CN111301146A - 混合动力耦合系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明属于新能源汽车领域，涉及混合动力耦合系统及车辆，包括发动机、发电机、驱动电机、第一行星齿轮机构、第一制动器、第二离合器和第一中间轴，第一行星齿轮机构包括第一太阳轮轴、第一太阳轮、第一行星架、第一行星轮和第一齿圈，发动机与第一太阳轮轴相连，发电机与第一太阳轮轴或第一齿圈相连，第一太阳轮固设于第一太阳轮轴上，第一齿圈与第一制动器相连，第一齿圈通过第二离合器与第一太阳轮轴相连，第一行星架减速连接第一中间轴，驱动电机与第一中间轴相连，第一中间轴输出动力至车轮；有利于减小系统负载，能够实现多种驱动模式，有更高的传动效率，提高整车的动力性能及经济性。

Description

混合动力耦合系统及车辆

技术领域

本发明属于新能源汽车领域，特别是涉及混合动力耦合系统及车辆。

背景技术

动力系统包括发动机(内燃机)和一个由变速器、差速器和传动轴组成的传动系统；它的作用是向车辆提供驱动轮所需的驱动动力。内燃机有一定的速度和扭矩范围，并在其中很小的范围内达到最佳的工作状态，这时或是油耗最小，或是有害排放最低，或是俩者皆然。然而，实际路况千变万化，不但表现在驱动轮的速度上，同时还表现在驱动轮所要求的扭矩。因此，实现内燃机的转速和扭矩最优，即动力最优状态，与驱动轮动力状态之匹配好，是变速器的首要任务。

目前市场上的变速器主要有有级变速器和无级变速器两大类。有级变速器又细分为手动和自动两种。它们大多通过齿轮系或行星轮系不同的啮合排列来提供有限个离散的输出输入速比。两相邻速比之间驱动轮速度的调节则依靠内燃机的速度变化来实现。无级变速器，无论是机械式，液压式，或机一电式的，都能在一定速度范围内提供无限个连续可选用的速比，理论上说，驱动轮的速度变化完全可通过变速器来完成。这样，内燃机可以尽可能的工作在最佳速度范围内。同时无级变速器和有级变速器相比，具有调速平稳，能充分利用内燃机最大功率等诸多优点，因此，无级变速器多年来一直是各国工程师们研究的对象。

近年来，电机混合动力技术的诞生为实现内燃机与动力轮之间动力的完全匹配开拓了新的途径。在众多的动力总成设计案中，最具代表性的有串联混合系统和并联混合系统两种。电机串联混合系统中，内燃机一发电机一电动机一轴系一驱动轮组成一条串联的动力链，动力总成结构极为简单。其中，发电机一电动机组合可视为传统意义下的变速器。当与储能器，如电池，电容等联合使用时，该变速器又可作为能量调节装置，完成对速度和扭矩的独立调节。

电机并联系统有两条并行的独立的动力链。一条由传统的机械变速器组成，另一条由电机一电池系统组成。机械变速器负责完成对速度的调节，而电机一电池系统则完成对功率或扭矩的调节。为充分发挥整个系统的潜能，机械变速器还需采用无级变速方式。

串联混合系统的优点在于结构简单，布局灵活。但由于全部动力通过发电机和电动机，因此电机的功率要求高，体积大，重量重。同时，由于能量传输过程经过两次机一电，电一机的转换，整个系统的效率较低。在并联混合系统中，只有部分动力通过电机系统，因此，对电机的功率要求相对较低。整体系统的效率高。然而，此系统需两套独立的子系统，造价高。通常只用于弱混合系统。

现有的一种动力耦合系统，包括发动机，第一行星齿轮机构，第二行星齿轮机构，动力电池，及分别与动力电池连接的第一电机和第二电机；第一行星齿轮机构包括第一太阳轮、第一行星轮、第一外齿圈和第一行星架，第二行星齿轮机构包括第二太阳轮、第二行星轮、第二外齿圈和第二行星架；发动机与第一太阳轮相连，两者之间设有用于控制发动机和第一太阳轮分离与合闭的第一离合器及用于锁止第一太阳轮的第一制动器，第二电机通过第二离合器和行星架离合器分别与第一太阳轮或第一行星架相连，第二电机与第一行星齿轮机构之间设有用于锁止第一行星架的第二制动器，行星齿轮机构外圈轮齿与第一外齿圈连接，并与外齿圈驱动轮啮合，用于将发动机和电机耦合的转矩传递到第二行星齿轮机构；

第二外齿圈与第二行星架之间设置有第二齿圈离合器，用于控制第二外齿圈和第二行星架的分离与合闭；第二外齿圈上设有外齿圈制动器，用于锁止第二外齿圈；第二行星齿轮机构和外齿圈制动器、第二齿圈离合器共同构成了两档变速机构。第二行星齿轮机构通过齿轮组与差速器连接，再通过差速器将耦合的转矩传递给车轮；

前述现有动力耦合系统虽然能够通过不同的控制策略可实现多种工作模式，但结构复杂，增加了系统负载，控制复杂，发动机、第一电机、第二电机均连接于第一行星齿轮机构，驱动车轮时发动机、第一电机和第二电机的动力均需经过第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构输出动力，动力性和经济性不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有方案动力耦合系统动力性和经济性不足的问题，提供一种混合动力耦合系统及车辆。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种混合动力耦合系统，包括发动机、发电机、驱动电机、第一行星齿轮机构、第一制动器、第二离合器和第一中间轴，所述第一行星齿轮机构包括第一太阳轮轴、第一太阳轮、第一行星架、第一行星轮和第一齿圈；

所述发动机与所述第一太阳轮轴相连；

所述发电机与所述第一太阳轮轴或所述第一齿圈相连；

所述第一太阳轮固设于所述第一太阳轮轴上，所述第一齿圈与所述第一制动器相连，所述第一齿圈通过所述第二离合器与所述第一太阳轮轴相连，所述第一行星架减速连接所述第一中间轴；

所述驱动电机与所述第一中间轴相连；

所述第一中间轴输出动力至车轮。

本发明实施例提供了一种车辆，包括控制器和连接于所述控制器的电池；还包括前述混合动力耦合系统，所述发动机、所述发电机和所述驱动电机连接于所述控制器并受所述控制器控制。

本发明实施例提供的混合动力耦合系统及车辆，第二离合器结合时第一行星齿轮机构整体旋转，通过控制第一行星齿轮机构是否参与减速实现发动机的两挡减速，发动机具有两个挡位，当发电机与齿圈相连时，通过第一行星架至第一中间轴的减速实现发电机的一挡减速，当发电机与第一太阳轮轴相连时，通过控制第一行星齿轮机构是否参与减速实现发电机的两挡减速，显著地提高了整车的动力性能；通过切换第一制动器的工作状态(结合或断开)及第二离合器的工作状态(结合或断开)，能够控制发动机或发电机驱动车轮的挡位，驱动电机能够驱动车轮，能够实现多种驱动模式，获得更高的传动效率，提高车辆经济性；发动机和发电机共用减速组件(第一行星架至第一中间轴的减速连接结构，或者第一行星齿轮机构和第一行星架至第一中间轴的减速连接结构)，结构简单、紧凑，减少了零件数量，有利于减小系统负载，提高整车的动力性能，有利于减小体积，降低了减速组件的成本；

混合驱动模式、双电机纯电动模式、单电机纯电动模式及串联增程模式下，驱动电机均参与驱动，避免动力中断。

该混合动力耦合系统通过动力电池有效的补充车轮所需的驱动动力从而更合理地调配内燃机的动力，保持内燃机的工作状态不受或少受路况的影响。内燃机可始终工作在设定的最佳状态，以提高整车的燃油效率，适用于HEV车型和PHEV车型，平台化好。

