CN111114276B - 混合动力驱动系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明混合动力驱动系统及车辆，发动机通过第四离合器与第一电机相连，第一电机通过第一、二、三离合器分别与第一、二、三输入轴相连，第二电机与第三输入轴相连，第三输入轴、第三齿轮组和输出轴连接；第一输入轴通过第一、四齿轮组连接输出轴，第二输入轴、第二齿轮组和输出轴连接，同步器可将第一、四齿轮中的至少一个断开对第一输入轴与输出轴的连接，或，第一输入轴、第一齿轮组和输出轴连接，第二输入轴通过第二、四齿轮组连接输出轴，同步器可将第二、四齿轮中的至少一个断开对第二输入轴与输出轴的连接；第一、二、三、四齿轮组对应四种速比，实现发动机及第一电机四挡变速，第一、二电机可发电或驱动，满足不同驱动要求，提高经济性。

Description

混合动力驱动系统及车辆

技术领域

本发明属于动力技术领域，特别是涉及一种混合动力驱动系统及车辆。

背景技术

混合动力驱动系统可以通过多种方式改进车辆经济性。例如，发动机可以在怠速、减速或制动期间关闭，采用纯电驱动模式行驶，以消除由于发动机阻力导致的效率损失。另外，通过再生制动产生或由电机在发动机运行期间发电存储在动力电池中的能量，可在纯电驱动模式下被利用，或在混合驱动模式下补充发动机的转矩或功率。

混合动力车辆能够结合至少两种不同的动力来进行驱动，目前大部分混合动力车辆都是采用油电混合动力驱动系统，该混合动力驱动系统包括从燃油得到动力的发动机和由电力驱动的电动机。为了最大程度上改善发动机的燃烧效率，很多汽车厂商开发的混合动力驱动系统都采用了双电机结构，即除驱动电机外，还增加了一个发电机。由于同时存在发动机、发电机和驱动电机，三者之间的连接和控制将直接影响混合动力车辆的性能。

现有的混合动力驱动系统，包括发动机、动力电机、副电机、第一输入轴、第二输入轴、第一输出轴和第二输出轴，发动机通过双离合器将动力输出到混合动力汽车的车轮，第二输入轴同轴地套设在第一输入轴上，发动机设置成通过双离合器可选择性地接合第一输入轴和第二输入轴中的一个，第一输入轴和第二输入轴中的每个输入轴上设置有挡位主动齿轮，第一输出轴和第二输出轴与第一输入轴平行设置，第一输出轴和第二输出轴中的每个输出轴上设置有挡位从动齿轮，挡位从动齿轮与挡位主动齿轮对应地啮合，动力电机设置成与第一输入轴或第二输入轴联动，副电机与发动机相连并在发动机的带动下进行发电以实现给动力电池充电；虽然设置了两个电机，但两个电机在功能上进行了区分，动力电机仅用于驱动，副电机仅用于发电，充电效率低，而且发动机只有两个动力输出挡位，电驱只有一个动力输出挡位，不能有效地将混合动力驱动系统保持在高效区间工作。

此外，现有的混合动力驱动系统很难同时解决低速和中低速发动机效率问题、电平衡问题以及发动机高速动力性问题。发动机很难工作在燃油经济区间，车辆经济性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有方案车辆经济性较差的问题，提供一种混合动力驱动系统及车辆。

为解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供一种混合动力驱动系统，包括发动机、第一电机、第二电机、所述第一离合器、所述第二离合器、第三离合器、所述第四离合器、同步器、第一输入轴、第二输入轴、第三输入轴、输出轴、第一齿轮组、第二齿轮组、所述第三齿轮组和所述第四齿轮组；

所述发动机通过所述第四离合器与所述第一电机相连；

所述第一电机通过所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器分别与所述第一输入轴、所述第二输入轴和所述第三输入轴相连；

所述第二电机与所述第三输入轴相连；

所述第三输入轴通过所述第三齿轮组连接于所述输出轴；

所述第一输入轴通过所述第一齿轮组和所述第四齿轮组连接于所述输出轴，所述第二输入轴通过所述第二齿轮组连接于所述输出轴，或者

所述第一输入轴通过所述第一齿轮组连接于所述输出轴，所述第二输入轴通过所述第二齿轮组和所述第四齿轮组连接于所述输出轴；

当所述第一输入轴通过所述第一齿轮组和所述第四齿轮组连接于所述输出轴时：所述同步器将所述第一齿轮组和所述第四齿轮组中的一组有效连接于所述第一输入轴与所述输出轴之间，或者同时断开所述第一齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接；

当所述第二输入轴通过所述第二齿轮组和所述第四齿轮组连接于所述输出轴时：所述同步器将所述第二齿轮组和所述第四齿轮组中的一组有效连接于所述第二输入轴与所述输出轴之间，或者同时断开所述第二齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接；

所述第一齿轮组、所述第二齿轮组、所述第三齿轮组和所述第四齿轮组对应四种速比。

另一方面，本发明实施例还提供一种车辆，其包括上述的混合动力驱动系统。

本发明实施例的混合动力驱动系统及车辆，通过控制第一离合器、第二离合器、第三离合器的接合或断开及同步器接合或断开，第一电机的动力能够选择性地通过第一齿轮组、第二齿轮组、第三齿轮组和第四齿轮组中的一个齿轮组传递动力至输出轴，从而使第一电机能进行四种速比的输出，实现第一电机的四挡变速，接合第四离合器时通过控制第一离合器、第二离合器、第三离合器的接合或断开及同步器的接合或断开，发动机的动力能够选择性地通过第一齿轮组、第二齿轮组、第三齿轮组和第四齿轮组中的一个齿轮组传递动力至输出轴，从而使发动机能进行四种速比的输出，实现发动机的四挡变速，第一电机、第二电机均可用于发电或驱动，能够实现纯电驱动模式、串联驱动模式、并联驱动模式和发动机直接驱动模式，且其中多种驱动模式具有多个挡位，可以满足发动机的不同驱动力要求，尽可能地使发动机工作在具有较高燃油经济性的区间，第一电机、第二电机工作在具有较高经济性的区间，解决了低速、中速时发动机效率问题和电平衡问题以及高速时发动机动力性问题，系统工作效率高，以此提高车辆经济性；该混合动力驱动系统，发动机和第一电机共用一组四挡变速结构，集成度高，通过一组四挡变速结构的设置，同时实现发动机和第一电机的四挡变速，结构简单、紧凑，使用的零部件数量较少，降低了混合动力驱动系统的结构复杂程度，能量传递损失较少，提高了系统效率。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的混合动力驱动系统的结构简图；

