CN113580920A - 一种混合动力车辆驱动***及混合动力车辆 - Google Patents

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Abstract

本方案涉及一种混合动力车辆驱动***及混合动力车辆，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，单向离合器，差速器，制动器，第一传动机构及第二传动机构；发动机通过第一离合器连接第一电机；第一电机通过轴连接单向离合器的内转子；单向离合器的外转子通过第一传动机构连接第二离合器的主动端和第三离合器的主动端；且第二离合器的主动端和第三离合器的主动端刚性连接；第二离合器的从动端、第三离合器的从动端和第二电机通过第二传动机构连接差速器和制动器的主动端；制动器的从动端与壳体刚性连接。

Description

一种混合动力车辆驱动***及混合动力车辆
技术领域
本发明涉及多能源的混合动力驱动技术领域，具体涉及一种混合动力车辆驱动***及混合动力车辆。
背景技术
目前基于双电机开发混动变速器DHT，具有体积小，结构紧凑，开发难度低等优点，具有广泛的车型应用潜力。前期推广主要产品为双电机单挡位(如图1)，在本田，三菱，广汽等多个企业得到运用。同时，新一代双电机多挡位方案已开始推广并量产(如图2)，如比亚迪，吉利，长城等汽车企业，随着电机成本进一步降低，未来会进一步加大对双电机高性能产品的开发和推广。
目前针对双电机单挡位方案，发动机与驱动电机均为单一减速比，不能兼顾起步动力性(需求大速比)和高速经济性(需求小速比)，低速及爬坡时为电机驱动，因单一速比，动力直接受电机性能影响，且选型大功率电机体积较大不利于布置和开发；在高速驾驶时，发动机因单一速比转速高，噪声大。而目前开发的双电机多挡位方案相较于双电机单挡位，主要优化并增加了发动机速比，使发动机能在更加油耗经济区工作，经济性也有一定提升；同时多挡位能降低发动机转速，减小发动机噪声，提升NVH性能。
针对目前双电机多挡位方案，主要不足之处在于换挡机构一般采用同步器换挡，并且便于布置均选用两挡速比，挡位少且换挡过程中发动机动力输出有中断；双电机多挡方案在EV模式，均是单电机、单挡驱动，纯电动性能并没有得到有效提升，驾驶性能差。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提出了一种混合动力车辆驱动***及混合动力车辆，用于解决现有多模混合动力***结构纯电动模式少，动力经济性差，混动AUTO模式下经济性差，换挡中断驾驶感受差等缺点。
本发明的技术方案为：
本发明提供了一种混合动力车辆驱动***，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，单向离合器，差速器，制动器，第一传动机构及第二传动机构；
所述发动机通过所述第一离合器连接所述第一电机；
所述第一电机通过轴连接所述单向离合器的内转子；
所述单向离合器的外转子通过所述第一传动机构连接所述第二离合器的主动端和所述第三离合器的主动端；且所述第二离合器的主动端和所述第三离合器的主动端刚性连接；
所述第二离合器的从动端、所述第三离合器的从动端和所述第二电机通过所述第二传动机构连接所述差速器和所述制动器的主动端；所述制动器的从动端与变速器箱体刚性连接；
通过对所述第一离合器至所述第三离合器、所述发动机、所述第一电机和所述第二电机，所述制动器进行控制，使所述混合动力车辆驱动***进入：
纯电动EV模式下的ECO一挡或二挡驱动状态，SPORT一挡、二挡或三挡驱动状态；
混动AUTO模式下的SPORT一挡或二挡驱动状态，SPORT一挡、二挡或三挡驱动状态，串联单挡混合驱动状态、并联一挡、二挡或三挡混合驱动状态；或
发电SAVE模式下的双电机混合发电状态。
优选地，所述第一传动机构包括：
第一齿轮，其连接所述单向离合器的外转子；
第二齿轮，其与所述第一齿轮啮合，所述第二齿轮分别与所述第二离合器的主动端和所述第三离合器的主动端连接。
优选地，所述第二传动机构包括：
齿圈，其连接所述第二离合器的从动端；
行星架，其连接所述第三离合器的从动端和所述第二电机；
行星轮，其固定装配于所述行星架上；所述行星轮的大齿轮端与所述齿圈啮合；
第三齿轮，所述第三齿轮的齿圈端与所述行星轮的小齿轮端啮合；
中间轴齿轮，其与所述第三齿轮的太阳轮端啮合，所述中间轴齿轮与所述差速器的齿轮啮合；
太阳轮，所述行星轮的小齿轮端还与所述太阳轮啮合；所述太阳轮与所述制动器的主动端连接。
