CN111114277B - 混合动力驱动***及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明混合动力驱动***及车辆，包括发动机，发动机通过第一、二、三离合器分别与第一、二、三输入轴相连；第一、二输入轴分别通过第一、二齿轮组连接于输出轴，第一、二电机分别与第三输入轴和输出轴相连；第一、二输入轴还分别通过第三、四齿轮组连接于输出轴，第一同步器能切断第一、三齿轮组中的至少一组对第一输入轴和输出轴的有效连接，第二同步器能切断第二、四齿轮组中的一组对第二输入轴和输出轴的有效连接，或者第三输入轴通过第三、四齿轮组连接于输出轴，第三同步器能切断第三、四齿轮组中的一组对第三输入轴和与输出轴的有效连接；第一、二、三、四齿轮组对应四种速比；结构简单，能实现发动机的四挡变速，提高车辆经济性。

Description

混合动力驱动***及车辆
技术领域
本发明属于动力技术领域，特别是涉及一种混合动力驱动***及车辆。
背景技术
混合动力***可以通过多种方式改进车辆经济性。例如，发动机可以在怠速、减速或制动期间关闭，采用纯电驱动模式行驶，以消除由于发动机阻力导致的效率损失。另外，通过再生制动产生或由电机在发动机运行期间发电存储在动力电池中的能量，可在纯电驱动模式下被利用，或在混合驱动模式下补充发动机的转矩或功率。
混合动力车辆能够结合至少两种不同的动力来进行驱动，目前大部分混合动力车辆都是采用油电混合动力***，该混合动力***包括从燃油得到动力的发动机和由电力驱动的电动机。为了最大程度上改善发动机的燃烧效率，很多汽车厂商开发的混合动力***都采用了双电机结构，即除驱动电机外，还增加了一个发电机。由于同时存在发动机、发电机和驱动电机，三者之间的连接和控制将直接影响混合动力车辆的性能。
现有的混合动力驱动***，包括发动机、动力电机、副电机、第一输入轴、第二输入轴、第一输出轴和第二输出轴，发动机通过双离合器将动力输出到混合动力汽车的车轮，第二输入轴同轴地套设在第一输入轴上，发动机设置成通过双离合器可选择性地接合第一输入轴和第二输入轴中的一个，第一输入轴和第二输入轴中的每个输入轴上设置有挡位主动齿轮，第一输出轴和第二输出轴与第一输入轴平行设置，第一输出轴和第二输出轴中的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，动力电机设置成与第一输入轴或第二输入轴联动，副电机与发动机相连并在发动机的带动下进行发电以实现给动力电池充电；虽然设置了两个电机，但动力电机仅用于驱动，并不用于发电，充电效率低，副电机需要额外的连接结构单独连接发动机，结构复杂且负载相对较高，不能有效地将混合动力驱动***保持在高效区间工作。
此外，现有的混合动力***很难同时解决低速和中低速发动机效率问题、电平衡问题以及发动机高速动力性问题。发动机很难工作在燃油经济区间，车辆经济性较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有方案车辆经济性较差的问题，提供一种混合动力驱动***及车辆。
为解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供一种混合动力驱动***，包括发动机、第一电机、第二电机、第一离合器、第二离合器、第三离合器、第一输入轴、第二输入轴、第三输入轴、输出轴、第一齿轮组、第二齿轮组、第三齿轮组和第四齿轮组，所述第一齿轮组、所述第二齿轮组、所述第三齿轮组和所述第四齿轮组对应四种速比；
所述发动机通过所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器分别与所述第一输入轴、所述第二输入轴和所述第三输入轴相连；
所述第一输入轴和所述第二输入轴分别通过所述第一齿轮组和所述第二齿轮组减速连接于所述输出轴；
所述第一电机和所述第二电机分别与所述第三输入轴和所述输出轴相连；
所述混合动力驱动***还包括第一同步器和第二同步器，所述第一输入轴和所述第二输入轴还分别通过所述第三齿轮组和所述第四齿轮组减速连接于所述输出轴；所述第一同步器将所述第一齿轮组和所述第三齿轮组中的一组有效连接于所述第一输入轴与所述输出轴之间，或者同时断开所述第一齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接及所述第三齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接；所述第二同步器将所述第二齿轮组和所述第四齿轮组中的一组有效连接于所述第二输入轴与所述输出轴之间，或者同时断开所述第二齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接；或者
所述混合动力驱动***还包括第三同步器，所述第三输入轴通过所述第三齿轮组和所述第四齿轮组减速连接于所述输出轴；所述第三同步器将所述第三齿轮组和所述第四齿轮组中的一组有效连接于所述第三输入轴与所述输出轴之间，或者同时断开所述第三齿轮组对所述第三输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第三输入轴和所述输出轴的连接。
另一方面，本发明实施例还提供一种车辆，其包括上述的混合动力驱动***。
本发明实施例的混合动力驱动***及车辆，设有第三同步器时通过控制第一离合器、第二离合器、第三同步器的接合或断开，以及设有第一同步器和第二同步器时通过控制第一离合器、第二离合器、第三离的接合或断开，发动机的动力能够选择性地通过第一齿轮组、第二齿轮组、第三齿轮组和第四齿轮组中的一个齿轮组传递动力至输出轴，从而使发动机能进行四种速比的输出，实现发动机的四挡变速；第一电机可用于发电或驱动，设有第三同步器时第一电机能够进行两种速比的输出，第二电机可用于发电或驱动，能够实现纯电驱动模式、串联驱动模式、并联驱动模式和发动机直接驱动模式，且其中多种驱动模式具有多个挡位，可以满足发动机的不同驱动力要求，尽可能地使发动机工作在具有较高燃油经济性的区间，第一电机、第二电机工作在具有较高经济性的区间，解决了低速、中速时发动机效率问题和电平衡问题以及高速时发动机动力性问题，***工作效率高，以此提高车辆经济性；该混合动力驱动***，结构简单、紧凑，使用的零部件数量较少，降低了混合动力驱动***的结构复杂程度，能量传递损失较少，提高了***效率。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的混合动力驱动***的结构简图一；
图2为本发明第一实施例提供的混合动力驱动***的结构简图二；
图3为本发明第二实施例提供的混合动力驱动***的结构简图一；
图4为本发明第二实施例提供的混合动力驱动***的结构简图二；
图5为本发明第三实施例提供的混合动力驱动***的结构简图一；
图6为本发明第三实施例提供的混合动力驱动***的结构简图二；
图7为本发明第四实施例提供的混合动力驱动***的结构简图一；
图8为本发明第四实施例提供的混合动力驱动***的结构简图二；
图9为图3所示的混合动力驱动***在第一纯电动驱动模式下的动力传递路线图一；
图10为图3所示的混合动力驱动***在第一纯电动驱动模式下的动力传递路线图二；
图11为图3所示的混合动力驱动***在第二纯电动驱动模式下的动力传递路线图；
图12为图3所示的混合动力驱动***在第三纯电动驱动模式下的动力传递路线图一；
图13为图3所示的混合动力驱动***在第三纯电动驱动模式下的动力传递路线图二；
图14为图3所示的混合动力驱动***在串联驱动模式下的动力传递路线图；
图15为图3所示的混合动力驱动***在第一并联驱动模式下的动力传递路线图；
