CN111907319A - 变速器、混合动力***及混合动力车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种变速器、混合动力***及混合动力车辆。该变速器包括彼此同轴且嵌套的第一输入轴和第二输入轴，第一输入轴用于与第一电机始终传动联接，第二输入轴用于与第二电机始终传动联接，第二输入轴能够经由同步啮合机构与第一输入轴抗扭地连接；该变速器还包括用于与发动机能够经由离合器传动联接的第三输入轴，第三输入轴与第一输入轴始终抗扭地连接。因此，包括该变速器的双电机混合动力***不仅能够实现各种需要的工作模式，而且无论车辆的速度如何，发动机均能够向离合器传递扭矩，从而保证了混合动力***在各种车辆速度下的工作性能。本发明还提供了一种包括上述混合动力***的车辆，能够确保该车辆在各种速度下的车辆性能。

Description

变速器、混合动力***及混合动力车辆
技术领域
本发明涉及车辆领域，更具体地涉及一种车辆用变速器、包括该变速器的混合动力***及包括该混合动力***的混合动力车辆。
背景技术
在现有的混合动力车辆中经常采用具有双电机的混合动力***，该混合动力***可以实现多种工作模式。
在一种具有双电机的混合动力***中，包括一个发动机、两个电机和变速器。发动机和两个电机中的一个电机(主要只用作发电机)始终实现传动联接。当变速器的离合器接合时，发动机和上述一个电机两者与变速器的输入轴传动联接；当变速器的离合器分离时，发动机和上述一个电机两者与变速器的输入轴解除传动联接。变速器的输入轴和输出轴始终传动联接。两个电机中的另一个电机(主要用作电动机)与输出轴始终传动联接。虽然该混合动力***能够实现多种工作模式，但是该混合动力***存在如下问题。
该混合动力***中的离合器由发动机驱动，因而当车辆速度较低时发动机处于效率较低的工作状态，此时离合器分离。只有当车辆速度较高(例如大于70千米/小时)时，离合器接合，发动机才参与驱动车辆。因此，混合动力***当车辆速度较低时的性能不够好，尤其是爬行性能不佳。由此，经常需要额外的后轮驱动***，从而增加了动力***的成本。
在另一种具有双电机的混合动力***中，包括一个发动机、两个电机和变速器。发动机与变速器的行星齿轮机构的行星轮架始终传动联接，两个电机中的一个电机(主要只用作发电机)与该行星齿轮机构的太阳轮始终传动联接，该行星齿轮机构的齿圈与变速器的输出轴始终传动联接。两个电机中的另一个电机(主要用作电动机)与输出轴始终传动联接。虽然该混合动力***能够实现多种工作模式，但是该混合动力***存在如下问题。
该混合动力***在车辆速度较低时的性能较高，但是由于发动机不能直接进行驱动，因此该混合动力***当车辆速度较高(例如大于100千米/小时)时的性能不佳。在发动机进行驱动的过程中，上述一个电机始终需要处于发电状态或牵引模式以调节发动机工作点，这会导致从机械能向电能转换的过程中产生能量损失。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺陷而做出了本发明。本发明的一个目的在于提供一种新型的用于双电机混合动力***的变速器，具有该变速器的混合动力***能够兼顾车辆速度较低和速度较高时的性能。本发明的另一个目的在于提供包括上述变速器的混合动力***和包括该混合动力***的混合动力车辆。
为了实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案。
本发明提供了一种如下的变速器，所述变速器包括：
第一输入轴和第二输入轴，所述第二输入轴以与所述第一输入轴同轴的方式外套于所述第一输入轴，所述第一输入轴和所述第二输入轴分别用于与电机传动联接；
同步啮合机构，当所述同步啮合机构接合时所述第一输入轴与所述第二输入轴抗扭地连接，当所述同步啮合机构解除接合时所述第一输入轴与所述第二输入轴能够以彼此不传递扭矩的方式分别独立转动；
