CN109130829A - 混合动力传动系统、控制方法及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混合动力汽车传动系统、控制方法及汽车，属于混合动力技术领域。该系统包括：发动机、第一电机、第二电机、行星轮系、第一转轴、第二离合器、第三离合器、齿圈接合件与电池组；行星轮系包括：行星架、太阳轮、行星轮与齿圈，太阳轮与行星轮位于行星架上，太阳轮的外齿轮圈与行星轮的内齿轮圈相啮合，齿圈与行星轮的外齿轮圈相啮合；发动机与第一转轴的一端相连；第一电机一端通过齿圈接合件与齿圈相连，另一端与电池组连接；第二电机一端与第二离合器相连，另一端与电池组连接；行星架、第三离合器、第二离合器顺次与第一转轴相连；第一转轴另一端设有动力输出轮，动力输出轮与车轮相连。本发明使车辆具有良好的燃油经济性。
Description
技术领域
本发明涉及混合动力技术领域，特别涉及混合动力汽车传动系统、控制方法及汽车。
背景技术
混合动力汽车是指车辆驱动系统由两个或多个能同时工作的单个驱动系统联合组成的车辆，混合动力传动系统通过单个驱动系统单独或共同为混合动力汽车提供动力。混合动力传动系统直接决定着混合动力汽车的动力合成与分解性能、再生制动性能、工作模式完善程度及切换灵敏度与平顺性、控制策略等，对混合动力汽车动力性和燃油经济性有显著影响。
相关技术提供的混合动力传动系统包括：发动机、电机、电池、离合器以及行星轮系，其中，行星轮系包括太阳轮、行星轮、行星轮架、行星轮轴以及齿圈，太阳轮、行星轮与齿圈位于行星轮架上，离合器包括发动机离合器与电机离合器，发动机通过发动机离合器与太阳轮连接，电机一端通过电机离合器与齿圈连接，另一端与电池连接，行星轮架通过行星轮轴与汽车车轮连接。
发明人发现相关技术至少存在以下技术问题：
传动系统的空间布置有限，在上述有限的空间布置下，电机的转速受限于传动系统的空间布置情况，因此，在发动机与电机的扭矩耦合后，需要获得平衡的扭矩时，电机的转速远远小于发动机的转速，从而使电机所提供的扭矩远小于发动机提供的扭矩，导致电机与发动机耦合后的扭矩不能达到平衡，即无法满足汽车在高效区域内运行，不具备良好的燃油经济性。
发明内容
本发明实施例提供了一种混合动力传动系统，可解决上述技术问题。具体技术方案如下：
一方面，提供了一种混合动力传动系统，所述系统包括：发动机、第一电机、第二电机、行星轮系、第一转轴、第二离合器、第三离合器、齿圈接合件与电池组；
所述行星轮系包括：行星架、太阳轮、行星轮以及齿圈，所述太阳轮与所述行星轮位于所述行星架上，所述太阳轮的外齿轮圈与所述行星轮的内齿轮圈相啮合，所述齿圈与所述行星轮的外齿轮圈相啮合；
所述发动机与所述第一转轴的一端相连；
所述第一电机一端通过所述齿圈接合件与所述齿圈相连，另一端与所述电池组连接；
所述第二电机一端与所述第二离合器相连，另一端与所述电池组连接；
所述行星架、所述第三离合器、所述第二离合器顺次与所述第一转轴相连；
所述第一转轴另一端设有动力输出轮，所述动力输出轮与所述车轮相连。
在一种可以实现的方式中，所述系统还包括：第一离合器，所述第一离合器一端通过所述齿圈接合件与所述齿圈相连，另一端与所述第二离合器的离合毂相连。
在一种可以实现的方式中，所述系统还包括：第二转轴，所述第二转轴与所述第一转轴并排平行设置；
所述第二转轴一端设有动力传递轮，所述动力传递轮上设有齿轮组，所述齿轮组与所述动力输出轮上的齿轮相啮合，所述第二转轴的另一端所述车轮相连。
在一种可以实现的方式中，所述系统还包括：减速装置，所述减速装置包括：减速主动齿轮与减速从动齿轮；
所述减速主动齿轮位于所述第二转轴另一端，所述减速从动齿轮与所述减速主动齿轮啮合后与所述车轮相连。
在一种可以实现的方式中，所述系统还包括：逆变器，所述逆变器一端与所述电池组电性连接，另一端分别与所述第一电机、所述第二电机电性连接。
在一种可以实现的方式中，所述齿圈包括：内圈轮齿和外圈轮齿，所述齿圈的内圈轮齿和所述行星轮的外齿轮圈相啮合，所述齿圈的外圈轮齿和所述齿圈接合件的外齿圈驱动轮相啮合。
