CN102114770B - 传动机构、混合动力驱动系统及该驱动系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种传动机构，传动机构与制动装置连接，包括两个含有第一转动元件、第二转动元件及第三转动元件的传动单元；在所述每个传动单元中，其中一个转动元件与另外两个转动元件相啮合，第一转动元件、第二转动元件用于引入或者引出动力，第三转动元件与制动装置相连接。此传动机构应用于混合动力驱动系统，由于采用了两个行星齿轮机构的传动机构，通过制动不同的行星齿轮机构可以实现不同的档位转换，有效解决了传统混合动力车档位单一的问题，而且当混合动力驱动系统在不同的档位行驶时，都能够使发动机和电机运行在最大效率工作区间内，有效提高了发动机和电机的能利用率。

Description

传动机构、混合动力驱动系统及该驱动系统的控制方法

技术领域

本发明涉及混合动力车领域，特别涉及一种传动机构，包括该传动机构的混合动力驱动系统及其该驱动系统的控制方法。

背景技术

混合动力汽车实在传统的燃油汽车的基础上增加电机，利用电机与发动机混合输出动力，减少能耗，降低排放。

现有的一种混合动力汽车的混合动力驱动系统包括一个发动机，两个电机和一个传动机构，由于所采用传动机构为一个行星齿轮机构，整个混合动力驱动系统只有一个档位，车速的变化是通过调节电机或者发动机的转速来实现的，而且在发动机或者电机同时工作时，由于驱动系统传动机构的结构单一，使得发动机和电机很少能够同时工作在最大效率区间，导致发动机和电机的能量利用率较低。同时本驱动系统只采用一个行星齿轮机构的传动装置，因此需要采用多级减速机构来有效增大混合动力驱动系统的扭矩输出。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中混合动力驱动系统中传动机构结构单一而造成档位单一，且发动机和电机的能量利用率低的问题，提供一种传动机构及含有该传动机构的混合动力驱动系统，有效解决了混合动力驱动系统档位单一的问题，并有效提高了其发动机和电机的能量利用率。

一种传动机构，所述传动机构与制动装置连接，所述传动机构包括两个含有第一转动元件、第二转动元件及第三转动元件的传动单元；

在所述每个传动单元中，其中一个转动元件与另外两个转动元件相啮合，第一转动元件、第二转动元件用于引入或者引出动力，第三转动元件与制动装置相连接；

所述第一传动单元的第一转动元件的转动中心与所述第二传动单元的第一转动元件的转动中心相连接；

所述第一传动单元的第二转动元件的转动中心与所述第二传动单元的第二转动元件的转动中心相连接；

所述第一传动单元的传动比i₁₁大于所述第二传动单元的传动比i₁₂。

一种包括上述传动机构的混合动力驱动系统，所述驱动系统包括发动机、离合器、第一电机、第二电机、储能装置、车轮、主动齿轮及差速器，所述发动机、第一电机、离合器、传动机构及第二电机依次连接；

所述发动机通过离合器与第一传动单元的第一转动元件的转动中心连接，所述第二电机与第二传动单元的第一转动元件的转动中心连接；

所述第一传动单元的第二转动元件的转动中心与主动齿轮的转动中心相连接，所述主动齿轮与所述差速器的输入齿轮相啮合，所述差速器的输出端与所述车轮相连接；

所述驱动系统还包括第一制动器和第二制动器，所述第一制动器用于制动第一传动单元的第三转动元件，第二制动器用于制动第二传动单元的第三转动元件。

本发明还提供一种上述混合动力驱动系统的控制方法，其中，所述控制方法包括，当所述驱动系统运行时，通过控制所述制动器的动作使所述驱动系统处于不同的档位运行。

通过以上技术方案，由于混合动力驱动系统采用了具有两个传动单元的传动机构，通过制动不同传动单元中的转动元件，可以实现不同的档位转换，有效解决了传统混合动力车档位单一的问题，而且当混合动力驱动系统在不同的档位行驶时，都能够使发动机和电机运行在最大效率工作区间内，有效提高了发动机和电机的能利用率；同时本驱动系统采用了两档三级减速机构，使整车低速时扭矩更大，起步更快。

附图说明

图1是本发明传动机构一种实施例的结构示意图；

图2是本发明驱动系统第一种实施例的结构示意图；

图3是本发明驱动系统第二种实施例的结构示意图；

图4是本发明驱动系统第三种实施例的结构示意图；

图5是本发明驱动系统第四种实施例的结构示意图；

图6是本发明驱动系统第五种实施例的结构示意图；

图7是本发明驱动系统第六种实施例的结构示意图；

图8是本发明驱动系统第七种实施例的结构示意图；

图9是本发明驱动系统第八种实施例的结构示意图；

图10是本发明驱动系统第九种实施例的结构示意图；

图11是本发明驱动系统第十种实施例的结构示意图；

图12是本发明驱动系统第十一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

如图1所示，一种传动机构，所述传动机构与制动装置相连接，所述传动机构包括两个含有第一转动元件、第二转动元件及第三转动元件的传动单元30，40；

在所述每个传动单元中，其中一个转动元件与另外两个转动元件相啮合，第一转动元件、第二转动元件用于引入或者引出动力，第三转动元件与制动装置相连接；

所述第一传动单元的第一转动元件的转动中心与所述第二传动单元的第一转动元件的转动中心相连接；

所述第一传动单元的第二转动元件的转动中心与所述第二传动单元的第二转动元件的转动中心相连接。

所述第一传动单元30和第二传动单元40分别优选为行星齿轮机构，当然所述第一传动单元30和第二传动单元40可以分别为差速传动机构；也可以所述第一传动单元30为行星齿轮机构，所述第二传动单元40为差速传动机构；或者所述第一传动单元30为差速传动机构，所述第二传动单元为行星齿轮机构。即所述第一传动单元30和第二传动单元40只要分别为具有三个转动元件的传动机构即可。

本实施例中，第一传动单元30的第一转动元件为齿圈6，第二转动元件为行星架19，第三转动元件为太阳轮4，第一传动单元还包括行星轮5，行星轮5与齿圈6和太阳轮4相互啮合；所述行星架19与行星轮5的转动中心连接，并具有与该太阳轮4相同的转动轴线。

同样，第二传动单元40的第一转动元件为齿圈12，第二转动元件为行星架20，第三转动元件为太阳轮10，第二传动单元还包括行星轮11，行星轮11与齿圈12和太阳轮10相互啮合；所述行星架20与行星轮11的转动中心连接，并具有与该太阳轮10相同的转动轴线。

第一传动单元的齿圈6的转动中心与第二传动单元的齿圈12的转动中心相互连接，齿圈6和齿圈12具有相同的转速；第一传动单元的行星架19的转动中心与第二传动单元的行星架20的转动中心相互连接，且两者具有相同的转速；这样当制动太阳轮4的时候，动力从齿圈6或者齿圈12进入时，经过传动动力将从行星架19、20输出。此次转动过程中，由于太阳轮10并没有制动，所以太阳轮10并不会有动力输出。

作为一种等效替代，所述第一传动单元30的第一转动元件也可以为太阳轮4或者行星架19，第二转动元件可以为齿圈6或者太阳轮4，第三转动元件可以为行星架19或者齿圈6；所述第二传动单元30的第一转动元件也可以为太阳轮10或者行星架20，第二转动元件可以为齿圈12或者太阳轮10，第三转动元件可以为行星架20或者齿圈12。具体的实施例包括如下几种：

实施例二

所述第一传动单元30的第一转动元件为行星架19、第二转动元件为齿圈6、第三转动元件为太阳轮4；所述第二传动单元40的第一转动元件为齿圈12、第二转动元件为行星架20、第三转动元件为太阳轮10。

