节第一行星齿轮组的传动比，可以控制混合动力系统按照所需的模式运行。

第一离合器51设置于所述第一太阳轮31，所述第一行星架32和所述第一齿圈33三者中的任二者之间，用于调节第一行星齿轮组的传动比。例如，在一种具体实施例中，如图1所示，第一离合器51设置于第一齿圈33和第一行星架32之间。如图3所示，第一离合器51设置于第一齿圈33和第一太阳轮31之间。如图4所示，第一离合器51设置于第一太阳轮31和第一行星架32之间。

具体地，继续参考图1，在一种具体实施例中，本发明实施例所提供的混合动力系统的所述第一离合器51包括第一外圈和第一内圈，所述第一外圈与所述齿圈和所述太阳轮二者中的一者抗扭矩地连接，所述第一内圈与所述齿圈和所述太阳轮二者中的另一者抗扭矩连接。

同理，第二离合器52设置于所述第一太阳轮31，所述第一行星架32和所述第一齿圈33三者中的一者和所述混合动力系统的壳体之间，用于调节第一行星齿轮组的传动比。例如，在一种具体实施例中，如图1所示，第二离合器52设置于第一齿圈33和所述混合动力系统的壳体之间。

具体地，如图1所示，在一种具体实施例中，本发明实施例所提供的混合动力系统的第二离合器52包括第二外圈和第二内圈，所述第二外圈和所述第二内圈二者中的一者与所述混合动力系统的壳体连接，所述第二外圈和所述第二内圈二者中的另一者和与所述第一太阳轮31，所述第一行星架32和所述第一齿圈33三者中的一者抗扭矩连接。

在一种具体实施例中，所述第二外圈和所述第二内圈二者中的一者与所述混合动力系统的壳体连接，所述第二外圈和所述第二内圈二者中的另一者与所述第一齿圈33抗扭矩连接。

如图1所示，本实施例中，为了更好地实现第一行星齿轮组的减速增扭的作用，所述第一电机输出轴101与所述第一太阳轮31抗扭矩地连接；所述差速器输入轴401与所述第一行星架32抗扭矩地连接。第一离合器51设置于所述第一齿圈33和所述第一行星架32之间；第二离合器52设置于所述第一齿圈33和混合动力系统的壳体之间。当然，在其他实施例中，本领域技术人员可以根据本实施例对连接关系进行变形，以上仅列举出部分具体连接关系，而不应成为对本发明实施例的具体限制。

本发明实施例所提供的混合动力系统，第一电机的第一电机输出轴与第一行星齿轮组的第一太阳轮，第一行星架和第一齿圈三者中的一者抗扭矩地连接，差速器输入轴与所述第一太阳轮，所述第一行星架和所述第一齿圈三者中的另一者抗扭矩连接，同时在第一太阳轮，所述第一行星架和所述第一齿圈三者中的任二者之间设置第一离合器，在所述第一太阳轮，所述第一行星架和所述第一齿圈三者中的一者和混合动力系统的壳体之间设置第二离合器。可以看出，第一电机的动力在向差速器输入轴传输过程中，因第一电机输出轴的第一太阳轮，第一行星架和第一齿圈三者中的一者抗扭矩地连接，通过分别控制第一离合器和第二离合器的开启和闭合，第一行星齿轮组能够使第一电机以不同的传动比经过第一行星齿轮组，从而起到调节第一电机输出速度的目的，使得第一电机维持在高效率区间工作，提高了混合动力系统的传动效率。

当然，本发明实施例所提供的混合动力系统还包括：发动机30，包括发动机输出轴301；所述第一电机10还包括与所述第一电机输出轴101抗扭矩连接的第一电机输入轴102，所述第一电机输入轴102与所述发动机输出轴301抗扭矩连接。

