CN110329058B - 适用于插电式混动汽车的无离合器式多挡位动力耦合机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种适用于插电式混动汽车的无离合器式多挡位动力耦合机构，包括驱动电机一、驱动电机二、发动机、多组齿轮对、输出轴一、中间轴、多组同步器和差速器；基于平行轴式齿轮对的，融合了多挡位变速器的无离合器式的动力耦合机构，该机构不使用昂贵复杂的行星盘，亦可实现电机对发动机工作点的大范围连续调节。同时，为驱动电机配备的多挡位传动系统可以对驱动电机工作点进行有效调节，提高了纯电驱动形式下的电机工作效率。此外，通过4个同步器与驱动电机的协同控制，实现了9种驱动形式和4个挡位之间的无动力中断的平顺切换。最终，本发明机构可有效地提升插电式混合动力汽车的综合效率和驾驶平顺性。

Description

适用于插电式混动汽车的无离合器式多挡位动力耦合机构
技术领域
本发明涉及汽车动力耦合技术领域，特别是涉及一种适用于插电式混动汽车的无离合器式多挡位动力耦合机构。
背景技术
混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle，HEV)：是指既有发动机驱动系统，又有电机驱动系统的汽车。其配备有两套能量存储系统并且两套系统必须同时或分别提供驱动能量的汽车。插电式混合动力汽车(Plug-In HEV，PHEV)：是指具有一定的纯电驱动续驶里程，可外部充电的混合动力汽车。
插电式混合动力汽车依靠配备的辅助动力单元(发动机)，在大幅度降低燃油消耗和污染物排放的同时，又不受制于续航里程和充电时间的限制，可以极大地缓解驾驶员对于纯电动汽车(Battery Electric vehicle，BEV)行驶里程较短的焦虑，同时因减少使用成本昂贵的动力电池而降低了终端售价，从而被广泛认为是在BEV和燃料电池汽车(FuelCell Electric Vehicle，FCEV)完全成熟前最有效的替代方案。插电式混合动力汽车经过长时间的发展，已经在市场上出现了很多较为成熟的车型。与此同时，各大厂商和学术研究机构也在不断提出新的方案和策略以求进一步提升插电式混合驱动结构的性能，进而提高其普及程度。
从现有产品上来看，宝马i3-Re、比亚迪秦和雪佛兰Volt分别代表了国内外混合动力汽车动力耦合机构的三种基本方案，即串联式、并联式和功率分流式。
宝马i3-Re采用串联式驱动结构，动力部件依发动机-发电机-电动机-减速器-车轮顺序安排，其动力系统结构如图1a所示。整个系统以电池为主要能量来源，以纯电驱动为主要驱动形式，在电量不足的情况下，由发动机提供一定的续航里程。串联式结构中两个驱动电机只有一个可以直接提供动力给车轮，另一个只能用来发电，增程模式下能量需要经过发电机和电动机进行两次能量转换，其较小的发动机率不但限制了电机的动力，而且在增加了整备质量的同时却无法提供额外功率，这使其在高速行驶工况时的效率甚至低于传统的燃油汽车。
比亚迪秦所选择的混动结构是在变速器的输出端加装一个驱动电机，其基本类型属于同轴并联式混动中的P3结构。同轴并联式根据电机接入的位置不同，可分为P0，P1，P2，P3和P4。P0的电机置于发动机前段，因其用皮带与发动机相连，无论是驱动或是制动回收的能力均受限，且无法独立驱动车辆，主要用于改善发动机的启停效率，节油效果一般；P1的电机置于发动机与离合器之间，如图1b所示，其可取代传统的飞轮，但对电机功率需求大，体积较大，制造成本与空间布置要求高，且无法在离合器脱开时提供辅助动力以提高驾驶平顺性，由于与传动轴存在刚性连接，对发动机工作点的调节有限，节油效果一般；P2的电机置于变速箱的输入端，在离合器之后，如图1c所示，其优点是可独立驱动车辆，在变速器换挡时提供辅助动力，改善换挡品质，其缺点是需要单独为其配备一套离合器，传动轴距离变长，且当电机驱动时无法为电池充电，节油效果一般，理由同P2；P3的电机位于变速箱之后，与车轴相连，驱动和制动都更为直接，但驱动电机转速无法与车速解耦，运行效率较低，且电机无法用于启动发动机，原有的启动电机需要继续保留，增加额外体积；P4的电机置于前桥或后桥直接驱动前轮或后轮，扭矩/功率需求加大，对原有驱动结构改造程度大，成本较高。
