本發(fā)明涉及汽車驅(qū)動技術(shù)，尤其涉及一種混合動力裝置。

背景技術(shù)：

在節(jié)能和環(huán)保成為汽車行業(yè)發(fā)展主流的今天，混合動力汽車已經(jīng)成為各國汽車廠商大力發(fā)展的關(guān)鍵核心技術(shù)，而作為混合動力汽車的混合動力裝置毋庸置疑是各技術(shù)人員研究的熱點。

現(xiàn)有的動力裝置包括：發(fā)動機、啟動發(fā)電機、離合器、變速機構(gòu)和驅(qū)動電機，其中，發(fā)動機與啟動發(fā)電機直接連接，且發(fā)動機通過主離合器與減速機構(gòu)的輸入軸相連接，驅(qū)動電機也與減速機構(gòu)的輸入軸相連接。

由于啟動發(fā)電機與發(fā)動機直接連接，在純電動行駛工況時發(fā)動機關(guān)閉且啟動發(fā)電機不工作，故啟動發(fā)電機對于車輛而言只是個載重，車輛動力也只由驅(qū)動電機提供，因此驅(qū)動電機的功率較大，從而導(dǎo)致驅(qū)動電機所占用的空間較大，在混合動力汽車狹小的發(fā)動機艙內(nèi)布置了發(fā)動機和兩個電機后剩余的可用軸向空間極為有限，因此導(dǎo)致只能采用極為簡化的變速機構(gòu)，從而降低了混合動力裝置的性能，進而影響了混合動力汽車的行駛性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種混合動力裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)中驅(qū)動電機所占用的空間較大而影響了混合動力汽車的行駛性能的問題。

本發(fā)明第一方面提供一種混合動力裝置，發(fā)動機、第一電機、第二電機、主離合器、第一變速機構(gòu)、第二變速機構(gòu)、差速器，其中，所述第一變速機構(gòu)包括變速輸入軸和變速輸出軸；

所述發(fā)動機通過所述主離合器與所述變速輸入軸連接；

所述變速輸出軸通過所述第二變速機構(gòu)與所述差速器連接；

所述第一電機設(shè)置在所述變速輸入軸上；

所述第二電機設(shè)置在所述變速輸出軸上；

其中，當所述混合動力裝置采用蓄電池作為動力源時，所述第一電機將所述蓄電池的電能轉(zhuǎn)換為機械能，和/或，所述第二電機將所述蓄電池的電能轉(zhuǎn)換為機械能。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一變速機構(gòu)包括多個擋位，且所述第一變速機構(gòu)的變速比呈等比級數(shù)排列；

所述第二變速機構(gòu)包括多個擋位，且所述第二變速機構(gòu)的變速比呈等比級數(shù)排列。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中，

所述第二電機的功率根據(jù)新歐洲行駛工況nedc循環(huán)的市區(qū)運轉(zhuǎn)循環(huán)部分的功率需求確定；

所述第一電機的功率根據(jù)所述nedc循環(huán)的市郊運轉(zhuǎn)循環(huán)部分的功率需求與所述第二電機的功率之差確定。

結(jié)合第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式中，

所述第一電機的功率和所述第二電機的功率相同；

其中，所述第一電機的功率和所述第二電機的功率均為25kw。

結(jié)合第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第四種可能的實現(xiàn)方式中，還包括：第一固定軸、第一中間傳動齒輪、第二固定軸、第二中間傳動齒輪，

所述第一電機設(shè)置在所述第一固定軸上，且所述第一電機通過所述第一中間傳動齒輪與所述變速輸入軸連接；其中，所述第一固定軸的軸線與所述變速輸入軸的軸線平行；

所述第二電機設(shè)置在所述第二固定軸上，且所述第二電機通過所述第二中間傳動齒輪與所述變速輸出軸連接；其中，所述第二固定軸的軸線與所述變速輸出軸的軸線平行。

結(jié)合第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第五種可能的實現(xiàn)方式中，還包括：第三中間傳動齒輪；