继续参考图1，在一种具体实施例中，混合动力系统还包括：

第二行星齿轮组，包括第二太阳轮61，第二行星架62和第二齿圈63；

第二电机20，包括第二电机输出轴201，所述第二电机输出轴201与所述第二太阳轮61，所述第二行星架62和所述第二齿圈63三者中的一者抗扭矩连接；

所述发动机输出轴301与所述第二太阳轮61，所述第二行星架62和所述第二齿圈63三者中的另一者抗扭矩连接；

所述第一电机输入轴102与所述第二太阳轮61，所述第二行星架62和所述第二齿圈63三者中的又一者抗扭矩连接。

发动机30经过第二行星齿轮组和第一行星齿轮组两次减速，增加了发动机30的传动比，使得混合动力系统在效率、动力性能和速度之间相平衡，提高了混合动力系统的综合性能。

需要说明的是，发动机输出轴301与所述第二太阳轮61，所述第二行星架62和所述第二齿圈63三者中的另一者抗扭矩连接，第一电机输入轴102与所述第二太阳轮61，所述第二行星架62和所述第二齿圈63三者中的又一者抗扭矩连接，指的是第二行星齿轮组的第二太阳轮，所述第二行星架和所述第二齿圈三者中的任意二者分别与第一电机输入轴和发动机输出轴抗扭矩地连接，比如：如图1所示，发动机输出轴301与第二齿圈63抗扭矩地连接，第二行星架62与第一电机输入轴102抗扭矩地连接，第二电机输出轴201与第二太阳轮61抗扭矩地连接；在另一实施例中，如图2所示，发动机输出轴301与第二太阳轮61抗扭矩地连接，第一电机输入轴与第二行星架62抗扭矩地连接，第二电机输出轴201与第二齿圈63抗扭矩地连接；或者，在其他实施例中，第一电机输入轴与第二太阳轮61抗扭矩地连接，发动机输出轴301与第二齿圈63抗扭矩地连接，第二电机输出轴与第二行星架抗扭矩地连接等等，本领域技术人员可以自行根据本实施例对连接关系进行变形。

如图1所示，本实施例中，为了更好地实现第二行星齿轮组的减速增扭的作用，所述发动机输出轴301与所述第二齿圈63抗扭矩地连接；所述第二电机输出轴201与第二太阳轮61抗扭矩地连接；所述第一电机输入轴102与所述第二行星架62抗扭矩地连接。当然，在其他实施例中，本领域技术人员可以根据本实施例对连接关系进行变形，以上仅列举出部分具体连接关系，而不应成为对本发明实施例的具体限制。

在一种具体实施例中，如图1所示，为了便于安装且节约空间，所述第二电机输出轴201可以包括空心轴，所述第二电机输出轴201套设于所述第一电机输入轴102。

在一种具体实施例中，混合动力系统还包括：

第三离合器53，设置于所述混合动力系统的壳体和与所述发动机输出轴301相连接的所述第二太阳轮61，所述第二行星架62以及所述第二齿圈63三者中的一者之间。

在一种具体实施例中，当发动机输出轴301与第二太阳轮61相连时，第三离合器53设置于混合动力系统的壳体和第二太阳轮61之间；当发动机输出轴301与第二齿圈63相连时，第三离合器53设置于混合动力系统的壳体和第二齿圈63之间；当发动机输出轴301与第二行星架62相连时，第三离合器53设置于混合动力系统的壳体和第二行星架62之间。

同理，如图1所示，在一种具体实施例中，为提高反应速度，本发明实施例所提供的混合动力系统的所述第三离合器53可以为单向离合器，包括第三外圈和第三内圈，所述第三外圈和所述第三内圈二者中的一者与所述混合动力系统的壳体连接，所述第三外圈和所述第三内圈二者中的另一者和与所述发动机输出轴301相连接的所述第二太阳轮61，所述第二行星架62以及所述第二齿圈63三者中的一者连接，所述第三离合器53配置为防止所述发动机输出轴301倒转。

