CN104608769A - 电动汽车的换挡控制方法和基于换挡的电机转速调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电动汽车的换挡控制方法，该方法包括：S11，电机控制器在发出的请求挡位与传动控制单元发出的目标挡位一致时，控制发电机进行第一次扭矩卸载；S12，在卸载完成后，传动控制单元控制电机动力轴同步器断开，并在发电机处于空挡时，电机控制器计算发电机的目标换挡转速且控制发电机进行扭矩加载，并在转速达到预设的电机转速范围时，控制发电机进行第二次扭矩卸载；S13，在卸载完成后，传动控制单元控制电机动力轴同步器开始结合；S14，电机控制器判断传动控制单元发送的发电机的当前挡位为请求挡位，判断发电机换挡成功。本发明控制方法，可以提高整车的平顺性和舒适性，本发明还公开一种电动发动机的转速调节方法。

Description

电动汽车的换挡控制方法和基于换挡的电机转速调节方法

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种电动汽车的换挡控制方法，和基于电动汽车换挡的电动发电机的转速调节方法。

背景技术

随着汽车技术的发展，动力汽车的各方面的控制越来越完善，但是仍然存在一些问题。其中，在动力汽车的换挡控制方面，相关技术中公开了一种带AMT(AutomatedMechanical Transmission，电控机械式自动变速箱)变速箱的电动汽车的换挡控制方法，如图1所示，该换挡控制方法包括以下步骤：

S1’：HCU(Hybrid Control Unit，混合动力整车控制器)判断是否收到TCU(Transmission Control Unit，自动变速箱控制单元)发出的换挡信息。

S2’：当HCU收到TCU发出的换挡信号时，HCU同时向电机和发动机发出扭矩降为零的指令。

S3’：当电机和发动机的扭矩都降为零时，TCU控制同步器移动到空挡位置。

S4’：当TCU控制同步器移动到空挡位置时，HCU向电机发出产生反向扭矩的指令以进行调速，当电机的扭矩为零时，TCU控制同步器移动到预定挡位并锁定。

但是，相关技术中只考虑了升挡降速的调速过程，由于动力汽车在纯电动(EV)模式下电机换挡时存在动力中断，所以实际上整车运行时还需要考虑换挡时间的影响，另外电机在调速过程中还容易出现超调的问题，相关技术中对此还没有详细说明过调节过程。

发明内容

本发明的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。为此，本发明需要提出一种电动汽车的换挡控制方法，该换挡控制方法可以提高电机调速换挡的平顺性，提高整车的舒适性。

本发明还提出一种基于电动汽车换挡的电动发电机的转速调节方法。

为解决上述问题，本发明的一方面实施例提出一种电动汽车的换挡控制方法，其中，所述电动汽车的动力传动***包括多个输出轴、电机动力轴、电机动力轴同步器、第一电动发电机和电机控制器，所述电机动力轴设置成可选择性地与所述输出轴中的一个联动，在所述电机动力轴与所述输出轴中的所述一个进行联动时，所述第一电动发电机将产生的动力通过所述输出轴的所述一个输出，所述电机动力轴同步器设置在所述电机动力轴上，所述电机动力轴设置成通过所述电机动力轴同步器的同步而选择性地与所述输出轴的其中一个联动，其中，所述电机控制器在根据所述电动汽车的车速、油门踏板信号和当前挡位判断所述第一电动发电机需要进行换挡控制时，对所述第一电动发电机进行调速换挡控制，所述换挡控制方法包括以下步骤：S11，在所述电机控制器发出的请求挡位与传动控制单元发出的目标挡位一致时，所述电机控制器控制所述第一电动发电机进行第一次扭矩卸载；S12，在所述第一电动发电机的第一次扭矩卸载完成后，所述传动控制单元根据所述电机控制器发送的电机调速请求控制所述动力传动***中的电机动力轴同步器断开，并在所述第一电动发电机处于空挡时，所述电机控制器计算所述第一电动发电机的换挡目标转速且控制所述第一电动发电机进行扭矩加载以进行调速，以及在所述第一电动发电机的转速达到预设的电机转速范围时，所述电机控制器控制所述第一电动发电机进行第二次扭矩卸载；S13，在所述第一电动发电机的第二次扭矩卸载完成后，所述传动控制单元根据所述电机控制器发送的请求挡位控制所述电机动力轴同步器开始结合，并反馈所述电机控制器的请求挡位是否换挡成功；S14，所述电机控制器判断所述传动控制单元发送的所述第一电动发电机的当前挡位为所述请求挡位，判断所述第一电动发电机换挡成功。

根据本发明实施例的电动汽车的换挡控制方法，通过对第一电动发电机进行两次卸载，调节第二次扭矩卸载的时机，可以降低第一电动发电机的调速时间，并可以避免出现超调问题，进而减少换挡过程中的动力中断现象，提高整车的平顺性以及舒适性。

为解决上述问题，本发明的另一方面实施例还提出一种基于电动汽车换挡的电动发电机的转速调节方法，该转速调节方法包括：在第一电动发电机处于空挡时，电机控制器计算所述第一电动发电机的目标换挡转速且控制所述第一电动发电机进行扭矩加载以进行调速，直至所述第一电动发电机的转速达到预设的电机转速范围；其中，当所述电机控制器判断所述第一电动发电机需要进行升挡控制时，所述预设的电机转速范围大于所述第一电动发电机的目标换挡转速范围的上限值；当所述电机控制器判断所述第一电动发电机需要进行降挡控制时，所述预设的电机转速范围小于所述第一电动发电机的目标换挡转速范围的下限值。

根据本发明实施例的基于电动汽车换挡的电动发电机的转速调节方法，通过控制电动发电机进行调速至预设的电机转速范围，并在升档或降挡时限制预设的电机转速范围，从而电动发电机可以避免出现超调现象，进而可以保证电动汽车换挡的平顺性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是现有技术的一种电动汽车的换挡控制方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的变速器的示意图；

图3是根据本发明一个实施例的动力传动***的示意图；

图4是根据本发明另一个实施例的动力传动***的示意图；

图5是根据本发明再一个实施例的动力传动***的示意图；

图6是根据本发明再一个实施例的动力传动***的示意图；

图7是根据本发明再一个实施例的动力传动***的示意图；

图8是根据本发明再一个实施例的动力传动***的示意图；

图9是根据本发明再一个实施例的动力传动***的示意图；

图10是根据本发明再一个实施例的动力传动***的示意图；

图11是根据本发明再一个实施例的动力传动***的示意图；

图12是根据本发明再一个实施例的动力传动***的示意图；

图13是根据本发明再一个实施例的动力传动***的示意图；

图14是根据本发明的一个实施例的电动汽车的换挡控制方法的流程图；

图15是根据本发明的另一个实施例的电动汽车的换挡控制方法中PID调节的流程图；

图16是根据本发明的一个具体实施例的电动汽车的换挡控制方法的流程图；

图17是根据本发明的另一个具体实施例的电动汽车的换挡控制方法的流程图；

图18是根据本发明的另一个具体实施例的电动汽车的换挡控制方法的流程图；

图19是根据本发明的再一个实施例的电动汽车的换挡控制方法的流程图；

图20是根据本发明的一个实施例的电动汽车的换挡控制方法的流程图；以及

图21是根据本发明的一个实施例的基于电动汽车换挡的电动发动机的转速调节方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

下面结合图2-图13对根据本发明实施例的动力传动***100进行详细描述，该动力传动***100适用于诸如电动汽车的车辆中，并作为车辆的动力***，为车辆正常行驶提供充足的动力和电能。

根据本发明实施例的动力传动***100主要包括两大部分，其一可为动力源，动力源可以是发动机4、电动发电机等，其二可为变速器(如图2所示)，变速器用于实现对动力源输出动力的变速功能，满足车辆行驶要求或充电要求等。

例如，在一些实施例中，如图3-图13所示，动力传动***100可以包括发动机4、第一电动发电机51和变速器，但不限于此。

对于发动机4而言，其多利用液体燃料(例如，汽油、柴油等)和空气混合后直接输入燃烧室内部燃烧而产生能量，然后再转变成机械能。发动机4一般可以包括机体组、曲柄连杆机构、供给***、点火***、冷却***和润滑***等。机体组是发动机4各机构、***的装配机体，曲柄连杆机构可将活塞的直线往复运动转变为曲轴的旋转运动并可输出动力。配气机构用于定时进气、排气，保证发动机4各循环的顺利进行。供给***可将油气混合物供给气缸内用于燃烧。冷却***用于冷却发动机4，保证发动机4的工作温度处在适宜的温度区间内。润滑***用于润滑发动机4内的各运动副，减少磨损和能量损耗。

应当理解的是，上述关于发动机4及其各个子***、子机构的具体构造、工作原理等均已为现有技术，且为本领域普通技术人员所熟知，这里出于简洁的目的，不再一一详细描述。

结合图2所示，在一些实施例中，变速器主要包括多个输入轴(例如，第一输入轴11、第二输入轴12)、多个输出轴(例如，第一输出轴21、第二输出轴22)和电机动力轴3及各轴上相关齿轮以及换挡元件(如，同步器)。

在发动机4与输入轴之间进行动力传递时，发动机4设置成可选择性地接合多个输入轴中的至少一个。换言之，例如，在发动机4向输入轴传输动力时，发动机4能够选择性地与多个输入轴中的一个接合以传输动力，或者发动机4还能够选择性地与多个输入轴中的两个或两个以上输入轴同时接合以传输动力。

例如，在图2-图13的示例中，多个输入轴可以包括第一输入轴11和第二输入轴12两根输入轴，发动机4能够选择性地与第一输入轴11和第二输入轴12之一接合以传输动力。或者，特别地，发动机4还能与第一输入轴11和第二输入轴12同时接合以传输动力。当然，应当理解的是，发动机4还可同时与第一输入轴11和第二输入轴12断开。

对于本领域的普通技术人员而言，发动机4与输入轴的接合状态与动力传动***100的具体工况相关，这将在下面结合具体的实施例进行详述，这里不再详细说明。

输入轴与输出轴之间可以通过挡位齿轮副进行传动。例如，每个输入轴上均设置有挡位主动齿轮，每个输出轴上均设置有挡位从动齿轮，挡位从动齿轮与挡位主动齿轮对应地啮合，从而构成多对速比不同的齿轮副。

在本发明的一些实施例中，变速器可以是五前进挡变速器，即具有一挡齿轮副、二挡齿轮副、三挡齿轮副、四挡齿轮副和五挡齿轮副。但是，本发明并不限于此，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据传动需要而适应性增加或减少挡位齿轮副的个数，并不限于本发明实施例中所示的五挡传动。

如图2-图13所示，电机动力轴3设置成可与输入轴中的一个(例如，第二输入轴12)进行联动。换言之，来自该输入轴的动力在需要向电机动力轴3传递时，电机动力轴3则与该输入轴联动以传输动力，或者来自该电机动力轴3的动力在需要向该输入轴传递时，该输入轴则与电机动力轴3联动以传输动力。

简言之，在具有根据本发明实施例的动力传动***100的车辆处于某些工况时(具体工况将在下面结合具体的实施例进行详述)，且动力需要在电机动力轴3与该输入轴之间进行传递时，则该输入轴与电机动力轴3进行联动。

需要说明的是，上述的“联动”可以理解为多个部件(例如，两个)关联运动，以两个部件联动为例，在其中一个部件运动时，另一个部件也随之运动。

例如，在本发明的一些实施例中，齿轮与轴联动可以理解为是在齿轮旋转时、与其联动的轴也将旋转，或者在该轴旋转时、与其联动的齿轮也将旋转。

又如，轴与轴联动可以理解为是在其中一根轴旋转时、与其联动的另一根轴也将旋转。

再如，齿轮与齿轮联动可以理解为是在其中一个齿轮旋转时、与其联动的另一个齿轮也将旋转。

在本发明下面有关“联动”的描述中，如果没有特殊说明，均作此理解。

类似地，第一电动发电机51设置成能够与电机动力轴3联动。例如，第一电动发电机51在作为电动机工作时，可将产生的动力输出给电机动力轴3。又如，在第一电动发电机51作为发电机工作时，来自电机动力轴3的动力可以输出至第一电动发电机51，从而驱动第一电动发电机51进行发电。

这里，需要说明一点，在本发明有关“电动发电机”的描述中，如果没有特殊说明，该电动发电机可以理解为是具有发电机与电动机功能的电机。

如上所述，电机动力轴3可以与输入轴中的一个进行联动，特别地，在电机动力轴3与该输入轴中的一个进行联动时，第一电动发电机51能够利用来自发动机4输出的至少部分动力在车辆行驶以及驻车时进行发电。

换言之，在车辆处于行驶状态且电机动力轴3与该输入轴中的一个进行联动时，发动机4的至少部分动力可以通过电机动力轴3输出至第一电动发电机51，从而驱动第一电动发电机51进行发电，实现发动机4边驱动边充电工况。而在车辆处于驻车(车辆停止但发动机4仍处于工作状态)状态且电机动力轴3与该输入轴中的一个进行联动时，发动机4的至少部分动力可以通过电机动力轴3输出至第一电动发电机51，从而驱动第一电动发电机51进行发电，实现驻车充电功能(即“停车”充电)。

进一步，电机动力轴3还设置成可与输出轴中的一个(例如，第二输出轴22)联动。例如，来自电机动力轴3的动力在需要向该输出轴传递时，电机动力轴3则与该输出轴联动以传输动力。特别地，在电机动力轴3与输出轴中的所述一个进行联动时、第一电动发电机51能够将产生的动力通过输出轴的所述一个输出，从而驱动车辆行驶。简言之，在电机动力轴3与该输出轴联动时，第一电动发电机51是可以作为电动机并输出动力以驱动车辆行驶的。

需要说明一点，在本发明的描述中，电机动力轴3可以是第一电动发电机51自身的电机轴。当然，可以理解的是，电机动力轴3与第一电动发电机51的电机轴也可以是两个单独的轴。