实施例三

所述第一传动单元30的第一转动元件为行星架19、第二转动元件为齿圈6、第三转动元件为太阳轮4；所述第二传动单元40的第一转动元件为行星架20、第二转动元件为齿圈12、第三转动元件为太阳轮10。

实施例四

所述第一传动单元30的第一转动元件为太阳轮4、第二转动元件为行星架19、第三转动元件为齿圈6；所述第二传动单元40的第一转动元件为太阳轮10、第二转动元件为行星架20、第三转动元件为齿圈12。

实施例五

所述第一传动单元30的第一转动元件为行星架19、第二转动元件为太阳轮4、第三转动元件为齿圈6；所述第二传动单元40的第一转动元件为太阳轮10、第二转动元件为行星架20、第三转动元件为齿圈12。

实施例六

所述第一传动单元30的第一转动元件为行星架19、第二转动元件为太阳轮4、第三转动元件为齿圈6；所述第二传动单元40的第一转动元件为行星架20、第二转动元件为太阳轮10、第三转动元件为齿圈12。

实施例七

所述第一传动单元30的第一转动元件为齿圈6、第二转动元件为行星架19、第三转动元件为太阳轮4；所述第二传动单元40的第一转动元件为太阳轮10、第二转动元件为行星架20、第三转动元件为齿圈12。

实施例八

所述第一传动单元30的第一转动元件为行星架19、第二转动元件为齿圈6、第三转动元件为太阳轮4；所述第二传动单元40的第一转动元件为太阳轮10、第二转动元件为行星架20、第三转动元件为齿圈12。

实施例九

所述第一传动单元30的第一转动元件为行星架19、第二转动元件为太阳轮4、第三转动元件为齿圈6；所述第二传动单元40的第一转动元件为齿圈12、第二转动元件为行星架20、第三转动元件为太阳轮10。

实施例十

所述第一传动单元30的第一转动元件为行星架19、第二转动元件为太阳轮4、第三转动元件为齿圈6；所述第二传动单元40的第一转动元件为行星架20、第二转动元件为齿圈12、第三转动元件为太阳轮10。

以上所述实施例仅仅是最常见的几种形式，并不局限于这十种形式，所述第一传动单元30与第二传动单元40的组合也包括以上未提及的其他组合形式，这里不做一一描述。以上各种实施例中，所述第一传动单元的传动比大于所述第二传动单元的传动比，这样两个传动单元可以实现不同的传动比。

一种包括上述传动机构的混合动力驱动系统，所述驱动系统包括发动机1、离合器3、第一电机2、第二电机13、储能装置21、车轮17、主动齿轮8及差速器18，所述发动机1、第一电机2、离合器3、传动机构及第二电机13依次连接；

所述发动机1通过离合器3与第一传动单元30的第一转动元件的转动中心连接，所述第二电机与第二传动单元40的第一转动元件的转动中心连接；

所述第一传动单元30的第二转动元件的转动中心与主动齿轮的转动中心相连接，所述主动齿轮8与所述差速器18的输入齿轮16相啮合，所述差速器18的输出端与所述车轮17相连接；

所述驱动系统还包括第一制动器7和第二制动器9，所述第一制动器7和第二制动器9分别用于制动所述第一传动单元30的第三转动元件和第二传动单元40的第三转动元件。

作为一种改进的技术方案，所述驱动系统还包括副轴组件，所述副轴组件包括副轴及固定连接在副轴上的第一齿轮14和第二齿轮15，所述第一齿轮14与主动齿轮8相互啮合，所述第二齿轮15与所述差速器的输入齿轮16相啮合。

优选地，所述发动机1可以为汽油机、柴油机或者甲醇、乙醇等其它燃料发动机等等。所述第一电机2可以为AC交流电机、开关磁阻电机、直流永磁电机等等。所述第二电机13可以为AC交流电机、开关磁阻电机、直流永磁电机等等。根据电磁感应原理，所述第一电机2和第二电机13既可以发电机模式工作，也可以电动机模式工作。以发电机模式工作时，用于将机械能转化为电能。以电动机模式工作时，用于将电能转化为机械能。所述储能装置21为可控的能量存储装置，例如可以是蓄电池组、燃料电池组等等。

优选情况下，所述储能装置21具有外接充电接口(图中未示出)，通过该外接充电接口可以直接使用外部电源对所述储能装置21进行充电，例如可以直接使用家用电源对其进行充电，因此大大提高了使用方便性。

优选情况下，本发明所提供的混合动力驱动系统还包括检测单元(图中未示出)，所述检测单元与所述储能装置21电连接，用于检测所述储能装置21的储能状态，即用于检测所述储能装置21的荷电状态。例如可以根据需要设定：当所述检测单元检测到所述储能装置21的荷电状态大于40％时，表示所述储能装置21储能充足；当所述检测单元检测到所述储能装置21的荷电状态小于或等于40％但大于15％时，表示所述储能装置21处于储能不足状态；当所述检测单元检测到所述储能装置21的荷电状态小于或等于15％时，表示所述储能装置21处于储能严重不足状态。

第一实施例

如图2所示，第一电机2通过离合器3与第一传动单元30的齿圈6的转动中心连接，第二电机13与第二传动单元40的齿圈6的转动中心连接；所述第一制动器7用来制动第一传动单元30的太阳轮4，所述第二制动器用来制动第二传动单元40的太阳轮10。齿圈6的转动中心与齿圈12的转动中心相连接，行星架19的转动中心与行星架20的转动中心相连接；当控制第一制动器7处于制动，第二制动器9处于松开状态时，太阳轮4被制动，当混合动力驱动系统运行时，动力通过发动机1或者第一电机2或者第二电机13输入到齿圈6和/或齿圈12上，由于第一传动单元30的太阳轮4被制动，第二传动单元40的太阳轮10没有被制动，所述第二传动单元40处于空转状态，动力会通过行星架19和行星架20输出到主动齿轮8上，进而动力通过输入齿轮16传入差速器18，最终动力通过差速器18传递到车轮。

当控制第二制动器9处于制动，第一制动器7处于松开状态时，太阳轮10被制动，当混合动力驱动系统运行时，动力通过发动机1或者第一电机2或者第二电机13输入到齿圈6和/或齿圈12上，由于第二传动单元40的太阳轮10被制动，第一传动单元30的太阳轮4没有被制动，所述第一传动单元30处于空转状态，动力会通过行星架19和行星架20输出到主动齿轮8上，进而动力通过输入齿轮16传入差速器18，最终动力通过差速器18传递到车轮。

由于第一传动单元30的传动比大于所述第二传动单元40的传动比，所以混合动力驱动系统通过第一传动单元30输出的车速会小于通过第二传动单元40输出的车速，即当控制第一制动器7处于制动状态，第二制动器9处于松开状态时，所述驱动系统处于低速档运行；

当控制第二制动器9处于制动状态，第一制动器7处于松开状态时，所述驱动系统处于高速档运行。

本实施例中，当控制第一制动器7处于制动状态，第二制动器9处于松开状态时，动力通过第一传动单元30的齿圈6输入，通过第一传动单元30的行星架19输出，传动机构的传动比为i₁₁＝(k+1)/k，k＝齿圈6的齿数/太阳轮4的齿数；整个混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₁i₃，i₃为主动齿轮8到差速器18的传动比。当控制第二制动器9处于制动状态，第一制动器7处于松开状态时，动力通过第二传动单元40的齿圈12输入，通过第二传动单元40的行星架20输出，传动机构的传动比为i₁₂＝(k+1)/k，k＝齿圈12的齿数/太阳轮10的齿数；整个混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₂i₃，i₃为第二齿轮15到差速器18的传动比。

