CN107264262B - 一种集成双电机和双排行星齿轮混合动力系统和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种集成双电机和双排行星齿轮混合动力系统和控制方法，驾驶员通过系统可方便地进入传统纯发动机模式、纯电动模式、增程模式或怠速模式、混合动力模式。相对于现有技术，本发明技术方案结构简单、节省空间、方便布置，能够克服现有并联式混合动力汽车及其动力总成尺寸空间大，结构复杂等缺点。另外，系统处于纯电动模式时，可以通过选择不同的减速齿轮传动比驱动，提高了低速下纯电的动力性及高速时纯电经济性。第一电机和第二电机可以通过多级减速齿轮起动发动机，不仅可以提高驻车或行车中发动机起动的平顺性，还可以降低电机的峰值扭矩，减小电机尺寸大小，进一步优化电机的设计。

Description

一种集成双电机和双排行星齿轮混合动力系统和控制方法

技术领域

本发明涉及汽车混合动力技术领域，特别涉及一种集成双电机和双排行星齿轮混合动力系统和控制方法。

背景技术

随着石油资源的日渐匮乏、人们环保意识的逐渐提高以及越来越严格的环保保护法规要求，迫切需要可节省能源和低排放甚至是零排放的绿色环保汽车。为此，世界各国政府以及各大汽车制造商都在加大力度开发各种不同类型的新能源汽车，新能源汽车与传统内燃机汽车相比，使用了两种或以上能源来源的车辆。

最为常见的油电混合动力汽车是指同时拥有发动机和电动机，依靠发动机消耗燃油，牵动电动机则消耗动力电池的电能。近年来，混合动力汽车的动力驱动系统以及工作模式已经成为研究热点。

由于混合动力系统涉及传统发动机驱动以及电动机驱动，在结构上往往比较复杂，占用空间比较大，会影响到车辆的其他部件布置。一方面，目前比较主流的电机并联式混合动力系统中，普遍技术中的电机是采用盘式结构，安装在发动机与变速器之间，占用一定轴向尺寸，造成动力总成轴向长度过大、整车布置困难。同时受到尺寸限制，电机功率一般不大，纯电动下动力性能较差。另一方面，目前的混合动力变速箱集成电机方案中采用一档齿轮结构，极少采用多档多齿轮结构，要获得动力性能和经济上都满意往往比较困难。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种结构简单、节省空间以及方便布置的集成双电机和双排行星齿轮混合动力系统，本发明还提出一种使用集成双电机和双排行星齿轮混合动力系统的控制方法，旨在提高驻车或行车中发动机起动的平顺性，还可以降低电机的峰值扭矩，减小电机尺寸大小，进一步优化电机的设计。

为实现上述目的，本发明提出的一种集成双电机和双排行星齿轮混合动力系统，包括发动机，所述发动机输出轴端与双离合器模块的一端相连传动，所述双离合器模块靠近所述发动机的一侧设有第一离合器，所述双离合器模块另一侧周向设有第二离合器；所述第一离合器背向所述发动机的一端与传动轴相连传动，所述传动轴的另一端与设有内齿轮的第二齿圈中心相连，所述传动轴的外周套有传动空心轴，所述传动空心轴靠近所述发动机的一端与所述第二离合器相连，所述传动空心轴的另一端相连有第二太阳轮，所述传动空心轴中部相连有第一太阳轮；所述第二离合器与所述第一太阳轮之间设有第一行星架套于所述传动空心轴外周面且自由旋转，所述第一太阳轮和所述第二太阳轮之间设有第一齿圈套于所述传动空心轴外周面且自由旋转，所述第一太阳轮与第一行星轮啮合传动，所述第一行星轮还与所述第一齿圈啮合传动并通过第一传动小轴与所述第一行星架相连；所述第二太阳轮外部周向与第二行星轮啮合传动，所述第二行星轮还与所述第二齿圈啮合传动且通过第二传动小轴与所述第一齿圈相连；所述混合动力系统还包括位于所述传动轴两侧的第一电机和第二电机，所述第一电机传动输出轴端与第一齿轮中心相连，所述第一齿轮与所述第一行星架外周面啮合传动，所述第二电机的传动输出轴向外依次相连有同轴传动的第二齿轮和第三齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿圈外周啮合传动。