Volt是雪佛兰公司推出的一款基于功率分流式动力耦合系统的的插电式混合动力车型。整个系统配备有一台1.5L直列四缸发动机和峰值功率分别为87kW和48kW的双电机。其核心动力耦合机构如图2所示：由离合器(C1)、制动器(B1)和单向离合器(OWC)控制的双排行星齿轮(PG1&PG2)结构可实现单电机纯电驱动、双电机纯电驱动以及三种混合驱动模式。该结构可以依据不同需求，调整驱动模式，在双电机，双电机与发动机间合理分配功率需求，从而实现驱动效率的提升。功率分流式动力耦合系统，又称作eCVT(electronicContinuously Variable Transmission)。目前市面上存在的eCVT结构又可分为输入分流式、输出汇流式、以及复合分流式，其各自的代表依次为丰田的THS(Toyota HybridSystem)、通用Voltec(即Volt所采用的的结构)、通用AHS(Advanced Hybrid System)。以上eCVT均依赖于一种特殊的行星盘式结构，只是在行星盘的数量，制动器/离合器的位置及控制逻辑上有所区别，本质差别不大。整体而言，由于电机可利用行星齿轮盘对发动机转速进行连续可变的调节，因而节油效果较好，但其控制难度大、加工精度高，对于我国厂商而言亦受到国外厂商的专利封锁，门槛较高。
在变速器构型方面，无论上述哪一种插电式混合动力汽车结构，其在纯电驱动模式下采用的是与纯电动汽车相同的固定速比传动系统，虽然可基本满足性能需求，但此结构导致电机转速无法与车速解耦，高速行驶时扭矩受限，且电机的工作效率在65％-95％之间频繁波动，尤其是在低速和低扭矩工况下其效率会长时间低于70％。此外，固定速比减速器的速比值在设计时需要在经济型和动力性之间进行妥协，行驶状态完全依据电机性能而定，高速行驶动力性偏弱。因此，为电驱动系统加装多挡位传动系统已被视为进一步提高电能利用率、改善车辆动态性能，并降低电池容量和电机扭矩需求的切实有效途径。然而，传统变速箱本身机械结构复杂，且附带的液压控制系统所产生的能量损失必将部分抵消多挡位传动系统对电机运行效率的改善效果，拖累整个系统的能耗改善表现。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于插电式混动汽车的无离合器式多挡位动力耦合机构，能够解决上述现有技术存在的问题，以达到提升动力系统综合能量效率，改善纯电驱动下的电机平均工作效率的目标；与此同时，基于无同步器式的多级传动-功率分流结构，实现各种驱动模式和挡位的实时选择控制和平顺切换。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种适用于插电式混动汽车的无离合器式多挡位动力耦合机构，包括驱动电机一、驱动电机二、发动机、多组齿轮对、输出轴一、中间轴、多组同步器和差速器；多组所述齿轮对包括齿轮对一、齿轮对二、齿轮对三、齿轮对四、齿轮对五、齿轮对六、齿轮对七、齿轮对八和齿轮对九，多组所述同步器包括同步器S1、同步器S2、同步器S3和同步器S4；