所述第一電機與所述變速輸入軸同軸設(shè)置，且位于所述變速輸入軸靠近 所述發(fā)動機的一端，所述主離合器設(shè)置在所述第一電機的內(nèi)腔里；

所述第二電機可轉(zhuǎn)動地與所述變速輸入軸同軸設(shè)置，且位于所述變速輸入軸遠離所述發(fā)動機的一端，并通過所述第三中間傳動齒輪與所述變速輸出軸相連接。

結(jié)合第一方面的第四種或第五種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第六種可能的實現(xiàn)方式中，所述第二變速機構(gòu)具有第二低速擋和第二高速擋，所述第二變速機構(gòu)包括：第二低速擋主動齒輪、第二高速擋主動齒輪、第二低速擋被動齒輪、第二高速擋被動齒輪、第二換擋元件，

所述第二低速擋主動齒輪和所述第二高速擋主動齒輪均可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述變速輸出軸上；

所述第二低速擋被動齒輪和所述第二高速擋被動齒輪均固定在所述差速器上；

所述第二換擋元件設(shè)置在所述變速輸出軸上，以使所述第二低速擋主動齒輪或所述第二高速擋主動齒輪與所述變速輸出軸固定聯(lián)接；

其中，所述第二低速擋主動齒輪與所述第二高速擋被動齒輪常嚙合，所述第二高速擋主動齒輪與所述第二高速擋被動齒輪常嚙合。

結(jié)合第一方面的第六種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第七種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一變速機構(gòu)具有第一低速擋和第一高速擋，所述第一變速機構(gòu)包括：第一低速擋主動齒輪、第一高速擋主動齒輪、第一低速擋被動齒輪、第一高速擋被動齒輪、第一換擋元件，

所述第一低速擋主動齒輪和所述第一高速擋主動齒輪固定在所述變速輸入軸上；

所述第一低速擋被動齒輪和所述第一高速擋被動齒輪可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述變速輸出軸上；

所述第一換擋元件設(shè)置在所述變速輸出軸上，以使所述第一低速擋被動齒輪或所述第一高速擋被動齒輪與所述變速輸出軸固定聯(lián)接；

所述第一低速擋主動齒輪與所述第一低速擋被動齒輪常嚙合，所述第一高速擋主動齒輪與所述第一高速擋被動齒輪常嚙合。

結(jié)合第一方面的第六種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第八種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一變速機構(gòu)具有第一速度擋、第二速度擋、第三速度擋和 第四速度擋，所述第一變速機構(gòu)包括：第一速度擋主動齒輪、第二速度擋主動齒輪、第一速度擋被動齒輪、第二速度擋被動齒輪、第三換擋元件、變速中間軸、中間軸傳動齒輪、第三速度擋主動齒輪、第四速度擋主動齒輪、第四換擋元件，

所述第一速度擋主動齒輪和所述第二速度擋主動齒輪可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述變速輸入軸上；

所述第一速度擋被動齒輪和所述第二速度擋被動齒輪固定在所述變速輸出軸上；

所述第三換擋元件設(shè)置在所述變速輸入軸上，以使所述第一速度擋主動齒輪或所述第二速度擋主動齒輪與所述變速輸入軸固定聯(lián)接；

所述變速中間軸通過所述中間軸傳動齒輪與所述變速輸入軸連接；

所述第三速度擋主動齒輪和所述第四速度擋主動齒輪可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述變速中間軸上；

所述第四換擋元件設(shè)置在所述變速中間軸上，以使所述第三速度擋主動齒輪或所述第四速度擋主動齒輪與所述變速中間軸固定聯(lián)接；

其中，所述第一速度擋主動齒輪與所述第一速度擋被動齒輪常嚙合，所述第二速度擋主動齒輪與所述第二速度擋被動齒輪常嚙合，所述第三速度擋主動齒輪與所述第一速度擋主動齒輪常嚙合，所述第四速度擋主動齒輪與所述第二速度擋主動齒輪常嚙合。

