CN114801693A - 动力驱动系统及车辆 - Google Patents

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CN114801693A CN202210460088.XA CN202210460088A CN114801693A CN 114801693 A CN114801693 A CN 114801693A CN 202210460088 A CN202210460088 A CN 202210460088A CN 114801693 A CN114801693 A CN 114801693A
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张恒先
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Abstract

本申请公开了一种动力驱动系统及车辆，其中动力驱动系统包括：变速传动组件、第一动力源、第二动力源、驱动控制组件和动力输出组件，其中，变速传动组件包括动力输入端和彼此相连的三个动力输出端，三个动力输出端分别对应的传动比中，至少有两个传动比是彼此不同的；第一动力源与动力输入端相连；第二动力源通过驱动控制组件与动力输入端可断开地相连；驱动控制组件与三个动力输出端中的两个动力输出端相连；动力输出组件与三个动力输出端中的另一个动力输出端相连。本申请公开的动力驱动系统及车辆具有多种工作模式，能够在保证动力性的同时降低功耗。

Description

动力驱动系统及车辆
技术领域
本申请涉及汽车技术领域，具体涉及一种动力驱动系统及车辆。
背景技术
为降低燃油车辆的汽车尾气对环境的影响，越来越多的新能源汽车走入消费者的视野。混合动力汽车以其优越的节能减排以及较为出色的用户体验，逐渐得到了市场的青睐。
高效的混合动力汽车的动力驱动系统，可以大幅提高整车的动力性和燃油经济性，减少尾气排放。国内各大汽车企业都在积极地进行着混合动力专用变速箱的集成开发。目前市场上的动力驱动系统多是在传统的自动变速箱的基础上进行的开发，将电机简单的集成在AT(液力自动变速箱)、AMT(电控机械自动变速箱)、CVT(机械无级自动变速箱)或者DCT(双离合变速器)等变速箱的前端或者后端，构成动力驱动系统。
虽然这种类型的动力驱动系统技术难度较低，所需研发投入较少，但是也存在着工作模式单一，不能根据实际工况需求进行调节的缺陷，从而导致车辆的功耗较高。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种动力驱动系统及车辆，具有多种工作模式，能够在保证动力性的同时降低功耗。本申请具体采用如下技术方案：
本申请的一方面是提供了一种动力驱动系统，所述动力驱动系统包括：变速传动组件、第一动力源、第二动力源、驱动控制组件和动力输出组件，其中，
所述变速传动组件包括动力输入端和彼此相连的三个动力输出端，所述三个动力输出端分别对应的传动比中，至少有两个传动比是彼此不同的；
所述第一动力源与所述动力输入端相连；
所述第二动力源通过所述驱动控制组件与所述动力输入端可断开地相连；
所述驱动控制组件与所述三个动力输出端中的两个动力输出端相连；
所述动力输出组件与所述三个动力输出端中的另一个动力输出端相连。
可选地，所述变速传动组件包括互相连接的第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构；
所述第一行星齿轮机构包括第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架和第一齿圈；
所述第二行星齿轮机构包括第二太阳轮、第二行星轮、第二行星架和第二齿圈；
其中，所述动力输入端包括所述第一太阳轮，所述三个动力输出端包括所述第一行星架、所述第二太阳轮和所述第二行星架。
可选地，所述第一行星架与所述第二行星齿轮机构的第二齿圈相连；
所述第一行星机构的第一齿圈与所述第二行星架相连。
可选地，所述驱动控制组件包括第一驱动控制件；
所述第一驱动控制件的一端与所述第二动力源相连，另一端与所述第一太阳轮相连，所述第一驱动控制件用于导通或者切断所述第二动力源和所述变速传动组件之间的动力传递。
可选地，所述第一驱动控制件为离合器，所述离合器的外毂与所述第二动力源相连，内毂与所述第一太阳轮相连。
可选地，所述驱动控制组件包括第二驱动控制件，所述第二驱动控制件与所述第二太阳轮相连，用于允许或者阻止所述第二太阳轮转动。
可选地，所述驱动控制组件包括第三驱动控制件；
所述第三驱动控制件与所述第二行星架和所述第二齿圈中的一个相连，用于允许或阻止与所述第三驱动控制件相连的部件转动；
