CN111762014A - 一种混合动力系统、混合动力汽车和控制车辆运行的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种混合动力系统、混合动力汽车和控制车辆运行的方法，所述混合动力系统包括：电动机，用于与车辆的第一驱动轮组连接，以向车辆提供第一驱动力；发动机，用于向车辆提供第二驱动力；传动机构，用于将所述发动机输出的第二驱动力传递至所述第二驱动轮组，所述传动机构包括输入端、输出端和同步器，所述输入端用于与所述发动机连接，所述输出端用于与车辆的第二驱动轮组连接；所述同步器用以控制所述传动机构的所述输出端与所述第二驱动轮组间动力传递的通断，以此控制所述发动机与所述第二驱动轮组间动力的接通和断开。本发明的优点在于，采用同步器实现动力切换，省去价格高昂的离合器，节省混合动力汽车整车制造成本。

Description

一种混合动力系统、混合动力汽车和控制车辆运行的方法

技术领域

本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种混合动力系统、混合动力汽车和控制车辆运行的方法。

背景技术

混合动力汽车(Hybrid Vehicle)从广义上说，是指车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动机构联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动机构单独或共同提供。通常所说的混合动力汽车，一般是指油电混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle，HEV)，也即采用电动机和传统内燃机作为动力源的汽车。

混合动力驱动系统根据连结方式的不同分为三种类型：串联式混合动力系统，主要由发动机、发电机和电动机等串联构成；并联式混合动力系统，主要由发动机和电动机并联构成；以及混动式混合动力系统，综合了串联式和并联式的结构，主要由发动机、电动-发电机、电动机以及行星动力分配机构构成。混合动力汽车不论采用何种混合动力系统，都需要设置离合器以便实现驱动机构的切换，使得各驱动机构既能单独工作，又能够共同工作，例如雪佛兰Voltec串联式驱动系统中设置了三个离合器；各种并联式混合动力系统及混动式动力系统中也都至少设有一个离合器。然而离合器的价格较为高昂，不利于降低混合动力汽车的制造成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混合动力系统、混合动力汽车和控制车辆运行的方法，旨在不采用离合器的情况下实现驱动方式的切换，有效降低混合动力汽车的生产成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种混合动力系统，包括：

电动机，用于与车辆的第一驱动轮组连接，以向车辆提供第一驱动力；

发动机，用于向车辆提供第二驱动力；

传动机构，用于将所述发动机输出的第二驱动力传递至所述第二驱动轮组，所述传动机构包括输入端、输出端和同步器，所述输入端用于与所述发动机连接，所述输出端用于与车辆的第二驱动轮组连接；所述同步器用以控制所述输出端与所述第二驱动轮组间动力传递的通断，以此控制所述发动机与所述第二驱动轮组间动力的接通和断开。可选地，还包括：控制装置；当车辆启动后，所述控制装置用以控制所述发动机单独为车辆提供第二驱动力，或者用于控制所述发动机和所述电动机共同为车辆提供驱动力。

可选地，当车辆启动后，所述控制装置被配置为，首先用以控制所述发动机运行并调整所述传动机构的输出端的转动速度与车辆当前的运行速度相适应，之后控制所述同步器接通所述传动机构的输出端与所述第二驱动轮组间的动力传递。

可选地，当车辆换档时，所述控制装置被配置为，首先用以控制所述同步器断开所述传动机构的输出端与第二驱动轮组间的动力传递，然后控制所述电动机单独驱动车辆运行，并由电动机调整车辆当前运行的速度，之后控制所述发动机调整所述传动机构的输出端的转动速度与车辆当前运行的速度相适应，进而控制所述同步器接通所述传动机构的输出端与所述第二驱动轮组间的动力传递。

可选地，所述发动机用于通过第一传动轴与所述传动机构的所述输入端连接，并且所述传动机构的所述输出端用于通过第二传动轴与所述第二驱动轮组连接；

所述传动机构包括至少一个齿轮组件，所述齿轮组件包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮套设于所述第一传动轴上，并用于始终随所述第一传动轴同步转动，所述第二齿轮套设于所述第二传动轴上；

