一种车辆用混合动力总成系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种车辆用混合动力总成系统，包括发动机、动力耦合装置、第一电机、第二电机、驱动桥、电机控制器、动力总成控制器、动力电池；系统采用一种单行星排结构来实现双行星排功能的混联式动力总成系统的功能，易于设计、加工，利于降低制造成本，降低行星排故障率、解决齿轮箱漏油密封等问题；系统能够实现混合动力、纯电动、制动回馈、原地发电、电网充电五种工作模式，实现车辆的节能减排。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种混合动力总成系统，尤其是用于混联式混合动力车辆的一种车辆 用混合动力总成系统。 一种车辆用混合动力总成系统
【背景技术】
[0002] 混合动力汽车已成为清洁、高效汽车的发展方向，是解决环保和节能问题的最佳 途径之一，也是我国汽车工业可持续发展的必然选择。采用传统内燃机和电池-电机作为 动力系统的混合动力车辆以其低能耗、低排放低等优点，已成为当前汽车动力系统技术研 究的热点。混合动力汽车采用两种动力源作为动力装置，它的各个组成部件、布置方式及控 制策略有所不同，因而形成了各式各样的结构型式。混合动力汽车的分类方法也有多种。 根据动力源的数量及动力传递方式的不同，分为串联型、并联型和混联型。其中串联型和并 联型由于本身结构限制，节能率不高，或者使用场合受到很大限制，市场占有率已经逐年下 降。混联型目前成为研究和市场主流。现有的混联式混合动力总成有着不同的类型，最典型 的是基于二自由度行星分汇流机构的分割式系统，如图1所示丰田公司的THS混合动力系 统。还有一些基于行星排式混联式混合动力类型，为了减小电动机的体积重量，采用了双行 星排式结构。但行星排的设计制造，特别是后行星排需要工作在高转速大扭矩工况，对其设 计制造提出了很高的要求，是造成此类结构制造成本高、故障率高主要原因。另外在一些使 用后轮驱动车型的动力装置上，双行星排结构需要做成空心轴电机以便所述动力输出轴穿 过，造成电机轴结构复杂，由于电机高速旋转致使的齿轮箱的润滑油密封问题也很难解决。
【发明内容】
[0003] 针对上述问题，本发明提供一种混合动力总成系统，一种基于单行星排结构而实 现双行星排功能的混联式动力总成系统，其适应轻、中、重混合动力车辆使用要求，易于设 计、加工，利于降低制造成本，降低行星排故障率、解决齿轮箱漏油密封等问题。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明予以实现的第一种技术方案是：
[0005] -种车辆用混合动力总成系统，包括发动机、动力稱合装置、第一电机、第二电机、 驱动桥、电机控制器、动力总成控制器、动力电池，其中所述动力耦合装置包括离合器、制动 器、发动机输出轴、第二电机主动齿轮、太阳轮、齿圈、行星架、行星轮、动力输出轴、第二电 机输出轴、第二电机联轴器、第一电机从动齿轮、传动轴联轴器、第一电机主动齿轮、第一电 机联轴器、第一电机输出轴、中心轴、第二电机从动齿轮；其中：所述动力总成控制器对所 述发动机、所述动力电池、所述动力耦合装置的控制器和所述电机控制器进行控制，所述电 机控制器控制所述第一电机和所述第二电机的工作；所述动力耦合装置实现所述发动机动 力、所述第一电机动力和所述第二电机动力的耦合；所述发动机输出轴一端连接所述离合 器，另一端连接所述行星架，所述发动机输出轴上还连接一个所述制动器；所述动力输出轴 一端通过传动轴连轴器输出驱动力，另一端与所述齿圈相连；所述第一电机通过所述第一 电机连轴器联接到所述第一电机输出轴上；所述第二电机通过所述第二电机连轴器联接到 所述第二电机输出轴上；所述第一电机主动齿轮在所述第一电机输出轴上，所述第一电机 从动齿轮在所述动力输出轴上，所述第一电机从动齿轮与所述第一电机主动齿轮常啮合； 所述第二电机主动齿轮在所述第二电机输出轴上，所述第二电机从动齿轮在所述中心轴 上，所述第二电机从动齿轮与所述第二电机主动齿轮常啮合；所述中心轴为空心轴，空套在 所述发动机输出轴上，并与所述太阳轮、所述第二电机从动齿轮连接；所述第一电机和所述 第二电机既可以用作电动机，也可以用作发电机；所述离合器用于控制所述发动机动力的 输出和中断，所述制动器用于所述发动机输出轴和所述行星架制动；所述第一电机和所述 第二电机布置在所述动力耦合装置同侧或异侧；总成动力通过所述动力输出轴轴向输出到 所述驱动桥；
[0006] 当车辆正常行驶，所述动力电池电量充足时，所述离合器接合，所述制动器松开， 所述发动机动力经所述离合器、所述发动机输出轴到达所述行星架，其中部分动力通过所 述齿圈，进而传给所述动力输出轴输出驱动车辆，另一部分动力经所述太阳轮、所述中心 轴、所述第二电机从动齿轮、所述第二电机主动齿轮、所述第二电机输出轴、所述第二电机 联轴器驱动所述第二电机发电，电能储存在所述动力电池内，供所述第一电机驱动时使用； 当所述发动机动力不能满足需要时，所述第一电机以电动机方式工作，其动力经过所述第 一电机联轴器、所述第一电机输出轴、所述第一电机主动齿轮、所述第一电机从动齿轮、所 述动力输出轴输出辅助驱动车辆，从而实现车辆的混合动力模式；
[0007] 当车辆制动时，所述离合器松开，所述发动机不再输出动力，车辆动能经车轮、所 述驱动桥、所述传动轴联轴器、所述动力输出轴、所述第一电机从动齿轮、所述第一电机主 动齿轮、所述第一电机输出轴、所述第一电机联轴器驱动所述第一电机发电，其电能储存在 所述动力电池，从而实现车辆的制动回馈模式；
[0008] 当车辆所述动力电池电量充足，不需要所述发动机工作时，所述发动机停机，所述 离合器分离，所述制动器松开，所述第一电机以电动机方式工作，其动力经过所述第一电机 联轴器、所述第一电机输出轴、所述第一电机主动齿轮、所述第一电机从动齿轮、所述动力 输出轴输出驱动车辆；当所述第一电机提供的动力不能满足车辆需要时，所述离合器分离， 所述制动器制动，所述行星架不能旋转，所述第二电机也以电动机方式工作，其动力经过所 述第二电机联轴器、所述第二电机输出轴、所述第二电机主动齿轮、所述第二电机从动齿 轮、空心轴、所述太阳轮、所述行星轮、所述齿圈、所述动力输出轴输出，同来自所述第一电 机的动力耦合一起驱动车辆，从而实现车辆的纯电动模式；
[0009] 当车辆所述动力电池电量不足，需要车辆驻车发电时，车辆制动，所述离合器接 合，所述制动器松开，所述发动机动力经所述离合器，所述发动机输出轴、所述行星架传给 所述行星轮，再经所述太阳轮、所述中心轴、所述第二电机从动齿轮、所述第二电机主动齿 轮、所述第二电机输出轴、所述第二电机联轴器传至所述第二电机，驱动所述第二电机发 电，其电能储存在所述动力电池内，从而实现车辆的原地发电模式；
[0010] 车辆晚间停驶时，利用电网电能直接给车辆所述动力电池充电，以节省所述发动 机燃料消耗，从而实现车辆的电网充电模式。
[0011] 为解决上述技术问题，本发明予以实现的第二种技术方案是：
[0012] -种车辆用混合动力总成系统，包括发动机、动力稱合装置、第一电机、第二电机、 驱动桥、电机控制器、动力总成控制器、动力电池，其中所述动力耦合装置包括离合器、制动 器、发动机输出轴、第一电机主动齿轮、第一电机从动齿轮、太阳轮、齿圈、行星架、行星轮、 动力输出轴、第一电机输出轴、第一电机联轴器、传动轴联轴器；其中：所述动力总成控制 器对所述发动机、所述动力电池、所述动力耦合装置的控制器和所述电机控制器进行控制， 所述电机控制器控制所述第一电机和所述第二电机的工作；所述动力耦合装置实现所述发 动机动力、所述第一电机动力和所述第二电机动力的耦合；所述发动机输出轴一端连接所 述离合器，另一端连接所述行星架，所述发动机输出轴上还连接一个所述制动器；所述动力 输出轴一端通过传动轴连轴器输出驱动力，另一端与所述齿圈相连；
[0013] 所述第一电机通过所述第一电机连轴器联接到所述第一电机输出轴上，所述第一 电机主动齿轮在所述第一电机输出轴上，所述第一电机从动齿轮在所述动力输出轴上，所 述第一电机从动齿轮与所述第一电机主动齿轮常啮合；所述第二电机转子轴与所述太阳轮 连接；所述第一电机布置在所述动力耦合装置壳体外，所述第二电机布置在所述动力耦合 装置壳体外，这两个电机既可以用作电动机，也可以用作发电机；所述离合器用于控制所述 发动机动力的输出和中断，所述制动器用于所述发动机输出轴和所述行星架制动；所述第 一电机和所述发动机可以布置在所述动力耦合装置同侧或异侧；总成动力通过所述动力输 出轴轴向输出到所述驱动桥；
[0014] 当车辆正常行驶，所述动力电池电量充足时，所述离合器接合，所述制动器松开， 所述发动机动力经过所述离合器、所述发动机输出轴到达所述行星架，其中部分动力通过 所述齿圈，进而传给所述动力输出轴驱动车辆，另一部分动力经所述太阳轮驱动所述第二 电机发电，其电能储存在所述动力电池内，供所述第一电机驱动时使用；当所述发动机动力 不能满足需要时，所述第一电机以电动机方式工作，其动力经过所述第一电机联轴器、所述 第一电机输出轴、所述第一电机主动齿轮、所述第一电机从动齿轮、所述动力输出轴输出辅 助驱动车辆，从而实现车辆的混合动力模式；
[0015] 当车辆制动时，所述离合器松开，所述发动机不再输出动力，车辆动能经车轮、所 述驱动桥、所述传动轴联轴器、所述动力输出轴、所述第一电机从动齿轮、所述第一电机主 动齿轮、所述第一电机输出轴、所述第一电机联轴器驱动所述第一电机发电，其电能储存在 所述动力电池，从而实现车辆的制动回馈模式；