优选地，所述第一电机和所述第二电机均与电池电连接。

优选地，所述发动机与所述双离合器模块之间设有减震器，所述减震器分别通过轴段与所述发动机以及所述双离合器模块相连。

优选地，所述第三齿轮与设置两个轮毂之间轮毂传动轴中部的第四齿轮啮合传动。

优选地，所述第四齿轮两侧均设有差速器与轮毂传动轴相连。

本发明还提出一种使用所述集成双电机和双排行星齿轮混合动力系统的控制方法，包括以下步骤：

1)驾驶员根据意愿选择发动机单独驱动的传统纯发动机模式或使用新能源模式；

2)判断电池的SOC值与第一阈值的大小关系，或者同时判断电池的SOC值与第一阈值的大小关系以及车速与第二阈值的大小关系；

3)根据所述步骤2)的判断结果，当电池的SOC值高于第一阈值时，车辆进入纯电动模式；当电池的SOC值低于第一阈值且车速低于第二阈值时，车辆进入增程模式或怠速模式；当电池的SOC值低于第一阈值且车速高于第二阈值时，车辆进入混合动力模式；

4)车辆制动过程中，第一电机和第二电机产生制动力矩且在绕线组中产生感应电流以对电池充电

本发明技术方案通过采用发动机输出轴端与双离合器模块的一端相连传动，双离合器模块靠近发动机的一侧设有第一离合器，双离合器模块另一侧周向设有第二离合器。第一离合器背向发动机的一端与传动轴相连传动，传动轴的另一端与设有内齿轮的第二齿圈中心相连，传动轴的外周套有传动空心轴，传动空心轴靠近发动机的一端与第二离合器相连，传动空心轴的另一端相连有第二太阳轮，传动空心轴中部相连有第一太阳轮。第二离合器与第一太阳轮之间设有第一行星架套于传动空心轴外周面且自由旋转，第一太阳轮和第二太阳轮之间设有第一齿圈套于传动空心轴外周面且自由旋转，第一太阳轮与第一行星轮啮合传动，第一行星轮还与第一齿圈啮合传动并通过第一传动小轴与第一行星架相连。第二太阳轮外部周向与第二行星轮啮合传动，第二行星轮还与第二齿圈啮合传动且通过第二传动小轴与第一齿圈相连。混合动力系统还包括位于传动轴两侧的第一电机和第二电机，第一电机传动输出轴端与第一齿轮中心相连，第一齿轮与第一行星架外周面啮合传动，第二电机的传动输出轴向外依次相连有同轴传动的第二齿轮和第三齿轮，第二齿轮与第一齿圈外周啮合传动。

本发明还提出一种使用集成双电机和双排行星齿轮混合动力系统的控制方法，从而使驾驶员方便地进入传统纯发动机模式、纯电动模式、增程模式或怠速模式、混合动力模式。

相对于现有技术，本发明技术方案结构简单、节省空间、方便布置，能够克服现有并联式混合动力汽车及其动力总成尺寸空间大，结构复杂等缺点。另外，系统处于纯电动模式时，可以通过选择不同的减速齿轮传动比驱动，提高了低速下纯电的动力性及高速时纯电经济性。第一电机和第二电机可以通过多级减速齿轮起动发动机，不仅可以提高驻车或行车中发动机起动的平顺性，还可以降低电机的峰值扭矩，减小电机尺寸大小，进一步优化电机的设计。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明集成双电机和双排行星齿轮混合动力系统的结构示意图；