输出轴，所述输出轴与所述第二输入轴始终传动联接；以及
离合器和第三输入轴，所述第三输入轴与所述第一输入轴始终传动联接，当所述离合器接合时所述第三输入轴能够与发动机传动联接，当所述离合器分离时所述第三输入轴与所述发动机的传动联接断开。
优选地，所述变速器包括齿轮传动机构，当所述离合器接合时，所述第三输入轴经由所述齿轮传动机构以不同轴的方式与所述第一输入轴始终传动联接。
更优选地，所述齿轮传动机构包括以抗扭的方式设置于所述第三输入轴的内齿圈和与该内齿圈啮合且以抗扭的方式设置于所述第一输入轴的齿轮。
本发明还提供了一种如下的混合动力***，所述混合动力***包括一个发动机和两个电机以及根据以上技术方案中任意一项技术方案所述的变速器，所述两个电机中的第一电机与所述第一输入轴始终传动联接，所述两个电机中的第二电机与所述第二输入轴始终传动联接，所述发动机与所述第三输入轴能够经由所述离合器可控地传动联接。
更优选地，所述混合动力***还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述混合动力***使所述混合动力***实现纯电机驱动模式、纯发动机驱动模式和/或混合动力驱动模式，
其中，当所述混合动力***处于所述纯电机驱动模式时，所述发动机处于停止状态，所述第一电机处于停止状态，所述第二电机处于驱动状态，所述同步啮合机构解除接合，所述离合器分离，使得所述第二电机向所述变速器传递扭矩以用于驱动，或者所述发动机处于停止状态，所述两个电机均处于驱动状态，所述同步啮合机构接合，所述离合器分离，使得所述两个电机向所述变速器传递扭矩以用于驱动；
当所述混合动力***处于所述纯发动机驱动模式时，所述发动机处于驱动状态，所述两个电机处于停止状态，所述同步啮合机构接合，所述离合器接合，使得所述发动机向所述变速器传递扭矩以用于驱动；
当所述混合动力***处于所述混合动力驱动模式时，所述发动机处于驱动状态，所述两个电机中的至少一个电机处于驱动状态，所述同步啮合机构接合，所述离合器接合，使得所述发动机和所述至少一个电机向所述变速器传递扭矩以用于驱动。
更优选地，当所述混合动力***处于所述混合动力驱动模式时，
所述第一电机处于停止状态且所述第二电机处于驱动状态，使得所述第二电机向所述变速器传递扭矩以用于驱动；或者
所述两个电机均处于驱动状态，使得所述两个电机向所述变速器传递扭矩以用于驱动。
更优选地，所述混合动力***还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述混合动力***使所述混合动力***实现增程驱动模式、行驶时充电模式和/或停车时充电模式，
当所述混合动力***处于所述增程驱动模式时，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机处于发电状态，所述第二电机处于驱动状态，所述同步啮合机构解除接合，所述离合器接合，使得所述发动机驱动所述第一电机进行发电且所述第二电机向所述变速器传递扭矩以用于驱动；
当所述混合动力***处于所述行驶时充电模式时，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机处于发电状态，所述第二电机处于停止状态，所述同步啮合机构接合，所述离合器接合，使得所述发动机向所述变速器传递扭矩以用于驱动并且驱动所述第一电机进行发电；
当所述混合动力***处于所述停车时充电模式时，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机处于发电状态，所述第二电机处于停止状态，所述同步啮合机构解除接合，所述离合器接合，使得所述发动机驱动所述第一电机进行发电。
更优选地，所述混合动力***还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述混合动力***使所述混合动力***实现行驶时启动发动机模式和/或停车时启动发动机模式，