图16为图3所示的混合动力驱动***在第二并联驱动模式下的动力传递路线图；
图17为图3所示的混合动力驱动***在第三并联驱动模式下的动力传递路线图一；
图18为图3所示的混合动力驱动***在第三并联驱动模式下的动力传递路线图二；
图19为图3所示的混合动力驱动***在第一发动机直接驱动模式下的动力传递路线图；
图20为图3所示的混合动力驱动***在第二发动机直接驱动模式下的动力传递路线图；
图21为图3所示的混合动力驱动***在第三发动机直接驱动模式下的动力传递路线图一；
图22为图3所示的混合动力驱动***在第三发动机直接驱动模式下的动力传递路线图二；
图23为图3所示的混合动力驱动***在第四发动机直接驱动模式下的动力传递路线图；
图24为图3所示的混合动力驱动***在第五发动机直接驱动模式下的动力传递路线图；
图25为图3所示的混合动力驱动***在第六发动机直接驱动模式下的动力传递路线图一；
图26为图3所示的混合动力驱动***在第六发动机直接驱动模式下的动力传递路线图二；
图27为本发明实施例提供的车辆的结构简图。
说明书中的附图标记如下：
1、发动机；2、第一电机；3、第二电机；4、第一离合器；5、第二离合器；6、第三离合器；7、第四离合器；8、第五离合器；9、第一同步器；10、第二同步器；11、第三同步器；12、第一输入轴；13、第二输入轴；14、第三输入轴；
15、第一平行轴齿轮组；151、第五主动齿轮；152、第五从动齿轮；
16、第一行星齿轮机构；
17、第二平行轴齿轮组；171、第六主动齿轮；182、第六从动齿轮；
18、第二行星齿轮机构；19、输出轴；
20、第一齿轮组；201、第一主动齿轮；202、第一从动齿轮；
21、第二齿轮组；211、第二主动齿轮；212、第二从动齿轮；
22、第三齿轮组；221、第三主动齿轮；222、第三从动齿轮；
23、第四齿轮组；231、第四主动齿轮；232、第四从动齿轮；
24、主减速器；25、差速器；26、车轮；
100、车辆；200、混合动力驱动***。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
第一实施例
请参阅图1至图4，本发明第一实施例提供的一种混合动力驱动***，包括发动机1、第一电机2、第二电机3、第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6、第一输入轴12、第二输入轴13、第三输入轴14、输出轴19、第一齿轮组20、第二齿轮组21、第三齿轮组22和第四齿轮组23，第一齿轮组20、第二齿轮组21、第三齿轮组22和第四齿轮组23对应四种速比；
发动机1通过第一离合器4、第二离合器5和第三离合器6分别与第一输入轴12、第二输入轴13和第三输入轴14相连；
第一输入轴12和第二输入轴13分别通过第一齿轮组20和第二齿轮组21减速连接于输出轴19；
第一电机2和第二电机3分别与第三输入轴14和输出轴19相连。
混合动力驱动***还包括第三同步器11，第三输入轴14通过第三齿轮组22和第四齿轮组23减速连接于输出轴19；第三同步器11将第三齿轮组22和第四齿轮组23中的一组有效连接于第三输入轴14与输出轴19之间，或者同时断开第三齿轮组22对第三输入轴14和输出轴19的连接及第四齿轮组23对第三输入轴14和输出轴19的连接。
本申请中，有效连接是指能够实现动力传递的连接。
本申请中，减速连接，均使指使得转速降低的连接方式；如“第一输入轴12通过第一齿轮组20减速连接于输出轴19”时，指动力从第一输入轴12传向输出轴19时，经过第一齿轮组20传动后，使得输出轴19的转速小于第一输入轴12的转速，具体可通过第一输入轴12的动力先后经过第一齿轮组20的小齿轮和大齿轮，再传递到输出轴19实现。
通过控制第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6的接合或断开及第三同步器11的接合或断开，发动机1的动力能够选择性地通过第一齿轮组20、第二齿轮组21、第三齿轮组22和第四齿轮组23中的一个齿轮组传递动力至输出轴19，从而使发动机1能进行四种速比的输出，实现发动机1的四挡变速；第一电机2可用于发电或驱动，通过切换第三同步器11，第一电机2能够进行两种速比的输出，实现第一电机2的两挡变速，第二电机3可用于发电或驱动，能够实现纯电驱动模式、串联驱动模式、并联驱动模式和发动机直接驱动模式，且其中多种驱动模式具有多个挡位，可以满足发动机1的不同驱动力要求，尽可能地使发动机1工作在具有较高燃油经济性的区间，第一电机2、第二电机3工作在具有较高经济性的区间，解决了低速、中速时发动机1效率问题和电平衡问题以及高速时发动机1动力性问题，***工作效率高，以此提高车辆经济性；该混合动力驱动***，结构简单、紧凑，使用的零部件数量较少，降低了混合动力驱动***的结构复杂程度，能量传递损失较少，提高了***效率。
此外，请参阅图1至图4，该混合动力驱动***还包括主减速器24和差速器25，主减速器24连接在输出轴19的输出端，差速器25连接于主减速器24与车轮26之间，以此将输出轴19的动力通过主减速器24和差速器25传递至车轮26，驱动车辆行驶。当然，输出轴19与主减速器24之间还可设置用于传递动力的输出构件。
优选地，第三同步器11设于第三输入轴14(请参阅图2)或输出轴19(请参阅图1)，结构简单、紧凑，第三同步器11设于输出轴19上更有利于减小***负载。
优选地，第三输入轴14通过第一平行轴齿轮组或第一行星齿轮机构增速连接第一电机2，有利于提高发动机1驱第一电机2发电的效率。第一实施例中第三输入轴14通过第一平行轴齿轮组或第一行星齿轮机构增速连接第一电机2的结构与第二实施例相同，可参阅图5至图8，此处不再单独附图。本申请中增速连接，是指使得转速增加的连接方式。
具体地，第一平行轴齿轮组可包括设于第三输入轴14上的第五主动齿轮和设于第一电机2的曲轴上的第五从动齿轮。
优选地，第二电机3通过第二平行轴齿轮组或第二行星齿轮机构减速连接输出轴19。
具体地，第二平行轴齿轮组17可包括设于第二电机3的曲轴上的第六主动齿轮和设于输出轴19上的第六从动齿轮。
第一实施例中第二电机3通过第二平行轴齿轮组或第二行星齿轮机构减速连接输出轴19的相关结构与第五实施例相同，可参阅图7和图8，此处不再单独附图。
优选地，请参阅图1，第一齿轮组20包括设于第一输入轴12上的第一主动齿轮201和设于输出轴19上的第一从动齿轮202，第一主动齿轮201与第一从动齿轮202啮合；
第二齿轮组21包括设于第二输入轴13上的第二主动齿轮211和设于输出轴19上的第二从动齿轮212，第二主动齿轮211与第二从动齿轮212啮合；
第三齿轮组22包括第三主动齿轮221和设于输出轴19上的第三从动齿轮222，第三主动齿轮221与第三从动齿轮222啮合；
第四齿轮组23包括第四主动齿轮231和设于输出轴19上的第四从动齿轮232，第四主动齿轮231与第四从动齿轮232啮合；
第三主动齿轮221和第四主动齿轮231均设于第三输入轴14上；简化了动力输出路径，结构更为简单、紧凑，有利于减少能量传递损失及混合动力驱动***的小型化。
更优选地，第三主动齿轮221和第四主动齿轮231均可转动地设于第三输入轴14上，第三同步器11设于第三输入轴14并能选择性的连接第三主动齿轮221或第四主动齿轮231(请参阅图2)；或者第三从动齿轮222和第四从动齿轮232均可转动地设于输出轴19上，第三同步器11设于输出轴19并能选择性的连接第三从动齿轮222或第四从动齿轮232(请参阅图1)。
优选地，请参阅图1，第一离合器4、第二离合器5和第三离合器6为集成式三离合器，第一输入轴12和第二输入轴13均为空心轴，第一输入轴12可转动地设于第二输入轴13的轴孔内，第三输入轴14可转动地设于第一输入轴12的轴孔内；结构简单、紧凑，有利于混合动力驱动***的小型化，尽量减少能量传递损失。