图2为本发明动力系统处于第一种传统纯发动机模式的结构示意图；

图3为本发明动力系统处于第二种传统纯发动机模式的结构示意图；

图4为本发明动力系统处于第三种传统纯发动机模式的结构示意图；

图5为本发明动力系统处于第四种传统纯发动机模式的结构示意图；

图6为本发明动力系统处于第一种纯电动模式的结构示意图；

图7为本发明动力系统处于第二种纯电动模式的结构示意图；

图8为本发明动力系统处于第三种纯电动模式的结构示意图；

图9为本发明动力系统处于增程模式或怠速模式的结构示意图；

图10为本发明动力系统处于混合动力模式的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	发动机	12	轮胎
2	减震器	13	第二齿轮
				3	双离合器模块	14	第二电机
31	第一离合器	15	第一齿圈
				32	第二离合器	16	第二传动小轴
4	第一太阳轮	17	第二齿圈
				5	第一行星架	18	第二行星轮
6	第一传动小轴	19	第二太阳轮
				7	第一行星轮	20	传动空心轴
8	第三齿轮	21	传动轴
				9	差速器	22	第一电机
10	第四齿轮	23	第一齿轮
				11	轮毂传动轴

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种集成双电机和双排行星齿轮混合动力系统。

请参见图1，本发明实施例的集成双电机和双排行星齿轮混合动力系统，包括发动机1，发动机1的输出轴端与减震器2相连，而减震器2另一端与双离合器模块3的一端相连传动，双离合器模块3靠近发动机1的一侧设有第一离合器31，双离合器模块3另一侧周向设有第二离合器32，第一离合器31背离发动机1的一端与传动轴21相连传动，传动轴21的另一端与内部设有内齿轮的第二齿圈17中心相连，传动轴21的外周套有传动空心轴20，传动空心轴20靠近发动机1的一端与第二离合器32相连，传动空心轴20的另一端相连有第二太阳轮19，传动空心轴20中部相连有第一太阳轮4。第二离合器32与第一太阳轮4之间设有第一行星架5套于传动空心轴20外周面且自由旋转，第一太阳轮4和第二太阳轮19之间设有第一齿圈15套于传动空心轴20外周面且自由旋转，第一太阳轮4与第一行星轮7啮合传动，第一行星轮7还与第一齿圈15啮合传动并通过第一传动小轴6与第一行星架5相连。第二太阳轮19外部周向与第二行星轮18啮合传动，第二行星轮18还与第二齿圈17啮合传动且通过第二传动小轴16与第一齿圈15相连。混合动力系统还包括位于传动轴21两侧的第一电机22和第二电机14，第一电机22传动输出轴端与第一齿轮23中心相连，第一齿轮23与第一行星架5外周面啮合传动，第二电机14的传动输出轴向外依次相连有同轴传动的第二齿轮13和第三齿轮8，第二齿轮13与第一齿圈15外周啮合传动。本实施例中，第三齿轮8与设置于两个轮胎12之间轮毂传动轴11中部的第四齿轮10啮合传动，第四齿轮10两侧均设有差速器9与轮毂传动轴11相连。

本发明还提出一种使用集成双电机和双排行星齿轮混合动力系统的控制方法，包括以下步骤：

1)驾驶员根据意愿选择发动机1单独驱动的传统纯发动机模式或使用新能源模式；

2)判断电池的SOC值与第一阈值的大小关系，或者同时判断电池的SOC值与第一阈值的大小关系以及车速与第二阈值的大小关系；

3)根据步骤2)判断结果，当电池的SOC值高于第一阈值时，车辆进入纯电动模式；当电池的SOC值低于第一阈值且车速低于第二阈值时，车辆进入增程模式或怠速模式；当电池的SOC值低于第一阈值且车速高于第二阈值时，车辆进入混合动力模式；

