【技术实现步骤摘要】
混合动力驱动系统及混合动力汽车
本技术属于混合动力
，特别是涉及一种混合动力驱动系统及混合动力汽车。
技术介绍
目前，混合动力汽车(包含插电式混合动力汽车，即PHEV)的驱动系统主要包含串联、并联和混联(功率分流型)三种基本形式。串联形式下发动机与输出轴之间无机械连接，可实现转速/转矩的最优控制，但是其全部能量都需经过两次机械功率/电功率之间的转换才能传递到输出轴，损失较大。并联传动效率高，但发动机与输出轴之间机械连接，不能保证发动机始终处于较优的工作区域内，通常用于中高速。混联结合了串联和并联的优点，既能实现发动机的优化控制、又能实现中高速的高效控制，但车辆起步时对电机的极限功率要求高，而且效率较低。可见，理想的驱动方案是基于混联式混合动力驱动系统，实现纯电起步、中低速功率分流、中高速发动机直驱或并联驱动等功能。混联式混合动力驱动系统主要采用行星机构作为功率分流装置，根据电机、发动机在机构中的位置分为输入分流、输出分流、复合分流及组合分流四种基本形式。当前，主流的行星混合动力驱动系统有：一是丰田THS(HSD...
【技术保护点】
1.一种混合动力驱动系统，其特征在于，包括：/n发动机；/n输入元件；/n输出元件；/n箱体；/n第一电机及第二电机；/n第一行星排、第二行星排及第三行星排；所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星轮、第一齿圈及第一行星架，所述第一太阳轮与第一行星轮外啮合传动，所述第一行星轮与第一齿圈内啮合传动，所述第一行星轮旋转支撑在所述第一行星架上；所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星轮、第二齿圈及第二行星架，所述第二太阳轮与第二行星轮外啮合传动，所述第二行星轮与第二齿圈内啮合传动，所述第二行星轮旋转支撑在所述第二行星架上；所述第三行星排包括第三太阳轮、第三行星轮、第三齿圈及第三行星架...
【技术特征摘要】
1.一种混合动力驱动系统，其特征在于，包括：
发动机；
输入元件；
输出元件；
箱体；
第一电机及第二电机；
第一行星排、第二行星排及第三行星排；所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星轮、第一齿圈及第一行星架，所述第一太阳轮与第一行星轮外啮合传动，所述第一行星轮与第一齿圈内啮合传动，所述第一行星轮旋转支撑在所述第一行星架上；所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星轮、第二齿圈及第二行星架，所述第二太阳轮与第二行星轮外啮合传动，所述第二行星轮与第二齿圈内啮合传动，所述第二行星轮旋转支撑在所述第二行星架上；所述第三行星排包括第三太阳轮、第三行星轮、第三齿圈及第三行星架，所述第三太阳轮与第三行星轮外啮合传动，所述第三行星轮与第三齿圈内啮合传动，所述第三行星轮旋转支撑在所述第三行星架上；所述第一太阳轮及第二齿圈均与第二电机相连，所述第一行星架与第二太阳轮固定相连，所述第二行星架与第三齿圈固定相连，所述第三太阳轮与第一电机相连，所述输入元件连接在所述发动机与第三行星架之间，所述输出元件与第一行星架相连；
第一离合器及第一制动器，所述第一齿圈通过所述第一离合器与第三太阳轮相连，所述第一齿圈通过所述第一制动器与箱体相连。
2.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统具有纯电模式；
在所述发动机及第一电机不参与工作，仅由所述第二电机驱动时，接合所述第一制动器，且分离所述第一离合器，以建立所述纯电模式。
3.根据权利要求2所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统还具有第一发动机重启动模式；
当所述混合动力驱动系统在所述纯电模式下的输出功率不足以满足汽车驱动功率需求或者电池电量偏低时，重启动所述发动机，以建立所述第一发动机重启动模式。
4.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统具有第一E-CVT模式及第二E-CVT模式；
在所述发动机及第二电机共同驱动，且所述第一电机发电用于所述第二电机驱动时，接合所述第一制动器，且分离所述第一离合器，以建立所述第一E-CVT模式；
在所述发动机驱动，所述第一电机发电或驱动，所述第二电机发电或驱动时，接合所述第一离合器，且分离所述第一制动器，以建立所述第二E-CVT模式。
5.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统具有发动机直驱/并联模式；