优选地，所述混合动力车辆驱动***进入纯电动EV模式下的ECO一挡驱动状态或进入混动AUTO模式下的ECO一挡驱动状态时，所述发动机停机、所述第一电机不工作，所述第二电机工作，所述第一离合器断开，所述第二离合器和所述第三离合器均结合，所述制动器断开，所述第二电机输出的动力依次经由行星架、行星轮的小齿轮端、第三齿轮的齿圈端、第三齿轮的太阳轮端、中间轴齿轮、差速器的齿轮传递后输出至车轮；同时，所述第二电机输出的动力还依次经由行星架、第三离合器、第二离合器、齿圈、行星轮的大齿轮端、行星轮的小齿轮端、第三齿轮的齿圈端、第三齿轮的太阳轮端、中间轴齿轮、差速器的齿轮传递后输出至车轮；
所述混合动力车辆驱动***进入纯电动EV模式下的ECO二挡驱动状态或进入混动AUTO模式下的ECO二挡驱动状态时，所述发动机停机、所述第一电机不工作，所述第二电机工作，所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器均断开，所述制动器结合，所述第二电机输出的动力依次经由行星架、行星轮的小齿轮端、第三齿轮的齿圈端、第三齿轮的太阳轮端、中间轴齿轮、差速器的齿轮传递后输出至车轮。
优选地，所述混合动力车辆驱动***进入纯电动EV模式下的SPORT一挡驱动状态或进入混动AUTO模式下的SPORT一挡驱动状态时，所述发动机停机、所述第一电机和所述第二电机工作，所述第二离合器结合，所述第一离合器和所述第三离合器均断开，所述制动器结合，所述第一电机输出的动力依次经由所述单向离合器、第一齿轮、第二齿轮、第二离合器、齿圈、行星轮的大齿轮端、行星轮的小齿轮端、第三齿轮的齿圈端、第三齿轮的太阳轮端、中间轴齿轮、差速器的齿轮传递后输出至车轮；同时，所述第二电机输出的动力依次经由行星架、行星轮的小齿轮端、第三齿轮的齿圈端、第三齿轮的太阳轮端、中间轴齿轮、差速器的齿轮传递后输出至车轮；
所述混合动力车辆驱动***进入纯电动EV模式下的SPORT二挡驱动状态或进入混动AUTO模式下的SPORT二挡驱动状态时，所述发动机停机，所述第一电机和所述第二电机工作，所述第二离合器和第三离合器结合，所述第一离合器断开，所述制动器断开，所述第一电机输出的动力和所述第二电机输出的动力在行星架和齿圈处汇合，再依次经由行星轮、第三齿轮的齿圈端、第三齿轮的太阳轮端、中间轴齿轮、差速器的齿轮传递后输出至车轮；
所述混合动力车辆驱动***进入纯电动EV模式下的SPORT三挡驱动状态或进入混动AUTO模式下的SPORT三挡驱动状态时，所述发动机停机、所述第一电机和所述第二电机工作，所述第一离合器和第二离合器断开，所述第三离合器结合，所述制动器结合，所述第一电机输出的动力依次经由所述单向离合器、第一齿轮、第二齿轮、第三离合器；此后，经由第三离合器传输的动力和所述第二电机输出的动力在行星架处汇合，再依次经由行星轮的小齿轮端、第三齿轮的齿圈端、第三齿轮的太阳轮端、中间轴齿轮、差速器的齿轮传递后输出至车轮。
优选地，所述混合动力车辆驱动***进入混动AUTO模式下的串联单挡混合驱动状态时，所述第二离合器和所述第三离合器断开，所述制动器结合；所述第一电机先滑摩所述第一离合器启动发动机；在发动机启动成功后，所述第一离合器结合，所述发动机驱动所述第一电机发电，使所述第一电机发电驱动所述第二电机工作，所述第二电机输出的动力依次经由行星架、行星轮的小齿轮端、第三齿轮的齿圈端、第三齿轮的太阳轮端、中间轴齿轮、差速器的齿轮传递后输出至车轮；
所述混合动力车辆驱动***进入发电SAVE模式下的双电机混合发电状态时，所述第一离合器和所述第三离合器结合，所述第二离合器断开，所述制动器断开，所述发动机输出的动力通过第一离合器驱动第一电机发电，再依次经由单向离合器、第一齿轮、第二齿轮、第三离合器传递至第二电机，进而驱动第二电机发电。
优选地，所述混合动力车辆驱动***进入混动AUTO模式下的并联一挡混合驱动状态时，所述第二电机工作，所述第一离合器和第二离合器结合，所述第三离合器断开，所述制动器结合；所述第一电机先滑摩所述第一离合器启动发动机；在发动机启动成功后，所述第一电机不再工作；所述发动机输出的动力依次经由所述第一离合器、所述单向离合器、第一齿轮、第二齿轮、第二离合器、齿圈、行星轮的大齿轮端、行星轮的小齿轮端、第三齿轮的齿圈端、第三齿轮的太阳轮端、中间轴齿轮、差速器的齿轮传递后输出至车轮；同时，所述第二电机输出的动力依次经由行星架、行星轮的小齿轮端、第三齿轮的齿圈端、第三齿轮的太阳轮端、中间轴齿轮、差速器的齿轮传递后输出至车轮；
所述混合动力车辆驱动***进入混动AUTO模式下的并联二挡混合驱动状态时，所述第二电机工作，所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器均结合，所述制动器断开；所述第一电机先滑摩所述第一离合器启动发动机；在发动机启动成功后，所述第一电机不再工作；所述发动机输出的动力和所述第二电机输出的动力在行星架和齿圈处汇合，再依次经由行星轮、第三齿轮的齿圈端、第三齿轮的太阳轮端、中间轴齿轮、差速器的齿轮传递后输出至车轮；