图2为本发明第二实施例提供的混合动力驱动系统的结构简图；

图3为本发明第三实施例提供的混合动力驱动系统的结构简图；

图4为本发明第四实施例提供的混合动力驱动系统的结构简图；

图5为图3所示的混合动力驱动系统的局部在第一纯电动驱动模式下的动力传递路线图；

图6为图3所示的混合动力驱动系统的局部在第二纯电动驱动模式下的动力传递路线图；

图7为图3所示的混合动力驱动系统的局部在第三纯电动驱动模式下的动力传递路线图一；

图8为图3所示的混合动力驱动系统的局部在第三纯电动驱动模式下的动力传递路线图二；

图9为图3所示的混合动力驱动系统的局部在第四纯电动驱动模式下的动力传递路线图；

图10为图3所示的混合动力驱动系统的局部在第五纯电动驱动模式下的动力传递路线图；

图11为图3所示的混合动力驱动系统的局部在第六纯电动驱动模式下的动力传递路线图一；

图12为图3所示的混合动力驱动系统的局部在第六纯电动驱动模式下的动力传递路线图二；

图13为图3所示的混合动力驱动系统的局部在第七纯电动驱动模式下的动力传递路线图；

图14为图3所示的混合动力驱动系统的局部在串联驱动模式下的动力传递路线图；

图15为图3所示的混合动力驱动系统的局部在第一并联驱动模式下的动力传递路线图；

图16为图3所示的混合动力驱动系统的局部在第二并联驱动模式下的动力传递路线图一；

图17为图3所示的混合动力驱动系统的局部在第二并联驱动模式下的动力传递路线图二；

图18为图3所示的混合动力驱动系统的局部在第三并联驱动模式下的动力传递路线图；

图19为图3所示的混合动力驱动系统的局部在第一发动机直接驱动模式下的动力传递路线图；

图20为图3所示的混合动力驱动系统的局部在第二发动机直接驱动模式下的动力传递路线图一；

图21为图3所示的混合动力驱动系统的局部在第二发动机直接驱动模式下的动力传递路线图二；

图22为图3所示的混合动力驱动系统的局部在第三发动机直接驱动模式下的动力传递路线图；

图23为图3所示的混合动力驱动系统的局部在第四发动机直接驱动模式下的动力传递路线图；

图24为图3所示的混合动力驱动系统的局部在第五发动机直接驱动模式下的动力传递路线图一；

图25为图3所示的混合动力驱动系统的局部在第五发动机直接驱动模式下的动力传递路线图二；

图26为图3所示的混合动力驱动系统的局部在第六发动机直接驱动模式下的动力传递路线图；

图27为本发明实施例提供的车辆的结构简图。

说明书中的附图标记如下：

1、发动机；2、第一电机；3、第二电机；4、第一离合器；5、第二离合器；6、第三离合器；7、第四离合器；8、第五离合器；9、同步器；10、第一输入轴；11、第二输入轴；12、第三输入轴；

13、输出轴；131、第一轴段；132、第二轴段；

14、第一齿轮组；141、第一主动齿轮；142、第一从动齿轮；

15、第二齿轮组；151、第二主动齿轮；152、第二从动齿轮；

16、第三齿轮组；161、第三主动齿轮；162、第三从动齿轮；

17、第四齿轮组；171、第四主动齿轮；172、第四从动齿轮；

18、主减速器；19、差速器；20、车轮；

100、车辆；200、混合动力驱动系统。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

第一实施例

请参阅图1，本发明第一实施例提供的一种混合动力驱动系统，包括发动机1、第一电机2、第二电机3、所述第一离合器4、所述第二离合器5、第三离合器6、所述第四离合器7、同步器9、第一输入轴10、第二输入轴11、第三输入轴12、输出轴13、第一齿轮组14、第二齿轮组15、第三齿轮组16和第四齿轮组17；

发动机1通过第四离合器7与第一电机2相连；

第一电机2通过第一离合器4、第二离合器5和第三离合器6分别与第一输入轴10、第二输入轴11和第三输入轴12相连；

第二电机3与第三输入轴12相连；

第三输入轴12通过第三齿轮组16连接于输出轴13；

第二输入轴11通过第二齿轮组15连接于输出轴13；

第一输入轴10通过第一齿轮组14和第四齿轮组17连接于输出轴13，且同步器9将第一齿轮组14和第四齿轮组17中的一组有效连接于第一输入轴10与输出轴13之间（简称同步器9接合），或者同时断开第一齿轮组14对第一输入轴10和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第一输入轴10和输出轴13的连接（简称同步器9断开）；

第一齿轮组14、第二齿轮组15、第三齿轮组16和第四齿轮组17对应四种速比。

本申请中，有效连接是指能够实现动力传递的连接。

通过控制第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6的接合或断开及同步器9接合或断开，第一电机2的动力能够选择性地通过第一齿轮组14、第二齿轮组15、第三齿轮组16和第四齿轮组17中的一个齿轮组传递动力至输出轴13，从而使第一电机2能进行四种速比的输出，实现第一电机2的四挡变速，接合第四离合器7时通过控制第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6的接合或断开及同步器9的接合或断开，发动机1的动力能够选择性地通过第一齿轮组14、第二齿轮组15、第三齿轮组16和第四齿轮组17中的一个齿轮组传递动力至输出轴13，从而使发动机1能进行四种速比的输出，实现发动机1的四挡变速，第一电机2、第二电机3均可用于发电或驱动，能够实现纯电驱动模式、串联驱动模式、并联驱动模式和发动机直接驱动模式，且其中多种驱动模式具有多个挡位，可以满足发动机1的不同驱动力要求，尽可能地使发动机1工作在具有较高燃油经济性的区间，第一电机2、第二电机3工作在具有较高经济性的区间，解决了低速、中速时发动机1效率问题和电平衡问题以及高速时发动机1动力性问题，系统工作效率高，以此提高车辆经济性；该混合动力驱动系统，发动机1和第一电机2共用一组四挡变速结构（第一离合器4、第一输入轴10、第一齿轮组14，第一离合器4、第一输入轴10、第四齿轮组17，第二离合器5、第二输入轴11、第二齿轮组15，第三离合器6、第三输入轴12、第三齿轮组16），集成度高，通过一组四挡变速结构的设置，同时实现发动机1和第一电机2的四挡变速，结构简单、紧凑，使用的零部件数量较少，降低了混合动力驱动系统的结构复杂程度，能量传递损失较少，提高了系统效率。

此外，请参阅图1，该混合动力驱动系统还包括主减速器18和差速器19，主减速器18连接在输出轴13的输出端，差速器19连接于主减速器18与车轮20之间，以此将输出轴13的动力通过主减速器18和差速器19传递至车轮20，驱动车辆行驶。当然，输出轴13与主减速器18之间还可设置用于传递动力的输出构件。

优选地，请参阅图1，第一齿轮组14包括设于第一输入轴10上的第一主动齿轮和设于输出轴13上的第一从动齿轮142，第一主动齿轮141与第一从动齿轮142啮合；

第二齿轮组15包括设于第二输入轴11上的第二主动齿轮151和设于输出轴13上的第二从动齿轮152，第二主动齿轮151与第二从动齿轮152啮合；

第三齿轮组16包括设于第三输入轴12上的第三主动齿轮161和设于输出轴13上的第三从动齿轮162，第三主动齿轮161与第三从动齿轮162啮合；

第四齿轮组17包括设于第一输入轴10上的第四主动齿轮171和设于输出轴13上的第四从动齿轮172，

第四主动齿轮171与第四从动齿轮172啮合；简化了动力输出路径，结构更为简单、紧凑，有利于减少能量传递损失及混合动力驱动系统的小型化。

具体地，同步器9可设于输出轴13上，第四从动齿轮172可转动地设于输出轴13上并能接合或断开同步器9；或者同步器9设于第一输入轴10上，第四主动齿轮171可转动地设于第一输入轴10上并能接合或断开同步器9。

优选地，请参阅图1，第一离合器4、第二离合器5和第三离合器6为集成式三离合器，第一输入轴10和第二输入轴11均为空心轴，第一输入轴10可转动地设于第二输入轴11的轴孔内，第三输入轴12可转动地设于第一输入轴10的轴孔内；结构简单、紧凑，有利于混合动力驱动系统的小型化，尽量减少能量传递损失。

更优选地，第一离合器4、第二离合器5和第三离合器6同轴固设；第三离合器6嵌于第一离合器4和第二离合器5内（请参阅图1），或者第一离合器4和第三离合器6嵌于第二离合器5内（未图示）。实现第一离合器4、第二离合器5和第三离合器6的集成，输入轴中位于最中心的第三输入轴12对应的第三离合器6设于集成式三离合器的内层，输入轴中位于最外层的第二输入轴11对应的第二离合器5设于集成式三离合器中的外层，输入轴中居中的第一输入轴10对应的第一离合器4设于集成式三离合器中的内层或外层，结构简单、紧凑，有利于集成式三离合器的小型化，还可适用于较短的输入轴（较第一离合器4、第二离合器5和第三离合器6排成一行设置时），有利于减小负载。