在一种可以实现的方式中，所述系统还包括差速器，所述差速器通过所述差速器的输出轴与所述车轮连接。
在一种可以实现的方式中，其特征在于，所述行星轮为3-4个，所述行星轮间隔均匀的布置于所述行星架上。
一方面，本发明实施例还提供了一种上述任一项所述的混合动力传动系统的控制方法，通过控制发动机、第一电机、第二电机的停止或工作，以及控制第二离合器与第三离合器的闭合与断开，实现多个不同运行模式。
另一方面，还提供了一种混合动力汽车，所述汽车包括上述任一项的混合动力传动系统。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
通过设置第一电机与第二电机，第一电机与第二电机共同转动时，转速提高，提供的扭矩增大，使发动机、第一电机与第二电机耦合后的力矩达到平衡，保证车辆能在高效区域内运行，具有良好的燃油经济性。同时通过控制第二离合器与第三离合器可以使车辆在多种模式下运行，可以提高整车的经济性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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获得其他的附图。
附图1是本发明实施例提供的混合动力传动系统流程示意图；
附图2是本发明实施例提供的混合动力传动系统混合动力最大驱动工作模式流程示意图；
附图3是本发明实施例提供的混合动力传动系统混合动力一档驱动工作模式流程示意图；
附图4是本发明实施例提供的混合动力传动系统纯电动动力驱动最强工作模式流程示意图；
附图5是本发明实施例提供的混合动力传动系统纯电动驱动工作模式流程示意图；
附图6是本发明实施例提供的混合动力传动系统纯电动驱动工作模式流程示意图；
附图7是本发明实施例提供的混合动力传动系统纯发动机驱动工作模式流程示意图；
附图8是本发明实施例提供的混合动力传动系统行车发电工作模式流程示意图；
附图9是本发明实施例提供的混合动力传动系统行车发电工作模式流程示意图；
附图10是本发明实施例提供的混合动力传动系统行车发电工作模式流程示意图；
附图11是本发明实施例提供的混合动力传动系统驻车充电工作模式流程示意图；
附图12是本发明实施例提供的混合动力传动系统驻车充电工作模式流程示意图；
附图13是本发明实施例提供的混合动力传动系统车辆滑行或制动能量回收模式；
附图14是本发明实施例提供的混合动力传动系统滑行或制动能量回收模式；
附图15是本发明实施例提供的混合动力传动系统滑行或制动能量回收模式。
附图标记分别表示：
1-发动机，2-第一电机，3-第二电机，
4-行星轮系，41-行星架，42-太阳轮，43-行星轮，44-齿圈，
5-第一转轴，51-动力输出轮，52-第二转轴，53-动力传递轮，
6-第二离合器，7-第三离合器，8-齿圈接合件，9-电池组，10-第一离合器，
11-减速装置，111-减速主动齿轮，112-减速从动齿轮，
12-差速器，13-车轮，14-逆变器。
具体实施方式
除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
一方面，本发明实施例提供了一种混合动力传动系统，如附图1所示，该系统包括：发动机1、第一电机2、第二电机3、行星轮系4、第一转轴5、第二离合器6、第三离合器7、齿圈接合件8与电池组9。
行星轮系4包括：行星架41、太阳轮42、行星轮43以及齿圈44，行星架41与第三离合器7从前至后顺次与第一转轴5相连，太阳轮42与行星轮43位于行星架41上，太阳轮42的外齿轮圈与行星轮43的内齿轮圈相啮合，齿圈44与行星轮43的外齿轮圈相啮合。
发动机1与第一转轴5的一端相连，第一电机2一端通过齿圈接合件8与齿圈44相连，另一端与电池组9连接。
第二电机3一端与第二离合器6相连，另一端与电池组9连接。
行星架41、第三离合器7、第二离合器6顺次与第一转轴5相连。
第一转轴5另一端设有动力输出轮51，动力输出轮51与车轮13相连。
本发明实施例提供的混合动力传动系统工作原理如下：
