CN114454706B - 一种双电机混合动力变速***及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车技术领域，公开了一种双电机混合动力变速***及车辆，其中动力变速***包括发动机、双质量飞轮、变速器输入轴、第一电机、第一离合器、单向离合器、行星排、中间轴、第二电机和输出轴；行星排包括太阳轮、行星齿轮、行星架和外齿圈，所述变速器输入轴穿过所述电机输出轴的一端与所述外齿圈连接；所述电机输出轴的一端与所述太阳轮连接；所述行星架上设置有用于动力输出的输出齿轮。本发明解决了现有混动***传动效率低、轴向安装空间需求大、扭矩耦合及解耦时会出现窜动现象、各动力***不可独立运行、能量回收效率低和不能实现停车充电的问题。

Description

一种双电机混合动力变速***及车辆
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种双电机混合动力变速***及车辆。
背景技术
现有混合动力变速器是将电机集成于变速器的输入或输出轴上，来实现两种动力的混合输出。但是这样设置所需轴向空间大，需要重新布置动力总成；发动机和电机动力互相切换与介入时会发生冲击现象，影响驾驶性能。
此外，目前的混合动力变速***中，电机不能起到起动机的作用，不能实现发动机的启停功能；由于只有一个电机，电机既要承担驱动工作也要承担发电工作，无法保证效率最优，电机驱动同时进行启机控制，控制难度大，容易出现冲击顿挫等问题；并且，变速器需要重新开发，成本高且不便于集成；纯电行驶模式下，发动机不能进行充电，续航里程有限；电机驱动时不能充分利用变速器多档位速比宽的优势，无法保证电机运行在高效区间，传动效率低；不能实现停车时，发动机驱动电机对高压电池进行反向充电。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：现有混动***传动效率低、轴向安装空间需求大、扭矩耦合及解耦时会出现窜动现象、各动力***不可独立运行、能量回收效率低和不能实现停车充电的问题。
为了解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种双电机混合动力变速***，其包括：
发动机；
双质量飞轮，其一侧与所述发动机的输出轴连接；
变速器输入轴，其一端与所述双质量飞轮的另一侧连接；
第一电机，包括横穿所述第一电机且内部中空的电机输出轴，所述变速器输入轴的另一端穿过所述电机输出轴；
第一离合器，位于所述双质量飞轮和所述第一电机之间，所述变速器输入轴与所述电机输出轴通过所述第一离合器连接；
单向离合器，位于所述双质量飞轮和所述第一离合器之间，其与所述变速器输入轴连接；
行星排，包括太阳轮、行星齿轮、行星架和外齿圈，所述变速器输入轴穿过所述电机输出轴与所述外齿圈连接；所述电机输出轴的一端与所述太阳轮连接；所述行星架上设置有用于动力输出的输出齿轮；
中间轴，其一端设有输入齿轮和第二离合器，所述输入齿轮通过所述第二离合器与所述输出齿轮连接；所述中间轴上设有若干主动齿轮；
第二电机，其转子与所述中间轴的另一端连接；
输出轴，与所述中间轴平行布置，所述输出轴上设有若干与所述主动齿轮相配合的从动齿轮。
进一步的，上述双电机混合动力变速***还包括差速器总成，所述差速器总成与所述输出轴连接。
进一步的，所述输出轴包括第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴上设有第一主减齿轮，所述第二输出轴上设有第二主减齿轮；
所述差速器总成包括差速器、与所述第一主减齿轮啮合的第三主减齿轮、与所述第二主减齿轮啮合的第四主减齿轮、第四离合器和第三离合器，所述第三主减齿轮通过第四离合器与所述差速器连接，所述第四主减齿轮通过第三离合器与所述差速器连接。