所述第二行星架和所述第二齿圈中的另一个与所述动力输出组件相连，以向所述动力输出组件输出动力。
可选地，所述第二驱动控制件和所述第三驱动控制件均为制动器。
可选地，所述第一动力源为第一电机，所述第二动力源为发动机；
所述系统还包括第三动力源，所述第三动力源为发电机或者第二电机，所述第三动力源与所述发动机的输出轴相连，并与所述第一电机电连接。
本申请的另一方面是提供了一种车辆，所述车辆包括上述的动力驱动系统。
本申请实施例提供的动力驱动系统具有两个动力源，两个动力源所输出的动力经过变速传动组件之后，可以在变速传动组件的三个动力输出端输出动力，并且所输出的动力对应至少两种传动比。因此，该动力驱动系统在运行时，可以通过两个动力源单独运行输出动力，也可以通过两个动力源联合运行输出动力，所输出的动力对应至少两种传动比，即至少两个挡位，因此该动力驱动系统对应着多种工作模式，能够满足根据实际工况进行调节的需求，在保证动力性的同时，也降低了功耗。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种动力驱动系统的第一结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种混合动力系统的第二结构示意图；
图3是本申请实施例提供的一种纯电动模式下的第一动力传递示意图；
图4是本申请实施例提供的一种纯电动模式下的第二动力传递示意图；
图5是本申请实施例提供的一种串联式混合驱动模式下的第一动力传递示意图；
图6是本申请实施例提供的一种串联式混合驱动模式下的第二动力传递示意图；
图7是本申请实施例提供的一种并联式混合驱动模式下的第一动力传递示意图；
图8是本申请实施例提供的一种并联式混合驱动模式下的第二动力传递示意图；
图9是本申请实施例提供的一种发动机直驱模式下的第一动力传递示意图；
图10是本申请实施例提供的一种发动机直驱模式下的第二动力传递示意图；
图11是本申请实施例提供的一种滑行/制动能量回收模式下的第一动力传递示意图；
图12是本申请实施例提供的一种滑行/制动能量回收模式下的第二动力传递示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种动力驱动系统，如图1所示，该动力驱动系统包括：变速传动组件1、第一动力源2、第二动力源3、驱动控制组件4和动力输出组件5。其中，变速传动组件1包括动力输入端101和彼此相连的三个动力输出端102，三个动力输出端102分别对应的传动比中，至少两个传动比是彼此不同的；第一动力源2与动力输入端101相连；第二动力源3通过驱动控制组件4与动力输入端101可断开地相连；驱动控制组件4与三个动力输出端102中的两个动力输出端102相连；动力输出组件5与三个动力输出端102中的另一个动力输出端102相连。
其中，“彼此相连的三个动力输出端102”指的是三个动力输出端102中的任意两个动力输出端102相互连接。因此当动力输出组件5与其中一个动力输出端102相连之后，该动力输出组件5可以接收到与其相连的动力输出端102单独输出的动力，也可以接收到与其相连的动力输出端102和其它动力输出端102联合输出的动力，从而实现变速传动组件1以不同的传动比输出动力，使得该动力驱动系统可以对应多于一个挡位，以满足不同的工况需求。
同时，该动力驱动系统配置有第一动力源2和第二动力源3，这两个动力源既可以分别单独进行动力驱动，也可以联合进行动力驱动，并结合不同的挡位设置，从而实现在多种工作模式下运行，降低功耗。
在本申请实施例的一些实现方式中，如图2所示，变速传动组件1可以包括互相连接的第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构，第一行星齿轮机构包括第一太阳轮11、第一行星轮12、第一行星架13和第一齿圈14；第二行星齿轮机构可以包括第二太阳轮15、第二行星轮16、第二行星架17和第二齿圈18。其中，动力输入端101包括第一太阳轮11，三个动力输出端102包括第一行星架13、第二太阳轮15和第二行星架17。其中，第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构对应不同的传动比。因此，在三个动力输出端102中，第一行星架13所对应的传动比至少不同于第二行星架17所对应的传动比。
第一动力源2与第一太阳轮11连接，从而向第一太阳轮11输出动力。示例性地，第一太阳轮11可以固定在第一动力源2的输出轴上。
第二动力源3通过驱动控制组件4与第一太阳轮11可断开地连接，其中当驱动控制组件4连接第二动力源3和第一太阳轮11时，第二动力源3可以向第一太阳轮11输出动力；当驱动控制组件4分断第二动力源3和第一太阳轮11时，第二动力源3无法向第一太阳轮11输出动力。可以理解的是，当第一动力源2单独驱动时，驱动控制组件4是分断第二动力源3和第一太阳轮11的；当第二动力源3单独驱动或者与第一动力源2联合驱动时，驱动控制组件4是连接第二动力源3和第一太阳轮11的。
