混合动力系统和具有其的车辆的制作方法

本发明涉及车辆，尤其是涉及一种混合动力系统和具有其的车辆。

背景技术：

1、相关技术中，混合动力系统主要采用的是横置双电机混动方案，主要分为串联、并联和混联三种方案，并且，相关技术中的混合动力系统常采用纵置前驱双电机混动构型，其采用五轴平行轴式串并联结构，包括发动机、发电机、驱动电机、离合器、同步器等零部件，可实现发动机两挡驱动。

2、但是，上述混合动力系统为了实现发动机两挡的方案，采用了同步器作为换挡元件，这就导致在换挡过程中会存在动力中断的问题，且同步器在换挡同步过程中，容易产生滑套与结合齿“打齿”或者换挡冲击等问题，导致换挡时会存在顿挫感，换挡的平顺性较差，而且，上述混合动力系统无法兼顾车辆在不同车速下的动力性和经济型，导致用户驾驶体验较差。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种混合动力系统，该混合动力系统能够避免在换挡过程出现动力中断的问题，换挡平顺性更好，且混合动力系统可以在不同车速下保持在高效的工作区间，兼顾动力性和经济性。

2、本发明还提出了一种具有上述混合动力系统的车辆。

3、为了实现上述目的，根据本发明的第一方面实施例提出了一种混合动力系统，包括：发动机；变速器，所述变速器与所述发动机传动连接，所述变速器包括第一挡齿轮副、第二挡齿轮副和离合器模块；其中，所述离合器模块被配置为：根据需求功率和/或车速，选择所述第一挡齿轮副和所述第二挡齿轮副中的一个将所述发动机的动力输出，以驱动车辆行驶。

4、根据本发明实施例的混合动力系统能够避免在换挡过程出现动力中断的问题，换挡平顺性更好，且混合动力系统可以在不同车速下保持在高效的工作区间，兼顾动力性和经济性。

5、根据本发明的一些实施例，所述混合动力系统还包括：需求功率获取模块，用于获取所述需求功率；和/或，车速获取模块，用于获取所述车速；控制模块，所述控制模块分别与所述离合器模块、所述需求功率获取模块和/或所述车速获取模块连接，所述控制模块根据所述需求功率和/或所述车速控制所述离合器模块。

6、根据本发明的一些实施例，所述离合器模块包括双离合器。

7、根据本发明的一些实施例，所述第一挡齿轮副包括彼此啮合的第一挡主动齿轮和第一挡从动齿轮，所述第二挡齿轮副包括彼此啮合的第二挡主动齿轮和第二挡从动齿轮，所述第一挡主动齿轮和所述第二挡主动齿轮用于接收所述发动机的动力，所述第一挡从动齿轮和所述第二挡从动齿轮用于输出动力；其中，所述离合器模块分别与所述第一挡主动齿轮和所述第二挡主动齿轮相连。

8、根据本发明的一些实施例，所述变速器还包括输入轴，所述输入轴与所述发动机传动连接，所述第一挡主动齿轮、所述第二挡主动齿轮和所述离合器模块间隔设在所述输入轴上。

9、根据本发明的一些实施例，所述离合器模块位于所述输入轴的端部。

10、根据本发明的一些实施例，所述离合器模块包括两个单向离合器。

11、根据本发明的一些实施例，两个所述单向离合器设置于同一个轴上。

12、根据本发明的一些实施例，两个所述单向离合器均位于所述第一挡齿轮副和所述第二挡齿轮副之间，两个所述单向离合器中的其中一个与所述第一挡齿轮副相连，两个所述单向离合器中的另一个与所述第二挡齿轮副相连。