进一步的，所述中间轴上依次设有第一主动齿轮、第二主动齿轮、第三主动齿轮和第四主动齿轮；
所述第一输出轴上依次设有与所述第二主动齿轮啮合的五档从动齿轮、与所述第三主动齿轮啮合的三档从动齿轮、以及与所述第四主动齿轮啮合的一档从动齿轮；所述第一主减齿轮位于所述五档从动齿轮与所述三档从动齿轮之间；
所述第二输出轴上依次设有与所述第一主动齿轮啮合的二挡从动齿轮、与所述第二主动齿轮啮合的六档从动齿轮、以及与所述第三主动齿轮啮合的四挡从动齿轮；所述第二主减齿轮位于所述六档从动齿轮与所述四挡从动齿轮之间。
进一步的，在所述第一输出轴上并位于所述五档从动齿轮与所述第一主减齿轮之间设有第一同步器；在所述第一输出轴上并位于所述三档从动齿轮与所述一档从动齿轮之间设有第二同步器。
进一步的，在所述第二输出轴上并位于所述二档从动齿轮与所述六档从动齿轮之间设有第三同步器；在所述第二输出轴上并位于所述第二主减齿轮与所述四挡从动齿轮之间设有第四同步器。
进一步的，还包括作为***包络件的变速器的壳体，所述单向离合器、第一电机和第二电机分别固定在所述壳体上。
另一方面，本发明还提供一种车辆，其包括控制***和如上述任一方案所述的双电机混合动力变速***。
上述技术方案所提供的一种双电机混合动力变速***及车辆，与现有技术相比，其有益效果在于：
该双电机混合动力变速***传动部分采用行星排和第一离合器、单向离合器双离合传动进行组合，充分利用传动***多档化使发动机和电机的工作区间得到放大，保证整车的动力性和经济性；
行星排和双离合传动***进行组合，优化了变速器的轴向空间尺寸，从而保证电机的布置空间，保证整车动力性；
上述方案采用单输入轴、双输出轴布置，两个离合器和差速器总成集成布置，更进一步优化了变速器的轴向空间；
发动机和第一电机间加入第一离合器，第一离合器的结合和分离实现发动机的介入和退出。需要发动机参与工作时，通过对第一电机和第一离合器进行控制，实现快速启动发动机的作用，且发动机启动过程较为平顺，并降低采用常规启动机的成本，再通过第二离合器滑磨控制将发动机和第一电机的动力输入至双离合器传动***的中间轴中，实现动力输出平稳，且和第二电机进行动力耦合时平稳无冲击；
当电量下降至设定阈值时，发动机启动给第一电机充电，电量直接用于第二电机进行驱动整车行驶，实现长里程续航，且保证效率最高；
电量较低时，发动机进行驱动整车行驶，同时对第一电机进行发电，保证整车电量充足；根据整车需求功率的不同，对第一离合器的状态进行控制，保证整车动力性的同时保证经济性；整车需求功率较小时，第一离合器结合；整车需求功率较大时，第一离合器分离；
电量充足优先纯电驱动行驶，电量低至设定阈值时，进入混合增程驱动行驶模式，由于只有第一离合器工作，模式切换过程平顺，且在混合增程驱动行驶模式中，电量始终维持在一定值，确保整车电量充足；当需求整车需求功率很大时，第二离合器结合，发动机、第一电机和第二电机的动力同时输出，保证动力性；当电量低于设定的下限值时，进入发动机驱动行驶模式，驱动同时驱动第一电机进行发电，将电量提升值要求值。
附图说明
图1是本发明实施例中双电机混合动力变速***的结构示意图。