所述同步器至少为一个并可活动地设置在所述第二传动轴上，并用于与所述第二齿轮接合和分离，以此控制所述第二齿轮与所述第二传动轴间动力传递的通断；

其中：当所述同步器与所述第二齿轮接合时，所述第二齿轮用于与所述第二传动轴同步转动；当所述同步器与所述第二齿轮分离时，所述第二齿轮空套于所述第二传动轴上。

可选地，所述齿轮组件的数量为n个，其中n为不小于2的整数，所述同步器的数量为n-1个，且每两个所述齿轮组件之间设置一个所述同步器。

另外，为了实现上述目的，本发明还提供了一种混合动力汽车，包括：

第一驱动轮组；

第二驱动轮组；以及，

如上述的一种混合动力系统；

其中，所述混合动力系统中的电动机与所述第一驱动轮组连接，同时所述混合动力系统中的发动机通过所述传动机构与所述第二驱动轮组连接。

此外，为了实现上述目的，本发明还提供了一种控制车辆运行的方法，以控制如上所述混合动力汽车的运行，所述控制车辆运行方法包括：

同步器断开所述传动机构的输出端与所述第二驱动轮组间的动力传递，并由电动机驱动车辆启动；

在车辆启动后，同步器接通所述传动机构的输出端与第二驱动轮组间的动力传递，使发动机驱动车辆运行，或者使发动机和电动机共同驱动车辆运行。

可选地，当车辆变档时，所述控制车辆运行的方法还包括：

首先同步器断开所述传动机构的输出端与第二驱动轮组间的动力传递；

然后电动机单独驱动车辆运行，并由电动机调整车辆当前运行的速度；

之后发动机调整所述传动机构的输出端的转动速度，以使所述传动机构的输出端的转动速度与车辆当前运行的速度相适应；

进而同步器接通所述传动机构与所述第二驱动轮组间的动力传递。

可选地，所述车辆还包括发电机，当发动机工作时，由发动机为发电机提供发电所需的动力。

可选地，所述发电机为所述电动机提供电能，和/或，所述发电机通过一蓄能装置为所述电动机提供电能。

与现有技术相比，本发明的混合动力系统、混合动力汽车和控制车辆运行的方法具有如下优点：

第一、本发明的混合动力汽车包括第一驱动轮组、第二驱动轮组、电动机、发动机、传动机构和同步器；所述电动机与所述第一驱动轮组连接；所述传动机构具有输入端和输出端，所述输入端与所述发动机连接，所述输出端与所述第二驱动轮组连接。实际应用时，在启动时可依靠电动机驱动第一驱动轮组转动，从而驱动车辆运行，并且车辆正常行驶或高速工况下还可依赖发动机直接提供驱动力，避免能量转换时的热量损失，从而实现车辆的节能环保；与现有技术相比，当车辆切换至发动机驱动时，还需要通过电动机为车辆运行提供动力，同时由发动机调整传动机构的转动速度，再由同步器接通传动机构与第二驱动轮组间的动力传递，整个过程中，车辆动力保持平稳，从而车辆能够稳定运行；而现有技术中通过离合器切换动力时，在离合器断开后，车辆只能依靠惯性运行，在切换时极易导致车辆动力不足而出现卡顿现象，但本发明由于在切换过程中还可通过电动机驱动车辆，从而避免了此问题；另一方面，同步器的价格较离合器更为低廉，能够有效节约了整车的制造成本。

第二、发动机驱动车辆运行过程中，当需要换档时，首先同步器断开传动机构的输出端与第二驱动轮组间的动力传递，然后由电动机单独驱动车辆运行，并由电动机调整车辆当前运行的速度，之后所述发动机调整传动机构的输出端的转动速度与车辆当前运行的速度相适应，进而控同步器再次接通传动机构的输出端与第二驱动轮组间的动力传递。因此，利用电动机调速并采用同步器切换车辆的运行档位，进而改变发动机输出效率的传动比，实现换档的目的，保证了换档过程中操纵的平稳性。显然，本发明无需利用离合器连接变速机构和发动机，在降低车辆制造成本的同时，也避免了换档时的顿挫感，改善操作者的驾驶体验感。

第三、所述车辆还包括发电机，并且该发电机的励磁电流可通过励磁调节器进行调节从而控制发电机输出的电能，即发电机可直接发电，也可在传递动力的同时发电，还可只传递动力而不发电，根据车辆行驶过程中的实际需要选择发电机的工作方式，实现发动机效率的最大化；同时所述发电机的转动机构优选作为第一传动轴的一部分，缩减整个动力系统的构成部件，减小体积，便于布置。

