本实用新型涉及车辆动力传递技术领域，特别涉及一种混合动力系统。
背景技术：
目前，随着人们生活品质的提升，车辆的普及率越来越高，同时，随着环境保护意识的提升，混合动力汽车得到了很大的发展。
比如，一种混合动力汽车的混合动力系统中，包括电机M1和电机M2，一个发动机ENG，一个离合器C1以及动力输出轴，其中，电机M1的输出轴上的输出齿轮和发动机ENG的输出轴上的一个输出齿轮啮合，发动机ENG的输出轴上的另一个输出齿轮和一个中间轴上的中间齿轮啮合，该一个中间轴和另一个中间轴通过离合器C1连接，另一个中间轴上的齿轮与电机M2的输出轴上的齿轮啮合，同时M2的输出轴上的齿轮与动力输出轴上的齿轮啮合，离合器C1控制发动机ENG和电机M1与动力输出轴之间的单一动力的输出和切断，电机M2则通过单一齿轮组合动力输出轴连接，发动机只有单挡输出。
但是，这样的混合动力系统中，不能实现并联混动行驶工况，且由于发动机及电机均只有固定速比输出，故存在着变速器采用固定速比时所共有的缺陷问题：1)高速工况时发动机燃油经济性不佳；2)低速时，输出扭矩受电机M1和电机M2的性能限制较大，尤其是受主驱动电机M2性能的限制，牵引力和加速性能较低，爬坡性能欠佳，最高车速受限制。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种混合动力系统，以采用平行轴布置方式，采用两挡变速箱布置形式，提高整车低速时发动机输出扭矩的同时并保证高速时发动机燃油经济性，从而改善整车动力性与经济性。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种混合动力系统，包括同轴线布置并能够动力传递连接的发动机和第一电机装置、第一挡动力传递系统、第二挡动力传递系统和第一动力输出轴，其中，所述第一电机装置通过动力传递切换单元能够与所述第一挡动力传递系统或第二挡动力传递系统动力传递连接，并且所述第一挡动力传递系统和第二挡动力传递系统与所述第一动力输出轴动力传递连接。
相对于现有技术，本实用新型的混合动力系统中，由于发动机和第一电机装置同轴线布置并能够动力传递连接，同时，第一电机装置则能够通过动力传递切换单元与第一挡动力传递系统或第二挡动力传递系统动力传递连接，这样，通过采用平行轴布置方式，并采用两挡变速箱布置形式，从而提高整车低速时发动机输出扭矩的同时并保证高速时发动机燃油经济性，从而改善整车动力性与经济性。
进一步地，所述发动机和所述第一电机装置通过动力传递轴直接连接。
可选择地，所述发动机和所述第一电机装置通过离合器装置动力传递连接。
进一步地，所述动力传递切换单元为包括两个离合组件的嵌套式离合器。
更进一步地，所述嵌套式离合器设置在所述第一电机装置内部。
另外，所述第一挡动力传递系统包括与所述动力传递切换单元能够动力传递连接的一挡输入空心轴、与所述第一动力输出轴动力传递连接的一挡输出轴、设置在所述一挡输入空心轴上的一挡输入齿轮和与设置在所述一挡输出轴上并与所述一挡输入齿轮啮合的一挡输出齿轮；所述第二挡动力传递系统包括与所述动力传递切换单元能够动力传递连接的二挡输入轴、与所述第一动力输出轴动力传递连接的二挡输出轴、设置在所述二挡输入轴上的二挡输入齿轮和与设置在所述二挡输出轴上并与所述二挡输入齿轮啮合的二挡输出齿轮；其中，所述二挡输入轴从所述一挡输入空心轴中穿过。
进一步地，所述一挡输出轴和所述二挡输出轴通过齿轮组和所述第一动力输出轴动力传递连接。
进一步地，所述混合动力系统还包括第二电机装置，所述第二电机装置与所述第一动力输出轴动力传递连接。
更进一步地，所述第二电机装置的输出轴上设置有主动齿轮，所述二挡输出轴上设置有与所述主动齿轮啮合的从动齿轮。