由此，根据本发明实施例的动力传动***100，能够在车辆行驶以及驻车时实现充电功能，丰富了充电模式，至少在一定程度上解决了现有动力传动***充电方式单一、充电效率低等问题。简言之，根据本发明实施例的动力传动***100能够实现行车充电和驻车充电两类充电模式。

下面参照图2且结合图3-图13对变速器的具体构造结合具体的实施例进行详细描述。

首先对电机动力轴3上的电机动力轴同步器33c、电机动力轴第一齿轮31和电机动力轴第二齿轮32进行详细描述。

具体而言，电机动力轴第一齿轮31和电机动力轴第二齿轮32均空套设置在电机动力轴3上，也就是说，电机动力轴3与电机动力轴第一齿轮31能够差速转动，类似地，电机动力轴3与电机动力轴第二齿轮32也能够差速转动。

如图2并可结合图3-图13，电机动力轴第一齿轮31设置成与输入轴的所述一个进行联动，电机动力轴第二齿轮32设置成与输出轴的所述一个进行联动。在图2-图13的一些示例中，电机动力轴第一齿轮31是与第二输入轴12联动的，电机动力轴第二齿轮32是与第二输出轴22联动的，但本发明并不限于此。

进一步，电机动力轴同步器33c设置在电机动力轴第一齿轮31和电机动力轴第二齿轮32之间，电机动力轴同步器33c的接合套可沿电机动力轴3的轴向运动，例如在图2-图13的示例中，电机动力轴同步器33c的接合套可以在拨叉机构的驱动下沿电机动力轴3的轴向向左或向右运动。

电机动力轴同步器33c由于设置在电机动力轴第一齿轮31与电机动力轴第二齿轮32之间，因此电机动力轴同步器33c能够选择性地将电机动力轴第一齿轮31与电机动力轴第二齿轮32之一与电机动力轴3接合。

结合图2-图13的示例，电机动力轴同步器33c的接合套沿轴向向左运动可以将电机动力轴第一齿轮31与电机动力轴3接合，从而使得电机动力轴3与电机动力轴第一齿轮31能够同步转动。电机动力轴同步器33c的接合套沿轴向向右运动可以将电机动力轴第二齿轮32与电机动力轴3接合，从而使得电机动力轴3与电机动力轴第二齿轮32能够同步转动。

当然，可以理解的是，电机动力轴同步器33c的接合套也可以保持在中立位置(例如，初始位置)，此时电机动力轴同步器33c与电机动力轴第一齿轮31以及电机动力轴第二齿轮32分别断开。

此外，需要说明一点，为了便于电机动力轴第一齿轮31、电机动力轴第二齿轮32与电机动力轴同步器33c进行接合，电机动力轴第一齿轮31以及电机动力轴第二齿轮32的朝向电机动力轴同步器33c的一侧可以设置有接合齿圈，这对于本领域的普通技术人员而言，应当都是容易理解的。

由此，电机动力轴3可通过电机动力轴同步器33c的同步(即对电机动力轴第一齿轮31或电机动力轴第二齿轮32的同步)而选择性地与输入轴的所述一个联动或者与输出轴的所述一个联动。具体而言，电机动力轴同步器33c可对电机动力轴第一齿轮31进行同步，即电机动力轴同步器33c可接合电机动力轴第一齿轮31与电机动力轴3，从而电机动力轴3能够与输入轴中的所述一个(例如，第二输入轴12)进行联动。又如，在一些示例中，电机动力轴同步器33c可对电机动力轴第二齿轮32进行同步，即电机动力轴同步器33c可接合电机动力轴第二齿轮32与电机动力轴3，从而电机动力轴3能够与输出轴中的所述一个(例如，第二输出轴22)进行联动。

下面结合附图对根据本发明实施例的动力传动***100的倒挡结构进行详细描述。

如上所述，电机动力轴第一齿轮31与输入轴的所述一个进行联动。而在本发明示出的一些实施例中，电机动力轴第一齿轮31是与输入轴的所述一个上的主动齿轮直接传动或间接传动的，从而实现与该输入轴联动的目的。例如在图2-图13的示例中，电机动力轴第一齿轮31与对应的主动齿轮例如二挡主动齿轮2a通过一个中间惰轮73间接传动，换言之，中间惰轮73分别与对应的主动齿轮以及电机动力轴第一齿轮31啮合。

进一步，倒挡齿轮71空套在电机动力轴3上，倒挡中间齿轮72与倒挡齿轮71啮合，倒挡中间齿轮72设置成可选择性地与中间惰轮73联动。结合图2-图13的实施例，倒挡中间齿轮72空套设置在第二输出轴22上，其与中间惰轮73能够差速转动并在需要时可接合以同步转动。

更进一步，中间惰轮73与倒挡中间齿轮72是通过倒挡同步器74c的同步作用而进行联动的，也就是说，倒挡同步器74c设置成用于同步倒挡中间齿轮72和中间惰轮73。

关于倒挡同步器74c的设置位置，这里将结合不同的实施例进行描述。首先，参照图2-图3、图6-图9所示，倒挡中间齿轮72上设置有齿套721，该齿套721可以是空套设置在第二输出轴22上，中间惰轮73空套在该齿套721上。倒挡同步器74c设置在齿套721上且用于接合中间惰轮73。

其次，在另一些实施例中(未示出)，倒挡中间齿轮72上设置有齿套721，该齿套721可以是空套设置在第二输出轴22上，中间惰轮73空套在该齿套721上，倒挡同步器74c设置在中间惰轮73上且用于接合齿套721或用于接合倒挡中间齿轮72。

再次，如图4-图5、图10-图13所示，在再一些实施例中，倒挡中间齿轮72和中间惰轮73均空套在输出轴的所述一个上，例如倒挡中间齿轮72和中间惰轮73均空套在第二输出轴22上，并且倒挡中间齿轮72和中间惰轮73彼此相邻，倒挡同步器74c设置在中间惰轮73上且用于接合倒挡中间齿轮72。当然，可选地，倒挡同步器74c也可以设置在倒挡中间齿轮72上且用于接合中间惰轮73(未示出)。

对于根据本发明实施例的动力传动***100，由于采用了上述倒挡结构，因此能够实现机械倒挡模式、电动倒挡模式以及混动倒挡模式。

机械倒挡模式是利用发动机4的动力实现车辆的倒车功能，在车辆处于机械倒挡模式时，发动机4作为动力源将产生的动力输出至输入轴的所述一个，即与中间惰轮73联动的输入轴(例如，第二输入轴12)，并通过倒挡同步器74c对中间惰轮73与倒挡中间齿轮72的同步而将动力输出至倒挡齿轮71，倒挡齿轮71最终能够将动力输出至车轮，实现倒车。简言之，在车辆处于机械倒挡模式时，倒挡同步器74c接合中间惰轮73与倒挡中间齿轮72。

电动倒挡模式是利用第一电动发电机51实现车辆的倒车功能，在车辆处于电动倒挡模式，第一电动发电机51作为动力源并通过倒挡同步器74c对中间惰轮73与倒挡中间齿轮72的同步以及电机动力轴同步器33c对电机动力轴第一齿轮31的同步而将动力输出至倒挡齿轮71，倒挡齿轮71最终能够将动力输出至车轮，实现倒车。

即，第一电动发电机51此时作为电动机工作，其产生的动力可依次通过电机动力轴3、电机动力轴同步器33c、电机动力轴第一齿轮31、中间惰轮73、倒挡同步器74c、倒挡中间齿轮72传递至倒挡齿轮71。

简言之，在车辆处于电动倒挡模式，倒挡同步器74c接合中间惰轮73与倒挡中间齿轮72，电机动力轴同步器33c接合电机动力轴3和电机动力轴第一齿轮31。

混动倒挡模式是同时利用发动机4和第一电动发电机51实现车辆的倒车功能，混动倒挡模式为上述机械倒挡模式与电动倒挡模式的结合。

具体而言，在车辆处于混动倒挡模式时，发动机4作为动力源之一将产生的动力输出至输入轴的所述一个，并通过倒挡同步器74c的同步将动力输出至所述倒挡齿轮71。

与此同时，第一电动发电机51作为另一动力源并通过倒挡同步器74c的同步以及电机动力轴同步器33c对电机动力轴第一齿轮31的同步而将动力输出至所述倒挡齿轮71。即，来自发动机4和第一电动发电机51的两部分的动力最终都从倒挡齿轮71输出。

该模式下，倒挡同步器74c接合中间惰轮73与倒挡中间齿轮72，电机动力轴同步器33c接合电机动力轴3和电机动力轴第一齿轮31。

由此，该动力传动***100能够实现三种倒挡模式，即机械倒挡模式、电动倒挡模式以及混动倒挡模式，丰富了倒挡工况，可以根据实际情况灵活在该三种倒挡模式中进行切换，满足驾驶要求。

例如，在车辆电池荷电量充足的情况下，可以采用电动倒挡模式，这样在倒车时不仅不会排放有害气体，而且还能降低能耗，特别对于新的驾驶员倒车入位而言，可能需要操作多次才能将车辆倒入指定位置，而发动机4由于在低速倒车时会产生较多的有害气体，同时发动机4在倒车时一般处于非经济转速区域，油耗相对较高，此时采用电动倒挡模式可以很好地改善这一问题，不仅能够降低排放，同时采用电机作为动力实现低速倒车能耗较低，对发动机4的燃油经济性有一定改善。

又如，在车辆电池荷电量不充足或较低的情况下，可以采用机械倒挡模式。再如，在需要快速倒车或者需要大马力倒车等工况下，则可以采用混动倒挡模式，增加车辆的动力性，方便倒车。

当然，上述关于三种倒挡模式应用环境的描述仅是示意性的，不能理解为是对本发明的一种限制或暗示在车辆处于上述环境下必须采用上述对应的倒挡模式。对于本领域的普通技术人员而言，显然可以根据需要或实际情况来具体设定相应倒车环境下所需的倒挡模式。

另外，需要说明的是，根据本发明实施例的动力传动***100，其电动倒挡模式以及混动倒挡模式还有另一种实现形式，这将在下面结合具体的实施例详细介绍。

下面结合图2-图13的实施例对输入轴、输出轴以及各挡位齿轮进行详细描述。

在本发明的一些实施例，如图2-图13所示，输入轴可以是两个，即输入轴包括第一输入轴11和第二输入轴12，第二输入轴12可以是空心轴，第一输入轴11可以是实心轴，第一输入轴11的一部分可以嵌设在空心的第二输入轴12内，第一输入轴11的另一部分可从第二输入轴12内沿轴向向外伸出，第一输入轴11和第二输入轴12可以是同轴布置的。

输出轴可以是两个，即第一输出轴21和第二输出轴22，第一输出轴21和第二输出轴22与输入轴平行布置，第一输出轴21和第二输出轴22可以均为实心轴。

根据本发明实施例的动力传动***100可以具有五前进挡位，具体地，第一输入轴11上可以布置奇数挡位主动齿轮，第二输入轴12上可以设置布置偶数挡主动齿轮，从而第一输入轴11负责奇数挡位齿轮副的动力传递，第二输入轴12负责偶数挡位齿轮副的动力传递。

更具体地，如图2-图13所示，第一输入轴11上可以布置有一挡主动齿轮1a、三挡主动齿轮3a和五挡主动齿轮5a，第二输入轴12上可以布置有二挡主动齿轮2a和四挡主动齿轮4a，每个挡位主动齿轮均随对应的输入轴同步转动。

对应地，第一输出轴21上设置有一挡从动齿轮1b、二挡从动齿轮2b、三挡从动齿轮3b和四挡从动齿轮4b，第二输出轴22上设置有五挡从动齿轮5b，每个从动齿轮均空套在对应的输出轴上，即每个从动齿轮相对于对应的输出轴能够差速转动。

其中，一挡从动齿轮1b与一挡主动齿轮1a啮合从而构成一挡齿轮副，二挡从动齿轮2b与二挡主动齿轮2a啮合从而构成二挡齿轮副，三挡从动齿轮3b与三挡主动齿轮3a啮合从而构成三挡齿轮副，四挡从动齿轮4b与四挡主动齿轮4a啮合从而构成四挡齿轮副，五挡从动齿轮5b与五挡主动齿轮5a啮合从而构成五挡齿轮副。

由于从动齿轮与输出轴之间为空套结构，因此需要设置同步器对相应的从动齿轮与输出轴进行同步，以实现动力的输出。

在一些实施例中，结合图2-图13所示，动力传动***100包括一三挡同步器13c、二四挡同步器24c和五挡同步器5c。

如图2所示，一三挡同步器13c设置在第一输出轴21上且位于一挡从动齿轮1b与三挡从动齿轮3b之间，一三挡同步器13c可将一挡从动齿轮1b或三挡从动齿轮3b与第一输入轴11进行接合，从而使该从动齿轮与输出轴能够同步转动。

例如，结合图2所示，一三挡同步器13c的接合套向左移动可将三挡从动齿轮3b与第一输入轴11接合，从而三挡从动齿轮3b与第一输出轴21能够同步转动。一三挡同步器13c的接合套向右移动可将一挡从动齿轮1b与第一输入轴11接合，从而一挡从动齿轮1b与第一输出轴21能够同步转动。

如图2所示，类似地，二四挡同步器24c设置在第一输出轴21上且位于二挡从动齿轮2b与四挡从动齿轮4b之间，二四挡同步器24c可将二挡从动齿轮2b或四挡从动齿轮4b与第一输入轴11进行接合，从而使该从动齿轮与输出轴能够同步转动。

例如，结合图2所示，二四挡同步器24c的接合套向左移动可将二挡从动齿轮2b与第一输出轴21接合，从而二挡从动齿轮2b与第一输出轴21同步转动。二四挡同步器24c的接合套向右移动可将四挡从动齿轮4b与第一输出轴21结合，从而四挡从动齿轮4b与第一输出轴21同步转动。

如图2所示，类似地，五挡同步器5c设置在第二输出轴22上，五挡同步器5c位于五挡从动齿轮5b的一侧，例如左侧，五挡同步器5c用于将五挡从动齿轮5b与第二输出轴22接合，例如五挡同步器5c的接合套向右移动，则可将五挡从动齿轮5b与第二输出轴22接合，从而五挡从动齿轮5b与第二输出轴22同步转动。

