CN113602073A - 一种双电机混合动力系统及其控制方法 - Google Patents

一种双电机混合动力系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车辆驱动技术领域，公开一种双电机混合动力系统及其控制方法。其中双电机混合动力系统包括发动机、第一电机、第二电机、第一齿轮组、第二齿轮组、双离合器、单离合器及差速器，第一电机通过第一齿轮组和差速器与车辆的车轮传动连接，双离合器包括外部离合器和内部离合器，第二电机的输出轴上设有第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮的直径小于第二齿轮的直径，第一齿轮和第二齿轮中的一个还能够通过单离合器和第二齿轮组与差速器传动连接。本发明公开的双电机混合动力系统易于装配，在保证车辆的燃油经济性的前提下，传动比的匹配更加合理，更容易实现车辆动力性的提升。

Description

一种双电机混合动力系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及车辆驱动技术领域，尤其涉及一种双电机混合动力系统及其控制方法。
背景技术
随着节能减排法规要求日益严苛，新能源车辆市场增速迅猛，尤其是电动车辆及混合动力车辆。动力系统电动化已成为不可扭转技术趋势。目前纯电动车辆受电池续航里程短、充电时间长、电池寿命短等因素的综合影响，其短期内难以成为主销车型，而油电混合动力车辆将在未来很长一段时间占据主导地位。因此，现阶段开发先进的混合动力系统成为国内、外主流车辆厂商的重要工作，其中混合动力系统构型的优劣在根本上决定了混动车辆的动力性、经济性等各方面性能。
现有的混合动力系统大多存在加工工艺复杂、传动比匹配性差的问题，不能实现发动机与驱动电机驱动的完全解耦，在保证燃油经济性的情况下，其车辆动力性表现一般。
发明内容
基于以上所述，本发明的目的在于提供一种双电机混合动力系统及其控制方法，解决了车辆存在的动力性差和经济性差的问题。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种双电机混合动力系统，包括发动机、第一电机、第二电机、第一齿轮组、第二齿轮组、双离合器、单离合器及差速器，所述第一电机通过所述第一齿轮组和所述差速器与车辆的车轮传动连接，所述双离合器包括同轴的外部离合器和内部离合器，所述第二电机的输出轴上设有同轴分布的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮的直径小于所述第二齿轮的直径，所述外部离合器的第一主动部和所述内部离合器的第二主动部均能够与所述发动机的输出端相连，所述外部离合器的第一从动部和所述内部离合器的第二从动部中的一个能够与所述第一齿轮传动连接，另一个能够与所述第二齿轮传动连接，所述第一齿轮和所述第二齿轮中的一个还能够通过所述单离合器和所述第二齿轮组与所述差速器传动连接。
作为一种双电机混合动力系统的优选方案，所述双电机混合动力系统还包括与所述第一从动部相连的内轴和与所述第二从动部相连的外轴，所述内轴贯穿所述外轴设置且两者同轴分布，所述内轴上设有与所述第一齿轮啮合的内轴齿轮，所述外轴上设有与所述第二齿轮啮合的外轴齿轮，所述内轴与所述第二电机的输出轴平行。
作为一种双电机混合动力系统的优选方案，所述第一从动部通过第一花键与所述内轴相连，所述第二从动部通过第二花键与所述外轴相连。
作为一种双电机混合动力系统的优选方案，所述双电机混合动力系统还包括固定在所述差速器上的外圈齿轮，所述外圈齿轮分别与所述第一齿轮组和所述第二齿轮组啮合。