4)车辆制动过程中，第一电机22和第二电机14产生制动力矩且在绕线组中产生感应电流以对电池充电。

本发明实施例的集成双电机和双排行星齿轮混合动力系统的工作模式包括纯电动模式、增程模式或怠速模式、传统纯发动机模式以及混合动力模式。

驾驶人员可选择进入传统纯发动机模式，当集成双电机和双排行星齿轮混合动力系统处于传统纯发动机模式工况时：

请参见图2，第一种传统纯发动机模式的工作原理和过程为：当处于传统纯发动机模式时，第一电机22和第二电机14不进行工作，发动机1单独向外输出动力，第一太阳轮4和第二太阳轮19固定不动，发动机1通过第一离合器31向与第一离合器31相连的传动轴21输出动力，相应地，第二齿圈17随着传动轴21旋转而旋转，第二行星轮18随着第二齿圈17旋转而绕第二行星轮18中心轴线旋转，第二行星轮18通过第二传动小轴16驱动第一齿圈15旋转，第一齿圈15通过外周面的外齿轮与第二齿轮13进行驱动，第二齿轮13带动同轴传动的第三齿轮8旋转，从而使得第三齿轮8啮合驱动第四齿轮10旋转，从而使得第四齿轮10旋转，相应地，第四齿轮10对差速器9以及轮毂传动轴11进行传动，使得轮胎12旋转驱动车辆向前进，具体动力路线可参照图上虚线箭头指示方向。

请参见图3，第二种传统纯发动机模式的工作原理和过程为：当处于传统纯发动机模式时，第一电机22和第二电机14不进行工作，发动机1单独向外输出动力。第一行星架5固定不动，第一太阳轮4和第二太阳轮19均可自由旋转，发动机1向外输出动力驱动双离合器模块3旋转，第一离合器31处于闭合状态并通过传动轴21向第二齿圈17输出动力，第二齿圈17内齿轮啮合传动第二行星齿轮18，第二行星齿轮18通过第二传动小轴16使得第一齿圈15旋转，第一齿圈15通过外齿轮使得第二齿轮13啮合传动，第二齿轮13带动同轴传动的第三齿轮8旋转，从而使得第三齿轮8啮合驱动第四齿轮10旋转，从而使得第四齿轮10旋转，相应地，第四齿轮10对差速器9以及轮毂传动轴11进行传动，使得轮胎12旋转驱动车辆向前进，具体动力路线可参照图上虚线箭头指示方向。

请参见图4，第三种传统纯发动机模式的工作原理和过程为：当处于传统纯发动机模式时，第一电机22和第二电机14不进行工作，发动机1单独向外输出动力。第一行星架5固定不动，发动机1向外输出动力驱动双离合器模块3旋转，双离合器模块3的第二离合器32处于闭合状态，第二离合器32通过传动空心轴20使得第一太阳轮4旋转，第一太阳轮4啮合传动第一行星轮7，第一行星轮7啮合传动第一齿圈15，第一齿圈15通过外齿轮啮合传动第二齿轮13，第二齿轮13带动同轴传动的第三齿轮8旋转，从而使得第三齿轮8啮合驱动第四齿轮10旋转，从而使得第四齿轮10旋转，相应地，第四齿轮10对差速器9以及轮毂传动轴11进行传动，使得轮胎12旋转驱动车辆向前进，具体动力路线可参照图上虚线箭头指示方向。

请参见图5，第四种传统纯发动机模式的工作原理和过程为：当处于传统纯发动机模式时，第一电机22和第二电机14不进行工作，发动机1单独向外输出动力。第一行星架5可自动旋转，第二齿圈17则固定不动，发动机1带动双离合器模块3进行旋转，双离合器模块3的第二离合器32处于闭合状态并向传动空心轴20传动，传动空心轴20末端的第二太阳轮19啮合向第二行星轮18传动，第二行星轮18绕传动空心轴20中心轴旋转并带动第一齿圈15转动，第一齿圈15的外齿轮啮合传动第二齿轮13，第二齿轮13带动同轴传动的第三齿轮8旋转，从而使得第三齿轮13啮合驱动第四齿轮10旋转，从而使得第四齿轮10旋转，相应地，第四齿轮10对差速器9以及轮毂传动轴11进行传动，使得轮胎12旋转驱动车辆向前进，具体动力路线可参照图上虚线箭头指示方向。