当所述混合动力***处于所述行驶时启动发动机模式时，所述第一电机处于驱动状态，所述第二电机处于驱动状态，所述同步啮合机构解除接合，所述离合器接合，使得所述第一电机驱动所述发动机启动且所述第二电机向所述变速器传递扭矩以用于驱动；
当所述混合动力***处于所述停车时启动发动机模式时，所述第一电机处于驱动状态，所述第二电机处于停止状态，所述同步啮合机构解除接合，所述离合器接合，使得所述第一电机驱动所述发动机启动。
更优选地，所述混合动力***还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述混合动力***使所述混合动力***实现制动能量回收模式，
当所述混合动力***处于所述制动能量回收模式时，所述发动机处于停止状态，所述第一电机处于停止状态，所述第二电机处于发电状态，所述同步啮合机构解除接合，所述离合器分离，使得所述第二电机接收来自所述变速器的扭矩来进行发电。
本发明还提供了一种如下的混合动力车辆，所述混合动力车辆包括以上技术方案中任意一项技术方案所述的混合动力***。
通过采用上述技术方案，本发明提供了一种变速器和包括该变速器的双电机混合动力***。该变速器包括彼此同轴且嵌套的第一输入轴和第二输入轴，第一输入轴用于与第一电机始终传动联接，第二输入轴用于与第二电机始终传动联接，第二输入轴能够经由同步啮合机构与第一输入轴抗扭地连接；该变速器还包括用于与发动机能够经由离合器传动联接的第三输入轴，第三输入轴与第一输入轴始终抗扭地连接。因此，包括根据本发明的变速器的双电机混合动力***不仅能够实现各种需要的工作模式，而且无论车辆的速度如何，发动机均能够向离合器传递扭矩，从而保证了混合动力***在各种车辆速度下的工作性能。本发明还提供了一种包括上述混合动力***的车辆，能够确保该车辆在各种速度下的车辆性能。
附图说明
图1是示出了根据本发明的一实施方式的混合动力***的拓扑结构示意图。
图2a是用于说明图1中的混合动力***处于第一纯电机驱动模式时的扭矩传递路径的说明图；图2b是用于说明图1中的混合动力***处于第二纯电机驱动模式时的扭矩传递路径的说明图；图2c是用于说明图1中的混合动力***处于纯发动机驱动模式时的扭矩传递路径的说明图；图2d是用于说明图1中的混合动力***处于第一混合动力驱动模式时的扭矩传递路径的说明图；图2e是用于说明图1中的混合动力***处于第二混合动力驱动模式时的扭矩传递路径的说明图；图2f是用于说明图1中的混合动力***处于增程驱动模式时的扭矩传递路径的说明图；图2g是用于说明图1中的混合动力***处于行驶时充电模式时的扭矩传递路径的说明图；图2h是用于说明图1中的混合动力***处于停车时充电模式时的扭矩传递路径的说明图；图2i是用于说明图1中的混合动力***处于行驶时启动发动机模式时的扭矩传递路径的说明图；图2j是用于说明图1中的混合动力***处于停车时启动发动机模式时的扭矩传递路径的说明图；图2k是用于说明图1中的混合动力***处于制动能量回收模式时的扭矩传递路径的说明图。
附图标记说明
ICE发动机 C0离合器 TM1第一电机 TM2第二电机 T变速器 S1第一输入轴 S2第二输入轴 S3第三输入轴 S4输出轴 G11、G21、G31、G41、G42齿轮 A同步啮合机构 DM差速器W车轮。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明，而不用于穷举本发明的所有可行的方式，也不用于限制本发明的范围。在本发明中，“传动联接”是指两个部件之间能够传递扭矩，如无特殊说明，表示这两个部件之间直接连接或者经由齿轮机构等传递扭矩。以下将首先说明根据本发明的一实施方式的混合动力***的结构。
(根据本发明的一实施方式的混合动力***的结构)
如图1所示，根据本发明的一实施方式的混合动力***包括一个发动机ICE、两个电机TM1和TM2、变速器T、差速器DM。