所述齿轮对一和齿轮对二空套于所述发动机的输出轴上，所述同步器S1与所述发动机的输出轴固连，所述齿轮对三、齿轮对四、齿轮对五和齿轮对六与所述驱动电机二的输出轴固连且空套于所述输出轴一上，所述同步器S2和同步器S3与所述输出轴一固连，所述齿轮对九空套于所述中间轴上，与所述驱动电机一的输出轴固连的所述同步器S4与所述中间轴固连，所述齿轮对七用于将所述输出轴一和差速器传动连接，所述齿轮对八用于将所述中间轴与所述输出轴一传动连接。
进一步地，当所述驱动电机一工作时，所述发动机和驱动电机二不工作，所述同步器S4与齿轮对九相啮合，所述同步器S1、同步器S2和同步器S3不啮合，动力的输出路线从所述驱动电机一依次经所述齿轮对九、中间轴、齿轮对八、输出轴一和齿轮对七后传动至所述差速器。
进一步地，当所述驱动电机二工作时，所述发动机和驱动电机一不工作，所述同步器S2和同步器S3中有且仅有一个同步器与所述齿轮对三、齿轮对四、齿轮对五和齿轮对六中的任意一个齿轮对相啮合，其余同步器不啮合，动力的输出路线从所述驱动电机二依次经所述驱动电机二的输出轴、齿轮对三或齿轮对四或齿轮对五或齿轮对六、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器。
进一步地，当所述驱动电机一和驱动电机二同时工作时，所述发动机不工作，所述同步器S4与所述齿轮对九相啮合，所述同步器S2和同步器S3中有且仅有一个同步器与所述齿轮对三、齿轮对四、齿轮对五和齿轮对六中的任意一个齿轮对相啮合，其余同步器不啮合，动力输出路线包括两条，分别为：
1)从所述驱动电机二依次经驱动电机二的输出轴、齿轮对三或齿轮对四或齿轮对五或齿轮对六、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器；
2)从所述驱动电机一依次经所述齿轮对九、中间轴、齿轮对八、输出轴一和齿轮对七后传动至所述差速器。
进一步地，当所述同步器S1与齿轮对一相结合时，所述驱动电机一工作于发电机状态，所述发动机带动所述驱动电机一发电并向汽车电池充电，所述驱动电机二工作，所述同步器S2和同步器S3中有且仅有一个同步器与所述所述齿轮对三、齿轮对四、齿轮对五和齿轮对六中的任意一个齿轮对相啮合，其余同步器不啮合，动力输出路线为从所述驱动电机二经驱动电机二的输出轴、齿轮对三或齿轮对四或齿轮对五或齿轮对六、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器。
进一步地，当所述驱动电机一和发动机工作，所述驱动电机二不工作时，所述同步器S1和齿轮对二相啮合，所述同步器S4和齿轮对九相啮合，其余同步器不啮合，动力输出路线包括两条，分别为：
1)从所述发动机经发动机输出轴、齿轮对二、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器；
2)从所述驱动电机一经所述齿轮对九、中间轴、齿轮对八、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器。
进一步地，当所述发动机和驱动电机二工作，所述驱动电机一不工作时，所述同步器S1与齿轮对二相啮合，所述同步器S2和同步器S3中有且仅有一个同步器与所述齿轮对三、齿轮对四、齿轮对五和齿轮对六中的任意一个齿轮对相啮合，其余同步器不啮合，动力输出路线包括两条，分别为：
1)从所述发动机经发动机输出轴、齿轮对二、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器；
2)从所述驱动电机二经驱动电机二的输出轴、齿轮对三或齿轮对四或齿轮对五或齿轮对六、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器。