作为一种双电机混合动力系统的优选方案，所述双电机混合动力系统还包括平行分布的第一轴和第二轴，所述第一齿轮组包括设置在所述第一轴上的第一主动齿轮、设置在所述第二轴上的第一从动齿轮及设置在所述第二轴上的中间齿轮，所述中间齿轮与所述外圈齿轮啮合，所述第一电机的输出轴与所述第一轴相连且所述第一电机能够通过所述第一主动齿轮带动所述第一从动齿轮及所述中间齿轮转动，以使所述差速器驱动所述车轮转动。
作为一种双电机混合动力系统的优选方案，所述第一轴上还设有驻车齿轮，所述驻车齿轮能够随所述第一轴转动。
作为一种双电机混合动力系统的优选方案，所述双电机混合动力系统还包括与所述第二电机的输出轴平行的第三轴，所述第二齿轮组包括第二从动齿轮和第二主动齿轮，所述第三轴与所述单离合器的第三主动部固定连接，所述第二从动齿轮与所述单离合器的第三从动部固定连接且所述第二从动齿轮与所述内轴齿轮啮合，所述第二从动齿轮可转动地设置在所述第三轴上，所述第二主动齿轮与所述外圈齿轮啮合。
作为一种双电机混合动力系统的优选方案，所述第三主动部焊接在所述第三轴上，所述第三从动部通过紧固件固定在所述第二从动齿轮上。
作为一种双电机混合动力系统的优选方案，所述双电机混合动力系统还包括扭转减震器，所述扭转减震器的一端与所述发动机的输出端相连，所述扭转减震器的另一端分别与所述第一主动部和所述第二主动部相连。
一种适用于以上任一方案所述的双电机混合动力系统的控制方法，包括：
纯电驱动模式，包括单电机纯电驱动模式和双电机纯电驱动模式，在所述单电机纯电驱动模式下，所述第一电机通过所述第一齿轮组驱动所述差速器带动所述车轮转动；在所述双电机纯电驱动模式下，所述单离合器处于闭合状态，所述第一电机通过所述第一齿轮组驱动所述差速器带动所述车轮转动，所述第二电机通过所述第一齿轮和所述第二齿轮中的一个、所述单离合器及所述第二齿轮组驱动所述差速器带动所述车轮转动；
串联驱动模式，所述外部离合器和所述内部离合器中的一个处于闭合状态，所述发动机通过所述双离合器驱动所述第二电机发电以给所述第一电机提供电能，所述第一电机通过所述第一齿轮组驱动所述差速器带动所述车轮转动；
发动机单独直驱模式，所述外部离合器和所述内部离合器中的一个处于闭合状态，且所述单离合器处于闭合状态，所述发动机通过所述双离合器驱动所述第一齿轮和所述第二齿轮转动，所述第一齿轮和所述第二齿轮中的一个通过所述单离合器和所述第二齿轮组驱动所述差速器带动所述车轮转动；
并联驱动模式，所述外部离合器和所述内部离合器中的一个处于闭合状态，且所述单离合器处于闭合状态，所述发动机通过所述双离合器驱动所述第一齿轮和所述第二齿轮转动，所述第一齿轮和所述第二齿轮中的一个通过所述单离合器和所述第二齿轮组驱动所述差速器带动所述车轮转动，且所述第一电机通过所述第一齿轮组驱动所述差速器带动所述车轮转动；
发动机发电模式，所述外部离合器和所述内部离合器中的一个处于闭合状态，所述发动机通过所述双离合器驱动所述第二电机发电并储存在电池内；
能量回收模式，踏下制动踏板时，所述车轮通过所述差速器和所述第一齿轮组驱动所述第一电机发电并储存在所述电池内。
本发明的有益效果为：本发明公开的双电机混合动力系统易于装配，通过控制单离合器的闭合和断开，能够实现第二电机是否能够驱动车轮转动，使得第二电机驱动车轮转动时具有一个档位，设置的双离合器以及直径不同的第一齿轮、第二齿轮，能够适用于车辆在不同行驶工况下的工作模式，使得发动机驱动车轮转动和发动机驱动第二电机发电均具有两个挡位，由于发动机能够通过双离合器、单离合器、第二齿轮组及差速器实现对车轮的驱动，而第二电机能够通过第一齿轮和第二齿轮中的一个、单离合器、第二齿轮组及差速器实现对车轮的驱动，使得发动机驱动车轮的传动比与第二电机驱动车轮的传动比不同，在保证车辆的燃油经济性的前提下，传动比的匹配更加合理，更容易实现车辆动力性的提升。
本发明公开的双电机混合动力系统的控制方法能够实现车辆的纯电驱动模式、串联驱动模式、发动机单独直驱模式、并联驱动模式、发动机发电模式及能量回收模式，使得车辆在保证燃油经济性的前提下，传动比的匹配更加合理，更容易实现车辆动力性的提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明具体实施例提供的双电机混合动力系统的示意图。