[0016] 当车辆所述动力电池电量充足，不需要所述发动机工作时，所述发动机停机，所述 离合器分离，所述制动器松开，所述第一电机以电动机方式工作，其动力经过所述第一电机 联轴器、所述第一电机输出轴、所述第一电机主动齿轮、所述第一电机从动齿轮、所述动力 输出轴输出驱动车辆；当所述第一电机提供的动力不能满足车辆需要时，所述离合器分离， 所述制动器制动，所述行星架不能旋转，所述第二电机也以电动机方式工作，其动力经过所 述太阳轮、所述行星轮、所述齿圈、所述动力输出轴输出，同来自所述第一电机的动力耦合 一起驱动车辆，从而实现车辆的纯电动模式；
[0017] 当车辆所述动力电池电量不足，需要车辆驻车发电时，车辆制动，所述离合器接 合，所述制动器松开，所述发动机动力经所述离合器，所述发动机输出轴、所述行星架传给 所述行星轮，再经所述太阳轮驱动所述第二电机发电，其电能储存在所述动力电池内，从而 实现车辆的原地发电模式；
[0018] 车辆晚间停驶时，利用电网电能直接给车辆所述动力电池充电，以节省所述发动 机燃料消耗，从而实现车辆的电网充电模式。
[0019] 为解决上述技术问题，本发明予以实现的第三种技术方案是：
[0020] -种车辆用混合动力总成系统，包括发动机、动力稱合装置、第一电机、第二电机、 驱动桥、电机控制器、动力总成控制器、动力电池，其中所述动力耦合装置包括离合器、制动 器、发动机输出轴、第二电机主动齿轮、太阳轮、齿圈、行星架、行星轮、动力输出轴、第二电 机输出轴、第二电机联轴器、传动轴联轴器、中心轴、第二电机从动齿轮；其中：所述动力总 成控制器对所述发动机、所述动力电池、所述动力耦合装置的控制器和所述电机控制器进 行控制，所述电机控制器控制所述第一电机和所述第二电机的工作；所述动力耦合装置实 现所述发动机动力、所述第一电机动力和所述第二电机动力的耦合；所述发动机输出轴一 端连接所述离合器，另一端连接所述行星架，所述发动机输出轴上还连接一个所述制动器； 所述动力输出轴一端同所述第一电机连接，另一端与所述齿圈相连；所述第二电机通过所 述第二电机连轴器联接到所述第二电机输出轴上；所述第二电机主动齿轮在所述第二电机 输出轴上，所述第二电机从动齿轮在所述中心轴上，所述第二电机从动齿轮与所述第二电 机主动齿轮常啮合；所述中心轴为空心轴，空套在所述发动机输出轴上，并与所述太阳轮、 所述第二电机从动齿轮连接；所述第一电机和所述第二电机既可以用作电动机，也可以用 作发电机；所述离合器用于控制所述发动机动力的输出和中断，所述制动器用于所述发动 机输出轴和所述行星架制动；所述第一电机串联在所述动力输出轴和所述驱动桥之间，所 述第二电机同所述发动机可以布置在所述动力耦合装置同侧或异侧；总成动力通过所述动 力输出轴轴向输出到所述驱动桥；
[0021] 当车辆正常行驶，所述动力电池电量充足时，所述离合器接合，所述制动器松开， 所述发动机动力经过所述离合器、所述发动机输出轴到达所述行星架，其中部分动力通过 所述齿圈，进而传给所述动力输出轴驱动车辆，另一部分动力经所述太阳轮、所述中心轴、 所述第二电机从动齿轮、所述第二电机主动齿轮、所述第二电机输出轴、所述第二电机联轴 器驱动所述第二电机发电，电能储存在所述动力电池内，供所述第一电机驱动时使用；当所 述发动机动力不能满足需要时，所述第一电机以电动机方式工作，动力直接输出辅助驱动 车辆，从而实现车辆的混合动力模式；
[0022] 当车辆制动时，所述离合器松开，所述发动机不再输出动力，车辆动能经车轮、所 述驱动桥、驱动所述第一电机发电，电能储存在所述动力电池，从而实现车辆的制动回馈模 式；
[0023] 当车辆所述动力电池电量充足，不需要所述发动机工作时，所述发动机停机，所述 离合器分离，所述制动器松开，所述第一电机以电动机方式工作，动力直接输出驱动车辆； 当所述第一电机提供的动力不能满足车辆需要时，所述离合器分离，所述制动器制动，所述 行星架不能旋转，所述第二电机也以电动机方式工作，其动力经过所述第二电机联轴器、所 述第二电机输出轴、所述第二电机主动齿轮、所述第二电机从动齿轮、空心轴、所述太阳轮、 所述行星轮、所述齿圈、所述动力输出轴输出，同来自所述第一电机的动力耦合一起驱动车 辆，从而实现车辆的纯电动模式；
[0024] 当车辆所述动力电池电量不足，需要车辆驻车发电时，车辆制动，所述离合器接 合，所述制动器松开，所述发动机动力经所述离合器，所述发动机输出轴、所述行星架传给 所述行星轮，再经所述太阳轮、所述中心轴、所述第二电机从动齿轮、所述第二电机主动齿 轮、所述第二电机输出轴、所述第二电机联轴器传至所述第二电机，驱动所述第二电机发 电，电能储存在所述动力电池内，从而实现车辆的原地发电模式；
[0025] 车辆晚间停驶时，利用电网电能直接给车辆所述动力电池充电，以节省所述发动 机燃料消耗，从而实现车辆的电网充电模式。
[0026] 为解决上述技术问题，本发明予以实现的第四种技术方案是：
[0027] -种车辆用混合动力总成系统，包括发动机、动力稱合装置、第一电机、第二电机、 驱动桥、电机控制器、动力总成控制器、动力电池，其中所述动力耦合装置包括离合器、制动 器、发动机输出轴、第二电机主动齿轮、太阳轮、齿圈、行星架、行星轮、动力输出轴、第二电 机输出轴、第二电机联轴器、第一电机从动齿轮、第一电机主动齿轮、第一电机联轴器、第一 电机输出轴、中心轴、第二电机从动齿轮；其中：所述动力总成控制器对所述发动机、所述 动力电池、所述动力耦合装置的控制器和所述电机控制器进行控制，所述电机控制器控制 所述第一电机和所述第二电机的工作；所述动力耦合装置实现所述发动机动力和所述第一 电机动力和所述第二电机动力的耦合；所述发动机输出轴一端连接所述离合器，另一端连 接所述行星架，所述发动机输出轴上还连接一个所述制动器；所述动力输出轴一端通过轴 承支撑在壳体上，另一端与所述齿圈相连；
[0028] 所述第一电机通过所述第一电机连轴器联接到所述第一电机输出轴上；所述第二 电机通过所述第二电机连轴器联接到所述第二电机输出轴上；所述第一电机主动齿轮在所 述第一电机输出轴上，所述第一电机从动齿轮在所述动力输出轴上，所述第一电机从动齿 轮与所述第一电机主动齿轮常啮合；所述第二电机主动齿轮在所述第二电机输出轴上，所 述第二电机从动齿轮在所述中心轴上，所述第二电机从动齿轮与所述第二电机主动齿轮常 啮合；所述中心轴为空心轴，空套在所述发动机输出轴上，并与所述太阳轮、所述第二电机 从动齿轮连接；所述第一电机和所述第二电机既可以用作电动机，也可以用作发电机；所 述离合器用于控制所述发动机动力的输出和中断，所述制动器用于所述发动机输出轴和所 述行星架制动；所述第一电机和所述第二电机布置在所述动力耦合装置同侧或异侧；所述 动力输出轴跟所述驱动桥之间通过齿轮副或者链条传递动力，总成动力通过所述动力输出 轴径向输出到所述驱动桥；
[0029] 当车辆正常行驶，所述动力电池电量充足时，所述离合器接合，所述制动器松开， 所述发动机动力经过所述离合器、所述发动机输出轴到达所述行星架，其中部分动力通过 所述齿圈，进而传给所述动力输出轴径向输出驱动车辆，另一部分动力经所述太阳轮、所述 中心轴、所述第二电机从动齿轮、所述第二电机主动齿轮、所述第二电机输出轴、所述第二 电机联轴器驱动所述第二电机发电，电能储存在所述动力电池内，供所述第一电机驱动时 使用；当所述发动机动力不能满足需要时，所述第一电机以电动机方式工作，其动力经过 所述第一电机联轴器、所述第一电机输出轴、所述第一电机主动齿轮、所述第一电机从动齿 轮、所述动力输出轴输出辅助驱动车辆，从而实现车辆的混合动力模式；
[0030] 当车辆制动时，所述离合器松开，所述发动机不再输出动力，车辆动能经车轮、所 述驱动桥、所述动力输出轴、所述第一电机从动齿轮、所述第一电机主动齿轮、所述第一电 机输出轴、所述第一电机联轴器驱动所述第一电机发电，电能储存在所述动力电池，从而实 现车辆的制动回馈模式；
[0031] 当车辆所述动力电池电量充足，不需要所述发动机工作时，所述发动机停机，所述 离合器分离，所述制动器松开，所述第一电机以电动机方式工作，其动力经过所述第一电机 联轴器、所述第一电机输出轴、所述第一电机主动齿轮、所述第一电机从动齿轮、所述动力 输出轴输出驱动车辆；当所述第一电机提供的动力不能满足车辆需要时，所述离合器分离， 所述制动器制动，所述行星架不能旋转，所述第二电机也以电动机方式工作，其动力经过所 述第二电机联轴器、所述第二电机输出轴、所述第二电机主动齿轮、所述第二电机从动齿 轮、空心轴、所述太阳轮、所述行星轮、所述齿圈、所述动力输出轴输出，同来自所述第一电 机的动力耦合一起驱动车辆，从而实现车辆的纯电动模式；
[0032] 当车辆所述动力电池电量不足，需要车辆驻车发电时，车辆制动，所述离合器接 合，所述制动器松开，所述发动机动力经所述离合器，所述发动机输出轴、所述行星架传给 所述行星轮，再经所述太阳轮、所述中心轴、所述第二电机从动齿轮、所述第二电机主动齿 轮、所述第二电机输出轴、所述第二电机联轴器传至所述第二电机，驱动所述第二电机发 电，电能储存在所述动力电池内，从而实现车辆的原地发电模式；
[0033] 车辆晚间停驶时，利用电网电能直接给车辆所述动力电池充电，以节省所述发动 机燃料消耗，从而实现车辆的电网充电模式。
[0034] 为解决上述技术问题，本发明予以实现的第五种技术方案是：
[0035] -种车辆用混合动力总成系统，包括发动机、动力稱合装置、第一电机、第二电机、 驱动桥、电机控制器、动力总成控制器、动力电池，其中所述动力耦合装置包括离合器、制动 器、发动机输出轴、第一电机主动齿轮、第一电机从动齿轮、太阳轮、齿圈、行星架、行星轮、 动力输出轴、中心轴；其中：所述动力总成控制器对所述发动机、所述动力电池、所述动力 耦合装置的控制器和所述电机控制器进行控制，所述电机控制器控制所述第一电机和所述 第二电机的工作；所述动力耦合装置实现所述发动机动力和所述第一电机动力和所述第二 电机动力的耦合；所述发动机输出轴一端连接所述离合器，另一端连接所述行星架，所述发 动机输出轴上还连接一个所述制动器；所述动力输出轴一端通过轴承支撑在壳体上，另一 端与所述齿圈相连；