在本申请实施例中，如图2所示，在第一行星齿轮机构中，第一太阳轮11的数量为一个，第一行星轮12的数量为至少一个，并且第一太阳轮11和第一行星轮12均位于第一齿圈14的内侧，其中第一太阳轮11在第一行星轮12的一侧与第一行星轮12啮合，第一行星轮12的另一侧与第一齿圈14的内齿啮合。第一行星架13连接在至少一个第一行星轮12的齿轮中心，第一行星轮12可以自转，也可以绕着第一太阳轮11公转，其中当第一行星轮12自转时，第一行星架13不发生转动；当第一行星轮12公转时，第一行星架13发生转动，并且第一行星架13的转速等于第一行星轮12绕第一太阳轮11公转的转速。
类似地，在第二行星齿轮机构中，第二太阳轮15的数量为一个，第二行星齿轮的数量为至少一个，并且第二太阳轮15和第二行星轮16均位于第二齿圈18的内侧，其中第二太阳轮15在第二行星轮16的一侧与第二行星轮16啮合，第二行星轮16的另一侧与第二齿圈18的内齿啮合。第二行星架17连接在至少一个第二行星轮16的齿轮中心，第二行星轮16可以自转，也可以绕着第二太阳轮15公转，其中当第二行星轮16自转时，第二行星架17不发生转动；当第二行星轮16公转时，第二行星架17发生转动，并且第二行星架17的转速等于第二行星轮16绕第二太阳轮15公转的转速。
继续参见图2，在上述变速传动组件1结构中，包括三个动力输出端102，分别是第一行星架13、第二太阳轮15和第二行星架17，这三个动力输出端102彼此相连。其中第二太阳轮15和第二行星架17由于属于同一个行星齿轮机构，因此可以通过第二行星轮16相连，并且在本申请中，第一行星架13还与第二太阳轮15和第二行星架17相连。因此当动力输出组件5与其中一个动力输出端102，例如与第一行星架13相连之后，该动力输出组件5可以接收到通过第一行星架13单独输出的动力，也可以接收到第一行星架13和第二行星架17联合输出的动力，还可以接收到第一行星架13和第二太阳轮15联合输出的动力，从而实现变速传动组件1以不同的传动比输出动力。并且，上述三个动力输出端102中存在至少两个动力输出端102所对应的传动比是不同的，例如第一行星架13和第二行星架17所对应的传动比是不同的，或者第一行星架13和第二太阳轮15所对应的传动比是不同的。基于上述设计，该动力驱动系统具有的挡位数量多于一个，能够满足不同的工况需求。
上述变速传动组件1的结构简单紧凑，具有较好的承载能力和使用寿命，还能够在保证动力性和降低能耗的基础上增大输出扭矩，从而降低了对第一动力源2和第二动力源3的要求，进而降低了系统成本。
可选地，如图2所示，在本申请实施例提供的变速传动组件1中，第一行星架13与第二齿圈18相连，第一齿圈14与第二行星架17相连，从而实现第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构的连接，以及动力输出端102之间的彼此连接。
在本申请实施例中，第一行星架13和第二齿圈18可以是分别成型的两个单独的结构，再通过固定连接的方式连接在一起，也可以是通过一体成型的方式直接制造而成的。同样地，第一齿圈14和第二行星架17既可以是分别成型的两个单独的结构，再通过固定连接的方式连接在一起，也可以是通过一体成型的方式直接制造而成的。
因此，基于上述变速传动组件1的结构，当第一行星轮12绕着第一太阳轮11公转并带动第一行星架13转动时，第二齿圈18会随着第一行星架13一起转动，从而带动第二太阳轮15转动；当第一齿圈14转动时，第二行星架17会随着第一齿圈14一起转动，从而带动第二行星轮16绕着第二太阳轮15公转。
在本申请实施例中，变速传动组件1的三个动力输出端102中，只有一个动力输出端102与动力输出组件5，用于向下传递动力；另外两个动力输出端102均与驱动控制组件4连接，用于在驱动控制组件4的控制下，进行动力传递路径的切换和调整，从而使得与动力输出组件5相连的动力输出端102能够以不同的传动比输出动力，进而实现挡位的切换。
其中，驱动控制组件4可以包括第一驱动控制件41，所述第一驱动控制件41的一端与第二动力源3相连，另一端与第一太阳轮11相连，第一驱动控制件41用于导通或者切断第二动力源3和第一太阳轮11之间的动力传递。
从结构上来讲，第二动力源3和第一太阳轮11通过第一驱动控制件41进行连接和分断，因而在第二动力源3需要参与驱动时，第一驱动控制件41能够导通第二动力源3和第一太阳轮11之间的动力传递；在第二动力源3不需要参与驱动时，第一驱动控制件41能够切断第二动力源3和第一太阳轮11之间的动力传递。