其中，1－发动机、2－发动机输出轴、3－双质量飞轮、4－单向离合器、5－变速器输入轴、6－第一离合器、7－第一电机、8－电机输出轴、9－输出齿轮、10－行星齿轮、11－行星架、12－太阳轮、13－第二离合器、14－中间轴、15－输入齿轮、16－第四主动齿轮、17－第三主动齿轮、18－第一主动齿轮、19－第二主动齿轮、20－第二电机、21－第一输出轴、22－一档从动齿轮、23－第二同步器、24－三档从动齿轮、25－第一主减齿轮、16－第一同步器、27－五档从动齿轮、28－第二输出轴、29－二档从动齿轮、30－第三同步器、31－六档从动齿轮、32－第二主减齿轮、33－四档从动齿轮、34－第四同步器、35－第四主减齿轮、36－第三离合器、37－第三主减齿轮、38－第四离合器、39－差速器、40－行星排、41－双离合传动***。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明所提供的是一种双电机混合动力变速***，包括发动机1、双质量飞轮3、变速器输入轴5、第一电机7、第一离合器6、单向离合器4、行星排40、中间轴14和第二电机20；其中，行星排40包括太阳轮12、行星齿轮10、行星架和外齿圈11，双质量飞轮3一侧与所述发动机的第二输出轴连接，所述变速器输入轴5穿过所述电机输出轴8的一端与所述外齿圈11连接；所述电机输出轴8的一端与所述太阳轮12连接；所述行星架上设置有用于动力输出的输出齿轮9；中间轴14的一端设有输入齿轮15和第二离合器13，所述输入齿轮15通过所述第二离合器13与所述输出齿轮9连接；所述中间轴14上设有若干主动齿轮；第二电机20的转子与所述中间轴14的另一端连接；输出轴与所述中间轴14平行布置，所述第一输出轴4上设有若干与所述主动齿轮相配合的从动齿轮。
需要说明的是，上述方案的双电机混合动力变速***的传动采用行星排40和第一离合器6、单向离合器4双离合传动进行组合，充分利用传动***多档化使发动机和电机的工作区间得到放大，保证整车的动力性和经济性；另外，行星排40传动***和双离合传动***进行组合，优化了变速器的轴向空间尺寸，从而保证电机的布置空间，保证整车动力性。其中，第一离合器6和第二离合器13均为湿式离合器，行星排40为单行星排。
此外，发动机1和第一电机7之间加入第一离合器6，变速器控制单元发送指令给液压***，控制第一离合器6的结合和分离实现发动机1动力的介入和退出，当需要发动机1参与工作时，通过对第一电机7和第一离合器6进行控制，实现快速启动发动机1的作用，且发动机1启动过程较为平顺，并降低采用常规启动机的成本，再通过第二离合器13滑磨控制将发动机和第一电机7的动力输入至双离合器传动***的中间轴14中，实现动力输出平稳，且和第二电机20进行动力耦合时平稳无冲击；当电量下降至设定阈值时，发动机1启动给第一电机7充电，电量直接用于第二电机20进行驱动整车行驶，实现长里程续航，且保证效率最高；当电量较低时，发动机1进行驱动整车行驶，同时对第一电机7进行发电，保证整车电量充足；根据整车需求功率的不同，对第一离合器6的状态进行控制，保证整车动力性的同时保证经济性；整车需求功率较小时，第一离合器6结合；整车需求功率较大时，第一离合器6分离；当电量充足优先纯电驱动行驶，电量低至设定阈值时，进入混合增程驱动行驶模式，由于只有第一离合器6工作，模式切换过程平顺，且在混合增程驱动行驶模式中，电量始终维持在一定值，确保整车电量充足；当需求整车需求功率很大时，第二离合器13结合，发动机1、第一电机7和第二电机20的动力同时输出，保证动力性；当电量低于设定的下限值时，进入发动机驱动行驶模式，驱动同时驱动第一电机7进行发电，将电量提升值要求值。
在本发明的一些实施例中，如图1所示，双电机混合动力变速***还包括差速器总成，所述差速器总成与所述输出轴连接，其中，所述输出轴包括第一输出轴21和第二输出轴28，所述第一输出轴21上设有第一主减齿轮25，所述第二输出轴28上设有第二主减齿轮32；所述差速器总成包括差速器39、与所述第一主减齿轮25啮合的第三主减齿轮37、与所述第二主减齿轮32啮合的第四主减齿轮37、第四离合器38和第三离合器36，所述第三主减齿轮37通过第四离合器38与所述差速器39连接，所述第四主减齿轮37通过第三离合器36与所述差速器39连接。其中，第三离合器36和第四离合器38均为湿式离合器。