在所述第一电机不参与工作，所述发动机驱动，且所述第二电机驱动或发电时，接合所述第一离合器及第一制动器，以建立所述发动机直驱/并联模式。
6.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统具有制动能量回收模式；
在所述发动机及第一电机不参与工作，所述第二电机发电时，接合所述第一制动器，且分离所述第一离合器，以建立所述制动能量回收模式。
7.根据权利要求6所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统还具有第二发动机重启动模式；
在所述制动能量回收模式下的制动过程即将完成时，重启动所述发动机，以建立所述第二发动机重启动模式。
8.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统还包括第二离合器及第二制动器，所述第二离合器连接在所述第三太阳轮、第三行星架及第三齿圈中的任意两个之间，所述第二齿圈通过所述第二制动器与箱体相连。
9.根据权利要求8所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统具有1挡纯电模式、2挡纯电模式、3挡纯电模式、4挡纯电模式及5挡纯电模式；
在所述发动机不参与工作，所述第一电机主驱动及第二电机辅助驱动时，接合所述第二离合器及第一制动器，且分离所述第一离合器及第二制动器，以建立所述1挡纯电模式；
在所述发动机不参与工作，所述第一电机辅助驱动及第二电机主驱动时，接合所述第二离合器及第一制动器，且分离所述第一离合器及第二制动器，以建立所述2挡纯电模式；
在所述发动机及第一电机不参与工作，所述第二电机驱动时，接合所述第一离合器及第一制动器，且分离所述第二离合器及第二制动器，以建立所述3挡纯电模式；
在所述发动机及第二电机不参与工作，所述第一电机驱动时，接合所述第一离合器及第二制动器，且分离所述第二离合器及第一制动器，以建立所述4挡纯电模式；
在所述发动机不参与工作，所述第一电机与第二电机共同作为主驱动时，接合所述第一离合器及第二离合器，且分离所述第一制动器及第二制动器，以建立所述5挡纯电模式。
10.根据权利要求9所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统具有第一发动机重启动模式、第二发动机重启动模式、第三发动机重启动模式、第四发动机重启动模式及第五发动机重启动模式；
当所述混合动力驱动系统在所述1挡纯电模式下的输出功率不足以满足汽车驱动功率需求或者电池电量偏低时，重启动所述发动机，以建立所述第一发动机重启动模式；
当所述混合动力驱动系统在所述2挡纯电模式下的输出功率不足以满足汽车驱动功率需求或者电池电量偏低时，重启动所述发动机，以建立所述第二发动机重启动模式；
当所述混合动力驱动系统在所述3挡纯电模式下的输出功率不足以满足汽车驱动功率需求或者电池电量偏低时，重启动所述发动机，以建立所述第三发动机重启动模式；
当所述混合动力驱动系统在所述4挡纯电模式下的输出功率不足以满足汽车驱动功率需求或者电池电量偏低时，重启动所述发动机，以建立所述第四发动机重启动模式；
当所述混合动力驱动系统在所述5挡纯电模式下的输出功率不足以满足汽车驱动功率需求或者电池电量偏低时，重启动所述发动机，以建立所述第五发动机重启动模式。
11.根据权利要求8所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统具有第一E-CVT模式及第二E-CVT模式；
在所述发动机及第二电机共同驱动，且所述第一电机发电用于所述第二电机驱动时，接合所述第一制动器，且分离所述第一离合器、第二离合器及第二制动器，以建立所述第一E-CVT模式；
在所述发动机驱动，所述第一电机发电或驱动，所述第二电机发电或驱动时，接合所述第一离合器，且分离所述第二离合器、第一制动器及第二制动器，以建立所述第二E-CVT模式。
12.根据权利要求8所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统具有1挡发动机直驱/并联模式、2挡发动机直驱/并联模式、3挡发动机直驱/并联模式及4挡发动机直驱/并联模式；
在所述发动机驱动，所述第一电机发电或驱动，所述第二电机发电或驱动时，接合所述第二离合器及第一制动器，且分离所述第一离合器及第二制动器，以建立所述1挡发动机直驱/并联模式；
在所述第一电机不参与工作，所述发动机驱动，且所述第二电机驱动或发电时，接合所述第一离合器及第一制动器，且分离所述第二离合器及第二制动器，以建立所述2挡发动机直驱/并联模式；
在所述发动机驱动，所述第一电机发电或驱动，所述第二电机发电或驱动时，接合所述第一离合器及第二离合器，且分离所述第一制动器及第二制动器，以建立所述3挡发动机直驱/并联模式；