所述混合动力车辆驱动***进入混动AUTO模式下的并联三挡混合驱动状态时，所述第二电机工作，所述第二离合器断开，所述第一离合器和所述第三离合器结合，所述制动器结合；所述第一电机先滑摩所述第一离合器启动发动机；在发动机启动成功后，所述第一电机不再工作；所述发动机输出的动力依次经由所述第一离合器、所述单向离合器、第一齿轮、第二齿轮、第三离合器；此后，经由第三离合器传输的动力和所述第二电机输出的动力在行星架处汇合，再依次经由行星轮的小齿轮端、第三齿轮的齿圈端、第三齿轮的太阳轮端、中间轴齿轮、差速器的齿轮传递后输出至车轮。
优选地，所述混合动力车辆驱动***在混动AUTO模式下，
若混合动力车辆的剩余电量SOC大于第一预设电量M％、车速低于第一预设车速V1、油门踏板开度小于第一预设开度，所述混合动力车辆驱动***进入ECO一挡或二挡驱动状态；
若混合动力车辆的剩余电量SOC大于第一预设电量M％、车速低于第一预设车速V1、油门踏板开度大于第一预设开度，所述混合动力车辆驱动***进入SPORT一挡、二挡或三挡驱动状态；
若混合动力车辆的剩余电量SOC大于第一预设电量M％、车速高于第二预设车速V2，所述混合动力车辆驱动***进入并联一挡、二挡或三挡混合驱动状态；
若混合动力车辆的剩余电量SOC小于第二预设电量N％、车速低于第一预设车速V1，所述混合动力车辆驱动***进入串联单挡混合驱动状态；
所述第二预设电量大于所述第一预设电量，所述第二预设车速高于所述第一预设车速。
优选地，所述混合动力车辆驱动***在处于混动AUTO模式下的SPORT一挡、二挡或三挡驱动状态或ECO一挡驱动状态或ECO二挡驱动状态时，若混合动力车辆的剩余电量SOC大于第一预设电量M％、车速高于第二预设车速V2，则所述混合动力车辆驱动***切换进入并联一挡、二挡或三挡混合驱动状态；
所述混合动力车辆驱动***在处于混动AUTO模式下的并联一挡、二挡或三挡混合驱动状态时，若混合动力车辆的剩余电量SOC大于第一预设电量M％、车速低于第三预设车速V3，则所述混合动力车辆驱动***切换进入SPORT一挡、二挡或三挡驱动状态或ECO一挡或二挡驱动状态；
所述混合动力车辆驱动***在处于混动AUTO模式下的串联单挡混合驱动状态时，若混合动力车辆的剩余电量SOC小于第二预设电量N％、车速高于第二预设车速V2，则所述混合动力车辆驱动***切换进入并联一挡、二挡或三挡混合驱动状态。
优选地，所述混合动力车辆驱动***基于用户指令进入纯电动EV模式、混动AUTO模式，所述混合动力车辆驱动***基于车辆的剩余电量选择是否进入发电SAVE模式。
本发明还提供了一种混合动力车辆，包括上述的混合动力车辆驱动***。
相对于现有技术，本发明具有以下优点：
通过行星轮系组合，在较少的零部件下可实现更多的模式和挡位组合，发动机与电机共同实现多挡位驱动，混动AUTO模式及纯电动EV模式性能均得到提升，且混动AUTO模式及纯电动EV模式均可多挡位无动力中断换挡，驾驶性能优；同时纯电动EV模式实现单电机、双电机驱动选择，兼顾动力性和经济性；停车充电时可进行双电机发电，满足大功率用电及快速充电需求；基于不同离合器、制动器组合，模式可分为纯电动EV模式(ECO/SPORT)，AUTO模式(ECO/SPORT/串联/并联)，发电SAVE(双电机)发电SAVE模式。
具体来说：本发明具有：1、结构简单，零部件增加少，行星轮系结构更紧凑，空间小，便于整车布置；2、相比目前多模混动***，增加纯电动模式(经济与运动)及更多挡位，提高动力及经济性；增加发动机挡位，实现三挡位切换；3、纯电动EV模式下可实现双电机驱动，第二电机性能及体积选型可减小，缩减轴向尺寸；4、停车怠速充电可实现双电机发电，充电效率更高。
附图说明
图1为现有技术的其他主机厂方案(双电机单挡位)；
图2为现有技术的其他主机厂方案(双电机两挡位)；
图3为本发明实施例的混合动力车辆驱动***的结构示意图；
图中，1—发动机；2—第一离合器C0；3—第一电机；4-第一齿轮；5—单向离合器；6-第二齿轮；7—第二离合器；8—第三离合器；9—行星架；10—第二电机；11-齿圈；12-行星轮；13-第三齿轮；14-中间轴齿轮；15—制动器；16太阳轮。
具体实施方式
为使本发明的发明目的、详细的实施方案以及优缺点能够展现出来，下面进行进一步的详细说明。
本发明实施例提供了一种混合动力车辆驱动***，本***在现有的双电机***基础上，本发明相对于现有技术，以三挡行星轮系换挡方案替代两挡同步器换挡结构方案，增加一个单向离合器5，并通过对电机及发动机1动力源合理位置布置，即实现了同时满足对纯电动EV模式、混动AUTO模式兼顾动力性与经济性需求。