具体地，在本实施方式中，发动机ICE和两个电机TM1、TM2位于变速器T的两相反侧，并且发动机ICE与变速器T的第三输入轴S3能够经由变速器T的离合器C0传动联接。发动机ICE的输出轴与变速器T的第三输入轴S3同轴配置。当变速器T的离合器C0接合时，发动机ICE的输出轴与变速器T的第三输入轴S3实现传动联接；当变速器T的离合器C0分离时，发动机ICE的输出轴与变速器T的第三输入轴S3的传动联接断开。
在本实施方式中，第一电机TM1与变速器T的第一输入轴S1以同轴的方式直接连接，使得第一电机TM1和变速器T之间能够双向传递扭矩。上述“以同轴的方式直接连接”表示第一电机TM1的输入/输出轴与变速器T的第一输入轴S1可以为同一个轴或者第一电机TM1的输入/输出轴与变速器T的第一输入轴S1两者之间以同轴的方式刚性连接。在第一电机TM1由电池(未示出)供给电能的情况下，第一电机TM1作为电动机向变速器T的第一输入轴S1传递扭矩，在第一电机TM1获得来自第一输入轴S1的扭矩的情况下，第一电机TM1作为发电机向电池充电。
在本实施方式中，第二电机TM2与变速器T的第二输入轴S2以同轴的方式直接连接，使得第二电机TM2和变速器T之间能够双向传递扭矩。第二电机TM2可以与第一电机TM1共用上述电池。在第二电机TM2由电池(未示出)供给电能的情况下，第二电机TM2作为电动机向变速器T的第二输入轴S2传递扭矩，在第二电机TM2获得来自第二输入轴S2的扭矩的情况下，第二电机TM2作为发电机向电池充电。
进一步地，在本实施方式中，变速器T包括第一输入轴S1、第二输入轴S2、第三输入轴S3和输出轴S4。第一输入轴S1可以是实心轴，第二输入轴S2是空心轴，第一输入轴S1穿过第二输入轴S2的内部，即第二输入轴S2外套于第一输入轴S1，并且第一输入轴S1与第二输入轴S2同轴配置。当下述同步啮合机构A解除接合时，第一输入轴S1和第二输入轴S2能够分别独立地转动。第三输入轴S3与第一输入轴S1和第二输入轴S2间隔开地平行配置并且第三输入轴S3与第一输入轴S1始终传动联接，输出轴S4与第一输入轴S1和第二输入轴S2间隔开地平行配置并且输出轴S4与第二输入轴S2始终传动联接。
另外，该变速器T还包括设置于各轴S1、S2、S3、S4的同步啮合机构A、离合器C0以及多个齿轮G11、G21、G31、G41、G42。
同步啮合机构A设置于第一输入轴S1和第二输入轴S2。同步啮合机构A包括同步器、同步器齿轮和致动器。同步啮合机构A用于使第一输入轴S1和第二输入轴S2传动联接。也就是说，当同步啮合机构A接合时，第一输入轴S1和第二输入轴S2抗扭地连接在一起，当同步啮合机构A解除接合时，第一输入轴S1和第二输入轴S2能够以彼此不传递扭矩的方式分别独立地转动。
离合器C0可以是传统的仅具有一个离合单元的离合器，离合器C0设置于发动机ICE的输出轴和第三输入轴S3之间，如上所述地该离合器C0用于控制发动机ICE与第三输入轴S3之间实现传动联接或断开该传动联接。
以下说明变速器T的各轴S1、S2、S3、S4的齿轮G11、G21、G31、G41、G42之间构成的齿轮副。
第一输入轴S1以抗扭的方式设置有齿轮G11，第三输入轴S3以抗扭的方式设置有作为内齿圈的齿轮G31，齿轮G11与齿轮G31始终处于啮合状态。这样，能够在不明显增大变速器T的体积的情况下改变从发动机ICE开始的扭矩传递路径的传动比。
第二输入轴S2以抗扭的方式设置有齿轮G21，输出轴S4以抗扭的方式设置有齿轮G41，齿轮G21与齿轮G41始终处于啮合状态。这样，通过由齿轮G21、G41构成的齿轮副能够使得第二输入轴S2与输出轴S4始终处于传动联接状态。
输出轴S4还以抗扭的方式设置有齿轮G42，齿轮G42与差速器DM的输入齿轮始终处于啮合状态。这样，通过由齿轮G42和差速器DM的输入齿轮构成的齿轮副能够使得输出轴S4与差速器DM始终处于传动联接状态。