第一驱动控制件41可以为离合器，该离合器的主动部与第二动力源3相连，从动部与第一太阳轮11相连。其中，主动部一般是指离合器的用于接收动力的部分，从动部一般是指离合器的用于输出动力的部分。
示例性地，第一驱动控制件41可以为摩擦式离合器，主动部和从动部分别对应的多片摩擦片，主动部和从动部利用这些摩擦片之间的相互摩擦达到转速同步。在其他的示例中，第一驱动控制件41也可以为其他类型的离合器，例如电磁离合器
需要说明的是，在离合器需要分离时，离合器的油压腔中的机油会对活塞造成挤压，导致活塞发生位移，进而离合器无法及时、彻底的分离，造成行驶过程中出现顿挫感。因此相关技术中通常在离合器的外毂中设置有平衡油腔，当离合器转动时，平衡油腔中的机油会在离心力作用下挤压活塞，并且由于平衡油腔中的机油对活塞的挤压方向与油压腔中的机油对活塞的挤压方向相反，因此活塞不会发生位移，从而便于离合器彻底分离。但是在本申请的一些实施例中，主动部可以为离合器的外毂，从动部可以为离合器的内毂。这样第一动力源2可以与离合器的内毂相连，在第二动力源3不参与驱动时，第一动力源2仅带动离合器的内毂旋转，不会造成离合器中活塞的位移，因此无需设计平衡油腔。相比于相关技术中外毂上设置有平衡油腔的离合器结构，本申请的离合器结构更加简单，成本更低。
当然，若是不存在上述设计需求，在其它实施例中，例如图2所示，主动部也可以是离合器的内毂，从动部也可以是离合器的外毂，此时第一动力源2与离合器的内毂连接，第二动力源3与离合器的外毂连接。
可选地，驱动控制组件4还可以包括第二驱动控制件42，第二驱动控制件42与第二太阳轮15相连，用于允许或阻止第二太阳轮15转动。
其中，第二驱动控制件42可以为制动器。当制动器结合时，第二太阳轮15无法转动，因而无法传递动力；当制动器分离时，第二太阳轮15可以正常转动，因而可以正常传递动力。
可选地，驱动控制组件4还可以包括第三驱动控制件43，第三驱动控制件43与第二行星架17和第二齿圈18中的一个相连，用于阻止或者允许与第三驱动控制件43相连的部件转动；第二行星架17和第二齿圈18中的另一个与动力输出组件5相连，以向动力输出组件5输出动力。
如图2所示，若第三驱动控制件43与第二行星架17相连，那么另一个动力输出端102第二齿圈18则与动力输出组件5相连，此时第三驱动控制件43能够对第二行星架17的转动能力进行控制，即控制第二行星架17可以正常转动或者控制第二行星架17不能转动，并且在控制第二行星架17的转动能力的同时，还能对与第二行星架17相连的第一齿圈14和第二行星轮16也进行控制，例如当第三驱动控制件43控制第二行星架17不能转动时，第一齿圈14不能转动，第二行星轮16不能绕着第二太阳轮15公转。
若第三驱动控制件43与第二齿圈18相连，那么另一个动力输出端102第二行星架17则与动力输出组件5相连，此时第三驱动控制件43能够对第二齿圈18的转动能力进行控制，即控制第二齿圈18可以正常转动或者控制第二齿圈18不能转动，并且在控制第二齿圈18的转动能力的同时，还能对与第二齿圈18相连的第一行星架13以及与第一行星架13相连的第一行星轮12也进行控制，例如当第三驱动控制件43控制第二齿圈18不能转动时，第一行星架13不能转动，第一行星轮12不能绕着第一太阳轮11公转。
示例性地，第三驱动控制件43可以为制动器。当制动器结合时，与第三驱动控制件43相连的部件无法转动，因而无法传递动力；当制动器分离时，与第三驱动控制件43相连的部件可以正常转动，因而可以正常传递动力。
下面以图2中所示出的第三驱动控制件43与第二行星架17相连，第二齿圈18则与动力输出组件5相连为例，对使用本申请实施例提供的驱动控制组件4时变速传动组件1中各个部件的运动状态进行介绍。
若是第二驱动控制件42控制第二太阳轮15使其能正常转动，第三驱动控制件43控制第二行星架17使其不能正常转动，那么动力从第一太阳轮11输入后，第一太阳轮11的转动会引起第一行星轮12自转以及绕着第一太阳轮11公转，并引起第一行星架13和第二齿圈18转动，此时第二行星轮16只能自转，并引起第二太阳轮15转动。也就是说，此时动力在变速传动组件1中向动力输出组件5的传递路径为：第一太阳轮11→第一行星轮12→第一行星架13→第二齿圈18→动力输出组件5。
若是第二驱动控制件42控制第二太阳轮15使其不能转动，第三驱动控制件43控制第二行星架17使其可以正常转动，那么动力从第一太阳轮11输入后，第一太阳轮11的转动会引起第一行星轮12自转以及绕第一太阳轮11公转，并引起第一行星架13和第二齿圈18转动，以及第二行星轮16会绕着第二太阳轮15公转，同时第二行星架17和第一齿圈14也是转动的。也就是说，此时动力在变速传动组件1中的传递路径包括两部分，分别为：第一太阳轮11→第一行星轮12→第一行星架13→第二齿圈18→动力输出组件5，以及，第一太阳轮11→第一行星轮12→第一齿圈14→第二行星架17→第二行星轮16→第二齿圈18→动力输出组件5。其中，动力在第一行星轮12处进行分流，在第二齿圈18处进行汇集。