当电池的SOC值高于第一阈值时，集成双电机和双排行星齿轮混合动力系统进入纯电动模式。

请参见图6，第一种纯电动模式的工作原理和过程为：发动机1不进行工作，双离合器模块3的第一离合器31和第二离合器32均处于分离状态，第二电机14向外输出动力，第二电机14驱动同轴传动的第二齿轮13和第三齿轮8进行旋转，第三齿轮8啮合向第四齿轮10进行传动，从而使得第四齿轮10旋转，相应地，第四齿轮14对差速器9以及轮毂传动轴11进行传动，使得轮胎12旋转驱动车辆向前进，具体动力路线可参照图上虚线箭头指示方向。

请参见图7，第二种纯电动模式的工作原理和过程为：发动机1不进行工作，双离合器模块3的第一离合器31和第二离合器32均处于分离状态，第一电机22向外输出动力，从而驱动第一齿轮23进行旋转，第一齿轮23通过啮合关系向第一行星架5传动，与第一行星架5相连的第一行星轮7随着第一行星架5的旋转而进行旋转，相应地第一行星轮7通过啮合传动对第一齿圈15驱动旋转，第一齿圈15旋转而通过外齿轮驱动第二齿轮13进行旋转，因为第二齿轮13和第三齿轮8同轴传动，均相连于同一个中心轴上，因此，第三齿轮8随着同轴传动的第二齿轮13的旋转而进行旋转，第三齿轮8啮合向第四齿轮10进行传动，从而使得第四齿轮10旋转，相应地，第四齿轮10对差速器9以及轮毂传动轴11进行传动，使得轮胎12旋转驱动车辆向前进，具体动力路线可参照图上虚线箭头指示方向。

请参见图8，第三种纯电动模式的工作原理和过程为：发动机1不进行工作，双离合器模块3的第一离合器31和第二离合器32均处于分离状态，第一电机22和第二电机14同时向外输出动力。其中第一电机22向外输出动力，从而驱动第一齿轮23进行旋转，第一齿轮23通过啮合关系向第一行星架5传动，与第一行星架5相连的第一行星轮7随着第一行星架5的旋转而进行旋转，相应地第一行星轮7通过啮合传动对第一齿圈15驱动旋转，第一齿圈15旋转而通过外齿轮驱动第二齿轮13进行旋转。同时，第二电机14向外输出旋转动力而驱动第二齿轮13进行旋转，因为第一电机22通过相应结构输送的动力以及第二电机14输送的动力共同汇聚于第二齿轮13，从而使得第二齿轮13的旋转动力增加。因为同轴传动的第二齿轮13和第三齿轮8均相连于同一个中心轴上，因此，第三齿轮8随着同轴传动的第二齿轮13的旋转而进行旋转，第三齿轮8啮合向第四齿轮10进行传动，从而使得第四齿轮10旋转，相应地，第四齿轮10对差速器9以及轮毂传动轴11进行传动，使得轮胎12旋转驱动车辆向前进，具体动力路线可参照图上虚线箭头指示方向。

当电池的SOC值低于第一阈值且车速低于第二阈值时，车辆进入增程模式或怠速模式。

请参见图9，当处于增程模式或怠速模式时，发动机1向外输出动力驱动双离合器模块3进行旋转，双离合器模块3的第二离合器32处于闭合状态，第一太阳轮4啮合传动第一行星轮7，第一行星轮7绕第一太阳轮4的中心轴向进行旋转，从而驱动第一行星架5进行旋转，第一行星架5外周面的外齿轮啮合传动第一齿轮23，相应地，第一齿轮23带动第一电机22进行旋转，使得第一电机22处于发电状态。而第一电机22发出的电能反馈至电池而使电池进行充电。在增程模式或怠速模式下，第二电机14向外输出动力驱动同轴传动的第二齿轮13和第三齿轮8进行旋转，第三齿轮8啮合传动第四齿轮10而使得轮胎12旋转驱动车辆向前进，具体动力路线可参照图上虚线箭头指示方向。因为在增程模式或怠速模式下，第一电机22向电池进行充电，而电池充进去的电源可向第二电机14进行供电，从而使得车辆续航里程相应地提高。