[0036] 所述第一电机通过所述第一电机连轴器联接到所述第一电机输出轴上，所述第一 电机主动齿轮在所述第一电机输出轴上，所述第一电机从动齿轮在所述动力输出轴上，所 述第一电机从动齿轮与所述第一电机主动齿轮常啮合；所述第二电机的转子与所述太阳轮 连接；所述第一电机布置在所述动力耦合装置壳体外，所述第二电机布置在所述动力耦合 装置壳体内，这两个电机既可以用作电动机，也可以用作发电机；所述离合器用于控制所述 发动机动力的输出和中断，所述制动器用于所述发动机输出轴和所述行星架制动；所述第 一电机和所述发动机可以布置在所述动力耦合装置同侧或异侧；所述动力输出轴跟所述驱 动桥之间通过齿轮副或者链条传递动力，总成动力通过所述动力输出轴径向输出到所述驱 动桥；
[0037] 当车辆正常行驶，所述动力电池电量充足时，所述离合器接合，所述制动器松开， 所述发动机动力经过所述离合器、所述发动机输出轴到达所述行星架，其中部分动力通过 所述齿圈，进而传给所述动力输出轴驱动车辆，另一部分动力经所述太阳轮驱动所述第二 电机发电，电能储存在所述动力电池内，供所述第一电机驱动时使用；当所述发动机动力不 能满足需要时，所述第一电机以电动机方式工作，其动力经过所述第一电机联轴器、所述第 一电机输出轴、所述第一电机主动齿轮、所述第一电机从动齿轮、所述动力输出轴输出辅助 驱动车辆，从而实现车辆的混合动力模式；
[0038] 当车辆制动时，所述离合器松开，所述发动机不再输出动力，车辆动能经车轮、所 述驱动桥、所述动力输出轴、所述第一电机从动齿轮、所述第一电机主动齿轮、所述第一电 机输出轴、所述第一电机联轴器驱动所述第一电机发电，电能储存在所述动力电池，从而实 现车辆的制动回馈模式；
[0039] 当车辆所述动力电池电量充足，不需要所述发动机工作时，所述发动机停机，所述 离合器分离，所述制动器松开，所述第一电机以电动机方式工作，其动力经过所述第一电机 联轴器、所述第一电机输出轴、所述第一电机主动齿轮、所述第一电机从动齿轮、所述动力 输出轴输出驱动车辆；当所述第一电机提供的动力不能满足车辆需要时，所述离合器分离， 所述制动器制动，所述行星架不能旋转，所述第二电机也以电动机方式工作，动力经过所述 太阳轮、所述行星轮、所述齿圈、所述动力输出轴输出，同来自所述第一电机的动力耦合一 起驱动车辆，从而实现车辆的纯电动模式；
[0040] 当车辆所述动力电池电量不足，需要车辆驻车发电时，车辆制动，所述离合器接 合，所述制动器松开，所述发动机动力经所述离合器，所述发动机输出轴、所述行星架传给 所述行星轮，再经所述太阳轮驱动所述第二电机发电，电能储存在所述动力电池内，从而实 现车辆的原地发电模式；车辆晚间停驶时，利用电网电能直接给车辆所述动力电池充电，以 节省所述发动机燃料消耗，从而实现车辆的电网充电模式。
[0041] 为解决上述技术问题，本发明予以实现的第六种技术方案是：
[0042] -种车辆用混合动力总成系统，包括发动机、动力稱合装置、第一电机、第二电机、 驱动桥、电机控制器、动力总成控制器、动力电池，其中所述动力耦合装置包括离合器、制动 器、发动机输出轴、第二电机主动齿轮、太阳轮、齿圈、行星架、行星轮、动力输出轴、第二电 机输出轴、第二电机联轴器、传动轴联轴器、中心轴、第二电机从动齿轮；其中：所述动力总 成控制器对所述发动机、所述动力电池、所述动力耦合装置的控制器和所述电机控制器进 行控制，所述电机控制器控制所述第一电机和所述第二电机的工作；所述动力耦合装置实 现所述发动机动力和所述第一电机动力和所述第二电机动力的耦合；所述发动机输出轴一 端连接所述离合器，另一端连接所述行星架，所述发动机输出轴上还连接一个所述制动器； 所述动力输出轴一端通过所述传动轴联轴器同所述第一电机连接，另一端与所述齿圈相 连；所述第二电机通过所述第二电机连轴器联接到所述第二电机输出轴上；所述第二电机 主动齿轮在所述第二电机输出轴上，所述第二电机从动齿轮在所述中心轴上，所述第二电 机从动齿轮与所述第二电机主动齿轮常啮合；所述中心轴为空心轴，空套在所述发动机输 出轴上，并与所述太阳轮、所述第二电机从动齿轮连接；所述第一电机和所述第二电机既可 以用作电动机，也可以用作发电机；所述离合器用于控制所述发动机动力的输出和中断，所 述制动器用于所述发动机输出轴和所述行星架制动；所述第二电机同所述发动机可以布置 在所述动力耦合装置同侧或异侧；所述动力输出轴跟所述驱动桥之间通过齿轮副或者链条 传递动力，总成动力通过所述动力输出轴径向输出到所述驱动桥；
[0043] 当车辆正常行驶，所述动力电池电量充足时，所述离合器接合，所述制动器松开， 所述发动机动力经过所述离合器、所述发动机输出轴到达所述行星架，其中部分动力通过 所述齿圈，进而传给所述动力输出轴驱动车辆，另一部分动力经所述太阳轮、所述中心轴、 所述第二电机从动齿轮、所述第二电机主动齿轮、所述第二电机输出轴、所述第二电机联轴 器驱动所述第二电机发电，电能储存在所述动力电池内，供所述第一电机驱动时使用；当所 述发动机动力不能满足需要时，所述第一电机以电动机方式工作，动力通过所述动力输出 轴输出辅助驱动车辆，从而实现车辆的混合动力模式；
[0044] 当车辆制动时，所述离合器松开，所述发动机不再输出动力，车辆动能经车轮、所 述驱动桥、驱动所述第一电机发电，电能储存在所述动力电池，从而实现车辆的制动回馈模 式；
[0045] 当车辆所述动力电池电量充足，不需要所述发动机工作时，所述发动机停机，所述 离合器分离，所述制动器松开，所述第一电机以电动机方式工作，动力直接输出驱动车辆； 当所述第一电机提供的动力不能满足车辆需要时，所述离合器分离，所述制动器制动，所述 行星架不能旋转，所述第二电机也以电动机方式工作，其动力经过所述第二电机联轴器、所 述第二电机输出轴、所述第二电机主动齿轮、所述第二电机从动齿轮、空心轴、所述太阳轮、 所述行星轮、所述齿圈、所述动力输出轴输出，同来自所述第一电机的动力耦合一起驱动车 辆，从而实现车辆的纯电动模式；
[0046] 当车辆所述动力电池电量不足，需要车辆驻车发电时，车辆制动，所述离合器接 合，所述制动器松开，所述发动机动力经所述离合器，所述发动机输出轴、所述行星架传给 所述行星轮，再经所述太阳轮、所述中心轴、所述第二电机从动齿轮、所述第二电机主动齿 轮、所述第二电机输出轴、所述第二电机联轴器传至所述第二电机，驱动所述第二电机发 电，电能储存在所述动力电池内，从而实现车辆的原地发电模式；
[0047] 车辆晚间停驶时，利用电网电能直接给车辆所述动力电池充电，以节省所述发动 机燃料消耗，从而实现车辆的电网充电模式。
[0048] 在第二到第六种技术方案中，其所述动力耦合装置根据不同方案情况同第一种方 案的所述动力耦合装置结构有所差别。
[0049] 本发明的有益效果是：
[0050] 使用单行星排结构实现采用双行星排混联式动力总成系统的功能，能够适应轻、 中、重混合动力车辆使用要求，易于设计、加工，利于降低制造成本，降低行星排故障率、解 决齿轮箱漏油密封等问题，便于布置，减少了成本；并能够实现五种工作模式，有利于节能 减排。
【专利附图】
【附图说明】
[0051] 图1是丰田THS混合动力系统；
[0052] 图2是本发明一种车辆用混合动力总成系统的第一种技术方案；
[0053] 图3是本发明一种车辆用混合动力总成系统的第一种技术方案的所述动力耦合 装置；
[0054] 图4是本发明一种车辆用混合动力总成系统的第二种技术方案；
[0055] 图5是本发明一种车辆用混合动力总成系统的第三种技术方案；
[0056] 图6是本发明一种车辆用混合动力总成系统的第四种技术方案；
[0057] 图7是本发明一种车辆用混合动力总成系统的第五种技术方案；
[0058] 图8是本发明一种车辆用混合动力总成系统的第六种技术方案；
[0059] 图中：1_发动机、2-动力耦合装置、3-第一电机、4-第二电机、5-驱动桥、6-电机 控制器、7-动力电池、8-动力总成控制器、9-离合器、10-发动机输出轴、11-第二电机主动 齿轮、12-太阳轮、13-齿圈、14-动力输出轴、15-第二电机输入轴、16-第二电机联轴器、 17-第一电机从动齿轮、18-传动轴联轴器、19-第一电机主动齿轮、20-第一电机联轴器、 21-第一电机输入轴、22-行星架、23-行星轮、24-中心轴、25-第二电机从动齿轮、26-制动 器。
【具体实施方式】
[0060] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0061] 实施方式1:
[0062] 如图2所示，作为实现本发明一种车辆用混合动力总成系统基本构思的第一种技 术的实施方式是：包括发动机1、动力稱合装置2、第一电机3、第二电机4、驱动桥5、电机控 制器6、动力总成控制器8、动力电池7,其中所述动力耦合装置2包括离合器9、制动器26、 发动机输出轴10、第二电机主动齿轮11、太阳轮12、齿圈13、行星架22、行星轮23、动力输 出轴14、第二电机输出轴15、第二电机联轴器16、第一电机从动齿轮17、传动轴联轴器18、 第一电机主动齿轮19、第一电机联轴器20、第一电机输出轴21、中心轴24、第二电机从动齿 轮25 ;