参照图3，本发明实施例的该混合动力车辆驱动***具体包括：发动机1台、电机2个，单向离合器5个，离合器3个，制动器15个，以及第一传动机构和第二传动机构。具体来说，发动机1和第一电机3之间通过第一离合器2连接，该第一离合器2为湿式离合器或电磁离合器，该第一离合器2的主动盘和发动机1连接，第一离合器2的从动盘和第一电机3的转子连接；同时，第一电机3的转子通过轴和单向离合器5的内转子连接，单向离合器5的外转子通过第一传动机构连接该第二离合器7和第三离合器8的主动端，第二离合器7、第三离合器8的从动端和第二电机10则通过第二传动机构连接差速器和制动器15的主动端，此外制动器15的从动端和壳体刚性连接。
具体来说，上述的第一传动机构包括第一齿轮4和第二齿轮6，该第一齿轮4连接单向离合器5的外转子，第一齿轮4和第二齿轮6常啮合；第二齿轮6和第二离合器7的主动端和第三离合器8的主动端连接。同时，第二离合器7的主动端和第三离合器8的主动端刚性连接。
参照图3，第二传动机构包括：齿圈11，其连接所述第二离合器7的从动端；行星架9，其连接所述第三离合器8的从动端和所述第二电机10；行星轮12，其固定装配于所述行星架9上；所述行星轮12的大齿轮端与所述齿圈11啮合；第三齿轮13，所述第三齿轮13的齿圈端与所述行星轮12的小齿轮端啮合；中间轴齿轮14，其与所述第三齿轮13的太阳轮端啮合，所述中间轴齿轮14与所述差速器的齿轮啮合；太阳轮16，所述行星轮12的小齿轮端还与所述太阳轮16啮合；所述太阳轮16与所述制动器15的主动端连接。
本实施例中的上述混合动力车辆驱动***，具有多种工作模式，具体为纯电动EV模式、混动AUTO模式和发电SAVE模式。该***具体进入纯电动EV模式、混动AUTO模式中的哪一种模式由用户通过按键主动输入指令来确定。混合动力车辆驱动***基于车辆的剩余电量选择是否进入发电SAVE模式。
混合动力车辆驱动***在进入具体的工作模式后，在各工作模式下也具有一种或多种工作状态。具体来说，在纯电动EV模式下，具有ECO一挡或二挡驱动状态，SPORT一挡、二挡或三挡驱动状态；在混动AUTO模式下，具有ECO一挡或二挡驱动状态，SPORT一挡、二挡或三挡驱动状态，串联单挡混合驱动状态、并联一挡、二挡或三挡混合驱动状态；而在发电SAVE模式下，则具有双电机混合发电状态。
对于混合动力车辆驱动***来说，在进入具体的工作模式中到底进入哪一种工作状态则需要结合车辆的剩余电量SOC、车速以及油门踏板开度等参数来确定。
本发明实施例中，在混合动力车辆驱动***进入纯电动EV模式或者混动AUTO模式下，具有纯电动EV模式(ECO/SPORT状态)，纯电动EV模式的ECO状态采用单电机驱动，纯电动EV模式的SPORT状态采用双电机驱动。具体选用单电机驱动还是双电机驱动是根据油门踏板开度确定的驾驶员需求功率大小来选择的。此外，在各模式下，具体采用一挡、二挡还是三挡工作同样也是基于驾驶员需求功率来选择的。如何根据驾驶员需求功率来选择单电机驱动还是双电机驱动以及选择具体工作挡位是属于本领域技术的常规手段，本实施例中未对此作出改进。
接下来，将结合下表1对本实施例中的混合动力车辆驱动***在各模式下的具体工作状态进行详细说明。
Figure BDA0003239140020000101
表1(图中○为结合，X为断开)
(一)纯电动EV模式
当电池电量较高时，纯电动模式可由驾驶员主动选择驾驶模式为EV模式，同时纯电动EV模式下分ECO和SPORT模式选择：
1.EV(ECO)模式，此时发动机1停机，第一电机3停止工作，第二电机10工作；单电机一挡驱动时，第一离合器2断开，第二离合器7和第三离合器8均结合，制动器15断开，行星架9与行星轮12固定为一体，无相对转动，第二电机10输出的动力的传递方向为：第二电机10→行星架9→行星轮12的小齿轮端(同时，行星架9传递的动力也经过第三离合器8→第二离合器7→齿圈11→行星轮12的大齿轮端→行星轮12的小齿轮端)→第三齿轮13的齿圈端→第三齿轮13的太阳轮端→中间轴齿轮14→差速器的齿轮→车轮，此时第二齿轮6带着第一齿轮4旋转，但由于单向离合器5存在(单向离合器5的外转子转速大于单向离合器5的内转子转速时单向离合器5断开，单向离合器5的内转子转速大于单向离合器5的外转子转速时单向离合器5结合)，第一齿轮4不会带动第一电机3旋转，避免多于消耗多于动力；单电机二挡驱动时，第一离合器2、第二离合器7和第三离合器8均断开，制动器15结合，第三电机输出的动力的传递方向为：第三电机→行星架9→行星轮12的小齿轮端→第三齿轮13的齿圈端→第三齿轮13的太阳轮端→中间轴齿轮14→差速器的齿轮→车轮。
