混合动力汽车及其传动系统的制作方法

本实用新型涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种混合动力汽车及其传动系统。

背景技术：

纯电动汽车在短期内很难解决其动力电池带来的整车成本增加、里程困扰、充电时间长、电池寿命及安全等诸多问题，而混动动力汽车由于具备长驾驶里程、低油耗、低排放、无充电困扰等诸多优势，混动汽车正越来越受到市场青睐。混动汽车按驱动方式一般分为两轮驱动和四轮驱动两大类，由于两轮驱动具有机械结构相对简单、车内空间比较宽敞、动力传递效率高等优点而被广泛的应用。

现有的混动汽车，一般采用基于双电机的无级电传动变速(electroniccontinuouslyvariabletransmission，简称ecvt)混合动力总成传动系统。例如，丰田普锐斯混合动力基于行星齿轮结构的混动无级变速箱在全速范围内采用串并混联驱动；本田的immd集成混动传动系统采用了简单的单级减速加一个电控离合器，通过匹配大功率大扭矩驱动电机及发电机，更加简易实效地实现了ecvt的强混功能；通用第二代voltec2混动技术采用双行星齿轮复合动力分流混动技术。

但是，丰田普锐斯混合动力驱动在高速工况节油效率下降，低速牵引驱动能力较不足；本田的immd集成混动传动系统因受限于单级减速机械机构，在中低速持续重载爬坡、高速持续超车等工况下动力性能较弱；通用第二代voltec2混动技术结构复杂，混动总成成本较高。

技术实现要素：

本实用新型提供一种混合动力汽车及其传动系统，以解决现有的ecvt双电机混动变速箱技术中存在的部分技术问题，以便两轮驱动车在高速直驱模式下，不仅可以兼顾动力性，还能提高整体混动系统效率。

本实用新型第一方面提供一种混合动力传动系统，其包括：第一锁止机构、第二锁止机构、变速传动机构、行星齿轮机构、第一减速传动机构、最终动力输出机构；行星齿轮机构的第一输入端用于通过第一锁止机构与发动机选择性地传动连接或断开连接；行星齿轮机构的第二输入端用于与第一电机传动连接，且行星齿轮机构的第二输入端通过第二锁止机构选择性地与行星齿轮机构的输出端传动连接或断开连接；行星齿轮机构的输出端通过变速传动机构与最终动力输出机构的第一输入端传动连接；最终动力输出机构的第二输入端用于通过第一减速传动机构与第二电机传动连接；最终动力输出机构的输出端用于驱动混合动力汽车的一个车桥运动。

如上所述的混合动力传动系统，其中，行星齿轮机构的齿圈通过第一锁止机构选择性地与发动机传动连接或断开连接；行星齿轮机构的太阳轮用于与第一电机传动连接，且行星齿轮机构的太阳轮通过第二锁止机构选择性地与行星齿轮机构的行星架传动连接或断开连接；行星齿轮机构的行星架通过变速传动机构与最终动力输出机构的第一输入端传动连接。

如上所述的混合动力传动系统，其中，行星齿轮机构的行星架通过第一锁止机构选择性地与发动机传动连接或断开连接；行星齿轮机构的太阳轮用于与第一电机传动连接，且行星齿轮机构的太阳轮通过第二锁止机构选择性地与行星齿轮机构的齿圈传动连接或断开连接；行星齿轮机构的齿圈通过变速传动机构与最终动力输出机构的第一输入端传动连接。

如上所述的混合动力传动系统，其中，第一锁止机构将行星齿轮机构的第一输入端与发动机的断开连接，第二锁止机构将行星齿轮机构的第二输入端与行星齿轮机构的输出端传动连接，以单独将第一电机动力通过行星齿轮机构输出给最终动力输出机构的第一输入端；或者，第一锁止机构将行星齿轮机构的第一输入端与发动机传动连接，第二锁止机构将行星齿轮机构的第二输入端与行星齿轮机构的的输出端断开连接，以单独将发动机动力通过行星齿轮机构输出给最终动力输出机构的第一输入端；或者，

第一锁止机构将行星齿轮机构的第一输入端与发动机传动连接，第二锁止机构将行星齿轮机构的第二输入端与行星齿轮机构的输出端传动连接，以将发动机经过第一电机进行功率分流后的部分动力通过行星齿轮机构输出给最终动力输出机构的第一输入端。

如上所述的混合动力传动系统，其中，第一锁止机构为发动机侧制动器或者发动机侧离合器；第二锁止机构为第一电机侧离合器或者第一电机侧制动器。

如上所述的混合动力传动系统，其中，变速传动机构包括：中间输出轴，设置在中间输出轴上的一挡输出齿轮、二挡输出齿轮和中间输出齿轮，与行星齿轮机构的输出端传动连接的中间动力输入轴，以及，设置在中间动力输入轴上的换挡同步器、一挡输入齿轮、二挡输入齿轮；换挡同步器用于选择性地将一挡输入齿轮和二挡输入齿轮中的一个与中间动力输入轴传动连接或者将一挡输入齿轮和二挡输入齿轮与中间动力输入轴断开连接；一挡输出齿轮与一挡输入齿轮啮合，二挡输出齿轮与二挡输入齿轮啮合，中间输出齿轮与最终动力输出机构的第一输入端传动连接。

如上所述的混合动力传动系统，其中，第一减速传动机构包括：减速传动轴、用于与第二电机传动连接的第一减速齿轮、与第一减速齿轮传动连接的第二减速齿轮以及与最终动力输出机构的第二输入端传动连接的第三减速齿轮，且减速传动轴上设置第二减速齿轮和第三减速齿轮。