更优选地，第一离合器4的从动部分较主动部分更靠近第一电机2的轴线，第二离合器5的从动部分较主动部分更靠近第一电机2的轴线，第二离合器5的从动部分较主动部分更靠近第一电机2的轴线，有利于减小第一输入轴10、第二输入轴11和第三输入轴12的尺寸，从而减小负载。

第一实施例提供的混合动力驱动系统具有以下多种驱动模式：7个纯电驱动模式（第一纯电驱动模式、第二纯电驱动模式、第三纯电驱动模式、第四纯电驱动模式、第五纯电驱动模式、第六纯电驱动模式和第七纯电驱动模式）、串联驱动模式、3个并联驱动模式（第一并联驱动模式、第二并联驱动模式和第三并联驱动模式）、6个发动机直接驱动模式（第一发动机直接驱动模式、第二发动机直接驱动模式、第三发动机直接驱动模式、第四发动机直接驱动模式、第五发动机直接驱动模式和第六发动机直接驱动模式）。各个驱动模式下的操作逻辑如表1所示，第一齿轮组14、第二齿轮组15、第三齿轮组16和第四齿轮组17在表1中还分别用GS1、GS2、GS3和GS4表示。

表1 各驱动模式下的操作逻辑表（第一实施例）

以下详细说明各个驱动模式下的动力传递路线。

请参阅图1，当同步器9设于输出轴13上时，从第一输入轴10到输出轴13的动力路线为：第一输入轴10－〉第一齿轮组14或第四齿轮组17－〉同步器9－〉输出轴13；

未图示，当同步器9设于第一输入轴10时，从第一输入轴10到输出轴13的动力路线为：第一输入轴10－〉同步器9－〉第一齿轮组14或第四齿轮组17－〉输出轴13；

为简化第一实施例的下述各模式的动力传递路线的表述，动力传递路线表述中均省略同步器9。

（1）第一纯电驱动模式

断开第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6和第四离合器7，同步器9同时断开第一齿轮组14对第一输入轴10和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第一输入轴10和输出轴13的连接，发动机1不工作，第一电机2不工作，第二电机3驱动，以建立第一纯电驱动模式；

该驱动模式下的动力传递路线为：第二电机3－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出。

在第一纯电驱动模式下：混合动力驱动系统利用第二电机3驱动车轮20，同时发动机1和第一电机2不工作，实现第二电机3的一挡速比输出。

（2）第二纯电驱动模式

接合第一离合器4，断开第二离合器5、第三离合器6和第四离合器7，同步器9将第一齿轮组14和第四齿轮组17中的一组有效连接于第一输入轴10与输出轴13之间，发动机1不工作，第一电机2驱动，第二电机3不工作，以建立第二纯电驱动模式；

该驱动模式下的动力传递路线为：第一电机2－〉第一离合器4－〉第一输入轴10－〉第一齿轮组14或第四齿轮组17－〉输出轴13输出。

（3）第三纯电驱动模式

接合第二离合器5，断开第一离合器4、第三离合器6和第四离合器7，同步器9同时断开第一齿轮组14对第一输入轴10和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第一输入轴10和输出轴13的连接，发动机1不工作，第一电机2驱动，第二电机3不工作，以建立第三纯电驱动模式；

该驱动模式下的动力传递路线为：第一电机2－〉第二离合器5－〉第二输入轴11－〉第二齿轮组15－〉输出轴13输出。

（4）第四纯电驱动模式

接合第三离合器6，断开第一离合器4、第二离合器5和第四离合器7，同步器9同时断开第一齿轮组14对第一输入轴10和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第一输入轴10和输出轴13的连接，发动机1不工作，第一电机2驱动，第二电机3不工作，以建立第四纯电驱动模式；

该驱动模式下的动力传递路线为：第一电机2－〉第三离合器6－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出。

在第二纯电驱动模式、第三纯电驱动模式和第四纯电驱动模式下：混合动力驱动系统利用第一电机2驱动车轮20，同时发动机1和第二电机3不工作，通过切换第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6、同步器9，实现第一电机2的四挡速比输出。

（5）第五纯电驱动模式

接合第一离合器4，断开第二离合器5、第三离合器6和第四离合器7，同步器9将第一齿轮组14和第四齿轮组17中的一组有效连接于第一输入轴10与输出轴13之间，发动机1不工作，第一电机2驱动，第二电机3驱动，以建立第五纯电驱动模式；

该驱动模式下的动力传递路线1为：第一电机2－〉第一离合器4－〉第一输入轴10－〉第一齿轮组14或第四齿轮组17－〉输出轴13输出；

动力传递路线2为：第二电机3－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出。

（6）第六纯电驱动模式

接合第二离合器5，断开第一离合器4、第三离合器6和第四离合器7，同步器9同时断开第一齿轮组14对第一输入轴10和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第一输入轴10和输出轴13的连接，发动机1不工作，第一电机2驱动，第二电机3驱动，以建立第六纯电驱动模式；

该驱动模式下的动力传递路线1为：第一电机2－〉第二离合器5－〉第二输入轴11－〉第二齿轮组15－〉输出轴13输出；

动力传递路线2为：第二电机3－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出。

（7）第七纯电驱动模式

接合第三离合器6，断开第一离合器4、第二离合器5和第四离合器7，同步器9同时断开第一齿轮组14对第一输入轴10和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第一输入轴10和输出轴13的连接，发动机1不工作，第一电机2驱动，第二电机3驱动，以建立第七纯电驱动模式；

该驱动模式下的动力传递路线1为：第一电机2－〉第三离合器6－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出；

动力传递路线2为：第二电机3－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出。

在第五纯电驱动模式、第六纯电驱动模式和第七纯电驱动模式下：混合动力驱动系统利用第一电机2驱动和第二电机3共同驱动车轮20，同时发动机1不工作，通过切换第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6、同步器9，实现第一电机2的四挡速比输出，第二电机3仅以一挡速比输出。

（8）串联驱动模式

接合第四离合器7，断开第一离合器4、第二离合器5和第三离合器6，同步器9同时断开第一齿轮组14对第一输入轴10和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第一输入轴10和输出轴13的连接，发动机1驱动，第一电机2发电，第二电机3驱动，以建立串联驱动模式；

该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2；

动力传递路线2为：第二电机3－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出。

在串联驱动模式下，混合动力驱动系统利用第二电机3驱动车轮20，同时发动机1驱动第一电机2发电。

（9）第一并联驱动模式

接合第四离合器7和第一离合器4，断开第二离合器5和第三离合器6，同步器9将第一齿轮组14和第四齿轮组17中的一组有效连接于第一输入轴10与输出轴13之间，发动机1驱动，第一电机2驱动或不工作，第二电机3驱动，以建立第一并联驱动模式；

该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第一离合器4－〉第一输入轴10－〉第一齿轮组14或第四齿轮组17－〉输出轴13输出；

动力传递路线2为：第一电机2－〉第一离合器4－〉第一输入轴10－〉第一齿轮组14或第四齿轮组17－〉输出轴13输出。

动力传递路线3为：第二电机3－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出；

其中，动力传递路线1、2第一输入轴10与输出轴13之间有效连接的齿轮组相同（即均为第一齿轮组14或均为第四齿轮组17），动力传递路线2、3至少存在一个。

（10）第二并联驱动模式

接合第四离合器7和第二离合器5，断开第一离合器4和第三离合器6，同步器9同时断开第一齿轮组14对第一输入轴10和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第一输入轴10和输出轴13的连接，发动机1驱动，第一电机2驱动或不工作，第二电机3驱动，以建立第二并联驱动模式；

该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第二离合器5－〉第二输入轴11－〉第二齿轮组15－〉输出轴13输出；

动力传递路线2为：第一电机2－〉第二离合器5－〉第二输入轴11－〉第二齿轮组15－〉输出轴13输出。

动力传递路线3为：第二电机3－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出；

其中，动力传递路线2、3至少存在一个。

（11）第三并联驱动模式

接合第四离合器7和第三离合器6，断开第一离合器4和第二离合器5，同步器9同时断开第一齿轮组14对第一输入轴10和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第一输入轴10和输出轴13的连接，发动机1驱动，第一电机2驱动或不工作，第二电机3驱动，以建立第三并联驱动模式；

