CN115465083A - 双电机混合动力传动***及作业机械 - Google Patents

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CN115465083A CN202211074183.2A CN202211074183A CN115465083A CN 115465083 A CN115465083 A CN 115465083A CN 202211074183 A CN202211074183 A CN 202211074183A CN 115465083 A CN115465083 A CN 115465083A
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shaft
gear pair
input shaft
shifting mechanism
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陈小江
田景笔
张子函
刘金强
李文祥
王顺
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Abstract

本发明提供一种双电机混合动力传动***及作业机械，所述***包括：第一输入轴分别与第一换挡机构和第二换挡机构可选择的联动，且通过第一中间轴和第二中间轴与第三换挡机构可选择的联动，第二输入轴和第三输入轴分别与第一换挡机构可选择的联动，且通过第一中间轴和第二中间轴分别与第二换挡机构和第三换挡机构可选择的联动；第一输出轴通过第一换挡机构、第二换挡机构和第三换挡机构，分别与第一输入轴和/或第二输入轴和/或第三输入轴可选择的联动，以实现在多个挡位间的切换。本发明通过将发动机与两套电机***动力传输路径既可独立输出，同时还可以共享相同挡位的机械传输路径，传动***结构更加紧凑、布局合理、性价比高。

Description

双电机混合动力传动***及作业机械
技术领域
本发明涉及传动技术领域，尤其涉及一种双电机混合动力传动***及作业机械。
背景技术
随着油电混动技术的发展，油电混动技术所能应用的领域逐渐增加，虽然应用于轿车的油电混动技术较为成熟，但轿车的载荷轻，应用于轿车的传动***的挡位无法适应于重载车辆中，特别是，应用于商用车的混合动力传动***以单电机的P2并联混动架构为主，P2混动***在城市工况下的节油效果明显低于双电机功率分流及串并混联***，并且在换挡时P2混动存在动力中断问题，在重载车辆中出现动力中断会严重影响车辆的行驶性能以及爬坡换挡的安全性，因此，在油电混动技术的大背景下，开发一种适用于重载车辆，同时如何解决换挡过程中动力中断及更优的节油率成为了本领域中的技术难题。
发明内容
本发明提供一种双电机混合动力传动***，用以解决现有技术中的上述缺陷。
本发明还提供一种作业机械。
根据本发明第一方面提供的一种双电机混合动力传动***，包括：发动机、第一电机、第二电机、第一输入轴、第二输入轴、第三输入轴、第一中间轴、第二中间轴、齿轮组件、第一换挡机构、第二换挡机构、第三换挡机构和第一输出轴；
所述第一输入轴与所述发动机连接，所述第二输入轴与所述第一电机连接，所述第三输入轴与所述第二电机连接；
所述第二输入轴、所述第三输入轴、所述第一中间轴和所述第二中间轴分别与所述第一输入轴平行设置；
所述齿轮组件分别设置于所述第一输入轴、所述第二输入轴、所述第三输入轴、所述第一中间轴、所述第二中间轴和所述第一输出轴；
所述第一输入轴分别与所述第一换挡机构和所述第二换挡机构可选择的联动，且通过所述第一中间轴和所述第二中间轴与所述第三换挡机构可选择的联动；
所述第二输入轴和所述第三输入轴分别与所述第一换挡机构可选择的联动，且通过所述第一中间轴和所述第二中间轴分别与所述第二换挡机构和所述第三换挡机构可选择的联动；
所述第一输出轴通过所述第一换挡机构、所述第二换挡机构和所述第三换挡机构，分别与所述第一输入轴和/或所述第二输入轴和/或所述第三输入轴可选择的联动，以实现在多个挡位间的切换；
其中，所述第一换挡机构和所述第二换挡机构设置于所述第一输入轴；
所述第三换挡机构设置于所述第一输出轴。
根据本发明的一种实施方式，还包括：离合器，所述离合器分别与所述发动机的动力轴和所述第一输入轴连接，以实现所述发动机和所述第一输入轴之间可选择的联动。
具体来说，本实施例提供了一种离合器的实施方式。
根据本发明的一种实施方式，至少两个所述第一中间轴绕所述第一输入轴的周向均布设置；