如上所述的混合动力传动系统，还包括设置在减速传动轴上的脱挡同步器，脱挡同步器用于将第三减速齿轮选择性地与减速传动轴传动连接或断开连接。

如上所述的混合动力传动系统，还包括第二减速传动机构，第二减速传动机构的输入端用于与第一电机传动连接，第二减速传动机构的输出端与行星齿轮机构的第二输入端传动连接。

本实用新型第二方面还提供一种混合动力汽车，其包括：发动机、差速器、第一电机、第二电机、第一车桥、第二车桥以及第一方面所述的混合动力传动系统；发动机通过第一动力输入轴与混合动力传动系统的行星齿轮机构的第一输入端连接，第一锁止机构设置于第一动力输入轴上；第一电机通过第二动力输入轴与行星齿轮机构的第二输入端传动连接，第二锁止机构设置于第二动力输入轴上；混合动力传动系统的最终动力输出机构的输出端通过驱动所述第一车桥或第二车桥运动。

本实用新型混合动力汽车及其传动系统，发动机与第一电机的动力通过行星齿轮机构可以共同联动或独立地经变速传动机构输出到最终动力输出机构，第二电机的动力经第一减速传动机构输出到最终动力输出机构，从而实现纯电驱动、串联混动、并联混动、功率分流及纯发动机直驱模式驱动；通过在不同驾驶工况下，合理选择驱动模式，提高汽车的节油率、驾驶性能以及动力性能。

附图说明

通过参照附图的以下详细描述，本实用新型实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本实用新型的多个实施例进行说明，其中：

图1为本实用新型实施例一提供的混合动力传动系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的混合动力传动系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例三提供的混合动力传动系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例四提供的混合动力传动系统的结构示意图；

图5为本实用新型实施例五提供的混合动力传动系统的结构示意图；

图6为本实用新型实施例六提供的混合动力传动系统的结构示意图；

图7为本实用新型实施例七提供的混合动力传动系统的结构示意图；

图8为本实用新型实施例八提供的混合动力传动系统的结构示意图；

图9为本实用新型实施例九提供的混合动力传动系统的结构示意图；

图10为本实用新型实施例十提供的混合动力传动系统的结构示意图；

图11为本实用新型实施例十一提供的混合动力传动系统的结构示意图；

图12为本实用新型实施例十二提供的混合动力传动系统的结构示意图；

图13为本实用新型实施例十三提供的混合动力传动系统的结构示意图；

图14为本实用新型实施例十四提供的混合动力传动系统的结构示意图；

图15为本实用新型实施例十五提供的混合动力传动系统的结构示意图；

图16为本实用新型实施例十六提供的混合动力传动系统的结构示意图；

图17为本实用新型实施例十七提供的混合动力传动系统的结构示意图；

图18为本实用新型实施例十八提供的混合动力传动系统的结构示意图；

图19为本实用新型实施例十九提供的混合动力传动系统的结构示意图；

图20为本实用新型实施例二十提供的混合动力传动系统的结构示意图。

附图标记说明：

11：发动机ice；12：减震阻尼器；

20：变速传动机构；

30：第一减速传动机构；

100：第一动力输入轴；101：第一制动器bk1；102：行星齿轮机构pgs；

200：第二动力输入轴；201：第一电机mg1；202：离合器cl；203：第二制动器bk2；204：第四减速齿轮；205：第五减速齿轮；206：中间传递轴；

300：中间动力输入轴；301：一挡输入齿轮；302：换挡同步器sy1；303：二挡输入齿轮；

400：中间输出轴；401a：一挡输出齿轮；402b：中间输出齿轮；403c：二挡输出齿轮；

500：最终动力输出轴；501：最终动力输出齿轮；502：差速器；

600：减速传动轴；601：第三减速齿轮；602：第二减速齿轮；603：脱挡同步器sy2；

700：第三动力输入轴；701：第一减速齿轮；702：第二电机mg2。

具体实施方式

图1为本实用新型实施例一提供的混合动力传动系统的结构示意图；图2为本实用新型实施例二提供的混合动力传动系统的结构示意图；图3为本实用新型实施例三提供的混合动力传动系统的结构示意图；图4为本实用新型实施例四提供的混合动力传动系统的结构示意图；图5为本实用新型实施例五提供的混合动力传动系统的结构示意图；图6为本实用新型实施例六提供的混合动力传动系统的结构示意图；图7为本实用新型实施例七提供的混合动力传动系统的结构示意图；图8为本实用新型实施例八提供的混合动力传动系统的结构示意图；图9为本实用新型实施例九提供的混合动力传动系统的结构示意图；图10为本实用新型实施例十提供的混合动力传动系统的结构示意图；图11为本实用新型实施例十一提供的混合动力传动系统的结构示意图；图12为本实用新型实施例十二提供的混合动力传动系统的结构示意图；图13为本实用新型实施例十三提供的混合动力传动系统的结构示意图；图14为本实用新型实施例十四提供的混合动力传动系统的结构示意图；图15为本实用新型实施例十五提供的混合动力传动系统的结构示意图；图16为本实用新型实施例十六提供的混合动力传动系统的结构示意图；图17为本实用新型实施例十七提供的混合动力传动系统的结构示意图；图18为本实用新型实施例十八提供的混合动力传动系统的结构示意图；图19为本实用新型实施例十九提供的混合动力传动系统的结构示意图；图20为本实用新型实施例二十提供的混合动力传动系统的结构示意图。

参照图1至图20，本实用新型提供一种混合动力传动系统，其包括：第一锁止机构、第二锁止机构、变速传动机构20、行星齿轮机构pgs102、第一减速传动机构30、最终动力输出机构；行星齿轮机构pgs102的第一输入端用于通过第一锁止机构与发动机ice11选择性地传动连接或断开连接；行星齿轮机构pgs102的第二输入端用于与第一电机mg1201传动连接，且行星齿轮机构pgs102的第二输入端通过第二锁止机构选择性地与行星齿轮机构pgs102的输出端传动连接或断开连接；行星齿轮机构pgs102的输出端通过变速传动机构20与最终动力输出机构的第一输入端传动连接；最终动力输出机构的第二输入端用于通过第一减速传动机构30与第二电机mg2702传动连接；最终动力输出机构的输出端用于驱动混合动力汽车的一个车桥运动。