第二实施例

如图3所示，第一电机2通过离合器3与第一传动单元30的齿圈6的转动中心连接，第二电机13与第二传动单元40的齿圈6的转动中心连接；所述第一制动器7用来制动第一传动单元30的太阳轮4，所述第二制动器用来制动第二传动单元40的太阳轮10。齿圈6的转动中心与齿圈12的转动中心相连接，行星架19的转动中心与行星架20的转动中心相连接；当控制第一制动器7处于制动，第二制动器9处于松开状态时，太阳轮4被制动，当混合动力驱动系统运行时，动力通过发动机1或者第一电机2或者第二电机13输入到齿圈6和/或齿圈12上，由于第一传动单元30的太阳轮4被制动，第二传动单元40的太阳轮10没有被制动，所述第二传动单元40处于空转状态，动力会通过行星架19和行星架20输出到主动齿轮8上，由于主动齿轮8与第一齿轮14啮合，动力通过主动齿轮8传递到副轴组件上，进而通过第二齿轮15和与之啮合的输入齿轮16传入差速器18中，最终动力通过差速器18传递到车轮。

当控制第二制动器9处于制动，第一制动器7处于松开状态时，太阳轮10被制动，当混合动力驱动系统运行时，动力通过发动机1或者第一电机2或者第二电机13输入到齿圈6和/或齿圈12上，由于第二传动单元40的太阳轮10被制动，第一传动单元30的太阳轮4没有被制动，所述第一传动单元30处于空转状态，动力会通过行星架19和行星架20输出到主动齿轮8上，进而动力通过输入齿轮16传入差速器18，最终动力通过差速器18传递到车轮。

由于第一传动单元30的传动比大于所述第二传动单元40的传动比，所以混合动力驱动系统通过第一传动单元30输出的车速会小于通过第二传动单元40输出的车速，即当控制第一制动器7处于制动状态，第二制动器9处于松开状态时，所述驱动系统处于低速档运行；当控制第二制动器9处于制动状态，第一制动器7处于松开状态时，所述驱动系统处于高速档运行。

本实施例中，当控制第一制动器7处于制动状态，第二制动器9处于松开状态时，动力通过第一传动单元30的齿圈6输入，通过第一传动单元30的行星架19输出，传动机构的传动比为i₁₁＝(k+1)/k，k＝齿圈6的齿数/太阳轮4的齿数；整个混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₁i₂i₃，i₂为主动齿轮8到第一齿轮14的传动比，i₃为第二齿轮15到差速器18的传动比。当控制第二制动器9处于制动状态，第一制动器7处于松开状态时，动力通过第二传动单元40的齿圈12输入，通过第二传动单元40的行星架20输出，传动机构的传动比为i₁₂＝(k+1)/k，k＝齿圈12的齿数/太阳轮10的齿数；整个混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₂i₂i₃，i₂为主动齿轮8到第一齿轮14的传动比，i₃为第二齿轮15到差速器18的传动比。

第三实施例

如图4所示，第一电机2通过离合器3与第一传动单元30的行星架19的转动中心连接，第二电机13与第二传动单元40的齿圈12的转动中心连接；所述第一制动器7用来制动第一传动单元30的太阳轮4，所述第二制动器用来制动第二传动单元40的太阳轮10。齿圈12的转动中心与行星架19的转动中心相连接，行星架20的转动中心与齿圈6的转动中心相连接；当控制第一制动器7处于制动，第二制动器9处于松开状态时，太阳轮4被制动，当混合动力驱动系统运行时，动力通过发动机1或者第一电机2或者第二电机13输入到行星架19和/或齿圈12上，由于第一传动单元30的太阳轮4被制动，第二传动单元40的太阳轮10没有被制动，所述第二传动单元40处于空转状态，动力通过齿圈6和行星架20输出到主动齿轮8上，由于主动齿轮8与第一齿轮14啮合，动力通过主动齿轮8传递到副轴组件上，进而通过第二齿轮15和与之啮合的输入齿轮16传入差速器18中，最终动力通过差速器18传递到车轮。

当控制第二制动器9处于制动，第一制动器7处于松开状态时，太阳轮10被制动，当混合动力驱动系统运行时，动力通过发动机1或者第一电机2或者第二电机13输入到行星架19和/或齿圈12上，由于第二传动单元40的太阳轮10被制动，第一传动单元30的太阳轮4没有被制动，所述第一传动单元30处于空转状态，动力会通过行齿圈6和行星架20输出到主动齿轮8上，进而动力通过输入齿轮16传入差速器18，最终动力通过差速器18传递到车轮。

由于第一传动单元30的传动比大于所述第二传动单元40的传动比，所以混合动力驱动系统通过第一传动单元30输出的车速会小于通过第二传动单元40输出的车速，即当控制第一制动器7处于制动状态，第二制动器9处于松开状态时，所述驱动系统处于低速档运行；当控制第二制动器9处于制动状态，第一制动器7处于松开状态时，所述驱动系统处于高速档运行。

本实施例中，当控制第一制动器7处于制动状态，第二制动器9处于松开状态时，动力通过第一传动单元30的行星架19输入，通过第一传动单元30的齿圈6输出，传动机构的传动比为i₁₁＝k/(k+1)，k＝齿圈6的齿数/太阳轮4的齿数；整个混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₁i₂i₃，i₂为主动齿轮8到第一齿轮14的传动比，i₃为第二齿轮15到差速器18的传动比。当控制第二制动器9处于制动状态，第一制动器7处于松开状态时，动力通过第二传动单元40的齿圈12输入，通过第二传动单元40的行星架20输出，传动机构的传动比为i₁₂＝(k+1)/k，k＝齿圈12的齿数/太阳轮10的齿数；整个混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₂i₂i₃，i₂为主动齿轮8到第一齿轮14的传动比，i₃为第二齿轮15到差速器18的传动比。

第四实施例

如图5所示，第一电机2通过离合器3与第一传动单元30的行星架19的转动中心连接，第二电机13与第二传动单元40的行星架20的转动中心连接；所述第一制动器7用来制动第一传动单元30的太阳轮4，所述第二制动器用来制动第二传动单元40的太阳轮10。齿圈12的转动中心与齿圈6的转动中心相连接，行星架20的转动中心与行星架19的转动中心相连接；当控制第一制动器7处于制动，第二制动器9处于松开状态时，太阳轮4被制动，当混合动力驱动系统运行时，动力通过发动机1或者第一电机2或者第二电机13输入到行星架19和/或行星架20上，由于第一传动单元30的太阳轮4被制动，第二传动单元40的太阳轮10没有被制动，所述第二传动单元40处于空转状态，动力通过齿圈6和齿圈12输出到主动齿轮8上，由于主动齿轮8与第一齿轮14啮合，动力通过主动齿轮8传递到副轴组件上，进而通过第二齿轮15和与之啮合的输入齿轮16传入差速器18中，最终动力通过差速器18传递到车轮。

当控制第二制动器9处于制动，第一制动器7处于松开状态时，太阳轮10被制动，当混合动力驱动系统运行时，动力通过发动机1或者第一电机2或者第二电机13输入到行星架19和/或行星架20上，由于第二传动单元40的太阳轮10被制动，第一传动单元30的太阳轮4没有被制动，所述第一传动单元30处于空转状态，动力会通过行齿圈6和齿圈12输出到主动齿轮8上，进而动力通过输入齿轮16传入差速器18，最终动力通过差速器18传递到车轮。

由于第一传动单元30的传动比大于所述第二传动单元40的传动比，所以混合动力驱动系统通过第一传动单元30输出的车速会小于通过第二传动单元40输出的车速，即当控制第一制动器7处于制动状态，第二制动器9处于松开状态时，所述驱动系统处于低速档运行；当控制第二制动器9处于制动状态，第一制动器7处于松开状态时，所述驱动系统处于高速档运行。