附图说明

图1是本发明根据一实施例提供的混合动力汽车的结构示意图；

图2是本发明根据另一实施例提供的混合动力汽车的结构示意图。

[附图标记说明如下]：

1110-电动机；

1120-蓄能装置；

1200-发动机；

1310-第一传动轴；

1320-第二传动轴；

1330-齿轮组件；

1330a-第一齿轮组件，1330b-第二齿轮组件；

1331，1331a，1331b-第一齿轮；1332，1332a，1332b-第二齿轮；

1400-同步器；

1500-发电机；

1600-箱体；

2000-第一驱动轮组；

3000-第二驱动轮组。

具体实施方式

本发明的核心思想在于提供一种控制车辆运行的方法，所述车辆包括第一驱动轮组、第二驱动轮组、电动机、发动机和传动机构；所述电动机与所述第一驱动轮组连接；所述传动机构包括输入端、输出端和同步器，所述输入端与所述发动机连接，所述输出端与所述第二驱动轮组连接；所述控制车辆运行方法包括：

同步器断开所述传动机构的输出端与所述第二驱动轮组间的动力传递，同时由电动机驱动车辆运行；

车辆运行过程中，同步器接通所述传动机构的输出端与第二驱动轮组间的动力传递，使发动机驱动车辆运行，或者使发动机和电动机共同驱动车辆运行。

与现有技术相比，传统车辆利用离合器进行动力切换时，先断开车辆的动力供给，再进行切换，此过程中车辆完全依靠惯性运行，因此发动机与车辆驱动轮连接供给动力时极易出现顿挫现象，而本发明利用同步器切换发动机工作的同时，由电动机提供驱动力，并且发动机与车辆驱动轮连接时，其驱动力已经被调整至与车辆的运行速度相适应，由此使车辆始终保持平稳运行，从而提高了驾乘人员乘车的舒适度。

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本发明提出的混合动力系统及汽车的实施例作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如在本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，除非内容另外明确指出外。如在本说明书和所附权利要求中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外，以及术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

请参阅图1，本发明实施例提供的一种混合动力汽车，包括混合动力系统、第一驱动轮组2000和第二驱动轮组3000。所述混合动力系统包括一电能动力源和一传统动力源，电能动力源用于为第一驱动轮组2000提供驱动力，传统动力源用以为第二驱动轮组3000提供驱动力。应当理解，本发明实施例中，第一驱动轮组2000并不限定于车辆的前驱动轮，其也可以是车辆的后驱动轮，也就是说当车辆的前驱动轮组为第一驱动轮组2000时，第二驱动轮组3000为车辆的后驱动轮；当车辆的驱动后轮组为第一驱动轮组2000时，车辆的前驱动轮即为第二驱动轮组3000。

如图1所示，在本发明实施例中，所述电能动力源包括电动机1110，所述电动机1110具有一输出轴，所述输出轴可通过主减速齿轮(图中未示出)和差速器(图中未示出)与所述第一驱动轮组2000连接。应当知晓，所述电动机1110的输出轴、所述主减速齿轮、所述差速器及第一驱动轮组2000可完全按照现有方式连接，因其不涉及本发明的改进点，故此处不再一一赘述。所述电动机1110还具有一电源接入端，所述电源接入端优选连接一供电的蓄能装置1120，所述蓄能装置1120可为一蓄电池，所述蓄电池可通过一逆变器(图中未示出)与所述电动机1110的电源接入端连接。

请继续参阅图1，所述传统动力源包括发动机1200。此外，所述混合动力系统还包括第一传动轴1310、第二传动轴1320、齿轮组件1330和同步器1400，这里所述的齿轮组件1330和所述同步器1400构成所述的传动机构。其中，所述齿轮组件1330具有输入端和输出端，所述输入端通过第一传动轴1310与所述发动机1200连接，且所述第二传动轴1320优选与所述第一传动轴1310平行布置，并与所述第二驱动轮组3000连接，这里，所述第二传动轴1320可通过差速器(图中未标注)与所述第二驱动轮组3000连接。所述同步器1400用以控制所述齿轮组件1330的所述输出端与所述第二传动轴1320的连接与断开，进而控制所述发动机1200与所述第二驱动轮组3000间动力的接通和断开。