具体地，行星齿轮机构pgs102包括太阳轮、行星轮、行星架以及齿圈，行星齿轮机构pgs102有三条转动轴允许动力输入或输出。例如，动力从太阳轮输入，从齿圈输出，行星架通过机构锁死；再例如，两股动力分别从太阳轮和齿圈输入，合成后从行星架输出；又例如，两股动力分别从行星架和太阳轮输入，合成后从外齿圈输出。本实用新型实施例在此对行星齿轮机构pgs102的输入、输出组合不一一列出。在本实用新型实施例中，行星齿轮机构pgs102的第一输入端可以是齿圈、太阳轮和行星架中的任意一个；行星齿轮机构pgs102的第二输入端是齿圈、太阳轮和行星架中的任意一个，但第二输入端与第一输入端不同；行星齿轮机构pgs102的输出端是齿圈、太阳轮和行星架中的任意一个，但输出端分别与第一输入端、第二输入端不同。

混合动力传动系统在实际使用过程中，行星齿轮机构pgs102的第一输入端通过第一动力输入轴100与发动机ice11连接，且第一锁止机构设置在第一动力输入轴100上。行星齿轮机构pgs102的第二输入端通过第二动力输入轴200与第一电机mg1201连接，且第二锁止机构设置在第二动力输入轴200上。

第一锁止机构可选择性地使行星齿轮机构pgs102的第一输入端与发动机ice11传动连接或者断开连接。第一锁止机构设置在第一动力输入轴100上，通过控制第一动力输入轴100与行星齿轮机构pgs102的传动连接或者断开连接，而可选择性的使行星齿轮机构pgs102的第一输入端与发动机ice传动连接或者断开连接。第一锁止机构锁止时，第一动力输入轴100与行星齿轮机构pgs102断开连接，发动机ice11的动力不能传递到行星齿轮机构pgs102上；而当第一锁止机构打开时，第一动力输入轴100与行星齿轮机构pgs102传动连接，发动机ice11的动力能够传递到行星齿轮机构pgs102上。第一锁止机构为发动机侧制动器或者发动机侧离合器，例如，参照图1至图20，第一锁止机构可以是第一制动器bk1101，本实用新型实施例对第一制动器bk1101的具体结构不做限定。

第二锁止机构可选择性地使行星齿轮机构pgs102的第二输入端与行星齿轮机构pgs102的输出端传动连接或者断开连接。第二锁止机构设置在第二动力输入轴200上，通过控制第二动力输入轴200与行星齿轮机构pgs102的第二输入端的传动连接或者断开连接，而可选择性的使行星齿轮机构pgs102的第二输入端与行星齿轮机构pgs102的输出端传动连接或者断开连接。第二锁止机构锁止时，第二动力输入轴200与行星齿轮机构pgs102的第二输入端断开连接，第一电机mg1201的动力不能传递到行星齿轮机构pgs102上；而当第二锁止机构打开时，第二动力输入轴200与行星齿轮机构pgs102的第二输入端传动连接，第一电机mg1201的动力能够传递到行星齿轮机构pgs102上。第二锁止机构为第一电机侧制动器或者第一电机侧离合器，例如，参照图1至图8，第二锁止机构可以是离合器cl202，此时，离合器cl202可以安装在第一电机mg1201的转子腔体内，以便缩小混合动力传动系统的轴向尺寸。再例如，参照图9至图20，第二锁止机构也可以是第二制动器203，将第二制动器bk2203合理地布置在第一电机mg1201的转子腔体内，从而为混合动力传动系统轴向空间设计提供更多的空间设计余度，对于轴向空间限制大的某些车型提供了应用机会。本实用新型实施例对离合器cl202和第二制动器203的具体结构不做限定。

本实用新型实施例提供的混合动力传动系统通过控制第一锁止机构和第二锁止机构的开闭状态实现多种驱动模式：

例如，第一锁止机构将行星齿轮机构pgs102的第一输入端与发动机ice11的断开连接，第二锁止机构将行星齿轮机构pgs102的第二输入端与行星齿轮机构pgs102的输出端传动连接，以单独将第一电机mg1201动力通过行星齿轮机构pgs102输出给最终动力输出机构的第一输入端。此时，混合动力汽车为纯电动驱动。

再例如，第一锁止机构将行星齿轮机构pgs102的第一输入端与发动机ice11的传动连接，第二锁止机构将行星齿轮机构pgs102的第二输入端与行星齿轮机构pgs102的输出端断开连接，以单独将发动机ice11动力通过行星齿轮机构pgs102输出给最终动力输出机构的第一输入端。此时，混合动力汽车为纯发动机驱动。

又例如，第一锁止机构将行星齿轮机构pgs102的第一输入端与发动机ice11的传动连接，第二锁止机构将行星齿轮机构pgs102的第二输入端与行星齿轮机构pgs102的输出端传动连接，以将发动机ice11经过第一电机mg1201分流后的部分动力通过行星齿轮机构pgs102输出给最终动力输出机构的第一输入端。此时，发动机ice11输出的一部分动力经过第一电机mg1201分流，发动机ice11输出的另一部分动力经行星齿轮机构pgs102、变速传动机构20输出到最终动力输出机构。

变速传动机构20可以是两挡齿轮变速传动机构，变速传动机构20也可以是三挡齿轮变速传动机构，变速传动机构20用于将发动机ice11和/或第一电机mg1201在行星齿轮机构pgs102输出的动力按照不同速比传递到最终动力输出机构。