在本实施方式中，差速器DM可以为传统的差速器。差速器DM可以不包括在变速器T中，也可以根据需要将差速器DM整合到变速器T中。来自发动机ICE、第一电机TM1和/或第二电机TM2的扭矩能够经由变速器T传递到差速器DM，以进一步输出到车辆的车轮W。
以上详细地说明了根据本发明的一实施方式的混合动力***的具体结构，以下将举例说明该混合动力***的工作模式及扭矩的传递路径。
(根据本发明的一实施方式的混合动力***的工作模式及对应的扭矩传递路径)
在图1中示出的根据本发明的一实施方式的混合动力***可以具有如下的十一种工作模式：第一纯电机驱动模式、第二纯电机驱动模式、纯发动机驱动模式、第一混合动力驱动模式、第二混合动力驱动模式、增程驱动模式、行驶时充电模式、停车时充电模式、行驶时启动发动机模式、停车时启动发动机模式以及制动能量回收模式。
在以下的表1中示出了上述十一种工作模式中发动机ICE、第一电机TM1、第二电机TM2、同步啮合机构A和离合器C0的工作状态。
【表1】
Figure BDA0002621019740000091
Figure BDA0002621019740000101
对于以上表1中的内容进行如下说明。
1.表1中的第一行中的ICE、TM1、TM2、A和C0分别与图1中附图标记相对应，即分别表示图1中的混合动力***中的发动机ICE、第一电机TM1、第二电机TM2、同步啮合机构A和离合器C0。
2.关于符号“█”
对于表1中ICE、TM1、TM2所在的列，有该符号表示发动机ICE、第一电机TM1和第二电机TM2处于运行状态，没有该符号表示发动机ICE、第一电机TM1和第二电机TM2处于停止状态。
对于表1中的A所在的列，有该符号表示同步啮合机构A处于接合状态，没有该符号表示同步啮合机构A处于解除接合的状态。
对于表1中的C0所在的列，有该符号表示离合器C0接合，没有该符号表示离合器C0分离。
结合以上的表1和图2a至图2k，进一步对图1中的混合动力***的工作模式及其对应的扭矩传递路径进行更具体的说明。
当混合动力***处于第一纯电机驱动模式时，
发动机ICE处于停止状态；
第一电机TM1处于停止状态；
第二电机TM2处于驱动状态；
在变速器T中，同步啮合机构A解除接合，离合器C0分离。
这样，如图2a所示，第二电机TM2经由第二输入轴S2→齿轮G21→齿轮G41→输出轴S4→齿轮G42向差速器DM传递扭矩以用于驱动车轮W。
当混合动力***处于第二纯电机驱动模式时，
发动机ICE处于停止状态；
第一电机TM1处于驱动状态；
第二电机TM2处于驱动状态；
在变速器T中，同步啮合机构A接合，离合器C0分离。
这样，如图2b所示，第一电机TM1经由第一输入轴S1→同步啮合机构A→第二输入轴S2→齿轮G21→齿轮G41→输出轴S4→齿轮G42向差速器DM传递扭矩以用于驱动车轮W；第二电机TM2经由第二输入轴S2→齿轮G21→齿轮G41→输出轴S4→齿轮G42向差速器DM传递扭矩以用于驱动车轮W。
当混合动力***处于纯发动机驱动模式时，
发动机ICE处于驱动状态；
第一电机TM1处于停止状态；
第二电机TM2处于停止状态；
在变速器T中，同步啮合机构A接合，离合器C0接合。
这样，如图2c所示，发动机ICE经由离合器C0→第三输入轴S3→齿轮G31→齿轮G11→第一输入轴S1→同步啮合机构A→第二输入轴S2→齿轮G21→齿轮G41→输出轴S4→齿轮G42向差速器DM传递扭矩以用于驱动车轮W。当车辆速度较高(例如大于100千米/小时)时，发动机ICE工作在较高效率的状态下以用于直接驱动车辆行驶，因此不存在经由两个电机TM1、TM2将机械能转换到电能的过程，从而优化了***效率并且提供了更好的燃油经济性。
当混合动力***处于第一混合动力驱动模式时，
发动机ICE处于驱动状态；
第一电机TM1处于停止状态；
第二电机TM2处于驱动状态；
在变速器T中，同步啮合机构A接合，离合器C0接合。