进一步地，当所述发动机、驱动电机一和驱动电机二同时工作时，所述同步器S2与齿轮对二相啮合，所述同步器S4与所述齿轮对九相啮合，所述同步器S2和同步器S3中有且仅有一个同步器与所述齿轮对三、齿轮对四、齿轮对五和齿轮对六中的任意一个齿轮对相啮合，动力输出路线包括三条，分别为：
1)从所述发动机经发动机输出轴、齿轮对二、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器；
2)从所述驱动电机一经所述齿轮对九、中间轴、齿轮对八、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器；
3)从所述驱动电机二经驱动电机二的输出轴、齿轮对三或齿轮对四或齿轮对五或齿轮对六、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器。
进一步地，当所述发动机、驱动电机一和驱动电机二同时工作时，所述同步器S1与齿轮对一相啮合，所述驱动电机一工作于发电机状态，所述发动机带动所述驱动电机一发电并向汽车电池充电，所述同步器S4与齿轮对九相啮合，所述发动机处带动所述驱动电机一发电外，剩余动力经所述齿轮对九和齿轮对八输出，与所述驱动电机二共同驱动车辆；所述驱动电机二工作，所述同步器S2和同步器S3中有且仅有一个同步器与所述齿轮对三、齿轮对四、齿轮对五和齿轮对六中的任意一个齿轮对相啮合，动力输出路线包括两条，分别为：
1)从所述发动机依次经发动机输出轴、齿轮对一、齿轮对九、中间轴、齿轮对八、输出轴一和齿轮对七后传动至所述差速器；
2)从所述驱动电机二经驱动电机二的输出轴、齿轮对三或齿轮对四或齿轮对五或齿轮对六、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器。
进一步地，当所述发动机工作，所述驱动电机一和驱动电机二不工作时，所述同步器S1与齿轮对二相啮合，其余同步器不啮合，动力输出路线为从所述发动机经发动机输出轴、齿轮对二、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明中的适用于插电式混合动力汽车的无离合器式多挡位动力耦合机构，基于平行轴式齿轮对，融合了多挡位变速器的无离合器式的动力耦合机构，该机构不使用昂贵复杂的行星盘，亦可实现电机对发动机工作点的大范围连续调节。同时，为驱动电机配备的多挡位传动系统可以对驱动电机工作点进行有效调节，提高了纯电驱动形式下的电机工作效率。此外，通过4个同步器与驱动电机的协同控制，实现了9种驱动形式和4个挡位之间的无动力中断的平顺切换。最终，本发明机构可有效地提升插电式混合动力汽车的综合效率和驾驶平顺性。
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。
图1为典型的混合动力汽车动力总成构成(图1a为串联式驱动结构，图1b为同轴并联式驱动结构，图1c为串并联式驱动结构，图1d为行星盘功率分流式驱动结构)；
图2为Volt动力系统结构简图；
图3为本发明无离合器式多挡位功率分流机构；
其中，1 驱动电机一；2 齿轮对二；3 齿轮对三；4 齿轮对四；5 齿轮对五；6 齿轮对六；7 齿轮对七；8 齿轮对八；9 齿轮对九；10 发动机的输出轴；11 驱动电机二的输出轴；12 驱动电机一的输出轴；13 输出轴一；14 中间轴。
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。