更优选地，第一离合器4、第二离合器5和第三离合器6同轴固设；第三离合器6嵌于第一离合器4和第二离合器5内(请参阅图1)，或者第一离合器4和第三离合器6嵌于第二离合器5内(未图示)。实现第一离合器4、第二离合器5和第三离合器6的集成，输入轴中位于最中心的第三输入轴14对应的第三离合器6设于集成式三离合器的内层，输入轴中位于最外层的第二输入轴13对应的第二离合器5设于集成式三离合器中的外层，输入轴中居中的第一输入轴12对应的第一离合器4设于集成式三离合器中的内层或外层，结构简单、紧凑，有利于集成式三离合器的小型化，还可适用于较短的输入轴(较第一离合器4、第二离合器5和第三离合器6排成一行设置时)，有利于减小负载。
更优选地，第一离合器4的从动部分较主动部分更靠近第一电机2的轴线，第二离合器5的从动部分较主动部分更靠近第一电机2的轴线，第二离合器5的从动部分较主动部分更靠近第一电机2的轴线，有利于减小第一输入轴12、第二输入轴13和第三输入轴14的尺寸，从而减小负载。
第一实施例提供的混合动力驱动***具有以下多种驱动模式：3个纯电驱动模式(第一纯电驱动模式、第二纯电驱动模式和第三纯电驱动模式)、串联驱动模式、3个并联驱动模式(第一并联驱动模式、第二并联驱动模式和第三并联驱动模式)、6个发动机直接驱动模式(第一发动机直接驱动模式、第二发动机直接驱动模式、第三发动机直接驱动模式、第四发动机直接驱动模式、第五发动机直接驱动模式和第六发动机直接驱动模式)。各个驱动模式下的操作逻辑如表1所示；第三齿轮组22和第四齿轮组23在表1中还分别用GS3和GS4表示。
表1各驱动模式下的操作逻辑表(第一实施例)
Figure BDA0001848793170000061
Figure BDA0001848793170000071
以下，结合图1和图2，详细说明各个驱动模式下的动力传递路线。
请参阅图1，当第三同步器11设于输出轴19上时，从第三输入轴14到输出轴19的动力路线为：第三输入轴14－〉第三齿轮组22或第四齿轮组23－〉第三同步器11－〉输出轴19；
请参阅图2，当第三同步器11设于第三输入轴14时，从第三输入轴14到输出轴19的动力路线为：第三输入轴14－〉第三同步器11－〉第三齿轮组22或第四齿轮组23－〉输出轴19；
为简化下述各模式的动力传递路线的表述，动力传递路线表述中均省略同步器。
(1)第一纯电驱动模式
断开第一离合器4、第二离合器5和第三离合器6，第三同步器11将第三齿轮组22和第四齿轮组23中的一组有效连接于第三输入轴14与输出轴19之间，发动机1不工作，第一电机2驱动，第二电机3不工作，以建立第一纯电驱动模式；
该驱动模式下的动力传递路线为：第一电机2－〉第三输入轴14－〉第三齿轮组22或第四齿轮组23－〉输出轴19输出；
该驱动模式下的动力传递路线类似于图9-10，此方案不再单独图示。
在第一纯电驱动模式下：混合动力驱动***利用第一电机2驱动车轮26，同时发动机1和第二电机3不工作，通过切换第三同步器11，实现第一电机2的两挡速比输出。
(2)第二纯电驱动模式
断开第一离合器4、第二离合器5和第三离合器6，第三同步器11同时断开第三齿轮组22对第三输入轴14和输出轴19的连接及第四齿轮组23对第三输入轴14和输出轴19的连接，发动机1不工作，第一电机2不工作，第二电机3驱动，以建立第二纯电驱动模式；
该驱动模式下的动力传递路线为：第二电机3－〉输出轴19输出；
该驱动模式下的动力传递路线类似于图11，此方案不再单独图示。
在第二纯电驱动模式下：混合动力驱动***利用第二电机3驱动车轮26，同时发动机1和第一电机2不工作，实现第二电机3的单挡速比输出。
(3)第三纯电驱动模式
断开第一离合器4、第二离合器5和第三离合器6，第三同步器11将第三齿轮组22和第四齿轮组23中的一组有效连接于第三输入轴14与输出轴19之间，发动机1不工作，第一电机2驱动，第二电机3驱动，以建立第三纯电驱动模式；
该驱动模式下的动力传递路线类似于图12-13，此方案不再单独图示。
在第三纯电驱动模式下：混合动力驱动***利用第一电机2驱动和第二电机3共同驱动车轮26，同时发动机1不工作，通过切换第三同步器11实现第一电机2的两挡速比输出，第二电机3以单挡速比输出。
(4)串联驱动模式
断开第一离合器4和第二离合器5，接合第三离合器6，第三同步器11同时断开第三齿轮组22对第三输入轴14和输出轴19的连接及第四齿轮组23对第三输入轴14和输出轴19的连接，发动机1驱动，第一电机2发电，第二电机3驱动，以建立串联驱动模式；
该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第三离合器6－〉第三输入轴14－〉第一电机2；
动力传递路线2为：第二电机3－〉输出轴19输出；
该驱动模式下的动力传递路线类似于图14，此方案不再单独图示。
在串联驱动模式下，混合动力驱动***利用第二电机3驱动车轮26，同时发动机1驱动第一电机2发电。
(5)第一并联驱动模式
接合第一离合器4，断开第二离合器5和第三离合器6，第三同步器11同时断开第三齿轮组22对第三输入轴14和输出轴19的连接及第四齿轮组23对第三输入轴14和输出轴19的连接，发动机1驱动，第一电机2不工作，第二电机3驱动，以建立第一并联驱动模式；
该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第一离合器4－〉第一输入轴12－〉第一齿轮组20－〉输出轴19输出；
动力传递路线2为：第二电机3－〉输出轴19输出；
该驱动模式下的动力传递路线类似于图15，此方案不再单独图示。
(6)第二并联驱动模式
接合第二离合器5，断开第一离合器4和第三离合器6，第三同步器11同时断开第三齿轮组22对第三输入轴14和输出轴19的连接及第四齿轮组23对第三输入轴14和输出轴19的连接，发动机1驱动，第一电机2不工作，第二电机3驱动，以建立第二并联驱动模式；
该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第二离合器5－〉第二输入轴13－〉第二齿轮组21－〉输出轴19输出；
动力传递路线2为：第二电机3－〉输出轴19输出；
该驱动模式下的动力传递路线类似于图16，此方案不再单独图示。
(7)第三并联驱动模式
接合第三离合器6，断开第一离合器4和第二离合器5，第三同步器11将第三齿轮组22和第四齿轮组23中的一组有效连接于第三输入轴14与输出轴19之间，发动机1驱动，第一电机2和第二电机3中的至少一个驱动，以建立第三并联驱动模式；
该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第三离合器6－〉第三输入轴14－〉第三齿轮组22或第四齿轮组23－〉输出轴19输出；
动力传递路线2为：第一电机2－〉第三输入轴14－〉第三齿轮组22或第四齿轮组23－〉输出轴19输出；
动力传递路线3为：第二电机3－〉输出轴19输出；
其中，动力传递路线1、2第三输入轴14与输出轴19之间有效连接的齿轮组相同(即均为第三齿轮组22或均为第四齿轮组23)，动力传递路线2、3至少存在一个；
该驱动模式下的动力传递路线类似于图17-18，此方案不再单独图示。
在第一并联驱动模式、第二并联驱动模式和第三并联驱动模式下：混合动力驱动***利用发动机1，及第一电机2和第二电机3中的至少一个共同驱动，通过切换第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6、第三同步器11，实现发动机1的四挡速比输出和第一电机2的两挡速比输出，第二电机3的单挡速比输出。