可选择地，在另一种实施方式中，所述混合动力系统还包括第二电机装置和第二动力输出轴，其中，所述第二电机装置通过第二电机动力传递系统与所述第二动力输出轴连接。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型具体实施方式所述的混合动力系统的第一种简易结构示意图；
图2为本实用新型具体实施方式所述的混合动力系统的第二种简易结构示意图；
图3为本实用新型具体实施方式所述的混合动力系统的第三种简易结构示意图；
图4为本实用新型具体实施方式所述的混合动力系统的第四种简易结构示意图。
附图标记说明：
1-第一电机装置，2-第二电机装置，3-发动机，4-嵌套式离合器，5-一挡输入空心轴，6-一挡输出轴，7-一挡输入齿轮，8-一挡输出齿轮，9-二挡输入轴，10-二挡输出轴，11-第一动力输出轴，12-第二动力输出轴，13-二挡输入齿轮，14-二挡输出齿轮，15-主动齿轮，16-从动齿轮，17-离合器装置，21-动力传递轴。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。
参考图1-4所示的结构，本实用新型的混合动力系统包括同轴线布置并能够动力传递连接的发动机3和第一电机装置1、第一挡动力传递系统、第二挡动力传递系统和第一动力输出轴11，其中，发动机3和第一电机装置1可以通过以下所述的多种方式实现动力传递连接，同时，第一电机装置1通过动力传递切换单元能够与第一挡动力传递系统或第二挡动力传递系统动力传递连接，并且第一挡动力传递系统和第二挡动力传递系统与第一动力输出轴11动力传递连接。
在该混合动力系统中，由于发动机3和第一电机装置1同轴线布置并能够动力传递连接，同时，第一电机装置1则能够通过动力传递切换单元与第一挡动力传递系统或第二挡动力传递系统动力传递连接，这样，通过采用平行轴布置方式，并采用两挡变速箱布置形式，从而提高整车低速时发动机输出扭矩的同时并保证高速时发动机燃油经济性，从而改善整车动力性与经济性。
一种方式中，如图2和图4所示的，发动机3和第一电机装置1通过动力传递轴21直接连接。这样，由于采用第一电机装置1与发动机3同轴设计，这样，第一电机装置1可以设计成低速电机，从而可以把作为动力传递切换单元的嵌套式离合器4嵌入到第一电机装置1的转子内部，以节省空间布局。
或者，另一种方式中，如图1和图3所示的，发动机3和第一电机装置1通过离合器装置17动力传递连接。这样，这样的混合动力系统包括第二电机装置2时，如图1所示的，可以有效减小第二电机装置2的尺寸，在低速运行纯电模式时，可以同时运行第一电机装置1和第二电机装置2，两个电机同时提供动力，替代现有技术中的只有第二电机装置2提供动力的方案。而随着第二电机装置2尺寸的减小，电机成本降低。
当然，动力传递切换单元也可以具有多种形式，一种形式中，可以为同步器，或者，如图1-4所示的，动力传递切换单元为包括两个离合组件的嵌套式离合器4，这样，可以使得结构更紧凑，占用空间小，挡位变更平顺性好，对整车带来更好的舒适性。
更进一步地，嵌套式离合器4设置在第一电机装置1内部，从而节省空间布局。
另外，如图1-4所示的，第一挡动力传递系统包括与动力传递切换单元能够动力传递连接的一挡输入空心轴5、与第一动力输出轴11动力传递连接的一挡输出轴6、设置在一挡输入空心轴5上的一挡输入齿轮7和与设置在一挡输出轴6上并与一挡输入齿轮7啮合的一挡输出齿轮8；同时，第二挡动力传递系统包括与动力传递切换单元能够动力传递连接的二挡输入轴9、与第一动力输出轴11动力传递连接的二挡输出轴10、设置在二挡输入轴9上的二挡输入齿轮13和与设置在二挡输出轴10上并与二挡输入齿轮13啮合的二挡输出齿轮14；其中，二挡输入轴9从一挡输入空心轴5中穿过。这样，由于二挡输入轴9从一挡输入空心轴5中穿过，可以显著地节省空间布局。