附图说明

图1为本发明实施例提供的混合动力耦合系统的结构简图；

图2为图1所示混合动力耦合系统在第一发动机直驱模式下的动力传递路线图；

图3为图1所示混合动力耦合系统在第二发动机直驱模式下的动力传递路线图；

图4为图1所示混合动力耦合系统在第一混合驱动模式下的动力传递路线图；

图5为图1所示混合动力耦合系统在第二混合驱动模式下的动力传递路线图；

图6为图1所示混合动力耦合系统在第三混合驱动模式下的动力传递路线图；

图7为图1所示混合动力耦合系统在第四混合驱动模式下的动力传递路线图；

图8为图1所示混合动力耦合系统在第一双电机纯电动模式下的动力传递路线图；

图9为图1所示混合动力耦合系统在第二双电机纯电动模式下的动力传递路线图；

图10为图1所示混合动力耦合系统在第三双电机纯电动模式下的动力传递路线图；

图11为图1所示混合动力耦合系统在第四双电机纯电动模式下的动力传递路线图；

图12为图1所示混合动力耦合系统在第一单电机纯电动模式下的动力传递路线图；

图13为图1所示混合动力耦合系统在第二单电机纯电动模式的动力传递路线图；

图14为图1所示混合动力耦合系统在第一串联增程模式下的动力传递路线图；

图15为图1所示混合动力耦合系统在第二串联增程模式下的动力传递路线图；

说明书中的附图标记如下：

1、发动机；2、发电机；3、驱动电机；

4、第一行星齿轮机构；41、第一太阳轮轴；42、第一太阳轮；43、第一行星架；44、第一行星轮；45、第一齿圈；

5、第一离合器；6、第一制动器；7、第二离合器；

8、第二行星齿轮机构；81、第二太阳轮轴；82、第二太阳轮；83、第二行星架；84、第二行星轮；85、第二齿圈；

9、第二制动器；10、第三离合器；

11、第一中间轴；

12、第一减速齿轮副；121、第一齿轮；122、第二齿轮；

13、第二中间轴；

14、增速齿轮副；141、第三齿轮；142、第四齿轮；

15、第二减速齿轮副；151、第五齿轮；152、第六齿轮；

16、差速器；17、车轮。

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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提供的混合动力耦合系统，包括发动机1、发电机2、驱动电机3、第一行星齿轮机构4、第一制动器6、第二离合器7和第一中间轴11；第一行星齿轮机构4包括第一太阳轮轴41、第一太阳轮42、第一行星架43、第一行星轮44和第一齿圈45；

发动机1与第一太阳轮轴41相连；

发电机2与第一太阳轮轴41相连(如图1所示)，或者，发电机2与第一齿圈45相连(未图示)；

第一太阳轮42固设于第一太阳轮轴41上，第一齿圈45与第一制动器6相连，第一齿圈45通过第二离合器7与第一太阳轮轴41相连，第一行星架43减速连接第一中间轴11；

驱动电机3与第一中间轴11相连；

第一中间轴11输出动力至车轮17。

使用时，结合第一制动器6，使第一齿圈45固定，分离第二离合器7，发动机1的动力由第一太阳轮42输入，第一行星架43输出，此时第一行星齿轮机构4的速比为K1+1，其中K1为第一行星齿轮机构4的特征参数；或者分离第一制动器6，结合第二离合器7，使得第一齿圈45和第一太阳轮42锁死为一体，整个第一行星齿轮机构4的速比为1，第一行星齿轮机构4整体旋转输出动力；发动机1的动力通过前述两种路径中的任一路径传递到第一中间轴11，再经第一中间轴11输出动力至车轮17，从而实现发动机1直接驱动车轮17；

当发电机2与第一太阳轮轴41相连时，结合第一制动器6，使第一齿圈45固定，分离第二离合器7，发电机2的动力由第一太阳轮42输入，第一行星架43输出，此时第一行星齿轮机构4的速比为K1+1，其中K1为第一行星齿轮机构4的特征参数；或者分离第一制动器6，结合第二离合器7，使得第一齿圈45和第一太阳轮42锁死为一体，整个第一行星齿轮机构4的速比为1，第一行星齿轮机构4整体旋转输出动力；发电机2的动力通过前述两种路径中的任一路径传递到第一中间轴11，再经第一中间轴11输出动力至车轮17，从而实现发电机2驱动车轮17；同理，当发电机2与第一齿圈45相连时，分离第一制动器6，结合第二离合器7时，能实现发电机2驱动车轮17，较前述发电机2与第一太阳轮轴41相连的方案少一个驱动挡位。

驱动电机3的动力能够经中间轴输出至车轮17，从而实现驱动电机3直接驱动车轮17；

发动机1的动力能够传递至第一太阳轮轴41，第一太阳轮轴41的动力能够传递至发电机2，从而驱动发电机2发电；

当发动机1或发电机2，及驱动电机3共同参与驱动时，第一中间轴起到耦合动力的作用，并将耦合后的动力传递到车轮17；

当发动机1和发电机2共同参与驱动时，第一太阳轮轴41起到耦合动力的作用，并将耦合后的动力传递到车轮17。

本发明实施例提供的混合动力耦合系统，第二离合器7结合时第一行星齿轮机构4整体旋转，通过控制第一行星齿轮机构4是否参与减速实现发动机1的两挡减速，发动机1具有两个挡位，当发电机2与齿圈相连时，通过第一行星架43至第一中间轴11的减速实现发电机2的一挡减速，当发电机2与第一太阳轮轴41相连时，通过控制第一行星齿轮机构4是否参与减速实现发电机2的两挡减速，显著地提高了整车的动力性能；通过切换第一制动器6的工作状态(结合或断开)及第二离合器7的工作状态(结合或断开)，能够控制发动机1或发电机2驱动车轮17的挡位，驱动电机3能够驱动车轮17，能够实现多种驱动模式，获得更高的传动效率，提高车辆经济性；发动机1和发电机2共用减速组件(第一行星架43至第一中间轴的减速连接结构，或者第一行星齿轮机构4和第一行星架43至第一中间轴的减速连接结构)，结构简单、紧凑，减少了零件数量，有利于减小系统负载，提高整车的动力性能，有利于减小体积，降低了减速组件的成本；

混合驱动模式、双电机纯电动模式、单电机纯电动模式及串联增程模式下，驱动电机3均参与驱动，避免动力中断。

该混合动力耦合系统通过动力电池有效的补充车轮17所需的驱动动力从而更合理地调配内燃机的动力，保持内燃机的工作状态不受或少受路况的影响。内燃机可始终工作在设定的最佳状态，以提高整车的燃油效率，适用于HEV车型和PHEV车型，平台化好。

其中，发电机2为电动/发电机(M/G)，可用于发电和驱动。

具体地，发电机2还作为启动电机使用，用于启动发动机1。若发电机2不驱动、不发电，且发动机1驱动时，发电机2启动发动机1后停止工作；若发电机2驱动或发电，且发动机1驱动时，发电机2启动发动机1后保持工作状态。

优选地，第一行星架43可转动地套设于第一太阳轮轴41上，有利于增加结构稳定性和传动平稳性。

在一实施例中，如图1所示，还包括第二行星齿轮机构8、第二制动器9和第三离合器10，第二行星齿轮机构8包括第二太阳轮轴81、第二太阳轮82、第二行星架83、第二行星轮84和第二齿圈85；

第二太阳轮82固设于第二太阳轮轴81上，第二行星架83连接于第一中间轴11上，第二齿圈85与第二制动器9相连，第二齿圈85通过第三离合器10与第二太阳轮轴81相连；