[0063] 所述动力总成控制器8对所述发动机1、所述动力电池7、所述动力耦合装置2的 控制器和所述电机控制器6进行控制，所述电机控制器6控制所述第一电机3和所述第二 电机4的工作；所述动力耦合装置2实现所述发动机1动力、所述第一电机3动力和所述第 二电机4动力的耦合；所述发动机输出轴10-端连接所述离合器9,另一端连接所述行星 架22,所述发动机输出轴10上还连接一个所述制动器26 ;所述动力输出轴14 一端通过传 动轴连轴器输出驱动力，另一端与所述齿圈13相连；所述第一电机3通过所述第一电机3 连轴器联接到所述第一电机输出轴21上；所述第二电机4通过所述第二电机4连轴器联接 到所述第二电机输出轴15上；所述第一电机主动齿轮19在所述第一电机输出轴21上，所 述第一电机从动齿轮17在所述动力输出轴14上，所述第一电机从动齿轮17与所述第一电 机主动齿轮19常啮合；所述第二电机主动齿轮11在所述第二电机输出轴15上，所述第二 电机从动齿轮25在所述中心轴24上，所述第二电机从动齿轮25与所述第二电机主动齿轮 11常啮合；所述中心轴24为空心轴，空套在所述发动机输出轴10上，并与所述太阳轮12、 所述第二电机从动齿轮25连接；所述第一电机3和所述第二电机4既可以用作电动机，也 可以用作发电机；所述离合器9用于控制所述发动机1动力的输出和中断，所述制动器26 用于所述发动机输出轴10和所述行星架22制动；所述第一电机3和所述第二电机4布置 在所述动力耦合装置2同侧或异侧；总成动力通过所述动力输出轴14轴向输出到所述驱动 桥5 ;
[0064] 当车辆正常行驶，所述动力电池7电量充足时，所述离合器9接合，所述制动器26 松开，所述发动机1动力经所述离合器9、所述发动机输出轴10到达所述行星架22,其中部 分动力通过所述齿圈13,进而传给所述动力输出轴14输出驱动车辆，另一部分动力经所述 太阳轮12、所述中心轴24、所述第二电机从动齿轮25、所述第二电机主动齿轮11、所述第二 电机输出轴15、所述第二电机联轴器16驱动所述第二电机4发电，电能储存在所述动力电 池7内，供所述第一电机3驱动时使用；当所述发动机1动力不能满足需要时，所述第一电 机3以电动机方式工作，其动力经过所述第一电机联轴器20、所述第一电机输出轴21、所述 第一电机主动齿轮19、所述第一电机从动齿轮17、所述动力输出轴14输出辅助驱动车辆， 从而实现车辆的混合动力模式；
[0065] 当车辆制动时，所述离合器9松开，所述发动机1不再输出动力，车辆动能经车轮、 所述驱动桥5、所述传动轴联轴器18、所述动力输出轴14、所述第一电机从动齿轮17、所述 第一电机主动齿轮19、所述第一电机输出轴21、所述第一电机联轴器20驱动所述第一电机 3发电，其电能储存在所述动力电池7,从而实现车辆的制动回馈模式；
[0066] 当车辆所述动力电池7电量充足，不需要所述发动机1工作时，所述发动机1停 机，所述离合器9分离，所述制动器26松开，所述第一电机3以电动机方式工作，其动力经 过所述第一电机联轴器20、所述第一电机输出轴21、所述第一电机主动齿轮19、所述第一 电机从动齿轮17、所述动力输出轴14输出驱动车辆；当所述第一电机3提供的动力不能满 足车辆需要时，所述离合器9分离，所述制动器26制动，所述行星架22不能旋转，所述第二 电机4也以电动机方式工作，其动力经过所述第二电机联轴器16、所述第二电机输出轴15、 所述第二电机主动齿轮11、所述第二电机从动齿轮25、空心轴、所述太阳轮12、所述行星轮 23、所述齿圈13、所述动力输出轴14输出，同来自所述第一电机3的动力f禹合一起驱动车 辆，从而实现车辆的纯电动模式；
[0067] 当车辆所述动力电池7电量不足，需要车辆驻车发电时，车辆制动，所述离合器9 接合，所述制动器26松开，所述发动机1动力经所述离合器9,所述发动机输出轴10、所述 行星架22传给所述行星轮23,再经所述太阳轮12、所述中心轴24、所述第二电机从动齿轮 25、所述第二电机主动齿轮11、所述第二电机输出轴15、所述第二电机联轴器16传至所述 第二电机4,驱动所述第二电机4发电，其电能储存在所述动力电池7内，从而实现车辆的原 地发电模式；
[0068] 车辆晚间停驶时，利用电网电能直接给车辆所述动力电池7充电，以节省所述发 动机1燃料消耗，从而实现车辆的电网充电模式。
[0069] 实施方式2 :
[0070] 如图4所示，作为实现本发明一种车辆用混合动力总成系统基本构思的第二种技 术的实施方式是：一种车辆用混合动力总成系统，包括发动机1、动力耦合装置2、第一电机 3、第二电机4、驱动桥5、电机控制器6、动力总成控制器8、动力电池7,其中所述动力耦合装 置2包括离合器9、制动器26、发动机输出轴10、第一电机主动齿轮19、第一电机从动齿轮 17、太阳轮12、齿圈13、行星架22、行星轮23、动力输出轴14、第一电机输出轴21、第一电机 联轴器20、传动轴联轴器18 ;
[0071] 所述动力总成控制器8对所述发动机1、所述动力电池7、所述动力耦合装置2的 控制器和所述电机控制器6进行控制，所述电机控制器6控制所述第一电机3和所述第二 电机4的工作；所述动力耦合装置2实现所述发动机1动力、所述第一电机3动力和所述第 二电机4动力的耦合；所述发动机输出轴10 -端连接所述离合器9,另一端连接所述行星 架22,所述发动机输出轴10上还连接一个所述制动器26 ;所述动力输出轴14 一端通过传 动轴连轴器输出驱动力，另一端与所述齿圈13相连；
[0072] 所述第一电机3通过所述第一电机3连轴器联接到所述第一电机输出轴21上，所 述第一电机主动齿轮19在所述第一电机输出轴21上，所述第一电机从动齿轮17在所述动 力输出轴14上，所述第一电机从动齿轮17与所述第一电机主动齿轮19常哨合；所述第二 电机4转子轴与所述太阳轮12连接；所述第一电机3布置在所述动力耦合装置2壳体外， 所述第二电机4布置在所述动力耦合装置2壳体外，这两个电机既可以用作电动机，也可以 用作发电机；所述离合器9用于控制所述发动机1动力的输出和中断，所述制动器26用于 所述发动机输出轴10和所述行星架22制动；所述第一电机3和所述发动机1可以布置在 所述动力耦合装置2同侧或异侧；总成动力通过所述动力输出轴14轴向输出到所述驱动桥 5 ；
[0073] 当车辆正常行驶，所述动力电池7电量充足时，所述离合器9接合，所述制动器26 松开，所述发动机1动力经过所述离合器9、所述发动机输出轴10到达所述行星架22,其中 部分动力通过所述齿圈13,进而传给所述动力输出轴14驱动车辆，另一部分动力经所述太 阳轮12驱动所述第二电机4发电，其电能储存在所述动力电池7内，供所述第一电机3驱 动时使用；当所述发动机1动力不能满足需要时，所述第一电机3以电动机方式工作，其动 力经过所述第一电机联轴器20、所述第一电机输出轴21、所述第一电机主动齿轮19、所述 第一电机从动齿轮17、所述动力输出轴14输出辅助驱动车辆，从而实现车辆的混合动力模 式；
[0074] 当车辆制动时，所述离合器9松开，所述发动机1不再输出动力，车辆动能经车轮、 所述驱动桥5、所述传动轴联轴器18、所述动力输出轴14、所述第一电机从动齿轮17、所述 第一电机主动齿轮19、所述第一电机输出轴21、所述第一电机联轴器20驱动所述第一电机 3发电，其电能储存在所述动力电池7,从而实现车辆的制动回馈模式；
[0075] 当车辆所述动力电池7电量充足，不需要所述发动机1工作时，所述发动机1停 机，所述离合器9分离，所述制动器26松开，所述第一电机3以电动机方式工作，其动力经 过所述第一电机联轴器20、所述第一电机输出轴21、所述第一电机主动齿轮19、所述第一 电机从动齿轮17、所述动力输出轴14输出驱动车辆；当所述第一电机3提供的动力不能满 足车辆需要时，所述离合器9分离，所述制动器26制动，所述行星架22不能旋转，所述第二 电机4也以电动机方式工作，其动力经过所述太阳轮12、所述行星轮23、所述齿圈13、所述 动力输出轴14输出，同来自所述第一电机3的动力耦合一起驱动车辆，从而实现车辆的纯 电动模式；
[0076] 当车辆所述动力电池7电量不足，需要车辆驻车发电时，车辆制动，所述离合器9 接合，所述制动器26松开，所述发动机1动力经所述离合器9,所述发动机输出轴10、所述 行星架22传给所述行星轮23,再经所述太阳轮12驱动所述第二电机4发电，其电能储存在 所述动力电池7内，从而实现车辆的原地发电模式；
[0077] 车辆晚间停驶时，利用电网电能直接给车辆所述动力电池7充电，以节省所述发 动机1燃料消耗，从而实现车辆的电网充电模式。
[0078] 实施方式3 :
[0079] 如图5所示，作为实现本发明一种车辆用混合动力总成系统基本构思的第三种技 术方案的实施方式是：包括发动机1、动力稱合装置2、第一电机3、第二电机4、驱动桥5、电 机控制器6、动力总成控制器8、动力电池7,其中所述动力耦合装置2包括离合器9、制动器 26、发动机输出轴10、第二电机主动齿轮11、太阳轮12、齿圈13、行星架22、行星轮23、动力 输出轴14、第二电机输出轴15、第二电机联轴器16、传动轴联轴器18、中心轴24、第二电机 从动齿轮25 ;
[0080] 所述动力总成控制器8对所述发动机1、所述动力电池7、所述动力耦合装置2的 控制器和所述电机控制器6进行控制，所述电机控制器6控制所述第一电机3和所述第二 电机4的工作；所述动力耦合装置2实现所述发动机1动力、所述第一电机3动力和所述 第二电机4动力的耦合；所述发动机输出轴10 -端连接所述离合器9,另一端连接所述行 星架22,所述发动机输出轴10上还连接一个所述制动器26 ;所述动力输出轴14 一端同所 述第一电机3连接，另一端与所述齿圈13相连；所述第二电机4通过所述第二电机4连轴 器联接到所述第二电机输出轴15上；所述第二电机主动齿轮11在所述第二电机输出轴15 上，所述第二电机从动齿轮25在所述中心轴24上，所述第二电机从动齿轮25与所述第二 电机主动齿轮11常啮合；所述中心轴24为空心轴，空套在所述发动机输出轴10上，并与所 述太阳轮12、所述第二电机从动齿轮25连接；所述第一电机3和所述第二电机4既可以用 作电动机，也可以用作发电机；所述离合器9用于控制所述发动机1动力的输出和中断，所 述制动器26用于所述发动机输出轴10和所述行星架22制动；所述第一电机3串联在所述 动力输出轴14和所述驱动桥5之间，所述第二电机4同所述发动机1可以布置在所述动力 耦合装置2同侧或异侧；总成动力通过所述动力输出轴14轴向输出到所述驱动桥5 ;