本发明的目的是提供一种适用于插电式混动汽车的无离合器式多挡位动力耦合机构，能够解决上述现有技术存在的问题，以达到提升动力系统综合能量效率，改善纯电驱动下的电机平均工作效率的目标；与此同时，基于无同步器式的多级传动-功率分流结构，实现各种驱动模式和挡位的实时选择控制和平顺切换。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图3所示，本发明提供一种适用于插电式混动汽车的无离合器式多挡位动力耦合机构，包括驱动电机一1、驱动电机二、发动机、多组齿轮对、输出轴一13、中间轴14、多组同步器和差速器；多组齿轮对包括齿轮对一、齿轮对二2、齿轮对三3、齿轮对四4、齿轮对五5、齿轮对六6、齿轮对七7、齿轮对八8和齿轮对九9，多组同步器包括同步器S1、同步器S2、同步器S3和同步器S4；
齿轮对一和齿轮对二2空套于发动机的输出轴10上，同步器S1与发动机的输出轴10固连，齿轮对三3、齿轮对四4、齿轮对五5和齿轮对六6与驱动电机二的输出轴11固连且空套于输出轴一13上，同步器S2和同步器S3与输出轴一13固连，齿轮对九9空套于中间轴14上，与驱动电机一的输出轴12固连的同步器S4与中间轴14固连，齿轮对七7用于将输出轴一13和差速器传动连接，齿轮对八8用于将中间轴14与输出轴一13传动连接。
该方案可提供多种动力组合形式：
驱动电机一1(EM1)单独驱动模式(EV_1)：当驱动电机一1工作时，发动机和驱动电机二不工作，同步器S4与齿轮对九9相啮合，同步器S1、同步器S2和同步器S3不啮合，动力的输出路线从驱动电机一1依次经齿轮对九9、中间轴14、齿轮对八8、输出轴一13和齿轮对七7后传动至差速器。
驱动电机二(EM2)单独驱动模式(EV_2)：当驱动电机二工作时，发动机和驱动电机一1不工作，同步器S2和同步器S3中有且仅有一个同步器与齿轮对三3、齿轮对四4、齿轮对五5和齿轮对六6中的任意一个齿轮对相啮合，其余同步器不啮合，动力的输出路线从驱动电机二依次经驱动电机二的输出轴11、齿轮对三3或齿轮对四4或齿轮对五5或齿轮对六6、输出轴一13和齿轮对七7后传动至差速器。
双电机模式(EV_1_2)：当驱动电机一1和驱动电机二同时工作时，发动机不工作，同步器S4与齿轮对九9相啮合，同步器S2和同步器S3中有且仅有一个同步器与齿轮对三3、齿轮对四4、齿轮对五5和齿轮对六6中的任意一个齿轮对相啮合，其余同步器不啮合，动力输出路线包括两条，分别为：
1)从驱动电机二依次经驱动电机二的输出轴11、齿轮对三3或齿轮对四4或齿轮对五5或齿轮对六6、输出轴一13和齿轮对七7后传动至差速器；
2)从驱动电机一1依次经齿轮对九9、中间轴14、齿轮对八8、输出轴一13和齿轮对七7后传动至差速器。
串联混动模式：当同步器S1与齿轮对一相结合时，驱动电机一1工作于发电机状态，发动机带动驱动电机一1发电并向汽车电池充电，驱动电机二工作，同步器S2和同步器S3中有且仅有一个同步器与齿轮对三3、齿轮对四4、齿轮对五5和齿轮对六6中的任意一个齿轮对相啮合，其余同步器不啮合，动力输出路线为从驱动电机二经驱动电机二的输出轴11、齿轮对三3或齿轮对四4或齿轮对五5或齿轮对六6、输出轴一13和齿轮对七7后传动至差速器。
并联混动模式1(P_HEV_1)：当驱动电机一1和发动机工作，驱动电机二不工作时，同步器S1和齿轮对二2相啮合，同步器S4和齿轮对九9相啮合，其余同步器不啮合，动力输出路线包括两条，分别为：
1)从发动机经发动机输出轴、齿轮对二2、输出轴一13和齿轮对七7后传动至差速器；
2)从驱动电机一1经齿轮对九9、中间轴14、齿轮对八8、输出轴一13和齿轮对七7后传动至差速器。
并联混动模式2(P_HEV_2)：当发动机和驱动电机二工作，驱动电机一1不工作时，同步器S1与齿轮对二2相啮合，同步器S2和同步器S3中有且仅有一个同步器与齿轮对三3、齿轮对四4、齿轮对五5和齿轮对六6中的任意一个齿轮对相啮合，其余同步器不啮合，动力输出路线包括两条，分别为：
1)从发动机经发动机输出轴、齿轮对二2、输出轴一13和齿轮对七7后传动至差速器；