13、根据本发明的一些实施例，所述第一挡齿轮副包括彼此啮合的第一挡主动齿轮和第一挡从动齿轮，所述第二挡齿轮副包括彼此啮合的第二挡主动齿轮和第二挡从动齿轮，所述第一挡主动齿轮和所述第二挡主动齿轮用于接收所述发动机的动力，所述第一挡从动齿轮和所述第二挡从动齿轮用于输出动力；其中，两个所述单向离合器、所述第一挡从动齿轮和所述第二挡从动齿轮设置在同一个轴上，且两个所述单向离合器中的所述其中一个与所述第一挡从动齿轮相连，两个所述单向离合器中的所述另一个与所述第二挡从动齿轮相连。

14、根据本发明的一些实施例，两个所述单向离合器设置于不同的轴上。

15、根据本发明的一些实施例，两个所述单向离合器均位于所述第一挡齿轮副和所述第二挡齿轮副之间，两个所述单向离合器中的其中一个与所述第一挡齿轮副相连，两个所述单向离合器中的另一个与所述第二挡齿轮副相连。

16、根据本发明的一些实施例，所述第一挡齿轮副包括彼此啮合的第一挡主动齿轮和第一挡从动齿轮，所述第二挡齿轮副包括彼此啮合的第二挡主动齿轮和第二挡从动齿轮，所述第一挡主动齿轮和所述第二挡主动齿轮用于接收所述发动机的动力，所述第一挡从动齿轮和所述第二挡从动齿轮用于输出动力；其中，两个所述单向离合器中的所述其中一个、所述第一挡主动齿轮和所述第二挡主动齿轮设置在同一个轴上，两个所述单向离合器中的所述另一个、所述第一挡从动齿轮和所述第二挡从动齿轮设置在同一个轴上。

17、根据本发明的一些实施例，两个所述单向离合器中的所述其中一个与所述第一挡主动齿轮相连，两个所述单向离合器中的所述另一个与所述第二挡从动齿轮相连。

18、根据本发明的一些实施例，所述混合动力系统还包括：第一电机，所述第一电机与所述发动机传动连接，用于在所述发动机的驱动下发电；第二电机，所述第二电机与所述变速器传动连接，用于通过所述变速器输出动力，以驱动车辆行驶。

19、根据本发明的一些实施例，所述变速器还包括：输入轴，所述输入轴分别与所述发动机和所述第一电机传动连接；中间轴，所述第二电机与所述中间轴传动连接；动力输出轴，所述动力输出轴通过齿轮机构与所述中间轴相连；其中，所述第一挡齿轮副包括彼此啮合的第一挡主动齿轮和第一挡从动齿轮，所述第二挡齿轮副包括彼此啮合的第二挡主动齿轮和第二挡从动齿轮，所述第一挡主动齿轮和所述第二挡主动齿轮设在所述输入轴，所述第一挡从动齿轮和所述第二挡从动齿轮设在所述中间轴。

20、根据本发明的一些实施例，所述混合动力系统还包括：发电机主动齿轮和发电机从动齿轮，所述发电机主动齿轮设在所述输入轴上，所述发电机从动齿轮设在所述第一电机上，所述发电机从动齿轮与所述发电机主动齿轮啮合；一级主动齿轮和一级从动齿轮，所述一级主动齿轮设在所述第二电机上，所述一级从动齿轮设在所述中间轴上，所述一级主动齿轮与所述一级从动齿轮啮合。

21、根据本发明的一些实施例，所述齿轮机构包括彼此啮合的二级主动齿轮和二级从动齿轮，所述二级主动齿轮设在所述中间轴上，所述二级从动齿轮设在所述动力输出轴上。

22、根据本发明的一些实施例，所述混合动力系统还包括：动力电池，所述动力电池分别与所述第一电机和所述第二电机电连接；所述混合动力系统具有停车发电模式，在所述动力电池的soc值低于预定值或设定保电值时，所述混合动力系统运行所述停车发电模式，所述发动机和所述第一电机工作，所述离合器模块选择所述第一挡齿轮副和所述第二挡齿轮副均不将所述发动机的动力输出，所述发动机的动力经过所述输入轴传递给所述第一电机，第一电机发电并传输给所述动力电池。