[0081] 当车辆正常行驶，所述动力电池7电量充足时，所述离合器9接合，所述制动器26 松开，所述发动机1动力经过所述离合器9、所述发动机输出轴10到达所述行星架22,其中 部分动力通过所述齿圈13,进而传给所述动力输出轴14驱动车辆，另一部分动力经所述太 阳轮12、所述中心轴24、所述第二电机从动齿轮25、所述第二电机主动齿轮11、所述第二电 机输出轴15、所述第二电机联轴器16驱动所述第二电机4发电，电能储存在所述动力电池 7内，供所述第一电机3驱动时使用；当所述发动机1动力不能满足需要时，所述第一电机3 以电动机方式工作，动力直接输出辅助驱动车辆，从而实现车辆的混合动力模式；
[0082] 当车辆制动时，所述离合器9松开，所述发动机1不再输出动力，车辆动能经车轮、 所述驱动桥5、驱动所述第一电机3发电，电能储存在所述动力电池7,从而实现车辆的制动 回馈模式；
[0083] 当车辆所述动力电池7电量充足，不需要所述发动机1工作时，所述发动机1停 机，所述离合器9分离，所述制动器26松开，所述第一电机3以电动机方式工作，动力直接 输出驱动车辆；当所述第一电机3提供的动力不能满足车辆需要时，所述离合器9分离，所 述制动器26制动，所述行星架22不能旋转，所述第二电机4也以电动机方式工作，其动力 经过所述第二电机联轴器16、所述第二电机输出轴15、所述第二电机主动齿轮11、所述第 二电机从动齿轮25、空心轴、所述太阳轮12、所述行星轮23、所述齿圈13、所述动力输出轴 14输出，同来自所述第一电机3的动力耦合一起驱动车辆，从而实现车辆的纯电动模式；
[0084] 当车辆所述动力电池7电量不足，需要车辆驻车发电时，车辆制动，所述离合器9 接合，所述制动器26松开，所述发动机1动力经所述离合器9,所述发动机输出轴10、所述 行星架22传给所述行星轮23,再经所述太阳轮12、所述中心轴24、所述第二电机从动齿轮 25、所述第二电机主动齿轮11、所述第二电机输出轴15、所述第二电机联轴器16传至所述 第二电机4,驱动所述第二电机4发电，电能储存在所述动力电池7内，从而实现车辆的原地 发电模式；
[0085] 车辆晚间停驶时，利用电网电能直接给车辆所述动力电池7充电，以节省所述发 动机1燃料消耗，从而实现车辆的电网充电模式。
[0086] 实施方式4 :
[0087] 如图6所示，作为实现本发明一种车辆用混合动力总成系统基本构思的第四种技 术方案的实施方式是：包括发动机1、动力稱合装置2、第一电机3、第二电机4、驱动桥5、电 机控制器6、动力总成控制器8、动力电池7,其中所述动力耦合装置2包括离合器9、制动器 26、发动机输出轴10、第二电机主动齿轮11、太阳轮12、齿圈13、行星架22、行星轮23、动力 输出轴14、第二电机输出轴15、第二电机联轴器16、第一电机从动齿轮17、第一电机主动齿 轮19、第一电机联轴器20、第一电机输出轴21、中心轴24、第二电机从动齿轮25 ;
[0088] 所述动力总成控制器8对所述发动机1、所述动力电池7、所述动力耦合装置2的 控制器和所述电机控制器6进行控制，所述电机控制器6控制所述第一电机3和所述第二 电机4的工作；所述动力耦合装置2实现所述发动机1动力和所述第一电机3动力和所述 第二电机4动力的耦合；所述发动机输出轴10 -端连接所述离合器9,另一端连接所述行 星架22,所述发动机输出轴10上还连接一个所述制动器26 ;所述动力输出轴14 一端通过 轴承支撑在壳体上，另一端与所述齿圈13相连；
[0089] 所述第一电机3通过所述第一电机3连轴器联接到所述第一电机输出轴21上；所 述第二电机4通过所述第二电机4连轴器联接到所述第二电机输出轴15上；所述第一电 机主动齿轮19在所述第一电机输出轴21上，所述第一电机从动齿轮17在所述动力输出轴 14上，所述第一电机从动齿轮17与所述第一电机主动齿轮19常哨合；所述第二电机主动 齿轮11在所述第二电机输出轴15上，所述第二电机从动齿轮25在所述中心轴24上，所述 第二电机从动齿轮25与所述第二电机主动齿轮11常啮合；所述中心轴24为空心轴，空套 在所述发动机输出轴10上，并与所述太阳轮12、所述第二电机从动齿轮25连接；所述第一 电机3和所述第二电机4既可以用作电动机，也可以用作发电机；所述离合器9用于控制所 述发动机1动力的输出和中断，所述制动器26用于所述发动机输出轴10和所述行星架22 制动；所述第一电机3和所述第二电机4布置在所述动力耦合装置2同侧或异侧；所述动力 输出轴14跟所述驱动桥5之间通过齿轮副或者链条传递动力，总成动力通过所述动力输出 轴14径向输出到所述驱动桥5 ;
[0090] 当车辆正常行驶，所述动力电池7电量充足时，所述离合器9接合，所述制动器26 松开，所述发动机1动力经过所述离合器9、所述发动机输出轴10到达所述行星架22,其中 部分动力通过所述齿圈13,进而传给所述动力输出轴14径向输出驱动车辆，另一部分动力 经所述太阳轮12、所述中心轴24、所述第二电机从动齿轮25、所述第二电机主动齿轮11、所 述第二电机输出轴15、所述第二电机联轴器16驱动所述第二电机4发电，电能储存在所述 动力电池7内，供所述第一电机3驱动时使用；当所述发动机1动力不能满足需要时，所述 第一电机3以电动机方式工作，其动力经过所述第一电机联轴器20、所述第一电机输出轴 21、所述第一电机主动齿轮19、所述第一电机从动齿轮17、所述动力输出轴14输出辅助驱 动车辆，从而实现车辆的混合动力模式；
[0091] 当车辆制动时，所述离合器9松开，所述发动机1不再输出动力，车辆动能经车轮、 所述驱动桥5、所述动力输出轴14、所述第一电机从动齿轮17、所述第一电机主动齿轮19、 所述第一电机输出轴21、所述第一电机联轴器20驱动所述第一电机3发电，电能储存在所 述动力电池7,从而实现车辆的制动回馈模式；
[0092] 当车辆所述动力电池7电量充足，不需要所述发动机1工作时，所述发动机1停 机，所述离合器9分离，所述制动器26松开，所述第一电机3以电动机方式工作，其动力经 过所述第一电机联轴器20、所述第一电机输出轴21、所述第一电机主动齿轮19、所述第一 电机从动齿轮17、所述动力输出轴14输出驱动车辆；当所述第一电机3提供的动力不能满 足车辆需要时，所述离合器9分离，所述制动器26制动，所述行星架22不能旋转，所述第二 电机4也以电动机方式工作，其动力经过所述第二电机联轴器16、所述第二电机输出轴15、 所述第二电机主动齿轮11、所述第二电机从动齿轮25、空心轴、所述太阳轮12、所述行星轮 23、所述齿圈13、所述动力输出轴14输出，同来自所述第一电机3的动力f禹合一起驱动车 辆，从而实现车辆的纯电动模式；
[0093] 当车辆所述动力电池7电量不足，需要车辆驻车发电时，车辆制动，所述离合器9 接合，所述制动器26松开，所述发动机1动力经所述离合器9,所述发动机输出轴10、所述 行星架22传给所述行星轮23,再经所述太阳轮12、所述中心轴24、所述第二电机从动齿轮 25、所述第二电机主动齿轮11、所述第二电机输出轴15、所述第二电机联轴器16传至所述 第二电机4,驱动所述第二电机4发电，电能储存在所述动力电池7内，从而实现车辆的原地 发电模式；
[0094] 车辆晚间停驶时，利用电网电能直接给车辆所述动力电池7充电，以节省所述发 动机1燃料消耗，从而实现车辆的电网充电模式。
[0095] 实施方式5 :
[0096] 如图7所示，作为实现本发明一种车辆用混合动力总成系统基本构思的第五种技 术方案的实施方式是：一种车辆用混合动力总成系统，包括发动机1、动力耦合装置2、第一 电机3、第二电机4、驱动桥5、电机控制器6、动力总成控制器8、动力电池7,其中所述动力 奉禹合装置2包括离合器9、制动器26、发动机输出轴10、第一电机主动齿轮19、第一电机从 动齿轮17、太阳轮12、齿圈13、行星架22、行星轮23、动力输出轴14、中心轴24 ;
[0097] 所述动力总成控制器8对所述发动机1、所述动力电池7、所述动力耦合装置2的 控制器和所述电机控制器6进行控制，所述电机控制器6控制所述第一电机3和所述第二 电机4的工作；所述动力耦合装置2实现所述发动机1动力和所述第一电机3动力和所述 第二电机4动力的耦合；所述发动机输出轴10-端连接所述离合器9,另一端连接所述行 星架22,所述发动机输出轴10上还连接一个所述制动器26 ;所述动力输出轴14 一端通过 轴承支撑在壳体上，另一端与所述齿圈13相连；
[0098] 所述第一电机3通过所述第一电机3连轴器联接到所述第一电机输出轴21上，所 述第一电机主动齿轮19在所述第一电机输出轴21上，所述第一电机从动齿轮17在所述动 力输出轴14上，所述第一电机从动齿轮17与所述第一电机主动齿轮19常哨合；所述第二 电机4的转子与所述太阳轮12连接；所述第一电机3布置在所述动力耦合装置2壳体外， 所述第二电机4布置在所述动力耦合装置2壳体内，这两个电机既可以用作电动机，也可以 用作发电机；所述离合器9用于控制所述发动机1动力的输出和中断，所述制动器26用于 所述发动机输出轴10和所述行星架22制动；所述第一电机3和所述发动机1可以布置在 所述动力耦合装置2同侧或异侧；所述动力输出轴14跟所述驱动桥5之间通过齿轮副或者 链条传递动力，总成动力通过所述动力输出轴14径向输出到所述驱动桥5 ;