(8)第一发动机直接驱动模式(电机空载)
接合第一离合器4，断开第二离合器5和第三离合器6，第三同步器11同时断开第三齿轮组22对第三输入轴14和输出轴19的连接及第四齿轮组23对第三输入轴14和输出轴19的连接，发动机1驱动，第一电机2和第二电机3不工作，以建立第一发动机直接驱动模式；
该驱动模式下的动力传递路线为：发动机1－〉第一离合器4－〉第一输入轴12－〉第一齿轮组20－〉输出轴19输出；
该驱动模式下的动力传递路线类似于图19，此方案不再单独图示。
(9)第二发动机直接驱动模式(电机空载)
接合第二离合器5，断开第一离合器4和第三离合器6，第三同步器11同时断开第三齿轮组22对第三输入轴14和输出轴19的连接及第四齿轮组23对第三输入轴14和输出轴19的连接，发动机1驱动，第一电机2和第二电机3不工作，以建立第二发动机直接驱动模式；
该驱动模式下的动力传递路线为：发动机1－〉第二离合器5－〉第二输入轴13－〉第二齿轮组21－〉输出轴19输出；
该驱动模式下的动力传递路线类似于图20，此方案不再单独图示。
(10)第三发动机直接驱动模式(电机空载)
接合第三离合器6，断开第一离合器4和第二离合器5，第三同步器11将第三齿轮组22和第四齿轮组23中的一组有效连接于第三输入轴14与输出轴19之间，发动机1驱动，第一电机2和第二电机3不工作，以建立第三发动机直接驱动模式；
该驱动模式下的动力传递路线为：发动机1－〉第三离合器6－〉第三输入轴14－〉第三齿轮组22或第四齿轮组23－〉输出轴19输出。
该驱动模式下的动力传递路线类似于图21-22，此方案不再单独图示。
在第一发动机直接驱动模式、第二发动机直接驱动模式和第三发动机直接驱动模式下：混合动力驱动***利用发动机1驱动，同时第一电机2和第二电机3不工作，通过切换第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6、第三同步器11，实现发动机1的四挡速比输出。
(11)第四发动机直接驱动模式(电机发电)
接合第一离合器4，断开第二离合器5和第三离合器6，第三同步器11同时断开第三齿轮组22对第三输入轴14和输出轴19的连接及第四齿轮组23对第三输入轴14和输出轴19的连接，发动机1驱动，第一电机2不工作，第二电机3发电，以建立第四发动机直接驱动模式；
该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第一离合器4－〉第一输入轴12－〉第一齿轮组20－〉输出轴19输出；
动力传递路线2为：发动机1－〉第一离合器4－〉第一输入轴12－〉第一齿轮组20－〉输出轴19－〉第二电机3；
该驱动模式下的动力传递路线类似于图23，此方案不再单独图示。
(12)第五发动机直接驱动模式(电机发电)
接合第二离合器5，断开第一离合器4和第三离合器6，第三同步器11同时断开第三齿轮组22对第三输入轴14和输出轴19的连接及第四齿轮组23对第三输入轴14和输出轴19的连接，发动机1驱动，第一电机2不工作，第二电机3发电，以建立第五发动机直接驱动模式；
该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第二离合器5－〉第二输入轴13－〉第二齿轮组21－〉输出轴19输出；
动力传递路线2为：发动机1－〉第二离合器5－〉第二输入轴13－〉第二齿轮组21－〉输出轴19－〉第二电机3；
该驱动模式下的动力传递路线类似于图24，此方案不再单独图示。
(13)第六发动机直接驱动模式(电机发电)
接合第三离合器6，断开第一离合器4和第二离合器5，第三同步器11将第三齿轮组22和第四齿轮组23中的一组有效连接于第三输入轴14与输出轴19之间，发动机1驱动，第一电机2和第二电机3中的至少一个发电，以建立第六发动机直接驱动模式；
该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第三离合器6－〉第三输入轴14－〉第三齿轮组22或第四齿轮组23－〉输出轴19输出；
动力传递路线2为：发动机1－〉第三离合器6－〉第三输入轴14－〉第一电机2；
动力传递路线3为：发动机1－〉第三离合器6－〉第三输入轴14－〉第三齿轮组22或第四齿轮组23－〉输出轴19－〉第二电机3；
其中，动力传递路线2、3至少存在一个；
该驱动模式下的动力传递路线类似于图25-26，此方案不再单独图示。
在第四发动机直接驱动模式、第五发动机直接驱动模式和第六发动机直接驱动模式下：混合动力驱动***利用发动机1驱动，同时发动机1驱动第一电机2和第二电机3中的至少一个为电池发电，通过切换第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6、第三同步器11，实现发动机1的四挡速比输出；为减小***负载，当第一离合器4或第二离合器5接合时，利用第二电机3发电；当第三离合器6接合时，为提高发电效率，优选减速制动时才利用第二电机3发电。
第二实施例
请参阅图3，第二实施例在第一实施例的基础上增设了第四离合器7，第一电机2通过第四离合器7与第三输入轴14相连，能够在无需第一电机2驱动或发电时，将第一电机2与第三输入轴14断开，减小发动机1通过第三输入轴14输出动力时的负载。第二实施例的其它结构与第一实施例相同，此处不再赘述。
需要第一电机2驱动或发电时，接合第四离合器7，即可实现第一电机2接入驱动线路、发电线路；无需第一电机2驱动或发电时，断开第四离合器7即可实现第一电机2与驱动线路、发电线路的断开，减小负载，提高车辆经济性。
若第四离合器7接合：从第三输入轴14到第一电机2的动力传递路线为：第三输入轴14－〉第四离合器7－〉第一电机2；从第一电机2到第三输入轴14的动力传递路线为：第一电机2－〉第四离合器7－〉第三输入轴14。
当设有第一平行轴齿轮组时，第四离合器7可设于第一电机2与第一平行轴齿轮组之间或者第一平行轴齿轮组与第三输入轴14之间；
当设有第一行星齿轮机构时，可不设置第四离合器7，以简化结构和控制。
第二实施例提供的混合动力驱动***具有以下多种驱动模式：
3个纯电驱动模式：第一纯电驱动模式(请参阅图9-10)、第二纯电驱动模式(请参阅图11)和第三纯电驱动模式(请参阅图12-13)；
串联驱动模式(请参阅图14)；
3个并联驱动模式：第一并联驱动模式(请参阅图15)、第二并联驱动模式(请参阅图16)和第三并联驱动模式(请参阅图17-18)；
6个发动机直接驱动模式：第一发动机直接驱动模式(请参阅图19)、第二发动机直接驱动模式(请参阅图20)、第三发动机直接驱动模式(请参阅图21-22)、第四发动机直接驱动模式(请参阅图23)、第五发动机直接驱动模式(请参阅图24)和第六发动机直接驱动模式(请参阅图25-26)。其中，各个驱动模式下的操作逻辑如表2所示，第三齿轮组22和第四齿轮组23在表2中还分别用GS3和GS4表示，第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6、第四离合器7、第三同步器11、第一齿轮组20、第二齿轮组21、第三齿轮组22和第四齿轮组23在图9-26中还分别用C1、C2、C3、C4、S3、GS1、GS2、GS3和GS4表示。
表2各驱动模式下的操作逻辑表(第二实施例)
Figure BDA0001848793170000111
Figure BDA0001848793170000121
结合表1、表2可知，第二实施例的各驱动模式与第一实施例的相应驱动模式中，第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6、发动机1、第一电机2和第二电机3的工作状态基本相同；区别仅在于：