图中：
11、发动机；12、内轴；121、内轴齿轮；13、外轴；131、外轴齿轮；
2、第一电机；
31、第二电机；32、第一齿轮；33、第二齿轮；
41、第一主动齿轮；42、第一从动齿轮；43、中间齿轮；
51、第二从动齿轮；52、第二主动齿轮；
6、双离合器；61、外部离合器；62、内部离合器；
7、单离合器；
81、差速器；82、外圈齿轮；
9、扭转减震器；
10、第一轴；101、驻车齿轮；20、第二轴；30、第三轴；
100、车轮。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本实施例提供一种双电机混合动力系统，如图1所示，包括发动机11、第一电机2、第二电机31、第一齿轮组、第二齿轮组、双离合器6、单离合器7及差速器81，第一电机2通过第一齿轮组和差速器81与车辆的车轮100传动连接，双离合器6包括同轴的外部离合器61和内部离合器62，第二电机31的输出轴上设有同轴分布的第一齿轮32和第二齿轮33，第一齿轮32的直径小于第二齿轮33的直径，外部离合器61的第一主动部和内部离合器62的第二主动部均能够与发动机11的输出端相连，外部离合器61的第一从动部和内部离合器62的第二从动部中的一个能够与第一齿轮32传动连接，另一个能够与第二齿轮33传动连接，第一齿轮32和第二齿轮33中的一个还能够通过单离合器7和第二齿轮组与差速器81传动连接。
具体地，如图1所示，本实施例的双电机混合动力系统还包括扭转减震器9，扭转减震器9的一端与发动机11的输出端相连，扭转减震器9的另一端分别与第一主动部和第二主动部相连，即发动机11通过扭转减震器9与双离合器6传动连接。扭转减震器9不但能够降低发动机11的输出轴与双离合器6的扭转刚度,从而降低双离合器6扭振的固有频率，还能够增加双离合器6的扭转阻尼,抑制扭转共振相应的振幅,并衰减因冲击产生的瞬态扭振，同时还能够缓和非稳定工况下对双离合器6的扭转冲击载荷,改善双离合器6的接合平顺性。
本实施例提供的双电机混合动力系统易于装配，通过控制单离合器7的闭合和断开，能够实现第二电机31是否能够驱动车轮100转动，使得第二电机31驱动车轮100转动时具有一个档位，设置的双离合器6以及直径不同的第一齿轮32、第二齿轮33，能够适用于车辆在不同行驶工况下的工作模式，使得发动机11驱动车轮100转动和发动机11驱动第二电机31发电均具有两个挡位，由于发动机11能够通过双离合器6、单离合器7、第二齿轮组及差速器81实现对车轮100的驱动，而第二电机31能够通过第一齿轮32和第二齿轮33中的一个、单离合器7、第二齿轮组及差速器81实现对车轮100的驱动，使得发动机11驱动车轮100的传动比与第二电机31驱动车轮100的传动比不同，在保证车辆的燃油经济性的前提下，传动比的匹配更加合理，更容易实现车辆动力性的提升。
具体地，如图1所示，本实施例的双电机混合动力系统还包括与第一从动部相连的内轴12和与第二从动部相连的外轴13，内轴12贯穿外轴13设置且两者同轴分布，内轴12上设有与第一齿轮32啮合的内轴齿轮121，外轴13上设有与第二齿轮33啮合的外轴齿轮131，内轴12与第二电机31的输出轴平行。进一步地，第一从动部通过第一花键与内轴12相连，第二从动部通过第二花键与外轴13相连。在其他实施例，还可以是内轴12上的内轴齿轮121与第二齿轮33啮合，外轴13上的外轴齿轮131与第一齿轮32啮合，具体传动形式根据实际需要设置。