[0099] 当车辆正常行驶，所述动力电池7电量充足时，所述离合器9接合，所述制动器26 松开，所述发动机1动力经过所述离合器9、所述发动机输出轴10到达所述行星架22,其中 部分动力通过所述齿圈13,进而传给所述动力输出轴14驱动车辆，另一部分动力经所述太 阳轮12驱动所述第二电机4发电，电能储存在所述动力电池7内，供所述第一电机3驱动时 使用；当所述发动机1动力不能满足需要时，所述第一电机3以电动机方式工作，其动力经 过所述第一电机联轴器20、所述第一电机输出轴21、所述第一电机主动齿轮19、所述第一 电机从动齿轮17、所述动力输出轴14输出辅助驱动车辆，从而实现车辆的混合动力模式； [0100] 当车辆制动时，所述离合器9松开，所述发动机1不再输出动力，车辆动能经车轮、 所述驱动桥5、所述动力输出轴14、所述第一电机从动齿轮17、所述第一电机主动齿轮19、 所述第一电机输出轴21、所述第一电机联轴器20驱动所述第一电机3发电，电能储存在所 述动力电池7,从而实现车辆的制动回馈模式；
[0101] 当车辆所述动力电池7电量充足，不需要所述发动机1工作时，所述发动机1停 机，所述离合器9分离，所述制动器26松开，所述第一电机3以电动机方式工作，其动力经 过所述第一电机联轴器20、所述第一电机输出轴21、所述第一电机主动齿轮19、所述第一 电机从动齿轮17、所述动力输出轴14输出驱动车辆；当所述第一电机3提供的动力不能满 足车辆需要时，所述离合器9分离，所述制动器26制动，所述行星架22不能旋转，所述第二 电机4也以电动机方式工作，动力经过所述太阳轮12、所述行星轮23、所述齿圈13、所述动 力输出轴14输出，同来自所述第一电机3的动力耦合一起驱动车辆，从而实现车辆的纯电 动模式；
[0102] 当车辆所述动力电池7电量不足，需要车辆驻车发电时，车辆制动，所述离合器9 接合，所述制动器26松开，所述发动机1动力经所述离合器9,所述发动机输出轴10、所述 行星架22传给所述行星轮23,再经所述太阳轮12驱动所述第二电机4发电，电能储存在所 述动力电池7内，从而实现车辆的原地发电模式；车辆晚间停驶时，利用电网电能直接给车 辆所述动力电池7充电，以节省所述发动机1燃料消耗，从而实现车辆的电网充电模式。
[0103] 实施方式6:
[0104] 如图8所示，作为实现本发明一种车辆用混合动力总成系统基本构思的第六种技 术方案的实施方式是：包括发动机1、动力稱合装置2、第一电机3、第二电机4、驱动桥5、电 机控制器6、动力总成控制器8、动力电池7,其中所述动力耦合装置2包括离合器9、制动器 26、发动机输出轴10、第二电机主动齿轮11、太阳轮12、齿圈13、行星架22、行星轮23、动力 输出轴14、第二电机输出轴15、第二电机联轴器16、传动轴联轴器18、中心轴24、第二电机 从动齿轮25 ;
[0105] 所述动力总成控制器8对所述发动机1、所述动力电池7、所述动力耦合装置2的 控制器和所述电机控制器6进行控制，所述电机控制器6控制所述第一电机3和所述第二 电机4的工作；所述动力耦合装置2实现所述发动机1动力和所述第一电机3动力和所述 第二电机4动力的耦合；所述发动机输出轴10-端连接所述离合器9,另一端连接所述行 星架22,所述发动机输出轴10上还连接一个所述制动器26 ;所述动力输出轴14 一端通过 所述传动轴联轴器18同所述第一电机3连接，另一端与所述齿圈13相连；所述第二电机4 通过所述第二电机4连轴器联接到所述第二电机输出轴15上；所述第二电机主动齿轮11 在所述第二电机输出轴15上，所述第二电机从动齿轮25在所述中心轴24上，所述第二电 机从动齿轮25与所述第二电机主动齿轮11常啮合；所述中心轴24为空心轴，空套在所述 发动机输出轴10上，并与所述太阳轮12、所述第二电机从动齿轮25连接；所述第一电机3 和所述第二电机4既可以用作电动机，也可以用作发电机；所述离合器9用于控制所述发动 机1动力的输出和中断，所述制动器26用于所述发动机输出轴10和所述行星架22制动； 所述第二电机4同所述发动机1可以布置在所述动力耦合装置2同侧或异侧；所述动力输 出轴14跟所述驱动桥5之间通过齿轮副或者链条传递动力，总成动力通过所述动力输出轴 14径向输出到所述驱动桥5 ;
[0106] 当车辆正常行驶，所述动力电池7电量充足时，所述离合器9接合，所述制动器26 松开，所述发动机1动力经过所述离合器9、所述发动机输出轴10到达所述行星架22,其中 部分动力通过所述齿圈13,进而传给所述动力输出轴14驱动车辆，另一部分动力经所述太 阳轮12、所述中心轴24、所述第二电机从动齿轮25、所述第二电机主动齿轮11、所述第二电 机输出轴15、所述第二电机联轴器16驱动所述第二电机4发电，电能储存在所述动力电池 7内，供所述第一电机3驱动时使用；当所述发动机1动力不能满足需要时，所述第一电机3 以电动机方式工作，动力通过所述动力输出轴14输出辅助驱动车辆，从而实现车辆的混合 动力模式；
[0107] 当车辆制动时，所述离合器9松开，所述发动机1不再输出动力，车辆动能经车轮、 所述驱动桥5、驱动所述第一电机3发电，电能储存在所述动力电池7,从而实现车辆的制动 回馈模式；
[0108] 当车辆所述动力电池7电量充足，不需要所述发动机1工作时，所述发动机1停 机，所述离合器9分离，所述制动器26松开，所述第一电机3以电动机方式工作，动力直接 输出驱动车辆；当所述第一电机3提供的动力不能满足车辆需要时，所述离合器9分离，所 述制动器26制动，所述行星架22不能旋转，所述第二电机4也以电动机方式工作，其动力 经过所述第二电机联轴器16、所述第二电机输出轴15、所述第二电机主动齿轮11、所述第 二电机从动齿轮25、空心轴、所述太阳轮12、所述行星轮23、所述齿圈13、所述动力输出轴 14输出，同来自所述第一电机3的动力耦合一起驱动车辆，从而实现车辆的纯电动模式；
[0109] 当车辆所述动力电池7电量不足，需要车辆驻车发电时，车辆制动，所述离合器9 接合，所述制动器26松开，所述发动机1动力经所述离合器9,所述发动机输出轴10、所述 行星架22传给所述行星轮23,再经所述太阳轮12、所述中心轴24、所述第二电机从动齿轮 25、所述第二电机主动齿轮11、所述第二电机输出轴15、所述第二电机联轴器16传至所述 第二电机4,驱动所述第二电机4发电，电能储存在所述动力电池7内，从而实现车辆的原地 发电模式；
[0110] 车辆晚间停驶时，利用电网电能直接给车辆所述动力电池7充电，以节省所述发 动机1燃料消耗，从而实现车辆的电网充电模式。
[0111] 以上示意性地对本发明的内容及工作原理进行了描述，该描述没有限制性，附图 中所示的也只是本发明的实施方式之例，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的技 术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，采用其它形式，设计出的与本发明类 似的结构及实施例，也属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种车辆用混合动力总成系统，包括发动机、动力稱合装置、第一电机、第二电机、 驱动桥、电机控制器、动力总成控制器、动力电池，其中所述动力耦合装置包括离合器、制动 器、发动机输出轴、第二电机主动齿轮、太阳轮、齿圈、行星架、行星轮、动力输出轴、第二电 机输出轴、第二电机联轴器、第一电机从动齿轮、传动轴联轴器、第一电机主动齿轮、第一电 机联轴器、第一电机输出轴、中心轴、第二电机从动齿轮；其特征是：所述动力总成控制器 对所述发动机、所述动力电池、所述动力耦合装置的控制器和所述电机控制器进行控制，所 述电机控制器控制所述第一电机和所述第二电机的工作；所述动力耦合装置实现所述发动 机动力、所述第一电机动力和所述第二电机动力的耦合；所述发动机输出轴一端连接所述 离合器，另一端连接所述行星架，所述发动机输出轴上还连接一个所述制动器；所述动力输 出轴一端通过传动轴连轴器输出驱动力，另一端与所述齿圈相连；所述第一电机通过所述 第一电机连轴器联接到所述第一电机输出轴上；所述第二电机通过所述第二电机连轴器联 接到所述第二电机输出轴上；所述第一电机主动齿轮在所述第一电机输出轴上，所述第一 电机从动齿轮在所述动力输出轴上，所述第一电机从动齿轮与所述第一电机主动齿轮常哨 合；所述第二电机主动齿轮在所述第二电机输出轴上，所述第二电机从动齿轮在所述中心 轴上，所述第二电机从动齿轮与所述第二电机主动齿轮常啮合；所述中心轴为空心轴，空套 在所述发动机输出轴上，并与所述太阳轮、所述第二电机从动齿轮连接；所述第一电机和所 述第二电机既可以用作电动机，也可以用作发电机；所述离合器用于控制所述发动机动力 的输出和中断，所述制动器用于所述发动机输出轴和所述行星架制动；所述第一电机和所 述第二电机布置在所述动力耦合装置同侧或异侧；总成动力通过所述动力输出轴轴向输出 到所述驱动桥；当车辆正常行驶，所述动力电池电量充足时，所述离合器接合，所述制动器 松开，所述发动机动力经所述离合器、所述发动机输出轴到达所述行星架，其中部分动力通 过所述齿圈，进而传给所述动力输出轴输出驱动车辆，另一部分动力经所述太阳轮、所述中 心轴、所述第二电机从动齿轮、所述第二电机主动齿轮、所述第二电机输出轴、所述第二电 机联轴器驱动所述第二电机发电，电能储存在所述动力电池内，供所述第一电机驱动时使 用；当所述发动机动力不能满足需要时，所述第一电机以电动机方式工作，其动力经过所述 第一电机联轴器、所述第一电机输出轴、所述第一电机主动齿轮、所述第一电机从动齿轮、 所述动力输出轴输出辅助驱动车辆，从而实现车辆的混合动力模式；当车辆制动时，所述离 合器松开，所述发动机不再输出动力，车辆动能经车轮、所述驱动桥、所述传动轴联轴器、所 述动力输出轴、所述第一电机从动齿轮、所述第一电机主动齿轮、所述第一电机输出轴、所 述第一电机联轴器驱动所述第一电机发电，其电能储存在所述动力电池，从而实现车辆的 制动回馈模式；当车辆所述动力电池电量充足，不需要所述发动机工作时，所述发动机停 机，所述离合器分离，所述制动器松开，所述第一电机以电动机方式工作，其动力经过所述 第一电机联轴器、所述第一电机输出轴、所述第一电机主动齿轮、所述第一电机从动齿轮、 所述动力输出轴输出驱动车辆；当所述第一电机提供的动力不能满足车辆需要时，所述离 合器分离，所述制动器制动，所述行星架不能旋转，所述第二电机也以电动机方式工作，其 动力经过所述第二电机联轴器、所述第二电机输出轴、所述第二电机主动齿轮、所述第二电 机从动齿轮、空心轴、所述太阳轮、所述行星轮、所述齿圈、所述动力输出轴输出，同来自所 述第一电机的动力耦合一起驱动车辆，从而实现车辆的纯电动模式；当车辆所述动力电池 电量不足，需要车辆驻车发电时，车辆制动，所述离合器接合，所述制动器松开，所述发动机 动力经所述离合器，所述发动机输出轴、所述行星架传给所述行星轮，再经所述太阳轮、所 述中心轴、所述第二电机从动齿轮、所述第二电机主动齿轮、所述第二电机输出轴、所述第 二电机联轴器传至所述第二电机，驱动所述第二电机发电，其电能储存在所述动力电池内， 从而实现车辆的原地发电模式；车辆晚间停驶时，利用电网电能直接给车辆所述动力电池 充电，以节省所述发动机燃料消耗，从而实现车辆的电网充电模式。