因此，在通过将第二驱动控制件42和第三控制件在结合状态和分离状态之间进行切换，实现了变速传动组件1中动力传递路径的切换和调整，从而使得与动力输出组件5相连的动力输出端102能够以不同的传动比输出动力，进而实现挡位的切换。
可以理解，在本申请实施例中，为了便于从第二齿圈18向动力输出组件5传递动力，第二齿圈18可以为包括内齿和外齿的双面齿圈，其中第二齿圈18的内齿用于与第二行星轮16啮合，外齿用于与动力输出组件5中的齿轮啮合。
当然，第二齿圈18也可以是仅具有内齿的单面齿圈，相应地，从第二齿圈18向动力输出组件5传递动力也可以通过连接在齿圈上的齿轮结构来完成。但是这样的结构设计较为复杂，成本也比使用双面齿圈时高，因此通常不采用这种方式。
在本申请实施例中，动力输出组件5是用于将经过传动比调整后的动力汇聚在一起并进行传递的部件。如图2所示，动力输出组件5可以包括第一齿轮51和第二齿轮53，第一齿轮51和第二齿轮53同轴连接。其中，第一齿轮51与第二齿圈18的外齿啮合，因此在第二齿圈18和/或第一行星架13转动时，第一齿轮51也一起转动。由于第一齿轮51和第二齿轮53同轴连接，因此第一齿轮51、第二齿轮53以及用于连接第一齿轮51和第二齿轮53的连接轴52，则是能够以相同的角速度转动。
本申请实施例提供的动力驱动系统，可以为能将燃料(如汽油、柴油等)和电能结合使用的混合动力系统，应用于混合动力汽车，此时第一动力源2和第二动力源3分别为第一电机和发动机。在一些实施例中，该动力驱动系统还可以包括第三动力源6，第三动力源6可以为第二电机，第三动力源6与发动机的输出轴相连，并与第一电机电连接。
当该动力驱动系统为混合动力系统时，该系统还可以包括电源组件8，第一电机和第二电机均可以与电源组件8电连接而发生能量交换。当第一电机和/或第二电机工作时，电源组件8可以为第一电机和/或第二电机提供能量；当第一电机和/或第二电机处于发电模式时，电源组件8可以接收并存储第一电机和/或第二电机工转化的电能。
在本申请的实施例中，电机“工作”即指电机处于将电能转化为机械能的状态，“不工作”即指电机处于既不将电能转化为机械能又不将机械能转化为电能的状态，“处于发电模式”即指电机处于将机械能转化为电能的状态。
第一电机和第二电机均可以正转或反转，当正转时车辆前行，当反转时为启动车辆的倒车功能，车辆后退。
在本申请实施例中，如图2所示，电源组件8可以包括电池组81、第一电机控制器82、第二电机控制器83、第一逆变器84和第二逆变器。85电池组81分别与第一逆变器84和第二逆变器电连接，第一逆变器84与第一电机控制器82电连接或集成在一起，第一电机控制器82与第一电机电连接；第二逆变器与第二电机控制器83电连接或集成在一起，第二电机控制器83与第二电机电连接。在其它的一些示例中，逆变器的数量也可以为一个，第一电机控制器82和第二电机控制器83均连接在这一个逆变器上。
电源组件8可以包括电池管理系统，电池管理系统包括电池组81，电池管理系统能够时刻监控电池组81的使用状态，通过必要措施缓解电池组81的不一致性，为电池组81的使用安全提供保障。
需要说明的是，由于第二电机的输出轴是与发动机的输出轴是直接相连的，因此若以第二电机为单独动力源进行驱动，则第二电机需要拖着发动机一起转动。然而，发动机的转动惯量通常比较大，会造成第二电机输出的动力损耗严重，不够经济，因此在本申请实施例中，通常不选择以第二电机作为动力源进行动力驱动。
但是，第二电机可以用于辅助发动机的起动。发动机的起动是需要外力支持的，通常情况下会为发动机配置起动机，并通过起动机来驱动发动机的飞轮旋转，从而起动发动机。但是在本申请实施例中，与发动机直接相连的第二电机可以带动发动机起动，从而起到起动机的作用，因此该动力驱动系统中没有设置起动机，结构得到了简化。
同样地，第二电机还可以辅助发动机的停止和调速。其中当辅助发动机启动和提速时，第二电机会将电能转化为机械能，从而输出动力；当辅助发动机停止或者检索时，第二电机会将发动机输出的机械能转化为电能，并存储在电池组81中。
本申请实施例提供的动力驱动系统，在应用于车辆时，还可以包括车轮73驱动组件7，车轮73驱动组件7可以包括驱动轴71、输出齿轮72和车轮73。其中，输出齿轮72可以固定在驱动轴71上，并与动力输出组件5中的第二齿轮53啮合，驱动轴71的两端分别连接两个车轮73。在一些实施例中，输出齿轮72可以为差速器，差速器可以使两个车轮73以不同的转速转动。
综上所述，本申请实施例提供的动力驱动系统的有益效果至少包括：