和/或，至少两个所述第二中间轴绕所述第一输入轴的周向均布设置。
具体来说，本实施例提供了一种第一中间轴和第二中间轴的实施方式。
根据本发明的一种实施方式，所述齿轮组件还包括：第一齿轮副和第二齿轮副；
所述第一齿轮副分别套设于所述第一输入轴和所述第二输入轴的外部，以实现所述第一输入轴和所述第二输入轴的联动；
所述第二齿轮副分别套设于所述第一输入轴和所述第三输入轴的外部，且对应所述第一换挡机构设置，以实现多个挡位间的切换。
具体来说，本实施例提供了一种第一齿轮副和第二齿轮副的实施方式。
根据本发明的一种实施方式，所述齿轮组件还包括：第三齿轮副和第四齿轮副；
所述第三齿轮副分别与所述第一输入轴和所述第一中间轴连接，且对应所述第一换挡机构设置，以实现多个挡位间的切换；
所述第四齿轮副分别与所述第一输出轴和所述第一中间轴连接，且对应所述第二换挡机构设置，以实现多个挡位间的切换。
具体来说，本实施例提供了一种第三齿轮副和第四齿轮副的实施方式。
根据本发明的一种实施方式，所述齿轮组件还包括：第五齿轮副、第六齿轮副和第七齿轮副；
所述第五齿轮副分别与所述第一输入轴和所述第二中间轴连接，且设置于所述第一换挡机构和所述第二换挡机构之间，以实现多个挡位间的切换；
所述第六齿轮副分别与所述第一输出轴和所述第二中间轴连接，且对应所述第三换挡机构设置，以实现多个挡位间的切换；
所述第七齿轮副分别与所述第一输出轴和所述第二中间轴连接，且对应所述第三换挡机构设置，以实现多个挡位间的切换。
具体来说，本实施例提供了一种第五齿轮副、第六齿轮副和第七齿轮副的实施方式。
根据本发明的一种实施方式，所述第一输出轴和所述第二中间轴通过所述第七齿轮副和所述第三换挡机构实现多个挡位切换中，至少包括倒挡。
具体来说，本实施例提供了一种第一输出轴和第二中间轴通过第七齿轮副和第三换挡机构实现倒挡的实施方式。
根据本发明的一种实施方式，所述齿轮组件还包括：第八齿轮副、第九齿轮副和第十齿轮副；
所述第八齿轮副分别与所述第一输入轴和所述第一中间轴连接，且对应所述第一换挡机构设置，以实现多个挡位间的切换；
所述第九齿轮副分别与所述第一输出轴和所述第一中间轴连接，且对应所述第二换挡机构设置，以实现多个挡位间的切换；
所述第十齿轮副分别与所述第一输出轴和所述第一中间轴连接，且对应所述第三换挡机构设置，以实现多个挡位间的切换。
具体来说，本实施例提供了一种第八齿轮副、第九齿轮副和第十齿轮副的实施方式。
根据本发明的一种实施方式，还包括：第四换挡机构，所述第四换挡机构设置于所述第一输出轴；
所述齿轮组件还包括：第十一齿轮副、第十二齿轮副、第十三齿轮副和第十四齿轮副；
所述第十一齿轮副分别与所述第一输入轴和所述第二中间轴连接，且设置于所述第一换挡机构和所述第二换挡机构之间，以实现多个挡位间的切换；
所述第十二齿轮副分别与所述第一输出轴和所述第二中间轴连接，且对应所述第三换挡机构设置，以实现多个挡位间的切换；
所述第十三齿轮副分别与所述第一输出轴和所述第二中间轴连接，且对应所述第四换挡机构设置，以实现多个挡位间的切换；
所述第十四齿轮副分别与所述第一输出轴和所述第二中间轴连接，且对应所述第四换挡机构设置，以实现多个挡位间的切换。
具体来说，本实施例提供了一种第十一齿轮副、第十二齿轮副、第十三齿轮副和第十四齿轮副的实施方式。
根据本发明的一种实施方式，所述第一输出轴和所述第二中间轴通过所述第十四齿轮副和所述第四换挡机构实现多个挡位切换中，至少包括倒挡。
具体来说，本实施例提供了一种第一输出轴和第二中间轴通过第十四齿轮副和第四换挡机构实现倒挡的实施方式。
根据本发明的一种实施方式，还包括：变速箱、第五换挡机构和第二输出轴；
所述第五换挡机构设置于所述变速箱的内部；
所述变速箱的输入端与所述第一输出轴对接，所述变速箱的输出端与所述第二输出轴对接；
其中，所述变速箱将所述第一输出轴输出的挡位数量翻倍。
具体来说，本实施例提供了一种变速箱、第五换挡机构和第二输出轴的实施方式。
根据本发明的一种实施方式，所述齿轮组件还包括：第十五齿轮副、第十六齿轮副和第三中间轴；
所述第十五齿轮副分别与所述第一输出轴和所述第三中间轴连接，且设置于所述第四换挡机构和所述第五换挡机构之间；
所述第十六齿轮副分别与所述第二输出轴和所述第三中间轴连接，且对应所述第五换挡机构设置；
其中，所述变速箱通过所述第十五齿轮副、所述第十六齿轮副和所述第三中间轴，实现将所述第一输出轴输出的挡位数量翻倍。
具体来说，本实施例提供了一种第十五齿轮副、第十六齿轮副和第三中间轴的实施方式。
根据本发明第二方面提供的一种作业机械，具有上述的双电机混合动力传动***。