在本发明实施例中，所述齿轮组件1330可以为一个或二个或二个以上，具体根据车辆运行的需要进行配置。为了简明起见，在以下描述中假设齿轮组件1330为一个，本领域技术人员应当能够修改以下描述，在细节上作适当修改后将所述描述用于二个或二个以上齿轮组件1330的情况。

如图2所示，所述齿轮组件1330包括第一齿轮1331和第二齿轮1332。所述第一齿轮1331设置在第一传动轴1310上，并用于与第一传动轴1320同步旋转。所述第二齿轮1332可通过轴承(图中未示出)套设于第二传动轴1320上，并与所述第一齿轮1331啮合。所述同步器1400可活动地套设在第二传动轴1320上，用以控制第二齿轮1332与第二传动轴1320间动力传动的接通和断开。具体的，当同步器1400与所述第二齿轮1332接合时，该第二齿轮1332与所述第二传动轴1320同步转动，即当同步器1400与第二齿轮1332接合时，所述第二齿轮1332能够与第二传动轴1320同步旋转，从而发动机1200工作时所产生的驱动力能够被传递至第二驱动轮组3000；而当同步器1400与所述第二齿轮1332分离时，所述第二齿轮1332空套于第二传动轴1320上，即第二齿轮1332空转，从而发动机1200工作时所产生的驱动力不能够被传递至第二驱动轮组3000。

进一步的，以下描述中假设设置两个传动比不相同的齿轮组件1330和一个同步器1400，以此来说明车辆行驶过程中如何利用发动机1200提供驱动力、以及发动机1200在驱动车辆运行时是如何实现换档的。

如图1所示，两个齿轮组件1330分别为第一齿轮组件1330a和第二齿轮组件1330b，该两个齿轮组件1330的传动比不相同，但是传动比的相对大小不作限定。

其中，所述第一齿轮组件1330a包括第一齿轮1331a和第二齿轮1332a，第一齿轮1331a套设在第一传动轴1310上，第二齿轮1332a套设在第二传动轴1320上。所述第二齿轮组件1330b包括第一齿轮1331b和第二齿轮1332b，第一齿轮1331b套设在第一传动轴1310上，第二齿轮1332b套设在第二传动轴1320上。并且，一个所述同步器1400可活动地套设在第二传动轴1320上，并位于第二齿轮1332a与第二齿轮1332b之间，而同步器1400用以与第二齿轮1332a与第二齿轮1332b中的一个接合，以此传递发动机1200输出的动力并调整传动机构的传动比。

进一步的，本发明实施例还提供一种控制车辆运行的方法，具体包括：

车辆启动前，所述同步器1400与第二齿轮1332a及第二齿轮1332b均处于解脱状态(即分离)，从而断开发动机1200与第二驱动轮组3000间的连接；

进而在启动车辆时，先由电动机1110提供驱动力，以驱动第一驱动轮组2000转动，并在第一驱动轮组2000的带动下，第二驱动轮组3000和第二传动轴1320一起转动；

在车辆运行中(即车辆启动后)，当需要发动机1200来提供驱动力时，具体的操作过程包括：

首先，启动发动机1200，以带动第一传动轴1310上的第一齿轮1331a、1331b转动，并同步带动第二转动轴1320上的第二齿轮1332a、1332b转动，直至任一个第二齿轮(例如第二齿轮1332a)的转动速度与第二传动轴1320的转速相同；

然后将同步器1400与第二齿轮1332a接合。

这样发动机1200产生的驱动力经第一传动轴1310、第一齿轮组件1330a、及第二传动轴1320传递至第二驱动轮组2000，直接驱动车辆行进。

更进一步的，车辆在行驶过程中，若需要换档，则具体的操作过程为：

首先将同步器1400与第二齿轮1332a解脱，此时车辆只由电动机1110驱动，通过电动机1110保持车辆处于稳定运行的状态，保证换挡过程中操纵的平稳性；

然后调节发动机1200的输出功率，使第一传动轴1310及齿轮组件1330的转速相应地变化，直至第二齿轮1332b的转速与第二传动轴1320转速相同(应理解，这里是基于在换档之前，第二齿轮1332a与第一齿轮1331a啮合)，此时，将同步器1400与第二齿轮1332b接合，从而将发动机1200的驱动力传递至第二驱动轮组3000，实现车辆的换档。