车辆运行时，发动机1工作，将机械能传递给位于第一转轴5上的太阳轮42，太阳轮42在第一转轴5的带动下转动，将机械能传递给与太阳轮42外齿轮圈相啮合的行星轮43，行星轮43将机械能传递给行星架41；通过电池组9对第一电机2放电，第一电机2将电能转化成机械能，进而将机械能通过齿圈接合件8传递给齿圈44，由齿圈44将机械能传递给与齿圈44的内齿轮圈相啮合的行星轮43，行星轮43将机械能传递给行星架41；通过电池组9对第二电机3放电，第二电机3将电能转化成机械能，并将机械能通过第二离合器6传递至第一转轴5，上述发动机1与第一电机2传递的机械能在行星架41混合后经过第三离合器7与第二电机3传递的机械能在第一转轴5混合汇聚，通过第一转轴5上的动力输出轮51传递至车轮13，完成对车辆的驱动，通过控制第二离合器6与第三离合器7的闭合与断开控制车辆的启动与制动，完成对车辆的驱动。
本发明实施例提供的系统至少具有以下技术效果：
通过设置第一电机2与第二电机3，第一电机2与第二电机3共同转动时，转速提高，提供的扭矩增大，使发动机1、第一电机2与第二电机3耦合后的力矩达到平衡，保证车辆能在高效区域内运行，具有良好的燃油经济性。同时通过控制第二离合器6与第三离合器7可以使车辆在多种模式下运行，可以提高整车的经济性。
以下将通过具体实施例进行进一步地描述。
可以理解的是，太阳轮42位于行星架41的中心轴上，太阳轮42外圈设有外齿轮圈，行星轮43外圈设有外齿轮圈，太阳轮42的外齿轮圈与行星轮43的外齿轮圈相啮合，太阳轮42中心开设有轴孔，行星架41通过太阳轮42中心的轴孔套设在第一转轴5上，第一转轴5上设有外齿轮圈，太阳轮42的内圈设有内齿轮圈，太阳轮42的内齿轮圈与第一转轴5的外齿轮圈相啮合。当第一转轴5转动时，可以带动行星架41转动。
可选的，齿圈44包括：内齿轮圈和外齿轮圈，内圈轮齿和行星轮43相啮合，外圈轮齿和齿圈接合件8的外齿圈驱动轮相啮合。
发动机1的输入轴与第一转轴5连接，太阳轮42与第一转轴5连接。发动机1的输入轴上设有内齿轮圈，内齿轮圈与第一转轴5的外齿轮圈相啮合。齿圈接合件8上的外齿圈驱动轮与齿圈44的外齿轮圈相啮合，第一电机2通过齿圈接合件8与齿圈44相连，示例的，可以是第一电机2的电机轴与齿圈接合件8的接合毂啮合，齿圈接合件8的接合毂与齿圈44的外齿轮圈啮合；另一端与电池组9电性连接，示例的，第一电机2与电池组之间可以是导线连接等。
电池组9可以采用镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池、铅酸电池等。
第二电机3的一端通过电机轴与第二离合器6的第一离合毂啮合，第二离合器6与第一转轴5连接，另一端与电池组9电性连接。
可选的，如附图1所示，该系统还包括：第一离合器10，第一离合器10一端通过齿圈接合件8与齿圈44相连，另一端与第二离合器6的离合毂相连。
通过设置第一离合器10，当发动机1停止工作时，通过控制第一离合器10的闭合与断开进而控制第一电机2是否进行工作。第一离合器10一端通过齿圈接合件8与齿圈44相连，另一端与第二离合器6的离合毂连接。示例的，可以是第一离合器10的第一离合毂与齿圈接合件8的外齿轮圈驱动轮相啮合，第二离合毂与第二离合器6的第二离合毂相啮合；第二离合器6的第一离合毂与第二电机3的电机轴相啮合。
可选的，该系统还包括：第二转轴52，第二转轴52与第一转轴5并排平行设置。
第二转轴52一端设有动力传递轮53，动力传递轮53上设有齿轮组，齿轮组与动力输出轮51上的齿轮相啮合，第二转轴52的另一端与车轮13相连。
动力传递轮53上的齿轮组可以是从动齿轮，从动齿轮通过与第一转轴5上的动力输出轮51上的齿轮啮合，将来自第一转轴5的机械能传递至车轮13。动力传递轮53上的齿轮组也可以是主动齿轮，主动齿轮与动力输出轮51上的齿轮啮合。第二转轴52的另一端与车辆的车轮13连接，将机械能传递至车轮13，进而驱动车辆运转。
可选的，该系统还包括：减速装置11，减速装置11包括：减速主动齿轮111与减速从动齿轮112，减速主动齿轮111位于第二转轴52的另一端，减速从动齿轮112一端与减速主动齿轮111啮合，另一端与车轮13相连。