上述方案中采用单输入轴(即中间轴14)、双输出轴布置，两个离合器和差速器总成集成布置，更进一步优化了双电机混合动力变速***的轴向空间。
在本发明的一些实施例中，请继续参阅图1，所述中间轴14上依次设有第一主动齿轮18、第二主动齿轮19、第三主动齿轮17和第四主动齿轮16；所述第一输出轴21上依次设有与所述第二主动齿轮啮合的五档从动齿轮27、与所述第三主动齿轮17啮合的三档从动齿轮24、以及与所述第四主动齿轮16啮合的一档从动齿轮22；所述第一主减齿轮25位于所述五档从动齿轮27与所述三档从动齿轮24之间；所述第二输出轴28上依次设有与所述第一主动齿轮18啮合的二挡从动齿轮29、与所述第二主动齿轮19啮合的六档从动齿轮31、以及与所述第三主动齿轮17啮合的四挡从动齿轮33；所述第二主减齿轮32位于所述六档从动齿轮31与所述四挡从动齿轮33之间。另外，在所述第一输出轴21上并位于所述五档从动齿轮27与所述第一主减齿轮25之间设有第一同步器26；在所述第一输出轴21上并位于所述三档从动齿轮24与所述一档从动齿轮22之间设有第二同步器23；在所述第二输出轴28上并位于所述二档从动齿轮29与所述六档从动齿轮31之间设有第三同步器30；在所述第二输出轴28上并位于所述第二主减齿轮32与所述四挡从动齿轮33之间设有第四同步器34。
其中，变速器输入轴5和外齿圈11花键连接，电机输出轴8一端和电机7转子连接，一端和太阳轮12花键连接，各主动齿轮和中间轴14之间花键固联；各从动齿轮空套在对应的输出轴上，各同步器与对应的输出轴之间花键固联；第四离合器38和第三离合器36径向集成布置。
上述方案的设置具有多档位变换，充分利用传动***多档化使发动机和电机的工作区间的到放大，保证整车的动力性和经济性。
另外，上述双电机混合动力变速***还包括作为***包络件的变速器的壳体，所述单向离合器4、第一电机7和第二电机20分别固定在所述壳体上。
本发明实施例还提供了一种车辆，该车辆包括控制***和如上述任一实施例中的双电机混合动力变速***。
本发明实施例的双电机混合动力变速***工作模式主要包括：双离合传动***工作模式、起步模式、驶模式、能量回收模式、停车充电模式、倒车模式。下面对其各工作模式做进一步的说明，以便更容易理解和实现本发明：
1、双离合传动***工作模式：
一档模式：驱动功率通过行星排的输出齿轮9传递至输入齿轮15，或通过中间轴14直接输入；第二同步器23结合使一档从动齿轮22和第一输出轴21成为一体，第二离合器38结合使第三主减齿轮37和差速器总成成为一体；驱动功率通过第四主动齿轮16、一档从动齿轮22、第一主减齿轮25、第三主减齿轮37、再通过差速器总成传递至车轮。
二档模式：驱动功率通过行星排的输出齿轮9传递至输入齿轮15，或通过中间轴14直接输入；第三同步器30结合使二档从动齿轮29和第二输出轴28成为一体，第三离合器36结合使第四主减齿轮35和差速器总成成为一体；驱动功率通过第一主动齿轮18、二档从动齿轮29、第二主减齿轮32、第四主减齿轮35、再通过差速器总成传递至车轮。
三档模式：驱动功率通过行星排的输出齿轮9传递至输入齿轮15，或通过中间轴14直接输入；第二同步器23结合使三档从动齿轮24和第一输出轴21成为一体，第二离合器38结合使第三主减齿轮37和差速器总成成为一体；驱动功率通过第三主动齿轮17、三档从动齿轮24、第一主减齿轮25、第三主减齿轮37、再通过差速器总成传递至车轮。
四档模式：驱动功率通过行星排的输出齿轮9传递至输入齿轮15，或通过中间轴14直接输入；第四同步器34结合使四档从动齿轮33和第二输出轴28成为一体，第三离合器36结合使第四主减齿轮35和差速器总成成为一体；驱动功率通过第三主动齿轮17、四档从动齿轮33、第二主减齿轮32、第四主减齿轮35、再通过差速器总成传递至车轮。