本实施例中，当控制第一制动器7处于制动状态，第二制动器9处于松开状态时，动力通过第一传动单元30的行星架19输入，通过第一传动单元30的齿圈6输出，传动机构的传动比为i₁₁＝k/(k+1)，k＝齿圈6的齿数/太阳轮4的齿数；整个混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₁i₂i₃，i₂为主动齿轮8到第一齿轮14的传动比，i₃为第二齿轮15到差速器18的传动比。当控制第二制动器9处于制动状态，第一制动器7处于松开状态时，动力通过第二传动单元40的行星架20输入，通过第二传动单元40的齿圈12输出，传动机构的传动比为i₁₂＝k/(k+1)，k＝齿圈12的齿数/太阳轮10的齿数；整个混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₂i₂i₃，i₂为主动齿轮8到第一齿轮14的传动比，i₃为第二齿轮15到差速器18的传动比。

第五实施例

如图6所示，第一电机2通过离合器3与第一传动单元30的太阳轮4的转动中心连接，第二电机13与第二传动单元40的太阳轮10的转动中心连接；所述第一制动器7用来制动第一传动单元30的齿圈6，所述第二制动器用来制动第二传动单元40的齿圈12。太阳轮4的转动中心与太阳轮10的转动中心相连接，行星架20的转动中心与行星架19的转动中心相连接；当控制第一制动器7处于制动，第二制动器9处于松开状态时，齿圈6被制动，当混合动力驱动系统运行时，动力通过发动机1或者第一电机2或者第二电机13输入到太阳轮4和/或太阳轮10上，由于第一传动单元30的齿圈6被制动，第二传动单元40的齿圈12没有被制动，所述第二传动单元40处于空转状态，动力通过行星架19和行星架20输出到主动齿轮8上，由于主动齿轮8与第一齿轮14啮合，动力通过主动齿轮8传递到副轴组件上，进而通过第二齿轮15和与之啮合的输入齿轮16传入差速器18中，最终动力通过差速器18传递到车轮。

当控制第二制动器9处于制动，第一制动器7处于松开状态时，齿圈12被制动，当混合动力驱动系统运行时，动力通过发动机1或者第一电机2或者第二电机13输入到太阳轮4和/或太阳轮10上，由于第二传动单元40的齿圈12被制动，第一传动单元30的齿圈6没有被制动，所述第一传动单元30处于空转状态，动力会通过行行星架19和行星架20输出到主动齿轮8上，进而动力通过输入齿轮16传入差速器18，最终动力通过差速器18传递到车轮。

由于第一传动单元30的传动比大于所述第二传动单元40的传动比，所以混合动力驱动系统通过第一传动单元30输出的车速会小于通过第二传动单元40输出的车速，即当控制第一制动器7处于制动状态，第二制动器9处于松开状态时，所述驱动系统处于低速档运行；当控制第二制动器9处于制动状态，第一制动器7处于松开状态时，所述驱动系统处于高速档运行。

本实施例中，当控制第一制动器7处于制动状态，第二制动器9处于松开状态时，动力通过第一传动单元30的太阳轮4输入，通过第一传动单元30的行星架19输出，传动机构的传动比为i₁₁＝k+1，k＝齿圈6的齿数/太阳轮4的齿数；整个混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₁i₂i₃，i₂为主动齿轮8到第一齿轮14的传动比，i₃为第二齿轮15到差速器18的传动比。当控制第二制动器9处于制动状态，第一制动器7处于松开状态时，动力通过第二传动单元40的太阳轮10输入，通过第二传动单元40的行星架20输出，传动机构的传动比为i₁₂＝k+1，k＝齿圈12的齿数/太阳轮10的齿数；整个混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₂i₂i₃，i₂为主动齿轮8到第一齿轮14的传动比，i₃为第二齿轮15到差速器18的传动比。

第六实施例

如图7所示，第一电机2通过离合器3与第一传动单元30的行星架19的转动中心连接，第二电机13与第二传动单元40的太阳轮10的转动中心连接；所述第一制动器7用来制动第一传动单元30的齿圈6，所述第二制动器用来制动第二传动单元40的齿圈12。行星架19的转动中心与太阳轮10的转动中心相连接，行星架20的转动中心与太阳轮4的转动中心相连接；当控制第一制动器7处于制动，第二制动器9处于松开状态时，齿圈6被制动，当混合动力驱动系统运行时，动力通过发动机1或者第一电机2或者第二电机13输入到行星架19和/或太阳轮10上，由于第一传动单元30的齿圈6被制动，第二传动单元40的齿圈12没有被制动，所述第二传动单元40处于空转状态，动力通过太阳轮4和行星架20输出到主动齿轮8上，由于主动齿轮8与第一齿轮14啮合，动力通过主动齿轮8传递到副轴组件上，进而通过第二齿轮15和与之啮合的输入齿轮16传入差速器18中，最终动力通过差速器18传递到车轮。

当控制第二制动器9处于制动，第一制动器7处于松开状态时，齿圈12被制动，当混合动力驱动系统运行时，动力通过发动机1或者第一电机2或者第二电机13输入到行星架19和/或太阳轮10上，由于第二传动单元40的齿圈12被制动，第一传动单元30的齿圈6没有被制动，所述第一传动单元30处于空转状态，动力会通过行太阳轮4和行星架20输出到主动齿轮8上，进而动力通过输入齿轮16传入差速器18，最终动力通过差速器18传递到车轮。

由于第一传动单元30的传动比大于所述第二传动单元40的传动比，所以混合动力驱动系统通过第一传动单元30输出的车速会小于通过第二传动单元40输出的车速，即当控制第一制动器7处于制动状态，第二制动器9处于松开状态时，所述驱动系统处于低速档运行；当控制第二制动器9处于制动状态，第一制动器7处于松开状态时，所述驱动系统处于高速档运行。

本实施例中，当控制第一制动器7处于制动状态，第二制动器9处于松开状态时，动力通过第一传动单元30的行星架19输入，通过第一传动单元30的太阳轮4输出，传动机构的传动比为i₁₁＝1/(k+1)，k＝齿圈6的齿数/太阳轮4的齿数；整个混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₁i₂i₃，i₂为主动齿轮8到第一齿轮14的传动比，i₃为第二齿轮15到差速器18的传动比。当控制第二制动器9处于制动状态，第一制动器7处于松开状态时，动力通过第二传动单元40的太阳轮10输入，通过第二传动单元40的行星架20输出，传动机构的传动比为i₁₂＝k+1，k＝齿圈12的齿数/太阳轮10的齿数；整个混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₂i₂i₃，i₂为主动齿轮8到第一齿轮14的传动比，i₃为第二齿轮15到差速器18的传动比。

第七实施例

如图8所示，第一电机2通过离合器3与第一传动单元30的行星架19的转动中心连接，第二电机13与第二传动单元40的行星架20的转动中心连接；所述第一制动器7用来制动第一传动单元30的齿圈6，所述第二制动器用来制动第二传动单元40的齿圈12。行星架19的转动中心与行星架20的转动中心相连接，太阳轮4的转动中心与太阳轮10的转动中心相连接；当控制第一制动器7处于制动，第二制动器9处于松开状态时，齿圈6被制动，当混合动力驱动系统运行时，动力通过发动机1或者第一电机2或者第二电机13输入到行星架19和/或行星架20上，由于第一传动单元30的齿圈6被制动，第二传动单元40的齿圈12没有被制动，所述第二传动单元40处于空转状态，动力通过太阳轮4和太阳轮10输出到主动齿轮8上，由于主动齿轮8与第一齿轮14啮合，动力通过主动齿轮8传递到副轴组件上，进而通过第二齿轮15和与之啮合的输入齿轮16传入差速器18中，最终动力通过差速器18传递到车轮。