結(jié)合第一方面的第八種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第九種可能的實現(xiàn)方式中，

所述第二換擋元件、所述第三換擋元件和所述第四換擋元件均為齒套離合器。

本發(fā)明第二方面提供一種汽車，包括如第一方面、第一方面的第一至第九種任一種可能的實現(xiàn)方式中所述的混合動力裝置。

本發(fā)明中，發(fā)動機通過主離合器與變速輸入軸連接，變速輸出軸通過第二變速機構(gòu)與差速器連接，第一電機設(shè)置在變速輸入軸上且第二電機設(shè)置在變速輸出軸上，其中，當混合動力裝置采用蓄電池作為動力源時，第一電機將蓄電池的電能轉(zhuǎn)換為機械能，和/或，第二電機將蓄電池的電能轉(zhuǎn)換為機械能。

其中，由于第一電機并不直接與發(fā)動機相連接，因此在純電動行駛工況時，第一電機可以和第二電機一起驅(qū)動車輛行駛，第一電機也不再是載重，而且第二電機的功率也不再由純電動行駛所需的車輛性能決定，從而可以減小第二電機的功率，進而使得第二電機所占用的空間變小，使得在混合動力汽車狹小的發(fā)動機艙內(nèi)布置了發(fā)動機和兩個電機后剩余的可用軸向空間擴大，因此可以采用較為復(fù)雜的變速機構(gòu)，從而提高了混合動力裝置的性能，進而提高了混合動力汽車的行駛性能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1所示為本發(fā)明實施例提供的混合動力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2所示為本發(fā)明另一實施例提供的混合動力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3所示為本發(fā)明又一實施例提供的混合動力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4所示為第一變速機構(gòu)和第二變速機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5所示為本發(fā)明實施例提供的又一種第一變速機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6所示為nedc循環(huán)工況曲線；

圖7所示為整備質(zhì)量1700kg的轎車驅(qū)動功率需求曲線。

具體實施方式

現(xiàn)有技術(shù)中，由于啟動發(fā)電機與發(fā)動機直接連接，在純電動行駛工況時發(fā)動機關(guān)閉且啟動發(fā)電機不工作，故啟動發(fā)電機對于車輛而言只是個載重，車輛動力也只由驅(qū)動電機提供，因此驅(qū)動電機的功率較大，從而導(dǎo)致驅(qū)動電機所占用的空間較大，在混合動力汽車狹小的發(fā)動機艙內(nèi)布置了發(fā)動機和兩個電機后剩余的可用軸向空間極為有限，因此導(dǎo)致只能采用極為簡化的變速機構(gòu)，從而降低了混合動力裝置的性能，進而影響了混合動力汽車的行駛性能。

本發(fā)明通過在混合動力裝置中設(shè)置第一電機與第二電機，且第一電機并不直接與發(fā)動機相連接，因此在純電動行駛工況時，第一電機可以和第二電機一起驅(qū)動車輛行駛，第一電機也不再是載重，而且第二電機的功率也不再由純電動行駛所需的車輛性能決定，從而可以減小第二電機的功率，進而使得第二電機所占用的空間變小，使得在混合動力汽車狹小的發(fā)動機艙內(nèi)布置了發(fā)動機和兩個電機后剩余的可用軸向空間擴大，因此可以采用較為復(fù)雜的變速機構(gòu)，從而提高了混合動力裝置的性能，進而提高了混合動力汽車的行駛性能。

下面以具體地實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。下面這幾個具體的實施例可以相互結(jié)合，對于相同或相似的概念或過程可能在某些實施例中不再贅述。

圖1所示為本發(fā)明實施例提供的混合動力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖1，該混合動力裝置包括：發(fā)動機1、第一電機2、第二電機3、主離合器4、第一變速機構(gòu)5、第二變速機構(gòu)6、差速器7，其中，第一變速機構(gòu)5包括變速輸入軸51和變速輸出軸52；