2)从驱动电机二经驱动电机二的输出轴11、齿轮对三3或齿轮对四4或齿轮对五5或齿轮对六6、输出轴一13和齿轮对七7后传动至差速器。
并联混动模式3(P_HEV_3)：当发动机、驱动电机一1和驱动电机二同时工作时，同步器S2与齿轮对二2相啮合，同步器S4与齿轮对九9相啮合，同步器S2和同步器S3中有且仅有一个同步器与齿轮对三3、齿轮对四4、齿轮对五5和齿轮对六6中的任意一个齿轮对相啮合，动力输出路线包括三条，分别为：
1)从发动机经发动机输出轴、齿轮对二2、输出轴一13和齿轮对七7后传动至差速器；
2)从驱动电机一1经齿轮对九9、中间轴14、齿轮对八8、输出轴一13和齿轮对七7后传动至差速器；
3)从驱动电机二经驱动电机二的输出轴11、齿轮对三3或齿轮对四4或齿轮对五5或齿轮对六6、输出轴一13和齿轮对七7后传动至差速器。
串并联式混动模式(S_P_HEV):当发动机、驱动电机一1和驱动电机二同时工作时，同步器S1与齿轮对一相啮合，驱动电机一1工作于发电机状态，发动机带动驱动电机一1发电并向汽车电池充电，同步器S4与齿轮对九9相啮合，发动机处带动驱动电机一1发电外，剩余动力经齿轮对九9和齿轮对八8输出，与驱动电机二共同驱动车辆；驱动电机二工作，同步器S2和同步器S3中有且仅有一个同步器与齿轮对三3、齿轮对四4、齿轮对五5和齿轮对六6中的任意一个齿轮对相啮合，动力输出路线包括两条，分别为：
1)从发动机依次经发动机输出轴、齿轮对一、齿轮对九9、中间轴14、齿轮对八8、输出轴一13和齿轮对七7后传动至差速器；
2)从驱动电机二经驱动电机二的输出轴11、齿轮对三3或齿轮对四4或齿轮对五5或齿轮对六6、输出轴一13和齿轮对七7后传动至差速器。
发动机模式(ICE)：当发动机工作，驱动电机一1和驱动电机二不工作时，同步器S1与齿轮对二2相啮合，其余同步器不啮合，动力输出路线为从发动机经发动机输出轴、齿轮对二2、输出轴一13和齿轮对七7后传动至差速器。
无离合器式多挡位功率分流机构各部件在不同模式下的工作状态如表1所示，其中-1/0/1分别表示同步器S1、S2、S3、S4向左啮合、不啮合、向右啮合。
表1 各种驱动模式对应的部件状态
本发明中的适用于插电式混合动力汽车的无离合器式多挡位动力耦合机构，在动力耦合系统机构中，融入了无离合器式多挡位传动系统，利用双电机的协同控制，可以实现平顺的驱动模式切换和挡位切换。
现有插电式混合动力系统的动力耦合机构包括串联式、并联式以及功率分流式；以上几种结构分别存在各自的问题，串联式：节油效果一般、功率浪费明显(能量2次转换)，电机功率受制于发动机；并联式：整体体积增大，电机需求扭矩大，电机与动力输出轴刚性连接，电机本身工作点无法调节，对发动机工作点调节能力亦有限，节油效果一般；功率分流式：行星盘加工难度大，制造成本高，对发动机及电机的控制精度要求高，且具有广泛的专利壁垒。
现有的混合动力结构，无论何种形式，驱动电机都是通过固定速比减速器来直接驱动车辆，电机本身的工作效率点波动范围大(65％-95％)，无法使电机长时间保持高效运行，使得动力系统综合效率变差。
因此，本发明提出一种基于平行轴式齿轮对的，融合了多挡位变速器的无离合器式的动力耦合机构，该机构不使用昂贵复杂的行星盘，亦可实现电机对发动机工作点的大范围连续调节。同时，为驱动电机配备的多挡位传动系统可以对驱动电机工作点进行有效调节，提高了纯电驱动形式下的电机工作效率。此外，通过4个同步器与驱动电机的协同控制，实现了9种驱动形式和4个挡位之间的无动力中断的平顺切换。最终，本发明机构可有效地提升插电式混合动力汽车的综合效率和驾驶平顺性。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.适用于插电式混动汽车的无离合器式多挡位动力耦合机构，其特征在于：包括驱动电机一、驱动电机二、发动机、多组齿轮对、输出轴一、中间轴、多组同步器和差速器；多组所述齿轮对包括齿轮对一、齿轮对二、齿轮对三、齿轮对四、齿轮对五、齿轮对六、齿轮对七、齿轮对八和齿轮对九，多组所述同步器包括同步器S1、同步器S2、同步器S3和同步器S4；