这样，如图2d所示，发动机ICE经由离合器C0→第三输入轴S3→齿轮G31→齿轮G11→第一输入轴S1→同步啮合机构A→第二输入轴S2→齿轮G21→齿轮G41→输出轴S4→齿轮G42向差速器DM传递扭矩以用于驱动车轮W；第二电机TM2经由第二输入轴S2→齿轮G21→齿轮G41→输出轴S4→齿轮G42向差速器DM传递扭矩以用于驱动车轮W。
当混合动力***处于第二混合动力驱动模式时，
发动机ICE处于驱动状态；
第一电机TM1处于驱动状态；
第二电机TM2处于驱动状态；
在变速器T中，同步啮合机构A接合，离合器C0接合。
这样，如图2e所示，发动机ICE经由离合器C0→第三输入轴S3→齿轮G31→齿轮G11→第一输入轴S1→同步啮合机构A→第二输入轴S2→齿轮G21→齿轮G41→输出轴S4→齿轮G42向差速器DM传递扭矩以用于驱动车轮W；第一电机TM1经由第一输入轴S1→同步啮合机构A→第二输入轴S2→齿轮G21→齿轮G41→输出轴S4→齿轮G42向差速器DM传递扭矩以用于驱动车轮W；第二电机TM2经由第二输入轴S2→齿轮G21→齿轮G41→输出轴S4→齿轮G42向差速器DM传递扭矩以用于驱动车轮W。
当混合动力***处于增程驱动模式时，
发动机ICE处于驱动状态；
第一电机TM1处于发电状态；
第二电机TM2处于驱动状态；
在变速器T中，同步啮合机构A解除接合，离合器C0接合。
这样，如图2f所示，发动机ICE经由离合器C0→第三输入轴S3→齿轮G31→齿轮G11→第一输入轴S1向第一电机TM1传递扭矩以用于驱动第一电机TM1进行发电；第二电机TM2经由第二输入轴S2→齿轮G21→齿轮G41→输出轴S4→齿轮G42向差速器DM传递扭矩以用于驱动车轮W。当车辆速度较低(例如小于30至50千米/小时)时，发动机ICE以恒定的工作点工作在较高效率状态下，从而驱动第一电机TM1发电，以对电池进行充电。
当混合动力***处于行驶时充电模式时，
发动机ICE处于驱动状态；
第一电机TM1处于发电状态；
第二电机TM2处于停止状态；
在变速器T中，同步啮合机构A接合，离合器C0接合。
这样，如图2g所示，发动机ICE经由离合器C0→第三输入轴S3→齿轮G31→齿轮G11→第一输入轴S1向第一电机TM1传递扭矩以用于驱动第一电机TM1进行发电；发动机ICE经由离合器C0→第三输入轴S3→齿轮G31→齿轮G11→第一输入轴S1→同步啮合机构A→第二输入轴S2→齿轮G21→齿轮G41→输出轴S4→齿轮G42向差速器DM传递扭矩以用于驱动车轮W。
当混合动力***处于停车时充电模式时，
发动机ICE处于驱动状态；
第一电机TM1处于发电状态；
第二电机TM2处于停止状态；
在变速器T中，同步啮合机构A解除接合，离合器C0接合。
这样，如图2h所示，发动机ICE经由离合器C0→第三输入轴S3→齿轮G31→齿轮G11→第一输入轴S1向第一电机TM1传递扭矩以用于驱动第一电机TM1进行发电。
当混合动力***处于行驶时启动发动机模式时，
发动机ICE处于启动状态；
第一电机TM1处于驱动状态；
第二电机TM2处于驱动状态；
在变速器T中，同步啮合机构A解除接合，离合器C0接合。
这样，如图2i所示，第一电机TM1经由第一输入轴S1→齿轮G11→齿轮G31→第三输入轴S3→离合器C0向发动机ICE传递扭矩以用于启动发动机ICE；第二电机TM2经由第二输入轴S2→齿轮G21→齿轮G41→输出轴S4→齿轮G42向差速器DM传递扭矩以用于驱动车轮W。
当混合动力***处于停车时启动发动机模式时，
发动机ICE处于启动状态；
第一电机TM1处于驱动状态；
第二电机TM2处于停止状态；
在变速器T中，同步啮合机构A解除接合，离合器C0接合。
这样，如图2j所示，第一电机TM1经由第一输入轴S1→齿轮G11→齿轮G31→第三输入轴S3→离合器C0向发动机ICE传递扭矩以用于启动发动机ICE。
当混合动力***处于制动能量回收模式时，
发动机ICE处于停止状态；
第一电机TM1处于停止状态；
第二电机TM2处于发电状态；