当控制第二制动器9处于制动，第一制动器7处于松开状态时，齿圈12被制动，当混合动力驱动系统运行时，动力通过发动机1或者第一电机2或者第二电机13输入到行星架19和/或行星架20上，由于第二传动单元40的齿圈12被制动，第一传动单元30的齿圈6没有被制动，所述第一传动单元30处于空转状态，动力会通过行太阳轮4和太阳轮10输出到主动齿轮8上，进而动力通过输入齿轮16传入差速器18，最终动力通过差速器18传递到车轮。

由于第一传动单元30的传动比大于所述第二传动单元40的传动比，所以混合动力驱动系统通过第一传动单元30输出的车速会小于通过第二传动单元40输出的车速，即当控制第一制动器7处于制动状态，第二制动器9处于松开状态时，所述驱动系统处于低速档运行；当控制第二制动器9处于制动状态，第一制动器7处于松开状态时，所述驱动系统处于高速档运行。

本实施例中，当控制第一制动器7处于制动状态，第二制动器9处于松开状态时，动力通过第一传动单元30的行星架19输入，通过第一传动单元30的太阳轮4输出，传动机构的传动比为i₁₁＝1/(k+1)，k＝齿圈6的齿数/太阳轮4的齿数；整个混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₁i₂i₃，i₂为主动齿轮8到第一齿轮14的传动比，i₃为第二齿轮15到差速器18的传动比。当控制第二制动器9处于制动状态，第一制动器7处于松开状态时，动力通过第二传动单元40的行星架20输入，通过第二传动单元40的太阳轮10输出，传动机构的传动比为i₁₂＝1/(k+1)，k＝齿圈12的齿数/太阳轮10的齿数；整个混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₂i₂i₃，i₂为主动齿轮8到第一齿轮14的传动比，i₃为第二齿轮15到差速器18的传动比。

第八实施例

如图9所示，第一电机2通过离合器3与第一传动单元30的齿圈6的转动中心连接，第二电机13与第二传动单元40的太阳轮10的转动中心连接；所述第一制动器7用来制动第一传动单元30的太阳轮4，所述第二制动器用来制动第二传动单元40的齿圈12。齿圈6的转动中心与太阳轮10的转动中心相连接，行星架20的转动中心与行星架19的转动中心相连接；当控制第一制动器7处于制动，第二制动器9处于松开状态时，太阳轮4被制动，当混合动力驱动系统运行时，动力通过发动机1或者第一电机2或者第二电机13输入到齿圈5和/或太阳轮10上，由于第一传动单元30的太阳轮4被制动，第二传动单元40的齿圈12没有被制动，所述第二传动单元40处于空转状态，动力通过行星架19和行星架20输出到主动齿轮8上，由于主动齿轮8与第一齿轮14啮合，动力通过主动齿轮8传递到副轴组件上，进而通过第二齿轮15和与之啮合的输入齿轮16传入差速器18中，最终动力通过差速器18传递到车轮。

当控制第二制动器9处于制动，第一制动器7处于松开状态时，齿圈12被制动，当混合动力驱动系统运行时，动力通过发动机1或者第一电机2或者第二电机13输入到齿圈6和/或太阳轮10上，由于第二传动单元40的齿圈12被制动，第一传动单元30的太阳轮4没有被制动，所述第一传动单元30处于空转状态，动力会通过行行星架19和行星架20输出到主动齿轮8上，进而动力通过输入齿轮16传入差速器18，最终动力通过差速器18传递到车轮。

由于第一传动单元30的传动比大于所述第二传动单元40的传动比，所以混合动力驱动系统通过第一传动单元30输出的车速会小于通过第二传动单元40输出的车速，即当控制第一制动器7处于制动状态，第二制动器9处于松开状态时，所述驱动系统处于低速档运行；当控制第二制动器9处于制动状态，第一制动器7处于松开状态时，所述驱动系统处于高速档运行。

本实施例中，当控制第一制动器7处于制动状态，第二制动器9处于松开状态时，动力通过第一传动单元30的齿圈6输入，通过第一传动单元30的行星架19输出，传动机构的传动比为i₁₁＝(k+1)/k，k＝齿圈6的齿数/太阳轮4的齿数；整个混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₁i₂i₃，i₂为主动齿轮8到第一齿轮14的传动比，i₃为第二齿轮15到差速器18的传动比。当控制第二制动器9处于制动状态，第一制动器7处于松开状态时，动力通过第二传动单元40的太阳轮10输入，通过第二传动单元40的行星架20输出，传动机构的传动比为i₁₂＝k+1，k＝齿圈12的齿数/太阳轮10的齿数；整个混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₂i₂i₃，i₂为主动齿轮8到第一齿轮14的传动比，i₃为第二齿轮15到差速器18的传动比。

第九实施例

如图10所示，第一电机2通过离合器3与第一传动单元30的行星架19的转动中心连接，第二电机13与第二传动单元40的太阳轮10的转动中心连接；所述第一制动器7用来制动第一传动单元30的太阳轮4，所述第二制动器用来制动第二传动单元40的齿圈12。齿圈6的转动中心与行星架20的转动中心相连接，太阳轮10的转动中心与行星架19的转动中心相连接；当控制第一制动器7处于制动，第二制动器9处于松开状态时，太阳轮4被制动，当混合动力驱动系统运行时，动力通过发动机1或者第一电机2或者第二电机13输入到行星架19和/或太阳轮10上，由于第一传动单元30的太阳轮4被制动，第二传动单元40的齿圈12没有被制动，所述第二传动单元40处于空转状态，动力通过齿圈6和行星架20输出到主动齿轮8上，由于主动齿轮8与第一齿轮14啮合，动力通过主动齿轮8传递到副轴组件上，进而通过第二齿轮15和与之啮合的输入齿轮16传入差速器18中，最终动力通过差速器18传递到车轮。

当控制第二制动器9处于制动，第一制动器7处于松开状态时，齿圈12被制动，当混合动力驱动系统运行时，动力通过发动机1或者第一电机2或者第二电机13输入到行星架19和/或太阳轮10上，由于第二传动单元40的齿圈12被制动，第一传动单元30的太阳轮4没有被制动，所述第一传动单元30处于空转状态，动力会通过行齿圈6和行星架20输出到主动齿轮8上，进而动力通过输入齿轮16传入差速器18，最终动力通过差速器18传递到车轮。

由于第一传动单元30的传动比大于所述第二传动单元40的传动比，所以混合动力驱动系统通过第一传动单元30输出的车速会小于通过第二传动单元40输出的车速，即当控制第一制动器7处于制动状态，第二制动器9处于松开状态时，所述驱动系统处于低速档运行；当控制第二制动器9处于制动状态，第一制动器7处于松开状态时，所述驱动系统处于高速档运行。

本实施例中，当控制第一制动器7处于制动状态，第二制动器9处于松开状态时，动力通过第一传动单元30的行星架19输入，通过第一传动单元30的齿圈6输出，传动机构的传动比为i₁₁＝k/(k+1)，k＝齿圈6的齿数/太阳轮4的齿数；整个混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₁i₂i₃，i₂为主动齿轮8到第一齿轮14的传动比，i₃为第二齿轮15到差速器18的传动比。当控制第二制动器9处于制动状态，第一制动器7处于松开状态时，动力通过第二传动单元40的太阳轮10输入，通过第二传动单元40的行星架20输出，传动机构的传动比为i₁₂＝k+1，k＝齿圈12的齿数/太阳轮10的齿数；整个混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₂i₂i₃，i₂为主动齿轮8到第一齿轮14的传动比，i₃为第二齿轮15到差速器18的传动比。