2.EV(SPORT)模式，此时发动机1停机，第一电机3工作，第二电机10驱动；双电机一挡驱动时：第一离合器2和第三离合器8均断开，第二离合器7和制动器15均结合，第一电机3输出的动力的传递方向为：第一电机3→单向离合器5→第一齿轮4→第二齿轮6→第二离合器7→齿圈11→行星轮12的大齿轮端→行星轮12的小齿轮端→第三齿轮13的齿圈端→第三齿轮13的太阳轮端→中间轴齿轮14→差速器的齿轮→车轮；同时第二电机10输出的动力的传递方向为：第二电机10→行星架9→行星轮12的小齿轮端→→第三齿轮13的齿圈端→第三齿轮13的太阳轮端→中间轴齿轮14→差速器的齿轮→车轮；双电机二挡驱动时：第一离合器2和制动器15断开，第二离合器7和第三离合器8结合，第一电机3输出的动力的传递方向为：第一电机3→单向离合器5→第一齿轮4→第二齿轮6；同时由于第二离合器7和第三离合器8结合，第一电机3输出的动力与第二电机10输出的动力在行星架9和齿圈11汇合，进而经由行星轮12→第三齿轮13的齿圈端→第三齿轮13的太阳轮端→中间轴齿轮14→差速器的齿轮→车轮。双电机三挡驱动时：第一离合器2和第二离合器7断开，第三离合器8和制动器15结合，第一电机3输出的动力传递方向为：第一电机3→单向离合器5→第一齿轮4→第二齿轮6→第三离合器8，由于第三离合器8结合，第一电机3输出的动力和第二电机10输出的动力在行星架9汇合，进而经过行星轮12的小齿轮端→第三齿轮13的齿圈端→第三齿轮13的太阳轮端→中间轴齿轮14→差速器齿轮→车轮。
倒挡工况基于该模式下第一电机3和/或第二电机10反转实现倒车。
(二)混动AUTO模式
1.混动AUTO模式下，控制***根据车速、油门踏板开度、剩余电量SOC等信号对EV模式，串联模式，并联模式进行切换。
其中当剩余电量SOC大于第一预设电量M％，车速低于第一预设车速V1，油门踏板开度小于预设开度x％，为EV单电机驱动，动力流与EV(ECO)模式一致，两个挡位换挡工作。
当剩余电量SOC大于第一预设电量M％，车速低于第一预设车速V1，油门踏板开度大于预设开度x％，为EV双电机驱动，动力流与EV(SPORT)模式一致，三个挡位换挡工作。
当剩余电量SOC大于第一预设电量M％，车速高于第二预设车速V1，EV切换为并联模式：此时通过第一电机3滑摩第一离合器2启动发动机1，发动机1启动完成后，第一离合器2结合，发动机1工作，第一电机3不工作，此时并联模式发动机1与电机混动三挡工作方式，动力流与EV(SPORT)模式传递路径一致(差异点为发动机1动力替代第一电机3动力)，三个挡位换挡工作。
当剩余电量SOC大于第一预设电量M％，车速低于第三预设车速V3，并联模式切换为EV，根据油门踏板开度大小进入EV(ECO)或EV(SPORT)，此时第一离合器2断开，发动机1停机。
当剩余电量SOC小于第二预设电量N％，车速低于第一预设车速V1，任何油门下，串联模式：第二离合器7和第三离合器8断开，制动器15结合，此时第一电机3滑摩第一离合器2启动发动机1，启动成功后，第一离合器2结合，发动机1驱动第一电机3发电，第一电机3发电电能用于驱动第二电机10工作，此时第二电机10动力流和各执行***状态，与EV(ECO)模式单电机第二挡位驱动一致(单电机纯电模式二挡)。
当剩余电量SOC小于第二预设电量N％，车速高于第二预设车速V3，任何油门踏板开度下，串联模式切换为并联模式。发动机1工作，第一电机3不工作，此时并联模式发动机1与电机混动三个挡位工作方式，动力流与EV(SPORT)模式(一、二、三挡)传递路径一致(差异点为发动机1动力替代第一电机3动力)。
具体来说，所述混合动力车辆驱动***进入混动AUTO模式下的串联单挡混合驱动状态时，所述第二离合器7和所述第三离合器8断开，所述制动器15结合；所述第一电机3先滑摩所述第一离合器2启动发动机1；在发动机1启动成功后，所述第一离合器2结合，所述发动机1驱动所述第一电机3发电，使所述第一电机3发电驱动所述第二电机10工作，所述第二电机10输出的动力依次经由行星架9→行星轮12的小齿轮端→第三齿轮13的齿圈端→第三齿轮13的太阳轮端→中间轴齿轮14→差速器的齿轮传递后输出至车轮。
所述混合动力车辆驱动***进入发电SAVE模式下的双电机混合发电状态时，所述第一离合器2和所述第三离合器8结合，所述第二离合器7断开，所述制动器15断开，所述第一电机3不工作，所述发动机1输出的动力通过第一离合器2驱动第一电机3发电，再依次经由单向离合器5→第一齿轮4→第二齿轮6→第三离合器8传递至第二电机10，进而驱动第二电机10发电。
所述混合动力车辆驱动***进入混动AUTO模式下的并联一挡混合驱动状态时，所述第二电机10工作，所述第二离合器7和第一离合器2结合，所述第三离合器8断开，所述制动器15结合；所述第一电机3先滑摩所述第一离合器2启动发动机1；在发动机1启动成功后，所述第一电机3不再工作；所述发动机1输出的动力依次经由所述第一离合器2→所述单向离合器5→第一齿轮4→第二齿轮6→第二离合器7→齿圈11→行星轮12的大齿轮端→行星轮12的小齿轮端→第三齿轮13的齿圈端→第三齿轮13的太阳轮端→中间轴齿轮14→差速器的齿轮传递后输出至车轮；同时，所述第二电机10输出的动力依次经由行星架9→行星轮12的小齿轮端→第三齿轮13的齿圈端→第三齿轮13的太阳轮端→中间轴齿轮14→差速器的齿轮传递后输出至车轮。