减速主动齿轮111与第二转轴52连接，减速从动齿轮112一端与减速主动齿轮111啮合，另一端与车轮13连接，将机械能输出到车轮13，驱动车轮13转动。
可选的，该系统还包括：逆变器14，逆变器14一端与电池组9电性连接，另一端分别与第一电机2、第二电机3电性连接。
可以理解的是，逆变器14也可以选用不同功率的变压器。
在电池组9与第一电机2、第二电机3之间设置逆变器14，通过逆变器14将电池组9输出的直流电转化成交流电，给第一电机2与第二电机3提供电能，第一电机2与第二电机3将经过转化的交流电转化成机械能，传递至车轮13。
逆变器14可以根据汽车的类型选择不同的逆变器14，例如，对于提供电流较大的电机，可以采用大功率的逆变器14，对于提供电流较小的电机，可以采用中等功率的逆变器14等。
可选的，该系统还包括差速器12，差速器12通过差速器12的输出轴与车辆的车轮13连接。
车辆在转弯时或在不平的路面行驶时，车轮13不能以相同的速度旋转，此时，就需要使汽车曲线行驶旋转的速度保持一致，通过设置差速器12，差速器12通过与车辆的车轮13相连，调整车辆车轮13之间的转速差，以使车辆车轮13之间以不同转速滚动旋转。
可选的，行星轮43为3-4个，行星轮43间隔均匀的布置于行星架41上。
行星轮43可以为3个、4个等，每个行星轮43间隔均匀的布置于行星架41上。
另一方面，本发明实施例还提供了一种上述提及的混合动力传动系统的控制方法，该方法包括：通过控制发动机1、第一电机2、第二电机3的电动或不工作，以及控制第二离合器6与第三离合器7的闭合与断开，实现多个不同运行模式。
本发明实施例提供的混合动力传动系统工作模式汇总如表1所示：
表1
可选的，当车辆处于混合动力驱动最大工作模式时，如附图2所示，发动机1、第一电机2与第二电机3同时工作，第三离合器7闭合，第二离合器6闭合，第一离合器10断开。
此时，电池组9放电，直流电流经过逆变器14转化为交流电后，驱动第一电机2与第二电机3的电机轴转动，第一电机2与第二电机3将电能转化为机械能。第一电机2将转化的机械能通过齿圈接合件8传递至齿圈44，齿圈44的内齿与行星轮43啮合，机械能由齿圈44传递至行星轮43，行星轮43的外齿轮圈与行星架41啮合，机械能由行星轮43传递至行星架41；第二电机3将转化的机械能通过电机轴传递至第二离合器6、第二离合器6传递至第一转轴5；发动机1输出的机械能通过第一转轴5传递至太阳轮42，太阳轮42与行星轮43啮合后将机械能传递至行星轮43，再由行星轮43传递至行星架41。行星架41混合了来自第一电机2与发动机1的机械能后与来自第二电机3的机械能在第一转轴5汇聚混合，经过动力输出轮51与动力传递轮53的啮合传递至第二转轴52，再通过第二转轴52依次传递至减速主动齿轮111、减速从动齿轮112后传递至车轮13，驱动车辆行驶。
可选的，当车辆处于混合动力一档驱动工作模式时，发动机1工作，第一电机2与第二电机3中只有一个工作。
作为一种示例，如附图3所示，当第一电机2工作，第二电机3不工作时，第三离合器7闭合，第二离合器6断开，第一离合器10断开。
此时，电池组9放电，直流电流经过逆变器14转化为交流电后，驱动第一电机2电机轴转动，第一电机2将电能转化为机械能。第一电机2将转化的机械能通过齿圈接合件8传递至齿圈44，齿圈44的内齿轮圈与行星轮43啮合，机械能由齿圈44传递至行星轮43，行星轮43的外齿轮圈与行星架41啮合，机械能由行星轮43传递至行星架41。
行星架41混合了来自第一电机2与发动机1的机械能，经过动力输出轮51与动力传递轮53的啮合，传递至第二转轴52，再通过第二转轴52依次传递至减速主动齿轮111、减速从动齿轮112后传递至车轮13，驱动车辆行驶。
可选的，当车辆处于纯电动最强动力驱动工作模式时，如附图4所示，发动机1停止工作，第一电机2与第二电机3同时工作，第三离合器7断开，第二离合器6闭合，第一离合器10闭合。