显然，混合动力汽车在变速的过程中，因需要调节齿轮组件1330的转速与第二传动轴1320的转速相同，故其变速时间较长，但该过程中由于电动机1110能够提供车辆行驶时所需的动力，所以车辆依旧能够平稳行驶。应当理解的是，换档时由电动机1110驱动车辆运行，在此过程中车辆的行进速度依据驾驶者的需求来确定，即，车辆可以加速，也可以减速，还可以保持当前速度。

应当理解，车辆启动前所述同步器1400已经与一个第二齿轮1332接合时，车辆也可直接由发动机1200驱动启动。

另外，需要说明的是，本发明实施例所述的混合动力系统中的齿轮组件1330的数量并不局限于两个，其可以是一个，也可以是两个以上，当设置一个齿轮组件1330时，同步器1400的数量也为一个。通常，混合动力汽车都设置有n个所述齿轮组件1330和n-1个所述同步器1400(n为不小于2的正整数)，以便车辆采用发动机1200驱动时依据实际行驶情况换档。但当车辆仅在某一速率区间，例如高速行驶时才需要采用发动机1200进行驱动的情况下，也可以只设置一个具有较大传动系数的齿轮组件1330。

本发明实施例中，所述混合动力系统还可包括控制装置(图中未示出)，用于控制车辆的运行。例如车辆启动时，所述控制装置用于控制所述电动机1110单独为车辆提供第一驱动力，当车辆启动后，所述控制装置还用以控制所述发动机1200单独为车辆提供第二驱动力，或者用于控制所述发动机1200和所述电动机1110共同为车辆提供驱动力。另外，所述控制装置还可控制车辆的换档，具体的实现过程包括：

首先所述控制装置控制所述同步器1400断开与所有第二齿轮的连接，即同步器1400不与任何一个第二齿轮接合；

然后所述控制装置控制所述电动机1110单独驱动车辆运行，并由电动机1110控制车辆当前运行的速度；

之后所述控制装置控制所述发动机1200调整第二齿轮1332的转速与第二传动轴1320转速相同；

进而所述控制装置控制所述同步器1400与第二齿轮1332相接合，从而重新连通发动机1200和第二驱动轮组3000间的动力传递，使发动机驱动车辆运行。

所述控制装置可以是手动控制装置，也可以是自动控制控制，即本发明实施例所述的混合动力汽车可以设置为手动换档，也可以设置为自动换档。手动换档时，所述控制装置可以是拨杆，所述同步器1400通过拨杆(图中未示出)操作，操作过程与现有手动档汽车完全一致。自动换档时，所述控制装置用以根据车辆的实际行驶状态操控车辆变换档位，即所述控制装置例如通过传感器(图中未示出)检测车辆行驶状态，再通过电磁阀(图中未示出)控制同步器1400在第二传动轴1320上移动，使同步器1400与第二齿轮1322中的一个接合或解脱。应知晓的是，本发明中的控制装置可采用现有的汽车控制器，以此实现自动换挡以及驱动模式间的切换，由于控制单元的详细工作原理作为现有技术，与传统自动档汽车的变速原理完全相同，因而此处不再详细描述。

与现有电动汽车类似，所述电动机1110优选为电动-发电机，即电动机1110兼具电动和发电两种模式。由蓄电池供电驱动车辆行驶时，电动机1110运行电动模式，而在车辆制动时，电动机1110启动发电模式进行能量回收，将车辆的动能转化为电能向蓄电池充电。

请参阅图2，在进一步的改进方案中，所述混合动力系统还包括一发电机1500，所述发电机1500包括转动机构，所述转动机构用以切割磁场从而产生电能。较佳地，所述转动机构与所述发动机1200共用所述第一传动轴1310，并且所述转动机构设置在所述第一传动轴1310上，如此布置的一个好处是可以减少整个混合动力系统的构成部件，同时有利于混合动力系统的紧凑布置，另一个好处是利用发电机1500的扭矩响应快的特点，快速调整齿轮组件1330的转速与车辆运行速度相适应，从而缩短动力切换过程或换档过程所需的时间。

更具体地，所述发电机1500具有电压输出端，所述电压输出端既能够与蓄电池连接以便为蓄电池充电，也能够通过逆变器(图中未示出)与电动机1110连接，直接驱动电动机1110运行。