發(fā)動機1通過主離合器4與變速輸入軸51連接；

變速輸出軸52通過第二變速機構(gòu)6與差速器7連接；

第一電機2設(shè)置在變速輸入軸51上；

第二電機3設(shè)置在變速輸出軸52上；

其中，當混合動力裝置采用蓄電池作為動力源時，第一電機2將蓄電池的電能轉(zhuǎn)換為機械能，和/或，第二電機3將蓄電池的電能轉(zhuǎn)換為機械能。

進一步的，上述的第一變速機構(gòu)5和第二變速機構(gòu)6均具有至少兩個擋位。

圖1中用于連接第一電機2、第二電機3與第一變速機構(gòu)5的虛線，是指第一電機2、第二電機3可以分別與變速輸入軸51、變速輸出軸52直接連接，也可以通過中間傳動齒輪對分別與變速輸入軸51、變速輸出軸52連接，以將第一電機2、第二電機3的動力分別傳遞到變速輸入軸51、變速輸出軸52上。

其中，當混合動力裝置采用蓄電池作為動力源時，第一電機2將蓄電池的電能轉(zhuǎn)換為機械能，和/或，第二電機3將蓄電池的電能轉(zhuǎn)換為機械能，從 而為使用混合動力裝置的混合動力汽車提供驅(qū)動力，以使混合動力汽車運動。

本實施例提供的混合動力裝置，包括：發(fā)動機通過主離合器與變速輸入軸連接，變速輸出軸通過第二變速機構(gòu)與差速器連接，第一電機設(shè)置在變速輸入軸上且第二電機設(shè)置在變速輸出軸上，其中，當混合動力裝置采用蓄電池作為動力源時，第一電機將蓄電池的電能轉(zhuǎn)換為機械能，和/或，第二電機將蓄電池的電能轉(zhuǎn)換為機械能。

其中，由于第一電機并不直接與發(fā)動機相連接，因此在純電動行駛工況時，第一電機可以和第二電機一起驅(qū)動車輛行駛，第一電機也不再是載重，而且第二電機的功率也不再由純電動行駛所需的車輛性能決定，從而可以減小第二電機的功率，進而使得第二電機所占用的空間變小，使得在混合動力汽車狹小的發(fā)動機艙內(nèi)布置了發(fā)動機和兩個電機后剩余的可用軸向空間擴大，因此可以采用較為復(fù)雜的變速機構(gòu)，從而提高了混合動力裝置的性能，進而提高了混合動力汽車的行駛性能。

圖2所示為本發(fā)明另一實施例提供的混合動力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖2，圖1所示的混合動力裝置還包括：第一固定軸、第一中間傳動齒輪81、第二固定軸、第二中間傳動齒輪82，

第一電機2設(shè)置在第一固定軸上，且第一電機2通過第一中間傳動齒輪81與變速輸入軸51連接；其中，第一固定軸的軸線與變速輸入軸51的軸線平行；第二電機3設(shè)置在第二固定軸上，且第二電機3通過第二中間傳動齒輪82與變速輸出軸52連接；其中，第二固定軸的軸線與變速輸出軸52的軸線平行。

這種平行軸布置方式，第一電機2和第二電機3可以采用直徑較小長度較長的高速電機來實現(xiàn)，而且對于變速機構(gòu)的軸向空間的限制并不那么嚴苛，即使采用更多擋位的變速機構(gòu)也是可以的。

圖3所示為本發(fā)明又一實施例提供的混合動力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖3，圖1所示的混合動力裝置包括：第三中間傳動齒輪83；