参照图2-图13的实施例，由于倒挡中间齿轮72、中间惰轮73均位于第二输出轴22上，且五挡从动齿轮5b也位于第二输出轴22上，并且五挡同步器5c只用于接合五挡从动齿轮5b、倒挡同步器74c只用于接合中间惰轮73与倒挡中间齿轮72。因此作为一种优选的实施方式，倒挡同步器74c与五挡同步器5c共用一个拨叉机构，由此减少了一套拨叉机构，使得动力传动***100的结构更加紧凑、尺寸更小。

可以理解的是，在通过该拨叉机构驱动五挡同步器5c和倒挡同步器74c的接合套动作时，结合图2所示，在该拨叉机构的拨叉驱动五挡同步器5c的接合套向右移动时，五挡同步器5c能够接合五挡从动齿轮5b，此时倒挡同步器74c的接合套不接合倒挡中间齿轮72与中间惰轮73。在该拨叉机构的拨叉驱动倒挡同步器74c的接合套接合倒挡中间齿轮72与中间惰轮73时，五挡同步器5c的接合套不接合五挡从动齿轮5b。当然，这里关于拨叉机构驱动倒挡同步器74c以及五挡同步器5c的接合套的动作过程仅是示意性的，不能理解为是对本发明的一种限制。

在本发明的一些实施例中，发动机4与变速器的第一输入轴11和第二输入轴12之间可以是通过双离合器2d进行动力传递或分离的。

参照图3-图13所示，双离合器2d具有输入端23d、第一输出端21d和第二输出端22d，发动机4与双离合器2d的输入端23d相连，具体而言，发动机4可以通过飞轮、减震器或扭转盘等多种形式与双离合器2d的输入端23d相连。

双离合器2d的第一输出端21d与第一输入轴11相连，从而该第一输出端21d与第一输入轴11同步旋转。双离合器2d的第二输出端22d与第二输入轴12相连，从而该第二输出端22d与第二输入轴12同步旋转。

其中，双离合器2d的输入端23d可以是双离合器2d的壳体，其第一输出端21d和第二输出端22d可以是两个从动盘。一般地，壳体与两个从动盘可以是都断开的，即输入端23d与第一输出端21d和第二输出端22d均断开，在需要接合其中一个从动盘时，可以控制壳体与相应从动盘进行接合从而同步旋转，即输入端23d与第一输出端21d和第二输出端22d之一接合，从而输入端23d传来的动力可以通过第一输出端21d和第二输出端22d中的一个输出。

特别地，壳体也可以同时与两个从动盘接合，即输入端23d也可以同时与第一输出端21d和第二输出端22d接合，从而输入端23d传来的动力可同时通过第一输出端21d和第二输出端22d输出。

应当理解，双离合器2d的具体接合状态受到控制策略的影响，对于本领域的技术人员而言，可以根据实际所需的传动模式而适应性设定控制策略，从而可以在输入端23d与两个输出端全部断开以及输入端23d与两个输出端至少之一接合的多种模式中进行切换。

关于电机动力轴第二齿轮32，如上所述，其是与输出轴中的所述一个进行联动的。具体地，在一些实施例中，第二输出轴22上固定设置有传动齿轮6，传动齿轮6与电机动力轴第二齿轮32直接啮合。前面提到，根据本发明实施例的动力传动***100还有另外一种电动倒挡模式以及混动倒挡模式，由于电机动力轴第二齿轮32与固定在第二输出轴22上的传动齿轮6啮合，因此来自第一电动发电机51的动力可以通过该条路径输出，实现倒挡功能。

具体地，在车辆处于另一种电动倒挡模式，第一电动发电机51作为动力源并通过电机动力轴同步器33c对电机动力轴第二齿轮32的同步而将动力从第二输出轴22输出，动力最终由第二输出轴22输出至车轮，从而实现倒车。

即，第一电动发电机51此时作为电动机工作，其产生的动力可依次通过电机动力轴3、电机动力轴同步器33c、电机动力轴第二齿轮32、传动齿轮6、第二输出轴22后最终输出给车轮。

简言之，在车辆处于上述的电动倒挡模式，电机动力轴同步器33c接合电机动力轴3和电机动力轴第二齿轮32，而倒挡同步器74c并不接合中间惰轮73与倒挡中间齿轮72，且倒挡动力也不从倒挡齿轮71处输出。

在车辆处于另一种混动倒挡模式时，发动机4作为动力源之一将产生的动力输出至输入轴的所述一个，并通过倒挡同步器74c的同步将动力输出至倒挡齿轮71。

与此同时，第一电动发电机51作为动力源并通过电机动力轴同步器33c对电机动力轴第二齿轮32的同步而将动力从第二输出轴22输出，动力最终由第二输出轴22输出至车轮，从而实现倒车。

当然，由于该模式下倒车动力来自发动机4和第一电动发电机51，因此动力在输出至车轮之前需要进行耦合，例如该两部分动力可以在车辆的主减速器从动齿轮74处进行动力耦合，耦合后的动力最终输出给车轮，从而实现混动倒车。

该模式下，倒挡同步器74c接合中间惰轮73与倒挡中间齿轮72，电机动力轴同步器33c接合电机动力轴3和电机动力轴第二齿轮32，倒挡动力一部分从倒挡齿轮71输出、另一部分从第二输出轴22输出。

对比前一种电动倒挡模式，后一种电动倒挡模式其动力来源不变，即仍然为第一电动发电机51，不同的地方在于，前一种电动倒挡模式中，第一电动发电机51输出的倒挡动力是输出至倒挡齿轮71的，由倒挡齿轮71将动力输出给车轮实现倒挡，而后一种电动倒挡模式中，第一电动发电机51的倒挡动力是从第二输出轴22输出的，由第二输出轴22输出给车轮实现倒挡，即该模式的倒挡动力不经过倒挡齿轮71。

类似地，对于前一种混动倒挡模式以及后一种混动倒挡模式而言，其均结合了发动机4的倒挡路径以及第一电动发电机51的倒挡路径，区别与上述电动倒挡模式相似，这里不再赘述。

由此，进一步丰富了动力传动***100的倒挡模式，给驾驶员更多的选择，充分提高驾驶乐趣，更好地满足不同路况的倒挡要求。

下面结合图3-图13对三个动力输出轴(即第一输出轴21、第二输出轴22和电机动力轴3)与车辆差速器75之间的关系进行详细描述。

车辆的差速器75可以布置在一对前轮之间或一对后轮之间，在本发明的一些示例中，差速器75是位于一对前轮之间的。差速器75的功用是当车辆转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右驱动车轮以不同的角速度滚动，以保证两侧驱动轮与地面间作纯滚动运动。差速器75上设置有主减速器从动齿轮74，例如主减速器从动齿轮74可以布置在差速器75的壳体上。主减速器从动齿轮74可以是锥齿轮，但不限于此。

进一步，第一输出轴21上固定设置有第一输出轴输出齿轮211，第一输出轴输出齿轮211随第一输出轴21同步转动，第一输出轴输出齿轮211与主减速器从动齿轮74啮合传动，从而来自第一输出轴21的动力能够从第一输出轴输出齿轮211传递至主减速器从动齿轮74以及差速器75。

类似地，第二输出轴22上固定设置有第二输出轴输出齿轮221，第二输出轴输出齿轮221随第二输出轴22同步转动，第二输出轴输出齿轮221与主减速器从动齿轮74啮合传动，从而来自第二输出轴22的动力能够从第二输出轴输出齿轮221传递至主减速器从动齿轮74以及差速器75。

如上所述，倒挡齿轮71是作为大部分倒挡模式的动力输出端的，因此该倒挡齿轮71同样与主减速器从动齿轮74啮合。而由于倒挡齿轮71同时还与倒挡中间齿轮72啮合，同时为了获得适宜的倒挡速比，作为可选的一种实施方式，倒挡齿轮71构造为双联齿轮，该双联齿结构的倒挡齿轮71的一部分与倒挡中间齿轮72啮合，该双联齿结构的倒挡齿轮71的另一部分与主减速器从动齿轮74啮合。换言之，倒挡齿轮71的其中一个齿轮部712是与倒挡中间齿轮72啮合且另一个齿轮部711是与主减速器从动齿轮74啮合。由此不仅能够获得良好的倒挡速比，同时倒挡动力传递时各齿轮不会发生干涉，保证倒挡动力传递可靠。

根据本发明实施例的动力传动***100的一些典型工况包括驻车发电、双离合器2d同时接合情况下的边驱动边充电以及第一电动发电机51二挡调速。

首先描述驻车发电这一典型工况，在车辆处于驻车状态时，发动机4设置成将产生的动力输出至输入轴的所述一个(即与电机动力轴第一齿轮31进行联动的输入轴，例如第二输入轴12)，并通过电机动力轴同步器33c对电机动力轴第一齿轮31的同步而将动力输出至第一电动发电机51，从而驱动第一电动发电机51进行发电。

具体而言，结合图3-图13示例的具体实施例，发动机4在车辆驻车后能够将动力通过双离合器2d而输出给第二输入轴12，该第二输入轴12与电机动力轴3上的电机动力轴第一齿轮31是联动的，控制电机动力轴同步器33c接合电机动力轴3和电机动力轴第一齿轮31，则发动机4输出的动力将从第二输入轴12、中间惰轮73、电机动力轴第一齿轮31和电机动力轴同步器33c输出至电机动力轴3，最终这部分动力从电机动力轴3输出给第一电动发电机51，从而驱动第一电动发电机51作为发电机进行发电。

由此，实现了驻车发电功能，丰富了充电模式，且驻车发电工况下车辆处于静止状态，发动机4的动力可以全部用于充电，提高了充电效率，实现快速供电功能。

其次描述双离合器2d同时接合情况下的边驱动边充电工况，在该工况下，发动机4能够通过输入端23d与第一输出端21d和第二输出端22d的同时接合作用而将其中一部分动力通过其中一根输出轴输出给车轮以作为车辆行驶的动力，并将另一部分动力通过电机动力轴3输出给第一电动发电机51，从而驱动第一电动发电机51进行发电。

具体而言，结合图3-图13示例的具体实施例，该工况下，发动机4的一部分动力可从第一输出轴21或第二输出轴22输出，例如通过一挡齿轮副、三挡齿轮副或五挡齿轮副输出，发动机4的另一部分动力可从电机动力轴第一齿轮31、电机动力轴同步器33c、电机动力轴3这一路径输出给第一电动发电机51，从而驱动第一电动发电机51发电。

由于传统具有双离合器的动力传动***中，双离合器2d在同一时刻只有一个离合器处于工作状态，而根据本发明实施例的动力传动***100实现了对双离合器2d的突破性应用，即在双离合器2d的两个离合器全部接合状态下(输入端23d同时接合第一输出端21d和第二输出端22d)，使得发动机4的一部分动力由一根输出轴输出驱动车辆行驶，另一部分动力则输出给第一电动发电机51，驱动电机发电，丰富了传动模式，兼顾车辆行驶以及充电要求。

再次描述第一电动发电机51的二挡调速功能，具体地，结合图3-图13所示，由于电机动力轴同步器33c布置在电机动力轴第一齿轮31和电机动力轴第二齿轮32之间，第一电动发电机51在作为电动机输出动力时，可以选择性地通过电机动力轴第一齿轮31或电机动力轴第二齿轮32输出，在转换期间，需要电机动力轴同步器33c的同步切换。

例如，在从电机动力轴第一齿轮31输出电机动力切换为从电机动力轴第二齿轮32输出动力的过程中，电机动力轴同步器33c的接合套需要从与电机动力轴第一齿轮31接合的位置切换到与电机动力轴第二齿轮32接合的位置，由于电机动力轴第一齿轮31到主减速器从动齿轮74之间传递路径的速比与电机动力轴第二齿轮32与主减速器从动齿轮74之间传动路径的速比是不同的，因此在切换同步器同步电机动力轴第二齿轮32的过程中，电机动力轴第二齿轮32与电机动力轴3是差速转动的，这样会增加同步器的同步时间，同时也增加了同步器的磨损，降低传动效率，容易出现动力中断或长时间无法同步而引起的顿挫感。

此时，可以控制第一电动发电机51基于电机动力轴第二齿轮32的转速而调节电机动力轴3的转速，即以电机动力轴第二齿轮32的转速为目标来提升或降低电机动力轴3的转速，使得电机动力轴3的转速能够在最短的时间内与电机动力轴第二齿轮32匹配(即大致相等或接近)，从而使得电机动力轴同步器33c能够快速接合电机动力轴第二齿轮32与电机动力轴3，减少电机动力轴同步器33c同步所需的时间，极大地提高了车辆的传动效率、同步可控性和同步的实时性。此外，电机动力轴同步器33c的寿命得以进一步延长，从而降低整车维护的成本。

类似地，在从电机动力轴第二齿轮32输出电机动力切换为从电机动力轴第一齿轮31输出动力的过程中，第一电动发电机51可以基于电机动力轴第一齿轮31的转速调节电机动力轴3的转速，即以电机动力轴第一齿轮31转速为目标提升或降低电机动力轴3的转速，使得电机动力轴3的转速能够在最短的时间内与电机动力轴第一齿轮31匹配，从而提高电机动力轴同步器33c的接合效率。

综上，简言之，电机动力轴同步器33c在与电机动力轴第一齿轮31和电机动力轴第二齿轮32中的一个接合切换为与另一个接合期间，第一电动发电机51设置成以电机动力轴第一齿轮31和电机动力轴第二齿轮32中的另一个的转速为目标对电机动力轴3进行调速。

针对第一电动发电机51调速这一功能，典型工况是在纯电动模式下，即第一电动发电机51驱动车辆行驶时。当然，本发明并不限于此，对于其它模式例如混动模式，需要电机动力轴同步器33c来切换电机动力轴第一齿轮31和电机动力轴第二齿轮32时，均可以采用第一电动发电机51对电机动力轴3进行调速。