第一减速传动机构30可以包括两级减速齿轮，或者三级减速齿轮等，第二电机mg2702输出的动力经过第一减速传动机构30减速后，传递到最终动力输出机构。

最终动力输出机构包括最终动力输出轴500以及安装在最终动力输出轴500上的最终动力输出齿轮501，最终动力输出齿轮501分别与第一减速传动机构30、变速传动机构20传动连接。可以理解的是，在本实用新型实施例中，最终动力输出机构可以与两个前轮的车桥连接，形成前轮驱动，或者，最终动力输出机构也可以与两个后轮的车桥连接，形成后轮驱动。

本实用新型实施例提供的混合动力传动系统通过控制第一锁止机构和第二锁止机构的开闭状态以及变速传动机构实现不同工况下的多种驱动模式；第一电机mg1和第二电机mg2可独立或共同提供纯电驱动模式，从而降低对单个电机的扭矩及功率需求，有利于降低两个电机及其逆变器的成本；发动机ice动力可实现低速区及中高速区独立的两区无级变速ecvt动力分流混动；控制第二锁止机构的闭合，将行星齿轮机构pgs的第二输入端与输出端结合，即可满足城市工况下的高效串联混动控制，又可实现中高速的并联混动或发动机ice高效直驱功能。相比于通用voltec2的双区ecvt动力分流及一个中速区间并联混动的独立三区域混动驾驶功能，本实用新型实施例可提供独立的两区ecvt动力分流混动、两区并联混动及发动机ice直驱功能，外加具备城市工况下的高效串联混动控制，使得整车动力系统效率更高，并兼顾动力性及燃油经济性。第二电机mg2独立于发动机ice及第一电机mg1动力机械传输途径，发动机ice和/或第一电机mg1在换挡期间的部分扭矩中断，第二电机mg2可做扭矩中断补偿，从而提升了换挡期间的驾驶平顺性。

参照图1，第一锁止机构为第一制动器bk1101，第二锁止机构为离合器cl202。第一制动器bk1101在第一电机mg1201的调速控制下，发动机ice11仅在零速区间闭合锁止第一制动器bk1101，第一制动器bk1101基本不需要滑摩控制，从而使得第一制动器bk1101结构设计可简化。此外，离合器cl202也可通过第一电机mg1201的调速控制实现平顺闭合，离合器cl202仅在行星齿轮机构pgs102的行星架及太阳轮转速接近或相同时才吸合，同样大为降低了离合器cl202的滑摩控制需求。

参照图1至图4以及图9至图14，在一些实施例中，行星齿轮机构pgs102的齿圈和太阳轮作为输入端，行星架作为输出端。具体地，行星齿轮机构pgs102的齿圈通过第一锁止机构选择性地与发动机ice11传动连接或断开连接；行星齿轮机构pgs102的太阳轮用于与第一电机mg1201传动连接，且行星齿轮机构pgs102的太阳轮通过第二锁止机构选择性地与行星齿轮机构pgs102的行星架传动连接或断开连接；行星齿轮机构pgs102的行星架通过变速传动机构20与最终动力输出机构的第一输入端传动连接。

第一锁止机构选择性地使行星齿轮机构pgs102的齿圈与发动机ice11传动连接或断开连接；第二锁止机构选择性地使行星齿轮机构pgs102的太阳轮与行星齿轮机构pgs102的行星架传动连接或断开连接。而行星齿轮机构pgs102的行星架通过变速传动机构20与最终动力输出机构的第一输入端传动连接。本实用新型实施例提供的混合动力传动系统应用到汽车时，发动机ice11的输出端通过第一动力输入轴100与行星齿轮机构pgs102的齿圈连接。第一电机mg1201的输出端通过第二动力输入轴200与行星齿轮机构pgs102的太阳轮连接。而行星齿轮机构pgs102的行星架通过变速传动机构20与最终动力输出机构的第一输入端传动连接。

参照图5至图8以及图15至图20，在另一些实施例中，行星齿轮机构pgs102的行星架和太阳轮作为输入端，齿圈作为输出端。具体地，行星齿轮机构pgs102的行星架通过第一锁止机构选择性地与发动机ice11传动连接或断开连接；行星齿轮机构pgs102的太阳轮用于与第一电机mg1201传动连接，且行星齿轮机构pgs102的太阳轮通过第二锁止机构选择性地与行星齿轮机构pgs102的齿圈传动连接或断开连接；行星齿轮机构pgs102的齿圈通过变速传动机构20与最终动力输出机构的第一输入端传动连接。

第一锁止机构选择性地使行星齿轮机构pgs102的行星架与发动机ice11传动连接或断开连接；第二锁止机构选择性地使行星齿轮机构pgs102的太阳轮与行星齿轮机构pgs102的行星架传动连接或断开连接。而行星齿轮机构pgs102的齿圈通过变速传动机构20与最终动力输出机构的第一输入端传动连接。本实用新型实施例提供的混合动力传动系统应用到汽车时，发动机ice11的输出端通过第一动力输入轴100与行星齿轮机构pgs102的行星架连接。第一电机mg1201的输出端通过第二动力输入轴200与行星齿轮机构pgs102的太阳轮连接。而行星齿轮机构pgs102的齿圈通过变速传动机构20与最终动力输出机构的第一输入端传动连接。

可以理解的是，图1至图4以及图9至图14所示的混合动力传动系统和图5至图8以及图15至图20所示的混合动力传动系统的区别在于发动机ice11与行星齿轮机构pgs102连接部件不同，即：图1至图4以及图9至图14所示的发动机ice11通过行星齿轮机构pgs102的齿圈输出动力，发动机ice11和第一电机mg1201混合动力通过行星齿轮机构pgs102的行星架传递到变速传动机构20。而图5至图8以及图15至图20的发动机ice11通过行星齿轮机构pgs102的行星架输出动力，发动机ice11和第一电机mg1201混合动力通过行星齿轮机构pgs102的齿圈传递到变速传动机构20。