进一步地，一挡输出轴6和二挡输出轴10通过齿轮组和第一动力输出轴11动力传递连接。这样，一挡输出轴6和二挡输出轴10可以将相应的动力通过该齿轮组传递到第一动力输出轴11以输出动力。
如图1和2所示的，该混合动力系统可以为两驱系统，比如，混合动力系统还包括第二电机装置2，第二电机装置2与第一动力输出轴11动力传递连接。这样，可以根据实际需求来实现并联混动行驶。
进一步地，如图1和图2所示的，第二电机装置2的输出轴上设置有主动齿轮15，二挡输出轴10上设置有与主动齿轮15啮合的从动齿轮16。这样，由于从动齿轮16设置在二挡输出轴10上，第二电机装置2的减速齿轮可以同发动机二挡减速器共用传递路径，从而显著节省了减速器的尺寸和占用的空间，使结构更紧凑。
或者如图3和图4所示的，该混合动力系统可以为四驱系统，这样，混合动力系统还包括第二电机装置2和第二动力输出轴12，其中，第二电机装置2通过第二电机动力传递系统与第二动力输出轴12连接。此时，第二电机装置2可以驱动车辆的后轮以形成四驱车辆。
以下以图1所示的结构为一种实施例，详细说明本实用新型的一种混合动力系统的动力传递过程，其他视图所示的动力传递基本和图1所示的动力传递过程相同，本领域技术人员能够从其他视图中明确得出。
图1所示的混合动力系统可以实现两个挡位，分为纯发动机模式、纯电动模式、混合动力模式和增程模式，其具体实现方式如下所述：
一纯发动机模式
发动机动力输入：
一挡：发动机3－离合器装置17闭合－嵌套式离合器4闭合－一挡输入空心轴5－一挡输入齿轮7－一挡输出齿轮8－一挡输出轴6－齿轮18－齿轮19－第一动力输出轴11－实现一挡动力输出；
二挡：发动机3－离合器装置17闭合－嵌套式离合器4闭合－二挡输入轴9－二挡输入齿轮13－二挡输出齿轮14－二挡输出轴10－齿轮20－齿轮19－第一动力输出轴11－实现二挡动力输出。
二纯电动模式
1.第一电机装置1动力输入：
一挡：第一电机装置1－嵌套式离合器4闭合－一挡输入空心轴5－一挡输入齿轮7－一挡输出齿轮8－一挡输出轴6－齿轮18－齿轮19－第一动力输出轴11－实现一挡动力输出；
二挡：第一电机装置1－嵌套式离合器4闭合－二挡输入轴9－二挡输入齿轮13－二挡输出齿轮14－二挡输出轴10－齿轮20－齿轮19－第一动力输出轴11－实现二挡动力输出。
2.第二电机装置2动力输入：
第二电机装置2－主动齿轮15－从动齿轮16－二挡输出轴10－齿轮20－齿轮19－第一动力输出轴11－动力输出。
第二电机装置2反转即可实现倒挡。
3.第一电机装置1和第二电机装置2共同动力输入：
一挡：第一电机装置1－嵌套式离合器4闭合－一挡输入空心轴5－一挡输入齿轮7－一挡输出齿轮8－一挡输出轴6－齿轮18－齿轮19；
第二电机装置2－主动齿轮15－从动齿轮16－二挡输出轴10－齿轮20－齿轮19；
动力在齿轮19耦合－第一动力输出轴11－实现一挡动力输出；
二挡：第一电机装置1－嵌套式离合器4闭合－二挡输入轴9－二挡输入齿轮13－二挡输出齿轮14－二挡输出轴10；
第二电机装置2－主动齿轮15－从动齿轮16－二挡输出轴10；
动力在二挡输出轴10耦合－齿轮20－齿轮19－第一动力输出轴11－实现二挡动力输出。
三混合动力模式
1.第一电机装置1和发动机3共同动力输入：
一挡：发动机3－发动机输出轴－离合器装置17闭合－第一电机装置1的输入轴；
第一电机装置1－第一电机装置1的输入轴；
动力在第一电机装置1的输入轴耦合－嵌套式离合器4闭合－一挡输入空心轴5－一挡输入齿轮7－一挡输出齿轮8－一挡输出轴6－齿轮18－齿轮19－第一动力输出轴11－实现一挡动力输出；
二挡：发动机3－发动机输出轴－离合器装置17闭合－第一电机装置1的输入轴；