本发明中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：本发明提供的一种双电机混合动力传动***及作业机械，通过将发动机与两套电机***动力传输路径既可独立输出，同时还可以共享相同挡位的机械传输路径，既可实现无动力中断的各自换挡，同时双电机***沿着中心轴周向偏置布置，通过增加输入端减速比，大幅降低双电机***的扭矩，提高电机转速，从而可以采用体积小、重量轻、成本低的牵引电机满足轮边驱动需求，传动***结构更加紧凑、布局合理、性价比高。
本发明的附加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
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的双电机混合动力传动***的布置关系示意图之一；
图2是本发明提供的双电机混合动力传动***的布置关系示意图之二；
图3是本发明提供的双电机混合动力传动***的布置关系示意图之三；
图4是本发明提供的双电机混合动力传动***的布置关系示意图之四。
附图标记：
1、发动机；2、第一电机；3、第二电机；4、离合器；
10、第一输入轴；20、第二输入轴；30、第三输入轴；40、第一中间轴；50、第二中间轴；60、第一输出轴；
70、第一齿轮副；71、第二齿轮副；72、第三齿轮副；73、第四齿轮副；74、第五齿轮副；75、第六齿轮副；76、第七齿轮副；77、第八齿轮副；78、第九齿轮副；79、第十齿轮副；80、第十一齿轮副；81、第十二齿轮副；82、第十三齿轮副；83、第十四齿轮副；84、第十五齿轮副；85、第十六齿轮副；
200、变速箱；210、第二输出轴；220、第三中间轴；
K1、第一换挡机构；K2、第二换挡机构；K3、第三换挡机构；K4、第四换挡机构；K5、第五换挡机构。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，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实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的一些具体实施方案中，如图1至图4所示，本方案提供一种双电机混合动力传动***，包括：发动机1、第一电机2、第二电机3、第一输入轴10、第二输入轴20、第三输入轴30、第一中间轴40、第二中间轴50、齿轮组件、第一换挡机构K1、第二换挡机构K2、第三换挡机构K3和第一输出轴60；
第一输入轴10与发动机1连接，第二输入轴20与第一电机2连接，第三输入轴30与第二电机3连接；
第二输入轴20、第三输入轴30、第一中间轴40和第二中间轴50分别与第一输入轴10平行设置；
齿轮组件分别设置于第一输入轴10、第二输入轴20、第三输入轴30、第一中间轴40、第二中间轴50和第一输出轴60；
第一输入轴10分别与第一换挡机构K1和第二换挡机构K2可选择的联动，且通过第一中间轴40和第二中间轴50与第三换挡机构K3可选择的联动；
第二输入轴20和第三输入轴30分别与第一换挡机构K1可选择的联动，且通过第一中间轴40和第二中间轴50分别与第二换挡机构K2和第三换挡机构K3可选择的联动；
第一输出轴60通过第一换挡机构K1、第二换挡机构K2和第三换挡机构K3，分别与第一输入轴10和/或第二输入轴20和/或第三输入轴30可选择的联动，以实现在多个挡位间的切换；
其中，第一换挡机构K1和第二换挡机构K2设置于第一输入轴10；
第三换挡机构K3设置于第一输出轴60。
需要说明的是，本发明的动力传动***，通过设置第一中间轴40与第二中间轴50，可以实现三个动力源的混联混动多种不同工况，动力传动***中构建有多个动力传动路径，在动力传动***换挡的过程中，利用多个动力传动路径之间的切换，实现了动力传动***在换挡时的动力不中断，应用结构简单的传动***提高了动力传动***的流畅性，降低了动力传动***的成本，减少行车过程中的顿挫感。
在本发明一些可能的实施例中，还包括：离合器4，离合器4分别与发动机1的动力轴和第一输入轴10连接，以实现发动机1和第一输入轴10之间可选择的联动。
具体来说，本实施例提供了一种离合器4的实施方式，通过设置离合器4，实现了发动机1、第一电机2和第二电机3之间的混动多种工况的切换，实现了选择性地将两套中间轴机械轴齿机构接合联动或断开独立驱动，从而建立三个动力源驱动的挡位共享，实现全车速范围的高效驱动。