驱动电机3与第二太阳轮轴81相连。

结合第二制动器9，使第二齿圈85固定，分离第三离合器10，发电机2的动力由第二太阳轮82输入，第二行星架83输出动力至第一中间轴11，此时第二行星齿轮机构8的速比为K2+1，其中K2为第二行星齿轮机构8的特征参数；或者分离第二制动器9，结合第三离合器10，使得第二齿圈85和第二太阳轮82锁死为一体，整个第二行星齿轮机构8的速比为1，第二行星齿轮机构8整体旋转输出动力至第一中间轴11；发电机2的动力通过前述两种路径中的任一路径传递到第一中间轴11，再通过第二中间轴13输出动力至车轮17，从而实现驱动电机3驱动车轮17。发电机2与发动机1同轴，并通过第一行星齿轮机构4连接，驱动电机3与第一中间轴11同轴，并通过第二行星齿轮机构8连接，结构简单，能够实现更多的工种模式，更好地提高车辆的经济性。

在一实施例中，如图1所示，混合动力耦合系统还包括第一离合器5，发动机1的输出轴通过第一离合器5与第一太阳轮轴41相连。通过控制第一离合器5的通断，来实现发动机1是否参与驱动的控制；在需要发动机1驱动车轮17或驱动发电机2发电时，结合第一离合器5即可，不需发动机1工作时，断开第一离合器5以减少系统负载，保护发动机1。

在一实施例中，如图1所示，混合动力耦合系统还包括第一减速齿轮副12，第一行星架43通过第一减速齿轮副12减速连接第一中间轴11；

具体地，第一减速齿轮副12包括相互啮合的第一齿轮121与第二齿轮122，第一齿轮121与第一行星架43啮合，第二齿轮122固设于第一中间轴11上；结构简单、紧凑，有利于减小系统负载，保证了传动的平稳性；

优选地，还包括第二中间轴13，第一齿轮121设于第二中间轴13上，进一步增加传动平稳性。或者，

在另一实施例中，混合动力耦合系统还包括第二齿轮，第二齿轮122固设于第一中间轴13上并与第一行星架43啮合(可参考图1，在图1的基础上取消第一齿轮121和第二中间轴13，将第二齿轮122与第一行星架43啮合)，该方案相对于前一方案减少了第一齿轮121和第二中间轴13，有利于减小系统负载。

在一实施例中，如图1所示，当发电机2与第一太阳轮轴41相连时，第一太阳轮轴41通过增速齿轮副14与发电机2相连；从第一太阳轮轴41到发电机2，经过一级齿轮副(增速齿轮副14)升速降扭，可有效减小发电机2体积，当发电机2参与驱动时，从发电机2到第一太阳轮轴41，经过增速齿轮副14实现降速升扭。同理，当发电机2与第一齿圈45相连时，第一齿圈45也可通过增速齿轮副14与发电机2相连。

在一实施例中，如图1所示，增速齿轮副14包括第三齿轮141和第四齿轮142，第三齿轮141固设于第一太阳轮轴41上，第四齿轮142固设于发电机2的转轴上；结构简单、紧凑，有利于减小系统负载，保证了传动的平稳性。

在一实施例中，如图1所示，发动机1连接于第一太阳轮轴41的一端，第一行星架43可转动地套设于第一太阳轮轴41上，发电机2连接于第一太阳轮轴41的另一端；驱动电机3连接于第一中间轴11的一端，第一中间轴11的另一端作为动力输出端。结构简单、紧凑，保证了传动的平稳性。

具体地，驱动电机3通过第二行星齿轮机构8连接于第一中间轴11的一端，即第二行星架83连接于第一中间轴11的一端。

此外，如图1所示，混合动力耦合系统还包括差速器16，第一中间轴11连接于差速器16，差速器16驱动车轮17。

优选地，如图1所示，混合动力耦合系统还包括第二减速齿轮副15，第一中间轴11通过第二减速齿轮副15减速连接于差速器16。发动机1、发电机2提供的动力经过多级减速[第一行星架43、(第一齿轮121、)第二齿轮122和第二减速齿轮副15，或者第一行星齿轮机构4、(第一齿轮121、)第二齿轮122和第二减速齿轮副15]后再向差速器16传递动力，驱动电机3提供的动力经过一级减速(第二减速齿轮副15)或两级减速(第二行星齿轮机构8和第二减速齿轮副15)后再向差速器16传递动力，实现更好的动力匹配。

更优选地，如图1所示，第二减速齿轮副15包括相互啮合的第五齿轮151与第六齿轮152；

第五齿轮151固设于第一中间轴11上(如固定于第一中间轴11的远离驱动电机3的一端)，第六齿轮152与差速器16相连，有利于简化结构，减小系统负载。

以下对涉及制动器(泛指第一制动器6、第二制动器9)和离合器(泛指第一离合器5、第二离合器7、第三离合器10)的控制的优选实施例进行说明：

实施例一

当发电机2与第一太阳轮轴41相连，且设有第二行星齿轮机构8和第一离合器5时,混合动力耦合系统具有发动机直驱模式(具有两挡：第一发动机直驱模式、第二发动机直驱模式)、混合驱动模式(具有四种：第一混合驱动模式、第二混合驱动模式、第三混合驱动模式、第四混合驱动模式)、双电机纯电驱动模式(具有四挡：第一双电机纯电动模式、第二双电机纯电动模式、第三双电机纯电动模式、第四双电机纯电动模式)、单电机纯电动模式(具有两挡：第一单电机纯电动模式、第二单电机纯电动模式)、及串联增程模式(具有两挡：第一串联增程模式及第二串联增程模式)等五种工作模式；

其中，前述五种工作模式以表1进行体现。

表1

以下各模式，结合图2至图15说明混合动力耦合系统的动力传递路线；

(1)第一发动机直驱模式

结合第一离合器5，结合第一制动器6，分离第二离合器7，分离第二制动器9，分离第三离合器10，发动机1驱动，发电机2和驱动电机3不工作，以建立第一发动机直驱模式；

具体地，如图2所示，该驱动模式下的动力传递路线为：发动机1－〉第一离合器5－〉第一太阳轮轴41－〉第一行星轮44－〉第一行星架43－〉第一减速齿轮副12－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当车速要求中低速时，混合动力耦合系统可进入第一发动机直驱模式。

(2)第二发动机直驱模式

结合第一离合器5，分离第一制动器6，结合第二离合器7，分离第二制动器9，分离第三离合器10，发动机1驱动，发电机2和驱动电机3不工作，以建立第二发动机直驱模式；

具体地，如图3所示，该驱动模式下的动力传递路线为：发动机1－〉第一离合器5－〉第一行星齿轮机构4－〉第一减速齿轮副12－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当车速要求中高速时，混合动力耦合系统可进入第二发动机直驱模式。

(3)第一混合驱动模式

结合第一离合器5，结合第一制动器6，分离第二离合器7，结合第二制动器9，分离第三离合器10，发动机1驱动，发电机2驱动或在发动机1的驱动下发电，驱动电机3驱动，以建立第一混合驱动模式；

具体地，如图4所示，该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第一离合器5－〉第一太阳轮轴41－〉第一行星轮44－〉第一行星架43－〉第一减速齿轮副12－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17，

动力传递路线2为：发电机2－〉增速齿轮副14－〉第一太阳轮轴41－〉第一行星轮44－〉第一行星架43－〉第一减速齿轮副12－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17，