第一電機2與變速輸入軸51同軸設(shè)置，且位于變速輸入軸51靠近發(fā)動機1的一端，主離合器4設(shè)置在第一電機2的內(nèi)腔里；第二電機3可轉(zhuǎn)動地與變速輸入軸51同軸設(shè)置，且位于變速輸入軸51遠離發(fā)動機1的一端，并通過第三中間傳動齒輪83與變速輸出軸52相連接。

這種同軸布置方式，第一電機2和第二電機3可以采用直徑較大厚度較薄的電機來實現(xiàn)，以滿足嚴苛的空間限制。主離合器4可以采用干式或濕式多片離合器，以獲得較小的直徑，可以安設(shè)在第一電機2的內(nèi)腔里，從而縮短軸向長度。

此外，本發(fā)明并不局限于上述的平行軸布置方式和同軸布置方式，還可以是第一電機2采用同軸布置方式，而第二電機3采用平行軸布置方式，并不以此為限制。

繼續(xù)參照圖2，第一變速機構(gòu)5為兩擋變速機構(gòu)，具有第一低速擋和第一高速擋；以及第二變速機構(gòu)6也為兩擋變速機構(gòu)，具有第二低速擋和第二高速擋。

進一步的，圖4所示為第一變速機構(gòu)和第二變速機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，第一變速機構(gòu)5包括：第一低速擋主動齒輪53、第一高速擋主動齒輪55、第一低速擋被動齒輪54、第一高速擋被動齒輪56、第一換擋元件57，

其中，第一低速擋主動齒輪53和第一高速擋主動齒輪55固定在變速輸入軸51上，第一低速擋被動齒輪54和第一高速擋被動齒輪56可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在變速輸出軸52上，第一換擋元件57設(shè)置在變速輸出軸52上，以使第一低速擋被動齒輪54或第一高速擋被動齒輪56與變速輸出軸52固定聯(lián)接；第一低速擋主動齒輪53與第一低速擋被動齒輪54常嚙合，第一高速擋主動齒輪55與第一高速擋被動齒輪56常嚙合。

第一變速機構(gòu)5并不局限于定軸齒輪結(jié)構(gòu)，其還可以采用行星排來實現(xiàn)，第一換擋元件57也并不局限于接合套，其也可以采用多片離合器來實現(xiàn)，并不以此為限制。

第二變速機構(gòu)6包括：第二低速擋主動齒輪61、第二高速擋主動齒輪63、第二低速擋被動齒輪62、第二高速擋被動齒輪64、第二換擋元件65，

第二低速擋主動齒輪61和第二高速擋主動齒輪63均可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在變速輸出軸52上，第二低速擋被動齒輪62和第二高速擋被動齒輪64均固定在差速器7上，第二換擋元件65設(shè)置在變速輸出軸52上，以使第二低速擋主動齒輪61或第二高速擋主動齒輪63與變速輸出軸52固定聯(lián)接；其中，第二低速擋主動齒輪61與第二高速擋被動齒輪64常嚙合，第二高速擋主動齒輪 63與第二高速擋被動齒輪64常嚙合。

第二變速機構(gòu)6并不局限于定軸齒輪結(jié)構(gòu)，其還可以采用行星排來實現(xiàn)，第二換擋元件也并不局限于接合套，其也可以采用多片離合器來實現(xiàn)，并不以此為限制。

由于第二變速機構(gòu)6與差速器7在軸向長度上基本完全重合，上述變速機構(gòu)的軸向長度較短，而且功率較小的第一電機2和第二電機3的軸向長度也較短，因此可以實現(xiàn)同軸布置，從而得到軸向長度緊湊的混合動力裝置。

結(jié)合圖2和圖4，第一變速機構(gòu)5和第二變速機構(gòu)6均為兩擋變速機構(gòu)，且通過變速輸出軸52串接，從發(fā)動機1或者第一電機2到差速器7共可實現(xiàn)四個擋位，從第二電機3到差速器7也可實現(xiàn)兩個擋位，因此可以很好地滿足具有多個動力源的混合動力裝置的從低速到高速的動力性需求，也使得發(fā)動機1的工作點控制在一個較窄的區(qū)域里，從而提高了燃油經(jīng)濟性。