当电池的SOC值低于第一阈值且车速高于第二阈值时，车辆进入混合动力模式。

请参见图10，第一种混合动力模式时，发动机1和第二电机14同时处于向外输出动力，而第一电机22则不向外输出动力，发动机1通过带动双离合器模块3进行旋转，而这时的第一离合器31为闭合状态，通过传动轴21带动第二齿圈17进行旋转，第二齿圈17的内齿轮啮合传动第二行星轮18，第二行星轮18绕传动轴21中心轴线旋转，从而带动第一齿圈15旋转，第一齿圈15的外齿轮啮合传动第二齿轮13，与此同时，第二电机14向外输送动力也带动第二齿轮13旋转，从而使得第二齿轮13获得更大的旋转作用力。第二齿轮13带动同轴传动的第三齿轮8旋转，从而使得第三齿轮8啮合驱动第四齿轮10旋转，从而使得第四齿轮10旋转，相应地，第四齿轮10对差速器9以及轮毂传动轴11进行传动，使得轮胎12旋转驱动车辆向前进，具体动力路线可参照图上虚线箭头指示方向。

第二种混合动力模式时，发动机1和第二电机14同时向外输送动力，第一电机22不向外输出动力，第二太阳轮19可自由旋转，第一行星架5固定，发动机1通过双离合器模块3的第一离合器31向传动轴输出动力。

第三种混合动力模式时，发动机1和第二电机14同时向外输出动力，第一电机22不向外输出动力，第二太阳轮19可自由旋转，第一行星架5固定，发动机1通过双离合器模块3的第二离合器32向传动空心轴20输出动力。

第四种混合动力模式时，发动机1和第二电机14同时向外输出动力，第一电机22不向外输出动力，第二齿圈17为固定，第一行星架5可绕传动空心轴20中心轴线旋转，发动机1通过第二离合器32向传动空心轴20输出动力。

第五种混合动力模式时，发动机1和第一电机22同时向外输出动力，第二电机14不向外输出动力，第二太阳轮19为固定，发动机1通过双离合器模块3的第一离合器31向传动轴21输出动力，第一电机22通过相应齿轮驱动第一行星架5。

第六种混合动力模式时，发动机1和第一电机22同时向外输出动力，第二电机14不向外输出动力，第二太阳轮19可自由旋转，发动机1通过双离合器模块3的第一离合器31向传动轴21输出动力，与此同时，第一电机22向外输出动力驱动第一行星架5和第一齿圈15。

第七种混合动力模式时，发动机1和第一电机22同时向外输出动力，第二电机14不向外输出动力，发动机1通过第二离合器32向传动空心轴20输出动力，第一电机22向外输出动力驱动第一行星架5和第一齿圈15。

第八种混合动力模式时，发动机1和第一电机22同时向外输出动力，第二电机14不向外输出动力，第一行星轮7可自由进行旋转，第二齿圈17为固定，发动机1通过双离合器模块3的第二离合器32向传动空心轴20输出动力，第一电机22向外输出动力并通过啮合传动第一行星架5。

第九种混合动力模式时，发动机1、第一电机22以及第二电机14同时向外输出动力，第二太阳轮19固定，发动机1通过双离合器模块3的第一离合器31向传动轴21输出动力，第一电机22向第一齿轮23输出动力从而驱动第一行星架5，第二电机14向第二齿轮17输出动力。

第十种混合动力模式时，发动机1、第一电机22以及第二电机14同时向外输出动力，第二太阳轮19固定，发动机1通过双离合器模块3的第一离合器31向传动轴21输出动力，第二电机14向第二齿轮13输出动力，第一电机22向第一齿轮23输出动力从而驱动第一行星架5和第一齿圈15。

第十一种混合动力模式时，发动机1、第一电机22以及第二电机14同时向外输出动力，发动机1通过双离合器模块3的第二离合器32向传动空心轴20输出动力，第二电机14向第二齿轮13输出动力，第一电机22向第一齿轮23输出动力从而驱动第一行星架5以及相应的第一齿圈15。