此时，电池组9放电，直流电流经过逆变器14转化为交流电后，驱动第一电机2与第二电机3的电机轴转动，第一电机2与第二电机3将电能转化为机械能。第一电机2将转化的机械能通过齿圈接合件8传递至齿圈44，齿圈44的内齿轮圈与行星轮43啮合，机械能由齿圈44传递至行星轮43，行星轮43的外齿轮圈与行星架41啮合，机械能由行星轮43传递至行星架41，机械能经过行星架41后顺次传递至与齿圈接合件8外齿轮圈驱动轮相啮合的第一离合器10，经过第一离合器10传递至第一转轴5；第二电机3将转化的机械能通过电机轴、第二离合器6传递至第一转轴5。第一转轴5上来自第一电机2的机械能与来自第二电机3的机械能混合聚集，经过动力输出轮51与动力传递轮53的啮合传递至第二转轴52，再通过第二转轴52依次传递至减速主动齿轮111、减速从动齿轮112后传递至车轮13，驱动车辆行驶。
可选的，当车辆处于纯电动驱动工作模式时，如附图5所示，发动机1停止工作，第一电机2与第二电机3中只有一个工作。
作为一种示例，可以是第一电机2工作，此时，第三离合器7闭合，第二离合器6断开，第一离合器10断开，电池组9放电。直流电流经过逆变器14转化为交流电后，驱动第一电机2的电机轴转动，第一电机2将电能转化为机械能。第一电机2将转化的机械能通过齿圈接合件8传递至齿圈44，齿圈44的内齿轮圈与行星轮43啮合，机械能由齿圈44传递至行星轮43，行星轮43的外齿轮圈与行星架41啮合，机械能由行星轮43传递至行星架41。机械能经过行星架41依次传递至第一转轴5、第二转轴52，再通过第二转轴52依次传递至减速主动齿轮111、减速从动齿轮112后传递至车轮13，驱动车辆行驶。
可选的，当车辆处于纯电动另一个电机驱动工作模式时，如附图6所示，发动机1停止工作，第一电机2与第二电机3中只有一个工作，作为一种示例，可以是第二电机3工作，此时，第三离合器7断开，第二离合器6闭合，第一离合器10断开。
此时，电池组9放电，直流电流经过逆变器14转化为交流电后，驱动第二电机3的电机轴转动，第二电机3将电能转化为机械能。第二电机3将转化的机械能通过电机轴、第二离合器6传递至第一转轴5，再经过动力输出轮51与动力传递轮53的啮合传递至第二转轴52，再通过第二转轴52依次传递至减速主动齿轮111、减速从动齿轮112后传递至车轮13，驱动车辆行驶。
可选的，当车辆处于纯发动机1驱动工作模式时，如附图7所示，此时，发动机1工作，第一电机2与第二电机3停止工作，第三离合器7闭合，第二离合器6断开，第一离合器10断开。此时，发动机1输出的机械能通过第一转轴5传递至太阳轮42，太阳轮42与行星轮43啮合后将机械能传递至行星轮43，由行星轮43传递至行星架41，经过与行星架41相连的动力输出轮51与动力传递轮53的啮合，传递至第二转轴52，通过第二转轴52依次传递至减速主动齿轮111、减速从动齿轮112后传递至车轮13，驱动车辆行驶。可以理解的是，当只有发动机1驱动车辆行驶时，第一电机2内的电机控制机构可以控制第一电机2只接收来自发动机1的机械能但不进行充电，此时，由发动机1单独进行工作，驱动车辆行驶。
此时，可以根据需要决定是否通过发动机1给第一电机2或第二电机3充电。
可选的，如附图8所示，当需要同时通过第一电机2和第二电机3给电池组9充电时，此时，发动机1工作，第三离合器7闭合，第二离合器6闭合，第一离合器10断开，电池组9充电。发动机1输出的机械能一部分传递至车轮13提供动力，驱动车辆行驶，一部分通过第一转轴5依次传递至太阳轮42、行星轮43、齿圈44、齿圈接合件8，最后传递至第一电机2，第一电机2将来自发动机1的机械能转化成电能，经过逆变器14转化后输入至电池组9中，进行存储；另一部分机械能经过太阳轮42、行星轮43、行星架41、第一转轴5、第二离合器6传递至第二电机3，第二电机3将机械能转化成电能，转化的电能通过逆变器14的转化，输入至电池组9进行存储。
可选的，如附图9所示，当只需要通过给第一电机2给电池组9充电时，此时，发动机1工作，第一离合器10断开，第三离合器7闭合，第二离合器6断开，电池组9充电。发动机1输出的机械能一部分传递至车轮13提供动力，驱动车辆行驶，一部分通过第一转轴5依次传递至太阳轮42、行星轮43、行星架41、齿圈44、齿圈接合件8，最后传递至第一电机2，第一电机2将来自发动机1的机械能转化成电能，经过逆变器14转化后输入至电池组9中，进行存储。