需要说明的是，由于发动机1、第一电机2和第二电机3具备各自独立的驱动路径，换挡期间保持一个动力路径当前挡位驱动，另外一个卸载换挡，从而实现完全无动力中断的换挡控制，提升驾驶平顺性。
在本发明一些可能的实施例中，至少两个第一中间轴40绕第一输入轴10的周向均布设置；
和/或，至少两个第二中间轴50绕第一输入轴10的周向均布设置。
具体来说，本实施例提供了一种第一中间轴40和第二中间轴50的实施方式，通过将多个第一中间轴40和/或多个第二中间轴50绕第一输入轴10周向均布设置，提升了驱动载荷的承载力，满足了较大载荷应用场景的需求，使得换挡无动力中断，高可靠性、高安全性、高性价比。
在可能的实施方式中，如图3和图4所示，采用了两个第一中间轴40和两个第二中间轴50的双中间轴架构，实现了驱动载荷较高的应用场景。
在本发明一些可能的实施例中，齿轮组件还包括：第一齿轮副70和第二齿轮副71；
第一齿轮副70分别套设于第一输入轴10和第二输入轴20的外部，以实现第一输入轴10和第二输入轴20的联动；
第二齿轮副71分别套设于第一输入轴10和第三输入轴30的外部，且对应第一换挡机构K1设置，以实现多个挡位间的切换。
具体来说，本实施例提供了一种第一齿轮副70和第二齿轮副71的实施方式，通过设置第一齿轮副70和第二齿轮副71，使得第一输入轴10和第二输入轴20之间能够进行同步动作。
在本发明一些可能的实施例中，齿轮组件还包括：第三齿轮副72和第四齿轮副73；
第三齿轮副72分别与第一输入轴10和第一中间轴40连接，且对应第一换挡机构K1设置，以实现多个挡位间的切换；
第四齿轮副73分别与第一输出轴60和第一中间轴40连接，且对应第二换挡机构K2设置，以实现多个挡位间的切换。
具体来说，本实施例提供了一种第三齿轮副72和第四齿轮副73的实施方式，通过设置第三齿轮副72和第四齿轮副73，实现了第一输出轴60在多个挡位间的切换。
在本发明一些可能的实施例中，齿轮组件还包括：第五齿轮副74、第六齿轮副75和第七齿轮副76；
第五齿轮副74分别与第一输入轴10和第二中间轴50连接，且设置于第一换挡机构K1和第二换挡机构K2之间，以实现多个挡位间的切换；
第六齿轮副75分别与第一输出轴60和第二中间轴50连接，且对应第三换挡机构K3设置，以实现多个挡位间的切换；
第七齿轮副76分别与第一输出轴60和第二中间轴50连接，且对应第三换挡机构K3设置，以实现多个挡位间的切换。
具体来说，本实施例提供了一种第五齿轮副74、第六齿轮副75和第七齿轮副76的实施方式，通过设置第五齿轮副74、第六齿轮副75和第七齿轮副76，实现了第一输出轴60在多个挡位间的切换。
在可能的实施方式中，如图2所示，对架构进行了设置，只设置了一个第一中间轴40和一个第二中间轴50，即单中间轴架构，主要应用在驱动载荷需求不高的场景，例如中卡、轻卡等，保证了5个前进挡和1个倒挡驱动功能的同时，换挡无动力中断，高可靠性、高安全性、高性价比。
在本发明一些可能的实施例中，第一输出轴60和第二中间轴50通过第七齿轮副76和第三换挡机构K3实现多个挡位切换中，至少包括倒挡。
具体来说，本实施例提供了一种第一输出轴60和第二中间轴50通过第七齿轮副76和第三换挡机构K3实现倒挡的实施方式，通过在第七齿轮副76中设置倒挡惰轮，实现了架构进行倒挡的切换。
需要说明的是，为了节约篇幅，本发明没有对第七齿轮副76的具体结构进行描述，在实际应用中，第七齿轮副76可参考图2和本领域相关设置，如图1所示，第七齿轮副76包括了三个齿轮，分别设置于第二中间轴50和第一输出轴60上，并通过倒挡惰轮实现啮合，进而实现倒挡。
在本发明一些可能的实施例中，齿轮组件还包括：第八齿轮副77、第九齿轮副78和第十齿轮副79；
第八齿轮副77分别与第一输入轴10和第一中间轴40连接，且对应第一换挡机构K1设置，以实现多个挡位间的切换；
第九齿轮副78分别与第一输出轴60和第一中间轴40连接，且对应第二换挡机构K2设置，以实现多个挡位间的切换；
第十齿轮副79分别与第一输出轴60和第一中间轴40连接，且对应第三换挡机构K3设置，以实现多个挡位间的切换。
具体来说，本实施例提供了一种第八齿轮副77、第九齿轮副78和第十齿轮副79的实施方式，通过设置第八齿轮副77、第九齿轮副78和第十齿轮副79，使得第二输入轴20能够通过第一中间轴40上实现了多个挡位的切换。
在本发明一些可能的实施例中，还包括：第四换挡机构K4，第四换挡机构K4设置于第一输出轴60；
齿轮组件还包括：第十一齿轮副80、第十二齿轮副81、第十三齿轮副82和第十四齿轮副83；