第一，结构简单紧凑，配置有三个动力源和两个挡位，能够根据工况需求切换不同挡位，降低对各动力源的扭矩要求，同时使得各动力源更多地在高效区工作。
第二，在换挡过程中通过两个制动器滑磨换挡，使得整车平顺性得到了很大的提升，满足了舒适性要求。
第三，当发动机和第一电机不工作时，第二电机是带动离合器的内毂在运转，因此无需为离合器设计平衡油腔，简化了离合器的结构。
本申请实施例还提供了一种车辆，该车辆包括上述的动力驱动系统。示例性地，该车辆可以为混合动力车辆。
在本申请的一些实施例中，该车辆还可以包括控制器，第一动力源2、第二动力源3和驱动控制组件4均与该控制器电连接。控制器能够根据当前车辆状态，控制车辆切换至对应的工作模式，并根据对应的工作模式调整第一动力源2、第二动力源3以及驱动控制组件4的状态。其中，当前车辆状态至少包括当前油门踏板开度、当前刹车踏板开度、当前动力电池电量、当前车速和当前工况；对应的工作模式可包括纯电动模式、串联式混合驱动模式、并联式混合驱动模式、发动机直驱模式、滑行/制动能量回收模式等，每个工作模式下又可以根据挡位的不同而分为不同的情况。
下面以该动力驱动系统包括发动机、第一电机、第二电机、离合器、第一制动器(即第二驱动控制件42)和第二制动器(即第二驱动控制件42)为例，结合图3至图12，对该系统所对应的一些工作模式所适用的工况，以及车辆在各工作模式下的动力传递路径进行详细的说明。
(1)纯电动模式
本申请实施例所提供的车辆在处于纯电动模式时，可以利用第一电机单独作为动力源，该工作模式通常适用于车辆处于低速蠕行或巡航状态的情况，例如城市工况下，能够降低拥堵以及停车等待过程中的功耗，更加节省电力，满足了用户追求经济性、动力性和舒适型等多方面的要求。
此时，控制器可以被配置为：控制第一电机工作，控制发动机和第二电机不工作，控制离合器分离，控制第一制动器和第二制动器中的一个结合，另一个分离。
如图3所示，当第一制动器结合，第二制动器分离时，第一电机在第一挡位单独驱动车辆行驶，此时动力在变速传动组件1和动力输出组件5之间的传递路径为：电池组81释放出的直流电，经过第一逆变器84后转换为三相交流电，用于驱动第一电机的输出轴旋转，第一电机输出的动力经过第一太阳轮11传递给第一行星轮12，引起第一行星轮12自转和公转，第一行星轮12在公转的同时会将动力传递给第一行星架13和第二齿圈18，并由第二齿圈18的外齿传递至动力输出组件5的第一齿轮51。之后，动力在动力输出组件5和车轮73驱动组件7之间的传递路径为：第一齿轮51在接收到动力之后，经连接轴52传递至第二齿轮53，并经与第二齿轮53啮合的输出齿轮72传递至驱动轴71，进而传递至车轮73处，从而驱动车辆行驶。
如图4所示，当第一制动器分离，第二制动器结合时，第一电机在第二挡位单独驱动车辆行驶，此时动力在变速传动组件1和动力输出组件5之间的传递路径为：电池组81释放出的直流电，经过第一逆变器84后转换为三相交流电，用于驱动第一电机的输出轴旋转，第一电机输出的动力经过第一太阳轮11传递给第一行星轮12，引起第一行星轮12自转和公转，并在第一行星轮12处动力分成两路向下传递，其中一路动力经公转的第一行星轮12传递给第一行星架13和第二齿圈18，另一路动力经自转的第一行星轮12传递给第一齿圈14和第二行星架17，从而带动第二行星轮16自转，并从第二行星轮16传递至第二齿圈18，因此这两路动力会在第二齿圈18处汇集，并由第二齿圈18的外齿传递至动力输出组件5的第一齿轮51。之后，动力在动力输出组件5和车轮73驱动组件7之间的传递路径已在上文中做过详细的说明，此处不再赘述。
其中，第一电机可以正转或反转，当正转时车辆前行，当反转时即为启动车辆的倒车功能。需要说明的是，虽然在第一挡位下和在第二挡位下都能实现倒车，但是由于倒车时的车速较低，扭矩较大，因此通常会更倾向于选用扭矩更大的挡位进行倒车，在本申请实施例中，则是选用扭矩更大的第一挡位进行倒车。
(2)串联式混合驱动模式
本申请实施例所提供的车辆在处于串联式混合驱动模式时，可以将发动机和第一电机作为混合动力源，第二电机作为发电设备以及起动机，该工作模式通常适用于大扭矩工况、急加速工况等，例如车辆处于高速状态下但临时需要较大扭矩进行超车的情况，既能够利用发动机在高转速下的动力优势，又能够利用电机响应性快的特点，使得车辆在高速行驶时能够在短时间内获得较大扭矩；当然，该工作模式也可适用于电池组81电量不足的情况，通过第二电机发电为第一电机供给能量，驱动车辆行驶。
在本申请实施例中，当控制车辆处于串联式混合驱动模式时，控制器被配置为：控制发动机工作，控制第一电机工作，控制第二电机处于发电模式，控制离合器分离，控制第一制动器和第二制动器中的一个结合，另一个分离。