该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第三离合器6－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出；

动力传递路线2为：第一电机2－〉第三离合器6－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出；

动力传递路线3为：第二电机3－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出；

其中，动力传递路线2、3至少存在一个。

在第一并联驱动模式、第二并联驱动模式和第三并联驱动模式下：混合动力驱动系统利用发动机1，及第一电机2和第二电机3中的至少一个共同驱动，通过切换第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6、同步器9，实现发动机1的四挡速比输出或发动机1及第一电机2的耦合动力的四挡速比输出。

（12）第一发动机直接驱动模式（电机发电）

接合第四离合器7和第一离合器4，断开第二离合器5和第三离合器6，同步器9将第一齿轮组14和第四齿轮组17中的一组有效连接于第一输入轴10与输出轴13之间，发动机1驱动，第一电机2和第二电机3中的至少一个发电，以建立第一发动机直接驱动模式；

该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第一离合器4－〉第一输入轴10－〉第一齿轮组14或第四齿轮组17－〉输出轴13输出；

动力传递路线2为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2；

动力传递路线3为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第一离合器4－〉第一输入轴10－〉第一齿轮组14－〉输出轴13－〉第三齿轮组16－〉第三输入轴12－〉第二电机3；

其中，动力传递路线2、3至少存在一个。

（13）第二发动机直接驱动模式（电机发电）

接合第四离合器7和第二离合器5，断开第一离合器4和第三离合器6，同步器9同时断开第一齿轮组14对第一输入轴10和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第一输入轴10和输出轴13的连接，发动机1驱动，第一电机2和第二电机3中的至少一个发电，以建立第二发动机直接驱动模式；

该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第二离合器5－〉第二输入轴11－〉第二齿轮组15－〉输出轴13输出；

动力传递路线2为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2；

动力传递路线3为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第二离合器5－〉第二输入轴11－〉第二齿轮组15－〉输出轴13－〉第三齿轮组16－〉第三输入轴12－〉第二电机3；

其中，动力传递路线2、3至少存在一个。

（14）第三发动机直接驱动模式（电机发电）

接合第四离合器7和第三离合器6，断开第一离合器4和第二离合器5，同步器9同时断开第一齿轮组14对第一输入轴10和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第一输入轴10和输出轴13的连接，发动机1驱动，第一电机2和第二电机3中的至少一个发电，以建立第三发动机直接驱动模式；

该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第三离合器6－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出；

动力传递路线2为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2；

动力传递路线3为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第三离合器6－〉第三输入轴12－〉第二电机3；

其中，动力传递路线2、3至少存在一个。

在第一发动机直接驱动模式、第二发动机直接驱动模式和第三发动机直接驱动模式下：混合动力驱动系统利用发动机1驱动，同时发动机1驱动第一电机2和第二电机3中的至少一个为电池发电，通过切换第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6、同步器9，实现发动机1的四挡速比输出。

（15）第四发动机直接驱动模式（电机空载）

接合第四离合器7和第一离合器4，断开第二离合器5和第三离合器6，同步器9将第一齿轮组14和第四齿轮组17中的一组有效连接于第一输入轴10与输出轴13之间，发动机1驱动，第一电机2和第二电机3不工作，以建立第四发动机直接驱动模式；

该驱动模式下的动力传递路线为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第一离合器4－〉第一输入轴10－〉第一齿轮组14或第四齿轮组17－〉输出轴13输出。

（16）第五发动机直接驱动模式（电机空载）

接合第四离合器7和第二离合器5，断开第一离合器4和第三离合器6，同步器9同时断开第一齿轮组14对第一输入轴10和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第一输入轴10和输出轴13的连接，发动机1驱动，第一电机2和第二电机3不工作，以建立第五发动机直接驱动模式；

该驱动模式下的动力传递路线为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第二离合器5－〉第二输入轴11－〉第二齿轮组15－〉输出轴13输出。

（17）第六发动机直接驱动模式（电机空载）

接合第四离合器7和第三离合器6，断开第一离合器4和第二离合器5，同步器9同时断开第一齿轮组14对第一输入轴10和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第一输入轴10和输出轴13的连接，发动机1驱动，第一电机2和第二电机3不工作，以建立第六发动机直接驱动模式；

该驱动模式下的动力传递路线为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第三离合器6－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出。

在第四发动机直接驱动模式、第五发动机直接驱动模式和第六发动机直接驱动模式下：混合动力驱动系统利用发动机1驱动，同时第一电机2和第二电机3不工作，通过切换第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6、同步器9，实现发动机1的四挡速比输出。

第二实施例

请参阅图2，第二实施例在第一实施例的基础上增设了第五离合器8，输出轴13包括第一轴段131和通过第五离合器8与第一轴段131相连的第二轴段132，第一轴段131输出，第一齿轮组14、第二齿轮组15和第四齿轮组17设于第一轴段131，第三齿轮组16设于第二轴段132；第二实施例的其它结构与第一实施例相同，此处不再赘述。

需要发动机1或第一电机2通过第三输入轴12输出动力，以及需要第二电机3发电或驱动时，接合第五离合器8即可实现第三输入轴12与第一轴段131相连；无需发动机1或第一电机2通过第三输入轴12输出动力，以及无需第二电机3驱动或发电时，断开第五离合器8即可实现将第三输入轴12与第一轴段131断开，减小负载，提高燃油经济性。

第二实施例提供的混合动力驱动系统具有以下多种驱动模式：7个纯电驱动模式（第一纯电驱动模式、第二纯电驱动模式、第三纯电驱动模式、第四纯电驱动模式、第五纯电驱动模式、第六纯电驱动模式和第七纯电驱动模式）、串联驱动模式、3个并联驱动模式（第一并联驱动模式、第二并联驱动模式和第三并联驱动模式）、6个发动机直接驱动模式（第一发动机直接驱动模式、第二发动机直接驱动模式、第三发动机直接驱动模式、第四发动机直接驱动模式、第五发动机直接驱动模式和第六发动机直接驱动模式）。各个驱动模式下的操作逻辑如表2所示，第一齿轮组14、第二齿轮组15、第三齿轮组16和第四齿轮组17在表2中还分别用GS1、GS2、GS3和GS4表示。

表2 各驱动模式下的操作逻辑表（第二实施例）

结合表1、表2可知，第二实施例的各驱动模式与第一实施例的相应驱动模式中，第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6、第四离合器7、同步器9、发动机1、第一电机2和第二电机3的工作状态各自对应相同，区别仅在于第二实施例增加了第五离合器8的工作状态控制。其中：

需发动机1或第一电机2通过第三输入轴12输出动力或第二电机3参与驱动时，相对于前述动力传递路线，第五离合器8参与第三输入轴12和输出轴13间的动力传递：第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉第二轴段132－〉第五离合器8－〉第一轴段131；

需第二电机3发电时，相对于前述动力传递路线，第五离合器8参与第三输入轴12和输出轴13间的动力传递：第一轴段131－〉第五离合器8－〉第二轴段132－〉第三齿轮组16－〉第三输入轴12；

第二实施例的其它与第一实施例的工作状态控制、动力传递路线相同的部分，此处不再赘述。

第三实施例

请参阅图3，第三实施例在第一实施例的基础上改变了第四齿轮组17的位置，将第四齿轮组17设置于第二输入轴11上，同步器9的位置也相就调整，将同步器9设置于第二齿轮组15与第四齿轮组17之间；第三实施例的其它结构与第一实施例相同，此处不再赘述。具体相对于第一实例变更部分的相关方案如下：

第一输入轴10通过第一齿轮组14连接于输出轴13，第二输入轴11通过第二齿轮组15和第四齿轮组17连接于输出轴13；且同步器9将第二齿轮组15和第四齿轮组17中的一组有效连接于第二输入轴11与输出轴13之间，或者同时断开第二齿轮组15对第二输入轴11和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第二输入轴11和输出轴13的连接。

