[发明专利]一种混合动力驱动系统及包含该驱动系统的车辆

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合动力驱动系统及包含该驱动系统的车辆。

背景技术

当今世界人类面临着能源匮乏和环境恶化两大挑战，传统汽车日益受到石油危机的严重困扰，节能环保逐渐成为汽车行业的发展主题。鉴于此，推出纯电动汽车的呼吁日益高涨，但是受到技术、政策等诸多因素的制约，当前纯电动汽车还无法实现量产、全面推向市场化。

混合动力汽车由于其在节能和环保方面的优异表现，无疑是在纯电动汽车实现产业化之前，最为现实的技术之一。

现有技术公开了一种汽车混合动力驱动系统，如图5所示，该驱动系统包括内燃机100、电动机200以及作为动力耦合机构的传动机构，该传动机构包括齿圈400、安装有行星齿轮的行星架500和太阳轮600，其中，电动机200通过齿轮300将动力传递给齿圈400，内燃机100将动力传递给太阳轮600，然后将二者的动力通过行星架而耦合在一起并传输给汽车的行驶系。

公知地，汽车的内燃机或电动机的转速较高，由内燃机或电动机输出的转动传递到汽车的驱动轮之前，必须经过减速机构减速增扭以驱动汽车，这在混合动力汽车上同样如此。减速机构主要由减速齿轮系构成，其减速比在减速齿轮箱制造完成之后是固定不变的。为适应不同工况下汽车减速增扭的需要，传统汽车驱动系统(即仅由内燃机驱动)安装有变速箱以进行汽车的档位操作，但是，对于混合动力汽车而言，由于其动力机构(即内燃机和电机)的布置形式以及动力耦合机构的限制，安装变速箱不但使得驱动系统结构过于复杂，而且在安装结构上也难以实现。因此，混合动力汽车的倒挡主要通过控制电动机的正反转实现，而变速则主要通过调整电动机的转速来实现，这相当于一种无级变速。

但是，混合动力汽车的这种变速方式并不能适应汽车不同工况下的需要，例如，对于上述混合动力驱动系统而言，当汽车处于爬坡(假设坡度是该汽车满载下所能行驶的极限坡度)情形下时，需要使得内燃机100和电动机200耦合后的输出扭矩达到最大，此时电动机200的输出扭矩应当在该情形下达到最大，但是该输出转速必须经过减速机构减速以增加扭矩才能带动汽车爬坡(尤其是汽车满载而质量较大时)，为适应此种工况减速机构的减速比必须设计得较大。但是，如果以该较大的减速比来作为该混合动力驱动系统减速机构的减速比却不能适应该汽车其它工况的需要，例如，当该汽车空载并行驶在平坦路面上时，此时要求汽车能够以比较高的速度行使，然而由于减速机构的减速比已经设计得较大，此时即使电动机200和内燃机100耦合后的转速达到最大，但经过减速机构较大的减速比的减速，汽车的行驶速度仍然不够理想。

由上分析可知，传统的汽车混合动力驱动系统的变速方式并不能满足汽车不同工况下的行驶需要，这在汽车混合动力驱动系统的设计上一直是一个比较难以解决的问题。

发明内容

本发明为解决现有混合动力驱动系统的变速方式不能满足汽车不同工况下的行驶需要的技术问题，提供一种可以满足汽车不同工况下的行驶需要的混合动力驱动系统及包含该驱动系统的车辆。

本发明一方面提供了一种混合动力驱动系统，包括内燃机、第一电机、第二电机以及用于输出动力的动力输出轴，其中，所述混合动力驱动系统还包括第一制动器、第二制动器、第一传动机构和第二传动机构，所述内燃机、第一电机、第一传动机构、第二传动机构和第二电机依次连接，所述第一传动机构和第二传动机构均包括可配合传动的第一转动元件、第二转动元件和第三转动元件，所述第一传动机构的第一转动元件的转动中心与第二传动机构的第一转动元件、第二转动元件和第三转动元件中的一者的转动中心固定连接，所述第一传动机构的第二转动元件与第二传动机构的第一转动元件、第二转动元件和第三转动元件中另两者中的一者的转动中心固定连接，所述第一传动机构的第三转动元件的转动中心与所述第一电机连接，所述第二传动机构的第一转动元件、第二转动元件和第三转动元件中的第三者的转动中心和所述第二电机均与所述动力输出轴连接，所述第一传动机构的第一转动元件还与所述第一制动器连接，所述第一传动机构的第二转动元件还与所述第二制动器连接。

进一步地，所述第一传动机构和第二传动机构均为行星齿轮机构。