由此，根据本发明实施例的动力传动***100，电机动力轴同步器33c在电机动力轴第一齿轮31和电机动力轴第二齿轮32之间切换接合位置时，通过第一电动发电机51对电机动力轴3的调速，使得电机动力轴3的转速能够与待接合的齿轮(例如电机动力轴第一齿轮31或电机动力轴第二齿轮32)转速相匹配，即第一电动发电机51能够以待接合的齿轮的转速为目标对电机动力轴3的转速进行调节，使电机动力轴3的转速与待接合的齿轮的转速在短时间内匹配，方便电机动力轴同步器33c的接合，从而大大提高了传动效率，减少中间能量的传递损失。

根据本发明的一些实施例的动力传动***100，还可以增设第二电动发电机52以增加动力传动***100的动力性，丰富传动模式。

例如，在其中一些实施例中，第二电动发电机52可与主减速器从动齿轮74传动，例如第二电动发电机52的电机轴上可以设置齿轮，该齿轮与主减速器从动齿轮74直接啮合传动。又如，在另一些实施例中，第二电动发电机52也可以设置成与第一输入轴11相连或与第一输出轴21相连。再如，在再一些实施例中，第二电动发电机52为两个且分别设置在差速器75的两侧，例如该两个第二电动发电机52可以与差速器75集成为一体。或者，前述的发动机4和第一电动发电机51用于驱动前轮，第二电动发电机52也可以是轮边电机并用于后轮，或者第二电动发电机52可以通过一个减速机构驱动两个后轮，或者第二电动发电机52为两个且分别通过一个减速机构驱动一个后轮。

下面参考图6-图13详细描述根据本发明实施例的电子差速锁结构，该结构能够实现在出现车轮打滑现象时锁止打滑的一对驱动轮，从而改善打滑现象，提高车辆通过性能。

如图6-图13所示，该电子差速锁结构包括第三电动发电机201、第四电动发电机301和防滑同步器503。其中，发动机4和/或第一电动发电机51用于驱动第一对车轮76，第三电动发电机201和第四电动发电机301设置成用于驱动第二对车轮77，其中第一对车轮76为前轮和后轮中的一对，第二对车轮77为前轮和后轮中的另外一对。在图6-图13的示例中，发动机4和第一电动发电机51驱动前轮，第三电动发电机201和第四电动发电机301分别用于驱动两个后轮。

结合图6-图13所示，第三电动发电机201设置成与第二对车轮77中的一个联动，换言之，第三电动发电机201可将动力输出给该一个车轮以驱动该一个车轮转动，或者第三电动发电机201也可以从该一个车轮吸收能量，从而进行发电。

类似地，第四电动发电机301设置成与第二对车轮77中的另一个联动，换言之，第四电动发电机301可将动力输出给该另一个车轮以驱动该另一个车轮转动，或者第四电动发电机301也可以从该另一个车轮吸收能量，从而进行发电。在图6-图13的示例中，第三电动发电机201与左后轮联动，第四电动发电机301与右后轮联动，但本发明并不限于此。

防滑同步器503设置成可选择性地同步第二对车轮77，从而使得第二对车轮77同步旋转，换言之，在防滑同步器503同步第二对车轮77(即防滑同步器503处于接合状态)，第二对车轮77之间形成固联形式，从而同步旋转，不会差速转动。

而在防滑同步器503处于断开状态时，第三电动发电机201和第四电动发电机301可以分别驱动对应的车轮以不同的转速转动，实现两个车轮的差速转动功能，当然，在防滑同步器503处于断开状态时，第三电动发电机201和第四电动发电机301也可以驱动该第二对车轮77以相同的转速转动。

由此，通过设置第三电动发电机201和第四电动发电机301分别单独驱动第二对车轮77，从而能够实现第二对车轮77的差速转动，而在出现其中一个车轮打滑现象时，防滑同步器503可以同步第二对车轮77以使第二对车轮77同步旋转，实现两个电机(当然也可以是一个)输出的动力耦合后共同驱动第二对车轮77运转工作，改善车轮打滑现象，提高车辆的通过能力。

简言之，根据本发明实施例的动力传动***100，由于设置有防滑同步器503的缘故，因此可以取消对应车桥(例如，后桥)所具有的机械式自锁差速器结构，但是在功能上通过防滑同步器503的同步作用却可以实现传统机械式自锁差速器的功能，由此使得根据本发明实施例的动力传动***100的结构更加紧凑、成本更低。

下面对第三电动发电机201、第四电动发电机301与车轮的传动方式结合图6-图13的示例进行详细地描述。

在一些实施例中，如图6-图8、图10-图12所示，第三电动发电机201与对应的车轮之间通过齿轮结构间接传动，类似地，第四电动发电机301与对应的车轮之间也可以通过该齿轮结构间接传动。

通过齿轮结构进行传动易于实现且结构简单，而且能够获得所需的传动比，传动可靠。并且，第三电动发电机201和第四电动发电机301与对应的车轮通过相同的齿轮结构进行动力传动，还提高了齿轮结构的通用性，同时也使动力传动***100具有较高的对称性，避免重心过分向一侧偏离，使重心能够更好地处于两个车轮的中间位置或靠近中间的位置，提高动力传动***100的稳定性和可靠性。

进一步，作为可选的实施方式，如图6-图8、图10-图12所示，第三电动发电机201与对应的车轮之间所采用的齿轮结构可以包括第一齿轮401、第二齿轮402、第三齿轮403和第四齿轮404四个齿轮。

第一齿轮401可以设置在第三电动发电机201对应的第一动力输出轴202上，第一齿轮401可随第一动力输出轴202同步旋转。其中，第一动力输出轴202可用于输出来自第三电动发电机201产生的动力，或者第一动力输出轴202可将车轮反拖的动力输出给第三电动发电机201，第一动力输出轴202与第三电动发电机201的电机轴可以是同一结构。当然可选地，第一动力输出轴202与第三电动发电机201的电机轴也可以是两个单独的部件，此时第一动力输出轴202与第三电动发电机201的电机相连即可。

与第三电动发电机201对应的车轮连接有第一半轴204，第二齿轮402设置在第一半轴204上且可随第一半轴204同步旋转，第三齿轮403与第一齿轮401啮合且第四齿轮404与第二齿轮402啮合，并且第三齿轮403与第四齿轮404同轴布置且可同步旋转。

类似地，如图6-图8、图10-图12所示，第四电动发电机301与对应的车轮之间采用的齿轮结构可以包括第五齿轮405、第六齿轮406、第七齿轮407和第八齿轮408共四个齿轮。第五齿轮405可以设置在第四电动发电机301对应的第二动力输出轴302上且可随第二动力输出轴302同步旋转。其中，第二动力输出轴302可用于输出来自第四电动发电机301产生的动力，或者第二动力输出轴302可将车轮反拖的动力输出给第四电动发电机301，第二动力输出轴302与第四电动发电机301的电机轴可以是同一结构。当然可选地，第二动力输出轴302与第四电动发电机301的电机轴也可以是两个单独的部件，此时第二动力输出轴302与第四电动发电机301的电机轴相连即可。

与第四电动发电机301对应的车轮连接有第二半轴304，第六齿轮406设置在第二半轴304上且可随第二半轴304同步旋转，第七齿轮407与第五齿轮405啮合且第八齿轮408与第六齿轮406啮合，第七齿轮407与第八齿轮408同步布置且可同步旋转。

可选地，第一齿轮401与第五齿轮405、第二齿轮402与第六齿轮406、第三齿轮403与第七齿轮407以及第四齿轮404与第八齿轮408的尺寸和齿数可以分别相同，从而提高了齿轮结构的通用性。

作为可选的实施方式，第三齿轮403与第四齿轮404可以固定在第一齿轮轴501上，第七齿轮407与第八齿轮408可以固定在第二齿轮轴502上。当然，第三齿轮403和第四齿轮404也可以构造为阶梯齿轮或者联齿齿轮结构。类似地，第七齿轮407与第八齿轮408也可以构造为阶梯齿轮或者联齿齿轮结构。

在一些示例中，如图6和图10所示，防滑同步器503可以设置在第一半轴204上且设置成可选择性地接合第六齿轮406，例如，第六齿轮406朝向防滑同步器503的一侧可以设置接合齿圈，防滑同步器503的接合套与该接合齿圈适配。由此，防滑同步器503接合后，该第二对车轮77将同步旋转。

在另一些示例中，如图7和图11所示，防滑同步器503设置在第一动力输出轴202上且设置成可选择性地接合第五齿轮405，例如，第五齿轮405朝向防滑同步器503的一侧可以设置接合齿圈，防滑同步器503的接合套与该接合齿圈适配。由此，防滑同步器503接合后，该第二对车轮77将同步旋转。

在又一些示例中，如图8和图12所示，防滑同步器503设置在第一齿轮轴501上且设置成可选择性地接合第七齿轮407，例如，第七齿轮407朝向防滑同步器503的一侧可以设置接合齿圈，防滑同步器503的接合套与该接合齿圈适配。由此，防滑同步器503接合后，该第二对车轮77将同步旋转。

可选地，在图9和图13的示例中，第三电动发电机201与对应的车轮同轴相连且第四电动发电机301与对应的车轮同轴相连。进一步，第三电动发电机201和第四电动发电机301均可以是轮边电机，由此传动链短，传动能量损失少，传动效率高。

进一步，如图9和图13所示，防滑同步器503可以设置在第三电动发电机201对应的第一动力输出轴202上且设置成可选择性地接合第四电动发电机301对应的第二动力输出轴302。由此，防滑同步器503接合后，该第二对车轮77将同步旋转。

下面参照图3-图13简单描述各具体实施例中动力传动***100的构造以及典型工况。

实施例一：

如图3所示，发动机4与双离合器2d的输入端23d相连，双离合器2d的第一输出端21d与第一输入轴11相连，双离合器2d的第二输出端22d与第二输入轴12相连，双离合器2d的输入端23d与双离合器2d的第一输出端21d和第二输出端22d可以同时处于断开状态，或者双离合器2d的输入端23d可与双离合器2d的第一输出端21d和第二输出端22d之一接合，或者双离合器2d的输入端23d可与双离合器2d的第一输出端21d和第二输出端22d同时接合。

第二输入轴12为空心轴结构，第一输入轴11为实心轴，第二输入轴12同轴地套设在第一输入轴11上，并且第一输入轴11的一部分从第二输入轴12内沿轴向向外伸出。

第一输入轴11上设置有可随第一输入轴11同步转动的一挡主动齿轮1a、三挡主动齿轮3a和五挡主动齿轮5a，一挡主动齿轮1a位于五挡主动齿轮5a的右侧，三挡主动齿轮3a位于五挡主动齿轮5a的左侧。

第二输入轴12上设置有可随第二输入轴12同步转动的二挡主动齿轮2a和四挡主动齿轮4a，二挡主动齿轮2a位于左侧且四挡主动齿轮4a位于右侧。

第一输出轴21与两个输入轴平行布置，第一输出轴21上空套有一挡从动齿轮1b、二挡从动齿轮2b、三挡从动齿轮3b和四挡从动齿轮4b，一挡从动齿轮1b与一挡主动齿轮1a直接啮合，二挡从动齿轮2b与二挡主动齿轮2a直接啮合，三挡从动齿轮3b与三挡主动齿轮3a直接啮合，四挡从动齿轮4b与四挡主动齿轮4a直接啮合。

第一输出轴21上还设置有一三挡同步器13c和二四挡同步器24c，一三挡同步器13c位于一挡从动齿轮1b与三挡从动齿轮3b之间，且可选择性地将一挡从动齿轮1b或三挡从动齿轮3b与第一输出轴21同步，二四挡同步器24c位于二挡从动齿轮2b与四挡从动齿轮4b之间，且可选择性地将二挡从动齿轮2b或四挡从动齿轮4b与第一输出轴21同步。

第二输出轴22同样与两个输入轴平行设置，第二输出轴22上空套有五挡从动齿轮5b，五挡从动齿轮5b与五挡主动齿轮5a直接啮合，第二输出轴22上还设置有五挡同步器5c，五挡同步器5c用于将五挡从动齿轮5b与第二输出轴22同步。

电机动力轴3与两个输入轴、两个输出轴平行设置，电机动力轴3上空套有电机动力轴第一齿轮31和电机动力轴第二齿轮32，电机动力轴第一齿轮31位于左侧，电机动力轴第二齿轮32位于右侧。电机动力轴3上还设置有电机动力轴同步器33c，电机动力轴同步器33c位于电机动力轴第一齿轮31与电机动力轴第二齿轮32之间，电机动力轴同步器33c用于选择性地将电机动力轴第一齿轮31与电机动力轴3同步或者将电机动力轴第二齿轮32与电机动力轴3同步。

此外，如图3所示，第二输出轴22上还设置有可随第二输出轴22同步转动的传动齿轮6以及空套设置有倒挡中间齿轮72，传动齿轮6与电机动力轴第二齿轮32直接啮合，倒挡中间齿轮72的一侧形成有齿套721，齿套721同样空套在第二输出轴22上，中间惰轮73空套在齿套721上，中间惰轮73分别与二挡主动齿轮2a以及电机动力轴第一齿轮31啮合，倒挡同步器74c布置在齿套721上且可用于接合中间惰轮73。

倒挡齿轮71构造为双联齿轮，倒挡齿轮71的一个齿轮部712与倒挡中间齿轮72啮合，倒挡齿轮71的另一个齿轮部711与主减速器从动齿轮74直接啮合，同时第一输出轴21上固定设置有与主减速器从动齿轮74啮合的第一输出轴输出齿轮211、第二输出轴22上固定设置有与主减速器从动齿轮74啮合的第二输出轴输出齿轮221。

第一电动发电机51与电机动力轴3同轴相连。

下面对图3所示动力传动***100的典型工况进行详细描述。

驻车充电工况：

双离合器2d的输入端23d接合第二输出端22d并与第一输出端21d断开，电机动力轴同步器33c接合电机动力轴第一齿轮31，从而发动机4输出的动力依次经过双离合器2d的输入端23d、第二输出端22d、第二输入轴12、二挡主动齿轮2a、中间惰轮73、电机动力轴第一齿轮31、电机动力轴同步器33c、电机动力轴3后传递给第一电动发电机51，从而驱动第一电动发电机51进行发电。