具体地，第四齿轮组17包括设于第二输入轴11上的第四主动齿轮171和设于输出轴13上的第四从动齿轮172。

具体地，同步器9可设于输出轴13上，第四从动齿轮172可转动地设于输出轴13上并能接合或断开同步器9；或者同步器9设于第二输入轴11上，第四主动齿轮171可转动地设于第二输入轴11上并能接合或断开同步器9。

第三实施例与第一实施例相应方案相似的效果部分，此处不再赘述。第一离合器4、第二离合器5和第三离合器6为集成式三离合器，第三实施例相对于第一实施例具有如下优点：发动机1和第一电机2共用一组四挡变速结构，四挡变速时的动力路线分别经为第一离合器4、第一输入轴10和第一齿轮组14，第二离合器5、第二输入轴11和第二齿轮组15，第二离合器5、第二输入轴11和第四齿轮组17，第三离合器6、第三输入轴12和第三齿轮组16，第二齿轮组15和第四齿轮组17共同设于位于外层且最短(第二输入轴11较第一输入轴10和第三输入轴12短)的第二输入轴11上，结构更为紧凑，传动更为平稳。

第三实施例提供的混合动力驱动系统具有以下多种驱动模式：7个纯电驱动模式（第一纯电驱动模式、第二纯电驱动模式、第三纯电驱动模式、第四纯电驱动模式、第五纯电驱动模式、第六纯电驱动模式和第七纯电驱动模式）、串联驱动模式、3个并联驱动模式（第一并联驱动模式、第二并联驱动模式和第三并联驱动模式）、6个发动机直接驱动模式（第一发动机直接驱动模式、第二发动机直接驱动模式、第三发动机直接驱动模式、第四发动机直接驱动模式、第五发动机直接驱动模式和第六发动机直接驱动模式）。各个驱动模式下的操作逻辑如表3所示，第一齿轮组14、第二齿轮组15、第三齿轮组16和第四齿轮组17在表3和图5-26中还分别用GS1、GS2、GS3和GS4表示。

表3 各驱动模式下的操作逻辑表（第三实施例）

以下结合附图，详细说明各个驱动模式下的动力传递路线。

请参阅图3，当同步器9设于输出轴13上时，从第二输入轴11到输出轴13的动力路线为：第二输入轴11－〉第二齿轮组15或第四齿轮组17－〉同步器9－〉输出轴13；

未图示，当同步器9设于第一输入轴10时，从第二输入轴11到输出轴13的动力路线为：第二输入轴11－〉同步器9－〉第二齿轮组15或第四齿轮组17－〉输出轴13；

为简化第三实施例的下述各模式的动力传递路线的表述，动力传递路线表述中均省略同步器9。

（1）第一纯电驱动模式

断开第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6和第四离合器7，同步器9同时断开第二齿轮组15对第二输入轴11和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第二输入轴11和输出轴13的连接，发动机1不工作，第一电机2不工作，第二电机3驱动，以建立第一纯电驱动模式；

请参阅图5，该驱动模式下的动力传递路线为：第二电机3－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出。

在第一纯电驱动模式下：混合动力驱动系统利用第二电机3驱动车轮20，同时发动机1和第一电机2不工作，实现第二电机3的一挡速比输出。

（2）第二纯电驱动模式

接合第一离合器4，断开第二离合器5、第三离合器6和第四离合器7，同步器9同时断开第二齿轮组15对第二输入轴11和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第二输入轴11和输出轴13的连接，发动机1不工作，第一电机2驱动，第二电机3不工作，以建立第二纯电驱动模式；

请参阅图6，该驱动模式下的动力传递路线为：第一电机2－〉第一离合器4－〉第一输入轴10－〉第一齿轮组14－〉输出轴13输出。

（3）第三纯电驱动模式

接合第二离合器5，断开第一离合器4、第三离合器6和第四离合器7，同步器9将第二齿轮组15和第四齿轮组17中的一组有效连接于第二输入轴11与输出轴13之间，发动机1不工作，第一电机2驱动，第二电机3不工作，以建立第三纯电驱动模式；

请参阅图7和图8，该驱动模式下的动力传递路线为：第一电机2－〉第二离合器5－〉第二输入轴11－〉第二齿轮组15或第四齿轮组17－〉输出轴13输出。

（4）第四纯电驱动模式

接合第三离合器6，断开第一离合器4、第二离合器5和第四离合器7，同步器9同时断开第二齿轮组15对第二输入轴11和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第二输入轴11和输出轴13的连接，发动机1不工作，第一电机2驱动，第二电机3不工作，以建立第四纯电驱动模式；

请参阅图9，该驱动模式下的动力传递路线为：第一电机2－〉第三离合器6－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出。

在第二纯电驱动模式、第三纯电驱动模式和第四纯电驱动模式下：混合动力驱动系统利用第一电机2驱动车轮20，同时发动机1和第二电机3不工作，通过切换第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6、同步器9，实现第一电机2的四挡速比输出。

（5）第五纯电驱动模式

接合第一离合器4，断开第二离合器5、第三离合器6和第四离合器7，同步器9同时断开第二齿轮组15对第二输入轴11和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第二输入轴11和输出轴13的连接，发动机1不工作，第一电机2驱动，第二电机3驱动，以建立第五纯电驱动模式；

请参阅图10，该驱动模式下的动力传递路线1为：第一电机2－〉第一离合器4－〉第一输入轴10－〉第一齿轮组14－〉输出轴13输出；

动力传递路线2为：第二电机3－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出。

（6）第六纯电驱动模式

接合第二离合器5，断开第一离合器4、第三离合器6和第四离合器7，同步器9将第二齿轮组15和第四齿轮组17中的一组有效连接于第二输入轴11与输出轴13之间，发动机1不工作，第一电机2驱动，第二电机3驱动，以建立第六纯电驱动模式；

请参阅图11和12，该驱动模式下的动力传递路线1为：第一电机2－〉第二离合器5－〉第二输入轴11－〉第二齿轮组15或第四齿轮组17－〉输出轴13输出；

动力传递路线2为：第二电机3－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出。

（7）第七纯电驱动模式

接合第三离合器6，断开第一离合器4、第二离合器5和第四离合器7，同步器9同时断开第二齿轮组15对第二输入轴11和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第二输入轴11和输出轴13的连接，发动机1不工作，第一电机2驱动，第二电机3驱动，以建立第七纯电驱动模式；

请参阅图13，该驱动模式下的动力传递路线1为：第一电机2－〉第三离合器6－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出；

动力传递路线2为：第二电机3－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出。

在第五纯电驱动模式、第六纯电驱动模式和第七纯电驱动模式下：混合动力驱动系统利用第一电机2驱动和第二电机3共同驱动车轮20，同时发动机1不工作，通过切换第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6、同步器9，实现第一电机2的四挡速比输出，第二电机3仅以一挡速比输出。

（8）串联驱动模式

接合第四离合器7，断开第一离合器4、第二离合器5和第三离合器6，同步器9同时断开第二齿轮组15对第二输入轴11和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第二输入轴11和输出轴13的连接，发动机1驱动，第一电机2发电，第二电机3驱动，以建立串联驱动模式；

请参阅图14，该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2；

动力传递路线2为：第二电机3－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出。

在串联驱动模式下，混合动力驱动系统利用第二电机3驱动车轮20，同时发动机1驱动第一电机2发电。

（9）第一并联驱动模式

接合第四离合器7和第一离合器4，断开第二离合器5和第三离合器6，同步器9同时断开第二齿轮组15对第二输入轴11和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第二输入轴11和输出轴13的连接，发动机1驱动，第一电机2驱动或不工作，第二电机3驱动，以建立第一并联驱动模式；