第十一齿轮副80分别与第一输入轴10和第二中间轴50连接，且设置于第一换挡机构K1和第二换挡机构K2之间，以实现多个挡位间的切换；
第十二齿轮副81分别与第一输出轴60和第二中间轴50连接，且对应第三换挡机构K3设置，以实现多个挡位间的切换；
第十三齿轮副82分别与第一输出轴60和第二中间轴50连接，且对应第四换挡机构K4设置，以实现多个挡位间的切换；
第十四齿轮副83分别与第一输出轴60和第二中间轴50连接，且对应第四换挡机构K4设置，以实现多个挡位间的切换。
具体来说，本实施例提供了一种第十一齿轮副80、第十二齿轮副81、第十三齿轮副82和第十四齿轮副83的实施方式，通过第十一齿轮副80、第十二齿轮副81、第十三齿轮副82和第十四齿轮副83，实现第一输出轴60在多个挡位间的切换。
在可能的实施方式中，如图2所示，采用了两个第一中间轴40和两个第二中间轴50的设置，使得整体传统***架构能适用于中等载荷的中央驱动商务车。
在本发明一些可能的实施例中，第一输出轴60和第二中间轴50通过第十四齿轮副83和第四换挡机构K4实现多个挡位切换中，至少包括倒挡。
具体来说，本实施例提供了一种第一输出轴60和第二中间轴50通过第十四齿轮副83和第四换挡机构K4实现倒挡的实施方式，通过在第十四齿轮副83中设置倒挡惰轮，实现了架构进行倒挡的切换。
需要说明的是，为了节约篇幅，本发明没有对第十四齿轮副83的具体结构进行描述，在实际应用中，第十四齿轮副83可参考图2和本领域相关设置，如图1所示，第十四齿轮副83包括了三个齿轮，分别设置于第二中间轴50和第一输出轴60上，并通过倒挡惰轮实现啮合，进而实现倒挡。
在本发明一些可能的实施例中，还包括：变速箱200、第五换挡机构K5和第二输出轴210；
第五换挡机构K5设置于变速箱200的内部；
变速箱200的输入端与第一输出轴60对接，变速箱200的输出端与第二输出轴210对接；
其中，变速箱200将第一输出轴60输出的挡位数量翻倍。
具体来说，本实施例提供了一种变速箱200、第五换挡机构K5和第二输出轴210的实施方式，通过设置变速箱200，实现了对挡位数量的增加，即在图2传动架构的基础上，通过变速箱200的设置，实现了输出挡位的翻倍。
在本发明一些可能的实施例中，齿轮组件还包括：第十五齿轮副84、第十六齿轮副85和第三中间轴220；
第十五齿轮副84分别与第一输出轴60和第三中间轴220连接，且设置于第四换挡机构K4和第五换挡机构K5之间；
第十六齿轮副85分别与第二输出轴210和第三中间轴220连接，且对应第五换挡机构K5设置；
其中，变速箱200通过第十五齿轮副84、第十六齿轮副85和第三中间轴220，实现将第一输出轴60输出的挡位数量翻倍。
具体来说，本实施例提供了一种第十五齿轮副84、第十六齿轮副85和第三中间轴220的实施方式，通过第十五齿轮副84、第十六齿轮副85和第三中间轴220架构的设置，实现了第一输出轴60和第三中间轴220，以及第二输出轴210和第三中间轴220之间多个挡位的切换，以及对第一输出轴60挡位的翻倍，即第二输出轴210一侧的挡位输出数量是第一输出轴60一侧挡位的两倍。
在可能的实施方式中，如图4所示，发动机1、第一电机2和第二电机3共享相同10个前进挡及2个倒挡传输路径，只是两个电机动力通过一级偏置齿轮输入联动。在1至5挡，变速箱200的第五换挡机构K5保持变速箱200的第十六齿轮副85与第二输出轴210连接；在6至10挡位，变速箱200的第五换挡机构K5保持第一输出轴60与第二输出轴210直接相连，第一输出轴60的动力直接输出。
在一个应用场景中，如图4所示，第一挡位G1的传递路径为：第一输入轴10→第十一齿轮副80→第二中间轴50→第十三齿轮副82→第四换挡机构K4→第一输出轴60→第十五齿轮副84→第三中间轴220→第十六齿轮副85→第五换挡机构K5→第二输出轴210。
第二挡位G2的传递路径为：第一输入轴10→第一换挡机构K1→第八齿轮副77→第一中间轴40→第十齿轮副79→第三换挡机构K3→第一输出轴60→第十五齿轮副84→第三中间轴220→第十六齿轮副85→第五换挡机构K5→第二输出轴210。
第三挡位G3的传递路径为：第一输入轴10→第十一齿轮副80→第二中间轴50→第十二齿轮副81→第三换挡机构K3→第一输出轴60→第十五齿轮副84→第三中间轴220→第十六齿轮副85→第五换挡机构K5→第二输出轴210。
第四挡位G4的传递路径为：第一输入轴10→第一换挡机构K1→第八齿轮副77→第一中间轴40→第九齿轮副78→第二换挡机构K2→第一输出轴60→第十五齿轮副84→第三中间轴220→第十六齿轮副85→第五换挡机构K5→第二输出轴210。