动力传递路线3为：发动机1－〉第一离合器5－〉第一太阳轮轴41－〉增速齿轮副14－〉发电机2，

动力传递路线4为：驱动电机3－〉第二太阳轮轴81－〉第二行星轮84－〉第二行星架83－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当车速要求为中高速时，混合动力耦合系统可进入第一混合驱动模式，发动机1、驱动电机3共同驱动车轮17。同时，当动力电池电量充足时，可利用发电机2驱动车轮17，当动力电池电量不足时，可利用发动机1驱动发电机2向动力电池发电。

(4)第二混合驱动模式

结合第一离合器5，结合第一制动器6，分离第二离合器7，分离第二制动器9，结合第三离合器10，发动机1驱动，发电机2驱动或在发动机1的驱动下发电，驱动电机3驱动，以建立第二混合驱动模式；

具体地，如图5所示，该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第一离合器5－〉第一太阳轮轴41－〉第一行星轮44－〉第一行星架43－〉第一减速齿轮副12－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17，

动力传递路线2为：发电机2－〉增速齿轮副14－〉第一太阳轮轴41－〉第一行星轮44－〉第一行星架43－〉第一减速齿轮副12－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17，

动力传递路线3为：发动机1－〉第一离合器5－〉第一太阳轮轴41－〉增速齿轮副14－〉发电机2，

动力传递路线4为：驱动电机3－〉第二行星齿轮机构8－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当车速要求为中低速时，混合动力耦合系统可进入第二混合驱动模式，发动机1、驱动电机3共同驱动车轮17。同时，当动力电池电量充足时，可利用发电机2驱动车轮17，当动力电池电量不足时，可利用发动机1驱动发电机2向动力电池发电。

(5)第三混合驱动模式

结合第一离合器5，分离第一制动器6，结合第二离合器7，结合第二制动器9，分离第三离合器10，发动机1驱动，发电机2驱动或在发动机1的驱动下发电，驱动电机3驱动，以建立第三混合驱动模式；

具体地，如图6所示，该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第一离合器5－〉第一行星齿轮机构4－〉第一减速齿轮副12－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17，

动力传递路线2为：发电机2－〉增速齿轮副14－〉第一行星齿轮机构4－〉第一减速齿轮副12－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17，

动力传递路线3为：发动机1－〉第一离合器5－〉第一太阳轮轴41－〉增速齿轮副14－〉发电机2，

动力传递路线4为：驱动电机3－〉第二太阳轮轴81－〉第二行星轮84－〉第二行星架83－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当车速要求为中高速时，混合动力耦合系统可进入第三混合驱动模式，发动机1、驱动电机3共同驱动车轮17。同时，当动力电池电量充足时，可利用发电机2驱动车轮17，当动力电池电量不足时，可利用发动机1驱动发电机2向动力电池发电。

(6)第四混合驱动模式

结合第一离合器5，分离第一制动器6，结合第二离合器7，分离第二制动器9，结合第三离合器10，发动机1驱动，发电机2驱动或在发动机1的驱动下发电，驱动电机3驱动，以建立第四混合驱动模式；

具体地，如图7所示，该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第一离合器5－〉第一行星齿轮机构4－〉第一减速齿轮副12－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17，

动力传递路线2为：发电机2－〉增速齿轮副14－〉第一行星齿轮机构4－〉第一减速齿轮副12－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17，

动力传递路线3为：发动机1－〉第一离合器5－〉第一太阳轮轴41－〉增速齿轮副14－〉发电机2，

动力传递路线4为：驱动电机3－〉第二行星齿轮机构8－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当车速要求为中低速时，混合动力耦合系统可进入第四混合驱动模式，发动机1、驱动电机3共同驱动车轮17。同时，当动力电池电量充足时，可利用发电机2驱动车轮17，当动力电池电量不足时，可利用发动机1驱动发电机2向动力电池发电。

(7)第一双电机纯电驱动模式

分离第一离合器5，结合第一制动器6，分离第二离合器7，结合第二制动器9，分离第三离合器10，发动机1不工作，发电机2和驱动电机3驱动共同驱动，以建立第一双电机纯电动模式；

具体地，如图8所示，该驱动模式下的动力传递路线1为：动力传递路线2为：发电机2－〉增速齿轮副14－〉第一太阳轮轴41－〉第一行星轮44－〉第一行星架43－〉第一减速齿轮副12－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17，

动力传递路线2为：驱动电机3－〉第二太阳轮轴81－〉第二行星轮84－〉第二行星架83－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当动力电池电量充足时，混合动力耦合系统可进入第一双电机纯电驱动模式，适于中高车速。

(8)第二双电机纯电驱动模式

分离第一离合器5，结合第一制动器6，分离第二离合器7，分离第二制动器9，结合第三离合器10，发动机1不工作，发电机2和驱动电机3驱动共同驱动，以建立第二双电机纯电动模式；

具体地，如图9所示，该驱动模式下的动力传递路线1为：动力传递路线2为：发电机2－〉增速齿轮副14－〉第一太阳轮轴41－〉第一行星轮44－〉第一行星架43－〉第一减速齿轮副12－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17，

动力传递路线2为：驱动电机3－〉第二行星齿轮机构8－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当动力电池电量充足时，混合动力耦合系统可进入第二双电机纯电驱动模式，适于中低速。

(9)第三双电机纯电驱动模式

分离第一离合器5，分离第一制动器6，结合第二离合器7，结合第二制动器9，分离第三离合器10，发动机1不工作，发电机2和驱动电机3驱动共同驱动，以建立第三双电机纯电动模式；

具体地，如图10所示，该驱动模式下的动力传递路线1为：动力传递路线2为：发电机2－〉增速齿轮副14－〉第一行星齿轮机构4－〉第一减速齿轮副12－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17，

动力传递路线2为：驱动电机3－〉第二太阳轮轴81－〉第二行星轮84－〉第二行星架83－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当动力电池电量充足时，混合动力耦合系统可进入第三双电机纯电驱动模式，适于中高车速。

(10)第四双电机纯电驱动模式

分离第一离合器5，分离第一制动器6，结合第二离合器7，分离第二制动器9，结合第三离合器10，发动机1不工作，发电机2和驱动电机3驱动共同驱动，以建立第四双电机纯电动模式；

具体地，如图11所示，该驱动模式下的动力传递路线1为：动力传递路线2为：发电机2－〉增速齿轮副14－〉第一行星齿轮机构4－〉第一减速齿轮副12－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17，

动力传递路线2为：驱动电机3－〉第二行星齿轮机构8－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当动力电池电量充足时，混合动力耦合系统可进入第四双电机纯电驱动模式，适于中低车速。

(11)第一单电机纯电动模式

分离第一离合器5，分离第一制动器6，分离第二离合器7，结合第二制动器9，分离第三离合器10，发动机1和发电机2不工作，驱动电机3驱动，以建立第一单电机纯电动模式；

具体地，如图12所示，该驱动模式下的动力传递路线为：驱动电机3－〉第二太阳轮轴81－〉第二行星轮84－〉第二行星架83－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当动力电池电量充足时，混合动力耦合系统可进入第一单电机纯电动模式，适于中高车速。

(12)第二单电机纯电动模式

分离第一离合器5，分离第一制动器6，分离第二离合器7，分离第二制动器9，结合第三离合器10，发动机1和发电机2不工作，驱动电机3驱动，以建立第二单电机纯电动模式；

具体地，如图13所示，该驱动模式下的动力传递路线为：驱动电机3－〉第二行星齿轮机构8－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当动力电池电量充足时，混合动力耦合系统可进入第二单电机纯电动模式，适于中低车速。

(13)第一串联增程模式

结合第一离合器5，分离第一制动器6，分离第二离合器7，结合第二制动器9，分离第三离合器10，发动机1驱动发电机2发电，驱动电机3驱动，以建立第一串联增程模式；

具体地，如图14所示，该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第一离合器5－〉第一太阳轮轴41－〉增速齿轮副14－〉发电机2，