需要说明的是，当外部离合器61处于闭合状态时，发动机11输出的动力能够通过该外部离合器61传输至内轴12上，从而使得内轴12随发动机11的转动而转动；当外部离合器61处于断开状态时，外部离合器61的第一从动部和第一主动部之间无法实现动力连接，使得发动机11输出的动力无法通过外部离合器61传输至内轴12上，此时内轴12不能对发动机11的转动而转动。同样地，当内部离合器62处于闭合状态时，发动机11输出的动力能够通过该内部离合器62传输至外轴13上，从而使得内轴12随发动机11的转动而转动；当内部离合器62处于断开状态时，内部离合器62的第二从动部和第二主动部之间无法实现动力连接，使得发动机11输出的动力无法通过内部离合器62传输至外轴13上，此时外轴13不能对发动机11的转动而转动。
如图1所示，本实施例的双电机混合动力系统还包括固定在差速器81上的外圈齿轮82，外圈齿轮82分别与第一齿轮组和第二齿轮组啮合。具体地，当第一齿轮组或者第二齿轮组转动时，外圈齿轮82能够随之转动，使得差速器81能够驱动两侧的车轮100转动，实现第一齿轮组或者第二齿轮组至车轮100的动力的传输。
如图1所示，本实施例的双电机混合动力系统还包括平行分布的第一轴10和第二轴20，第一轴10上设有驻车齿轮101，驻车齿轮101能够随第一轴10转动，第一齿轮组包括设置在第一轴10上的第一主动齿轮41、设置在第二轴20上的第一从动齿轮42及设置在第二轴20上的中间齿轮43，中间齿轮43与外圈齿轮82啮合，第一电机2的输出轴与第一轴10相连且第一电机2能够通过第一主动齿轮41带动第一从动齿轮42及中间齿轮43转动，以使差速器81驱动车轮100转动。
具体地，当第一电机2工作时，第一电机2的输出轴通过第一轴10带动第一主动齿轮41转动，由于第一主动齿轮41与第一从动齿轮42啮合，使得第一从动齿轮42随之转动，进而第一从动齿轮42带动第二轴20和中间齿轮43同步转动，由于中间齿轮43与外圈齿轮82啮合，使得外圈齿轮82转动，最终差速器81带动其两侧的车轮100转动，实现第一电机2对车轮100的驱动。
如图1所示，本实施例的双电机混合动力系统还包括与第二电机31的输出轴平行的第三轴30，第二齿轮组包括第二从动齿轮51和第二主动齿轮52，第三轴30与单离合器7的第三主动部固定连接，第二从动齿轮51与单离合器7的第三从动部固定连接且第二从动齿轮51与内轴齿轮121啮合，第二从动齿轮51可转动地设置在第三轴30上，第二主动齿轮52与外圈齿轮82啮合。进一步地，第三主动部焊接在第三轴30上，第三从动部通过紧固件固定在第二从动齿轮51上。
具体地，当发动机11和第二电机31均工作、单离合器7处于断开状态时，若是双离合器6的外部离合器61处于闭合状态且内部离合器62处于断开状态，发动机11通过外部离合器61带动内轴12和内轴齿轮121转动，此时与内轴齿轮121啮合的第一齿轮32和第二从动齿轮51均转动，第一齿轮32的转动使得第一电机2的输出轴随之转动，实现第二电机31的发电，第二从动齿轮51转动时，由于单离合器7处于断开状态，使得第三轴30不会转动，即内轴齿轮121的动力不会传输至差速器81上。当发动机11和第二电机31均工作、单离合器7处于断开状态时，若是双离合器6的内部离合器62处于闭合状态且外部离合器61处于断开状态，发动机11通过内部离合器62带动外轴13和外轴齿轮131转动，此时与外轴齿轮131啮合的第二齿轮33和第二电机31的输出轴转动，实现第二电机31的发电，第二电机31的输出轴转动时，第一齿轮32随之转动，此时内轴齿轮121和第二从动齿轮51均随之转动，由于单离合器7处于断开状态，使得第三轴30不会转动，即内轴齿轮121的动力不会传输至差速器81上。