该工况下能够实现定速比充电，能量传递效率更高，而关于速比的选定，与发动机4驻车时的转速、第一电动发电机51的选型以及周边轴承等附加零部件所允许的最高转速有直接关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以综合上面等因素进行考虑，灵活设计相应的传动速比，使得动力传动***100在驻车发电时能够最大化地利用发动机4的能量，达到快速充电目的。

纯电动工况：

路径一：电机动力轴同步器33c接合电机动力轴第一齿轮31，第一电动发电机51输出的动力通过电机动力轴第一齿轮31、中间惰轮73输出至第二输入轴12，二四挡同步器24c接合二挡从动齿轮2b或四挡从动齿轮4b，从而第一电动发电机51的动力可通过二挡齿轮副或四挡齿轮副输出。

路径二：电机动力轴同步器33c接合电机动力轴第二齿轮32，第一电动发电机51输出的动力通过电机动力轴第二齿轮32、传动齿轮6从第二输出轴22输出。

由此，在动力传动***100处于纯电动工况下，第一电动发电机51可以通过上述两条具有不同速比的路径将动力输出至车轮，从而驱动车辆行驶。

优选地，在对上述路径进行切换时，第一电动发电机51能够对电机动力轴3进行调速。

首先描述从路径一切换为路径二：此时电机动力轴同步器33c从与电机动力轴第一齿轮31接合的位置移动到与电机动力轴第二齿轮32接合的位置，在此期间，第一电动发电机51能够以电机动力轴第二齿轮32的转速为目标，对电机动力轴3的转速进行调节，使电机动力轴3的转速与电机动力轴第二齿轮32匹配，从而电机动力轴同步器33c能够快速接合电机动力轴第二齿轮32，提高同步效率。

其次描述从路径二切换为路径一：此时电机动力轴同步器33c从与电机动力轴第二齿轮32接合的位置移动到与电机动力轴第一齿轮31接合的位置，在此期间，第一电动发电机51能够以电机动力轴第一齿轮31的转速为目标，对电机动力轴3的转速进行调节，使电机动力轴3的转速与电机动力轴第一齿轮31匹配，从而电机动力轴同步器33c能够快速接合电机动力轴第一齿轮31，提高同步效率。

当然，应当理解的是，上述的调速模式不仅适用于纯电动工况，还可以适用于其他工况，例如混动工况等，只要涉及到电机动力轴同步器33c的接合状态发生变化的工况(例如从与电机动力轴第一齿轮31接合切换为与电机动力轴第二齿轮32接合、或者从与电机动力轴第二齿轮32接合切换为与电机动力轴第一齿轮31接合)，均适用于上述调速模式。

各挡位混动工况方案一：

在动力传动***100处于一挡混动工况时，一三挡同步器13c接合一挡从动齿轮1b，双离合器2d的输入端23d接合第一输出端21d且与第二输出端22d断开，电机动力轴同步器33c接合电机动力轴第二齿轮32。从而发动机4输出的动力通过第一输入轴11、一挡齿轮副从第一输出轴21输出，第一电动发电机51输出的动力通过电机动力轴第二齿轮32、传动齿轮6从第二输出轴22输出，两部分动力最终在主减速器从动齿轮74处进行耦合，耦合后的动力从差速器75分配给两侧的车轮。

该挡位混动工况下，第一电动发电机51可以进行调速，从而使得主减速器从动齿轮74能够平衡地同步接收来自发动机4以及第一电动发电机51的动力，提高传动的平顺性、协调性。

在动力传动***100处于二挡混动工况时，二四挡同步器24c接合二挡从动齿轮2b，双离合器2d的输入端23d接合第二输出端22d且与第一输出端21d断开，电机动力轴同步器33c接合电机动力轴第二齿轮32。从而发动机4输出的动力通过第二输入轴12、二挡齿轮副从第一输出轴21输出，第一电动发电机51输出的动力通过电机动力轴第二齿轮32、传动齿轮6从第二输出轴22输出，两部分动力最终在主减速器从动齿轮74处进行耦合，耦合后的动力从差速器75分配给两侧的车轮。

该挡位混动工况下，第一电动发电机51可以进行调速，从而使得主减速器从动齿轮74能够平衡地同步接收来自发动机4以及第一电动发电机51的动力，提高传动的平顺性、协调性。

在动力传动***100处于三挡混动工况时，与动力传动***100处于一挡混动工况类似，区别在于一三挡同步器13c接合三挡从动齿轮3b，发动机4的动力通过三挡齿轮副输出，其余基本与一挡混动传动大致相同，这里不再赘述。

在动力传动***100处于四挡混动工况时，与动力传动***100处于二挡混动工况类似，区别在于二四挡同步器24c接合四挡从动齿轮4b，发动机4的动力通过四挡齿轮副输出，其余基本与二挡混动传动大致相同，这里不再赘述。

在动力传动***100处于五挡混动工况时，五挡同步器5c接合五挡从动齿轮5b，双离合器2d的输入端23d接合第一输出端21d且与第二输出端22d断开，电机动力轴同步器33c接合电机动力轴第二齿轮32。从而发动机4输出的动力通过第一输入轴11、五挡齿轮副从第二输出轴22输出，第一电动发电机51输出的动力通过电机动力轴第二齿轮32、传动齿轮6从第二输出轴22输出，两部分动力在第二输出轴22上进行耦合，耦合后的动力从差速器75分配给两侧的车轮。

该挡位混动工况下，第一电动发电机51可以进行调速，从而使得第二输出轴22能够平衡地同步接收来自发动机4以及第一电动发电机51的动力，提高传动的平顺性、协调性。

各挡位混动工况方案二：

在动力传动***100处于一挡混动工况时，一三挡同步器13c接合一挡从动齿轮1b，二四挡同步器24c接合二挡从动齿轮2b(以第一电动发电机51动力从二挡齿轮副输出为例，当然也可从四挡齿轮副输出)，双离合器2d的输入端23d接合第一输出端21d且与第二输出端22d断开，电机动力轴同步器33c接合电机动力轴第一齿轮31。

从而发动机4输出的动力通过第一输入轴11、一挡齿轮副输出至第一输出轴21，第一电动发电机51输出的动力通过电机动力轴第一齿轮31、中间惰轮73、二挡齿轮副、二四挡同步器24c输出至第一输出轴21，两部分动力在第一输出轴21上进行耦合，耦合后的动力从差速器75分配给两侧的车轮。

该挡位混动工况下，第一电动发电机51可以进行调速，从而使得第一输出轴21能够平衡地同步接收来自发动机4以及第一电动发电机51的动力，提高传动的平顺性、协调性。

在动力传动***100处于二挡混动工况时，二四挡同步器24c接合二挡从动齿轮2b，双离合器2d的输入端23d接合第二输出端22d且与第一输出端21d断开，电机动力轴同步器33c接合电机动力轴第一齿轮31。从而发动机4输出的动力通过第二输入轴12输出至二挡齿轮副，第一电动发电机51输出的动力通过电机动力轴第一齿轮31、中间惰轮73输出至二挡齿轮副，两部分动力在二挡齿轮副上进行耦合，耦合后的动力第一输出轴21输出。

该挡位混动工况下，第一电动发电机51可以进行调速，从而使得二挡齿轮副能够平衡地同步接收来自发动机4以及第一电动发电机51的动力，提高传动的平顺性、协调性。

在动力传动***100处于三挡混动工况时，与动力传动***100处于一挡混动工况类似，区别在于一三挡同步器13c接合三挡从动齿轮3b，发动机4的动力通过三挡齿轮副输出，其余基本与一挡混动传动大致相同，这里不再赘述。

对于四挡混动工况而言，由于二四挡齿轮副共用二四挡同步器24c，因此无法在该模式下实现四挡混动工况。

在动力传动***100处于五挡混动工况时，五挡同步器5c接合五挡从动齿轮5b，二四挡同步器24c接合二挡从动齿轮2b，双离合器2d的输入端23d接合第一输出端21d且与第二输出端22d断开，电机动力轴同步器33c接合电机动力轴第一齿轮31。

从而发动机4输出的动力通过第一输入轴11、五挡齿轮副输出至第二输出轴22，第一电动发电机51输出的动力通过电机动力轴第一齿轮31、中间惰轮73、二挡齿轮副、二四挡同步器24c输出至第一输出轴21，两部分动力在主减速器从动齿轮74处进行耦合，耦合后的动力从差速器75分配给两侧的车轮。

该挡位混动工况下，第一电动发电机51可以进行调速，从而使得主减速器从动齿轮74能够平衡地同步接收来自发动机4以及第一电动发电机51的动力，提高传动的平顺性、协调性。

需要说明的是，上述的各挡位混动工况方案二是以二四挡同步器24c接合二挡从动齿轮2b为例说明的，当然该模式下二四挡同步器24c也可以接合四挡从动齿轮4b，此时各挡位混动原理与上述大体一致，这里不再一一赘述。并且可以理解的是，在二四挡同步器24c接合四挡从动齿轮4b的模式下无法实现二挡混动工况，原理与上述模式无法实现四挡混动一致。

综上，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据实际需要，灵活地选择上述任意各挡位混动工况方案一以及各挡位混动工况方案二中的任意混动路径，极大地丰富了动力传动***100的传动模式，提高了驾驶乐趣，使车辆能够更好地适应不同路况，提高车辆的动力性、燃油经济性。

发动机边驱动边充电工况方案一：

在动力传动***100处于一挡边驱动边充电工况时，一三挡同步器13c接合一挡从动齿轮1b，双离合器2d的输入端23d与第一输出端21d接合且与第二输出端22d断开，电机动力轴同步器33c接合电机动力轴第二齿轮32。从而发动机4输出的动力通过第一输入轴11、一挡齿轮副从第一输出轴21输出，同时来自车轮的反拖能量通过第二输出轴22、传动齿轮6、电机动力轴第二齿轮32、电机动力轴3后输出至第一电动发电机51，从而驱动第一电动发电机51发电。

在动力传动***100处于二挡边驱动边充电工况时，二四挡同步器24c接合二挡从动齿轮2b，双离合器2d的输入端23d与第二输出端22d接合且与第一输出端21d断开，电机动力轴同步器33c接合电机动力轴第一齿轮31。从而发动机4输出的一部分动力通过第二输入轴12、二挡齿轮副从第一输出轴21输出，发动机4输出的另一部分动力通过第二输入轴12、中间惰轮73、电机动力轴第一齿轮31、电机动力轴3后输出给第一电动发电机51，从而驱动第一电动发电机51发电。

在动力传动***100处于三挡边驱动边充电工况时，与动力传动***100处于一挡边驱动边充电工况时基本一致，不同在于此时一三挡同步器13c接合三挡从动齿轮3b。

在动力传动***100处于四挡边驱动边充电工况时，与动力传动***100处于二挡边驱动边充电工况时基本一致，不同在于此时二四挡同步器24c接合四挡从动齿轮4b。

在动力传动***100处于五挡边驱动边充电工况时，五挡同步器5c接合五挡从动齿轮5b，双离合器2d的输入端23d与第一输出端21d接合且与第二输出端22d断开，电机动力轴同步器33c接合电机动力轴第二齿轮32。从而发动机4输出的动力通过第一输入轴11、五挡齿轮副从第二输出轴22输出，同时第二输出轴22上的部分动力还通过传动齿轮6、电机动力轴第二齿轮32、电机动力轴3后输出至第一电动发电机51，从而驱动第一电动发电机51发电。

发动机4边驱动边充电工况方案二：

上面介绍的发动机4边驱动边充电工况方案一中，双离合器2d在传动时均只有一个离合器进行接合工作，例如其输入端23d与第一输出端21d接合或者输入端23d与第二输出端22d接合，特别地，根据本发明实施例的动力传动***100，在双离合器2d的输入端23d与第一输出端21d和第二输出端22d同时接合的情况下，也能够实现边驱动边充电工况。

在此条件下，动力传动***100处于一挡边驱动边充电工况时，双离合器2d的输入端23d同时接合第一输出端21d和第二输出端22d，一三挡同步器13c接合一挡从动齿轮1b，电机动力轴同步器33c接合电机动力轴第一齿轮31，从而发动机4输出的一部分动力通过第一输入轴11、一挡齿轮副从第一输出轴21输出，发动机4输出的另一部分动力从第二输入轴12、中间惰轮73、电机动力轴第一齿轮31、电机动力轴3输出给第一电动发电机51，从而驱动第一电动发电机51发电。

在此条件下，动力传动***100处于三挡边驱动边充电工况或处于五挡边驱动边充电工况时，与上述动力传动***100处于一挡边驱动边充电工况大致相同，不同之处在于，三挡传动时一三挡同步器13c接合三挡从动齿轮3b，五挡传动时五挡同步器5c接合五挡从动齿轮5b且动力从第二输出轴22输出。

综上，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据实际需要，灵活地选择上述发动机边驱动边充电工况方案一以及发动机边驱动边充电工况方案二中的任意传动路径，极大地丰富了动力传动***100的传动模式，提高了驾驶乐趣，使车辆能够更好地适应不同路况，提高车辆的动力性、燃油经济性。

倒挡工况：

在动力传动***100处于机械倒挡工况时，倒挡同步器74c同步倒挡中间齿轮72和中间惰轮73，双离合器2d的输入端23d接合第二输出端22d且与第一输出端21d断开，发动机4输出的动力通过第二输入轴12、中间惰轮73、倒挡中间齿轮72后从倒挡齿轮71输出。

在动力传动***100处于电动倒挡模式时，电机动力轴同步器33c同步电机动力轴3和电机动力轴第一齿轮31、倒挡同步器74c同步倒挡中间齿轮72和中间惰轮73，第一电动发电机51输出的动力通过电机动力轴3、电机动力轴第一齿轮31、中间惰轮73、倒挡中间齿轮72后从倒挡齿轮71输出。