所述混合动力车辆驱动***进入混动AUTO模式下的并联二挡混合驱动状态时，所述第二电机10工作，所述第一离合器2、所述第二离合器7和所述第三离合器8均结合，所述制动器15断开；所述第一电机3先滑摩所述第一离合器2启动发动机1；在发动机1启动成功后，所述第一电机3不再工作；所述发动机1输出的动力和所述第二电机10输出的动力在行星架9和齿圈11处汇合，再依次经由行星轮12→第三齿轮13的齿圈端→第三齿轮13的太阳轮端→中间轴齿轮14→差速器的齿轮传递后输出至车轮；
所述混合动力车辆驱动***进入混动AUTO模式下的并联三挡混合驱动状态时，所述第二电机10工作，所述第二离合器7断开，所述第一离合器2和所述第三离合器8结合，所述制动器15结合；所述第一电机3先滑摩所述第一离合器2启动发动机1；在发动机1启动成功后，所述第一电机3不再工作；所述发动机1输出的动力依次经由所述第一离合器2→所述单向离合器5→第一齿轮4→第二齿轮6→第三离合器8；此后，经由第三离合器8传输的动力和所述第二电机10输出的动力在行星架9处汇合，再依次经由行星轮12的小齿轮端→第三齿轮13的齿圈端→第三齿轮13的太阳轮端→中间轴齿轮14→差速器的齿轮传递后输出至车轮。
(三)发电SAVE模式
当电量较低，根据驾驶员需求可强制充电，选择发电SAVE模式，此时第一离合器2和第三离合器8结合，第二离合器7和制动器15断开，发动机1动力通过第一离合器2驱动第一电机3发电，再经过单向离合器5→第一齿轮4→第二齿轮6→第三离合器8→第二电机10发电，双电机同时发电可快速对电池充电或车外电源供电，提高发电效率。
本发明通过轮系结构优化设计，利用行星轮12系组合，获得了纯电及混动多挡位多模式需求，提升了爬坡工况和整车加速过程中动力经济性，同时满足纯电，混动，充电等多模式工作状态。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种混合动力车辆驱动***，其特征在于，包括：
发动机（1），第一电机（3），第二电机（10），第一离合器（2），第二离合器（7），第三离合器（8），单向离合器（5），差速器，制动器（15），第一传动机构及第二传动机构；
所述发动机（1）通过所述第一离合器（2）连接所述第一电机（3）；
所述第一电机（3）通过轴连接所述单向离合器（5）的内转子；
所述单向离合器（5）的外转子通过所述第一传动机构连接所述第二离合器（7）的主动端和所述第三离合器（8）的主动端；且所述第二离合器（7）的主动端和所述第三离合器（8）的主动端刚性连接；
所述第二离合器（7）的从动端、所述第三离合器（8）的从动端和所述第二电机（10）通过所述第二传动机构连接所述差速器和所述制动器（15）的主动端；所述制动器（15）的从动端与变速器箱体刚性连接；
通过对所述第一离合器（2）至所述第三离合器（8）、所述发动机（1）、所述第一电机（3）和所述第二电机（10），所述制动器（15）进行控制，使所述混合动力车辆驱动***进入：
纯电动EV模式下的ECO一挡或二挡驱动状态，SPORT一挡、二挡或三挡驱动状态；
混动AUTO模式下的ECO一挡或二挡驱动状态，SPORT一挡、二挡或三挡驱动状态，串联单挡混合驱动状态、并联一挡、二挡或三挡混合驱动状态；或
发电SAVE模式下的双电机混合发电状态。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第一传动机构包括：
第一齿轮（4），其连接所述单向离合器（5）的外转子；
第二齿轮（6），其与所述第一齿轮（4）啮合，所述第二齿轮（6）分别与所述第二离合器（7）的主动端和所述第三离合器（8）的主动端连接。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述第二传动机构包括：
齿圈（11），其连接所述第二离合器（7）的从动端；
行星架（9），其连接所述第三离合器（8）的从动端和所述第二电机（10）；
行星轮（12），其固定装配于所述行星架（9）上；所述行星轮（12）的大齿轮端与所述齿圈（11）啮合；
第三齿轮（13），所述第三齿轮（13）的齿圈端与所述行星轮（12）的小齿轮端啮合；
中间轴齿轮（14），其与所述第三齿轮（13）的太阳轮端啮合，所述中间轴齿轮（14）与所述差速器的齿轮啮合；
太阳轮（16），所述行星轮（12）的小齿轮端还与所述太阳轮（16）啮合；所述太阳轮（16）与所述制动器（15）的主动端连接。
4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，