由于有級變速機構(gòu)必然具有空擋，在車輛故障需要拖車時變速機構(gòu)掛空擋將電機與車輪之間的機械聯(lián)系切斷，因此無須將前輪抬起離地，簡化了拖車過程。

設(shè)第一低速擋、第一高速擋、第二低速擋和第二高速擋的速比分別為a、b、e和f，則從變速輸入軸51到差速器7之間可實現(xiàn)的四個擋位總速比分別為：i1＝ea、i2＝eb、i3＝fa和i4＝fb。

常規(guī)汽車的變速器速比是在等比級數(shù)的基礎(chǔ)上進行修正而得到的，低擋擋位之間的速比比值較大，高擋擋位之間的速比比值較小，這是由于高擋時發(fā)動機的功率儲備不足，為保證換擋舒適性不得不縮小擋位之間的比值。而本發(fā)明中第一變速機構(gòu)5和第二變速機構(gòu)6中的各個擋位的變速比呈等比級數(shù)排列。

但對于插電式復(fù)合電動車(plug-inhybridelectricvehicle，簡稱為：phev)的變速機構(gòu)而言，這一原則并不必堅持。為了提高phev的混合動力行駛工況的燃油經(jīng)濟性，其發(fā)動機功率通常會選得比常規(guī)車輛的小約1/4，例如，常規(guī)車輛配100kw發(fā)動機，則phev配75kw發(fā)動機；為保證phev的純電動行駛性能，其驅(qū)動電機的功率較大，例如，驅(qū)動電機的功率約50kw，phev的總驅(qū)動功率比常規(guī)車輛大約1/4，在高擋時動力裝置仍具有不低的功率儲備，其變速機構(gòu)的擋位速比也就可以按照等比級數(shù)來配置。

在混合動力工況車輛爬陡坡時，發(fā)動機和驅(qū)動電機共同驅(qū)動車輛，其最大的驅(qū)動力是足夠的，不需要設(shè)置常規(guī)變速器1擋那樣大的速比；通過驅(qū)動電機的反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)倒車，因此不必設(shè)置單獨的倒擋；而由于phev車速較高時也具有較大的動力儲備，高擋速比因此可以設(shè)置地比常規(guī)變速器高擋的速比更小，由此可以適當降低發(fā)動機的工作轉(zhuǎn)速。

可選的，由于蓄電裝置的電能有限，功率略小的發(fā)動機只能在驅(qū)動電機的幫助下提供一段時間最高車速所需的動力，因此并不一定需要將phev的高擋速比設(shè)置地比常規(guī)變速箱高擋的速比更小，也可以在保持最高擋速比相當?shù)那疤嵯?，適當增大phev的1擋速比，將其置于常規(guī)變速器1擋和2擋速比之間，保證用較小電機驅(qū)動車輛純電動起步時也可以得到較大的起步加速度。

一種典型的常規(guī)汽車5擋變速器的從1擋到5擋的擋位總速比依次為：13.336、7.835、5.133、3.834和3.052。設(shè)phev的最高擋速比為3.052，e和f選擇4.5和3.214，a和b選擇1.861和1.329，則ea＝i1＝8.375，eb＝i2＝5.982，fa＝i3＝4.273，fb＝i4＝3.052。對比以上兩組數(shù)據(jù)可知，phev的四擋變速機構(gòu)的1擋速比在常規(guī)變速機構(gòu)的1擋和2擋之間，其2擋和3擋的速比也比常規(guī)變速機構(gòu)的3擋和4擋的大。其他的具體數(shù)值也是可以的，并不以此為限制。