五档模式：驱动功率通过行星排的输出齿轮9传递至输入齿轮15，或通过中间轴14直接输入；第一同步器26结合使五档从动齿轮27和第一输出轴21成为一体，第二离合器38结合使第三主减齿轮37和差速器总成成为一体；驱动功率通过第二主动齿轮19、五档从动齿轮27、第一主减齿轮25、第三主减齿轮37、再通过差速器总成传递至车轮。
六档模式：驱动功率通过行星排的输出齿轮9传递至输入齿轮15，或通过中间轴14直接输入；第三同步器30结合使六档从动齿轮31和第二输出轴28成为一体，第三离合器36结合使第四主减齿轮35和差速器总成成为一体；驱动功率通过第二主动齿轮19、六档从动齿轮31、第二主减齿轮32、第四主减齿轮35、再通过差速器总成传递至车轮。
倒档1模式：驱动功率通过行星排的输出齿轮9传递至输入齿轮15，或通过中间轴14直接输入；第二同步器23结合使一档从动齿轮22和第一输出轴21成为一体，第二离合器38结合使第三主减齿轮37和差速器总成成为一体；驱动功率通过第四主动齿轮16、一档从动齿轮22、第一主减齿轮25、第三主减齿轮37、再通过差速器总成传递至车轮。
倒档2模式：驱动功率通过行星排的输出齿轮9传递至输入齿轮15，或通过中间轴14直接输入；第三同步器30结合使二档从动齿轮29和第二输出轴28成为一体，第三离合器36结合使第四主减齿轮35和差速器总成成为一体；驱动功率通过第一主动齿轮18、二档从动齿轮29、第二主减齿轮32、第四主减齿轮35、再通过差速器总成传递至车轮。
2、起步模式：
起步模式包括发动机起步模式和纯电起步模式。
(1)、发动机起步模式：
第一离合器6从分离状态进入滑磨状态，电机7扭矩逐渐增加，使发动机1转速到达目标点火转速，第一离合器6结合，发动机1点火启动，电机7进行转矩补偿发动机1的转矩波动，确保发动机1启动过程平顺性，发动机1正常工作，电机7根据后续进入的行驶模式进行相应工作状态调整。
(2)、纯电起步模式：
纯电起步模式分为单电机纯电起步模式和双电机纯电起步模式。
1)整车起步需求扭矩不大，SOC值满足纯电起步要求时，进入单电机纯电起步模式
发动机1关闭，第一离合器6和第二离合器13均处于分离状态，第二电机20运行，电机功率传递至中间轴14的各主动齿轮，双离合传动***41通过六个档位的调节，使第二电机20输出功率满足整车起步需求。
2)整车起步需求扭矩较大，SOC值满足纯电起步要求时，进入双电机纯电起步模式
发动机1关闭，第一离合器6和第二离合器13均处于分离状态，第二电机20运行，第二电机20功率传递至中间轴14的各主动齿轮；由于单向离合器4的作用，使外齿圈11锁止，第一电机7输出的功率通过行星排40对应速比增大后传递至输入齿轮15，湿式单离合器13结合将第一电机7功率传递至中间轴14的各主动齿轮；两个电机的功率通过双离合传动***41的六个档位调节，使双电机的输出功率满足整车起步需求功率。
3、行驶模式：
行驶模式包括纯电驱动行驶模式、发动机驱动行驶模式和混合行驶模式。
(1)、纯电驱动行驶模式：纯电驱动行驶分为单电机纯电驱动行驶模式和双电机纯电驱动行驶模式。
1)整车行驶需求扭矩不大，SOC值满足纯电驱动行驶要求时，进入单电机纯电驱动行驶模式。
发动机1关闭，第一离合器6和第二离合器13均处于分离状态，第二电机20运行，电机功率传递至中间轴14的各主动齿轮，双离合传动***41通过六个档位的调节，使第二电机20的高效区间得到扩大，并使电机7始终运行于高效区间。
2)整车行驶需求扭矩较大，SOC值满足纯电驱动行驶要求时，进入双电机纯电驱动行驶模式。