2. -种车辆用混合动力总成系统，包括发动机、动力稱合装置、第一电机、第二电机、 驱动桥、电机控制器、动力总成控制器、动力电池，其中所述动力耦合装置包括离合器、制动 器、发动机输出轴、第一电机主动齿轮、第一电机从动齿轮、太阳轮、齿圈、行星架、行星轮、 动力输出轴、第一电机输出轴、第一电机联轴器、传动轴联轴器；其特征是：所述动力总成 控制器对所述发动机、所述动力电池、所述动力耦合装置的控制器和所述电机控制器进行 控制，所述电机控制器控制所述第一电机和所述第二电机的工作；所述动力耦合装置实现 所述发动机动力、所述第一电机动力和所述第二电机动力的耦合；所述发动机输出轴一端 连接所述离合器，另一端连接所述行星架，所述发动机输出轴上还连接一个所述制动器；所 述动力输出轴一端通过传动轴连轴器输出驱动力，另一端与所述齿圈相连；所述第一电机 通过所述第一电机连轴器联接到所述第一电机输出轴上，所述第一电机主动齿轮在所述第 一电机输出轴上，所述第一电机从动齿轮在所述动力输出轴上，所述第一电机从动齿轮与 所述第一电机主动齿轮常啮合；所述第二电机转子轴与所述太阳轮连接；所述第一电机布 置在所述动力耦合装置壳体外，所述第二电机布置在所述动力耦合装置壳体外，这两个电 机既可以用作电动机，也可以用作发电机；所述离合器用于控制所述发动机动力的输出和 中断，所述制动器用于所述发动机输出轴和所述行星架制动；所述第一电机和所述发动机 可以布置在所述动力耦合装置同侧或异侧；总成动力通过所述动力输出轴轴向输出到所述 驱动桥；当车辆正常行驶，所述动力电池电量充足时，所述离合器接合，所述制动器松开，所 述发动机动力经过所述离合器、所述发动机输出轴到达所述行星架，其中部分动力通过所 述齿圈，进而传给所述动力输出轴驱动车辆，另一部分动力经所述太阳轮驱动所述第二电 机发电，其电能储存在所述动力电池内，供所述第一电机驱动时使用；当所述发动机动力不 能满足需要时，所述第一电机以电动机方式工作，其动力经过所述第一电机联轴器、所述第 一电机输出轴、所述第一电机主动齿轮、所述第一电机从动齿轮、所述动力输出轴输出辅助 驱动车辆，从而实现车辆的混合动力模式； 当车辆制动时，所述离合器松开，所述发动机不再输出动力，车辆动能经车轮、所述驱 动桥、所述传动轴联轴器、所述动力输出轴、所述第一电机从动齿轮、所述第一电机主动齿 轮、所述第一电机输出轴、所述第一电机联轴器驱动所述第一电机发电，其电能储存在所述 动力电池，从而实现车辆的制动回馈模式；当车辆所述动力电池电量充足，不需要所述发动 机工作时，所述发动机停机，所述离合器分离，所述制动器松开，所述第一电机以电动机方 式工作，其动力经过所述第一电机联轴器、所述第一电机输出轴、所述第一电机主动齿轮、 所述第一电机从动齿轮、所述动力输出轴输出驱动车辆；当所述第一电机提供的动力不能 满足车辆需要时，所述离合器分离，所述制动器制动，所述行星架不能旋转，所述第二电机 也以电动机方式工作，其动力经过所述太阳轮、所述行星轮、所述齿圈、所述动力输出轴输 出，同来自所述第一电机的动力耦合一起驱动车辆，从而实现车辆的纯电动模式；当车辆所 述动力电池电量不足，需要车辆驻车发电时，车辆制动，所述离合器接合，所述制动器松开， 所述发动机动力经所述离合器，所述发动机输出轴、所述行星架传给所述行星轮，再经所述 太阳轮驱动所述第二电机发电，其电能储存在所述动力电池内，从而实现车辆的原地发电 模式；车辆晚间停驶时，利用电网电能直接给车辆所述动力电池充电，以节省所述发动机 燃料消耗，从而实现车辆的电网充电模式。
3. -种车辆用混合动力总成系统，包括发动机、动力稱合装置、第一电机、第二电机、 驱动桥、电机控制器、动力总成控制器、动力电池，其中所述动力耦合装置包括离合器、制动 器、发动机输出轴、第二电机主动齿轮、太阳轮、齿圈、行星架、行星轮、动力输出轴、第二电 机输出轴、第二电机联轴器、传动轴联轴器、中心轴、第二电机从动齿轮；其特征是：所述动 力总成控制器对所述发动机、所述动力电池、所述动力耦合装置的控制器和所述电机控制 器进行控制，所述电机控制器控制所述第一电机和所述第二电机的工作；所述动力耦合装 置实现所述发动机动力、所述第一电机动力和所述第二电机动力的耦合；所述发动机输出 轴一端连接所述离合器，另一端连接所述行星架，所述发动机输出轴上还连接一个所述制 动器；所述动力输出轴一端同所述第一电机连接，另一端与所述齿圈相连；所述第二电机 通过所述第二电机连轴器联接到所述第二电机输出轴上；所述第二电机主动齿轮在所述第 二电机输出轴上，所述第二电机从动齿轮在所述中心轴上，所述第二电机从动齿轮与所述 第二电机主动齿轮常啮合；所述中心轴为空心轴，空套在所述发动机输出轴上，并与所述太 阳轮、所述第二电机从动齿轮连接；所述第一电机和所述第二电机既可以用作电动机，也可 以用作发电机；所述离合器用于控制所述发动机动力的输出和中断，所述制动器用于所述 发动机输出轴和所述行星架制动；所述第一电机串联在所述动力输出轴和所述驱动桥之 间，所述第二电机同所述发动机可以布置在所述动力耦合装置同侧或异侧；总成动力通过 所述动力输出轴轴向输出到所述驱动桥；当车辆正常行驶，所述动力电池电量充足时，所述 离合器接合，所述制动器松开，所述发动机动力经过所述离合器、所述发动机输出轴到达所 述行星架，其中部分动力通过所述齿圈，进而传给所述动力输出轴驱动车辆，另一部分动力 经所述太阳轮、所述中心轴、所述第二电机从动齿轮、所述第二电机主动齿轮、所述第二电 机输出轴、所述第二电机联轴器驱动所述第二电机发电，电能储存在所述动力电池内，供所 述第一电机驱动时使用；当所述发动机动力不能满足需要时，所述第一电机以电动机方式 工作，动力直接输出辅助驱动车辆，从而实现车辆的混合动力模式；当车辆制动时，所述离 合器松开，所述发动机不再输出动力，车辆动能经车轮、所述驱动桥、驱动所述第一电机发 电，电能储存在所述动力电池，从而实现车辆的制动回馈模式；当车辆所述动力电池电量充 足，不需要所述发动机工作时，所述发动机停机，所述离合器分离，所述制动器松开，所述第 一电机以电动机方式工作，动力直接输出驱动车辆；当所述第一电机提供的动力不能满足 车辆需要时，所述离合器分离，所述制动器制动，所述行星架不能旋转，所述第二电机也以 电动机方式工作，其动力经过所述第二电机联轴器、所述第二电机输出轴、所述第二电机主 动齿轮、所述第二电机从动齿轮、空心轴、所述太阳轮、所述行星轮、所述齿圈、所述动力输 出轴输出，同来自所述第一电机的动力耦合一起驱动车辆，从而实现车辆的纯电动模式；当 车辆所述动力电池电量不足，需要车辆驻车发电时，车辆制动，所述离合器接合，所述制动 器松开，所述发动机动力经所述离合器，所述发动机输出轴、所述行星架传给所述行星轮， 再经所述太阳轮、所述中心轴、所述第二电机从动齿轮、所述第二电机主动齿轮、所述第二 电机输出轴、所述第二电机联轴器传至所述第二电机，驱动所述第二电机发电，电能储存在 所述动力电池内，从而实现车辆的原地发电模式；车辆晚间停驶时，利用电网电能直接给车 辆所述动力电池充电，以节省所述发动机燃料消耗，从而实现车辆的电网充电模式。
4. 一种车辆用混合动力总成系统，包括发动机、动力稱合装置、第一电机、第二电机、 驱动桥、电机控制器、动力总成控制器、动力电池，其中所述动力耦合装置包括离合器、制 动器、发动机输出轴、第二电机主动齿轮、太阳轮、齿圈、行星架、行星轮、动力输出轴、第二 电机输出轴、第二电机联轴器、第一电机从动齿轮、第一电机主动齿轮、第一电机联轴器、 第一电机输出轴、中心轴、第二电机从动齿轮；其特征是：所述动力总成控制器对所述发动 机、所述动力电池、所述动力耦合装置的控制器和所述电机控制器进行控制，所述电机控制 器控制所述第一电机和所述第二电机的工作；所述动力耦合装置实现所述发动机动力和所 述第一电机动力和所述第二电机动力的耦合；所述发动机输出轴一端连接所述离合器，另 一端连接所述行星架，所述发动机输出轴上还连接一个所述制动器；所述动力输出轴一端 通过轴承支撑在壳体上，另一端与所述齿圈相连；所述第一电机通过所述第一电机连轴器 联接到所述第一电机输出轴上；所述第二电机通过所述第二电机连轴器联接到所述第二电 机输出轴上；所述第一电机主动齿轮在所述第一电机输出轴上，所述第一电机从动齿轮在 所述动力输出轴上，所述第一电机从动齿轮与所述第一电机主动齿轮常啮合；所述第二电 机主动齿轮在所述第二电机输出轴上，所述第二电机从动齿轮在所述中心轴上，所述第二 电机从动齿轮与所述第二电机主动齿轮常啮合；所述中心轴为空心轴，空套在所述发动机 输出轴上，并与所述太阳轮、所述第二电机从动齿轮连接；所述第一电机和所述第二电机既 可以用作电动机，也可以用作发电机；所述离合器用于控制所述发动机动力的输出和中断， 所述制动器用于所述发动机输出轴和所述行星架制动；所述第一电机和所述第二电机布置 在所述动力耦合装置同侧或异侧；所述动力输出轴跟所述驱动桥之间通过齿轮副或者链条 