第二实施例增加了第四离合器7的工作状态控制；以及为减小***负载，第二实施例在第三并联驱动模式下优选仅由第二电机3驱动，第一电机2不工作，在第六发动机直接驱动模式下仅由第二电机3发电，第一电机2不工作；
其它与第一实施例的工作状态控制、动力传递路线相同的部分，第二实施例不再赘述。
第三实施例
请参阅图4，第三实施例在第一实施例基础上增设了第五离合器8，第二电机3通过第五离合器8与输出轴19相连，在不需要第二电机3驱动或发电时通够通过第五离合器8或第五同步器断开第二电机3与输出轴19的连接，从而减小***负载。第三实施例的其它结构与第一实施例相同，此处不再赘述。
需要第二电机3驱动或发电时，接合第五离合器8，即可实现第二电机3接入驱动线路、发电线路；无需第二电机3驱动或发电时，断开第五离合器8即可实现第二电机3与驱动线路、发电线路的断开，减小负载，提高车辆经济性。
若第五离合器8接合：从输出轴19到第二电机3的动力传递路线为：输出轴19－〉第五离合器8－〉第二电机3；从第二电机3到输出轴19的动力传递路线为：第二电机3－〉第五离合器8－〉输出轴19。
当设有第二平行轴齿轮组时，第五离合器8可设于第二电机3与第二平行轴齿轮组之间或者第二平行轴齿轮组与输出轴19之间；
当设有第二行星齿轮机构时，可不设置第五离合器8，以简化结构和控制。
第三实施例提供的混合动力驱动***具有与第一实施例相同的驱动模式，此处不再赘述。
各个驱动模式下的操作逻辑如表3所示，第三齿轮组22和第四齿轮组23在表3中还分别用GS3和GS4表示。
表3各驱动模式下的操作逻辑表(第三实施例)
Figure BDA0001848793170000122
Figure BDA0001848793170000131
结合表1、表3可知，第三实施例的各驱动模式与第一实施例的相应驱动模式中，第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6、发动机1、第一电机2和第二电机3的工作状态基本相同；区别仅在于：
第三实施例增加了第五离合器8的工作状态控制；以及为减小***负载，第三实施例在第三并联驱动模式下优选仅由第一电机2驱动，第二电机3不工作；
其它与第一实施例的工作状态控制、动力传递路线相同的部分，第三实施例不再赘述。
第四实施例
第四实施例在第二实施例基础上增设了第五离合器，第二电机3通过第五离合器与输出轴19相连，在不需要第二电机3驱动或发电时通够通过第五离合器或第五同步器断开第二电机3与输出轴19的连接，从而减小***负载。第四实施例的其它结构与第二实施例相同，此处不再赘述。
需要第二电机3驱动或发电时，接合第五离合器，即可实现第二电机3接入驱动线路、发电线路；无需第二电机3驱动或发电时，断开第五离合器即可实现第二电机3与驱动线路、发电线路的断开，减小负载，提高车辆经济性。
若第五离合器接合：从输出轴19到第二电机3的动力传递路线为：输出轴19－〉第五离合器－〉第二电机3；从第二电机3到输出轴19的动力传递路线为：第二电机3－〉第五离合器－〉输出轴19。
当设有第二平行轴齿轮组17时，第五离合器可设于第二电机3与第二平行轴齿轮组17之间或者第二平行轴齿轮组17与输出轴19之间；
当设有第二行星齿轮机构18时，可不设置第五离合器，以简化结构和控制。
第四实施例提供的混合动力驱动***具有与第二实施例相同的驱动模式，此处不再赘述。
第四实施例的各驱动模式与第二实施例的相应驱动模式中，第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6、发动机1、第一电机2和第二电机3的工作状态基本相同；区别仅在于：
第四实施例增加了第五离合器的工作状态控制；第四实施例在第三并联驱动模式下可由第一电机2和第二电机3中的一个驱动，第一电机2和第二电机3中的另一个不工作，在第六发动机直接驱动模式下可由第一电机2和第二电机3中的一个发电，第一电机2和第二电机3中的另一个不工作；
其它与第二实施例的工作状态控制、动力传递路线相同的部分，第四实施例不再赘述。
第五实施例
请参阅图5至图8，本发明第五实施例提供的一种混合动力驱动***，包括发动机1、第一电机2、第二电机3、第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6、第一输入轴12、第二输入轴13、第三输入轴14、输出轴19、第一齿轮组20、第二齿轮组21、第三齿轮组22和第四齿轮组23，第一齿轮组20、第二齿轮组21、第三齿轮组22和第四齿轮组23对应四种速比；
发动机1通过第一离合器4、第二离合器5和第三离合器6分别与第一输入轴12、第二输入轴13和第三输入轴14相连；
第一输入轴12和第二输入轴13分别通过第一齿轮组20和第二齿轮组21减速连接于输出轴19；
第一电机2和第二电机3分别与第三输入轴14和输出轴19相连；
混合动力驱动***还包括第一同步器9和第二同步器10，第一输入轴12和第二输入轴13还分别通过第三齿轮组22和第四齿轮组23减速连接于输出轴19；第一同步器9将第一齿轮组20和第三齿轮组22中的一组有效连接于第一输入轴12与输出轴19之间，或者同时断开第一齿轮组20对第一输入轴12和输出轴19的连接及第三齿轮组22对第一输入轴12和输出轴19的连接；第二同步器10将第二齿轮组21和第四齿轮组23中的一组有效连接于第二输入轴13与输出轴19之间，或者同时断开第二齿轮组21对第二输入轴13和输出轴19的连接及第四齿轮组23对第二输入轴13和输出轴19的连接。
通过控制第一离合器4、第二离合器5的接合或断开及第一同步器9、第二同步器10的接合或断开，发动机1的动力能够选择性地通过第一齿轮组20、第二齿轮组21、第三齿轮组22和第四齿轮组23中的一个齿轮组传递动力至输出轴19，从而使发动机1能进行四种速比的输出，实现发动机1的四挡变速；通过控制第三离合器6的接合或断开，可使第一电机2用于发电或将第一电机2与发动机1断开，第二电机3可用于发电或驱动，能够实现纯电驱动模式、串联驱动模式、并联驱动模式和发动机直接驱动模式，且其中多种驱动模式具有多个挡位，可以满足发动机1的不同驱动力要求，尽可能地使发动机1工作在具有较高燃油经济性的区间，第一电机2、第二电机3工作在具有较高经济性的区间，解决了低速、中速时发动机1效率问题和电平衡问题以及高速时发动机1动力性问题，***工作效率高，以此提高车辆经济性；该混合动力驱动***，结构简单、紧凑，使用的零部件数量较少，降低了混合动力驱动***的结构复杂程度，能量传递损失较少，提高了***效率。
此外，请参阅图5至图6，该混合动力驱动***还包括主减速器24和差速器25，主减速器24连接在输出轴19的输出端，差速器25连接于主减速器24与车轮26之间，以此将输出轴19的动力通过主减速器24和差速器25传递至车轮26，驱动车辆行驶。当然，输出轴19与主减速器24之间还可设置用于传递动力的输出构件。
优选地，第一同步器9设于第一输入轴12(未图示)或输出轴19(请参阅图5)，第二同步器10设于第二输入轴13(未图示)或输出轴19(请参阅图5)；结构简单、紧凑，第一同步器9、第二同步器10设于输出轴19上更有利于减小***负载。
优选地，第三输入轴14通过第一平行轴齿轮组15(请参阅图6和图8)或第一行星齿轮机构16(请参阅图5和图7)增速连接第一电机2，有利于提高发动机1驱第一电机2发电的效率。第一实施例中第三输入轴14通过第一平行轴齿轮组15或第一行星齿轮机构16增速连接第一电机2的结构与第二实施例相同，可参阅图5至图8，此处不再单独附图。
具体地，请参阅图6和图8，第一平行轴齿轮组15可包括设于第三输入轴14上的第五主动齿轮151和设于第一电机2的曲轴上的第五从动齿轮152。