发动机1关闭，第一离合器6和第二离合器13均处于分离状态，第二电机20运行，第二电机20功率传递至中间轴14的各主动齿轮；由于单向离合器4的作用，使外齿圈11锁止，第一电机7输出的功率通过行星排40对应速比增大后传递至输入齿轮15，湿式单离合器13结合将第一电机7功率传递至中间轴14的各主动齿轮；两个电机的功率通过双离合传动***41的六个档位调节，使双电机的输出功率满足整车行驶需求功率，且使电机始终运行于高校区间。
(2)、发动机驱动行驶模式：
整车行驶优先选择纯电驱动行驶，当SOC值较低，不满足整车纯电行驶要求时，进入发动机驱动兼充电模式，保证整车行驶的同时对动力电池进行充电，保证动力电池的SOC值在要求范围内。发动机1功率的一部分用于驱动整车行驶，一部分功率用于驱动第一电机7进行发电，根据整车需求扭矩的大小分为第一离合器6结合和第一离合器6分离两种工作模式。
1)、第一离合器6结合工作模式：整车需求功率较小时，第一离合器6结合，行星排40处于互锁状态，发动机1输出功率的一部分用于驱动第一电机7进行发电，行星排40将发动机1驱动整车的功率直接传递给双离合传动***41，由于双离合传动***41有六个档位进行调节，使发动机1的高效工作区间得到扩大，并通过双离合传动***41的档位调节，使发动机1始终运行于高效区间。
2)、第一离合器6分离模式：整车需求功率较大时，第一离合器6分离，行星排40处于自由状态，行星排40将发动机1输出功率进行分流，一部分功率用于驱动第一电机7进行发电，另一部分功率通过行星排40的速比得到放大后输出至双离合传动***41，由于双离合传动***41有六个档位进行调节，使发动机1的高效工作区间得到扩大，并通过双离合传动***41的档位调节，使发动机1始终运行于高效区间。
(3)、混合行驶模式：
混合行驶模式分为混合驱动行驶模式和混合增程行驶模式。
1)混合驱动行驶模式：当整车行驶过程中需要更大的功率来提高整车动力性，比如急加速工况、爬坡工况等，双电机输出功率无法满足整车需求功率时，进入混合驱动行驶模式。
如发动机1未启动，则第一离合器6从分离状态进入滑磨状态，第一电机7扭矩逐渐增加，使发动机1转速到达目标点火转速，第一离合器6结合，发动机1点火启动，电机7进行转矩补偿发动机1的转矩波动，确保发动机1启动过程平顺性，行星排40处于互锁状态，发动机1输出功率和第一电机7输出功率耦合后通过行星排40传递至输入齿轮15，湿式单离合器13结合，发动机1和第一电机7耦合的输出功率传递至双离合传动***41的中间轴14；第二电机20输出功率直接传递至双离合器传动***41的中间轴14，和发动机1、第一电机7的输出功率进行耦合，再通过双离合传动***41的六个档位调节，使发动机1、第一电机7和第二电机20耦合后的功率进一步得到增大，进一步提高整车动力性，并通过档位调整发动机和电机的工作区间，使得动力***的效率最高。
2)混合增程行驶模式：当动力电池SOC值低于目标设定阈值时，进入混合增程行驶模式。
如发动机1未启动，则第一离合器6从分离状态进入滑磨状态，第一电机7扭矩逐渐增加，使发动机1转速到达目标点火转速，第一离合器6结合，发动机1点火启动，电机7进行转矩补偿发动机1的转矩波动，确保发动机1启动过程平顺性，发动机1驱动第一电机7进行发电，第二离合器13处于分离状态，第一电机7发出的电量用于第二电机20进行驱动整车行驶，通过双离合传动***41的六个档位调节，使第二电机20的高效工作区间增大，并始终运行在高效区间；
如发动机1已启动，第二离合器13处于分离状态，发动机1驱动第一电机7进行发电，第一电机7发出的电量用于第二电机20进行驱动整车行驶。
4、能量回收模式：