当发动机11工作且第二电机31不工作时，若是单离合器7和双离合器6的外部离合器61均处于闭合状态且内部离合器62处于断开状态，发动机11通过外部离合器61带动内轴12和内轴齿轮121转动，此时与内轴齿轮121啮合的第一齿轮32和第二从动齿轮51均转动，由于第二电机31不工作，使得第一齿轮32的转动不会驱动第二电机31发电，由于单离合器7处于闭合状态，使得第三轴30随单离合器7和第二从动齿轮51的转动而转动，进而第三轴30上的第二主动齿轮52转动，与第二主动齿轮52啮合的外圈齿轮82随之转动，差速器81将该动力传输至两侧的车轮100上，实现发动机11直接驱动车轮100转动的目的。当发动机11工作且第二电机31不工作时，若是单离合器7和双离合器6的内部离合器62均处于闭合状态且外部离合器61处于断开状态，发动机11通过内部离合器62带动外轴13和外轴齿轮131转动，此时与外轴齿轮131啮合的第二齿轮33和第二电机31的输出轴转动，第二电机31的输出轴转动使得第一齿轮32随之转动，由于第一齿轮32、内轴齿轮121及第二从动齿轮51依次啮合，使得第二从动齿轮51随第一齿轮32的转动而转动，由于单离合器7处于闭合状态，使得第三轴30随第二从动齿轮51转动而转动，进而第三轴30上的第二主动齿轮52转动，使得与第二主动齿轮52啮合的外圈齿轮82随之转动，差速器81将该动力传输至两侧的车轮100上，实现发动机11直接驱动车轮100转动的目的。
如图1所示，本实施例的双电机混合动力系统的第二发动机11的输出轴、内轴12、外轴13、第一轴10、第二轴20、第三轴30呈平行设置，使得该双电机混合动力系统的组装工艺较为简单，由于内轴12贯穿外轴13设置且两者同轴分布，使得双离合器6与内轴12和外轴13的装配更加简单。由于发动机11直接驱动车轮100转动的传动比与第二电机31直接驱动车轮100的传动比不同，使得这两个工作模式互不影响，更好的适应于车辆的各种运行工况，在保证车辆的燃油经济性的前提下，传动比的匹配更加合理，更容易实现车辆动力性的提升。
本实施例的双电机混合动力系统能够实现车辆的纯电驱动模式、串联驱动模式、发动机单独直驱模式、并联驱动模式、发动机发电模式及能量回收模式，具体如下：
纯电驱动模式包括单电机纯电驱动模式和双电机纯电驱动模式，在单电机纯电驱动模式下，车辆的电池电量充足且车辆需求的动力较小时，电池仅为第一电机2提供电能，第一电机2将电能转化为机械能，第一电机2依次驱动第一主动齿轮41、第一从动齿轮42、中间齿轮43及外圈齿轮82转动，最终差速器81带动车轮100转动，在该模式下，发动机11及第二电机31均不工作，单离合器7和双离合器6均处于断开状态；在双电机纯电驱动模式下，车辆的电池电量充足且车辆需求的动力较大时，单离合器7处于闭合状态，第一电机2依次驱动第一主动齿轮41、第一从动齿轮42、中间齿轮43及外圈齿轮82转动，同时第二电机31通过第一齿轮32、内轴齿轮121、第二从动齿轮51、单离合器7、第二主动齿轮52及外圈齿轮82转动，最终差速器81带动车轮100转动，该模式下，发动机11不工作，双离合器6处于断开状态。
在串联驱动模式下，车辆的电池电量不足且车辆处于中低速行驶或中高速大油门加速时，发动机11通过第二电机31发电，然后第二电机31将产生的电能提供给第一电机2，从而第二电机31驱动车辆的车轮100转动，发动机11发电时可根据第二电机31和发动机11的工作高效区间选择高、低两个不同传动比模式发电，在此模式下单离合器7处于断开状态。当外部离合器61处于闭合状态且内部离合器62处于断开状态时，发动机11通过外部离合器61驱动内轴12和内轴齿轮121转动，进而内轴齿轮121驱动第二电机31的输出端的直径较小的第一齿轮32转动，实现第二电机31的大速比模式发电，第二电机31将产生的电能提供给第一电机2，第一电机2依次驱动第一主动齿轮41、第一从动齿轮42、中间齿轮43及外圈齿轮82转动，最终差速器81带动车轮100转动；当内部离合器62处于闭合状态且外部离合器61处于断开状态时，发动机11通过内部离合器62驱动外轴13和外轴齿轮131转动，进而外轴齿轮131驱动第二电机31的输出端的直径较大的第二齿轮33转动，实现第二电机31的小速比模式发电，第二电机31将产生的电能提供给第一电机2，第一电机2依次驱动第一主动齿轮41、第一从动齿轮42、中间齿轮43及外圈齿轮82转动，最终差速器81带动车轮100转动。