优选地，第二电机3通过第二平行轴齿轮组17(请参阅图8)或第二行星齿轮机构18(请参阅图7)减速连接输出轴19，以此实现减速增流。
具体地，请参阅图8，第二平行轴齿轮组17可包括设于第二电机3的曲轴上的第六主动齿轮171和设于输出轴19上的第六从动齿轮182。
优选地，请参阅图5，第一齿轮组20包括设于第一输入轴12上的第一主动齿轮201和设于输出轴19上的第一从动齿轮202，第一主动齿轮201与第一从动齿轮202啮合；
第二齿轮组21包括设于第二输入轴13上的第二主动齿轮211和设于输出轴19上的第二从动齿轮212，
第二主动齿轮211与第二从动齿轮212啮合；
第三齿轮组22包括第三主动齿轮221和设于输出轴19上的第三从动齿轮222，第三主动齿轮221与第三从动齿轮222啮合；
第四齿轮组23包括第四主动齿轮231和设于输出轴19上的第四从动齿轮232，第四主动齿轮231与第四从动齿轮232啮合；
第三主动齿轮221和第四主动齿轮231分别设于第一输入轴12和第二输入轴13上；简化了动力输出路径，结构更为简单、紧凑，有利于减少能量传递损失及混合动力驱动***的小型化。
更优选地，第一主动齿轮201和第三主动齿轮221均可转动地设于第一输入轴12上，第一同步器9设于第一输入轴12并能选择性的连接第一主动齿轮201或第三主动齿轮221(未图示)；或者第一从动齿轮202和第三从动齿轮222均可转动地设于输出轴19上，第一同步器9设于输出轴19并能选择性的连接第一从动齿轮202或第三从动齿轮222(请参阅图5)；
第二主动齿轮211和第四主动齿轮231均可转动地设于第二输入轴13上，第二同步器10设于第二输入轴13并能选择性的连接第二主动齿轮211或第四主动齿轮231(未图示)；或者第二从动齿轮212和第四从动齿轮232均可转动地设于输出轴19上，第二同步器10设于输出轴19并能选择性的连接第二从动齿轮212或第四从动齿轮232(请参阅图5)。
优选地，请参阅图5，第一离合器4、第二离合器5和第三离合器6为集成式三离合器，第一输入轴12和第二输入轴13均为空心轴，第一输入轴12可转动地设于第二输入轴13的轴孔内，第三输入轴14可转动地设于第一输入轴12的轴孔内；结构简单、紧凑，有利于混合动力驱动***的小型化，尽量减少能量传递损失。
更优选地，第一离合器4、第二离合器5和第三离合器6同轴固设；第三离合器6嵌于第一离合器4和第二离合器5内(请参阅图5)，或者第一离合器4和第三离合器6嵌于第二离合器5内(未图示)。实现第一离合器4、第二离合器5和第三离合器6的集成，输入轴中位于最中心的第三输入轴14对应的第三离合器6设于集成式三离合器的内层，输入轴中位于最外层的第二输入轴13对应的第二离合器5设于集成式三离合器中的外层，输入轴中居中的第一输入轴12对应的第一离合器4设于集成式三离合器中的内层或外层，结构简单、紧凑，有利于集成式三离合器的小型化，还可适用于较短的输入轴(较第一离合器4、第二离合器5和第三离合器6排成一行设置时)，有利于减小负载。
更优选地，请参阅图5，第一离合器4的从动部分较主动部分更靠近第一电机2的轴线，第二离合器5的从动部分较主动部分更靠近第一电机2的轴线，第二离合器5的从动部分较主动部分更靠近第一电机2的轴线，有利于减小第一输入轴12、第二输入轴13和第三输入轴14的尺寸，从而减小负载。
第五实施例提供的混合动力驱动***具有以下多种驱动模式：纯电驱动模式、串联驱动模式、2个并联驱动模式(第一并联驱动模式和第二并联驱动模式)、4个发动机直接驱动模式(第一发动机直接驱动模式、第二发动机直接驱动模式、第三发动机直接驱动模式和第四发动机直接驱动模式)。各个驱动模式下的操作逻辑如表4所示；第一齿轮组20、第二齿轮组21、第三齿轮组22和第四齿轮组23在表4中还分别用GS1、GS2、GS3和GS4表示。
表4各驱动模式下的操作逻辑表(第五实施例)
Figure BDA0001848793170000161
Figure BDA0001848793170000171
以下，结合图5，详细说明各个驱动模式下的动力传递路线。
请参阅图5，当第一同步器9设于输出轴19上时，从第一输入轴12到输出轴19的动力路线为：第一输入轴12－〉第一齿轮组20或第三齿轮组22－〉第一同步器9－〉输出轴19；
未图示地，当第一同步器9设于第一输入轴12时，从第一输入轴12到输出轴19的动力路线为：第一输入轴12－〉第一同步器9－〉第一齿轮组20或第三齿轮组22－〉输出轴19；
请参阅图5，当第二同步器10设于输出轴19上时，从第二输入轴13到输出轴19的动力路线为：第二输入轴13－〉第二齿轮组21或第四齿轮组23－〉第二同步器10－〉输出轴19；
未图示地，当第二同步器10设于第二输入轴13时，从第二输入轴13到输出轴19的动力路线为：第二输入轴13－〉第二同步器10－〉第二齿轮组21或第四齿轮组23－〉输出轴19；
为简化下述各模式的动力传递路线的表述，动力传递路线表述中均省略同步器。
(1)纯电驱动模式
断开第一离合器4、第二离合器5和第三离合器6，第一同步器9同时断开第一齿轮组20对第一输入轴12和输出轴19的连接及第三齿轮组22对第一输入轴12和输出轴19的连接，第二同步器10同时断开第二齿轮组21对第二输入轴13和输出轴19的连接及第四齿轮组23对第二输入轴13和输出轴19的连接，发动机1不工作，第一电机2不工作，第二电机3驱动，以建立纯电驱动模式；
该驱动模式下的动力传递路线为：第二电机3－〉输出轴19输出；
在纯电驱动模式下：混合动力驱动***利用第二电机3驱动车轮26，同时发动机1和第一电机2不工作，实现第二电机3的单挡速比输出。
(2)串联驱动模式
断开第一离合器4和第二离合器5，接合第三离合器6，第一同步器9同时断开第一齿轮组20对第一输入轴12和输出轴19的连接及第三齿轮组22对第一输入轴12和输出轴19的连接，第二同步器10同时断开第二齿轮组21对第二输入轴13和输出轴19的连接及第四齿轮组23对第二输入轴13和输出轴19的连接，发动机1驱动，第一电机2发电，第二电机3驱动，以建立串联驱动模式；
该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第三离合器6－〉第三输入轴14－〉第一电机2；
动力传递路线2为：第二电机3－〉输出轴19输出；
在串联驱动模式下，混合动力驱动***利用第二电机3驱动车轮26，同时发动机1驱动第一电机2发电。
(3)第一并联驱动模式
接合第一离合器4，断开第二离合器5，第一同步器9将第一齿轮组20和第三齿轮组22中的一组有效连接于第一输入轴12与输出轴19之间，第二同步器10同时断开第二齿轮组21对第二输入轴13和输出轴19的连接及第四齿轮组23对第二输入轴13和输出轴19的连接，发动机1驱动，第二电机3驱动，
接合第三离合器6，第一电机2发电，或者
断开第三离合器6，第一电机2不工作，以建立第一并联驱动模式；
该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第一离合器4－〉第一输入轴12－〉第一齿轮组20或第三齿轮组22－〉输出轴19输出；
动力传递路线2为：第二电机3－〉输出轴19输出；
动力传递路线3为：发动机1－〉第三离合器6－〉第三输入轴14－〉第一电机2。
(4)第二并联驱动模式
接合第二离合器5，断开第一离合器4，第一同步器9同时断开第一齿轮组20对第一输入轴12和输出轴19的连接及第三齿轮组22对第一输入轴12和输出轴19的连接，第二同步器10将第二齿轮组21和第四齿轮组23中的一组有效连接于第二输入轴13与输出轴19之间，发动机1驱动，第二电机3驱动，
接合第三离合器6，第一电机2发电，或者
断开第三离合器6，第一电机2不工作，以建立第二并联驱动模式；