第五挡位G5的传递路径为：第一输入轴10→第二换挡机构K2→第一输出轴60→第十五齿轮副84→第三中间轴220→第十六齿轮副85→第五换挡机构K5→第二输出轴210。
第六挡位G6的传递路径为：第一输入轴10→第十一齿轮副80→第二中间轴50→第十三齿轮副82→第四换挡机构K4→第一输出轴60→第五换挡机构K5→第二输出轴210。
第七挡位G7的传递路径为：第一输入轴10→第一换挡机构K1→第八齿轮副77→第一中间轴40→第十齿轮副79→第三换挡机构K3→第一输出轴60→第五换挡机构K5→第二输出轴210。
第八挡位G8的传递路径为：第一输入轴10→第十一齿轮副80→第二中间轴50→第十二齿轮副81→第三换挡机构K3→第一输出轴60→第五换挡机构K5→第二输出轴210。
第九挡位G9的传递路径为：第一输入轴10→第一换挡机构K1→第八齿轮副77→第一中间轴40→第九齿轮副78→第二换挡机构K2→第一输出轴60→第五换挡机构K5→第二输出轴210。
第十挡位G10的传递路径为：第一输入轴10→第二换挡机构K2→第一输出轴60→第五换挡机构K5→第二输出轴210。
倒档位GR1的传递路径为：第一输入轴10→第十一齿轮副80→第二中间轴50→第十四齿轮副83→第四换挡机构K4→第一输出轴60→第十五齿轮副84→第三中间轴220→第十六齿轮副85→第五换挡机构K5→第二输出轴210。
倒档位GR2的传递路径为：第一输入轴10→第十一齿轮副80→第二中间轴50→第十四齿轮副83→第四换挡机构K4→第一输出轴60→第五换挡机构K5→第二输出轴210。
在可能的实施方式中，并联混动功能，离合器4闭合，发动机1与第一电机2在上述10个前进挡及2个倒挡并联驱动，第二电机3可共享所有挡位并联联动。发动机1与第一电机2在第一挡位G1、第三挡位G3、第五挡位G5、第六挡位G6、第八挡位G8、第十挡位G10并联及两个倒档位GR1及GR2驱动时，第二电机3可脱挡停机，从而实现巡航工况下发动机1的高效直驱功能。第二电机3可保持在第二挡位G2、第四挡位G4、第七挡位G7及第九挡位G9驱动，可为发动机1及第一电机2提供换档时动力补偿。
在可能的实施方式中，纯电驱动功能，离合器4打开，发动机1停机，第一电机2及第二电机3可在10个挡位共同纯电驱动。既可以前进驱动，也可以倒挡驱动。
在可能的实施方式中，串联混动功能，在低载城市工况下，车辆启停频繁，当车载动力电池电量不足情况下，采用串联混动模式节油率高。串联混动模式下，离合器4闭合，发动机1与第一电机2脱挡联动，第一电机2工作在转速模式提供负扭矩，将发动机1机械输入动力转化为电能，既串联发电，对动力电池充电，或部分电能直接提供给第二电机3的控制器直接驱动车轮。第二电机3可保持在第二挡位G2、第四挡位G4、第七挡位G7及第九挡位G9纯电驱动。
在可能的实施方式中，发动机1倒挡驱动功能，当动力电池电量不足，且需要持续的倒挡驱动时，发动机1可在两个倒档位GR1及GR2提供持续的倒挡驱动，尤其在第一倒档位GR1，发动机1可独立持续提供强大的倒挡驱动轮边扭矩，同时双电机可辅助叠加提供瞬态的倒挡驱动，更增强了整车的倒挡脱困能力。
在可能的实施方式中，发动机1换挡平顺控制，驱动过程中，发动机1需要换挡，首先发动机1及第一电机2保持驱动，第二电机3保持或换挡进入其独立驱动挡位：2挡、4挡、7挡或9挡，同时发动机1及第一电机2开始卸载，第二电机3加载驱动，发动机1卸载后，离合器4打开，同时第一电机2卸载，控制相应换挡机构进入空挡；然后控制离合器4平顺闭合，第一电机2进入转速模式，第一电机2带着发动机1控制到下一挡位的同步转速附近，离合器4打开，第一电机2卸载，控制相应换挡机构使第一电机2首先进入设定挡位，然后控制离合器4平顺切入发动机1，发动机1进入档位后加载驱动，从而完成换挡的平顺控制过程。
进一步地，由于第一电机2的换挡同步控制，发动机1换挡时间短，此外由于第二电机3在换挡期间的动力补偿，换挡期间基本不需要离合器4的滑摩加载控制，这样可以大幅提升离合器4寿命，离合器4甚至可以终身免维护。在传统AMT、重型手动变速箱200及基于P2的AMT混动变速箱200，难以克服离合器4滑摩疲劳磨损问题，而P23混动***可以大幅改善换挡的平顺性，提升变速箱200总成的可靠性。由于双电机换挡的同步控制，换挡机构机械可靠性提升，换挡滑套的进挡控制难度大幅降低，换挡质量远远超过P2混动架构。尤其在爬坡过程的滑档，该P23混动由于第二电机3的换挡动力补偿，可以大幅改善换挡溜坡的问题，提高整车安全性。