可选的，如附图10所示，当只需要通过给第二电机3给电池组9充电时，此时，发动机1工作，第二离合器6闭合，第一离合器10断开，第三离合器7闭合，电池组9充电。发动机1输出的机械能一部分传递至车轮13提供动力，驱动车辆行驶，一部分经过太阳轮42、行星轮43、行星架41、第一转轴5、第二离合器6传递至第二电机3，第二电机3将机械能转化成电能，转化的电能通过逆变器14的转化，输入至电池组9进行存储。
可以理解的是，当通过第二电机3进行行车充电时，第一电机2内部的电机控制结构会控制第一电机2不进行机械能的转化，即第一电机2不会进行充电。
可选的，驻车充电工作模式下，如附图11所示，当第一电机2与第二电机3同时为电池组9充电时，第三离合器7断开，第一离合器10闭合，第二离合器6闭合，发动机1工作，电池组9充电。
发动机1的一部分机械能通过第一转轴5依次传递至太阳轮42、行星轮43、行星架41、齿圈44、齿圈接合件8，最后传递至第一电机2，第一电机2将机械能转化为电能，转化的电能经过逆变器14转化存入电池组9中。另一部分机械能通过第一转轴5依次传递至太阳轮42、行星轮43、行星架41、齿圈44、齿圈接合件8、第一离合器10，第一离合器10通过第一离合毂与第二离合器6相啮合，机械能依次传递至第二离合器6、第二电机3，第二电机3将机械能转化为电能，转化的电能通过逆变器14转化为电能输入至电池组9进行存储。
可选的，驻车充电工作模式下，如附图12所示，当第一电机2单独为电池组9充电时，第三离合器7、第一离合器10、第二离合器6均断开，发动机1工作，机械能通过第一转轴5依次传递至太阳轮42、行星轮43、行星架41、齿圈44、齿圈接合件8，最后传递至第一电机2，第一电机2将机械能转化为电能，转化的电能经过逆变器14转化存入电池组9中。
可选的，当车辆运行模式为滑行或制动能量回收模式，即车辆滑行或者制动时，发动机1停止工作，第三离合器7断开，电池组9充电。
第一电机2与第二电机3同时开启能量回收工作模式，此时，第二离合器6闭合，第一离合器10与第三离合器7中至少有一个闭合，例如，将第一离合器10闭合，或者将第三离合器7闭合，或第一离合器10与第三离合器7同时闭合。
作为一种示例，如附图13所示，当第三离合器7断开，第一离合器10闭合时，车辆的动能通过变速箱12的齿轮结构给车轮13提供一定程度的反向力矩，减小车辆的动能，降低车速，此时，车辆减小的一部分动能通过车轮13转化为机械能，转化的机械能通过差速器12和减速从动齿轮112与减速主动齿轮111传递至第二转轴52，通过第二转轴52另一端的动力传递轮53与第一转轴5上的动力输出轮51啮合，将机械能依次传递至第一转轴5，一部分机械能在第一转轴5经过第二离合器6传递至第二电机3，由第二电机3将机械能转化为电能，再通过逆变器14转化为直流电流存储于电池组9内；另一部分机械能通过第一转轴5经过第一离合器10依次传递至行星架41、行星轮43、齿圈44，经过与齿圈44啮合的齿圈接合件8传递给第一电机2，第一电机2将机械能转化为电能，转化的电能经过逆变器14转化后存入电池组9内存储备用。
作为一种示例，当第三离合器7闭合，第一离合器10断开时，车辆的动能通过变速箱12的齿轮结构给车轮13提供一定程度的反向力矩，减小车辆的动能，降低车速，此时，车辆减小的一部分动能通过车轮13转化为机械能，转化的机械能通过差速器12和减速从动齿轮112与减速主动齿轮111传递至第二转轴52，通过第二转轴52另一端的动力传递轮53与第一转轴5上的动力输出轮51啮合，将机械能依次传递至第一转轴5，一部分机械能在第一转轴5经过第二离合器6传递至第二电机3，由第二电机3将机械能转化为电能，再通过逆变器14转化为直流电流存储于电池组9内；另一部分机械能通过第一转轴5经过第三离合器7依次传递至行星架41、行星轮43、齿圈44，经过与齿圈44啮合的齿圈接合件8传递给第一电机2，第一电机2将机械能转化为电能，转化的电能经过逆变器14转化后存入电池组9内存储备用。