动力传递路线2为：驱动电机3－〉第二太阳轮轴81－〉第二行星轮84－〉第二行星架83－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当动力电池电量不足时，混合动力耦合系统可进入第一串联增程模式，适于中高车速。

(14)第二串联增程模式

结合第一离合器5，分离第一制动器6，分离第二离合器7，分离第二制动器9，结合第三离合器10，发动机1驱动发电机2发电，驱动电机3驱动，以建立第二串联增程模式；

具体地，如图15所示，该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第一离合器5－〉第一太阳轮轴41－〉增速齿轮副14－〉发电机2，

动力传递路线2为：驱动电机3－〉第二行星齿轮机构8－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当动力电池电量不足时，混合动力耦合系统可进入第二串联增程模式，适于中低车速。

(15)驻车发电模式

分离第一离合器5，分离第一制动器6，分离第二离合器7，分离第二制动器9，结合第三离合器10，发动机1和发电机2不工作，驱动电机3产生制动力矩并在其绕组中产生感应电流向动力电池电量充电，以建立驻车发电模式；

当车辆制动时，混合动力耦合系统可进入驻车发电模式，驱动电机3产生制动力矩制动车轮17，同时驱动电机3的绕组中将产生感应电流向动力电池充电，实现制动能量的回收。

此外，若取消第一离合器5的设置，则取消对第一离合器5的控制即可，各工作模式的动力路线相应的不必经过第一离合器5，为免赘述，此处不再对该方案各工作模式中制动器和离合器的控制以及动力路线进行一一列举。

若取消第二行星齿轮机构8的设置，则取消对第二制动器9和第三离合器10的控制即可，各工作模式的动力路线相应的不必经过第二行星齿轮机构8、第二制动器9和第三离合器10，且混合动力耦合系统的工作模式相应减少以下挡位：第二混合驱动模式、第四混合驱动模式、第二双电机纯电动模式、第四双电机纯电动模式、第二单电机纯电动模式及第二串联增程模式，为免赘述，此处不再对该方案各工作模式中制动器和离合器的控制以及动力路线进行一一列举；

若取消第一齿轮121和第二中间轴13，将第二齿轮122与第一行星架43啮合，则上述经过第一减速齿轮副12的路径改变成经过第二齿轮122，为免赘述，此处不再对该方案各工作模式中的动力路线进行一一列举。

实施例二

当发电机2与第一齿圈45相连，且设有第二行星齿轮机构8和第一离合器5时,混合动力耦合系统具有发动机直驱模式(具有两挡：第一发动机直驱模式、第二发动机直驱模式)、混合驱动模式(具有两挡：第三混合驱动模式、第四混合驱动模式)、双电机纯电驱动模式(具有两挡：第三双电机纯电动模式、第四双电机纯电动模式)、单电机纯电动模式(具有两挡：第一单电机纯电动模式、第二单电机纯电动模式)、及串联增程模式(具有两挡：第一串联增程模式及第二串联增程模式)等五种工作模式；

其中，前述五种工作模式以表2进行体现。

表2

该实施例的附图可以参考图1、图2-3、6-7、10-11、12-15，将这些附图中的发电机2改为与第一齿圈45相连即可；

(1)第一发动机直驱模式

结合第一离合器5，结合第一制动器6，分离第二离合器7，分离第二制动器9，分离第三离合器10，发动机1驱动，发电机2和驱动电机3不工作，以建立第一发动机直驱模式；

具体地，类似于图2，该驱动模式下的动力传递路线为：发动机1－〉第一离合器5－〉第一太阳轮轴41－〉第一行星轮44－〉第一行星架43－〉第一减速齿轮副12－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当车速要求中低速时，混合动力耦合系统可进入第一发动机直驱模式。

(2)第二发动机直驱模式

结合第一离合器5，分离第一制动器6，结合第二离合器7，分离第二制动器9，分离第三离合器10，发动机1驱动，发电机2和驱动电机3不工作，以建立第二发动机直驱模式；

具体地，类似于图3，该驱动模式下的动力传递路线为：发动机1－〉第一离合器5－〉第一行星齿轮机构4－〉第一减速齿轮副12－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当车速要求中高速时，混合动力耦合系统可进入第二发动机直驱模式。

(3)第三混合驱动模式

结合第一离合器5，分离第一制动器6，结合第二离合器7，结合第二制动器9，分离第三离合器10，发动机1驱动，发电机2驱动或在发动机1的驱动下发电，驱动电机3驱动，以建立第三混合驱动模式；

具体地，类似于图6，该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第一离合器5－〉第一行星齿轮机构4－〉第一减速齿轮副12－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17，

动力传递路线2为：发电机2－〉增速齿轮副14－〉第一行星齿轮机构4－〉第一减速齿轮副12－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17，

动力传递路线3为：发动机1－〉第一离合器5－〉第一行星齿轮机构4－〉增速齿轮副14－〉发电机2，

动力传递路线4为：驱动电机3－〉第二太阳轮轴81－〉第二行星轮84－〉第二行星架83－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当车速要求为中高速时，混合动力耦合系统可进入第三混合驱动模式，发动机1、驱动电机3共同驱动车轮17。同时，当动力电池电量充足时，可利用发电机2驱动车轮17，当动力电池电量不足时，可利用发动机1驱动发电机2向动力电池发电。

(4)第四混合驱动模式

结合第一离合器5，分离第一制动器6，结合第二离合器7，分离第二制动器9，结合第三离合器10，发动机1驱动，发电机2驱动或在发动机1的驱动下发电，驱动电机3驱动，以建立第四混合驱动模式；

具体地，类似于图7，该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第一离合器5－〉第一行星齿轮机构4－〉第一减速齿轮副12－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17，

动力传递路线2为：发电机2－〉增速齿轮副14－〉第一行星齿轮机构4－〉第一减速齿轮副12－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17，

动力传递路线3为：发动机1－〉第一离合器5－〉第一行星齿轮机构4－〉增速齿轮副14－〉发电机2，

动力传递路线4为：驱动电机3－〉第二行星齿轮机构8－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当车速要求为中低速时，混合动力耦合系统可进入第四混合驱动模式，发动机1、驱动电机3共同驱动车轮17。同时，当动力电池电量充足时，可利用发电机2驱动车轮17，当动力电池电量不足时，可利用发动机1驱动发电机2向动力电池发电。

(5)第三双电机纯电驱动模式

分离第一离合器5，分离第一制动器6，结合第二离合器7，结合第二制动器9，分离第三离合器10，发动机1不工作，发电机2和驱动电机3驱动共同驱动，以建立第三双电机纯电动模式；

具体地，类似于图10，该驱动模式下的动力传递路线1为：动力传递路线2为：发电机2－〉增速齿轮副14－〉第一行星齿轮机构4－〉第一减速齿轮副12－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17，

动力传递路线2为：驱动电机3－〉第二太阳轮轴81－〉第二行星轮84－〉第二行星架83－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当动力电池电量充足时，混合动力耦合系统可进入第三双电机纯电驱动模式，适于中高车速。

(6)第四双电机纯电驱动模式

分离第一离合器5，分离第一制动器6，结合第二离合器7，分离第二制动器9，结合第三离合器10，发动机1不工作，发电机2和驱动电机3驱动共同驱动，以建立第四双电机纯电动模式；

具体地，类似于图11，该驱动模式下的动力传递路线1为：动力传递路线2为：发电机2－〉增速齿轮副14－〉第一行星齿轮机构4－〉第一减速齿轮副12－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17，