在变速器T中，同步啮合机构A解除接合，离合器C0分离。
这样，如图2k所示，来自车轮W的扭矩经由差速器DM→齿轮G42→输出轴S4→齿轮G41→齿轮G21→第二输入轴S2向第二电机TM2传递扭矩以用于驱动第二电机TM2进行发电。
综上，本发明提供了一种混合动力***，其挡位以及工作模式的数量可以根据需要进行调整，而并不限于上述具体实施方式所列举的示例。另外，根据本发明的混合动力***由于设置了同步啮合机构A，因此第一电机TM1能够在电池的荷电状态较高时用于辅助纯电机驱动，因而增强了车辆的性能，降低了对第二电机TM2的扭矩要求，因而能够在实现足够的电动性能的情况下相应地减小第二电机TM2的尺寸和成本。此外，本发明还提供了一种包括上述混合动力***的车辆。

Claims (10)

1.一种变速器(T)，所述变速器(T)包括：
第一输入轴(S1)和第二输入轴(S2)，所述第二输入轴(S2)以与所述第一输入轴(S1)同轴的方式外套于所述第一输入轴(S1)，所述第一输入轴(S1)和所述第二输入轴(S2)分别用于与电机(TM1、TM2)传动联接；
同步啮合机构(A)，当所述同步啮合机构(A)接合时所述第一输入轴(S1)与所述第二输入轴(S2)抗扭地连接，当所述同步啮合机构(A)解除接合时所述第一输入轴(S1)与所述第二输入轴(S2)能够以彼此不传递扭矩的方式分别独立转动；
输出轴(S4)，所述输出轴(S4)与所述第二输入轴(S2)始终传动联接；以及
离合器(C0)和第三输入轴(S3)，所述第三输入轴(S3)与所述第一输入轴(S1)始终传动联接，当所述离合器(C0)接合时所述第三输入轴(S3)能够与发动机(ICE)传动联接，当所述离合器(C0)分离时所述第三输入轴(S3)与所述发动机(ICE)的传动联接断开。
2.根据权利要求1所述的变速器(T)，其特征在于，所述变速器(T)包括齿轮传动机构(G11、G31)，当所述离合器(C0)接合时，所述第三输入轴(S3)经由所述齿轮传动机构(G11、G31)以不同轴的方式与所述第一输入轴(S1)始终传动联接。
3.根据权利要求2所述的变速器(T)，其特征在于，所述齿轮传动机构(G11、G31)包括以抗扭的方式设置于所述第三输入轴(S3)的内齿圈(G31)和与该内齿圈(G31)啮合且以抗扭的方式设置于所述第一输入轴(S1)的齿轮(G11)。
4.一种混合动力***，所述混合动力***包括一个发动机(ICE)和两个电机(TM1、TM2)以及根据权利要求1至3中任一项所述的变速器(T)，所述两个电机(TM1、TM2)中的第一电机(TM1)与所述第一输入轴(S1)始终传动联接，所述两个电机(TM1、TM2)中的第二电机(TM2)与所述第二输入轴(S2)始终传动联接，所述发动机(ICE)与所述第三输入轴(S3)能够经由所述离合器(C0)可控地传动联接。
5.根据权利要求4所述的混合动力***，其特征在于，所述混合动力***还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述混合动力***使所述混合动力***实现纯电机驱动模式、纯发动机驱动模式和/或混合动力驱动模式，
其中，当所述混合动力***处于所述纯电机驱动模式时，所述发动机(ICE)处于停止状态，所述第一电机(TM1)处于停止状态，所述第二电机(TM2)处于驱动状态，所述同步啮合机构(A)解除接合，所述离合器(C0)分离，使得所述第二电机(TM2)向所述变速器(T)传递扭矩以用于驱动，或者所述发动机(ICE)处于停止状态，所述两个电机(TM1、TM2)均处于驱动状态，所述同步啮合机构(A)接合，所述离合器(C0)分离，使得所述两个电机(TM1、TM2)向所述变速器(T)传递扭矩以用于驱动；
当所述混合动力***处于所述纯发动机驱动模式时，所述发动机(ICE)处于驱动状态，所述两个电机(TM1、TM2)处于停止状态，所述同步啮合机构(A)接合，所述离合器(C0)接合，使得所述发动机(ICE)向所述变速器(T)传递扭矩以用于驱动；