23、根据本发明的一些实施例，所述混合动力系统具有纯电模式，在所述动力电池的soc值高于所述预定值和所述设定保电值且所述混合动力系统的需求功率小于等于所述第二电机的输出功率时，所述混合动力系统运行所述纯电模式，所述第二电机工作，所述第二电机输出动力经过所述中间轴传递给所述动力输出轴。

24、根据本发明的一些实施例，所述混合动力系统具有并联模式，在所述动力电池的soc值高于所述预定值和所述设定保电值且所述混合动力系统的需求功率大于所述第二电机的输出功率时，所述混合动力系统运行并联模式，所述发动机和所述第二电机工作，所述离合器模块选择所述第一挡齿轮副将所述发动机的动力输出，所述发动机的动力经过所述输入轴、所述第一挡齿轮副、所述离合器模块和所述中间轴传递给所述动力输出轴，所述第二电机的动力与所述发动机的动力在所述中间轴处耦合后传递给所述动力输出轴。

25、根据本发明的一些实施例，所述混合动力系统具有串联模式，在所述混合动力系统运行所述纯电模式、所述动力电池的soc值达到所述预定值且所述混合动力系统的需求功率小于等于所述第二电机的输出功率时，所述发动机、所述第一电机和所述第二电机工作，所述离合器模块选择所述第一挡齿轮副和所述第二挡齿轮副均不将所述发动机的动力输出，所述发动机的动力经过所述输入轴传递给所述第一电机，第一电机发电并传输给所述动力电池，所述动力电池传输给所述第二电机，所述第二电机输出动力经过所述中间轴传递给所述动力输出轴。

26、根据本发明的一些实施例，所述混合动力系统具有发动机第一直驱模式，在所述混合动力系统运行所述串联模式且车速达到第一预设车速时，所述混合动力系统由所述串联模式切换为所述发动机第一直驱模式，所述发动机工作，所述离合器模块选择所述第一挡齿轮副将所述发动机的动力输出，所述发动机的动力经过所述输入轴、所述第一挡齿轮副、所述离合器模块、所述中间轴传递给所述动力输出轴。

27、根据本发明的一些实施例，所述混合动力系统具有发动机第二直驱模式，在所述混合动力系统运行所述发动机第一直驱模式且车速达到第二预设车速时，所述混合动力系统由所述发动机第一直驱模式切换为所述发动机第二直驱模式，所述发动机工作，所述离合器模块选择所述第二挡齿轮副将所述发动机的动力输出，所述发动机的动力经过所述输入轴、所述第二挡齿轮副、所述离合器模块、所述中间轴传递给所述动力输出轴，其中，所述第二预设车速大于所述第一预设车速。

28、根据本发明的一些实施例，在所述混合动力系统运行所述发动机第二直驱模式、需要加速且所述混合动力系统的需求功率小于等于所述发动机的输出功率和第二电机的输出功率之和时，所述离合器模块选择所述第二挡齿轮副将所述发动机的动力输出，所述第二电机工作，所述发动机的动力经过所述输入轴、所述第二挡齿轮副、所述离合器模块和所述中间轴传递给所述动力输出轴，所述第二电机的动力与所述发动机的动力在所述中间轴处耦合后传递给所述动力输出轴。

29、根据本发明的一些实施例，在所述混合动力系统运行所述发动机第二直驱模式、需要加速且所述混合动力系统的需求功率大于所述发动机的输出功率和第二电机的输出功率之和时，所述混合动力系统由所述发动机第二直驱模式切换为所述并联模式，并在所述第二电机工作后控制所述离合器模块结合第一挡齿轮副。

30、根据本发明的第二方面实施例提出了一种车辆，包括根据本发明的第一方面实施例所述的混合动力系统。

31、根据本发明的第二方面实施例的车辆，通过利用根据本发明的第一方面实施例所述的混合动力系统，能够避免在换挡过程出现动力中断的问题，换挡平顺性更好，且混合动力系统可以在不同车速下保持在高效的工作区间，兼顾动力性和经济性。

32、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。