请参阅图15，该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第一离合器4－〉第一输入轴10－〉第一齿轮组14－〉输出轴13输出；

动力传递路线2为：第一电机2－〉第一离合器4－〉第一输入轴10－〉第一齿轮组14－〉输出轴13输出。

动力传递路线3为：第二电机3－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出；

其中，动力传递路线1、2第一输入轴10与输出轴13之间有效连接的齿轮组相同（即均为第一齿轮组14或均为第四齿轮组17），动力传递路线2、3至少存在一个。

（10）第二并联驱动模式

接合第四离合器7和第二离合器5，断开第一离合器4和第三离合器6，同步器9将第二齿轮组15和第四齿轮组17中的一组有效连接于第二输入轴11与输出轴13之间，发动机1驱动，第一电机2驱动或不工作，第二电机3驱动，以建立第二并联驱动模式；

请参阅图16和图17，该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第二离合器5－〉第二输入轴11－〉第二齿轮组15或第四齿轮组17－〉输出轴13输出；

动力传递路线2为：第一电机2－〉第二离合器5－〉第二输入轴11－〉第二齿轮组15或第四齿轮组17－〉输出轴13输出。

动力传递路线3为：第二电机3－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出；

其中，动力传递路线2、3至少存在一个。

（11）第三并联驱动模式

接合第四离合器7和第三离合器6，断开第一离合器4和第二离合器5，同步器9同时断开第二齿轮组15对第二输入轴11和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第二输入轴11和输出轴13的连接，发动机1驱动，第一电机2驱动或不工作，第二电机3驱动，以建立第三并联驱动模式；

请参阅图18，该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第三离合器6－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出；

动力传递路线2为：第一电机2－〉第三离合器6－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出；

动力传递路线3为：第二电机3－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出；

其中，动力传递路线2、3至少存在一个。

在第一并联驱动模式、第二并联驱动模式和第三并联驱动模式下：混合动力驱动系统利用发动机1，及第一电机2和第二电机3中的至少一个共同驱动，通过切换第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6、同步器9，实现发动机1的四挡速比输出或发动机1及第一电机2的耦合动力的四挡速比输出。

（12）第一发动机直接驱动模式（电机发电）

接合第四离合器7和第一离合器4，断开第二离合器5和第三离合器6，同步器9同时断开第二齿轮组15对第二输入轴11和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第二输入轴11和输出轴13的连接，发动机1驱动，第一电机2和第二电机3中的至少一个发电，以建立第一发动机直接驱动模式；

请参阅图19，该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第一离合器4－〉第一输入轴10－〉第一齿轮组14－〉输出轴13输出；

动力传递路线2为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2；

动力传递路线3为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第一离合器4－〉第一输入轴10－〉第一齿轮组14－〉输出轴13－〉第三齿轮组16－〉第三输入轴12－〉第二电机3；

其中，动力传递路线2、3至少存在一个。

（13）第二发动机直接驱动模式（电机发电）

接合第四离合器7和第二离合器5，断开第一离合器4和第三离合器6，同步器9将第二齿轮组15和第四齿轮组17中的一组有效连接于第二输入轴11与输出轴13之间，发动机1驱动，第一电机2和第二电机3中的至少一个发电，以建立第二发动机直接驱动模式；

请参阅图20和图21，该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第二离合器5－〉第二输入轴11－〉第二齿轮组15或第四齿轮组17－〉输出轴13输出；

动力传递路线2为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2；

动力传递路线3为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第二离合器5－〉第二输入轴11－〉第二齿轮组15或第四齿轮组17－〉输出轴13－〉第三齿轮组16－〉第三输入轴12－〉第二电机3；

其中，动力传递路线2、3至少存在一个。

（14）第三发动机直接驱动模式（电机发电）

接合第四离合器7和第三离合器6，断开第一离合器4和第二离合器5，同步器9同时断开第二齿轮组15对第二输入轴11和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第二输入轴11和输出轴13的连接，发动机1驱动，第一电机2和第二电机3中的至少一个发电，以建立第三发动机直接驱动模式；

请参阅图22，该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第三离合器6－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出；

动力传递路线2为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2；

动力传递路线3为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第三离合器6－〉第三输入轴12－〉第二电机3；

其中，动力传递路线2、3至少存在一个。

在第一发动机直接驱动模式、第二发动机直接驱动模式和第三发动机直接驱动模式下：混合动力驱动系统利用发动机1驱动，同时发动机1驱动第一电机2和第二电机3中的至少一个为电池发电，通过切换第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6、同步器9，实现发动机1的四挡速比输出。

（15）第四发动机直接驱动模式（电机空载）

接合第四离合器7和第一离合器4，断开第二离合器5和第三离合器6，同步器9同时断开第二齿轮组15对第二输入轴11和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第二输入轴11和输出轴13的连接，发动机1驱动，第一电机2和第二电机3不工作，以建立第四发动机直接驱动模式；

请参阅图23，该驱动模式下的动力传递路线为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第一离合器4－〉第一输入轴10－〉第一齿轮组14－〉输出轴13输出。

（16）第五发动机直接驱动模式（电机空载）

接合第四离合器7和第二离合器5，断开第一离合器4和第三离合器6，同步器9将第二齿轮组15和第四齿轮组17中的一组有效连接于第二输入轴11与输出轴13之间，发动机1驱动，第一电机2和第二电机3不工作，以建立第五发动机直接驱动模式；

请参阅图24和图25，该驱动模式下的动力传递路线为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第二离合器5－〉第二输入轴11－〉第二齿轮组15或第四齿轮组17－〉输出轴13输出。

（17）第六发动机直接驱动模式（电机空载）

接合第四离合器7和第三离合器6，断开第一离合器4和第二离合器5，同步器9同时断开第二齿轮组15对第二输入轴11和输出轴13的连接及第四齿轮组17对第二输入轴11和输出轴13的连接，发动机1驱动，第一电机2和第二电机3不工作，以建立第六发动机直接驱动模式；

请参阅图26，该驱动模式下的动力传递路线为：发动机1－〉第四离合器7－〉第一电机2－〉第三离合器6－〉第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉输出轴13输出。

在第四发动机直接驱动模式、第五发动机直接驱动模式和第六发动机直接驱动模式下：混合动力驱动系统利用发动机1驱动，同时第一电机2和第二电机3不工作，通过切换第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6、同步器9，实现发动机1的四挡速比输出。

第四实施例

请参阅图4，第四实施例在第三实施例的基础上增设了第五离合器8，输出轴13包括第一轴段131和通过第五离合器8与第一轴段131相连的第二轴段132，第一齿轮组14、第二齿轮组15和第四齿轮组17设于第一轴段131，第三齿轮组16设于第二轴段132；第四实施例的其它结构与第三实施例相同，此处不再赘述。

需要发动机1或第一电机2通过第三输入轴12输出动力，以及需要第二电机3发电或驱动时，接合第五离合器8即可实现第三输入轴12与第一轴段131相连；无需发动机1或第一电机2通过第三输入轴12输出动力，以及无需第二电机3驱动或发电时，断开第五离合器8即可实现将第三输入轴12与第一轴段131断开，减小负载，提高燃油经济性。

第四实施例提供的混合动力驱动系统具有以下多种驱动模式：7个纯电驱动模式（第一纯电驱动模式、第二纯电驱动模式、第三纯电驱动模式、第四纯电驱动模式、第五纯电驱动模式、第六纯电驱动模式和第七纯电驱动模式）、串联驱动模式、3个并联驱动模式（第一并联驱动模式、第二并联驱动模式和第三并联驱动模式）、6个发动机直接驱动模式（第一发动机直接驱动模式、第二发动机直接驱动模式、第三发动机直接驱动模式、第四发动机直接驱动模式、第五发动机直接驱动模式和第六发动机直接驱动模式）。各个驱动模式下的操作逻辑如表4所示，第一齿轮组14、第二齿轮组15、第三齿轮组16和第四齿轮组17在表4中还分别用GS1、GS2、GS3和GS4表示。