進一步地，第一變速機構(gòu)5還可以為四擋變速機構(gòu)，具有第一速度擋、第二速度擋、第三速度擋和第四速度擋，圖5所示為本發(fā)明實施例提供的又一種第一變速機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，第一變速機構(gòu)5包括：第一速度擋主動齒輪58、第二速度擋主動齒輪510、第一速度擋被動齒輪59、第二速度擋被動齒輪511、第三換擋元件512、變速中間軸513、中間軸傳動齒輪514、第三速度擋主動齒輪515、第四速度擋主動齒輪516、第四換擋元件517，第一速度擋主動齒輪58和第二速度擋主動齒輪510可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在變速輸入軸51上；第一速度擋被動齒輪59和第二速度擋被動齒輪511固定在變速輸出軸52上；第三換擋元件512設(shè)置在變速輸入軸51上，以使第一速度擋主動齒輪58或第二速度擋主動齒輪510與變速輸入軸51固定聯(lián)接；變速中間軸513通過中間軸傳動齒輪514與變速輸入軸51連接；第三速度擋主動齒輪515和第四速度擋主動齒輪516可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在變速中間軸513上； 第四換擋元件517設(shè)置在變速中間軸513上，以使第三速度擋主動齒輪515或第四速度擋主動齒輪516與變速中間軸513固定聯(lián)接；其中，第一速度擋主動齒輪58與第一速度擋被動齒輪59常嚙合，第二速度擋主動齒輪510與第二速度擋被動齒輪511常嚙合，第三速度擋主動齒輪515與第一速度擋主動齒輪58常嚙合，第四速度擋主動齒輪516與第二速度擋主動齒輪510常嚙合。

如果第一變速機構(gòu)5為四擋變速機構(gòu)，具有第一速度擋、第二速度擋、第三速度擋和第四速度擋，則其和上述的第二變速機構(gòu)6共可實現(xiàn)八個前進擋。顯然，這提高了車輛的燃油經(jīng)濟性。另一方面，選擇最低擋和最高擋的速比分別為8.118和3.052，并按照等比級數(shù)配置中間擋位，則擋位級差可從常規(guī)數(shù)值1.4降低為1.15，因此可以采用最簡單的、不帶同步器的齒套離合器作為換擋元件，取消同步器將提高變速機構(gòu)的可靠性并簡化換擋過程控制。

如前，設(shè)置八個前進擋可以使得擋位級差減小到1.15。設(shè)各個擋位的速比分別為a、b、c、d、e和f，則從變速輸入軸51到差速器7之間可實現(xiàn)的八個擋位總速比分別為：i1＝ea、i2＝eb、i3＝ec、i4＝ed、i5＝fa、i6＝fb、i7＝fc和i8＝fd，且設(shè)e＝4.5，擋位級差為1.15，則a＝1.749、b＝1.521、c＝1.323、d＝1.15和f＝2.573，八個前進擋的總速比依次為：7.871、6.844、5.951、5.175、4.5、3.913、3.403和2.959。

從上述擋位速比公式可知，在四擋換五擋時，需要變換兩個換擋元件，而在其他擋位換擋時只需要變換一個換擋元件。在四擋換五擋時雖然要變換兩個換擋元件，但在低擋換擋元件分離后，第一電機2和第二電機3工作在再生制動狀態(tài)以將變速輸入軸51或者變速輸出軸52的轉(zhuǎn)速調(diào)整到目標轉(zhuǎn)速后接合高擋相應(yīng)的換擋元件，從而減輕換擋元件的工作負荷。因此，第二換擋元件65、第三換擋元件512和第四換擋元件517均可以采用最簡單的、不帶同步器的齒套離合器來實現(xiàn)。

應(yīng)該指出，變速中間軸513通過常嚙合的中間軸傳動齒輪514與變速輸入軸51連接，因此它們在運動學(xué)意義上是等價的，本發(fā)明并不僅限制第一電機2連接在變速輸入軸51上，第一電機2也可以連接到變速中間軸513上。