传递动力，总成动力通过所述动力输出轴径向输出到所述驱动桥；当车辆正常行驶，所述动 力电池电量充足时，所述离合器接合，所述制动器松开，所述发动机动力经过所述离合器、 所述发动机输出轴到达所述行星架，其中部分动力通过所述齿圈，进而传给所述动力输出 轴径向输出驱动车辆，另一部分动力经所述太阳轮、所述中心轴、所述第二电机从动齿轮、 所述第二电机主动齿轮、所述第二电机输出轴、所述第二电机联轴器驱动所述第二电机发 电，电能储存在所述动力电池内，供所述第一电机驱动时使用；当所述发动机动力不能满足 需要时，所述第一电机以电动机方式工作，其动力经过所述第一电机联轴器、所述第一电机 输出轴、所述第一电机主动齿轮、所述第一电机从动齿轮、所述动力输出轴输出辅助驱动车 辆，从而实现车辆的混合动力模式；当车辆制动时，所述离合器松开，所述发动机不再输出 动力，车辆动能经车轮、所述驱动桥、所述动力输出轴、所述第一电机从动齿轮、所述第一电 机主动齿轮、所述第一电机输出轴、所述第一电机联轴器驱动所述第一电机发电，电能储存 在所述动力电池，从而实现车辆的制动回馈模式；当车辆所述动力电池电量充足，不需要所 述发动机工作时，所述发动机停机，所述离合器分离，所述制动器松开，所述第一电机以电 动机方式工作，其动力经过所述第一电机联轴器、所述第一电机输出轴、所述第一电机主动 齿轮、所述第一电机从动齿轮、所述动力输出轴输出驱动车辆；当所述第一电机提供的动力 不能满足车辆需要时，所述离合器分离，所述制动器制动，所述行星架不能旋转，所述第二 电机也以电动机方式工作，其动力经过所述第二电机联轴器、所述第二电机输出轴、所述第 二电机主动齿轮、所述第二电机从动齿轮、空心轴、所述太阳轮、所述行星轮、所述齿圈、所 述动力输出轴输出，同来自所述第一电机的动力耦合一起驱动车辆，从而实现车辆的纯电 动模式；当车辆所述动力电池电量不足，需要车辆驻车发电时，车辆制动，所述离合器接合， 所述制动器松开，所述发动机动力经所述离合器，所述发动机输出轴、所述行星架传给所述 行星轮，再经所述太阳轮、所述中心轴、所述第二电机从动齿轮、所述第二电机主动齿轮、所 述第二电机输出轴、所述第二电机联轴器传至所述第二电机，驱动所述第二电机发电，电 能储存在所述动力电池内，从而实现车辆的原地发电模式；车辆晚间停驶时，利用电网电能 直接给车辆所述动力电池充电，以节省所述发动机燃料消耗，从而实现车辆的电网充电模 式。
5. -种车辆用混合动力总成系统，包括发动机、动力稱合装置、第一电机、第二电机、 驱动桥、电机控制器、动力总成控制器、动力电池，其中所述动力耦合装置包括离合器、制动 器、发动机输出轴、第一电机主动齿轮、第一电机从动齿轮、太阳轮、齿圈、行星架、行星轮、 动力输出轴、中心轴；其特征是：所述动力总成控制器对所述发动机、所述动力电池、所述 动力耦合装置的控制器和所述电机控制器进行控制，所述电机控制器控制所述第一电机和 所述第二电机的工作；所述动力耦合装置实现所述发动机动力和所述第一电机动力和所述 第二电机动力的耦合；所述发动机输出轴一端连接所述离合器，另一端连接所述行星架，所 述发动机输出轴上还连接一个所述制动器；所述动力输出轴一端通过轴承支撑在壳体上， 另一端与所述齿圈相连；所述第一电机通过所述第一电机连轴器联接到所述第一电机输出 轴上，所述第一电机主动齿轮在所述第一电机输出轴上，所述第一电机从动齿轮在所述动 力输出轴上，所述第一电机从动齿轮与所述第一电机主动齿轮常啮合；所述第二电机的转 子与所述太阳轮连接；所述第一电机布置在所述动力耦合装置壳体外，所述第二电机布置 在所述动力耦合装置壳体内，这两个电机既可以用作电动机，也可以用作发电机；所述离合 器用于控制所述发动机动力的输出和中断，所述制动器用于所述发动机输出轴和所述行星 架制动；所述第一电机和所述发动机可以布置在所述动力耦合装置同侧或异侧；所述动力 输出轴跟所述驱动桥之间通过齿轮副或者链条传递动力，总成动力通过所述动力输出轴径 向输出到所述驱动桥；当车辆正常行驶，所述动力电池电量充足时，所述离合器接合，所述 制动器松开，所述发动机动力经过所述离合器、所述发动机输出轴到达所述行星架，其中部 分动力通过所述齿圈，进而传给所述动力输出轴驱动车辆，另一部分动力经所述太阳轮驱 动所述第二电机发电，电能储存在所述动力电池内，供所述第一电机驱动时使用；当所述发 动机动力不能满足需要时，所述第一电机以电动机方式工作，其动力经过所述第一电机联 轴器、所述第一电机输出轴、所述第一电机主动齿轮、所述第一电机从动齿轮、所述动力输 出轴输出辅助驱动车辆，从而实现车辆的混合动力模式；当车辆制动时，所述离合器松开， 所述发动机不再输出动力，车辆动能经车轮、所述驱动桥、所述动力输出轴、所述第一电机 从动齿轮、所述第一电机主动齿轮、所述第一电机输出轴、所述第一电机联轴器驱动所述第 一电机发电，电能储存在所述动力电池，从而实现车辆的制动回馈模式；当车辆所述动力电 池电量充足，不需要所述发动机工作时，所述发动机停机，所述离合器分离，所述制动器松 开，所述第一电机以电动机方式工作，其动力经过所述第一电机联轴器、所述第一电机输出 轴、所述第一电机主动齿轮、所述第一电机从动齿轮、所述动力输出轴输出驱动车辆；当所 述第一电机提供的动力不能满足车辆需要时，所述离合器分离，所述制动器制动，所述行星 架不能旋转，所述第二电机也以电动机方式工作，动力经过所述太阳轮、所述行星轮、所述 齿圈、所述动力输出轴输出，同来自所述第一电机的动力耦合一起驱动车辆，从而实现车辆 的纯电动模式；当车辆所述动力电池电量不足，需要车辆驻车发电时，车辆制动，所述离合 器接合，所述制动器松开，所述发动机动力经所述离合器，所述发动机输出轴、所述行星架 传给所述行星轮，再经所述太阳轮驱动所述第二电机发电，电能储存在所述动力电池内，从 而实现车辆的原地发电模式；车辆晚间停驶时，利用电网电能直接给车辆所述动力电池充 电，以节省所述发动机燃料消耗，从而实现车辆的电网充电模式。
6. -种车辆用混合动力总成系统，包括发动机、动力稱合装置、第一电机、第二电机、 驱动桥、电机控制器、动力总成控制器、动力电池，其中所述动力耦合装置包括离合器、制动 器、发动机输出轴、第二电机主动齿轮、太阳轮、齿圈、行星架、行星轮、动力输出轴、第二电 机输出轴、第二电机联轴器、传动轴联轴器、中心轴、第二电机从动齿轮；其特征是：所述动 力总成控制器对所述发动机、所述动力电池、所述动力耦合装置的控制器和所述电机控制 器进行控制，所述电机控制器控制所述第一电机和所述第二电机的工作；所述动力耦合装 置实现所述发动机动力和所述第一电机动力和所述第二电机动力的耦合；所述发动机输出 轴一端连接所述离合器，另一端连接所述行星架，所述发动机输出轴上还连接一个所述制 动器；所述动力输出轴一端通过所述传动轴联轴器同所述第一电机连接，另一端与所述齿 圈相连；所述第二电机通过所述第二电机连轴器联接到所述第二电机输出轴上；所述第二 电机主动齿轮在所述第二电机输出轴上，所述第二电机从动齿轮在所述中心轴上，所述第 二电机从动齿轮与所述第二电机主动齿轮常啮合；所述中心轴为空心轴，空套在所述发动 机输出轴上，并与所述太阳轮、所述第二电机从动齿轮连接；所述第一电机和所述第二电机 既可以用作电动机，也可以用作发电机；所述离合器用于控制所述发动机动力的输出和中 断，所述制动器用于所述发动机输出轴和所述行星架制动；所述第二电机同所述发动机可 以布置在所述动力耦合装置同侧或异侧；所述动力输出轴跟所述驱动桥之间通过齿轮副或 者链条传递动力，总成动力通过所述动力输出轴径向输出到所述驱动桥；当车辆正常行驶， 所述动力电池电量充足时，所述离合器接合，所述制动器松开，所述发动机动力经过所述离 合器、所述发动机输出轴到达所述行星架，其中部分动力通过所述齿圈，进而传给所述动力 输出轴驱动车辆，另一部分动力经所述太阳轮、所述中心轴、所述第二电机从动齿轮、所述 第二电机主动齿轮、所述第二电机输出轴、所述第二电机联轴器驱动所述第二电机发电，电 能储存在所述动力电池内，供所述第一电机驱动时使用；当所述发动机动力不能满足需要 时，所述第一电机以电动机方式工作，动力通过所述动力输出轴输出辅助驱动车辆，从而实 现车辆的混合动力模式；当车辆制动时，所述离合器松开，所述发动机不再输出动力，车辆 动能经车轮、所述驱动桥、驱动所述第一电机发电，电能储存在所述动力电池，从而实现车 辆的制动回馈模式；当车辆所述动力电池电量充足，不需要所述发动机工作时，所述发动机 停机，所述离合器分离，所述制动器松开，所述第一电机以电动机方式工作，动力直接输出 驱动车辆；当所述第一电机提供的动力不能满足车辆需要时，所述离合器分离，所述制动器 制动，所述行星架不能旋转，所述第二电机也以电动机方式工作，其动力经过所述第二电机 联轴器、所述第二电机输出轴、所述第二电机主动齿轮、所述第二电机从动齿轮、空心轴、所 述太阳轮、所述行星轮、所述齿圈、所述动力输出轴输出，同来自所述第一电机的动力耦合 一起驱动车辆，从而实现车辆的纯电动模式；当车辆所述动力电池电量不足，需要车辆驻车 发电时，车辆制动，所述离合器接合，所述制动器松开，所述发动机动力经所述离合器，所述 发动机输出轴、所述行星架传给所述行星轮，再经所述太阳轮、所述中心轴、所述第二电机 从动齿轮、所述第二电机主动齿轮、所述第二电机输出轴、所述第二电机联轴器传至所述第 二电机，驱动所述第二电机发电，电能储存在所述动力电池内，从而实现车辆的原地发电模 式；车辆晚间停驶时，利用电网电能直接给车辆所述动力电池充电，以节省所述发动机燃料 消耗，从而实现车辆的电网充电模式。
【文档编号】B60K6/44GK104108309SQ201310130771
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年4月16日 优先权日:2013年4月16日
【发明者】张红财 申请人:张红财