所述齿轮对一和齿轮对二空套于所述发动机的输出轴上，所述同步器S1与所述发动机的输出轴固连，所述齿轮对三、齿轮对四、齿轮对五和齿轮对六与所述驱动电机二的输出轴固连且空套于所述输出轴一上，所述同步器S2和同步器S3与所述输出轴一固连，所述同步器S2设置于齿轮对三和齿轮对四之间，所述同步器S3设置于齿轮对五和齿轮对六之间；所述齿轮对九空套于所述中间轴上，所述同步器S4与所述中间轴固连，所述齿轮对七用于将所述输出轴一和差速器传动连接，所述齿轮对八用于将所述中间轴与所述输出轴一传动连接；
该适用于插电式混合动力汽车的无离合器式多挡位动力耦合机构，在动力耦合机构中，融入了无离合器式多挡位传动系统，利用双电机的协同控制，可实现平顺的驱动模式切换和挡位切换。
2.根据权利要求1所述的适用于插电式混动汽车的无离合器式多挡位动力耦合机构，其特征在于：当所述驱动电机一工作时，所述发动机和驱动电机二不工作，所述同步器S4与齿轮对九相啮合，所述同步器S1、同步器S2和同步器S3不啮合，动力的输出路线从所述驱动电机一依次经所述齿轮对九、中间轴、齿轮对八、输出轴一和齿轮对七后传动至所述差速器。
3.根据权利要求1所述的适用于插电式混动汽车的无离合器式多挡位动力耦合机构，其特征在于：当所述驱动电机二工作时，所述发动机和驱动电机一不工作，所述同步器S2和同步器S3中有且仅有一个同步器与所述齿轮对三、齿轮对四、齿轮对五和齿轮对六中的任意一个齿轮对相啮合，其余同步器不啮合，动力的输出路线从所述驱动电机二依次经所述驱动电机二的输出轴、齿轮对三或齿轮对四或齿轮对五或齿轮对六、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器。
4.根据权利要求1所述的适用于插电式混动汽车的无离合器式多挡位动力耦合机构，其特征在于：当所述驱动电机一和驱动电机二同时工作时，所述发动机不工作，所述同步器S4与所述齿轮对九相啮合，所述同步器S2和同步器S3中有且仅有一个同步器与所述齿轮对三、齿轮对四、齿轮对五和齿轮对六中的任意一个齿轮对相啮合，其余同步器不啮合，动力输出路线包括两条，分别为：
1)从所述驱动电机二依次经驱动电机二的输出轴、齿轮对三或齿轮对四或齿轮对五或齿轮对六、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器；
2)从所述驱动电机一依次经所述齿轮对九、中间轴、齿轮对八、输出轴一和齿轮对七后传动至所述差速器。
5.根据权利要求1所述的适用于插电式混动汽车的无离合器式多挡位动力耦合机构，其特征在于：当所述同步器S1与齿轮对一相结合时，所述驱动电机一工作于发电机状态，所述发动机带动所述驱动电机一发电并向汽车电池充电，所述驱动电机二工作，所述同步器S2和同步器S3中有且仅有一个同步器与所述齿轮对三、齿轮对四、齿轮对五和齿轮对六中的任意一个齿轮对相啮合，其余同步器不啮合，动力输出路线为从所述驱动电机二经驱动电机二的输出轴、齿轮对三或齿轮对四或齿轮对五或齿轮对六、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器。
6.根据权利要求1所述的适用于插电式混动汽车的无离合器式多挡位动力耦合机构，其特征在于：当所述驱动电机一和发动机工作，所述驱动电机二不工作时，所述同步器S1和齿轮对二相啮合，所述同步器S4和齿轮对九相啮合，其余同步器不啮合，动力输出路线包括两条，分别为：