在所述第二电机不参与工作，所述发动机驱动，且所述第一电机驱动或发电时，接合所述第一离合器及第二制动器，且分离所述第二离合器及第一制动器，以建立所述4挡发动机直驱/并联模式。
13.根据权利要求8所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统具有第一制动能量回收模式、第二制动能量回收模式、第三制动能量回收模式、第四制动能量回收模式及第五制动能量回收模式；
在所述发动机不参与工作，所述第一电机主发电及第二电机辅助发电时，接合所述第二离合器及第一制动器，且分离所述第一离合器及第二制动器，以建立所述第一制动能量回收模式；
在所述发动机不参与工作，所述第一电机辅助发电及第二电机主发电时，接合所述第二离合器及第一制动器，且分离所述第一离合器及第二制动器，以建立所述第二制动能量回收模式；
在所述发动机及第一电机不参与工作，所述第二电机发电时，接合所述第一离合器及第一制动器，且分离所述第二离合器及第二制动器，以建立所述第三制动能量回收模式；
在所述发动机及第二电机不参与工作，所述第一电机发电时，接合所述第一离合器及第二制动器，且分离所述第二离合器及第一制动器，以建立所述第四制动能量回收模式；
在所述发动机不参与工作，所述第一电机与第二电机共同作为主发电时，接合所述第一离合器及第二离合器，且分离所述第一制动器及第二制动器，以建立所述第五制动能量回收模式。
14.根据权利要求13所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统具有第六发动机重启动模式、第七发动机重启动模式、第八发动机重启动模式、第九发动机重启动模式及第十发动机重启动模式；
在所述第一制动能量回收模式下的制动过程即将完成时，重启动所述发动机，以建立所述第六发动机重启动模式；
在所述第二制动能量回收模式下的制动过程即将完成时，重启动所述发动机，以建立所述第七发动机重启动模式；
在所述第三制动能量回收模式下的制动过程即将完成时，重启动所述发动机，以建立所述第八发动机重启动模式；
在所述第四制动能量回收模式下的制动过程即将完成时，重启动所述发动机，以建立所述第九发动机重启动模式；
在所述第五制动能量回收模式下的制动过程即将完成时，重启动所述发动机，以建立所述第十发动机重启动模式。
15.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统还包括第二离合器、第三离合器及第二制动器，所述第二离合器连接在所述第三太阳轮、第三行星架及第三齿圈中的任意两个之间，所述第二齿圈通过所述第二制动器与箱体相连，所述输入元件通过所述第三离合器与所述第三行星架相连。
16.根据权利要求15所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统具有1挡纯电模式、2挡纯电模式、3挡纯电模式、4挡纯电模式及5挡纯电模式；
在所述发动机不参与工作，所述第一电机主驱动及第二电机辅助驱动时，接合所述第二离合器及第一制动器，且分离所述第一离合器、第三离合器及第二制动器，以建立所述1挡纯电模式；
在所述发动机不参与工作，所述第一电机辅助驱动及第二电机主驱动时，接合所述第二离合器及第一制动器，且分离所述第一离合器、第三离合器及第二制动器，以建立所述2挡纯电模式；
在所述发动机及第一电机不参与工作，所述第二电机驱动时，接合所述第一离合器及第一制动器，且分离所述第二离合器、第三离合器及第二制动器，以建立所述3挡纯电模式；
在所述发动机及第二电机不参与工作，所述第一电机驱动时，接合所述第一离合器及第二制动器，且分离所述第二离合器、第三离合器及第一制动器，以建立所述4挡纯电模式；
在所述发动机不参与工作，所述第一电机与第二电机共同作为主驱动时，接合所述第一离合器及第二离合器，且分离所述第三离合器、第一制动器及第二制动器，以建立所述5挡纯电模式。
17.根据权利要求15所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统具有第一E-CVT模式及第二E-CVT模式；
在所述发动机及第二电机共同驱动，且所述第一电机发电用于所述第二电机驱动时，接合所述第一制动器及第三离合器，且分离所述第一离合器、第二离合器及第二制动器，以建立所述第一E-CVT模式；
在所述发动机驱动，所述第一电机发电或驱动，所述第二电机发电或驱动时，接合所述第一离合器及第三离合器，且分离所述第二离合器、第一制动器及第二制动器，以建立所述第二E-CVT模式。
18.根据权利要求15所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统具有1挡发动机直驱/并联模式、2挡发动机直驱/并联模式、3挡发动机直驱/并联模式及4挡发动机直驱/并联模式；