发动机单独直驱模式包括发动机单独直驱低挡位模式和发动机单独直驱高挡位模式。中高速平稳行驶时，发动机11选用发动机单独直驱高挡位模式，此时外部离合器61和单离合器7处于闭合状态，内部离合器62处于断开状态，发动机11的动力经外部离合器61传递给内轴12，通过内轴12上的内轴齿轮121将动力传递给第三轴30的第二从动齿轮51，通过闭合的单离合器7带动第三轴30转动，然后通过第三轴30的第二主动齿轮52带动外圈齿轮82转动，进而通过差速器81将动力传递至两侧车轮100，实现车轮100的转动；低速持续爬坡时，发动机11选用发动机单独直驱低挡位模式，此时内部离合器62和单离合器7处于闭合状态，外部离合器61处于断开状态，发动机11的动力经内部离合器62传递给外轴13，外轴13上的外轴齿轮131转动，外轴齿轮131通过第二齿轮33带动第一齿轮32转动，第一齿轮32带动内轴12上的内轴齿轮121转动，内轴齿轮121将动力传递给第三轴30的第二从动齿轮51，通过闭合的单离合器7带动第三轴30转动，然后通过第三轴30的第二主动齿轮52带动外圈齿轮82转动，进而通过差速器81将动力传递至两侧车轮100，实现车轮100的转动。
并联驱动模式包括低速并联驱动模式和中高速并联驱动模式，低速并联驱动模式适用于车辆低速大油门加速，第一电机2利用电池提供的能量驱动车轮100转动的同时，内部离合器62和单离合器7处于闭合状态，外部离合器61处于断开状态，发动机11采用发动机单独直驱低挡位模式，该模式下第一电机2和发动机11同时驱动车轮100转动，可提供该混合动力系统的最大驱动功率及驱动扭矩，车辆的动力性达到最佳；中高速并联驱动模式适用车辆小油门加速且高速行驶时，外部离合器61和单离合器7处于闭合状态，内部离合器62处于断开状态，第一电机2利用电池提供的能量短时参与驱动车轮100转动的同时，发动机11始终处于高挡位驱动，实现车辆的高速平稳加速。
发动机发电模式适用于车辆原地静止状态需要用电且电池电量较低的工况，车辆的发动机11进行原地发电，可结合用电量大小需求、第二电机31的高效率区及发动机11的高效率区选择高、低两个不同挡位速比模式，从发动机11至第二电机31的发电传动路线与串联驱动模式时的发电传动路线相同，不同的是串联驱动模式下第二电机31产生的电能通过逆变器提供给第一电机2驱动车轮100转动，而发电模式下的第二电机31产生的电能通过逆变器给电池充电。
能量回收模式，当车辆需要减速时，驾驶员踩下制动踏板，车轮100的机械能通过差速器81上的外圈齿轮82传递给第二轴20上的中间齿轮43，中间齿轮43带动第二轴20和第一从动齿轮42转动，第一从动齿轮42带动第一轴10上的第一主动齿轮41转动，第一主动齿轮41驱动第一轴10转动，最终第一轴10将机械能传递给第一电机2，第一电机2将机械能转化为电能，并通过逆变器给电池充电。
本实施例提供的双电机纯电驱动模式可大幅提升车轮100端输出扭矩，使得整车的动力性更优异，由于车辆具有发动机单独直驱低挡位模式、双电机纯电驱动模式、发动机单独直驱高挡位模式、单电机纯电驱动模式、低速并联驱动模式及中高速并联驱动模式，使得车辆换挡更平顺，提升了车辆运行的平稳性。
本实施例还提供一种适用于上述技术方案的双电机混合动力系统的控制方法，包括：
纯电驱动模式，包括单电机纯电驱动模式和双电机纯电驱动模式，在单电机纯电驱动模式下，第一电机2通过第一齿轮组驱动差速器81带动车轮100转动；在双电机纯电驱动模式下，单离合器7处于闭合状态，第一电机2通过第一齿轮组驱动差速器81带动车轮100转动，第二电机31通过第一齿轮32和第二齿轮33中的一个、单离合器7及第二齿轮组驱动差速器81带动车轮100转动；