需要说明的是，AMT为电控机械式自动变速器，全拼为Automated MechanicalTransmission。
在本发明的一些具体实施方案中，本方案提供一种作业机械，具有上述的双电机混合动力传动***。
在可能的实施方式中，作业机械为车辆。
在可能的实施方式中，作业机械为重载车辆。
在可能的实施方式中，作业机械为中载车辆。
在可能的实施方式中，作业机械为轻载车辆。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“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。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在本发明实施例中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“方式”、“具体方式”、或“一些方式”等的描述意指结合该实施例或方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或方式中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或方式以及不同实施例或方式的特征进行结合和组合。
最后应说明的是：以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (13)

1.一种双电机混合动力传动***，其特征在于，包括：发动机(1)、第一电机(2)、第二电机(3)、第一输入轴(10)、第二输入轴(20)、第三输入轴(30)、第一中间轴(40)、第二中间轴(50)、齿轮组件、第一换挡机构(K1)、第二换挡机构(K2)、第三换挡机构(K3)和第一输出轴(60)；
所述第一输入轴(10)与所述发动机(1)连接，所述第二输入轴(20)与所述第一电机(2)连接，所述第三输入轴(30)与所述第二电机(3)连接；
所述第二输入轴(20)、所述第三输入轴(30)、所述第一中间轴(40)和所述第二中间轴(50)分别与所述第一输入轴(10)平行设置；
所述齿轮组件分别设置于所述第一输入轴(10)、所述第二输入轴(20)、所述第三输入轴(30)、所述第一中间轴(40)、所述第二中间轴(50)和所述第一输出轴(60)；
所述第一输入轴(10)分别与所述第一换挡机构(K1)和所述第二换挡机构(K2)可选择的联动，且通过所述第一中间轴(40)和所述第二中间轴(50)与所述第三换挡机构(K3)可选择的联动；
所述第二输入轴(20)和所述第三输入轴(30)分别与所述第一换挡机构(K1)可选择的联动，且通过所述第一中间轴(40)和所述第二中间轴(50)分别与所述第二换挡机构(K2)和所述第三换挡机构(K3)可选择的联动；
所述第一输出轴(60)通过所述第一换挡机构(K1)、所述第二换挡机构(K2)和所述第三换挡机构(K3)，分别与所述第一输入轴(10)和/或所述第二输入轴(20)和/或所述第三输入轴(30)可选择的联动，以实现在多个挡位间的切换；
其中，所述第一换挡机构(K1)和所述第二换挡机构(K2)设置于所述第一输入轴(10)；
所述第三换挡机构(K3)设置于所述第一输出轴(60)。
2.根据权利要求1所述的双电机混合动力传动***，其特征在于，还包括：离合器(4)，所述离合器(4)分别与所述发动机(1)的动力轴和所述第一输入轴(10)连接，以实现所述发动机(1)和所述第一输入轴(10)之间可选择的联动。
3.根据权利要求1所述的双电机混合动力传动***，其特征在于，至少两个所述第一中间轴(40)绕所述第一输入轴(10)的周向均布设置；
和/或，至少两个所述第二中间轴(50)绕所述第一输入轴(10)的周向均布设置。
4.根据权利要求1所述的双电机混合动力传动***，其特征在于，所述齿轮组件还包括：第一齿轮副(70)和第二齿轮副(71)；
所述第一齿轮副(70)分别套设于所述第一输入轴(10)和所述第二输入轴(20)的外部，以实现所述第一输入轴(10)和所述第二输入轴(20)的联动；
所述第二齿轮副(71)分别套设于所述第一输入轴(10)和所述第三输入轴(30)的外部，且对应所述第一换挡机构(K1)设置，以实现多个挡位间的切换。
5.根据权利要求1至4任一所述的双电机混合动力传动***，其特征在于，所述齿轮组件还包括：第三齿轮副(72)和第四齿轮副(73)；