第一电机装置1－第一电机装置1的输入轴；
动力在第一电机装置1的输入轴耦合－二挡输入轴9－二挡输入齿轮13－二挡输出齿轮14－二挡输出轴10－齿轮20－齿轮19－第一动力输出轴11－实现二挡动力输出。
2.第一电机装置1和发动机3及第二电机装置2共同动力输入：
一挡：发动机3－发动机输出轴－离合器装置17闭合－第一电机装置1的输入轴；
第一电机装置1－第一电机装置1的输入轴；
动力在第一电机装置1的输入轴耦合－嵌套式离合器4闭合－一挡输入空心轴5－一挡输入齿轮7－一挡输出齿轮8－一挡输出轴6－齿轮18－齿轮19；
第二电机装置2－主动齿轮15－从动齿轮16－二挡输出轴10－齿轮20－齿轮19；
动力在齿轮19耦合－第一动力输出轴11－实现一挡动力输出。
二挡：
发动机3－发动机输出轴－离合器装置17闭合－第一电机装置1的输入轴；
第一电机装置1－第一电机装置1的输入轴；
动力在第一电机装置1的输入轴耦合－嵌套式离合器4闭合－二挡输入轴9－二挡输入齿轮13－二挡输出齿轮14－二挡输出轴10；
第二电机装置2－主动齿轮15－从动齿轮16－二挡输出轴10；
动力在二挡输出轴10耦合－齿轮20－齿轮19－第一动力输出轴11－实现二挡动力输出。
3.发动机3及第二电机装置2共同动力输入，第一电机装置1发电：
一挡：发动机3－离合器装置17闭合－嵌套式离合器4闭合－一挡输入空心轴5－一挡输入齿轮7－一挡输出齿轮8－一挡输出轴6－齿轮18－齿轮19；
第二电机装置2－主动齿轮15－从动齿轮16－二挡输出轴10－齿轮20－齿轮19；
动力在齿轮19耦合－第一动力输出轴11－实现一挡动力输出。
此模式下，发动机3既驱动第一电机装置1发电，又同时直接输出动力驱动整车，发动机3与第二电机装置2实现一挡并联混合驱动。
二挡：发动机3－离合器装置17闭合－嵌套式离合器4闭合－二挡输入轴9－二挡输入齿轮13－二挡输出齿轮14－二挡输出轴10；
第二电机装置2－主动齿轮15－从动齿轮16－二挡输出轴10；
动力在二挡输出轴10耦合－齿轮20－齿轮19－第一动力输出轴11－实现二挡动力输出。
此模式下，发动机3既驱动第一电机装置1发电，又同时直接输出动力驱动整车，发动机3与第二电机装置2实现二挡并联混合驱动。
四增程模式
嵌套式离合器4断开，发动机3动力输入－离合器装置17闭合－第一电机装置1发电；
第二电机装置2动力输入－主动齿轮15－从动齿轮16－二挡输出轴10－齿轮20－齿轮19－第一动力输出轴11－动力输出。
采用图1所示的运行模式，有以下优势：
1.动力驱动在低速及城市工况以纯电动EV(即纯电动模式)或者串联电驱动(即增程模式)为主，其他驾驶工况采用发动机驱动或并联驱动模式。而纯电只有电机提供驱动，无发动机，故无燃油使用，无污染排放。而增程模式，发动机工作在最佳运行效率区，节油率最高。
2.发动机输出连接两挡减速器，2挡减速器的速比的大小设计为：1挡采用相当于传统动力3-4挡的挡位，2挡采用相当于传统动力5-6挡的挡位。第二电机装置2的的驱动挡位采用传统车的1-2挡。即全面覆盖车辆运行的全部范围，且满足车辆在全范围运行内的扭矩需求。
3.发动机两挡设计，使得发动机介入电机运行的速度范围更广，尤其是在低速爬坡工况下，发动机由于有低挡设计，介入的车速低，输出扭矩大，整个动力输出扭矩大，提高爬坡能力。
4.采用2挡时，由于2挡相当于5-6挡的挡位，故发动机可持续运行到车辆很高的时速，而发动机的速度扔保持在高效区范围内，经济性好。且不用担心转速过高而超过发动机速度限值。
5.发动机的运行可长期保持在高效区附近，效率高，燃油经济性好，减低污染排放。
以上仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。