串联驱动模式，外部离合器61和内部离合器62中的一个处于闭合状态，发动机11通过双离合器6驱动第二电机31发电以给第一电机2提供电能，第一电机2通过第一齿轮组驱动差速器81带动车轮100转动；
发动机单独直驱模式，外部离合器61和内部离合器62中的一个处于闭合状态，且单离合器7处于闭合状态，发动机11通过双离合器6驱动第一齿轮32和第二齿轮33转动，第一齿轮32和第二齿轮33中的一个通过单离合器7和第二齿轮组驱动差速器81带动车轮100转动；
并联驱动模式，外部离合器61和内部离合器62中的一个处于闭合状态，且单离合器7处于闭合状态，发动机11通过双离合器6驱动第一齿轮32和第二齿轮33转动，第一齿轮32和第二齿轮33中的一个通过单离合器7和第二齿轮组驱动差速器81带动车轮100转动，且第一电机2通过第一齿轮组驱动差速器81带动车轮100转动；
发动机发电模式，外部离合器61和内部离合器62中的一个处于闭合状态，发动机11通过双离合器6驱动第二电机31发电并储存在电池内；
能量回收模式，踏下制动踏板时，车轮100通过差速器81和第一齿轮组驱动第一电机2发电并储存在电池内。
本实施例提供的双电机混合动力系统的控制方法能够实现车辆的纯电驱动模式、串联驱动模式、发动机单独直驱模式、并联驱动模式、发动机发电模式及能量回收模式，使得车辆在保证燃油经济性的前提下，传动比的匹配更加合理，更容易实现车辆动力性的提升。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种双电机混合动力系统，其特征在于，包括发动机(11)、第一电机(2)、第二电机(31)、第一齿轮组、第二齿轮组、双离合器(6)、单离合器(7)及差速器(81)，所述第一电机(2)通过所述第一齿轮组和所述差速器(81)与车辆的车轮(100)传动连接，所述双离合器(6)包括同轴的外部离合器(61)和内部离合器(62)，所述第二电机(31)的输出轴上设有同轴分布的第一齿轮(32)和第二齿轮(33)，所述第一齿轮(32)的直径小于所述第二齿轮(33)的直径，所述外部离合器(61)的第一主动部和所述内部离合器(62)的第二主动部均能够与所述发动机(11)的输出端相连，所述外部离合器(61)的第一从动部和所述内部离合器(62)的第二从动部中的一个能够与所述第一齿轮(32)传动连接，另一个能够与所述第二齿轮(33)传动连接，所述第一齿轮(32)和所述第二齿轮(33)中的一个还能够通过所述单离合器(7)和所述第二齿轮组与所述差速器(81)传动连接。
2.根据权利要求1所述的双电机混合动力系统，其特征在于，所述双电机混合动力系统还包括与所述第一从动部相连的内轴(12)和与所述第二从动部相连的外轴(13)，所述内轴(12)贯穿所述外轴(13)设置且两者同轴分布，所述内轴(12)上设有与所述第一齿轮(32)啮合的内轴齿轮(121)，所述外轴(13)上设有与所述第二齿轮(33)啮合的外轴齿轮(131)，所述内轴(12)与所述第二电机(31)的输出轴平行。
3.根据权利要求2所述的双电机混合动力系统，其特征在于，所述第一从动部通过第一花键与所述内轴(12)相连，所述第二从动部通过第二花键与所述外轴(13)相连。
4.根据权利要求2所述的双电机混合动力系统，其特征在于，所述双电机混合动力系统还包括固定在所述差速器(81)上的外圈齿轮(82)，所述外圈齿轮(82)分别与所述第一齿轮组和所述第二齿轮组啮合。
5.根据权利要求4所述的双电机混合动力系统，其特征在于，所述双电机混合动力系统还包括平行分布的第一轴(10)和第二轴(20)，所述第一齿轮组包括设置在所述第一轴(10)上的第一主动齿轮(41)、设置在所述第二轴(20)上的第一从动齿轮(42)及设置在所述第二轴(20)上的中间齿轮(43)，所述中间齿轮(43)与所述外圈齿轮(82)啮合，所述第一电机(2)的输出轴与所述第一轴(10)相连且所述第一电机(2)能够通过所述第一主动齿轮(41)带动所述第一从动齿轮(42)及所述中间齿轮(43)转动，以使所述差速器(81)驱动所述车轮(100)转动。