第十实施例

如图11所示，第一电机2通过离合器3与第一传动单元30的行星架19的转动中心连接，第二电机13与第二传动单元40的齿圈12的转动中心连接；所述第一制动器7用来制动第一传动单元30的齿圈6，所述第二制动器用来制动第二传动单元40的太阳轮10。行星架19的转动中心与齿圈12的转动中心相连接，太阳轮4的转动中心与行星架20的转动中心相连接；当控制第一制动器7处于制动，第二制动器9处于松开状态时，齿圈6被制动，当混合动力驱动系统运行时，动力通过发动机1或者第一电机2或者第二电机13输入到行星架19和/或齿圈12上，由于第一传动单元30的齿圈6被制动，第二传动单元40的太阳轮10没有被制动，所述第二传动单元40处于空转状态，动力通过太阳轮4和行星架20输出到主动齿轮8上，由于主动齿轮8与第一齿轮14啮合，动力通过主动齿轮8传递到副轴组件上，进而通过第二齿轮15和与之啮合的输入齿轮16传入差速器18中，最终动力通过差速器18传递到车轮。

当控制第二制动器9处于制动，第一制动器7处于松开状态时，太阳轮10被制动，当混合动力驱动系统运行时，动力通过发动机1或者第一电机2或者第二电机13输入到行星架19和/或齿圈12上，由于第二传动单元40的太阳轮10被制动，第一传动单元30的齿圈6没有被制动，所述第一传动单元30处于空转状态，动力会通过行太阳轮4和行星架20输出到主动齿轮8上，进而动力通过输入齿轮16传入差速器18，最终动力通过差速器18传递到车轮。

由于第一传动单元30的传动比大于所述第二传动单元40的传动比，所以混合动力驱动系统通过第一传动单元30输出的车速会小于通过第二传动单元40输出的车速，即当控制第一制动器7处于制动状态，第二制动器9处于松开状态时，所述驱动系统处于低速档运行；当控制第二制动器9处于制动状态，第一制动器7处于松开状态时，所述驱动系统处于高速档运行。

本实施例中，当控制第一制动器7处于制动状态，第二制动器9处于松开状态时，动力通过第一传动单元30的行星架19输入，通过第一传动单元30的太阳轮4输出，传动机构的传动比为i₁₁＝1/(k+1)，k＝齿圈6的齿数/太阳轮4的齿数；整个混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₁i₂i₃，i₂为主动齿轮8到第一齿轮14的传动比，i₃为第二齿轮15到差速器18的传动比。当控制第二制动器9处于制动状态，第一制动器7处于松开状态时，动力通过第二传动单元40的齿圈12输入，通过第二传动单元40的行星架20输出，传动机构的传动比为i₁₂＝(k+1)/k，k＝齿圈12的齿数/太阳轮10的齿数；整个混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₂i₂i₃，i₂为主动齿轮8到第一齿轮14的传动比，i₃为第二齿轮15到差速器18的传动比。

第十一实施例

如图12所示，第一电机2通过离合器3与第一传动单元30的行星架19的转动中心连接，第二电机13与第二传动单元40的行星架20的转动中心连接；所述第一制动器7用来制动第一传动单元30的齿圈6，所述第二制动器用来制动第二传动单元40的太阳轮10。行星架19的转动中心与行星架20的转动中心相连接，太阳轮4的转动中心与齿圈12的转动中心相连接；当控制第一制动器7处于制动，第二制动器9处于松开状态时，齿圈6被制动，当混合动力驱动系统运行时，动力通过发动机1或者第一电机2或者第二电机13输入到行星架19和/或行星架20上，由于第一传动单元30的齿圈6被制动，第二传动单元40的太阳轮10没有被制动，所述第二传动单元40处于空转状态，动力通过行星架19和行星架20输出到主动齿轮8上，由于主动齿轮8与第一齿轮14啮合，动力通过主动齿轮8传递到副轴组件上，进而通过第二齿轮15和与之啮合的输入齿轮16传入差速器18中，最终动力通过差速器18传递到车轮。

当控制第二制动器9处于制动，第一制动器7处于松开状态时，太阳轮10被制动，当混合动力驱动系统运行时，动力通过发动机1或者第一电机2或者第二电机13输入到行星架19和/或行星架20上，由于第二传动单元40的太阳轮10被制动，第一传动单元30的齿圈6没有被制动，所述第一传动单元30处于空转状态，动力会通过行太阳轮4和齿圈12输出到主动齿轮8上，进而动力通过输入齿轮16传入差速器18，最终动力通过差速器18传递到车轮。

由于第一传动单元30的传动比大于所述第二传动单元40的传动比，所以混合动力驱动系统通过第一传动单元30输出的车速会小于通过第二传动单元40输出的车速，即当控制第一制动器7处于制动状态，第二制动器9处于松开状态时，所述驱动系统处于低速档运行；当控制第二制动器9处于制动状态，第一制动器7处于松开状态时，所述驱动系统处于高速档运行。

本实施例中，当控制第一制动器7处于制动状态，第二制动器9处于松开状态时，动力通过第一传动单元30的行星架19输入，通过第一传动单元30的太阳轮4输出，传动机构的传动比为i₁₁＝1/(k+1)，k＝齿圈6的齿数/太阳轮4的齿数；整个混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₁i₂i₃，i₂为主动齿轮8到第一齿轮14的传动比，i₃为第二齿轮15到差速器18的传动比。当控制第二制动器9处于制动状态，第一制动器7处于松开状态时，动力通过第二传动单元40的行星架20输入，通过第二传动单元40的齿圈12输出，传动机构的传动比为i₁₂＝k/(k+1)，k＝齿圈12的齿数/太阳轮10的齿数；整个混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₂i₂i₃，i₂为主动齿轮8到第一齿轮14的传动比，i₃为第二齿轮15到差速器18的传动比。

以上所述各种实施例中，所述传动比i₁₁＞i₁₂。优选地，所述i₁₁、i₁₂的取值范围为2.8-12.5，所述i₂、i₃的取值可根据驱动系统的布置空间以及车辆设计需求合理分配，并没有确定的数值。这两级速比的传动比所述实施例并不局限于以上几种，作为等效替代，还可以包括传动单元中行星架作为制动元件的各种实施例，在此不做详细描述。

下面，对本发明提供的混合动力驱动系统的控制方法进行详细说明。

本发明提供的混合动力驱动系统的驱动方法主要包括：当所述驱动系统运行时，通过控制所述制动器的动作使所述驱动系统处于不同的档位运行。

当所述驱动系统运行时，即当第二电机13或者发动机1或者第一电机2输出动力到传动机构的时候，由于混合动力驱动系统中传动机构的传动比i₁₁＞i₁₂，如果控制第一制动器7制动，第二制动器9处于松开状态时，此时混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₁i₂i₃，所述混合动力驱动系统处于低速档运行；如果控制第二制动器9制动，第一制动器7处于松开状态时，此时混合动力驱动系统的传动比为i＝i₁₂i₂i₃，所述混合动力驱动系统处于高速档运行。

所述混合动力驱动系统的驱动方法还包括：当所述第一制动器7和第二制动器9，其中一个发生制动，另一个处于松开状态时，根据所述驱动系统的需求功率以及储能装置的储能状态，控制所述驱动系统处于纯电动工况、串联工况、并联工况、混联工况、三动力源工况、或者发动机工况。

其中，1)纯电动工况

当车辆正常平稳行驶且储能装置21储能充足时，比如当驱动系统的需求功率小于或等于第二电机13的输出功率、同时储能装置21的荷电状态大于40％时，控制所述驱动系统处于纯电动工况。在纯电动工况下，只有第二电机13作为动力源驱动车辆行驶。