整车行驶过程满足能量回收模式时，车轮端的阻力矩经过相应的档位传递给双离合传动***41的中间轴14，第二离合器13分离，双离合传动***41通过档位调节，使得第二电机20能量回收效率处于较高范围内。能量回收不满足制动力要求时或紧急制动时，需要刹车片摩擦制动进行辅助制动。
5、停车充电模式：
整车停止时，如SOC值处于较低值时，发动机1驱动第一电机7进行充电，用于保证电池SOC值处于预设目标值，保证后续纯电行驶要求。第一离合器6结合，双离合传动***41中的第二离合器13，发动机1输出功率直接驱动第一电机7进行充电。
6、倒车模式：
倒车模式分为1档倒车模式和2档倒车模式。
(1)、1档倒车模式：
整车原地倒车或车速极低情况切换倒档进行倒车时，进入1档倒车模式。
发动机1关闭，第一离合器6和第二离合器13均处于分离状态，第二电机20反转，电机功率传递至中间轴14，通过第四主动齿轮16、一档从动齿轮22、第一主减齿轮25、第三主减齿轮37和差速器总成传递至车轮。
(2)、2档倒车模式：
整车减速过程2档时切换倒档进行倒车，进入2档倒车模式。
发动机1关闭，第一离合器6和第二离合器13均处于分离状态，第二电机20反转，电机功率传递至中间轴14，通过第一主动齿轮18、二档从动齿轮29、第二主减齿轮32、第四主减齿轮35和差速器总成传递至车轮。
综上，本发明实施例提供一种双电机混合动力变速***及车辆，与现有技术相比，其有益效果在于：
(1)该双电机混合动力变速器传动部分采用行星排和双离合传动***进行组合，充分利用传动***多档化使发动机和电机的工作区间的到放大，保证整车的动力性和经济性；
(2)行星排和双离合传动***进行组合，较大地优化变速器的轴向空间尺寸，从而保证电机的布置空间，保证整车动力性；
(3)双离合传动***采用单输入轴、双输出轴布置，双离合器和差速器总成集成布置，更进一步优化了变速器的轴向空间；
(4)发动机和第一电机间加入第一离合器，变速器控制单元发送指令给液压***，控制第一离合器的结合和分离，从而实现发动机的介入和退出。需要发动机参与工作时，通过对第一电机和第一离合器进行控制，实现快速启动发动机的作用，且发动机启动过程较为平顺，并降低采用常规启动机的成本，再通过第二离合器滑磨控制将发动机和第一电机的动力输入至双离合器传动***的中间轴中，实现动力输出平稳，且和第二电机进行动力耦合时平稳无冲击；
(5)纯电驱动行驶具有两种模式，保证纯电行驶的动力性；整车需求功率不高时，第二电机进行纯电驱动，整车需求功率较大时，第一电机和第二电机同时驱动整车行驶；
(6)当电量下降至设定阈值时，发动机启动给第一电机充电，电量直接用于第二电机进行驱动整车行驶，实现长里程续航，且保证效率最高；
(7)电量较低时，发动机进行驱动整车行驶，同时对第一电机进行发电，保证整车电量充足；根据整车需求功率的不同，对第一离合器的状态进行控制，保证整车动力性的同时保证经济性；整车需求功率较小时，第一离合器结合；整车需求功率较大时，第一离合器分离；
(8)混合驱动行驶模式，第一、第二离合器均处于结合状态，需要急加速等操作时，只需要对发动机、第一电机和第二电机的输出扭矩进行协调就可以实现，保证整车较好的动力响应性；
(9)电量充足优先纯电驱动行驶，电量低至设定阈值时，进入混合增程驱动行驶模式，由于只有第一离合器工作，模式切换过程平顺，且在混合增程驱动行驶模式中，电量始终维持在一定值，确保整车电量充足；当需求整车需求功率很大时，第二离合器结合，发动机、第一电机和第二电机的动力同时输出，保证动力性；当电量低于设定的下限值时，进入发动机驱动行驶模式，驱动同时驱动第一电机进行发电，将电量提升值要求值。