该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第二离合器5－〉第二输入轴13－〉第二齿轮组21或第四齿轮组23－〉输出轴19输出；
动力传递路线2为：第二电机3－〉输出轴19输出；
动力传递路线3为：发动机1－〉第三离合器6－〉第三输入轴14－〉第一电机2。
在第一并联驱动模式和第二并联驱动模式下：混合动力驱动***利用发动机1和第二电机3共同驱动，通过切换第一离合器4、第二离合器5、第一同步器9和第二同步器10，实现发动机1的四挡速比输出，无需第一电机2发电时断开第三离合器6以减小***负载。
(5)第一发动机直接驱动模式(电机空载)
接合第一离合器4，断开第二离合器5和第三离合器6，第一同步器9将第一齿轮组20和第三齿轮组22中的一组有效连接于第一输入轴12与输出轴19之间，第二同步器10同时断开第二齿轮组21对第二输入轴13和输出轴19的连接及第四齿轮组23对第二输入轴13和输出轴19的连接，发动机1驱动，第一电机2和第二电机3不工作，以建立第一发动机直接驱动模式；
该驱动模式下的动力传递路线为：发动机1－〉第一离合器4－〉第一输入轴12－〉第一齿轮组20或第三齿轮组22－〉输出轴19输出。
(6)第二发动机直接驱动模式(电机空载)
接合第二离合器5，断开第一离合器4和第三离合器6，第一同步器9同时断开第一齿轮组20对第一输入轴12和输出轴19的连接及第三齿轮组22对第一输入轴12和输出轴19的连接，第二同步器10将第二齿轮组21和第四齿轮组23中的一组有效连接于第二输入轴13与输出轴19之间，发动机1驱动，第一电机2和第二电机3不工作，以建立第二发动机直接驱动模式；
该驱动模式下的动力传递路线为：发动机1－〉第二离合器5－〉第二输入轴13－〉第二齿轮组21或第四齿轮组23－〉输出轴19输出。
在第一发动机直接驱动模式和第二发动机直接驱动模式下：混合动力驱动***利用发动机1驱动，同时第一电机2和第二电机3不工作，通过切换第一离合器4、第二离合器5、第一同步器9和第二同步器10，实现发动机1的四挡速比输出。
(7)第三发动机直接驱动模式(电机发电)
接合第一离合器4，断开第二离合器5，第一同步器9将第一齿轮组20和第三齿轮组22中的一组有效连接于第一输入轴12与输出轴19之间，第二同步器10同时断开第二齿轮组21对第二输入轴13和输出轴19的连接及第四齿轮组23对第二输入轴13和输出轴19的连接，发动机1驱动，
接合第三离合器6，第一电机2发电，第二电机3发电或不工作，
断开第三离合器6，第一电机2不工作，第二电机3发电，以建立第三发动机直接驱动模式；
该驱动模式下的动力传递路线1为：该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第二离合器5－〉第二输入轴13－〉第二齿轮组21或第四齿轮组23－〉输出轴19输出；
动力传递路线2为：发动机1－〉第三离合器6－〉第三输入轴14－〉第一电机2
动力传递路线3为：发动机1－〉第二离合器5－〉第二输入轴13－〉第二齿轮组21或第四齿轮组23－〉输出轴19－〉第二电机3；
其中，动力传递路线2、3至少存在一个。
(8)第四发动机直接驱动模式(电机发电)
接合第二离合器5，断开第一离合器4，第一同步器9同时断开第一齿轮组20对第一输入轴12和输出轴19的连接及第三齿轮组22对第一输入轴12和输出轴19的连接，第二同步器10将第二齿轮组21和第四齿轮组23中的一组有效连接于第二输入轴13与输出轴19之间，发动机1驱动，
接合第三离合器6，第一电机2发电，第二电机3发电或不工作，
断开第三离合器6，第一电机2不工作，第二电机3发电，以建立第四发动机直接驱动模式；
该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第二离合器5－〉第二输入轴13－〉第二齿轮组21或第四齿轮组23－〉输出轴19输出；
动力传递路线2为：发动机1－〉第三离合器6－〉第三输入轴14－〉第一电机2
动力传递路线3为：发动机1－〉第二离合器5－〉第二输入轴13－〉第二齿轮组21或第四齿轮组23－〉输出轴19－〉第二电机3；
其中，动力传递路线2、3至少存在一个。
在第三发动机直接驱动模式和第四发动机直接驱动模式下：混合动力驱动***利用发动机1驱动，同时发动机1驱动第一电机2和第二电机3中的至少一个为电池发电，通过切换第一离合器4、第二离合器5、第一同步器9和第二同步器10，实现发动机1的四挡速比输出；为提高发电效率，优选减速制动时才利用第二电机3发电。
第六实施例
第六实施例在第五实施例基础上增设了第五离合器，第二电机3通过第五离合器与输出轴19相连，在不需要第二电机3驱动或发电时通够通过第五离合器或第五同步器断开第二电机3与输出轴19的连接，从而减小***负载。第六实施例的其它结构与第五实施例相同，此处不再赘述。
需要第二电机3驱动或发电时，接合第五离合器，即可实现第二电机3接入驱动线路、发电线路；无需第二电机3驱动或发电时，断开第五离合器即可实现第二电机3与驱动线路、发电线路的断开，减小负载，提高车辆经济性。
若第五离合器接合：从输出轴19到第二电机3的动力传递路线为：输出轴19－〉第五离合器－〉第二电机3；从第二电机3到输出轴19的动力传递路线为：第二电机3－〉第五离合器－〉输出轴19。
当设有第二平行轴齿轮组17时，第五离合器可设于第二电机3与第二平行轴齿轮组17之间或者第二平行轴齿轮组17与输出轴19之间；
当设有第二行星齿轮机构18时，可不设置第五离合器，以简化结构和控制。
第六实施例提供的混合动力驱动***具有与第五实施例相同的驱动模式，此处不再赘述；第六实施例的各驱动模式与第五实施例的相应驱动模式中，第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6、第一同步器9、第二同步器10、发动机1、第一电机2和第二电机3的工作状态基本相同；区别仅在于：
第六实施例增加了第五离合器8的工作状态控制；其它与第五实施例的工作状态控制、动力传递路线相同的部分，第六实施例不再赘述。
第七实施例
另外，请参阅图27，本发明第七实施例还提供了一种车辆100，其包括第一实施例、第二实施例、第三实施例、第四实施例、第五实施例或第六实施例的混合动力驱动***200。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混合动力驱动***，其特征在于，包括发动机、第一电机、第二电机、第一离合器、第二离合器、第三离合器、第一输入轴、第二输入轴、第三输入轴、输出轴、第一齿轮组、第二齿轮组、第三齿轮组和第四齿轮组，所述第一齿轮组、所述第二齿轮组、所述第三齿轮组和所述第四齿轮组对应四种速比；
所述发动机通过所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器分别与所述第一输入轴、所述第二输入轴和所述第三输入轴相连；
所述第一输入轴通过所述第一齿轮组减速连接于所述输出轴；
所述第二输入轴通过所述第二齿轮组减速连接于所述输出轴；
所述第一电机和所述第二电机分别与所述第三输入轴和所述输出轴相连；在所述第三离合器断开时，所述第三输入轴与输出轴断开；
所述混合动力驱动***还包括第一同步器和第二同步器，所述第一输入轴和所述第二输入轴还分别通过所述第三齿轮组和所述第四齿轮组减速连接于所述输出轴；所述第一同步器将所述第一齿轮组和所述第三齿轮组中的一组有效连接于所述第一输入轴与所述输出轴之间，或者同时断开所述第一齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接及所述第三齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接；所述第二同步器将所述第二齿轮组和所述第四齿轮组中的一组有效连接于所述第二输入轴与所述输出轴之间，或者同时断开所述第二齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接；