在动力传动***100处于混动倒挡模式时，电机动力轴同步器33c同步电机动力轴3和电机动力轴第一齿轮31、倒挡同步器74c同步倒挡中间齿轮72和中间惰轮73，发动机4输出的动力通过第二输入轴12输出至中间惰轮73，第一电动发电机51输出的动力通过电机动力轴3、电机动力轴第一齿轮31输出至中间惰轮73，两部分动力在中间惰轮73处耦合后再通过倒挡中间齿轮72从倒挡齿轮71输出。

在上面介绍的驻车充电工况、纯电动工况、各挡位混动工况方案一、各挡位混动工况方案二、发动机边驱动边充电工况方案一、发动机边驱动边充电工况方案二以及倒挡工况中，第一电动发电机51自始至终是按照同一预定方向旋转的，即第一电动发电机51在作为电动机工作以及发电机工作时，能够一直按照同一方向旋转，特别对于从纯电动工况、各挡位混动工况方案一、各挡位混动工况方案二向倒挡工况切换的过程中，第一电动发电机51也是无需换向的，从而使得第一电动发电机51在参与工作的任意工况下均能自始至终同向旋转，改善由于电机换向带来的冲击感、顿挫感等，提升了动力传动***100的寿命。

实施例二：

如图4所示，该实施例中的动力传动***100与图3中所示的动力传动***100的主要区别在于倒挡中间齿轮72、中间惰轮73和倒挡同步器74c处。在该实施例中，倒挡中间齿轮72与中间惰轮73是相邻空套在第二输出轴22上的，倒挡同步器74c设置在中间惰轮73上且用于接合倒挡中间齿轮72。对于其余部分则可与图3实施例中的动力传动***100基本一致，这里不再赘述。

实施例三：

如图5所示，该实施例中的动力传动***100与图4中所示的动力传动***100的主要区别在于中间惰轮73的构造。在该实施例中，中间惰轮73构造为双联齿轮，且具有齿轮部731、732，其中一个齿轮部731与二挡主动齿轮啮合(即与输入轴的所述一个上的挡位主动齿轮)，另一个齿轮部732与电机动力轴第一齿轮31啮合。对于其余部分则可与图4实施例中的动力传动***100基本一致，这里不再赘述。

实施例四-实施例七：

如图6-图9所示，该一些实施例中的动力传动***100与图3中所示的动力传动***100的主要区别在于增加了后驱结构，主要增加了第三电动发动机201、第四电动发电机301以及防滑同步器503等结构，具体可参见上述对电子差速锁结构的描述，这里不再赘述。

实施例八-实施例十一：

如图10-图13所示，该一些实施例中的动力传动***100与图4中所示的动力传动***100的主要区别在于增加了后驱结构，主要增加了第三电动发动机201、第四电动发电机301以及防滑同步器503等结构，具体可参见上述对电子差速锁结构的描述，这里不再赘述。

基于上述动力传动***的结构，下面参照附图描述根据本发明实施例的电动汽车的换挡控制方法，以及基于电动汽车换挡的电动发动机的转速调节方法。

首先对本发明实施例的电动汽车的换挡控制方法进行说明。其中，如图2-13所示，电动汽车的动力传动***包括多个输出轴、电机动力轴、电机动力轴同步器、第一电动发电机和电机控制器，电机动力轴设置成可选择性地与输出轴中的一个联动，在电机动力轴与输出轴中的一个进行联动时，第一电动发电机将产生的动力通过输出轴的一个输出，电机动力轴同步器设置在电机动力轴上，电机动力轴设置成通过电机动力轴同步器的同步而选择性地与输出轴的其中一个联动，其中，电机控制器在根据电动汽车的车速、油门踏板信号和当前挡位判断第一电动发电机需要进行换挡控制时，对第一电动发电机进行调速换挡控制。在本发明的一个实施例中，如图14所示，换挡控制方法包括以下步骤：

S11，在电机控制器发出的请求挡位与传动控制单元发出的目标挡位一致时，电机控制器控制第一电动发电机进行第一次扭矩卸载。

S12，在第一电动发电机的第一次扭矩卸载完成后，传动控制单元TCU根据电机控制器发送的电机调速请求控制动力传动***中的电机动力轴同步器断开，并在第一电动发电机处于空挡时，电机控制器计算第一电动发电机的换挡目标转速且控制第一电动发电机进行扭矩加载以进行调速，以及在第一电动发电机的转速达到预设的电机转速范围时，电机控制器控制第一电动发电机进行第二次扭矩卸载。

具体地，电机在调速的过程中，如果电机扭矩在电机调速到目标换挡转速时开始卸载，此时由于电机卸载需要一定的时间过程，电机转速容易出现超调；另外，如果电机转速调到目标换挡转速范围内时进行扭矩卸载，由于电机自身的转动惯量，此时会出现一定程度的超调，由于传动控制单元TCU接到扭矩卸载完成及控制同步器结合换挡有一定的时间，此时同步器去结合换挡，电机转速会变化到换挡目标转速范围之外，导致同步器挂不上挡或影响换挡平顺性。例如，当第一电动发电机转速达到换挡目标转速范围内，电机动力轴同步器即将结合时，此时如果存在超调，将导致第一电动发电机的转速偏离挡位目标转速，影响换挡时间。

在本发明实施例中，为保证电机换挡性能，通过调节第一电动发电机的第二次卸载扭矩的时机，在第一电动发电机转速未达到目标换挡转速之前，就对第一电动发电机加载扭矩进行第二次卸载。即对第一电动发电机调速，在第一电动发电机的转速达到预设的电机转速时，电机控制器控制第一电动发电机进行第二次扭矩卸载。

在本发明的一个实施例中，预设的电机转速范围位于预设的目标换挡转速范围内，其中，预设的目标换挡转速范围根据电机控制器计算的第一电动发电机的目标换挡转速获得。

在本发明的另一个实施例中，当电机控制器判断第一电动发电机需要进行升挡控制时，预设的电机转速范围大于第一电动发电机的目标换挡转速范围的上限值；当电机控制器判断第一电动发电机需要进行降挡控制时，预设的电机转速范围小于第一电动发电机的目标换挡转速范围的下限值。例如，第一电动发电机的转速达到预设电机的卸载扭矩的目标换挡转速范围之前，达到预设的电机转速定义rpm1，rpm1与目标换挡转速范围的转速差在500-1100之间，升挡时，rpm1高于目标换挡转速，降挡时，rpm1低于目标换挡转速，例如，升挡时，优选rpm1高于目标换挡转速1000r/min(转/每分钟)，降挡时，rpm1低于目标换挡转速600r/min。

S13，在第一电动发电机的第二次扭矩卸载完成后，传动控制单元根据电机控制器发送的请求挡位控制电机动力轴开始结合，并反馈电机控制器的请求挡位是否换挡成功。

S14，在电机控制器的请求挡位换挡成功后，电机控制器判断传动控制单元发送的第一电动发电机的当前挡位为请求挡位，判断第一电动发电机换挡成功。

可以看出，本发明实施例的电动汽车的换挡控制方法中，通过控制电动发电机的第二次扭矩卸载的时机，从而可以避免换挡过程中电动发电机的超速问题，在电机动力轴同步器即将结合时，第一电动发电机的转速达到目标换挡转速，保证换挡时间，避免动力中断，提高电动汽车换挡的平顺性。

在本发明的一个实施例中，在S12中，当电机控制器判断第一电动发电机需要进行升挡控制时，预设的电机转速范围大于第一电动发电机的目标换挡转速范围的上限值。当第一电动发电机进行升挡时，所述第一电动发电机需要降速，在一定的时间内，第一电动发电机的转速具有下降的趋势，在第一电动发电机转速大于第一电动发电机的目标换挡转速范围的上限值时即开始对第一电动发电机进行调速，使第一电动发电机进行第二次扭矩卸载完成后，所述第一电动发电机的转速能够处于目标换挡转速范围以内，从而避免了第一电动发电机超调的问题。当电机控制器判断第一电动发电机需要进行降挡控制时，预设的电机转速范围小于第一电动发电机的目标换挡转速范围的下限值。当第一电动发电机进行降挡时，所述第一电动发电机需要增速，在一定的时间内，第一电动发电机的转速具有增加的趋势，在第一电动发电机转速小于第一电动发电机的目标换挡转速范围的下限值即开始对第一电动发电机进行调速，使第一电动发电机进行第二次扭矩卸载完成后，所述第一电动发电机的转速能够处于目标换挡转速范围以内，从而避免了第一电动发电机超调的问题。

同时，在对第一电动发电机进行调速换挡控制时，会存在动力中断，所以应该尽可能使得换挡时间达到最短，尽量使得换挡舒适性不会降低。为了使得第一电动发电机的调速时间降低，需要对第一电动发电机调速过程进行优化，在本发明的一个实施例中，在对第一电动发电机进行换挡控制时，电机控制器对第一电动发电机进行PID调节以降低第一电动发电机的调速时间。通过调节电机PID控制中的Kp、Ki、Kd三个系数，使电机的加载扭矩响应速度和精度增加。例如，增大Kp可以减小转速达到目标值的时间，即缩短响应时间,但Kp不可过大，若过大则会增大输出的超调量,会造成较大的输出波动.。调节Ki的目的是为了减小输出的稳态误差，调节Kd的值可以减小输出波动的趋势,使输出更快趋于平稳。Kp、Ki、Kd三个系数选择的依据是保证电机在加载扭矩过程中电流不出现或出现不明显的波动，Kp、Ki、Kd三个系数的确定需要根据试验不断的优化。

具体地，在本发明的实施例中，如图15所示，电机控制器对第一电动发电机进行PID调节，包括：

SA1、获取第一电动发电机空载输出时的比例系数、积分时间常数和微分时间常数。

例如，将第一电动发电机空载输出，(1)确定比例系数Kp，确定比例系数Kp时，首先去掉PID的积分项和微分项，可以令积分时间常数Ti＝0、微分时间常数Td＝0，使之成为纯比例调节。例如输入设定为***允许输出最大值的60％～70％，比例系数Kp由0开始逐渐增大，直至***出现振荡；再反过来，从此时的比例系数Kp逐渐减小，直至***振荡消失。记录此时的比例系数Kp，设定PID的比例系数Kp为当前值的60％～70％。(2)确定积分时间常数Ti，比例系数Kp确定之后，设定Td＝0，设定一个较大的积分时间常数Ti，然后逐渐减小Ti，直至***出现振荡，然后再反过来，逐渐增大Ti，直至***振荡消失。记录此时的Ti，设定PID的积分时间常数Ti为当前值的150％～180％。(3)确定微分时间常数Td，微分时间常数Td一般不用设定，为0即可，此时PID调节转换为PI调节。如果需要设定，则与确定Ti的方法相同，取不振荡时其值的30％。

SA2、控制第一电动发电机增加负载输出，对空载输出时的比例系数、积分时间常数和微分时间常数进行调整直至第一电动发电机输出的振荡消失，并记录当前比例系数、积分时间常数和微分时间。

上述空载时的比例系数、积分时间常数和微分时间常数的调试试验一般在台架上对单电机进行调试后即可确定。然后在台架上对电机及负载(动力传动机构)进行搭建，模拟整车实际工况，即第一电动发电机增加负载输出，对所述Kp、Ti、Td进行微调，直至第一电动发电机输出的振荡消失，满足性能要求，记录此时的Kp、Ti、Td。

SA3、根据当前比例系数、积分时间常数和微分时间计算积分系数和微分系数。

例如，Ki＝Kp/Ti，Kd＝Kp/Td。进而根据优化的PID参数对第一电动发电机进行调节，从而可以缩短电机的调速时间，避免动力中断。

进一步地，电动汽车的动力传动***还包括发动机、多个输入轴，发动机设置成可选择性地接合多个输入轴中的至少一个，每个输入轴上设置有挡位主动齿轮，每个输出轴上设置有挡位从动齿轮，挡位从动齿轮与挡位主动齿轮对应地啮合，电机动力轴设置成可与输入轴中的一个联动，上述换挡控制方法还包括：

图16为根据本发明的一个实施例的电动汽车的换挡控制方法的流程图。如图16所示，本发明实施例的电动汽车的换挡控制方法，包括以下步骤：

S01，检测电动汽车的运行参数。

其中，电动汽车的运行参数包括电动汽车的车速、油门踏板信号和当前挡位。

S02，判断电动汽车的工作模式。

其中，工作模式包括纯电动模式(EV,Electrical Vehicle)和混合动力模式(HEV,Hybrid Electrical Vehicle)。EV模式只有电动发电机运行并参与驱动的形式，HEV为发动机与电动发电机两者有其一或同时参与运行的形式。进一步地，EV和HEV两种模式又分别分为ECO(Economical，经济模式)和S(Sport，运动模式)，ECO模式主要是电动汽车整车以EV或HEV行驶时，可以保证发动机或电动发电机在比较经济的区域工作，而S模式为尽量满足动力性，因而电动汽车整车更加详细分为EV_ECO纯电动经济模式、EV_S纯电动运动模式、HEV_ECO混合动力经济模式和HEV_S混合动力运动模式。在本发明的实施例中，动力发电机助力主要工作在HEV_ECO混合动力经济模式和HEV_S混合动力运动模式。

进而根据电动汽车的当前工作模式以及电动汽车的运行参数对第一电动发电机进行调速换挡控制，以使电动汽车实现换挡控制，也就是执行步骤S11-S14。

具体地，确定电动汽车的当前工作模式例如纯电动模式或者混合动力模式，进而根据电动汽车的运行参数例如当前车速、油门踏板信号和当前挡位，判断第一电动发电机是否需要换挡，如果需要换挡则对第一电动发电机的扭矩进行控制，进而通过电动汽车的动力传动***实现调速换挡。