1)从所述发动机经发动机输出轴、齿轮对二、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器；
2)从所述驱动电机一经所述齿轮对九、中间轴、齿轮对八、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器。
7.根据权利要求1所述的适用于插电式混动汽车的无离合器式多挡位动力耦合机构，其特征在于：当所述发动机和驱动电机二工作，所述驱动电机一不工作时，所述同步器S1与齿轮对二相啮合，所述同步器S2和同步器S3中有且仅有一个同步器与所述齿轮对三、齿轮对四、齿轮对五和齿轮对六中的任意一个齿轮对相啮合，其余同步器不啮合，动力输出路线包括两条，分别为：
1)从所述发动机经发动机输出轴、齿轮对二、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器；
2)从所述驱动电机二经驱动电机二的输出轴、齿轮对三或齿轮对四或齿轮对五或齿轮对六、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器。
8.根据权利要求1所述的适用于插电式混动汽车的无离合器式多挡位动力耦合机构，其特征在于：当所述发动机、驱动电机一和驱动电机二同时工作时，所述同步器S2与齿轮对二相啮合，所述同步器S4与所述齿轮对九相啮合，所述同步器S2和同步器S3中有且仅有一个同步器与所述齿轮对三、齿轮对四、齿轮对五和齿轮对六中的任意一个齿轮对相啮合，动力输出路线包括三条，分别为：
1)从所述发动机经发动机输出轴、齿轮对二、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器；
2)从所述驱动电机一经所述齿轮对九、中间轴、齿轮对八、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器；
3)从所述驱动电机二经驱动电机二的输出轴、齿轮对三或齿轮对四或齿轮对五或齿轮对六、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器。
9.根据权利要求1所述的适用于插电式混动汽车的无离合器式多挡位动力耦合机构，其特征在于：当所述发动机、驱动电机一和驱动电机二同时工作时，所述同步器S1与齿轮对一相啮合，所述驱动电机一工作于发电机状态，所述发动机带动所述驱动电机一发电并向汽车电池充电，所述同步器S4与齿轮对九相啮合，所述发动机处带动所述驱动电机一发电外，剩余动力经所述齿轮对九和齿轮对八输出，与所述驱动电机二共同驱动车辆；所述驱动电机二工作，所述同步器S2和同步器S3中有且仅有一个同步器与所述齿轮对三、齿轮对四、齿轮对五和齿轮对六中的任意一个齿轮对相啮合，动力输出路线包括两条，分别为：
1)从所述发动机依次经发动机输出轴、齿轮对一、齿轮对九、中间轴、齿轮对八、输出轴一和齿轮对七后传动至所述差速器；
2)从所述驱动电机二经驱动电机二的输出轴、齿轮对三或齿轮对四或齿轮对五或齿轮对六、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器。
10.根据权利要求1所述的适用于插电式混动汽车的无离合器式多挡位动力耦合机构，其特征在于：当所述发动机工作，所述驱动电机一和驱动电机二不工作时，所述同步器S1与齿轮对二相啮合，其余同步器不啮合，动力输出路线为从所述发动机经发动机输出轴、齿轮对二、输出轴一和所述齿轮对七后传动至所述差速器。
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