作为一种示例，当第三离合器7与第一离合器10均闭合时，车辆的动能通过变速箱12的齿轮结构给车轮13提供一定程度的反向力矩，减小车辆的动能，降低车速，此时，车辆减小的一部分动能通过车轮13转化为机械能，转化的机械能通过差速器12和减速从动齿轮112与减速主动齿轮111传递至第二转轴52，通过第二转轴52另一端的动力传递轮53与第一转轴5上的动力输出轮51啮合，将机械能依次传递至第一转轴5，一部分机械能在第一转轴5经过第二离合器6传递至第二电机3，由第二电机3将机械能转化为电能，再通过逆变器14转化为直流电流存储于电池组9内；另一部分机械能通过第一转轴5同时经过第三离合器7与第一离合器10依次传递至行星架41、行星轮43、齿圈44，经过与齿圈44啮合的齿圈接合件8传递给第一电机2，第一电机2将机械能转化为电能，转化的电能经过逆变器14转化后存入电池组9内存储备用。
可选的，当只有第一电机2进行充电时，此时，发动机1停止工作，第二离合器6断开，第一离合器10与第三离合器7至少有一个闭合，电池组9充电。
作为一种示例，如附图14所示，第一离合器10闭合，第二离合器6断开，第三离合器7断开，此时，车辆的动能通过变速箱12的齿轮结构给车轮13提供一定程度的反向力矩，减小车辆的动能，降低车速，此时，车辆减小的一部分动能通过车轮13转化为机械能，转化的机械能通过差速器12和减速从动齿轮112与减速主动齿轮111传递至第二转轴52，通过第二转轴52另一端的动力传递轮53与第一转轴5上的动力输出轮51啮合，将机械能依次传递至第一转轴5，机械能通过第一转轴5经过第一离合器10依次传递至行星架41、行星轮43、齿圈44，经过与齿圈44啮合的齿圈接合件8传递给第一电机2，第一电机2将机械能转化为电能，转化的电能经过逆变器14转化后存入电池组9内存储备用。
作为一种示例，第一离合器10断开，第二离合器6断开，第三离合器7闭合，此时，车辆的动能通过变速箱12的齿轮结构给车轮13提供一定程度的反向力矩，减小车辆的动能，降低车速，此时，车辆减小的一部分动能通过车轮13转化为机械能，转化的机械能通过差速器12和减速从动齿轮112与减速主动齿轮111传递至第二转轴52，通过第二转轴52另一端的动力传递轮53与第一转轴5上的动力输出轮51啮合，将机械能依次传递至第一转轴5，机械能通过第一转轴5经过第三离合器7依次传递至行星架41、行星轮43、齿圈44，经过与齿圈44啮合的齿圈接合件8传递给第一电机2，第一电机2将机械能转化为电能，转化的电能经过逆变器14转化后存入电池组9内存储备用。
作为一种示例，第一离合器10与第三离合器7均闭合，第二离合器6断开，此时，车辆的动能通过变速箱12的齿轮结构给车轮13提供一定程度的反向力矩，减小车辆的动能，降低车速，此时，车辆减小的一部分动能通过车轮13转化为机械能，转化的机械能通过差速器12和减速从动齿轮112与减速主动齿轮111传递至第二转轴52，通过第二转轴52另一端的动力传递轮53与第一转轴5上的动力输出轮51啮合，将机械能依次传递至第一转轴5，机械能通过第一转轴5同时经过第三离合器7与第一离合器10依次传递至行星架41、行星轮43、齿圈44，经过与齿圈44啮合的齿圈接合件8传递给第一电机2，第一电机2将机械能转化为电能，转化的电能经过逆变器14转化后存入电池组9内存储备用。
可选的，如附图15所示，当只有第二电机3进行充电时，此时，发动机1停止工作，第一离合器10与第三离合器7都断开，第二离合器6闭合，电池组9充电。此时，车辆的动能通过变速箱12的齿轮结构给车轮13提供一定程度的反向力矩，减小车辆的动能，降低车速，此时，车辆减小的一部分动能通过车轮13转化为机械能，转化的机械能通过差速器12和减速从动齿轮112与减速主动齿轮111传递至第二转轴52，通过第二转轴52另一端的动力传递轮53与第一转轴5上的动力输出轮51啮合，将机械能依次传递至第一转轴5，机械能在第一转轴5经过第二离合器6传递至第二电机3，由第二电机3将机械能转化为电能，再通过逆变器14转化为直流电流存储于电池组9内。