(10)倒档采用两种模式，分别对应不同车速工况下切换倒档需求，保证倒车响应迅速，且避免换挡音；减速至一定车速，档位仍在2档时，切换倒档进行倒车，无需降1档后再进行倒车，车速至零后直接在2档进行倒车，确保倒档响应，并减少降一档频次，避免挂挡音；减速至极低车速，档位为1档时进行挂倒挡操作，或原地挂倒档操作，采用1档进行倒车，响应迅速，无挂挡音。
以上所述仅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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种双电机混合动力变速***，其特征在于，包括：
发动机；
双质量飞轮，其一侧与所述发动机的输出轴连接；
变速器输入轴，其一端与所述双质量飞轮的另一侧连接；
第一电机，包括横穿所述第一电机且内部中空的电机输出轴，所述变速器输入轴的另一端穿过所述电机输出轴；
第一离合器，位于所述双质量飞轮和所述第一电机之间，所述变速器输入轴与所述电机输出轴通过所述第一离合器连接；
单向离合器，位于所述双质量飞轮和所述第一离合器之间，其与所述变速器输入轴连接；
行星排，包括太阳轮、行星齿轮、行星架和外齿圈，所述变速器输入轴穿过所述电机输出轴与所述外齿圈连接；所述电机输出轴的一端与所述太阳轮连接；所述行星架上设置有用于动力输出的输出齿轮；
中间轴，其一端设有输入齿轮和第二离合器，所述输入齿轮通过所述第二离合器与所述输出齿轮连接；所述中间轴上设有若干主动齿轮；
第二电机，其转子与所述中间轴的另一端连接；
输出轴，与所述中间轴平行布置，所述输出轴上设有若干与所述主动齿轮相配合的从动齿轮。
2.根据权利要求1所述的双电机混合动力变速***，其特征在于，还包括差速器总成，所述差速器总成与所述输出轴连接。
3.根据权利要求2所述的双电机混合动力变速***，其特征在于，所述输出轴包括第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴上设有第一主减齿轮，所述第二输出轴上设有第二主减齿轮；
所述差速器总成包括差速器、与所述第一主减齿轮啮合的第三主减齿轮、与所述第二主减齿轮啮合的第四主减齿轮、第三离合器和第四离合器，所述第三主减齿轮通过所述第四离合器与所述差速器连接，所述第四主减齿轮通过所述第三离合器与所述差速器连接。
4.根据权利要求3所述的双电机混合动力变速***，其特征在于，所述中间轴上依次设有第一主动齿轮、第二主动齿轮、第三主动齿轮和第四主动齿轮；
所述第一输出轴上依次设有与所述第二主动齿轮啮合的五档从动齿轮、与所述第三主动齿轮啮合的三档从动齿轮、以及与所述第四主动齿轮啮合的一档从动齿轮；所述第一主减齿轮位于所述五档从动齿轮与所述三档从动齿轮之间；
所述第二输出轴上依次设有与所述第一主动齿轮啮合的二挡从动齿轮、与所述第二主动齿轮啮合的六档从动齿轮、以及与所述第三主动齿轮啮合的四挡从动齿轮；所述第二主减齿轮位于所述六档从动齿轮与所述四挡从动齿轮之间。
5.根据权利要求4所述的双电机混合动力变速***，其特征在于，在所述第一输出轴上并位于所述五档从动齿轮与所述第一主减齿轮之间设有第一同步器；在所述第一输出轴上并位于所述三档从动齿轮与所述一档从动齿轮之间设有第二同步器。
6.根据权利要求4所述的双电机混合动力变速***，其特征在于，在所述第二输出轴上并位于二档从动齿轮与所述六档从动齿轮之间设有第三同步器；在所述第二输出轴上并位于所述第二主减齿轮与所述四挡从动齿轮之间设有第四同步器。
7.根据权利要求1所述的双电机混合动力变速***，其特征在于，还包括作为***包络件的变速器的壳体，所述单向离合器、第一电机和第二电机分别固定在所述壳体上。
8.一种车辆，其特征在于，包括控制***和如权利要求1－7任一项所述的双电机混合动力变速***。
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