下面通过多个实施例对电动汽车在不同工作模式下的换挡控制过程进行详细说明。

其中，电动汽车在纯电动模式即EV模式下，随着车速和油门的增加，第一电动发电机需要从第一挡位调至第二挡位，即从EV1挡调至直接挡，但是由于电机动力轴同步器从往右拨位置到往左拨位置时，根据当前车速对第一电动发电机的转速要求不一致，并且相差较大；另外，随着车速和油门的降低，第一电动发电机需要从直接挡调至EV1挡，当由于电机动力轴同步器从往右拨的位置到往左拨的位置时，根据当前车速对第一电动发电机的转速要求不一致，并且相差较大，所以此时需要对第一电动发电机进行调速，在第一电动发电机的转速调节至目标挡位对应的第一电动发电机目标转速时，同步器才去动作并挂挡，提高整车的平顺性及舒适性。

具体地，如图17所示，当电动汽车的当前工作模式为纯电动(EV)模式时，如果电机控制器ECN根据电动汽车的车速、油门踏板信号和当前挡位判断第一电动发电机需要进行换挡控制，具体地可以通过执行上述步骤S11-S14实现换挡控制。

下面在一个具体实施例中对EV模式下第一电动发电机进行调速换挡的具体过程进行说明。如图17所示，具体包括：

S101，电机控制器ECN根据当前车速、油门以及当前挡位判断第一电动发电机是否需要换挡。

如果电机控制器ECN判断第一电动发电机需要换挡，则执行步骤S102，否则循环步骤S101。

S102，判断电机控制器ECN发出的请求挡位是否与传动控制单元发出的目标挡位一致。

如果电机控制器ECN发出的请求挡位与传动控制单元TCU发出的目标挡位一致，则执行步骤S103，否则继续判断两者是否一致。

S103，电机控制器ECN控制第一电动发电机的扭矩进行第一次卸载，并判断是否卸载成功。

如果第一电动发电机的扭矩卸载成功，则执行步骤S104，否则继续本步骤的判断。

S104，电机控制器ECN发送第一电动发电机的扭矩卸载成功标志以及第一电动电机调速请求至传动控制单元TCU。

S105，传动控制单元TCU控制同步器脱开，并判断第一电动发电机是否处于空挡。

如果第一电动发电机处于空挡，则执行步骤S106，否则继续本步骤的判断。

S106，电机控制器ECN计算第一电动发电机的目标换挡转速。

S107，电机控制器ECN根据目标换挡转速控制第一电动发电机加载扭矩进行调速。

S108，电机控制器ECN判断第一电动发电机的转速是否达到目标换挡转速范围。

如果第一电动发电机的转速达到目标换挡转速范围，则执行步骤S109，否则返回步骤S107。

S109，电机控制器ECN控制第一电动发电机进行第二次扭矩卸载，并判断扭矩是否卸载完成。

如果第一电动发电机扭矩卸载完成，则执行步骤S110，否则继续本步骤的扭矩卸载。

S110，电机控制器ECN发送第一电动发电机扭矩卸载完成标志信息至传动控制单元TCU。

S111，传动控制单元TCU根据电机控制器ECN发送的请求挡位控制同步器结合。

S112，传动控制单元TCU反馈电机控制器ECN的请求挡位是否换挡成功。

即判断当前挡位以及状态，如果换挡成功，则执行步骤S113，否则继续本步骤，即传动控制单元继续判断换挡是否成功。

S113，电机控制器ECN判断传动控制单元TCU发送的当前挡位是否为请求挡位。

如果当前挡位即为请求挡位，则换挡成功，执行步骤S114，否则继续本步骤的判断。

S114，电机控制器ECN按照电动汽车当前的控制策略对第一电动发电机进行控制。

例如电机控制器按照电动汽车当前控制策略加载驱动扭矩至第一电动发电机以进行驱动。

上述具体实施例对换挡具体过程进行了具体步骤的描述，但是，往往会出现超调的问题，在本发明的实施例中，通过调节第一电动发电机的第二次卸载扭矩的时机来避免出现超调，如图18所示，为对第一电动发电机的调速过程进行优化处理之后的流程图。如图18所示，在图17中，步骤S107之后，包括：

S1070，电机控制器判断第一电动发电机转速是否达到预设的电机转速范围。

如果第一电动发电机的转速达到预设转速，则执行前述的步骤S109，否则返回步骤S107。

进而在前述步骤S110之后，执行步骤S108即：

S108，电机控制器判断第一电动发电机转速是否达到目标换挡转速范围。

如果达到目标换挡转速范围，则执行前述的步骤S111，否则继续本步骤的判断。

上述对电动汽车在EV模式下第一电动发电机调速换挡过程进行了说明，还对电机的调速过程进行优化，主要是提高电机调速时的加载扭矩的响应速度，另外对电机加载扭矩卸载的时刻进行了优化，提高电机调速换挡的平顺性及整车舒适性。

另外，HEV模式、EV切HEV模式及HEV切EV模式时的电机调速过程与EV模式下的电机调速优化过程类似。

下面再对电动汽车在混合动力模式下的换挡控制进行说明。

在本发明的实施例中，第一电动发电机调速时可以具有三个档位：第一挡位、第二挡位和第三挡位，例如称为EV1挡、直接挡和EV2挡，第一挡位例如EV1挡的速比较大、动力性较好，第二挡位例如直接挡的速比较小、动力性偏弱。

如图2-13所示，其中，第一电动发电机处于EV1挡时电机动力轴同步器和二四同步器往如图左方向拨，此时，第一电动发电机的动力经过电机动力轴同步器、电机动力轴第一齿轮、中间惰轮、二挡主动齿轮、二挡从动齿轮、二四挡同步器、第一输出轴、第一输出轴输出齿轮、主减速器从动齿轮，再传动到车轮，实现车速的控制。

当第一电动发电机处于第二挡位即直接挡时，电机动力轴同步器往如图中右方向拨，此时第一电动发电机的输出动力经过电机动力轴同步器、电机动力轴第二齿轮、传动齿轮、第二输出轴、第二输出轴输出齿轮、主减速齿轮g20，再经过电动汽车的动力传动***传输至车轮，实现车速的控制。

如图19所示，当电动汽车的当前工作模式为混合动力模式时，如果电机控制器根据电动汽车的车速、油门踏板信号判断发动机需要进行升挡控制，对第一电动发电机进行调速换挡控制，具体包括：

S21，如果第一电动发电机的当前挡位为第一挡位，控制第一电动发电机的挡位由第一挡位向第二挡位调整。

发动机需要进行升档控制时，车速和油门逐渐增加，则需要控制第一电动发电机由第一挡位即EV1挡调整到第二挡位即直接挡。此时由于电机动力轴同步器从左拨位置调整到右拨位置时，根据当前车速对第一电动发电机的转速要求不一致，且相差较大，则需要对第一电动发电机进行调速。具体执行步骤S22。

S22，执行步骤S11-S14。

当然，在对第一电动发电机按照步骤S11-S14进行调速换挡控制时，还可以对第一电动发电机的调速过程进行优化处理以降低第一电动发电机的调速时间，例如通过调整PID控制中的Kp参数，增加第一电动发电机的加载扭矩响应速度；通过调整第一电动发电机进行第二次扭矩卸载的时间，避免超调现象，保证第一电动发电机以最短的时间换挡，提高整车的平顺性和舒适性。

进一步地，电动汽车的动力传动***还包括双离合器例如图2-13中的双离合器，其中，在判断第一电动发电机换挡成功后，传动控制单元控制双离合器中的第一离合器分离即双离合器的输入端与第一输出端断开、第二离合器结合即输出端与第二输出端结合，判断发动机升挡成功。

另外，如图19所示，当电动汽车的当前工作模式为混合动力模式时，如果电机控制器根据电动汽车的车速、油门踏板信号判断发动机需要进行降挡控制，对第一电动发电机进行调速换挡控制，具体包括：

S41，如果第一电动发电机的当前挡位为第二挡位，控制第一电动发电机的挡位由第二挡位向第一挡位调整。

发动机需要进行降档控制时，车速和油门逐渐降低，则需要控制第一电动发电机由第二挡位即直接挡调整到第一挡位即EV1挡。此时由于电机动力轴同步器从右拨位置调整到左拨位置时，根据当前车速对第一电动发电机的转速要求不一致，且相差较大，则需要对第一电动发电机进行调速。具体执行步骤S42。

S42，执行步骤S11-S14。

当然，在对第一电动发电机按照步骤S11-S14进行调速换挡控制时，还可以对第一电动发电机的调速过程进行优化处理以降低第一电动发电机的调速时间，例如通过调整PID控制中的Kp参数，增加第一电动发电机的加载扭矩响应速度；通过调整第一电动发电机进行第二次扭矩卸载的时间，避免超调现象，保证第一电动发电机以最短的时间换挡，提高整车的平顺性和舒适性。

进一步地，动力传动***包括双离合器，其中，在判断第一电动发电机换挡成功后，传动控制单元控制双离合器中的第一离合器分离即双离合器的输入端与第一输出端断开、第二离合器结合即输出端与第二输出端结合，判断发动机降挡成功。

下面对当电动汽车从纯电动模式向混合动力模式切换时的换挡控制进行说明。

具体地，电动汽车由纯电动模式向混合动力模式切换时，电机控制器判断发动机是否需要启动，如果判断发动机不需要启动，则电机控制器进一步判断第一电动发电机是否需要进行调速换挡控制，进而如果电机控制器判断第一电动发电机需要进行调速换挡控制，则执行步骤S11-S14。

其中，如图19所示，如果电机控制器判断发动机需要启动，且电机控制器根据电动汽车的车速、油门踏板信号判断发动机需要进行升挡控制时，对第一电动发电机进行调速换挡控制，具体包括：

S31，通过第一电动发电机反拖发动机进行启动或者起动机直接启动发动机。

S32，在发动机启动成功后，如果第一电动发电机的当前挡位为第一挡位，控制第一电动发电机的挡位由第一挡位向第二挡位调整。

发动机需要进行升档控制时，车速和油门逐渐增加，则需要控制第一电动发电机处于直接挡，如果此时第一电动发电机当前为第一挡位，由第一挡位即EV1挡调整到第二挡位即直接挡。此时由于电机动力轴同步器从左拨位置调整到右拨位置时，根据当前车速对第一电动发电机的转速要求不一致，且相差较大，则需要对第一电动发电机进行调速，则执行步骤S33。

S33，执行步骤S11-S14。

进一步地，动力传动***包括双离合器，其中，在判断第一电动发电机换挡成功后，传动控制单元控制双离合器中的第一离合器分离即双离合器的输入端与第一输出端断开、第二离合器结合即输出端与第二输出端结合，判断发动机升挡成功。

另外，如图19所示，如果电机控制器判断发动机需要启动，且传动控制单元根据电动汽车的车速、油门踏板信号判断发动机需要进行降挡控制时，对第一电动发电机进行调速换挡控制，具体包括：

S51，通过第一电动发电机反拖发动机进行启动或者起动机直接启动发动机。

发动机需要进行降档控制时，车速和油门逐渐降低，如果第一电动发电机的当前挡位为第二档位，则需要控制第一电动发电机由第二挡位即直接挡调整到第一挡位即EV1挡。此时由于电机动力轴同步器从右拨位置调整到左拨位置时，根据当前车速对第一电动发电机的转速要求不一致，且相差较大，则需要对第一电动发电机进行调速，即执行步骤S52。

S52，在发动机启动成功后，如果第一电动发电机的当前挡位为第二档位，则控制第一电动发电机的挡位由第二挡位向第一挡位调整。

S53，执行步骤S11-S14。

进一步地，动力传动***包括双离合器，其中，在电机控制器判断第一电动发电机换挡成功后，传动控制单元控制双离合器中的第一离合器分离即双离合器的输入端与第一输出端断开、第二离合器结合即输出端与第二输出端结合，判断发动机降挡成功。

另外，当电动汽车保持在原地且发动机带动第一电动发电机进行发电时，如果电动汽车的当前挡位为D挡或P挡，传动控制单元控制发动机预挂1挡，并控制动力传动***中的一三挡同步器向第一方向拨动即向右拨，在电动汽车的制动踏板松开且电机控制器取消电动汽车原地发电(电动汽车保持在原地且发动机带动第一电动发电机进行发电)以及传动控制单元控制第一离合器结合即双离合器的输入端与第一输出端结合后，对第一电动发电机进行调速换挡控制，如图20所示，具体包括：

S61，电机控制器控制第一电动发电机和发动机同时进行发电扭矩卸载，并且发动机控制器控制发动机处于运行状态。

S62，在第一电动发电机和发动机的发电扭矩卸载完成后，传动控制单元控制第二离合器分离即双离合器的输出端与第二输出端结合，电机控制器控制第一电动发电机进行扭矩加载以进行调速直至第一电动发电机的转速达到第一电动发电机的目标转速。

S63，在第一电动发电机的转速达到第一电动发电机的目标转速时，电机控制器控制第一电动发电机进行扭矩卸载直至第一电动发电机的扭矩卸载完成后，传动控制单元控制动力传动***中的二四挡同步器和电机动力轴同步器结合，判断第一电动发电机换挡成功。

综上所述，根据本发明实施例的电动汽车的换挡控制方法，通过对第一电动发电机进行两次卸载，调节第二次扭矩卸载的时机，可以降低第一电动发电机的调速时间，并可以避免出现超调问题，进而减少换挡过程中的动力中断现象，提高整车的平顺性以及舒适性。另外，对第一电动发电机进行PID调节，可以缩短第一电动发电机调速的时间，避免换挡时的动力中断。

下面参照附图描述根据本发明的另一方面实施例的基于电动汽车换挡的电动发电机的转速调节方法。

本方面实施例的转速调节方法基于上述方面实施例的换挡控制，图21所示，本发明实施例的基于电动汽车换挡的电动发电机的转速调节方法包括：

S121，在第一电动发电机处于空挡时，电机控制器计算第一电动发电机的目标换挡转速且控制第一电动发电机进行扭矩加载以进行调速，直至第一电动发电机的转速达到预设的电机转速范围。