动力传递路线2为：驱动电机3－〉第二行星齿轮机构8－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当动力电池电量充足时，混合动力耦合系统可进入第四双电机纯电驱动模式，适于中低车速。

(7)第一单电机纯电动模式

分离第一离合器5，分离第一制动器6，分离第二离合器7，结合第二制动器9，分离第三离合器10，发动机1和发电机2不工作，驱动电机3驱动，以建立第一单电机纯电动模式；

具体地，类似于图12，该驱动模式下的动力传递路线为：驱动电机3－〉第二太阳轮轴81－〉第二行星轮84－〉第二行星架83－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当动力电池电量充足时，混合动力耦合系统可进入第一单电机纯电动模式，适于中高车速。

(8)第二单电机纯电动模式

分离第一离合器5，分离第一制动器6，分离第二离合器7，分离第二制动器9，结合第三离合器10，发动机1和发电机2不工作，驱动电机3驱动，以建立第二单电机纯电动模式；

具体地，类似于图13，该驱动模式下的动力传递路线为：驱动电机3－〉第二行星齿轮机构8－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当动力电池电量充足时，混合动力耦合系统可进入第二单电机纯电动模式，适于中低车速。

(9)第一串联增程模式

结合第一离合器5，分离第一制动器6，分离第二离合器7，结合第二制动器9，分离第三离合器10，发动机1驱动发电机2发电，驱动电机3驱动，以建立第一串联增程模式；

具体地，类似于图14，该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第一离合器5－〉第一行星齿轮机构4－〉增速齿轮副14－〉发电机2，

动力传递路线2为：驱动电机3－〉第二太阳轮轴81－〉第二行星轮84－〉第二行星架83－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当动力电池电量不足时，混合动力耦合系统可进入第一串联增程模式，适于中高车速。

(10)第二串联增程模式

结合第一离合器5，分离第一制动器6，分离第二离合器7，分离第二制动器9，结合第三离合器10，发动机1驱动发电机2发电，驱动电机3驱动，以建立第二串联增程模式；

具体地，类似于图15，该驱动模式下的动力传递路线1为：发动机1－〉第一离合器5－〉第一行星齿轮机构4－〉增速齿轮副14－〉发电机2，

动力传递路线2为：驱动电机3－〉第二行星齿轮机构8－〉第一中间轴11－〉差速器16－〉车轮17。

当动力电池电量不足时，混合动力耦合系统可进入第二串联增程模式，适于中低车速。

(11)驻车发电模式

分离第一离合器5，分离第一制动器6，分离第二离合器7，分离第二制动器9，结合第三离合器10，发动机1和发电机2不工作，驱动电机3产生制动力矩并在其绕组中产生感应电流向动力电池电量充电，以建立驻车发电模式；

当车辆制动时，混合动力耦合系统可进入驻车发电模式，驱动电机3产生制动力矩制动车轮17，同时驱动电机3的绕组中将产生感应电流向动力电池充电，实现制动能量的回收。

此外，若取消第一离合器5的设置，则取消对第一离合器5的控制即可，各工作模式的动力路线相应的不必经过第一离合器5，为免赘述，此处不再对该方案各工作模式中制动器和离合器的控制以及动力路线进行一一列举。

若取消第二行星齿轮机构8的设置，则取消对第二制动器9和第三离合器10的控制即可，各工作模式的动力路线相应的不必经过第二行星齿轮机构8、第二制动器9和第三离合器10，且混合动力耦合系统的工作模式相应减少以下挡位：第四混合驱动模式、第四双电机纯电动模式、第二单电机纯电动模式及第二串联增程模式，为免赘述，此处不再对该方案各工作模式中制动器和离合器的控制以及动力路线进行一一列举；

若取消第一齿轮121和第二中间轴13，将第二齿轮122与第一行星架43啮合，则上述经过第一减速齿轮副12的路径改变成经过第二齿轮122，为免赘述，此处不再对该方案各工作模式中的动力路线进行一一列举。

本发明实施例还提供了车辆，包括控制器和连接于控制器的动力电池，还包括前述任一实施例述及的混合动力耦合系统，发动机1、发电机2和驱动电机3连接于控制器并受控制器控制。

采用前述混合动力耦合系统，发动机1能驱动发电机2为动力电池发电，动力电池能够为发电机2和驱动电机3提供驱动车轮17的动力，发动机1能够直接驱动车轮17，切换第一制动器6的工作状态及第二离合器7的工作状态，能够控制发动机1或发电机2驱动车轮17的挡位，从而实现多种驱动模式，获得更高的传动效率；发动机直驱模式，避免了机-电、电-机的能量转换，提高了传动效率；由于实现双电机纯电动模式，从而能进一步提高整车的动力性能，降低整车生产成本；发动机1和发电机2共用减速组件，结构简单、紧凑，减少了零件数量，有利于减小负载，从而能进一步提高整车的动力性能，降低整车生产成本；混合驱动模式、双电机纯电动模式、单电机纯电动模式及串联增程模式下，驱动电机3均参与驱动，避免动力中断；通过动力电池有效的补充车轮17所需的驱动动力从而更合理地调配内燃机的动力，保持内燃机的工作状态不受或少受路况的影响。内燃机可始终工作在设定的最佳状态，以提高整车的燃油效率，适用于HEV车型和PHEV车型，平台化好。

在一实施例中，可根据电池SOC值及车速需求自动切换混合动力耦合系统的五种驱动模式(发动机直驱模式、混合驱动模式、双电机纯电驱动模式、单电机纯电动模式及串联增程模式)，自动切换五种驱动模式的控制流程，包括如下步骤：

S1、控制器判断电池SOC值与第一阈值的大小关系，或者同时判断电池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；

S2、控制器根据步骤S1的判断结果，切换混合动力耦合系统的工作模式；

S3、在制动时，控制器控制驱动电机3产生制动力矩并且在其绕组中产生感应电流以向动力电池充电。

其中，第一阈值用于判断电池SOC值的高低，第二阈值用于判断车速的高低，本实施例不对第一阈值和第二阈值的取值范围做限定，通常可以根据具体的控制策略自由设定，不同的控制策略下，第一阈值和第二阈值的取值都不尽相同。在控制器中设定好第一阈值和第二阈值后，则控制器自动进行步骤S1的判断并根据步骤S1的判断结果在五种驱动模式间自动切换。

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 (10)

1.一种混合动力耦合系统，包括发动机、发电机、驱动电机、第一行星齿轮机构、第一制动器和第二离合器，所述第一行星齿轮机构包括第一太阳轮轴、第一太阳轮、第一行星架、第一行星轮和第一齿圈，其特征在于，还包括第一中间轴；

所述发动机与所述第一太阳轮轴相连；

所述发电机与所述第一太阳轮轴或所述第一齿圈相连；

所述第一太阳轮固设于所述第一太阳轮轴上，所述第一齿圈与所述第一制动器相连，所述第一齿圈通过所述第二离合器与所述第一太阳轮轴相连，所述第一行星架减速连接所述第一中间轴；

所述驱动电机与所述第一中间轴相连；

所述第一中间轴输出动力至车轮。

2.根据权利要求1所述的混合动力耦合系统，其特征在于，还包括第二行星齿轮机构、第二制动器和第三离合器，所述第二行星齿轮机构包括第二太阳轮轴、第二太阳轮、第二行星架、第二行星轮和第二齿圈；

所述第二太阳轮固设于所述第二太阳轮轴上，所述第二行星架连接于所述第一中间轴上，所述第二齿圈与所述第二制动器相连，所述第二齿圈通过所述第三离合器与所述第二太阳轮轴相连；