当所述混合动力***处于所述混合动力驱动模式时，所述发动机(ICE)处于驱动状态，所述两个电机(TM1、TM2)中的至少一个电机处于驱动状态，所述同步啮合机构(A)接合，所述离合器(C0)接合，使得所述发动机(ICE)和所述至少一个电机向所述变速器(T)传递扭矩以用于驱动。
6.根据权利要求5所述的混合动力***，其特征在于，当所述混合动力***处于所述混合动力驱动模式时，
所述第一电机(TM1)处于停止状态且所述第二电机(TM2)处于驱动状态，使得所述第二电机(TM2)向所述变速器(T)传递扭矩以用于驱动；或者
所述两个电机(TM1、TM2)均处于驱动状态，使得所述两个电机(TM1、TM2)向所述变速器(T)传递扭矩以用于驱动。
7.根据权利要求4所述的混合动力***，其特征在于，所述混合动力***还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述混合动力***使所述混合动力***实现增程驱动模式、行驶时充电模式和/或停车时充电模式，
当所述混合动力***处于所述增程驱动模式时，所述发动机(ICE)处于驱动状态，所述第一电机(TM1)处于发电状态，所述第二电机(TM2)处于驱动状态，所述同步啮合机构(A)解除接合，所述离合器(C0)接合，使得所述发动机(ICE)驱动所述第一电机(TM1)进行发电且所述第二电机(TM2)向所述变速器(T)传递扭矩以用于驱动；
当所述混合动力***处于所述行驶时充电模式时，所述发动机(ICE)处于驱动状态，所述第一电机(TM1)处于发电状态，所述第二电机(TM2)处于停止状态，所述同步啮合机构(A)接合，所述离合器(C0)接合，使得所述发动机(ICE)向所述变速器(T)传递扭矩以用于驱动并且驱动所述第一电机(TM1)进行发电；
当所述混合动力***处于所述停车时充电模式时，所述发动机(ICE)处于驱动状态，所述第一电机(TM1)处于发电状态，所述第二电机(TM2)处于停止状态，所述同步啮合机构(A)解除接合，所述离合器(C0)接合，使得所述发动机(ICE)驱动所述第一电机(TM1)进行发电。
8.根据权利要求4所述的混合动力***，其特征在于，所述混合动力***还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述混合动力***使所述混合动力***实现行驶时启动发动机模式和/或停车时启动发动机模式，
当所述混合动力***处于所述行驶时启动发动机模式时，所述第一电机(TM1)处于驱动状态，所述第二电机(TM2)处于驱动状态，所述同步啮合机构(A)解除接合，所述离合器(C0)接合，使得所述第一电机(TM1)驱动所述发动机(ICE)启动且所述第二电机(TM2)向所述变速器(T)传递扭矩以用于驱动；
当所述混合动力***处于所述停车时启动发动机模式时，所述第一电机(TM1)处于驱动状态，所述第二电机(TM2)处于停止状态，所述同步啮合机构(A)解除接合，所述离合器(C0)接合，使得所述第一电机(TM1)驱动所述发动机(ICE)启动。
9.根据权利要求4所述的混合动力***，其特征在于，所述混合动力***还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述混合动力***使所述混合动力***实现制动能量回收模式，
当所述混合动力***处于所述制动能量回收模式时，所述发动机(ICE)处于停止状态，所述第一电机(TM1)处于停止状态，所述第二电机(TM2)处于发电状态，所述同步啮合机构(A)解除接合，所述离合器(C0)分离，使得所述第二电机(TM2)接收来自所述变速器(T)的扭矩来进行发电。
10.一种混合动力车辆，所述混合动力车辆包括权利要求4至9中任一项所述的混合动力***。
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