在上述实施例的基础上，变速传动机构20的结构可以有多种。例如，在一些实施例中，参照图1、图3、图5、图7、图9、图11、图13、图15、图17以及图19，变速传动机构20包括：中间输出轴400，设置在中间输出轴400上的一挡输出齿轮401a、二挡输出齿轮403c和中间输出齿轮402b，中间动力输入轴300，以及，设置中间动力输入轴300上的换挡同步器sy1302、一挡输入齿轮301、二挡输入齿轮303；换挡同步器sy1302用于选择性地将一挡输入齿轮301和二挡输入齿轮303中的一个与中间动力输入轴300传动连接或者将一挡输入齿轮301和二挡输入齿轮303与中间动力输入轴300断开连接；一挡输出齿轮401a与一挡输入齿轮301啮合，二挡输出齿轮402c与二挡输入齿轮303啮合，中间输出齿轮403b与最终动力输出机构的第一输入端传动连接。

具体地，中间动力输入轴300为空心轴结构，第二动力输入轴200穿过空心的中间动力输入轴300与太阳轮连接。中间动力输入轴300上设置有一挡输入齿轮301、换挡同步器sy1302以及二挡输入齿轮303。一挡输入齿轮301与一挡输出齿轮401a啮合，二挡输入齿轮303与二挡输出齿轮402c啮合。中间输出齿轮403b与最终动力输出齿轮501啮合。换挡同步器sy1302可选择的将一挡输入齿轮301和二挡输入齿轮303中的一个与中间动力输入轴300传动连接或者将一挡输入齿轮301和二挡输入齿轮303与中间动力输入轴300断开连接，从而将行星齿轮机构pgs102输出的动力经过一挡输入齿轮301或二挡输入齿轮303传递或者断开。

又例如，在另一些实施例中，参照图2、图4、图6、图8、图10、图12、图14、图16、图18以及图20，变速传动机构20包括：中间输出轴400，设置在中间输出轴400上的一挡输出齿轮401a和二挡输出齿轮403c，中间动力输入轴300，以及，设置中间动力输入轴300上的换挡同步器sy1302、一挡输入齿轮301、二挡输入齿轮303；换挡同步器sy1302用于选择性地将一挡输入齿轮301和二挡输入齿轮303中的一个与中间动力输入轴300传动连接或者将一挡输入齿轮301和二挡输入齿轮303与中间动力输入轴300断开连接；一挡输出齿轮401a与一挡输入齿轮301啮合，二挡输出齿轮402c与二挡输入齿轮303啮合，且二挡输出齿轮402c与最终动力输出机构的第一输入端传动连接。

可以理解的是，图1、图3、图5、图7、图9、图11、图13、图15、图17以及图19所示的变速传动机构20设置有独立的中间输出齿轮402b与最终动力输出齿轮501啮合。而图2、图4、图6、图8、图10、图12、图14、图16、图18以及图20所示的变速传动机构20通过二挡输出齿轮402c与最终动力输出齿轮501啮合。

需要理解的是，变速传动机构20的齿轮系的机械安装位置上可以互调，这些机械布置上的差异对于混合动力传动系统的混动功能及性能最终不产生任何差异。本领域技术人员可以根据车辆的实际空间进行设计。

参照图1至图20，示例性的，发动机ice11及行星齿轮机构pgs201安装在变速传动机构20输入端一侧，第二动力输入轴200与第一动力输入轴100同轴布置，第一电机mg1201及第二锁止机构安装在变速传动机构20输入端的另一侧。当然，混合动力传动系统各个机构之间的相对位置关系并不以图示为限，本领域技术人员可以根据车辆的实际安装空间进行设计。

参照图1、图2、图5、图6、图9至图12、图15至图18，第一减速传动机构30包括减速传动轴600、用于与第二电机mg2702传动连接的第一减速齿轮701、与第一减速齿轮701传动连接的第二减速齿轮602以及与最终动力输出机构的第二输入端传动连接的第三减速齿轮601，且减速传动轴600上设置第二减速齿轮602以及第三减速齿轮601。

具体地，第二电机mg2702的输出端设置有第三动力输入轴700，且第一减速齿轮701安装在第三动力输入轴700上。第一减速齿轮701与第二减速齿轮602啮合，第三减速齿轮601与最终动力输出齿轮501啮合。第二电机mg2702输出的动力经过第三动力输入轴700、第一减速齿轮701、第二减速齿轮602、减速传动轴600、第三减速齿轮601以及最终动力输出齿轮501，传递到最终动力输出轴500上。

当然，第一减速传动机构30也可以是其他结构形式，在此不做限定。

在上述实施例的基础上，本实用新型实施例提供的混合动力传动系统还包括设置在减速传动轴600上的脱挡同步器sy2603，脱挡同步器sy2603用于将第三减速齿轮601选择性地与减速传动轴600传动连接或断开连接。

参照图11、图12、图17以及图18，在第一电机mg1201侧设置有第二减速传动机构，以提升第一电机mg1201的转速范围，降低第一电机mg1201扭矩需求，有利于第一电机mg1201的减重降本。本实用新型实施例提供的混合动力传动机构还包括第二减速传动机构，第二减速传动机构的输入端用于与第一电机mg1201传动连接，第二减速传动机构的输出端与行星齿轮机构102的第二输入端传动连接。

具体地，第二减速传动机构包括第四减速齿轮204、第五减速齿轮205以及中间传递轴206。其中，第四减速齿轮204安装在第二动力输入轴200上，第五减速齿轮205安装在中间传递轴206上，且第五减速齿轮205与第四减速齿轮204啮合。中间传递轴206与第一电机mg1201的输出轴传动连接。