如此在辅助车辆减速或者制动的同时，回收了一部分能量存入电池组9备用，有利于降低油耗，提高车辆的燃油经济性。
本发明实施例还提供了一种混合动力汽车，包括上述任一项的混合动力传动系统。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的说明性实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种混合动力传动系统，其特征在于，所述系统包括：发动机(1)、第一电机(2)、第二电机(3)、行星轮系(4)、第一转轴(5)、第二离合器(6)、第三离合器(7)、齿圈接合件(8)与电池组(9)；
所述行星轮系(4)包括：行星架(41)、太阳轮(42)、行星轮(43)以及齿圈(44)，所述太阳轮(42)与所述行星轮(43)位于所述行星架(41)上，所述太阳轮(42)的外齿轮圈与所述行星轮(43)的内齿轮圈相啮合，所述齿圈(44)与所述行星轮(43)的外齿轮圈相啮合；
所述发动机(1)与所述第一转轴(5)的一端相连；
所述第一电机(2)一端通过所述齿圈接合件(8)与所述齿圈(44)相连，另一端与所述电池组(9)连接；
所述第二电机(3)一端与所述第二离合器(6)相连，另一端与所述电池组(9)连接；
所述行星架(41)、所述第三离合器(7)、所述第二离合器(6)顺次与所述第一转轴(5)相连；
所述第一转轴(5)另一端设有动力输出轮(51)，所述动力输出轮(51)与所述车轮(13)相连。
2.根据权利要求1所述的混合动力传动系统，其特征在于，所述系统还包括：第一离合器(10)，所述第一离合器(10)一端通过所述齿圈接合件(8)与所述齿圈(44)相连，另一端与所述第二离合器(6)的离合毂相连。
3.根据权利要求1所述的混合动力传动系统，其特征在于，所述系统还包括：第二转轴(52)，所述第二转轴(52)与所述第一转轴(5)并排平行设置；
所述第二转轴(52)一端设有动力传递轮(53)，所述动力传递轮(53)上设有齿轮组，所述齿轮组与所述动力输出轮(51)上的齿轮相啮合，所述第二转轴(52)的另一端所述车轮(13)相连。
4.根据权利要求1所述的混合动力传动系统，其特征在于，所述系统还包括：减速装置(11)，所述减速装置(11)包括：减速主动齿轮(111)与减速从动齿轮(112)；
所述减速主动齿轮(111)位于所述第二转轴(52)另一端，所述减速从动齿轮(112)一端与所述减速主动齿轮(111)啮合，另一端与所述车轮(13)相连。
5.根据权利要求1所述的混合动力传动系统，其特征在于，所述系统还包括：逆变器(14)，所述逆变器(14)一端与所述电池组(9)电性连接，另一端分别与所述第一电机(2)、所述第二电机(3)电性连接。
6.根据权利要求1所述的混合动力传动系统，其特征在于，所述齿圈(44)包括：内齿轮圈和外齿轮圈，所述齿圈(44)的内齿轮圈和所述行星轮(43)的外齿轮圈相啮合，所述齿圈(44)的外齿轮圈和所述齿圈接合件(8)的外齿圈驱动轮相啮合。
7.根据权利要求1-6任一项所述的混合动力传动系统，其特征在于，所述系统还包括差速器(12)，所述差速器(12)通过所述差速器(12)的输出轴与所述车轮(13)连接。
8.根据权利要求1所述的混合动力传动系统，其特征在于，所述行星轮(43)为3-4个，所述行星轮(43)间隔均匀的布置于所述行星架(41)上。
9.一种权利要求1-8任一项所述的混合动力传动系统的控制方法，其特征在于，通过控制发动机(1)、第一电机(2)、第二电机(3)的停止或工作，以及控制第二离合器(6)与第三离合器(7)的闭合与断开，实现多个不同运行模式。
10.一种混合动力汽车，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的混合动力传动系统。
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