6.根据权利要求5所述的双电机混合动力系统，其特征在于，所述第一轴(10)上还设有驻车齿轮(101)，所述驻车齿轮(101)能够随所述第一轴(10)转动。
7.根据权利要求4所述的双电机混合动力系统，其特征在于，所述双电机混合动力系统还包括与所述第二电机(31)的输出轴平行的第三轴(30)，所述第二齿轮组包括第二从动齿轮(51)和第二主动齿轮(52)，所述第三轴(30)与所述单离合器(7)的第三主动部固定连接，所述第二从动齿轮(51)与所述单离合器(7)的第三从动部固定连接且所述第二从动齿轮(51)与所述内轴齿轮(121)啮合，所述第二从动齿轮(51)可转动地设置在所述第三轴(30)上，所述第二主动齿轮(52)与所述外圈齿轮(82)啮合。
8.根据权利要求7所述的双电机混合动力系统，其特征在于，所述第三主动部焊接在所述第三轴(30)上，所述第三从动部通过紧固件固定在所述第二从动齿轮(51)上。
9.根据权利要求1所述的双电机混合动力系统，其特征在于，所述双电机混合动力系统还包括扭转减震器(9)，所述扭转减震器(9)的一端与所述发动机(11)的输出端相连，所述扭转减震器(9)的另一端分别与所述第一主动部和所述第二主动部相连。
10.一种适用于权利要求1-9任一项所述的双电机混合动力系统的控制方法，其特征在于，包括：
纯电驱动模式，包括单电机纯电驱动模式和双电机纯电驱动模式，在所述单电机纯电驱动模式下，所述第一电机(2)通过所述第一齿轮组驱动所述差速器(81)带动所述车轮(100)转动；在所述双电机纯电驱动模式下，所述单离合器(7)处于闭合状态，所述第一电机(2)通过所述第一齿轮组驱动所述差速器(81)带动所述车轮(100)转动，所述第二电机(31)通过所述第一齿轮(32)和所述第二齿轮(33)中的一个、所述单离合器(7)及所述第二齿轮组驱动所述差速器(81)带动所述车轮(100)转动；
串联驱动模式，所述外部离合器(61)和所述内部离合器(62)中的一个处于闭合状态，所述发动机(11)通过所述双离合器(6)驱动所述第二电机(31)发电以给所述第一电机(2)提供电能，所述第一电机(2)通过所述第一齿轮组驱动所述差速器(81)带动所述车轮(100)转动；
发动机单独直驱模式，所述外部离合器(61)和所述内部离合器(62)中的一个处于闭合状态，且所述单离合器(7)处于闭合状态，所述发动机(11)通过所述双离合器(6)驱动所述第一齿轮(32)和所述第二齿轮(33)转动，所述第一齿轮(32)和所述第二齿轮(33)中的一个通过所述单离合器(7)和所述第二齿轮组驱动所述差速器(81)带动所述车轮(100)转动；
并联驱动模式，所述外部离合器(61)和所述内部离合器(62)中的一个处于闭合状态，且所述单离合器(7)处于闭合状态，所述发动机(11)通过所述双离合器(6)驱动所述第一齿轮(32)和所述第二齿轮(33)转动，所述第一齿轮(32)和所述第二齿轮(33)中的一个通过所述单离合器(7)和所述第二齿轮组驱动所述差速器(81)带动所述车轮(100)转动，且所述第一电机(2)通过所述第一齿轮组驱动所述差速器(81)带动所述车轮(100)转动；
发动机发电模式，所述外部离合器(61)和所述内部离合器(62)中的一个处于闭合状态，所述发动机(11)通过所述双离合器(6)驱动所述第二电机(31)发电并储存在电池内；
能量回收模式，踏下制动踏板时，所述车轮(100)通过所述差速器(81)和所述第一齿轮组驱动所述第一电机(2)发电并储存在所述电池内。
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