在所述发动机驱动，所述第一电机发电或驱动，所述第二电机发电或驱动时，接合所述第二离合器、第三离合器及第一制动器，且分离所述第一离合器及第二制动器，以建立所述1挡发动机直驱/并联模式；
在所述第一电机不参与工作，所述发动机驱动，且所述第二电机驱动或发电时，接合所述第一离合器、第三离合器及第一制动器，且分离所述第二制动器及第二制动器，以建立所述2挡发动机直驱/并联模式；
在所述发动机驱动，所述第一电机发电或驱动，所述第二电机发电或驱动时，接合所述第一离合器、第二离合器及第三离合器，且分离所述第一制动器及第二制动器，以建立所述3挡发动机直驱/并联模式；
在所述第二电机不参与工作，所述发动机驱动，且所述第一电机驱动或发电时，接合所述第一离合器、第三离合器及第二制动器，且分离所述第二离合器及第一制动器，以建立所述4挡发动机直驱/并联模式。
19.根据权利要求15所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统具有第一制动能量回收模式、第二制动能量回收模式、第三制动能量回收模式、第四制动能量回收模式及第五制动能量回收模式；
在所述发动机不参与工作，所述第一电机主发电及第二电机辅助发电时，接合所述第二离合器及第一制动器，且分离所述第一离合器、第三离合器及第二制动器，以建立所述第一制动能量回收模式；
在所述发动机不参与工作，所述第一电机辅助发电及第二电机主发电时，接合所述第二离合器及第一制动器，且分离所述第一离合器、第三离合器及第二制动器，以建立所述第二制动能量回收模式；
在所述发动机及第一电机不参与工作，所述第二电机发电时，接合所述第一离合器及第一制动器，且分离所述第二离合器、第三离合器及第二制动器，以建立所述第三制动能量回收模式；
在所述发动机及第二电机不参与工作，所述第一电机发电时，接合所述第一离合器及第二制动器，且分离所述第二离合器、第三离合器及第一制动器，以建立所述第四制动能量回收模式；
在所述发动机不参与工作，所述第一电机与第二电机共同作为主发电时，接合所述第一离合器及第二离合器，且分离所述第三离合器、第一制动器及第二制动器，以建立所述第五制动能量回收模式。
20.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统还包括第二离合器、第二制动器及第三制动器，所述第二离合器连接在所述第三太阳轮、第三行星架及第三齿圈中的任意两个之间，所述第二齿圈通过所述第二制动器与箱体相连，所述第三齿圈通过所述第三制动器与箱体相连。
21.根据权利要求20所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统具有第一E-CVT模式及第二E-CVT模式；
在所述发动机及第二电机共同驱动，且所述第一电机发电用于所述第二电机驱动时，接合所述第一制动器，且分离所述第一离合器、第二离合器、第二制动器及第三制动器，以建立所述第一E-CVT模式；
在所述发动机驱动，所述第一电机发电或驱动，所述第二电机发电或驱动时，接合所述第一离合器，且分离所述第二离合器、第一制动器、第二制动器及第三制动器，以建立所述第二E-CVT模式。
22.根据权利要求20所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统具有1挡发动机直驱/并联模式、2挡发动机直驱/并联模式、3挡发动机直驱/并联模式、4挡发动机直驱/并联模式及5挡发动机直驱/并联模式；
在所述发动机驱动，所述第一电机发电或驱动，所述第二电机发电或驱动时，接合所述第二离合器及第一制动器，且分离所述第一离合器、第二制动器及第三制动器，以建立所述1挡发动机直驱/并联模式；
在所述第一电机不参与工作，所述发动机驱动，且所述第二电机驱动或发电时，接合所述第一离合器及第一制动器，且分离所述第二离合器、第二制动器及第三制动器，以建立所述2挡发动机直驱/并联模式；
在所述发动机驱动，所述第一电机发电或驱动，所述第二电机发电或驱动时，接合所述第一离合器及第二离合器，且分离所述第一制动器、第二制动器及第三制动器，以建立所述3挡发动机直驱/并联模式；
在所述第二电机不参与工作，所述发动机驱动，且所述第一电机驱动或发电时，接合所述第一离合器及第二制动器，且分离所述第二离合器、第一制动器及第三制动器，以建立所述4挡发动机直驱/并联模式；
在所述发动机驱动，所述第一电机发电或驱动，所述第二电机发电或驱动时，接合所述第一离合器及第三制动器，且分离所述第二离合器、第一制动器及第二制动器，以建立所述5挡发动机直驱/并联模式。
23.根据权利要求20所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统具有1挡纯电模式、2挡纯电模式、3挡纯电模式、4挡纯电模式、5挡纯电模式、6挡纯电模式及7挡纯电模式；