表1本实用新型实施例一提供的驾驶模式及控制状态参考表

下面以图1所示结构为示例，详细描述本实用新型实施例提供的混合动力传动系统可能实现的控制功能。为了便于解释本实用新型实施例的混合动力传动系统的控制模式，表1示例性的命名各个工作模式。假设一般混合动力汽车(hybridelectricvehicle，以下简称hev)及插电混合动力汽车(pluginhybridelectricvehicle，以下简称phev)采用统一动力平台，因phev车载动力电池充放电功率更大，phev有更宽的纯电驱动功率及车速范围。图1所示的混合动力传动系统的结构中，混动功能主要包括五个动力分区：低速串联混动shd、低中速功率分流lecvt、中速并联混动mph、中高速功率分流hecvt及高速并联混动hph。另外，驱动区域内部提供稳态巡航下的中速发动机ice高效直驱med及中高速发动机ice高效直驱hed模式，驱动模式区域之间可相互交替重叠。表1中符号定义仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

ev1模式：第一制动器bk1101及离合器cl202处于打开或者关闭的任意状态，换挡同步器sy1302处于空挡位置，此时，发动机ice11及第一电机mg1201停机静止，第二电机mg2702负责提供动力，为纯电驱动。第二电机mg2702的动力经过第三动力输入轴700、第一减速传动机构30、最终动力输出齿轮501、最终动力输出轴500和差速器502传递到车桥。该模式可适用于全速范围低负载的纯电驱动、倒车或回馈制动模式。

ev2模式：第一制动器bk1101闭合、离合器cl202打开，换挡同步器sy1302位于一挡位置，此时，发动机ice11停机静止。第一电机mg1201和第二电机mg2702共同负责提供动力。第一电机mg1201输出的动力经过第二动力输入轴200、行星齿轮机构pgs102的太阳轮、行星轮、行星架、中间动力输入轴300、一挡输入齿轮301、一挡输出齿轮401a、中间输出轴400、中间输出齿轮402b、最终动力输出齿轮501、最终动力输出轴500和差速器502传递到车桥。该模式适用于全速范围、中高负载下的纯电驱动、回馈制动模式或倒车模式。

ev3模式：第一制动器bk1101闭合、离合器cl202打开，换挡同步器sy1302位于二挡位置，此时，发动机ice11停机静止，第一电机mg1201和第二电机mg2702共同负责提供动力。该模式可适用于中高速范围、中高负载下的纯电驱动或回馈制动模式。

可以理解的是，在ev2模式和ev3模式下，由于第一电机mg1201及第二电机mg2702可以共同提供纯电驱动，两个电机为满足整车动力性的扭矩及功率需求大为降低，有利于降低两个电机及其控制逆变器的体积、重量及成本；两个电机可以采用互补设计原则，例如第一电机mg1201高效区集中设计在中低速区域，而第二电机mg2702集中设计在中高速提供高效驱动，这样两个电机性能互补，可以在更宽转速区域范围满足整车动力性能及高效驱动需求，有助于提升混动动力总成系统的整体效率。

lecvt模式和hecvt模式：第一制动器bk1101及离合器cl202同时打开，lecvt模式的换挡同步器sy1302处于一挡位置，hecvt模式的换挡同步器sy1302处于二挡位置。此控制状态下，发动机ice11动力经过第一电机mg1201调速功率分流，发动机ice11部分输出动力经过行星齿轮机构pgs102机械传递路径直接输出到行星齿轮机构pgs102的行星架，再经过变速传动机构20的一挡或者二挡减速增扭输出；发动机ice11其余输出动力经第一电机mg1201功率分流将机械能转化为电能，或对车载动力电池充电，或直接输出给第二电机mg2702作为驱动用电能。通过合理配置行星齿轮机构pgs102及一挡的齿轮速比，以便驱动模式lecvt满足低中速区功率分流的驾驶需求。通过合理匹配二挡的调速比，以使驱动模式hecvt满足车辆中高速区稳态及瞬态中重载下的驾驶工况需求。

mph模式和med模式：第一制动器bk1101打开、离合器cl202闭合、换挡同步器sy1302处于一挡位置，此控制状态下，第一电机mg1201与发动机ice11动力通过行星齿轮机构pgs102以固定速比1并联联动后，再经过变速传动机构20的一挡固定速比减速增扭输出到最终动力输出齿轮501；第二电机mg2702动力经过第一减速传动机构30的固定速比减速增扭输出到最终动力输出齿轮501；发动机ice11动力和/或第一电机mg1201及第二电机mg2702动力在最终动力输出齿轮501并联联动输出给车轮。或者，第一电机mg1201与第二电机mg2702工作在0nm控制模式，发动机ice11直接驱动车辆实现发动机ice高效直驱驱动模式。并联驱动模式mph适用于低中速的瞬态中重载驾驶工况；发动机ice直驱驱动模式med更适合于中速稳态中载巡航驾驶工况。

hph模式和hed模式：第一制动器bk1101打开、离合器cl202闭合、换挡同步器sy1302处于二挡位置，此控制状态下，第一电机mg1201与发动机ice11动力通过行星齿轮机构pgs102以固定速比1并联联动后，再经过变速传动机构20的二挡固定速比减速增扭输出到最终动力输出齿轮501；第二电机mg2702动力经过第一减速传动机构30的固定速比减速增扭输出到最终动力输出齿轮501；发动机ice11动力和/或第一电机mg1201及第二电机mg2702动力在最终动力输出齿轮501并联联动输出给车轮。或者，第一电机mg1201与第二电机mg2702工作在0nm控制模式，发动机ice11直接驱动车辆实现发动机ice高效直驱驱动模式。并联驱动模式hph适用于中高速的瞬态中重载驾驶工况；发动机ice直驱驱动模式hed更适合于中高速稳态巡航驾驶工况。