具体来说，此时，由于储能装置21电能充足，且由储能装置21输送到第二电机13的电能经过能量转化后输出的动能足以满足车辆行驶的要求，所以此时发动机1不工作。由于第一电机2与发动机1相连，因此第一电机2也处于不工作状态，同时离合器3处于分离状态。而储能装置21处于放电状态，以向第二电机13供电，第二电机13以电动机模式工作，以将由储能装置21输送的电能转化为动能并输出至传动机构，最终动能被输送至车轮17，从而驱动车辆行驶。

纯电动工况下的能量传递路径为，首先电能从储能装置21传输至第二电机13，经过第二电机13的能量转化，电能被转化为动能，然后第二电机13输出的动能被传输至传动机构、副轴组件及差速器18，并最终传输至车轮17。

2)串联工况

当车辆正常平稳行驶但储能装置21处于储能不足状态时，比如当所述驱动系统的需求功率小于或等于第二电机13的输出功率、同时储能装置21的荷电状态小于或等于40％但大于15％时，控制所述驱动系统处于串联工况。在串联工况下，只有第二电机13作为动力源驱动车辆行驶。

具体来说，此时，由于储能装置21电能不足，需要及时充电，以保证继续行驶，所以启动发动机1，使发动机1带动第一电机2，以将发动机1的动能传递到第一电机2，使第一电机2以发电机模式工作，以将发动机1的动能转化为电能输出至储能装置21对其进行充电。此时由于由储能装置21输送到第二电机13的电能经过能量转化后输出的动能足以满足车辆行驶的要求，所以可以控制离合器3处于分离状态，因此发动机1的动能不会传递到传动机构。此时只有储能装置21向第二电机13供电，使第二电机13以电动机模式工作，以将由储能装置21输送的电能转化为动能并输出至传动机构，最终动能被输送至车轮17，从而驱动车辆行驶。此时可以控制发动机1工作在最大效率区间，带动第一电机2进行发电，整个驱动系统的工作并不会影响发动机的工作，更不会对发动机最大效率的运行带来影响，提高了发动机燃料的利用率，节省了燃料同时也降低了排放。

串联工况下的能量传递路径为，首先发动机1产生的动能经第一电机2转化为电能后传递至储能装置21，然后储能装置21中的电能经第二电机13转化为动能后传递至传动机构，并最终传输至车轮17。

3)并联工况

当车辆处于爬坡或加速等行驶工况且储能装置21储能充足时，比如当驱动系统的需求功率大于第二电机13的输出功率且小于或等于第二电机13的输出功率与发动机的输出功率之和、同时储能装置21的荷电状态大于40％时，控制所述驱动系统处于并联工况。在并联工况下，发动机1和第二电机13同时作为动力源驱动车辆行驶。

具体来说，此时，由于第二电机13输出的动能无法满足车辆行驶要求，需要发动机1为其提供助力，所以启动发动机1，并使离合器3处于接合状态，从而可以通过离合器3将发动机1输出的动能传递到传动机构。同时，电能充足的储能装置21处于放电状态，以向第二电机13供电，第二电机13以电动机模式工作，以将由储能装置21输送的电能转化为动能并输出至传动机构。输送至传动机构的动能最终将全部输送至车轮17，以驱动车辆行驶。此时，由于储能装置21电能充足，所以无需对其进行充电，但是此时发动机1处于工作状态，发动机1会带动第一电机2，使得第一电机2将机械能转化为电能进行输出。

并联工况下的能量传递路径为，一条能量传递路径为：发动机1产生的动能经离合器3传递至传动机构，并最终传输至车轮17；另一条能量传递路径为：储能装置21中的电能经第二电机13转化为动能后传递至传动机构，并最终传输至车轮17。

4)混联工况

当车辆处于爬坡或加速等行驶工况但储能装置21处于储能不足状态时，比如当驱动系统的需求功率大于第二电机13的输出功率且小于或等于第二电机13的输出功率与发动机的输出功率之和、同时储能装置21的荷电状态小于或等于40％但大于15％时，控制所述驱动系统处于混联工况。在混联工况下，发动机1和第二电机13同时作为动力源驱动车辆行驶。

具体来说，此时，一方面，由于第二电机13输出的动能无法满足车辆行驶要求，需要发动机1为其提供助力，所以启动发动机1，并使离合器3处于接合状态，从而可以通过离合器3将发动机1输出的动能传递到传动机构。同时，由储能装置21向第二电机13供电，第二电机13以电动机模式工作，以将由储能装置21输送的电能转化为动能并输出至传动机构。输送至传动机构的动能最终将全部输送至车轮17，以驱动车辆行驶。另一方面，由于储能装置21电能不足，需要及时充电，以保证继续行驶，所以在发动机1处于工作状态的情况下，带动第一电机2，以将发动机1的动能传递到第一电机2，此时第一电机2以发电机模式工作，以将发动机1的动能转化为电能并输出至储能装置21以对其进行充电。

混联工况下的能量传递路径为，一条能量传递路径为：发动机1产生的部分动能经离合器3传递至传动机构，并最终传输至车轮17；另一条能量传递路径为：发动机1产生的另一部分动能经第一电机2转化为电能后传递至储能装置21；再一条能量传递路径为：储能装置21中的电能经第二电机13转化为动能后传递至传动机构，并最终传输至车轮17。

5)三动力源工况

当车辆处于极其恶劣的行驶工况时，比如当驱动系统的需求功率大于第二电机13的输出功率与发动机的输出功率之和时，控制所述驱动系统处于三动力源工况。在三动力源工况下，发动机1、第一电机2、以及第二电机13同时作为动力源驱动车辆行驶。

具体来说，此时，一方面，启动发动机1，使离合器3处于接合状态，以通过离合器3将发动机1自身产生的动能传递到传动机构。另一方面，由储能装置21向第一电机2供电，第一电机2以电动机模式工作，以将储能装置21输送的电能转化为动能并输出至发动机1，由于此时离合器3处于接合状态，因此可以通过离合器3将由第一电机2传递来的动能输送到传动机构。与此同时，储能装置21也向第二电机13供电，第二电机13以电动机模式工作，以将由储能装置21输送的电能转化为动能并输出至传动机构。输送至传动机构的动能最终将全部输送至车轮17，以驱动车辆行驶。

三动力源工况下的能量传递路径为，一条能量传递路径为：发动机1自身产生的动能经离合器3传递至传动机构，并最终传输至车轮17；另一条能量传递路径为：储能装置21中的电能经第一电机2转化为动能后，再经发动机1和离合器3传递至传动机构，并最终传输至车轮17；再一条能量传递路径为：储能装置21中的电能经第二电机13转化为动能后传递至传动机构，并最终传输至车轮17。

6)发动机工况

当储能装置21处于储能严重不足状态且车辆处于较好的行驶工况时，比如当储能装置21的荷电状态小于或等于15％，已不足以驱动第二电机13、同时驱动系统的需求功率小于发动机的输出功率时，控制所述驱动系统处于发动机工况。在发动机工况下，仅由发动机1作为动力源驱动车辆行驶。此时启动发动机1，控制第二制动器9制动，第一制动器7处于松开状态，驱动系统进入高速运行模式，进入发动机高效率区，本发明混合动力汽车驱动系统启动发动机1，控制机构控制离合器3结合，直接采用发动机1驱动汽车行驶，并且可以带动第一电机2发电，甚至还可以带动第二电机13发电，二者同时为储能装置21进行充电。