所述混合动力驱动***具有纯电驱动模式、串联驱动模式、第一并联驱动模式、第二并联驱动模式、第一发动机直接驱动模式、第二发动机直接驱动模式、第三发动机直接驱动模式和第四发动机直接驱动模式；在第三发动机直接驱动模式和第四发动机直接驱动模式下，混合动力驱动***利用发动机驱动，同时发动机驱动第一电机和第二电机中的至少一个为电池发电，通过切换第一离合器、第二离合器、第一同步器和第二同步器，实现发动机的四挡速比输出。
2.根据权利要求1所述的混合动力驱动***，其特征在于，所述第一同步器设于所述第一输入轴或所述输出轴，所述第二同步器设于所述第二输入轴或所述输出轴。
3.根据权利要求1所述的混合动力驱动***，其特征在于，所述第二电机通过第五离合器与所述输出轴相连。
4.根据权利要求1所述的混合动力驱动***，其特征在于，所述第三输入轴通过第一平行轴齿轮组或第一行星齿轮机构增速连接所述第一电机。
5.根据权利要求1或4所述的混合动力驱动***，其特征在于，第二电机通过第二平行轴齿轮组或第二行星齿轮机构减速连接所述输出轴。
6.根据权利要求1所述的混合动力驱动***，其特征在于，所述第一齿轮组包括设于所述第一输入轴上的第一主动齿轮和设于所述输出轴上的第一从动齿轮，所述第一主动齿轮与所述第一从动齿轮啮合；
所述第二齿轮组包括设于所述第二输入轴上的第二主动齿轮和设于所述输出轴上的第二从动齿轮，所述第二主动齿轮与所述第二从动齿轮啮合；
所述第三齿轮组包括第三主动齿轮和设于所述输出轴上的第三从动齿轮，所述第三主动齿轮与所述第三从动齿轮啮合；
所述第四齿轮组包括第四主动齿轮和设于所述输出轴上的第四从动齿轮，所述第四主动齿轮与所述第四从动齿轮啮合；
所述第三主动齿轮和所述第四主动齿轮分别设于所述第一输入轴和所述第二输入轴上。
7.根据权利要求1所述的混合动力驱动***，其特征在于，所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器为集成式三离合器，所述第一输入轴和所述第二输入轴均为空心轴，所述第一输入轴可转动地设于所述第二输入轴的轴孔内，所述第三输入轴可转动地设于所述第一输入轴的轴孔内。
8.根据权利要求7所述的混合动力驱动***，其特征在于，所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器同轴固设；
所述第三离合器嵌于所述第一离合器和所述第二离合器内，或者所述第一离合器和所述第三离合器嵌于所述第二离合器内。
9.根据权利要求1所述的混合动力驱动***，其特征在于，断开所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器，所述第一同步器同时断开所述第一齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接及所述第三齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接，所述第二同步器同时断开所述第二齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机不工作，所述第一电机不工作，所述第二电机驱动，以建立纯电驱动模式；
断开所述第一离合器和所述第二离合器，接合所述第三离合器，所述第一同步器同时断开所述第一齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接及所述第三齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接，所述第二同步器同时断开所述第二齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机驱动，所述第一电机发电，所述第二电机驱动，以建立串联驱动模式；
接合所述第一离合器，断开所述第二离合器，所述第一同步器将所述第一齿轮组和所述第三齿轮组中的一组有效连接于所述第一输入轴与所述输出轴之间，所述第二同步器同时断开所述第二齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机驱动，所述第二电机驱动，
接合所述第三离合器，所述第一电机发电，或者
断开所述第三离合器，所述第一电机不工作，以建立第一并联驱动模式；
接合所述第二离合器，断开所述第一离合器，所述第一同步器同时断开所述第一齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接及所述第三齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接，所述第二同步器将所述第二齿轮组和所述第四齿轮组中的一组有效连接于所述第二输入轴与所述输出轴之间，所述发动机驱动，所述第二电机驱动，
接合所述第三离合器，所述第一电机发电，或者
断开所述第三离合器，所述第一电机不工作，以建立第二并联驱动模式；
接合所述第一离合器，断开所述第二离合器和所述第三离合器，所述第一同步器将所述第一齿轮组和所述第三齿轮组中的一组有效连接于所述第一输入轴与所述输出轴之间，所述第二同步器同时断开所述第二齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机驱动，所述第一电机和所述第二电机不工作，以建立第一发动机直接驱动模式；
接合所述第二离合器，断开所述第一离合器和所述第三离合器，所述第一同步器同时断开所述第一齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接及所述第三齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接，所述第二同步器将所述第二齿轮组和所述第四齿轮组中的一组有效连接于所述第二输入轴与所述输出轴之间，所述发动机驱动，所述第一电机和所述第二电机不工作，以建立第二发动机直接驱动模式；
接合所述第一离合器，断开所述第二离合器，所述第一同步器将所述第一齿轮组和所述第三齿轮组中的一组有效连接于所述第一输入轴与所述输出轴之间，所述第二同步器同时断开所述第二齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机驱动，
接合所述第三离合器，所述第一电机发电，所述第二电机发电或不工作，或者
断开所述第三离合器，所述第一电机不工作，所述第二电机发电，以建立第三发动机直接驱动模式；
接合所述第二离合器，断开所述第一离合器，所述第一同步器同时断开所述第一齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接及所述第三齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接，所述第二同步器将所述第二齿轮组和所述第四齿轮组中的一组有效连接于所述第二输入轴与所述输出轴之间，所述发动机驱动，
接合所述第三离合器，所述第一电机发电，所述第二电机发电或不工作，或者
断开所述第三离合器，所述第一电机不工作，所述第二电机发电，以建立第四发动机直接驱动模式。
10.一种车辆，包括权利要求1-9任意一项所述的混合动力驱动***。
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