可以理解的是，参照图3、图4、图7、图8、图13、图14、图19以及图20，减速传动轴600上设置有脱挡同步器sy2603，此时，在纯发动机ice直驱驱动模式med和hed下，可以控制断开脱挡同步器sy2603，以使第三减速齿轮601与减速传动轴600断开。这样在纯发动机ice直驱驱动模式med和hed下，第二电机mg2702处于停机状态，没有额外的第二电机mg2702的0nm控制损耗，从而提升发动机ice直驱驱动模式med和hed的效率，尤其有利于进一步降低车辆高速巡航驾驶模式下的油耗。

shd模式：第一制动器bk1101打开、离合器cl202闭合，换挡同步器sy1302处于空挡位置，在该控制状态下，如果车载动力电池电量过低或功率输出不足以满足第二电机mg2702的纯电驱动需求，第一电机mg1201拖动发动机ice11运转在高效转速扭矩区域，第一电机mg1201输出负扭矩以抵消发动机ice11在第一动力输入轴100的扭矩输出，从而将发动机ice11机械能转化为电能，对车载动力电池充电，或部分直接提供给第二电机mg2702作为驱动用电能。该模式主要适用于中低速、中低负载的城市驾驶工况、倒车及回馈制动。

传统动力系统在城市驾驶工况下发动机ice常处于低速、低负荷、低效工作区域，发动机ice的油耗及有害气体排放性能都差；然而通过串联混动及纯电驱动的交替运行，发动机ice间断性地保持在高效稳态输出或停机，通过第二电机mg2纯电ev1驱动模式，间接地改善了发动机ice的燃烧效率及排放。只要车载动力电池电量充足且功率输出满足第二电机mg2702的驱动要求，发动机ice11及第一电机mg1201停机，第二电机mg2702提供纯电ev1驱动模式

在各种驱动模式下，由于第二电机mg2702动力传输途径完全独立于发动机ice11及第一电机mg1201的动力传输机械途径，第二电机mg2702可以随时提供驾驶所需要的瞬态动力需求，如瞬态超车，并且可以在各种驱动模式切换过程中，如发动机ice11和/或第一电机mg1201在换挡期间提供动力补偿，从而保障换挡的动力平顺性，提升驾驶感受。

由上述各驱动模式可知，本实用新型实施例提供的混合动力传动系统可以为车辆提供同驾驶工况下的多种驱动和控制模式，包括纯电驱动模式、串联混动模式、两挡并联混动模式、两挡发动机功率分流串并混联驱动模式、两挡纯发动机直驱模式、行车充电模式、再生制动模式、驻车充电模式、倒车模式等，可综合提高车辆在各种复杂工况下的燃油经济性并兼顾动力性能及驾驶平顺性。

以下示例性的描述各个驱动模式切换的过程控制：

混合动力传动系统预先处于纯电驱动模式ev1时，换挡同步器sy1302处于空挡位置，离合器cl202打开，驾驶指令请求切换到纯电驱动模式2-ev2或3-ev3模式。首先控制第一制动器bk1101闭合，锁止发动机ice11动力输出，第一电机mg1201空载做快速同步转速控制，当行星齿轮机构pgs102的行星架转速与一挡输入齿轮301或二挡输入齿轮303转速同步后，第一电机mg1201取消转速闭环控制进入0nm模式，换挡同步器sy1302切入一挡或二挡输入齿轮，从而实现ev1切换到ev2或ev3的纯电驱动模式。类似地如果需要ev2切入ev3模式，首先第一电机mg1201进入0nm模式，第二电机mg2702做增扭补偿，换挡同步器sy1302脱开一挡进入空挡；第一电机mg1201进入转速控制模式做二挡换挡同步，同步后第一电机mg1201取消转速同步控制进入0nm模式，换挡同步器sy1302控制切入二挡输入齿轮303，从而实现ev2到ev3的切换；类似地ev3到ev2或ev1、ev2转ev1模式都可做类似的换挡控制操作。

混合动力传动系统预先处于纯电驱动模式ev1，驾驶指令请求切换到功率分流驱动模式lecvt：首先实现ev1到ev2的换挡切换，第一电机mg1201保持0nm控制，控制解锁打开第一制动器bk1101，行星齿轮机构pgs102的太阳轮及齿圈的控制自由度释放，第一电机mg1201转速闭环控制迅速启动发动机ice11到需要的优化转速区，发动机ice11点火进行扭矩动力输出，第一电机mg1201转速闭环调速做功率分流控制，第二电机mg2702根据功率分流比例做相应的扭矩补偿，从而满足驾驶控制的功率或扭矩请求。类似地，可以推理出类似的其他纯电模式到功率分流ecvt模式的平顺切换。

混合动力传动系统预先处于纯电驱动模式ev1，驾驶指令请求切换到并联混动驱动模式mph：控制第一制动器bk1101闭合，第一电机mg1201转速控制同步后进入0nm控制，换挡同步器sy1302切入一挡输入齿轮301；控制第一制动器bk1101打开，第一电机mg1201转速控制发动机ice11转速与一挡输入齿轮301转速相同后进入0nm控制，离合器cl202闭合，第一电机mg1201及发动机iceice11通过行星齿轮pgs102按照速比1机械连接，从而完成ev1到mph的。类似地，可以实现纯电模式(驱动模式ev1、ev2、ev3)到其他并联混动(驱动模式mph或7-hph)或发动机ice直驱模式(驱动模式med或hed)的切换控制。在此模式切换过程中，第一电机mg1201起到一挡或二挡换挡同步及离合器cl202闭合的同步调速控制的作用，换挡同步器sy1302仅在同步后才吸合，从而改善了换挡同步器sy1302的耐久性；并且离合器cl202仅在其输入输出端转速接近或相同时才实现闭合控制，不需要在吸合控制过程中传递扭矩输出，从而其滑摩控制需求弱，离合器cl202可简化设计，滑摩热损耗低，提高了离合器cl202的可靠性及耐久性。