所述发电机1500还包括励磁绕组(图中未示出)和励磁调节器(图中未示出)，通过向所述励磁绕组中通入电流产生磁场以便发电机1500的转动机构在转动时发电。所述励磁调节器的设置目的则是用以调节通入励磁绕组中的电流大小，从而调节发电机1500所产生的电能，即通过励磁调节器控制发电机1500输出端的电压值，从而根据车辆运行的实际情况，控制发动机1200的动力分配。

作为优选的，所述混合动力系统还包括一箱体1600，所述箱体1600具有一内腔，所述齿轮组件1330和所述同步器1400均设置于所述箱体1600的内腔内。通过箱体1600将齿轮组件1330、同步器1400与外界隔离，避免粉尘等杂物对齿轮组件1330或同步器1400造成卡阻而影响正常工作。

在实际应用时，所述齿轮组件1330、同步器1400及箱体1600可以直接采用现有的汽车变速箱。现有的汽车变速箱包括第一分轴(图中未标注)和第二分轴，其中所述第一齿轮1331设置在第一分轴上，所述第二齿轮1332和所述同步器1400设置在第二分轴上。所述第一分轴与所述发电机1500的转动机构的输出轴通过联轴器或其他方式连接而构成所述第一传动轴1310，所述第二分轴即构成所述第二传动轴1320。将现有的汽车变速箱直接应用于本发明所述的混合动力系统中，有助于降低生产成本。

同样地，所述发电机1500可以选用兼具电动模式和发电模式的电动-发电机，如此，在进行动力切换或换挡时，可先利用发电机1500来调整第一传动轴1310的转动速度，再调整发动机1200的输出效率与第一传动轴1310的转速相适应；另外，当发动机1200驱动车辆行进时对车辆制动，制动过程中的动能便能够转化为电能存储于蓄电池中。

本发明实施例所述的混合动力系统能够为混合动力汽车提供多种不同的驱动方案，具体如下：

A、电动机1110单独为车辆提供驱动力，发动机1200不工作，本方案中车辆为两驱模式。

B、电动机1110单独为车辆提供驱动力，发动机1200工作所产生的能量全部用于供发电机1500发电，直接供给电动机1110或存储于蓄电池中。本方案中车辆为两驱模式。

C、先由电动机1110提供驱动力启动车辆，随后发动机1200工作，并与电动机1110共同提供驱动力，同时发动机1200产生的能量部分用于发电。本方案中车辆为四驱模式。

D、先由电动机1110提供驱动力启动车辆，随后发动机1200工作，并调节发电机1200的励磁绕组中电流为零，即发动机1200所提供的能量全部用于驱动车辆，同时电动机1110提供驱动力。本方案中车辆为四驱模式。

E、先由电动机1110提供驱动力启动车辆，随后由发动机1200单独提供驱动力，并同时为蓄电池充电，而在车辆换档时，电动机1110作为调速电动机临时提供驱动力，本方案中车辆为两驱模式。

F、先由电动机1110提供驱动力启动车辆，随后由发动机1200单独提供驱动力，同时发电机1200不发电，电动机1110仅在车辆换档时作为调速电动机临时提供驱动力。本方案中车辆为两驱模式。

因此，混合动力汽车在行驶过程中根据实际需要可选择合适的驱动方案，例如，车辆在城市道路上行驶时，根据蓄电池的剩余电量选用方案A或方案B，有助于节能减排；车辆在复杂路况下行驶时，根据需要选用方案C或方案D，四驱驱动使驾驶性能更佳；当车辆需要高速行驶时，可以选用方案E，高速行进的同时避免换档时的顿挫感；而当蓄电池电量不足，又需要高速行驶时，选用方案F，发挥发动机1200直接驱动的高效率优势。

本发明实施例提供的混合动力汽车兼具有串联式混动模式和并联式混动模式的优点，在不采用离合器的情况下就可以实现各种驱动模式的切换；而在利用发动机1200提供驱动力时，仅通过同步器1400与不同齿轮组件1400的接合来实现车辆的换档，同时换档的过程中由电动机1110提供驱动力，保证车辆的平稳行进，即本发明实施例提供的混合动力汽车不使用离合器而实现各种动作，不仅有效降低混合动力系统及汽车的制造成本，更改善了汽车的性能，提升了操纵者的驾驶体验感。

虽然本发明披露如上，但并不局限于此。本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种混合动力系统，其特征在于，包括：