表4 各驱动模式下的操作逻辑表（第四实施例）

结合表1、表4可知，第四实施例的各驱动模式与第三实施例的相应驱动模式中，第一离合器4、第二离合器5、第三离合器6、第四离合器7、同步器9、发动机1、第一电机2和第二电机3的工作状态各自对应相同，区别仅在于第四实施例增加了第五离合器8的工作状态控制。其中：

需发动机1或第一电机2通过第三输入轴12输出动力或第二电机3参与驱动时，相对于前述动力传递路线，第五离合器8参与第三输入轴12和输出轴13间的动力传递：第三输入轴12－〉第三齿轮组16－〉第二轴段132－〉第五离合器8－〉第一轴段131；

需第二电机3发电时，相对于前述动力传递路线，第五离合器8参与第三输入轴12和输出轴13间的动力传递：第一轴段131－〉第五离合器8－〉第二轴段132－〉第三齿轮组16－〉第三输入轴12；

其它与第三实施例的工作状态控制、动力传递路线相同的部分，此处不再赘述。

第五实施例

另外，请参阅图27，本发明第五实施例还提供了一种车辆100，其包括第一实施例、第二实施例、第三实施例或第四实施例的混合动力驱动系统200。

以上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)

1.一种混合动力驱动系统，其特征在于，包括发动机、第一电机、第二电机、第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器、第五离合器、同步器、第一输入轴、第二输入轴、第三输入轴、输出轴、第一齿轮组、第二齿轮组、第三齿轮组和第四齿轮组；

所述发动机通过所述第四离合器与所述第一电机相连；

所述第一电机通过所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器分别与所述第一输入轴、所述第二输入轴和所述第三输入轴相连；

所述第二电机与所述第三输入轴相连；

所述第三输入轴通过所述第三齿轮组连接于所述输出轴；

所述第一输入轴通过所述第一齿轮组和所述第四齿轮组连接于所述输出轴，所述第二输入轴通过所述第二齿轮组连接于所述输出轴，或者

所述第一输入轴通过所述第一齿轮组连接于所述输出轴，所述第二输入轴通过所述第二齿轮组和所述第四齿轮组连接于所述输出轴；

所述输出轴包括第一轴段和通过所述第五离合器与所述第一轴段相连的第二轴段，所述第一轴段输出，所述第一齿轮组、所述第二齿轮组和所述第四齿轮组设于所述第一轴段，所述第三齿轮组设于所述第二轴段；

当所述第一输入轴通过所述第一齿轮组和所述第四齿轮组连接于所述输出轴时：所述同步器将所述第一齿轮组和所述第四齿轮组中的一组有效连接于所述第一输入轴与所述输出轴之间，或者同时断开所述第一齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接；

当所述第二输入轴通过所述第二齿轮组和所述第四齿轮组连接于所述输出轴时：所述同步器将所述第二齿轮组和所述第四齿轮组中的一组有效连接于所述第二输入轴与所述输出轴之间，或者同时断开所述第二齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接；

所述第一齿轮组、所述第二齿轮组、所述第三齿轮组和所述第四齿轮组对应四种速比。

2.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第一齿轮组包括设于所述第一输入轴上的第一主动齿轮和设于所述输出轴上的第一从动齿轮，所述第一主动齿轮与所述第一从动齿轮啮合；

所述第二齿轮组包括设于所述第二输入轴上的第二主动齿轮和设于所述输出轴上的第二从动齿轮，所述第二主动齿轮与所述第二从动齿轮啮合；

所述第三齿轮组包括设于所述第三输入轴上的第三主动齿轮和设于所述输出轴上的第三从动齿轮，所述第三主动齿轮与所述第三从动齿轮啮合；

所述第四齿轮组包括设于所述第一输入轴上的第四主动齿轮和设于所述输出轴上的第四从动齿轮，或者

所述第四齿轮组包括设于所述第二输入轴上的第四主动齿轮和设于所述输出轴上的第四从动齿轮，

所述第四主动齿轮与所述第四从动齿轮啮合。

3.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器为集成式三离合器，所述第一输入轴和所述第二输入轴均为空心轴，所述第一输入轴可转动地设于所述第二输入轴的轴孔内，所述第三输入轴可转动地设于所述第一输入轴的轴孔内。

4.根据权利要求3所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器同轴固设；

所述第三离合器嵌于所述第一离合器和所述第二离合器内，或者所述第一离合器和所述第三离合器嵌于所述第二离合器内。

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，当所述第一输入轴通过所述第一齿轮组和所述第四齿轮组连接于所述输出轴时，所述混合动力驱动系统具有第一纯电驱动模式、第二纯电驱动模式、第三纯电驱动模式、第四纯电驱动模式、第五纯电驱动模式、第六纯电驱动模式、第七纯电驱动模式、串联驱动模式、第一并联驱动模式、第二并联驱动模式、第三并联驱动模式、第一发动机直接驱动模式、第二发动机直接驱动模式、第三发动机直接驱动模式、第四发动机直接驱动模式、第五发动机直接驱动模式和第六发动机直接驱动模式；

断开所述第一离合器、所述第二离合器、所述第三离合器和所述第四离合器，接合所述第五离合器，所述同步器同时断开所述第一齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机不工作，所述第一电机不工作，所述第二电机驱动，以建立第一纯电驱动模式；

接合所述第一离合器，断开所述第二离合器、所述第三离合器、所述第四离合器和所述第五离合器，所述同步器将所述第一齿轮组和所述第四齿轮组中的一组有效连接于所述第一输入轴与所述输出轴之间，所述发动机不工作，所述第一电机驱动，所述第二电机不工作，以建立第二纯电驱动模式；

接合所述第二离合器，断开所述第一离合器、所述第三离合器、所述第四离合器和所述第五离合器，所述同步器同时断开所述第一齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机不工作，所述第一电机驱动，所述第二电机不工作，以建立第三纯电驱动模式；

接合所述第三离合器和所述第五离合器，断开所述第一离合器、所述第二离合器和所述第四离合器，所述同步器同时断开所述第一齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机不工作，所述第一电机驱动，所述第二电机不工作，以建立第四纯电驱动模式；

接合所述第一离合器和所述第五离合器，断开所述第二离合器、所述第三离合器和所述第四离合器，所述同步器将所述第一齿轮组和所述第四齿轮组中的一组有效连接于所述第一输入轴与所述输出轴之间，所述发动机不工作，所述第一电机驱动，所述第二电机驱动，以建立第五纯电驱动模式；

接合所述第二离合器和所述第五离合器，断开所述第一离合器、所述第三离合器和所述第四离合器，所述同步器同时断开所述第一齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机不工作，所述第一电机驱动，所述第二电机驱动，以建立第六纯电驱动模式；

接合所述第三离合器和所述第五离合器，断开所述第一离合器、所述第二离合器和所述第四离合器，所述同步器同时断开所述第一齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机不工作，所述第一电机驱动，所述第二电机驱动，以建立第七纯电驱动模式；

接合所述第四离合器和所述第五离合器，断开所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器，所述同步器同时断开所述第一齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机驱动，所述第一电机发电，所述第二电机驱动，以建立串联驱动模式；

接合所述第四离合器、所述第一离合器和所述第五离合器，断开所述第二离合器和所述第三离合器，所述同步器将所述第一齿轮组和所述第四齿轮组中的一组有效连接于所述第一输入轴与所述输出轴之间，所述发动机驱动，所述第一电机驱动或不工作，所述第二电机驱动，以建立第一并联驱动模式；

接合所述第四离合器、所述第二离合器和所述第五离合器，断开所述第一离合器和所述第三离合器，所述同步器同时断开所述第一齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机驱动，所述第一电机驱动或不工作，所述第二电机驱动，以建立第二并联驱动模式；

接合所述第四离合器、所述第三离合器和所述第五离合器，断开所述第一离合器和所述第二离合器，所述同步器同时断开所述第一齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机驱动，所述第一电机驱动或不工作，所述第二电机驱动，以建立第三并联驱动模式；