混合动力传动系统预先处于功率分流驱动模式lecvt，需要切换到纯电ev模式(ev1、ev2或ev3)。例如，驱动模式lecvt到驱动模式ev1模式的切换控制：首先断油停止发动机ice11动力输出，第二电机mg2702做增扭补偿动力输出，第一电机mg1201转速闭环迅速将发动机ice11转速降至零转速0rpm附近，第一电机mg1201切入零扭矩0nm输出，控制第一制动器bk1101闭合，然后换挡同步器sy1302脱挡，从而实现lecvt到ev1模式的切换；如果需要更进一步切入ev2或ev3模式，第一电机mg1201做换挡同步控制，换挡同步器sy1302切入一挡或二档输入齿轮，从而平缓完成ev2或ev3模式的切换。类似地，可以实现功率分流驱动模式hecvt到所有纯电驱动模式ev(ev1、ev2或ev3)的切换。

混合动力传动系统预先处于功率分流ecvt模式，需要切换到并联混动或纯发动机ice直驱模式，例如lecvt到mph或med的切换控制：首先动力系统继续工作功率分流驾驶模式lecvt，第一电机mg1201将发动机ice11调速至行星齿轮机构pgs102的太阳轮、行星架及齿圈转速相同，发动机ice11断油停止功率输出，同时第二电机mg2702做增扭补偿动力输出，然后第一电机mg1201进入0nm模式，离合器cl202迅速闭合，发动机ice11点火喷油输出扭矩，从而完成驱动模式lecvt到驱动模式mph或med的平顺快速切换控制，其间无需变速传动机构20的换挡控制；类似地，可以实现功率分流hecvt到并联混动驱动模式hph或发动机ice直驱驱动模式hed的快速切换。如需要完成驱动模式lecvt直接到驱动模式hph或hed的切换，首先需要第一电机mg1201转速控制发动机ice11到零速后进入0nm控制，锁止第一制动器bk1101，换挡同步器sy1302需要第一电机mg1201完成换挡同步控制后实现从一挡到空挡、再到二挡的切换控制，再释放打开第一制动器bk1101，第一电机mg1201转速控制实现行星齿轮的太阳轮、行星架及齿圈转速相同后进入0nm控制，再迅速闭合离合器cl202，从而完成lecvt到hph或hed的整个切换控制；类似地，可以实现驾驶模式hecvt至驾驶模式mph或med切换控制。

在混合动力传动系统预先处于并联混动或纯发动机ice直驱模式，需要切换到功率分流ecvt模式，如mph或med到lecvt的切换控制：首先发动机ice11断油停止扭矩输出，第二电机mg2702做增扭补偿动力输出，离合器cl202释放打开，第一电机mg1201立刻进入转速控制模式，将发动机ice11及第一电机mg1201调节至优化的转速，发动机ice11点火喷油输出动力，第一电机mg1201转速闭环做功率分流，调节第二电机mg2702扭矩输出满足功率分流平衡及驾驶动力需求，从而完成驱动模式mph到lecvt的平顺切换控制，其间无需变速传动机构20的换挡控制。类似地，可以实现并联混动hph或纯发动机ice直驱模式hed到功率分流驱动模式hecvt的切换。如需要完成驱动模式mph或med到驱动模式hecvt的切换控制，首先发动机ice11断油停止扭矩输出，第二电机mg2702做增扭补偿动力输出，离合器cl202释放打开，接着第一电机mg1201转速控制发动机ice11到零速后进入0nm控制，锁止第一制动器bk1101，第一电机mg1201做换挡同步控制，换挡同步器sy1302需要完成从一挡到空挡、再到二挡的切换后，释放打开第一制动器bk1101，第一电机mg1201立刻进入转速控制模式，将发动机ice11及第一电机mg1201调节至优化的转速，发动机ice11点火喷油输出动力，第一电机mg1201转速闭环做功率分流，调节第二电机mg2702扭矩输出满足动力分流平衡及驾驶动力需求，从而完成mph或med到hecvt的整个切换控制。类似地，可以实现驱动模式hph或hed至驱动模式lecvt切换控制。

串联混动驱动模式shd切换到其他驱动模式或其他模式切入串联驱动模式shd的控制将类似于对ev1驱动模式的处理，这里将不再做详细描述。尽管各种驾驶模式之间可以随意按驾驶需求平顺切换，但考虑到模式切换或换挡所需要的切换时间，可以通过优化模式切换顺序，缩短模式切换或换挡时间，提升驾驶感受。

本实用新型实施例还提供一种混合动力汽车，其包括：发动机ice11、第一电机mg1201、第二电机mg2702、第一车桥、第二车桥以及混合动力传动系统，发动机ice11通过第一动力输入轴100与混合动力传动系统的行星齿轮机构pgs102的第一输入端连接，第一锁止机构设置在第一动力输入轴100上；第一电机mg1201通过第二动力输入轴200与行星齿轮机构pgs102的第二输入端传动连接，第二锁止机构设置于第二动力输入轴200上；混合动力传动系统的最终动力输出机构的输出端用于驱动第一车桥或第二车桥运动。

具体地，本实用新型实施例提供的混合动力汽车还包括车架、底盘等结构，本实用新型实施例对此不做限定。本实施例提供的混合动力传动系统的结构、功能和效果与上述实施例相同，具体可以参照上述实施例，在此不再进行赘述。混合动力传动系统的最终动力输出机构的输出端与第一车桥或者第二车桥传动连接，形成两轮驱动方式。

本实用新型实施例提供的混合动力汽车，由于其包括上述实施例所述的混合动力传动系统，因此，本实用新型实施例提供的混合动力汽车也具有上述实施例所述的混合动力传动系统相同的优点。

进一步地，本实用新型实施例提供的混合动力汽车还包括差速器502，最终动力输出机构的输出端通过差速器502驱动第一车桥或第二车桥运动。具体地，差速器502安装在最终动力输出机构的最终动力输出轴500上，且本实用新型实施例对差速器502的具体结构不做限定。

更进一步地，发动机ice11与第一动力输入轴100之间设置有减震阻尼器12，以缓解发动机ice11的震动。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。