所述混合动力车辆驱动***进入纯电动EV模式下的ECO一挡驱动状态或进入混动AUTO模式下的ECO一挡驱动状态时，所述发动机（1）停机、所述第一电机（3）不工作，所述第二电机（10）工作，所述第一离合器（2）断开，所述第二离合器（7）和所述第三离合器（8）均结合，所述制动器（15）断开，所述第二电机（10）输出的动力依次经由行星架（9）、行星轮（12）的小齿轮端、第三齿轮（13）的齿圈端、第三齿轮（13）的太阳轮端、中间轴齿轮（14）、差速器的齿轮传递后输出至车轮；同时，所述第二电机（10）输出的动力还依次经由行星架（9）、第三离合器（8）、第二离合器（7）、齿圈（11）、行星轮（12）的大齿轮端、行星轮（12）的小齿轮端、第三齿轮（13）的齿圈端、第三齿轮（13）的太阳轮端、中间轴齿轮（14）、差速器的齿轮传递后输出至车轮；
所述混合动力车辆驱动***进入纯电动EV模式下的ECO二挡驱动状态或进入混动AUTO模式下的ECO二挡驱动状态时，所述发动机（1）停机、所述第一电机（3）不工作，所述第二电机（10）工作，所述第一离合器（2）、所述第二离合器（7）和所述第三离合器（8）均断开，所述制动器（15）结合，所述第二电机（10）输出的动力依次经由行星架（9）、行星轮（12）的小齿轮端、第三齿轮（13）的齿圈端、第三齿轮（13）的太阳轮端、中间轴齿轮（14）、差速器的齿轮传递后输出至车轮。
5.根据权利要求3所述的***，其特征在于，
所述混合动力车辆驱动***进入纯电动EV模式下的SPORT一挡驱动状态或进入混动AUTO模式下的SPORT一挡驱动状态时，所述发动机（1）停机、所述第一电机（3）和所述第二电机（10）工作，所述第二离合器（7）结合，所述第一离合器（2）和所述第三离合器（8）均断开，所述制动器（15）结合，所述第一电机（3）输出的动力依次经由所述单向离合器（5）、第一齿轮（4）、第二齿轮（6）、第二离合器（7）、齿圈（11）、行星轮（12）的大齿轮端、行星轮（12）的小齿轮端、第三齿轮（13）的齿圈端、第三齿轮（13）的太阳轮端、中间轴齿轮（14）、差速器的齿轮传递后输出至车轮；同时，所述第二电机（10）输出的动力依次经由行星架（9）、行星轮（12）的小齿轮端、第三齿轮（13）的齿圈端、第三齿轮（13）的太阳轮端、中间轴齿轮（14）、差速器的齿轮传递后输出至车轮；
所述混合动力车辆驱动***进入纯电动EV模式下的SPORT二挡驱动状态或进入混动AUTO模式下的SPORT二挡驱动状态时，所述发动机（1）停机、所述第一电机（3）和所述第二电机（10）工作，所述第二离合器（7）和第三离合器（8）结合，所述第一离合器（2）断开，所述制动器（15）断开，所述第一电机（3）输出的动力和所述第二电机（10）输出的动力在行星架（9）和齿圈（11）处汇合，再依次经由行星轮（12）、第三齿轮（13）的齿圈端、第三齿轮（13）的太阳轮端、中间轴齿轮（14）、差速器的齿轮传递后输出至车轮；
所述混合动力车辆驱动***进入纯电动EV模式下的SPORT三挡驱动状态或进入混动AUTO模式下的SPORT三挡驱动状态时，所述发动机（1）停机、所述第一电机（3）和所述第二电机（10）工作，所述第一离合器（2）和第二离合器（7）断开，所述第三离合器（8）结合，所述制动器（15）结合，所述第一电机（3）输出的动力依次经由所述单向离合器（5）、第一齿轮（4）、第二齿轮（6）、第三离合器（8）；此后，经由第三离合器（8）传输的动力和所述第二电机（10）输出的动力在行星架（9）处汇合，再依次经由行星轮（12）的小齿轮端、第三齿轮（13）的齿圈端、第三齿轮（13）的太阳轮端、中间轴齿轮（14）、差速器的齿轮传递后输出至车轮。
6.根据权利要求3所述的***，其特征在于，
所述混合动力车辆驱动***进入混动AUTO模式下的串联单挡混合驱动状态时，所述第二离合器（7）和所述第三离合器（8）断开，所述制动器（15）结合；所述第一电机（3）先滑摩所述第一离合器（2）启动发动机（1）；在发动机（1）启动成功后，所述第一离合器（2）结合，所述发动机（1）驱动所述第一电机（3）发电，使所述第一电机（3）发电驱动所述第二电机（10）工作，所述第二电机（10）输出的动力依次经由行星架（9）、行星轮（12）的小齿轮端、第三齿轮（13）的齿圈端、第三齿轮（13）的太阳轮端、中间轴齿轮（14）、差速器的齿轮传递后输出至车轮；
所述混合动力车辆驱动***进入发电SAVE模式下的双电机混合发电状态时，所述第一离合器（2）和所述第三离合器（8）结合，所述第二离合器（7）断开，所述制动器（15）断开，所述发动机（1）输出的动力通过第一离合器（2）驱动第一电机（3）发电，再依次经由单向离合器（5）、第一齿轮（4）、第二齿轮（6）、第三离合器（8）传递至第二电机（10），进而驱动第二电机（10）发电。
7.根据权利要求3所述的***，其特征在于，