具体来说，此时，由于储能装置21的电能已经严重不足，已不足以驱动第二电机13，因此需要及时充电，以保证继续行驶。同时，发动机1产生的动能除了能够驱动车辆正常行驶之外还有富余，以带动第一电机2和第二电机13同时为储能装置21充电。于是在此情况下，启动发动机1，并使离合器3处于接合状态，以通过离合器3将发动机1产生的一部分动能传递到传动机构。同时由于在发动机1处于工作状态的情况下，发动机1可以带动第一电机2，因此可以将发动机1产生的另一部分动能传递到第一电机2，此时第一电机2以发电机模式工作，以将由发动机1传递的动能转化为电能并输出至储能装置21以对其进行充电。并且，此时传递到传动机构的一部分动能被最终传递到车轮17以驱动车辆行驶，而另一部分动能则被传递至第二电机13，此时第二电机13以发电机模式工作，以将由传动机构传递来的动能转化为电能并输出至储能装置21以对其进行充电。

发动机工况下的能量传递路径为，一条能量传递路径为：发动机1产生的部分动能经离合器3传递至传动机构后，其中一部分最终传输至车轮17；另一条能量传递路径为：发动机1产生的部分动能经离合器3传递至传动机构后，其中另一部分传输到第二电机13，经第二电机13转化为电能后传递至储能装置21；再一条能量传递路径为：发动机1产生的另一部分动能经第一电机2转化为电能后传递至储能装置21。

7)外接电源充电工况

由于所述储能装置21具有外接充电接口，因此在车辆停止时可以通过该外接充电接口直接使用外部电源，如家用电源对所述储能装置21进行充电，以提高使用方便性。此时，发动机1、第一电机2、以及第二电机13都不工作，离合器3处于分离状态或接合状态。

此外，需要说明的是，当车辆制动时，发动机1的动能可以通过第一电机2和第二电机13回收，以使第一电机2和第二电机13均以发电机模式工作，从而为储能装置21充电。

本发明混合动力驱动系统根据汽车的不同行驶工况，灵活选择各种工工况和各个对应档位。所述驱动系统以第二电机13驱动为主，发动机1则几乎一直工作在其最大效率区，避免发动机1在怠速或者低速的工况下运转，从而达到提高燃油利用率；再次，两档三级减速机构(传动机构、副轴组件及差速器)使整车低速时扭矩增大、起步更块，高速时更大的发挥出电机与发动机的最高效率点，提高电能转换效率，减少尾气排放与能量损耗；最终达到整车的低排放、低油耗和高动能，从而实现节能环保的目的。

以上所述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 (7)

1.一种包括传动机构的混合动力驱动系统，其特征在于，所述驱动系统包括发动机（1）、离合器（3）、第一电机（1）、第二电机（13）、储能装置（21）、车轮（17）、主动齿轮（8）及差速器（18），所述发动机（1）、第一电机（2）、离合器（3）、传动机构及第二电机（13）依次连接；

所述传动机构包括均含有第一转动元件、第二转动元件及第三转动元件的第一传动单元（30）和第二传动单元（40）；

在所述每个传动单元中，其中一个转动元件与另外两个转动元件相啮合，第一转动元件、第二转动元件用于引入或者引出动力，第三转动元件与制动装置相连接；

所述第一传动单元（30）的第一转动元件的转动中心与所述第二传动单元（40）的第一转动元件的转动中心相连接；

所述第一传动单元（30）的第二转动元件的转动中心与所述第二传动单元的（40）第二转动元件的转动中心相连接；

所述第一传动单元（30）的传动比大于所述第二传动单元（40）的传动比；

所述发动机（1）通过离合器（3）与第一传动单元（30）的第一转动元件的转动中心连接，所述第二电机（13）与第二传动单元（40）的第一转动元件的转动中心连接；

所述第一传动单元（30）的第二转动元件的转动中心与主动齿轮的转动中心相连接，所述主动齿轮（8）与所述差速器（18）的输入齿轮（16）相啮合，所述差速器（18）的输出端与所述车轮（17）相连接；

所述制动装置包括第一制动器（7）和第二制动器（9），所述第一制动器（7）用于制动第一传动单元（30）的第三转动元件，第二制动器（9）用于制动第二传动单元（40）的第三转动元件；

所述驱动系统根据所述驱动系统的需求功率以及储能装置的储能状态，控制所述驱动系统处于纯电动工况、串联工况、混联工况、三动力源工况、或者发动机工况；其中

当所述驱动系统处于纯电动工况时，发动机（1）和第一电机（2）不工作，离合器（3）处于分离状态，储能装置（21）处于放电状态，由储能装置（21）向第二电机（13）供电，第二电机（13）以电动机模式工作并输出动能至车轮（17），此时第二电机（13）作为动力源驱动车辆行驶；

当所述驱动系统处于串联工况时，发动机（1）工作并带动第一电机（2）以发电机模式工作，从而对储能装置（21）进行充电，离合器（3）处于分离状态，由储能装置（21）向第二电机（13）供电，第二电机（13）以电动机模式工作并输出动能至车轮（17），此时第二电机（13）作为动力源驱动车辆行驶；

当所述驱动系统处于混联工况时，发动机（1）工作并带动第一电机（2）以发电机模式工作，从而对储能装置（21）进行充电，离合器（3）处于接合状态，以将发动机（1）输出的动能传递至车轮（17），同时由储能装置（21）向第二电机（13）供电，第二电机（13）以电动机模式工作并输出动能至车轮（17），此时发动机（1）和第二电机（13）同时作为动力源驱动车辆行驶；

当所述驱动系统处于三动力源工况时，发动机（1）工作，离合器（3）处于接合状态，以将发动机（1）输出的动能传递至车轮（17），储能装置（21）同时向第一电机（2）和第二电机（13）供电，第一电机（2）以电动机模式工作并带动发动机（1），从而通过离合器（3）将动能传递至车轮（17），第二电机（13）以电动机模式工作并输出动能至车轮（17），此时发动机（1）、第一电机（2）、以及第二电机（13）同时作为动力源驱动车辆行驶；以及

当所述驱动系统处于发动机工况时，发动机（1）工作，离合器（3）处于接合状态，以将发动机（1）输出的动能传递至传动机构，传递至传动机构的一部分动能用于驱动车辆行驶，另一部分动能传递至第二电机（13），以使第二电机（13）以发电机模式工作并对储能装置（21）进行充电，同时发动机（1）带动第一电机（2）以发电机模式工作，从而对储能装置（21）进行充电，此时发动机（1）作为动力源驱动车辆行驶。

2.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第一传动单元（30）和第二传动单元（40）分别为行星齿轮机构。

3.根据权利要求2所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第一传动单元（30）的第三转动元件为齿圈（6）或者太阳轮（4），所述第二传动单元（40）的第三转动元件为齿圈（12）或者太阳轮（10）。

4.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第一传动单元（30）的传动比、所述第二传动单元（40）的传动比的取值范围为2.8-12.5。

5.根据权利要求1-4任一项所述的混合动力驱动系统，其特征在于，还包括副轴组件，所述副轴组件包括副轴及固定连接在副轴上的第一齿轮（14）和第二齿轮（15），所述第一齿轮（14）与主动齿轮（8）相互啮合，所述第二齿轮（15）与所述差速器（18）的输入齿轮（16）相啮合。

6.一种如权利要求1-4任一项所述的驱动系统的控制方法，其中，所述控制方法包括，当所述驱动系统运行时，通过控制所述制动器的动作使所述驱动系统处于不同的档位运行。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其中所述驱动系统包括，

当控制第一制动器（7）处于制动状态，第二制动器（9）处于松开状态时，所述驱动系统处于低速档运行；

当控制第二制动器（9）处于制动状态，第一制动器（7）处于松开状态时，所述驱动系统处于高速档运行。

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