所述驱动电机与所述第二太阳轮轴相连。

3.根据权利要求1或2所述的混合动力耦合系统，其特征在于，还包括第一离合器，所述发动机的输出轴通过所述第一离合器与所述第一太阳轮轴相连。

4.根据权利要求1所述的混合动力耦合系统，其特征在于，还包括第二中间轴、第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮设于第二中间轴上并与所述第一行星架啮合，所述第二齿轮固设于所述第一中间轴上，所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合；或者

还包括第二齿轮，所述第二齿轮固设于所述第一中间轴上并与所述第一行星架啮合。

5.根据权利要求1所述的混合动力耦合系统，其特征在于，所述第一太阳轮轴通过增速齿轮副与所述发电机相连；

所述增速齿轮副包括第三齿轮和第四齿轮，所述第三齿轮固设于所述第一太阳轮轴上，所述第四齿轮固设于所述发电机的转轴上。

6.根据权利要求1所述的混合动力耦合系统，其特征在于，所述发动机连接于所述第一太阳轮轴的一端，所述第一行星架可转动地套设于所述第一太阳轮轴上，所述发电机连接于所述第一太阳轮轴的另一端；所述驱动电机连接于所述第一中间轴的一端，所述第一中间轴的另一端作为动力输出端。

7.根据权利要求1所述的混合动力耦合系统，其特征在于，当所述发电机与所述第一太阳轮轴相连时：

所述混合动力耦合系统具有第一发动机直驱模式、第二发动机直驱模式、第一混合驱动模式、第三混合驱动模式、第一双电机纯电动模式、第三双电机纯电动模式、第一单电机纯电动模式及第一串联增程模式；

结合所述第一制动器，分离所述第二离合器，所述发动机驱动，所述发电机和所述驱动电机不工作，以建立所述第一发动机直驱模式；

分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，所述发动机驱动，所述发电机和所述驱动电机不工作，以建立所述第二发动机直驱模式；

结合所述第一制动器，分离所述第二离合器，所述发动机驱动，所述发电机驱动或在所述发动机的驱动下发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第一混合驱动模式；

分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，所述发动机驱动，所述发电机驱动或在所述发动机的驱动下发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第三混合驱动模式；

结合所述第一制动器，分离所述第二离合器，所述发动机不工作，所述发电机和所述驱动电机驱动共同驱动，以建立所述第一双电机纯电动模式；

分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，所述发动机不工作，所述发电机和所述驱动电机驱动共同驱动，以建立所述第三双电机纯电动模式；

分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，所述发动机和所述发电机不工作，所述驱动电机驱动，以建立所述第一单电机纯电动模式；

分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，所述发动机驱动所述发电机发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第一串联增程模式；

当所述发电机与所述第一齿圈相连时：

所述混合动力耦合系统具有第一发动机直驱模式、第二发动机直驱模式、第三混合驱动模式、第三双电机纯电动模式、第一单电机纯电动模式及第一串联增程模式；

结合所述第一制动器，分离所述第二离合器，所述发动机驱动，所述发电机和所述驱动电机不工作，以建立所述第一发动机直驱模式；

分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，所述发动机驱动，所述发电机和所述驱动电机不工作，以建立所述第二发动机直驱模式；

分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，所述发动机驱动，所述发电机驱动或在所述发动机的驱动下发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第三混合驱动模式；

分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，所述发动机不工作，所述发电机和所述驱动电机驱动共同驱动，以建立所述第三双电机纯电动模式；

分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，所述发动机和所述发电机不工作，所述驱动电机驱动，以建立所述第一单电机纯电动模式；

分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，所述发动机驱动所述发电机发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第一串联增程模式。

8.根据权利要求2所述的混合动力耦合系统，其特征在于，当所述发电机与所述第一太阳轮轴相连时：

所述混合动力耦合系统具有第一发动机直驱模式、第二发动机直驱模式、第一混合驱动模式、第二混合驱动模式、第三混合驱动模式、第四混合驱动模式、第一双电机纯电动模式、第二双电机纯电动模式、第三双电机纯电动模式、第四双电机纯电动模式、第一单电机纯电动模式、第二单电机纯电动模式、第一串联增程模式及第二串联增程模式；

结合所述第一制动器，分离所述第二离合器，分离所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机和所述驱动电机不工作，以建立所述第一发动机直驱模式；

分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，分离所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机和所述驱动电机不工作，以建立所述第二发动机直驱模式；

结合所述第一制动器，分离所述第二离合器，结合所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机驱动或在所述发动机的驱动下发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第一混合驱动模式；

结合所述第一制动器，分离所述第二离合器，分离所述第二制动器，结合所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机驱动或在所述发动机的驱动下发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第二混合驱动模式；

分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，结合所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机驱动或在所述发动机的驱动下发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第三混合驱动模式；

分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，分离所述第二制动器，结合所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机驱动或在所述发动机的驱动下发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第四混合驱动模式；

结合所述第一制动器，分离所述第二离合器，结合所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机不工作，所述发电机和所述驱动电机驱动共同驱动，以建立所述第一双电机纯电动模式；

结合所述第一制动器，分离所述第二离合器，分离所述第二制动器，结合所述第三离合器，所述发动机不工作，所述发电机和所述驱动电机驱动共同驱动，以建立所述第二双电机纯电动模式；

分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，结合所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机不工作，所述发电机和所述驱动电机驱动共同驱动，以建立所述第三双电机纯电动模式；

分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，分离所述第二制动器，结合所述第三离合器，所述发动机不工作，所述发电机和所述驱动电机驱动共同驱动，以建立所述第四双电机纯电动模式；

分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，结合所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机和所述发电机不工作，所述驱动电机驱动，以建立所述第一单电机纯电动模式；

分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，分离所述第二制动器，结合所述第三离合器，所述发动机和所述发电机不工作，所述驱动电机驱动，以建立所述第二单电机纯电动模式；

分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，结合所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机驱动所述发电机发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第一串联增程模式；

分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，分离所述第二制动器，结合所述第三离合器，所述发动机驱动所述发电机发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第二串联增程模式；

当所述发电机与所述第一齿圈相连时：

所述混合动力耦合系统具有第一发动机直驱模式、第二发动机直驱模式、第三混合驱动模式、第四混合驱动模式、第三双电机纯电动模式、第四双电机纯电动模式、第一单电机纯电动模式、第二单电机纯电动模式、第一串联增程模式及第二串联增程模式；

结合所述第一制动器，分离所述第二离合器，分离所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机和所述驱动电机不工作，以建立所述第一发动机直驱模式；

分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，分离所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机和所述驱动电机不工作，以建立所述第二发动机直驱模式；

分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，结合所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机驱动或在所述发动机的驱动下发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第三混合驱动模式；

分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，分离所述第二制动器，结合所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机驱动或在所述发动机的驱动下发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第四混合驱动模式；

分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，结合所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机不工作，所述发电机和所述驱动电机驱动共同驱动，以建立所述第三双电机纯电动模式；

分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，分离所述第二制动器，结合所述第三离合器，所述发动机不工作，所述发电机和所述驱动电机驱动共同驱动，以建立所述第四双电机纯电动模式；

分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，结合所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机和所述发电机不工作，所述驱动电机驱动，以建立所述第一单电机纯电动模式；

分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，分离所述第二制动器，结合所述第三离合器，所述发动机和所述发电机不工作，所述驱动电机驱动，以建立所述第二单电机纯电动模式；

分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，结合所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机驱动所述发电机发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第一串联增程模式；

分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，分离所述第二制动器，结合所述第三离合器，所述发动机驱动所述发电机发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第二串联增程模式。