對比圖4和圖5可知，第一變速機構(gòu)5為四擋變速機構(gòu)并沒有增加軸向長度，因此即使第一變速機構(gòu)5采用四擋變速機構(gòu)，也可以得到一種軸向緊 湊的混合動力裝置。

進一步的，第二電機3的功率根據(jù)新歐洲行駛工況(neweuropeandrivingcycle，簡稱為：nedc)循環(huán)的市區(qū)運轉(zhuǎn)循環(huán)部分的功率需求確定；第一電機2的功率根據(jù)nedc循環(huán)的市郊運轉(zhuǎn)循環(huán)部分的功率需求與第二電機3的功率之差確定。

圖6所示為nedc循環(huán)工況曲線；圖7所示為整備質(zhì)量1700kg的轎車驅(qū)動功率需求曲線。從圖6可見，nedc循環(huán)工況包括市區(qū)運轉(zhuǎn)循環(huán)和市郊運轉(zhuǎn)循環(huán)，前800s市區(qū)運轉(zhuǎn)循環(huán)的最大車速為50km/h，后400s市郊運轉(zhuǎn)循環(huán)的最大車速為120km/h。從圖7中可見，市區(qū)運轉(zhuǎn)循環(huán)的最大功率需求不超過20kw，而市郊運轉(zhuǎn)循環(huán)的最大功率需求不超過40kw。

結(jié)合圖1、圖6和圖7所示，在市區(qū)運轉(zhuǎn)循環(huán)中，第二電機3單獨驅(qū)動車輛，則第二電機3的功率根據(jù)nedc循環(huán)的市區(qū)運轉(zhuǎn)循環(huán)部分的功率需求來確定，其功率不必選的太大，例如可以選20kw，由于負荷率較高而提高了驅(qū)動效率；市郊運轉(zhuǎn)循環(huán)的功率需求較大，第一電機2也參與驅(qū)動車輛，其功率只需用于補足第二電機3少的部分，即第一電機2的功率根據(jù)nedc循環(huán)的市郊運轉(zhuǎn)循環(huán)部分的功率需求與第二電機3的功率之差來確定，例如可選為20kw，則足以滿足nedc全部工況的需求，且保證電機是在負荷率較高的情況下工作，從而獲得高的驅(qū)動效率。

計算可知，純電動行駛工況下電驅(qū)動效率可以提高至少10％，則同樣容量的電池包可以多跑10％的純電行駛里程，或者在相同的純電行駛里程的要求下，電池包容量可以減小10％，這意味電池包的成本和重量的降低。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，電驅(qū)動功率減少了1/3，這也意味著電機系統(tǒng)的成本和重量的降低。雖然增加的變速機構(gòu)也增加了成本和重量，但電池包和電機系統(tǒng)降低的成本和重量更多。而且由于第二電機3功率的減小，其軸向長度的縮減可以騰出空間來同軸布置第一變速機構(gòu)5，從而得到重心位置較低的混合動力裝置，使得其懸置的布置也較簡單。

如上分析，可以選擇第一電機2和第二電機3為相同功率的電機，比如第一電機2和第二電機3的功率均可以選為20kw。也可以適當增大部分功率，比如第一電機2和第二電機3的功率均可以選為25kw電機。這里的相同意味著第一電機2和第二電機3的定子和轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)和參數(shù)都一樣，配套的電 機控制器也一樣，如此極大地簡化了電機系統(tǒng)的設(shè)計和生產(chǎn)。

將本發(fā)明各具體實施例的混合動力裝置搭載在車輛上時，也提供了一種混合動力車輛。車輛，特別是前置前驅(qū)轎車，更適用該混合動力裝置。

本發(fā)明具體實施例雖然是出于前置前驅(qū)動轎車的發(fā)動機艙的空間限制，以及在確保車輛動力性的前提下提供的一種綜合性能較優(yōu)的混合動力裝置，但本發(fā)明具體實施例的混合動力裝置還可以用于其他類型的車輛，可根據(jù)實際用途的車型及其工況特點進行變化。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。