图5示出了车辆以串联式混合驱动模式，在第一挡位下驱动车辆行驶时的动力传递路线。图6示出了车辆以串联式混合驱动模式，在第二挡位下驱动车辆行驶时的动力传递路线。在实施中，在发动机启动前，控制第二电机工作，使电池组81放电并经过第二逆变器将直流电转换为三相交流电，驱动第二电机的输出轴旋转，并通过第二电机带动发动机起动。在发动机起动后，第二电机切换为发电模式。之后，如图5和图6所示，发动机运行在高效区带动第二电机定点发电，发出的电能用于供给第一电机驱动车辆行驶，多余的电能则储存在电池组81中。当第二电机的发电量不足时，电池组81也可以进行补充，从而第二电机和电池组81共同满足第一电机的用电需求。该模式下第二电机转换的电能，以及电池组81释放出的直流电，经过第一逆变器84后转换为三相交流电，用于驱动第一电机的输出轴旋转，而第一电机在第一挡位和第二挡位下的动力传递路径，则是与前文中纯电动模式下第一电机在第一挡位和第二挡位单独驱动车辆行驶时的动力传递路径相同，此处不再赘述。
(3)并联式混合驱动模式
本申请实施例所提供的车辆在处于并联式混合驱动模式时，可以将发动机和第一电机均作为动力源，即两个动力源共同工作，联合驱动车辆行驶。该工作模式下动力驱动系统可以输出较大的功率，提高整车动力性，通常适用于大扭矩工况、急加速工况等，也可以适用于电池组81电量不足的情况。
在本申请实施例中，当控制车辆处于并联式混合驱动模式时，控制器被配置为：控制发动机工作，控制第一电机处于发电模式，控制第二电机工作，控制离合器结合，第一制动器和第二制动器中的一个结合，另一个分离。
图7示出了车辆以并联式混合驱动模式，在第一挡位下驱动车辆行驶时的动力传递路线。图8示出了车辆以并联式混合驱动模式，在第二挡位下驱动车辆行驶时的动力传递路线。在实施中，在发动机起动前，控制第二电机工作，使电池组81放电并经过第二逆变器将直流电转换为三相交流电，驱动第二电机的输出轴旋转，并通过第二电机带动发动机起动。在发动机起动后，第二电机切换为发电模式。之后，如图7和图8所示，该模式下第二电机转换的电能，以及电池组81释放出的直流电，经过第一逆变器84后转换为三相交流电，用于驱动第一电机的输出轴旋转。发动机运行在高效区，其输出的动力在离合器处分成两路，其中一路动力传递至第二电机，并带动第二电机定点发电，发出的电能用于供给第一电机驱动车辆行驶，多余的电能则储存在电池组81中；另一路动力经过离合器传递至第一太阳轮11，并在第一太阳轮11处与第一电机输出的动力汇集，继续向下传递。而继续向下传递的动力传递路径与前文中纯电动模式下第一电机在第一挡位和第二挡位单独驱动车辆行驶时，从第一太阳轮11处继续向下传递的动力传递路径相同，此处不再赘述。
需要说明的是，本申请实施例所提供的动力驱动系统，理论上也可以实现第一电机、第二电机和发动机这三个动力源共同驱动车辆行驶，此时控制器控制第二电机工作，电池组81向第二电机供电，第二电机输出的动力和发动机输出的动力在离合器处汇集，并通过离合器向第一太阳轮11传递，最后在第一太阳轮11处于第一电机输出的动力汇集。但是由于三个动力源同时输出动力时，第一太阳轮11和离合器共同所在的轴需要承受很大的扭矩，出现故障的概率较高，因此在本申请实施例中通常不使用这种三个动力源同时驱动的混合驱动模式。当然，在客观条件允许或者存在相应需求的情况下，这种三个动力源同时驱动的混合驱动模式也是可行的。
(4)发动机直驱模式
本申请实施例所提供的车辆在处于发动机直驱模式时，可以将发动机作为单独动力源驱动车辆行驶。该工作模式下可以适用于动力驱动系统出现高压故障或电池电量不足的情况，也可以适用于高速工况下，此时若使用电机驱动可能功耗较高，若使用发动机直接驱动，能够降低功耗。
在本申请实施例中，当控制车辆处于发动机直驱模式时，控制器被配置为：控制发动机工作，控制第一电机不工作，控制第二电机处于发电模式，控制离合器结合，控制第一制动器和第二制动器中的一个结合，另一个分离。
图9示出了车辆以发动机直驱模式，在第一挡位下驱动车辆行驶时的动力传递路线。图10示出了车辆以发动机直驱模式，在第二挡位下驱动车辆行驶时的动力传递路线。在实施中，在发动机起动前，控制第二电机工作，使电池组81放电并经过第二逆变器将直流电转换为三相交流电，驱动第二电机的输出轴旋转，并通过第二电机带动发动机起动。在发动机起动后，第二电机切换为发电模式。参见图9和图10，发动机运行在高效区，其输出的动力在离合器处分成两路，这两路动力的传递路径与并联式混合驱动模式下发动机的动力传递路径相同，前文中已详细说明过，此处不再赘述。
在一些实施例中，若是电池组81不需要充电，则控制第二电机不工作即可，此时发动机的一路动力带动第二电机空转，另一路动力用于驱动车辆行驶。
(5)滑行/制动能量回收模式
本申请实施例所提供的动力驱动系统在处于滑行/制动能量回收模式时，可以利用第一电机作为发电设备，将汽车的动能转换为电能存储在电池组81中备用。该工作模式通常适用于滑行和制动工况下，车辆能够回收部分动能并将其转化为电能存储，为后续车辆的运行提供能量，从而提高了车辆的续航里程。