第十二种混合动力模式时，发动机1、第一电机22以及第二电机14同时向外输出动力，第一行星架7可自由旋转，第二齿圈17为固定，发动机1通过双离合器模块3的第二离合器32向传动空心轴20输出动力，第二电机14向外输出动力驱动第二齿轮13，同时第一电机22向外输出动力驱动第一齿轮23和第一行星架5。

相对于现有技术，本发明技术方案结构简单、节省空间、方便布置，能够克服现有并联式混合动力汽车及其动力总成尺寸空间大，结构复杂等缺点。另外，系统处于纯电动模式时，可以通过选择不同的减速齿轮传动比驱动，提高了低速下纯电的动力性及高速时纯电经济性。电机可以通过多级减速齿轮起动发动机，不仅可以提高驻车或行车中发动机起动的平顺性，还可以降低电机的峰值扭矩，减小电机尺寸大小，进一步优化电机的设计。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种集成双电机和双排行星齿轮混合动力系统，其特征在于，包括发动机，所述发动机输出轴端与双离合器模块的一端相连传动，所述双离合器模块靠近所述发动机的一侧设有第一离合器，所述双离合器模块另一侧周向设有第二离合器；所述第一离合器背向所述发动机的一端与传动轴相连传动，所述传动轴的另一端与设有内齿轮的第二齿圈中心相连，所述传动轴的外周套有传动空心轴，所述传动空心轴靠近所述发动机的一端与所述第二离合器相连，所述传动空心轴的另一端相连有第二太阳轮，所述传动空心轴中部相连有第一太阳轮；所述第二离合器与所述第一太阳轮之间设有第一行星架套于所述传动空心轴外周面且自由旋转，所述第一太阳轮和所述第二太阳轮之间设有第一齿圈套于所述传动空心轴外周面且自由旋转，所述第一太阳轮与第一行星轮啮合传动，所述第一行星轮还与所述第一齿圈啮合传动并通过第一传动小轴与所述第一行星架相连；所述第二太阳轮外部周向与第二行星轮啮合传动，所述第二行星轮还与所述第二齿圈啮合传动且通过第二传动小轴与所述第一齿圈相连；所述混合动力系统还包括位于所述传动轴两侧的第一电机和第二电机，所述第一电机传动输出轴端与第一齿轮中心相连，所述第一齿轮与所述第一行星架外周面啮合传动，所述第二电机的传动输出轴向外依次相连有同轴传动的第二齿轮和第三齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿圈外周啮合传动。

2.如权利要求1所述的集成双电机和双排行星齿轮混合动力系统，其特征在于，所述第一电机和所述第二电机均与电池电连接。

3.如权利要求1所述的集成双电机和双排行星齿轮混合动力系统，其特征在于，所述发动机与所述双离合器模块之间设有减震器，所述减震器分别通过轴段与所述发动机以及所述双离合器模块相连。

4.如权利要求1所述的集成双电机和双排行星齿轮混合动力系统，其特征在于，所述第三齿轮与设置于两个轮毂之间轮毂传动轴中部的第四齿轮啮合传动。

5.如权利要求4所述的集成双电机和双排行星齿轮混合动力系统，其特征在于，所述第四齿轮两侧均设有差速器与轮毂传动轴相连。

6.一种使用如权利要求1至5任一所述集成双电机和双排行星齿轮混合动力系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)驾驶员根据意愿选择发动机单独驱动的传统纯发动机模式或使用新能源模式；

2)判断电池的SOC值与第一阈值的大小关系，或者同时判断电池的SOC值与第一阈值的大小关系以及车速与第二阈值的大小关系；

3)根据所述步骤2)的判断结果，当电池的SOC值高于第一阈值时，车辆进入纯电动模式；当电池的SOC值低于第一阈值且车速低于第二阈值时，车辆进入增程模式或怠速模式；当电池的SOC值低于第一阈值且车速高于第二阈值时，车辆进入混合动力模式；

4)车辆制动过程中，第一电机和第二电机产生制动力矩且在绕线组中产生感应电流以对电池充电。