在所述发动机不参与工作，所述第一电机主驱动及第二电机辅助驱动时，接合所述第二离合器及第一制动器，且分离所述第一离合器、第二制动器及第三制动器，以建立所述1挡纯电模式；
在所述发动机不参与工作，所述第一电机辅助驱动及第二电机主驱动时，接合所述第二离合器及第一制动器，且分离所述第一离合器、第二制动器及第三制动器，以建立所述2挡纯电模式；
在所述发动机及第一电机不参与工作，所述第二电机驱动时，接合所述第一离合器及第一制动器，且分离所述第二离合器、第二制动器及第三制动器，以建立所述3挡纯电模式；
在所述发动机及第二电机不参与工作，所述第一电机驱动时，接合所述第一离合器及第二制动器，且分离所述第二离合器、第一制动器及第三制动器，以建立所述4挡纯电模式；
在所述发动机不参与工作，所述第一电机与第二电机共同作为主驱动时，接合所述第一离合器及第二离合器，且分离所述第一制动器、第二制动器及第三制动器，以建立所述5挡纯电模式；
在所述发动机不参与工作，所述第一电机主驱动及第二电机辅助驱动时，接合所述第一离合器及第三制动器，且分离所述第二离合器、第一制动器及第二制动器，以建立所述6挡纯电模式；
在所述发动机不参与工作，所述第一电机辅助驱动及第二电机主驱动时，接合所述第一离合器及第三制动器，且分离所述第二离合器、第一制动器及第二制动器，以建立所述7挡纯电模式。
24.根据权利要求23所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统具有第一发动机重启动模式、第二发动机重启动模式、第三发动机重启动模式、第四发动机重启动模式、第五发动机重启动模式、第十一发动机重启动模式、第十二发动机重启动模式；
当所述混合动力驱动系统在所述1挡纯电模式下的输出功率不足以满足汽车驱动功率需求或者电池电量偏低时，重启动所述发动机，以建立所述第一发动机重启动模式；
当所述混合动力驱动系统在所述2挡纯电模式下的输出功率不足以满足汽车驱动功率需求或者电池电量偏低时，重启动所述发动机，以建立所述第二发动机重启动模式；
当所述混合动力驱动系统在所述3挡纯电模式下的输出功率不足以满足汽车驱动功率需求或者电池电量偏低时，重启动所述发动机，以建立所述第三发动机重启动模式；
当所述混合动力驱动系统在所述4挡纯电模式下的输出功率不足以满足汽车驱动功率需求或者电池电量偏低时，重启动所述发动机，以建立所述第四发动机重启动模式；
当所述混合动力驱动系统在所述5挡纯电模式下的输出功率不足以满足汽车驱动功率需求或者电池电量偏低时，重启动所述发动机，以建立所述第五发动机重启动模式；
当所述混合动力驱动系统在所述6挡纯电模式下的输出功率不足以满足汽车驱动功率需求或者电池电量偏低时，重启动所述发动机，以建立所述第十一发动机重启动模式；
当所述混合动力驱动系统在所述7挡纯电模式下的输出功率不足以满足汽车驱动功率需求或者电池电量偏低时，重启动所述发动机，以建立所述第十二发动机重启动模式。
25.根据权利要求20所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统具有第一制动能量回收模式、第二制动能量回收模式、第三制动能量回收模式、第四制动能量回收模式、第五制动能量回收模式、第六制动能量回收模式及第七制动能量回收模式；
在所述发动机不参与工作，所述第一电机主发电及第二电机辅助发电时，接合所述第二离合器及第一制动器，且分离所述第一离合器、第二制动器及第三制动器，以建立所述第一制动能量回收模式；
在所述发动机不参与工作，所述第一电机辅助发电及第二电机主发电时，接合所述第二离合器及第一制动器，且分离所述第一离合器、第二制动器及第三制动器，以建立所述第二制动能量回收模式；
在所述发动机及第一电机不参与工作，所述第二电机发电时，接合所述第一离合器及第一制动器，且分离所述第二离合器、第二制动器及第三制动器，以建立所述第三制动能量回收模式；
在所述发动机及第二电机不参与工作，所述第一电机发电时，接合所述第一离合器及第二制动器，且分离所述第二离合器、第一制动器及第三制动器，以建立所述第四制动能量回收模式；
在所述发动机不参与工作，所述第一电机与第二电机共同作为主发电时，接合所述第一离合器及第二离合器，且分离所述第一制动器、第二制动器及第三制动器，以建立所述第五制动能量回收模式；
在所述发动机不参与工作，所述第一电机主发电及第二电机辅助发电时，接合所述第一离合器...
【专利技术属性】
技术研发人员：邰昌宁，刘学武，凌晓明，马粉粉，周友，张安伟，梁东伟，关佳景，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
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