接合所述第四离合器和所述第一离合器，断开所述第二离合器和所述第三离合器，所述同步器将所述第一齿轮组和所述第四齿轮组中的一组有效连接于所述第一输入轴与所述输出轴之间，所述发动机驱动，

断开所述第五离合器，所述第一电机发电，所述第二电机不发电，或

接合所述第五离合器，所述第一电机不发电，所述第二电机发电，或

接合所述第五离合器，所述第一电机发电，所述第二电机发电，以建立第一发动机直接驱动模式；

接合所述第四离合器和所述第二离合器，断开所述第一离合器和所述第三离合器，所述同步器同时断开所述第一齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机驱动，

断开所述第五离合器，所述第一电机发电，所述第二电机不发电，或

接合所述第五离合器，所述第一电机不发电，所述第二电机发电，或

接合所述第五离合器，所述第一电机发电，所述第二电机发电，以建立第二发动机直接驱动模式；

接合所述第四离合器、所述第三离合器和所述第五离合器，断开所述第一离合器和所述第二离合器，所述同步器同时断开所述第一齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机驱动，所述第一电机不发电或发电，所述第二电机发电，以建立第三发动机直接驱动模式；

接合所述第四离合器和所述第一离合器，断开所述第二离合器、所述第三离合器和所述第五离合器，所述同步器将所述第一齿轮组和所述第四齿轮组中的一组有效连接于所述第一输入轴与所述输出轴之间，所述发动机驱动，所述第一电机和所述第二电机不工作，以建立第四发动机直接驱动模式；

接合所述第四离合器和所述第二离合器，断开所述第一离合器、所述第三离合器和所述第五离合器，所述同步器同时断开所述第一齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机驱动，所述第一电机和所述第二电机不工作，以建立第五发动机直接驱动模式；

接合所述第四离合器、所述第三离合器和所述第五离合器，断开所述第一离合器和所述第二离合器，所述同步器同时断开所述第一齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第一输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机驱动，所述第一电机和所述第二电机不工作，以建立第六发动机直接驱动模式。

6.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，当所述第二输入轴通过所述第二齿轮组和所述第四齿轮组连接于所述输出轴时，所述混合动力驱动系统具有第一纯电驱动模式、第二纯电驱动模式、第三纯电驱动模式、第四纯电驱动模式、第五纯电驱动模式、第六纯电驱动模式、第七纯电驱动模式、串联驱动模式、第一并联驱动模式、第二并联驱动模式、第三并联驱动模式、第一发动机直接驱动模式、第二发动机直接驱动模式、第三发动机直接驱动模式、第四发动机直接驱动模式、第五发动机直接驱动模式和第六发动机直接驱动模式；

断开所述第一离合器、所述第二离合器、所述第三离合器和所述第四离合器，接合所述第五离合器，所述同步器同时断开所述第二齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机不工作，所述第一电机不工作，所述第二电机驱动，以建立第一纯电驱动模式；

接合所述第一离合器，断开所述第二离合器、所述第三离合器、所述第四离合器和所述第五离合器，所述同步器同时断开所述第二齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机不工作，所述第一电机驱动，所述第二电机不工作，以建立第二纯电驱动模式；

接合所述第二离合器，断开所述第一离合器、所述第三离合器、所述第四离合器和所述第五离合器，所述同步器将所述第二齿轮组和所述第四齿轮组中的一组有效连接于所述第二输入轴与所述输出轴之间，所述发动机不工作，所述第一电机驱动，所述第二电机不工作，以建立第三纯电驱动模式；

接合所述第三离合器和所述第五离合器，断开所述第一离合器、所述第二离合器和所述第四离合器，所述同步器同时断开所述第二齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机不工作，所述第一电机驱动，所述第二电机不工作，以建立第四纯电驱动模式；

接合所述第一离合器和所述第五离合器，断开所述第二离合器、所述第三离合器和所述第四离合器，所述同步器同时断开所述第二齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机不工作，所述第一电机驱动，所述第二电机驱动，以建立第五纯电驱动模式；

接合所述第二离合器和所述第五离合器，断开所述第一离合器、所述第三离合器和所述第四离合器，所述同步器将所述第二齿轮组和所述第四齿轮组中的一组有效连接于所述第二输入轴与所述输出轴之间，所述发动机不工作，所述第一电机驱动，所述第二电机驱动，以建立第六纯电驱动模式；

接合所述第三离合器和所述第五离合器，断开所述第一离合器、所述第二离合器和所述第四离合器，所述同步器同时断开所述第二齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机不工作，所述第一电机驱动，所述第二电机驱动，以建立第七纯电驱动模式；

接合所述第四离合器和所述第五离合器，断开所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器，所述同步器同时断开所述第二齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机驱动，所述第一电机发电，所述第二电机驱动，以建立串联驱动模式；

接合所述第四离合器、所述第一离合器和所述第五离合器，断开所述第二离合器和所述第三离合器，所述同步器同时断开所述第二齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机驱动，所述第一电机驱动或不工作，所述第二电机驱动，以建立第一并联驱动模式；

接合所述第四离合器、所述第二离合器和所述第五离合器，断开所述第一离合器和所述第三离合器，所述同步器将所述第二齿轮组和所述第四齿轮组中的一组有效连接于所述第二输入轴与所述输出轴之间，所述发动机驱动，所述第一电机驱动或不工作，所述第二电机驱动，以建立第二并联驱动模式；

接合所述第四离合器、所述第三离合器和所述第五离合器，断开所述第一离合器和所述第二离合器，所述同步器同时断开所述第二齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机驱动，所述第一电机驱动或不工作，所述第二电机驱动，以建立第三并联驱动模式；

接合所述第四离合器和所述第一离合器，断开所述第二离合器和所述第三离合器，所述同步器同时断开所述第二齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机驱动，

断开所述第五离合器，所述第一电机发电，所述第二电机不发电，或

接合所述第五离合器，所述第一电机不发电，所述第二电机发电，或

接合所述第五离合器，所述第一电机发电，所述第二电机发电，以建立第一发动机直接驱动模式；

接合所述第四离合器和所述第二离合器，断开所述第一离合器和所述第三离合器，所述同步器将所述第二齿轮组和所述第四齿轮组中的一组有效连接于所述第二输入轴与所述输出轴之间，所述发动机驱动，

断开所述第五离合器，所述第一电机发电，所述第二电机不发电，或

接合所述第五离合器，所述第一电机不发电，所述第二电机发电，或

接合所述第五离合器，所述第一电机发电，所述第二电机发电，以建立第二发动机直接驱动模式；

接合所述第四离合器、所述第三离合器和所述第五离合器，断开所述第一离合器和所述第二离合器，所述同步器同时断开所述第二齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机驱动，所述第一电机不发电或发电，所述第二电机发电，以建立第三发动机直接驱动模式；

接合所述第四离合器和所述第一离合器，断开所述第二离合器、所述第三离合器和所述第五离合器，所述同步器同时断开所述第二齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机驱动，所述第一电机和所述第二电机不工作，以建立第四发动机直接驱动模式；

接合所述第四离合器和所述第二离合器，断开所述第一离合器、所述第三离合器和所述第五离合器，所述同步器将所述第二齿轮组和所述第四齿轮组中的一组有效连接于所述第二输入轴与所述输出轴之间，所述发动机驱动，所述第一电机和所述第二电机不工作，以建立第五发动机直接驱动模式；

接合所述第四离合器、所述第三离合器和所述第五离合器，断开所述第一离合器和所述第二离合器，所述同步器同时断开所述第二齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接及所述第四齿轮组对所述第二输入轴和所述输出轴的连接，所述发动机驱动，所述第一电机和所述第二电机不工作，以建立第六发动机直接驱动模式。

7.一种车辆，包括权利要求1-6任意一项所述的混合动力驱动系统。

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