9.根据权利要求3所述的混合动力耦合系统，其特征在于，当所述发电机与所述第一太阳轮轴相连，且未设所述第二行星齿轮机构时：

所述混合动力耦合系统具有第一发动机直驱模式、第二发动机直驱模式、第一混合驱动模式、第三混合驱动模式、第一双电机纯电动模式、第三双电机纯电动模式、第一单电机纯电动模式及第一串联增程模式；

结合所述第一离合器，结合所述第一制动器，分离所述第二离合器，所述发动机驱动，所述发电机和所述驱动电机不工作，以建立所述第一发动机直驱模式；

结合所述第一离合器，分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，所述发动机驱动，所述发电机和所述驱动电机不工作，以建立所述第二发动机直驱模式；

结合所述第一离合器，结合所述第一制动器，分离所述第二离合器，所述发动机驱动，所述发电机驱动或在所述发动机的驱动下发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第一混合驱动模式；

结合所述第一离合器，分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，所述发动机驱动，所述发电机驱动或在所述发动机的驱动下发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第三混合驱动模式；

分离所述第一离合器，结合所述第一制动器，分离所述第二离合器，所述发动机不工作，所述发电机和所述驱动电机驱动共同驱动，以建立所述第一双电机纯电动模式；

分离所述第一离合器，分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，所述发动机不工作，所述发电机和所述驱动电机驱动共同驱动，以建立所述第三双电机纯电动模式；

分离所述第一离合器，分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，所述发动机和所述发电机不工作，所述驱动电机驱动，以建立所述第一单电机纯电动模式；

结合所述第一离合器，分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，所述发动机驱动所述发电机发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第一串联增程模式；

当所述发电机与所述第一太阳轮轴相连，且设有所述第二行星齿轮机构时：

所述混合动力耦合系统具有第一发动机直驱模式、第二发动机直驱模式、第一混合驱动模式、第二混合驱动模式、第三混合驱动模式、第四混合驱动模式、第一双电机纯电动模式、第二双电机纯电动模式、第三双电机纯电动模式、第四双电机纯电动模式、第一单电机纯电动模式、第二单电机纯电动模式、第一串联增程模式及第二串联增程模式；

结合所述第一离合器，结合所述第一制动器，分离所述第二离合器，分离所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机和所述驱动电机不工作，以建立所述第一发动机直驱模式；

结合所述第一离合器，分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，分离所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机和所述驱动电机不工作，以建立所述第二发动机直驱模式；

结合所述第一离合器，结合所述第一制动器，分离所述第二离合器，结合所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机驱动或在所述发动机的驱动下发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第一混合驱动模式；

结合所述第一离合器，结合所述第一制动器，分离所述第二离合器，分离所述第二制动器，结合所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机驱动或在所述发动机的驱动下发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第二混合驱动模式；

结合所述第一离合器，分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，结合所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机驱动或在所述发动机的驱动下发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第三混合驱动模式；

结合所述第一离合器，分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，分离所述第二制动器，结合所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机驱动或在所述发动机的驱动下发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第四混合驱动模式；

分离所述第一离合器，结合所述第一制动器，分离所述第二离合器，结合所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机不工作，所述发电机和所述驱动电机驱动共同驱动，以建立所述第一双电机纯电动模式；

分离所述第一离合器，结合所述第一制动器，分离所述第二离合器，分离所述第二制动器，结合所述第三离合器，所述发动机不工作，所述发电机和所述驱动电机驱动共同驱动，以建立所述第二双电机纯电动模式；

分离所述第一离合器，分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，结合所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机不工作，所述发电机和所述驱动电机驱动共同驱动，以建立所述第三双电机纯电动模式；

分离所述第一离合器，分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，分离所述第二制动器，结合所述第三离合器，所述发动机不工作，所述发电机和所述驱动电机驱动共同驱动，以建立所述第四双电机纯电动模式；

分离所述第一离合器，分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，结合所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机和所述发电机不工作，所述驱动电机驱动，以建立所述第一单电机纯电动模式；

分离所述第一离合器，分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，分离所述第二制动器，结合所述第三离合器，所述发动机和所述发电机不工作，所述驱动电机驱动，以建立所述第二单电机纯电动模式；

结合所述第一离合器，分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，结合所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机驱动所述发电机发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第一串联增程模式；

结合所述第一离合器，分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，分离所述第二制动器，结合所述第三离合器，所述发动机驱动所述发电机发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第二串联增程模式；

当所述发电机与所述第一齿圈相连，且未设所述第二行星齿轮机构时：

所述混合动力耦合系统具有第一发动机直驱模式、第二发动机直驱模式、第三混合驱动模式、第三双电机纯电动模式、第一单电机纯电动模式及第一串联增程模式；

结合所述第一离合器，结合所述第一制动器，分离所述第二离合器，所述发动机驱动，所述发电机和所述驱动电机不工作，以建立所述第一发动机直驱模式；

结合所述第一离合器，分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，所述发动机驱动，所述发电机和所述驱动电机不工作，以建立所述第二发动机直驱模式；

结合所述第一离合器，分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，所述发动机驱动，所述发电机驱动或在所述发动机的驱动下发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第三混合驱动模式；

分离所述第一离合器，分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，所述发动机不工作，所述发电机和所述驱动电机驱动共同驱动，以建立所述第三双电机纯电动模式；

分离所述第一离合器，分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，所述发动机和所述发电机不工作，所述驱动电机驱动，以建立所述第一单电机纯电动模式；

结合所述第一离合器，分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，所述发动机驱动所述发电机发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第一串联增程模式；

当所述发电机与所述第一齿圈相连，且设有所述第二行星齿轮机构时：

所述混合动力耦合系统具有第一发动机直驱模式、第二发动机直驱模式、第三混合驱动模式、第四混合驱动模式、第三双电机纯电动模式、第四双电机纯电动模式、第一单电机纯电动模式、第二单电机纯电动模式、第一串联增程模式及第二串联增程模式；

结合所述第一离合器，结合所述第一制动器，分离所述第二离合器，分离所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机和所述驱动电机不工作，以建立所述第一发动机直驱模式；

结合所述第一离合器，分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，分离所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机和所述驱动电机不工作，以建立所述第二发动机直驱模式；

结合所述第一离合器，分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，结合所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机驱动或在所述发动机的驱动下发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第三混合驱动模式；

结合所述第一离合器，分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，分离所述第二制动器，结合所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机驱动或在所述发动机的驱动下发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第四混合驱动模式；

分离所述第一离合器，分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，结合所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机不工作，所述发电机和所述驱动电机驱动共同驱动，以建立所述第三双电机纯电动模式；

分离所述第一离合器，分离所述第一制动器，结合所述第二离合器，分离所述第二制动器，结合所述第三离合器，所述发动机不工作，所述发电机和所述驱动电机驱动共同驱动，以建立所述第四双电机纯电动模式；

分离所述第一离合器，分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，结合所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机和所述发电机不工作，所述驱动电机驱动，以建立所述第一单电机纯电动模式；

分离所述第一离合器，分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，分离所述第二制动器，结合所述第三离合器，所述发动机和所述发电机不工作，所述驱动电机驱动，以建立所述第二单电机纯电动模式；

结合所述第一离合器，分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，结合所述第二制动器，分离所述第三离合器，所述发动机驱动所述发电机发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第一串联增程模式；

结合所述第一离合器，分离所述第一制动器，分离所述第二离合器，分离所述第二制动器，结合所述第三离合器，所述发动机驱动所述发电机发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第二串联增程模式。

10.一种车辆，包括控制器和连接于所述控制器的电池，其特征在于，还包括权利要求1-9任一项所述的混合动力耦合系统，所述发动机、所述发电机和所述驱动电机连接于所述控制器并受所述控制器控制。

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