本文所述的所述第三外圈和所述第三内圈二者中的一者与所述混合动力系统的壳体连接，所述第三外圈和所述第三内圈二者中的另一者和与所述发动机输出轴相连接的所述第二太阳轮，所述第二行星架以及所述第二齿圈三者中的一者连接，指的是第三离合器的第三外圈和第三内圈分别连接壳体和第二行星齿轮组的三者中与发动机输出轴抗扭矩连接的一者，比如，当发动机输出轴与第二太阳轮抗扭矩地连接时，可以是第三外圈连接壳体，第三内圈连接第二太阳轮；也可以是第三内圈连接壳体，第三外圈连接第二太阳轮10。当发动机输出轴与第二齿圈抗扭矩地连接时，可以是第三外圈连接壳体，第三内圈连接第二齿圈，或者可以是第三内圈连接壳体，第三外圈连接第二齿圈，等等，本领域技术人员可以自行根据本实施例对连接关系进行变形。

具体地，如图1所示，以当发动机输出轴301与所述第二齿圈63连接，所述第二电机输出轴201与所述第二太阳轮61连接，所述第一电机输入轴102与所述第二行星架62相连时为例，所述第三离合器53配置为防止所述发动机输出轴301倒转，表现为：当发动机输出轴301正向转动的时候，第三离合器53不传递扭矩，发动机30可以将扭矩从发动机输出轴301传递给所述第二齿圈63。当发动机输出轴301有倒转的趋势时，第三离合器53传递扭矩，防止发动机输出轴301倒转。

因第三离合器为单向离合器，单向离合器在传递方向改变时，能够自动改变扭矩传输能力，从而避免了人为控制离合器导致的反应时间过长，那么在纯电动模式下，第三离合器自动发挥作用，发动机不提供扭矩，电机提供扭矩，由于第三离合器配置为防止所述发动机输出轴倒转，因此在纯电动模式下，电机的扭矩不能通过第二行星齿轮组传递至发动机，阻止电机反拖发动机，从而电机可将全部动力通过第二行星齿轮组和第一行星齿轮组传递给差速器输入轴，降低了能量损耗，提高了能源利用率。

本发明实施例所提供的混合动力系统可以提供多种驱动模式。下面，为方便描述，以所述发动机输出轴与所述第二齿圈抗扭矩地连接，所述第二电机输出轴与所述第二太阳轮抗扭矩地连接，所述第一电机输入轴与所述第二行星架抗扭矩地连接，第一电机输出轴与第一太阳轮抗扭矩地连接，差速器输入轴与第一行星架抗扭矩地连接，第一离合器设置于所述第一齿圈和第一行星架之间；第二离合器设置于所述壳体和第一齿圈之间，第三离合器设置于壳体和第二齿圈之间为例，对本发明实施例各个工作模式作详细的说明，但此方案不能作为本发明保护范围的限制。

一、纯电动驱动模式

如图1所示，具体地，在纯电动模式下，发动机30不工作，第三离合器53配置为防止所述发动机输出轴301倒转，因此，在纯电动模式下，第三离合器53的设置使得第二行星齿轮组的动力不会传递至发动机30，通过控制第一离合器51和第二离合器52的开闭可以分别实现纯电动模式下高速运行和低速运行。下面分别对高速运行区间和低速运行区间两种运行情况进行介绍。

在纯电动低速运行模式下，第一离合器51松开，即与第一离合器51相连的第一齿圈33和第一行星架32的转速不相同；第二离合器52闭合，因第二离合器52分别连接壳体和第一齿圈33，从而壳体锁定第一齿圈33转速为0；可见，第一行星齿轮组中的第一齿圈33固定，第一太阳轮31和第一行星架32具有固定的传动比，使得第一电机10和第二电机20的传动比较大。

在纯电动高速运行模式下，第一离合器51闭合，即与第一离合器51相连的第一齿圈33和第一行星架32的转速相同；第二离合器52松开，即第一齿圈33未被壳体锁定，第一齿圈33的转速不为0，即第一行星齿轮组的三个部件转速相同。可见，当第一电机10的转速传递至第一太阳轮31时，虽然经过第一行星齿轮组，但是第一行星齿轮组起不到减速作用。