具体地，在电动汽车进行换挡过程中，在第一电动发电机处于空挡时，电机控制器计算第一电动发电机的目标换挡转速，并根据目标换挡转速获得目标换挡转速范围。其中，当电机控制器判断第一电动发电机需要进行升挡控制时，预设的电机转速范围大于第一电动发电机的目标换挡转速范围的上限值；当电机控制器判断第一电动发电机需要进行降挡控制时，预设的电机转速范围小于第一电动发电机的目标换挡转速范围的下限值。例如，例如，第一电动发电机的转速达到预设电机的卸载扭矩的目标换挡转速范围之前，达到预设的电机转速定义rpm1，rpm1与目标换挡转速范围的转速差在500-1100之间，升挡时，rpm1高于目标换挡转速，降挡时，rpm1低于目标换挡转速，例如，升挡时，优选rpm1高于目标换挡转速1000r/min(转/每分钟)，降挡时，rpm1低于目标换挡转速600r/min。

本发明实施例的电动汽车的动力传动***包括多个输出轴、电机动力轴、电机动力轴同步器、第一电动发电机和电机控制器，电机动力轴设置成可选择性地与输出轴中的一个联动，在电机动力轴与输出轴中的一个进行联动时，第一电动发电机将产生的动力通过输出轴的一个输出，电机动力轴同步器设置在电机动力轴上，电机动力轴设置成通过电机动力轴同步器的同步而选择性地与输出轴的其中一个联动。在本发明的一个实施例中，在电动汽车换挡时，上述调节方法还包括：在第一电动发电机的第一次扭矩卸载之后，传动控制单元根据电机控制器发送的电机调速请求控制动力传动***中的电机动力轴同步器断开。在第一电动发电机的第二次扭矩卸载完成后，传动控制单元根据电机控制器发送的请求挡位控制电机动力轴同步器开始结合。

具体地，电机在调速的过程中，如果电机扭矩在电机调速到目标换挡转速时开始卸载，此时由于电机卸载需要一定的时间过程，电机转速容易出现超调；另外，如果电机转速调到目标换挡转速范围内时进行扭矩卸载，由于电机自身的转动惯量，此时会出现一定程度的超调，由于传动控制单元TCU接到扭矩卸载完成及控制同步器结合换挡有一定的时间，此时同步器去结合换挡，电机转速会变化到换挡目标转速范围之外，导致同步器挂不上挡或影响换挡平顺性。例如，当第一电动发电机转速达到换挡目标转速范围内，电机动力轴同步器即将结合时，此时如果存在超调，将导致第一电动发电机的转速偏离挡位目标转速，影响换挡时间。

在本发明实施例中，为保证电机换挡性能，通过调节第一电动发电机的第二次卸载扭矩的时机，在第一电动发电机转速未达到目标换挡转速之前，就对第一电动发电机加载扭矩进行第二次卸载。即在第一电动发电机的转速达到预设的电机转速时，电机控制器控制第一电动发电机进行第二次扭矩卸载，并在第二次扭矩卸载完成之后，传动控制单元根据电机控制器发送的请求挡位控制电机动力轴同步器开始结合，从而可以避免出现超调现象。

根据本发明实施例的基于电动汽车换挡的电动发动机的转速调节方法，通过控制电动发电机进行调速至预设的电机转速范围，并在升档或降挡时限制预设的电机转速范围，从而电动发电机可以避免出现超调现象，进而可以保证电动汽车换挡的平顺性。另外，在第一电动发电机的第二次扭矩卸载完成之后，传动控制单元根据电机控制器发送的请求挡位控制电机动力轴同步器开始结合，可以避免出现超调问题，进而减少换挡过程中的动力中断现象，提高整车的平顺性以及舒适性。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行***、装置或设备(如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***)使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (19)

1.一种电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，所述电动汽车的动力传动***包括多个输出轴、电机动力轴、电机动力轴同步器、第一电动发电机和电机控制器，所述电机动力轴设置成可选择性地与所述输出轴中的一个联动，在所述电机动力轴与所述输出轴中的所述一个进行联动时，所述第一电动发电机将产生的动力通过所述输出轴的所述一个输出，所述电机动力轴同步器设置在所述电机动力轴上，所述电机动力轴设置成通过所述电机动力轴同步器的同步而选择性地与所述输出轴的其中一个联动，其中，所述电机控制器在根据所述电动汽车的车速、油门踏板信号和当前挡位判断所述第一电动发电机需要进行换挡控制时，对所述第一电动发电机进行调速换挡控制，所述换挡控制方法包括以下步骤：

S11，在所述电机控制器发出的请求挡位与传动控制单元发出的目标挡位一致时，所述电机控制器控制所述第一电动发电机进行第一次扭矩卸载；

S12，在所述第一电动发电机的第一次扭矩卸载完成后，所述传动控制单元根据所述电机控制器发送的电机调速请求控制所述动力传动***中的电机动力轴同步器断开，并在所述第一电动发电机处于空挡时，所述电机控制器计算所述第一电动发电机的目标换挡转速且控制所述第一电动发电机进行扭矩加载以进行调速，以及在所述第一电动发电机的转速达到预设的电机转速范围时，所述电机控制器控制所述第一电动发电机进行第二次扭矩卸载；

S13，在所述第一电动发电机的第二次扭矩卸载完成后，所述传动控制单元根据所述电机控制器发送的请求挡位控制所述电机动力轴同步器开始结合，并反馈所述电机控制器的请求挡位是否换挡成功；

S14，所述电机控制器判断所述传动控制单元发送的所述第一电动发电机的当前挡位为所述请求挡位，判断所述第一电动发电机换挡成功。

2.如权利要求1所述的电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，在所述S12中，所述预设的电机转速范围位于预设的目标换挡转速范围内，其中，所述预设的目标换挡转速范围根据所述第一电动发电机的目标换挡转速获得。

3.如权利要求1所述的电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，在所述S12中，

当所述电机控制器判断所述第一电动发电机需要进行升挡控制时，所述预设的电机转速范围大于所述第一电动发电机的目标换挡转速范围的上限值；

当所述电机控制器判断所述第一电动发电机需要进行降挡控制时，所述预设的电机转速范围小于所述第一电动发电机的目标换挡转速范围的下限值。

4.如权利要求1-3中任一项所述的电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，在对所述第一电动发电机进行换挡控制时，还包括：

所述电机控制器对所述第一电动发电机进行PID调节以降低所述第一电动发电机的调速时间。

5.如权利要求4所示的电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，所述电机控制器对所述第一电动发电机进行PID调节，具体包括：

SA1、获取所述第一电动发电机空载输出时的比例系数、积分时间常数和微分时间常数；

SA2、控制所述第一电动发电机增加负载输出，对空载输出时的所述比例系数、积分时间常数和微分时间常数进行调整直至所述第一电动发电机输出的振荡消失，并记录当前比例系数、积分时间常数和微分时间；以及

SA3、根据所述当前比例系数、积分时间常数和微分时间计算积分系数和微分系数。

6.如权利要求1-5任一项所述的电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，所述动力传动***还包括发动机、多个输入轴，所述发动机设置成可选择性地接合所述多个输入轴中的至少一个，每个所述输入轴上设置有挡位主动齿轮，每个所述输出轴上设置有挡位从动齿轮，所述挡位从动齿轮与所述挡位主动齿轮对应地啮合，所述电机动力轴设置成可与所述输入轴中的一个联动，所述换挡控制方法还包括：

检测所述电动汽车的运行参数，其中，所述电动汽车的运行参数包括所述电动汽车的车速、油门踏板信号和当前挡位；

判断所述电动汽车的工作模式，其中，所述工作模式包括纯电动模式和混合动力模式；以及

根据所述电动汽车的当前工作模式以及所述电动汽车的运行参数对所述第一电动发电机进行调速换挡控制，以使所述电动汽车实现换挡控制。

7.如权利要求6所述的电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，当所述电动汽车的当前模式为所述纯电动模式，且所述电机控制器根据所述电动汽车的车速、油门探班信号和当前挡位判断所述第一电动发电机需要进行换挡控制时，执行步骤S11-S14。

8.如权利要求6所述的电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，当所述电动汽车的当前工作模式为所述混合动力模式时，如果所述电机控制器根据所述电动汽车的车速、油门踏板信号判断所述发动机需要进行升挡控制，对所述第一电动发电机进行调速换挡控制，具体包括：

S21，如果所述第一电动发电机的当前挡位为第一挡位，控制所述第一电动发电机的挡位由第一挡位向第二挡位调整；

S22，执行步骤S11-S14。

9.如权利要求8所述的电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，所述动力传动***还包括双离合器，其中，在判断所述第一电动发电机换挡成功后，所述传动控制单元控制所述双离合器中的第一离合器分离、第二离合器结合，判断所述发动机升挡成功。

10.如权利要求6所述的电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，当所述电动汽车由所述纯电动模式向所述混合动力模式切换时，所述电机控制器判断所述发动机是否需要启动；

如果否，所述电机控制器进一步判断所述第一电动发电机是否需要进行调速换挡控制；

如果所述电机控制器判断所述第一电动发电机需要进行调速换挡控制，则执行步骤S11-S14。

11.如权利要求10所述的电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，如果所述电机控制器判断所述发动机需要启动，且根据所述电动汽车的车速、油门踏板信号判断所述发动机需要进行升挡控制时，对所述第一电动发电机进行调速换挡控制，具体包括：

S31，通过所述第一电动发电机反拖所述发动机进行启动或者起动机直接启动所述发动机；

S32，在所述发动机启动成功后，如果所述第一电动发电机的当前挡位为第一挡位，控制所述第一电动发电机的挡位由第一挡位向第二挡位调整；

S33，执行步骤S11-S14。

12.如权利要求11所述的电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，所述动力传动***还包括双离合器，其中，在所述电机控制器判断所述第一电动发电机换挡成功后，所述传动控制单元控制所述双离合器中的第一离合器分离、第二离合器结合，判断所述发动机升挡成功。

13.如权利要求6所述的电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，当所述电动汽车的当前工作模式为所述混合动力模式时，如果所述电机控制器根据所述电动汽车的车速、油门踏板信号判断所述发动机需要进行降挡控制，对所述第一电动发电机进行调速换挡控制，具体包括：

S41，如果第一电动发电机的当前挡位为第二挡位，控制所述第一电动发电机的挡位由第二挡位向第一挡位调整；

S42，执行步骤S11-S14。

14.如权利要求13所述的电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，所述动力传动***还包括双离合器，其中，在所述电机控制器判断所述第一电动发电机换挡成功后，所述传动控制单元控制所述双离合器中的第一离合器分离、第二离合器结合，判断所述发动机降挡成功。

15.如权利要求10所述的电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，如果所述电机控制器判断所述发动机需要启动，且根据所述电动汽车的车速、油门踏板信号判断所述发动机需要进行降挡控制时，对所述第一电动发电机进行调速换挡控制，具体包括：

S51，通过所述第一电动发电机反拖所述发动机进行启动或者起动机直接启动所述发动机；

S52，在所述发动机启动成功后，如果所述第一电动发电机的当前挡位为第二档位，则控制所述第一电动发电机的挡位由第二挡位向第一挡位调整；

S53，执行步骤S11-S14。

16.如权利要求15所述的电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，所述动力传动***还包括双离合器，其中，在所述电机控制器判断所述第一电动发电机换挡成功后，所述传动控制单元控制所述双离合器中的第一离合器分离、第二离合器结合，判断所述发动机降挡成功。

17.如权利要求6所述的电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，当所述电动汽车保持在原地且所述发动机带动所述第一电动发电机进行发电时，如果所述电动汽车的当前挡位为D挡或P挡，传动控制单元控制所述发动机预挂1挡，并控制所述动力传动***中的第一同步器一三挡同步器向第一方向拨动，在所述电动汽车的制动踏板松开且电机控制器取消所述电动汽车原地发电以及所述传动控制单元控制第一离合器结合后，对所述第一电动发电机进行调速换挡控制，具体包括：

S61，所述电机控制器控制所述第一电动发电机和所述发动机同时进行发电扭矩卸载，并且发动机控制器控制所述发动机处于运行状态；

S62，在所述第一电动发电机和所述发动机的发电扭矩卸载完成后，所述传动控制单元控制第二离合器分离，所述电机控制器控制所述第一电动发电机进行扭矩加载以进行调速直至所述第一电动发电机的转速达到所述第一电动发电机的目标转速；

S63，在所述第一电动发电机的转速达到所述第一电动发电机的目标转速时，所述电机控制器控制所述第一电动发电机进行扭矩卸载直至所述第一电动发电机的扭矩卸载完成后，所述传动控制单元控制所述动力传动***中的二四挡同步器和电机动力轴同步器结合，判断所述第一电动发电机换挡成功。

18.一种基于电动汽车换挡的电动发电机的转速调节方法，其特征在于，所述调节方法包括：

在第一电动发电机处于空挡时，电机控制器计算所述第一电动发电机的目标换挡转速且控制所述第一电动发电机进行扭矩加载以进行调速，直至所述第一电动发电机的转速达到预设的电机转速范围；其中，

当所述电机控制器判断所述第一电动发电机需要进行升挡控制时，所述预设的电机转速范围大于所述第一电动发电机的目标换挡转速范围的上限值；

当所述电机控制器判断所述第一电动发电机需要进行降挡控制时，所述预设的电机转速范围小于所述第一电动发电机的目标换挡转速范围的下限值。

19.如权利要求18所述的基于电动汽车换挡的电动发电机的转速调节方法，其特征在于，所述电动汽车的动力传动***包括多个输出轴、电机动力轴、电机动力轴同步器、第一电动发电机和电机控制器，所述电机动力轴设置成可选择性地与所述输出轴中的一个联动，在所述电机动力轴与所述输出轴中的所述一个进行联动时，所述第一电动发电机将产生的动力通过所述输出轴的所述一个输出，所述电机动力轴同步器设置在所述电机动力轴上，所述电机动力轴设置成通过所述电机动力轴同步器的同步而选择性地与所述输出轴的其中一个联动，在所述电动汽车换挡时，所述转速调节方法还包括：

在所述第一电动发电机的第一次扭矩卸载完成后，所述传动控制单元根据所述电机控制器发送的电机调速请求控制所述动力传动***中的电机动力轴同步器断开；

在所述第一电动发电机的第二次扭矩卸载完成后，所述传动控制单元根据所述电机控制器发送的请求挡位控制所述电机动力轴同步器开始结合。