电动机，用于与车辆的第一驱动轮组连接，以向车辆提供第一驱动力；

发动机，用于向车辆提供第二驱动力；

传动机构，用于将所述发动机输出的第二驱动力传递至所述第二驱动轮组，所述传动机构包括输入端、输出端和同步器，所述输入端用于与所述发动机连接，所述输出端用于与车辆的第二驱动轮组连接；所述同步器用以控制所述输出端与所述第二驱动轮组间动力传递的通断，以此控制所述发动机与所述第二驱动轮组间动力的接通和断开。

2.根据权利要求1所述的一种混合动力系统，其特征在于，还包括：控制装置；当车辆启动后，所述控制装置用以控制所述发动机单独为车辆提供第二驱动力，或者用于控制所述发动机和所述电动机共同为车辆提供驱动力。

3.根据权利要求2所述的一种混合动力系统，其特征在于，当车辆启动后，所述控制装置被配置为，首先用以控制所述发动机运行并调整所述传动机构的输出端的转动速度与车辆当前的运行速度相适应，之后控制所述同步器接通所述传动机构的输出端与所述第二驱动轮组间的动力传递。

4.根据权利要求3所述的一种混合动力系统，其特征在于，当车辆换档时，所述控制装置还被配置为，首先用以控制所述同步器断开所述传动机构的输出端与第二驱动轮组间的动力传递，然后控制所述电动机单独驱动车辆运行，并由电动机控制车辆当前运行的速度，之后控制所述发动机调整所述传动机构的输出端的转动速度与车辆当前运行的速度相适应，进而控制所述同步器接通所述传动机构的输出端与所述第二驱动轮组间的动力传递。

5.根据权利要求4所述的一种混合动力系统，其特征在于，所述发动机用于通过第一传动轴与所述传动机构的所述输入端连接，并且所述传动机构的所述输出端用于通过第二传动轴与所述第二驱动轮组连接；

所述传动机构包括至少一个齿轮组件，所述齿轮组件包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮套设于所述第一传动轴上，并用于始终随所述第一传动轴同步转动，所述第二齿轮套设于所述第二传动轴上；

所述同步器至少为一个并可活动地设置在所述第二传动轴上，并用于与所述第二齿轮接合和分离，以此控制所述第二齿轮与所述第二传动轴间动力传递的通断；

其中：当所述同步器与所述第二齿轮接合时，所述第二齿轮用于与所述第二传动轴同步转动；当所述同步器与所述第二齿轮分离时，所述第二齿轮空套于所述第二传动轴上。

6.根据权利要求5所述的一种混合动力系统，其特征在于，所述齿轮组件的数量为n个，其中n为不小于2的整数，所述同步器的数量为n-1个，且每两个所述齿轮组件之间设置一个所述同步器。

7.一种混合动力汽车，其特征在于，包括：

第一驱动轮组；

第二驱动轮组；以及，

如权利要求1-6中任一项所述的一种混合动力系统；

其中，所述混合动力系统中的电动机与所述第一驱动轮组连接，同时所述混合动力系统中的发动机通过所述传动机构与所述第二驱动轮组连接。

8.一种控制车辆运行的方法，所述车辆为如权利要求7所述混合动力汽车，其特征在于，所述控制车辆运行方法包括：

同步器断开所述传动机构的输出端与所述第二驱动轮组间的动力传递，并由电动机驱动车辆启动；

在车辆启动后，同步器接通所述传动机构的输出端与第二驱动轮组间的动力传递，使发动机驱动车辆运行，或者使发动机和电动机共同驱动车辆运行。

9.根据权利要求8所述的一种控制车辆运行的方法，其特征在于，当车辆换档时，所述控制车辆运行的方法还包括：

首先同步器断开所述传动机构的输出端与第二驱动轮组间的动力传递；

然后电动机单独驱动车辆运行，并由电动机控制车辆当前运行的速度；

之后发动机调整所述传动机构的输出端的转动速度，以使所述传动机构的输出端的转动速度与车辆当前运行的速度相适应；

进而同步器接通所述传动机构与所述第二驱动轮组间的动力传递。

10.根据权利要求8或9所述的一种控制车辆运行的方法，其特征在于，所述车辆还包括发电机，当发动机工作时，由发动机为发电机提供发电所需的动力。

11.根据权利要求10所述的一种混合动力系统控制车辆运行的方法，其特征在于，所述发电机为所述电动机提供电能，和/或，所述发电机通过一蓄能装置为所述电动机提供电能。

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