二、串行驱动模式

在混合动力模式下，第一电机10和发动机30作为动力来源，第二电机20作为发电机为电池充电。通过控制第一离合器51和第二离合器52的开闭可以分别实现混合动力模式下高速运行和低速运行。

具体地，在混动低速运行模式下，当第一电机10和发动机30作为动力来源，第二电机20作为发电机时，第三离合器53不发挥作用，发动机30的动力可以传递至第二行星齿轮组，第一离合器51松开，即与第一离合器51相连的第一齿圈33和第一行星架32的转速不相同；第二离合器52闭合，因第二离合器52分别连接壳体和第一齿圈33，从而壳体锁定第一齿圈33转速为0；可见，第一行星齿轮组中的第一齿圈33固定，第一太阳轮31和第一行星架32具有固定的传动比，使得第一电机10和第二电机20的传动比较大。

在混动高速运行模式下，当第一电机10和发动机30作为动力来源，第二电机20作为发电机时，第三离合器53不发挥作用，发动机30的动力可以传递至第二行星齿轮组，第一离合器51闭合，即与第一离合器51相连的第一齿圈33和第一行星架32的转速相同；第二离合器52松开，即第一齿圈33未被壳体锁定，第一齿圈33的转速不为0，即第一行星齿轮组的三个部件转速相同。可见，当第一电机10的转速传递至第一太阳轮31时，虽然经过第一行星齿轮组，但是第一行星齿轮组起不到减速作用。

三、并行驱动模式

在混合动力模式下，发动机30，第一电机10以及第二电机20均作为动力来源。通过控制第一离合器51和第二离合器52的开闭可以分别实现混合动力模式下高速运行和低速运行。

具体地，在混动低速运行模式下，当发动机30、第一电机10以及第二电机20均作为动力来源时，第三离合器53不发挥作用，发动机30的动力可以传递至第二行星齿轮组，第一离合器51松开，即与第一离合器51相连的第一齿圈33和第一行星架32的转速不相同；第二离合器52闭合，因第二离合器52分别连接壳体和第一齿圈33，从而壳体锁定第一齿圈33转速为0；可见，第一行星齿轮组中的第一齿圈33固定，第一太阳轮31和第一行星架32具有固定的传动比，使得第一电机10和第二电机20的传动比较大。

在混动高速运行模式下，当发动机30、第一电机10以及第二电机20均作为动力来源时，第三离合器53不发挥作用，发动机30的动力可以传递至第二行星齿轮组，第一离合器51闭合，即与第一离合器51相连的第一齿圈33和第一行星架32的转速相同；第二离合器52松开，即第一齿圈33未被壳体锁定，第一齿圈33的转速不为0，即第一行星齿轮组的三个部件转速相同。可见，当第一电机10的转速传递至第一太阳轮31时，虽然经过第一行星齿轮组，但是第一行星齿轮组起不到减速作用。

四、倒车模式

倒车模式下，第一电机10处于驱动状态，发动机30和第二电机20不工作，第一离合器51松开，第二离合器52闭合。

五、空档/停车模式

空档/停车模式下，第一离合器51和第二离合器52均松开，第一电机10、第二电机20和发动机30不工作。

六、怠速充电模式

怠速充电模式下，断开第一离合器51，同时断开第二离合器52，第一电机10、发动机30和第二电机20处于运行状态，发动机30作为发电机带动第一电机10和第二电机20发电为电池充电。

为解决上述问题，本发明实施例还提供一种汽车，包括上述的混合动力系统。第一电机的动力在向差速器输入轴传输过程中，因第一电机输出轴的第一太阳轮，第一行星架和第一齿圈三者中的一者抗扭矩地连接，通过分别控制第一离合器和第二离合器的开启和闭合，第一行星齿轮组能够使第一电机以不同的传动比经过第一行星齿轮组，从而起到调节第一电机输出速度的目的，使得第一电机维持在高效率区间工作，提高了混合动力系统的传动效率。

虽然本发明实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。