所述第三齿轮副(72)分别与所述第一输入轴(10)和所述第一中间轴(40)连接，且对应所述第一换挡机构(K1)设置，以实现多个挡位间的切换；
所述第四齿轮副(73)分别与所述第一输出轴(60)和所述第一中间轴(40)连接，且对应所述第二换挡机构(K2)设置，以实现多个挡位间的切换。
6.根据权利要求5所述的双电机混合动力传动***，其特征在于，所述齿轮组件还包括：第五齿轮副(74)、第六齿轮副(75)和第七齿轮副(76)；
所述第五齿轮副(74)分别与所述第一输入轴(10)和所述第二中间轴(50)连接，且设置于所述第一换挡机构(K1)和所述第二换挡机构(K2)之间，以实现多个挡位间的切换；
所述第六齿轮副(75)分别与所述第一输出轴(60)和所述第二中间轴(50)连接，且对应所述第三换挡机构(K3)设置，以实现多个挡位间的切换；
所述第七齿轮副(76)分别与所述第一输出轴(60)和所述第二中间轴(50)连接，且对应所述第三换挡机构(K3)设置，以实现多个挡位间的切换。
7.根据权利要求6所述的双电机混合动力传动***，其特征在于，所述第一输出轴(60)和所述第二中间轴(50)通过所述第七齿轮副(76)和所述第三换挡机构(K3)实现多个挡位切换中，至少包括倒挡。
8.根据权利要求1至4任一所述的双电机混合动力传动***，其特征在于，所述齿轮组件还包括：第八齿轮副(77)、第九齿轮副(78)和第十齿轮副(79)；
所述第八齿轮副(77)分别与所述第一输入轴(10)和所述第一中间轴(40)连接，且对应所述第一换挡机构(K1)设置，以实现多个挡位间的切换；
所述第九齿轮副(78)分别与所述第一输出轴(60)和所述第一中间轴(40)连接，且对应所述第二换挡机构(K2)设置，以实现多个挡位间的切换；
所述第十齿轮副(79)分别与所述第一输出轴(60)和所述第一中间轴(40)连接，且对应所述第三换挡机构(K3)设置，以实现多个挡位间的切换。
9.根据权利要求8所述的双电机混合动力传动***，其特征在于，还包括：第四换挡机构(K4)，所述第四换挡机构(K4)设置于所述第一输出轴(60)；
所述齿轮组件还包括：第十一齿轮副(80)、第十二齿轮副(81)、第十三齿轮副(82)和第十四齿轮副(83)；
所述第十一齿轮副(80)分别与所述第一输入轴(10)和所述第二中间轴(50)连接，且设置于所述第一换挡机构(K1)和所述第二换挡机构(K2)之间，以实现多个挡位间的切换；
所述第十二齿轮副(81)分别与所述第一输出轴(60)和所述第二中间轴(50)连接，且对应所述第三换挡机构(K3)设置，以实现多个挡位间的切换；
所述第十三齿轮副(82)分别与所述第一输出轴(60)和所述第二中间轴(50)连接，且对应所述第四换挡机构(K4)设置，以实现多个挡位间的切换；
所述第十四齿轮副(83)分别与所述第一输出轴(60)和所述第二中间轴(50)连接，且对应所述第四换挡机构(K4)设置，以实现多个挡位间的切换。
10.根据权利要求9所述的双电机混合动力传动***，其特征在于，所述第一输出轴(60)和所述第二中间轴(50)通过所述第十四齿轮副(83)和所述第四换挡机构(K4)实现多个挡位切换中，至少包括倒挡。
11.根据权利要求9所述的双电机混合动力传动***，其特征在于，还包括：变速箱(200)、第五换挡机构(K5)和第二输出轴(210)；
所述第五换挡机构(K5)设置于所述变速箱(200)的内部；
所述变速箱(200)的输入端与所述第一输出轴(60)对接，所述变速箱(200)的输出端与所述第二输出轴(210)对接；
其中，所述变速箱(200)将所述第一输出轴(60)输出的挡位数量翻倍。
12.根据权利要求11所述的双电机混合动力传动***，其特征在于，所述齿轮组件还包括：第十五齿轮副(84)、第十六齿轮副(85)和第三中间轴(220)；
所述第十五齿轮副(84)分别与所述第一输出轴(60)和所述第三中间轴(220)连接，且设置于所述第四换挡机构(K4)和所述第五换挡机构(K5)之间；
所述第十六齿轮副(85)分别与所述第二输出轴(210)和所述第三中间轴(220)连接，且对应所述第五换挡机构(K5)设置；
其中，所述变速箱(200)通过所述第十五齿轮副(84)、所述第十六齿轮副(85)和所述第三中间轴(220)，实现将所述第一输出轴(60)输出的挡位数量翻倍。
13.一种作业机械，其特征在于，具有上述权利要求1至12任一所述的双电机混合动力传动***。
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