所述混合动力车辆驱动***进入混动AUTO模式下的并联一挡混合驱动状态时，所述第二电机（10）工作，所述第一离合器（2）和第二离合器（7）结合，所述第三离合器（8）断开，所述制动器（15）结合；所述第一电机（3）先滑摩所述第一离合器（2）启动发动机（1）；在发动机（1）启动成功后，所述第一电机（3）不再工作；所述发动机（1）输出的动力依次经由所述第一离合器（2）、所述单向离合器（5）、第一齿轮（4）、第二齿轮（6）、第二离合器（7）、齿圈（11）、行星轮（12）的大齿轮端、行星轮（12）的小齿轮端、第三齿轮（13）的齿圈端、第三齿轮（13）的太阳轮端、中间轴齿轮（14）、差速器的齿轮传递后输出至车轮；同时，所述第二电机（10）输出的动力依次经由行星架（9）、行星轮（12）的小齿轮端、第三齿轮（13）的齿圈端、第三齿轮（13）的太阳轮端、中间轴齿轮（14）、差速器的齿轮传递后输出至车轮；
所述混合动力车辆驱动***进入混动AUTO模式下的并联二挡混合驱动状态时，所述第二电机（10）工作，所述第一离合器（2）、所述第二离合器（7）和所述第三离合器（8）均结合，所述制动器（15）断开；所述第一电机（3）先滑摩所述第一离合器（2）启动发动机（1）；在发动机（1）启动成功后，所述第一电机（3）不再工作；所述发动机（1）输出的动力和所述第二电机（10）输出的动力在行星架（9）和齿圈（11）处汇合，再依次经由行星轮（12）、第三齿轮（13）的齿圈端、第三齿轮（13）的太阳轮端、中间轴齿轮（14）、差速器的齿轮传递后输出至车轮；
所述混合动力车辆驱动***进入混动AUTO模式下的并联三挡混合驱动状态时，所述第二电机（10）工作，所述第二离合器（7）断开，所述第一离合器（2）和所述第三离合器（8）结合，所述制动器（15）结合；所述第一电机（3）先滑摩所述第一离合器（2）启动发动机（1）；在发动机（1）启动成功后，所述第一电机（3）不再工作；所述发动机（1）输出的动力依次经由所述第一离合器（2）、所述单向离合器（5）、第一齿轮（4）、第二齿轮（6）、第三离合器（8）；此后，经由第三离合器（8）传输的动力和所述第二电机（10）输出的动力在行星架（9）处汇合，再依次经由行星轮（12）的小齿轮端、第三齿轮（13）的齿圈端、第三齿轮（13）的太阳轮端、中间轴齿轮（14）、差速器的齿轮传递后输出至车轮。
8.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述混合动力车辆驱动***在混动AUTO模式下，
若混合动力车辆的剩余电量SOC大于第一预设电量M%、车速低于第一预设车速V1、油门踏板开度小于第一预设开度，所述混合动力车辆驱动***进入ECO一挡或二挡驱动状态；
若混合动力车辆的剩余电量SOC大于第一预设电量M%、车速低于第一预设车速V1、油门踏板开度大于第一预设开度，所述混合动力车辆驱动***进入SPORT一挡、二挡或三挡驱动状态；
若混合动力车辆的剩余电量SOC大于第一预设电量M%、车速高于第二预设车速V2，所述混合动力车辆驱动***进入并联一挡、二挡或三挡混合驱动状态；
若混合动力车辆的剩余电量SOC小于第二预设电量N%、车速低于第一预设车速V1，所述混合动力车辆驱动***进入串联单挡混合驱动状态；
所述第二预设电量大于所述第一预设电量，所述第二预设车速高于所述第一预设车速。
9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，
所述混合动力车辆驱动***在处于混动AUTO模式下的SPORT一挡、二挡或三挡驱动状态或ECO一挡或二挡驱动状态时，若混合动力车辆的剩余电量SOC大于第一预设电量M%、车速高于第二预设车速V2，则所述混合动力车辆驱动***切换进入并联一挡、二挡或三挡混合驱动状态；
所述混合动力车辆驱动***在处于混动AUTO模式下的并联一挡、二挡或三挡混合驱动状态时，若混合动力车辆的剩余电量SOC大于第一预设电量M%、车速低于第三预设车速V3，则所述混合动力车辆驱动***切换进入SPORT一挡、二挡或三挡驱动状态或ECO一挡或二挡驱动状态；
所述混合动力车辆驱动***在处于混动AUTO模式下的串联单挡混合驱动状态时，若混合动力车辆的剩余电量SOC小于第二预设电量N%、车速高于第二预设车速V2，则所述混合动力车辆驱动***切换进入并联一挡、二挡或三挡混合驱动状态。
10.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述混合动力车辆驱动***基于用户指令进入纯电动EV模式、混动AUTO模式，所述混合动力车辆驱动***基于车辆的剩余电量选择是否进入发电SAVE模式。
11.一种混合动力车辆，其特征在于，包括权利要求1至10任一项所述的混合动力车辆驱动***。
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