在该工作模式下，控制器可以被配置为：控制第一电机处于发电模式，控制发动机和第二电机不工作，控制离合器分离，控制第一制动器和第二制动器中的一个结合，另一个分离。
如图11所示，当第一制动器结合，第二制动器分离时，若车辆在滑行和制动工况下开启能量回收模式，则车轮73输出的反向力矩依次通过驱动轴71、输出齿轮72、第二齿轮53、连接轴52、第二齿圈18、第一行星架13、第一行星轮12和第一太阳轮11传递至第一电机，第一电机将被制动的这部分动能转化为电能，并存入电池组81中备用。该模式下的动力传递路径与第一电机在纯电动模式下以第一挡位单独驱动车辆行驶时的动力传递路径刚好相反。
如图12所示，当第一制动器分离，第二制动器结合时，若车辆在滑行和制动工况下开启能量回收模式，则车轮73输出的反向力矩依次通过驱动轴71、输出齿轮72、第二齿轮53、连接轴52、第二齿圈18，并在第二齿圈18处分成两路，其中一路动力依次经第二行星轮16、第二行星架17、第一齿圈14传递至第一行星轮12，另一路依次经第一行星架13传递至第一行星轮12，因而这两路动力会在第一行星轮12处汇集，并经第一太阳轮11传递至第一电机，第一电机将被制动的这部分动能转化为电能，并存入电池组81中备用。该模式下的动力传递路径与第一电机在纯电动模式下以第二挡位单独驱动车辆行驶时的动力传递路径刚好相反。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的本申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种动力驱动系统，其特征在于，所述动力驱动系统包括：变速传动组件(1)、第一动力源(2)、第二动力源(3)、驱动控制组件(4)和动力输出组件(5)，其中，
所述变速传动组件(1)包括动力输入端(101)和彼此相连的三个动力输出端(102)，所述三个动力输出端(102)分别对应的传动比中，至少有两个传动比是彼此不同的；
所述第一动力源(2)与所述动力输入端(101)相连；
所述第二动力源(3)通过所述驱动控制组件(4)与所述动力输入端(101)可断开地相连；
所述驱动控制组件(4)与所述三个动力输出端(102)中的两个动力输出端(102)相连；
所述动力输出组件(5)与所述三个动力输出端(102)中的另一个动力输出端(102)相连。
2.根据权利要求1所述的动力驱动系统，其特征在于，所述变速传动组件(1)包括互相连接的第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构；
所述第一行星齿轮机构包括第一太阳轮(11)、第一行星轮(12)、第一行星架(13)和第一齿圈(14)；
所述第二行星齿轮机构包括第二太阳轮(15)、第二行星轮(16)、第二行星架(17)和第二齿圈(18)；
其中，所述动力输入端(101)包括所述第一太阳轮(11)，所述三个动力输出端包括所述第一行星架(13)、所述第二太阳轮(15)和所述第二行星架(17)。
3.根据权利要求2所述的动力驱动系统，其特征在于，所述第一行星架(13)与所述第二齿圈(18)相连，所述第一齿圈(14)与所述第二行星架(17)相连。
4.根据权利要求2所述的动力驱动系统，其特征在于，所述驱动控制组件(4)包括第一驱动控制件(41)；
所述第一驱动控制件(41)的一端与所述第二动力源(3)相连，另一端与所述第一太阳轮(11)相连，所述第一驱动控制件(41)用于导通或者切断所述第二动力源(3)和所述第一太阳轮(11)之间的动力传递。
5.根据权利要求4所述的动力驱动系统，其特征在于，所述第一驱动控制件(41)为离合器，所述离合器的主动部与所述第二动力源(3)相连，从动部与所述第一太阳轮(11)相连。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的动力驱动系统，其特征在于，所述驱动控制组件(4)包括第二驱动控制件(42)，所述第二驱动控制件(42)与所述第二太阳轮(15)相连，用于允许或者阻止所述第二太阳轮(15)转动。
7.根据权利要求6所述的动力驱动系统，其特征在于，所述驱动控制组件(4)包括第三驱动控制件(43)；
所述第三驱动控制件(43)与所述第二行星架(17)和所述第二齿圈(18)中的一个相连，用于允许或阻止与所述第三驱动控制件(43)相连的部件转动；
所述第二行星架(17)和所述第二齿圈(18)中的另一个与所述动力输出组件(5)相连，以向所述动力输出组件(5)输出动力。
8.根据权利要求7所述的动力驱动系统，其特征在于，所述第二驱动控制件(42)和所述第三驱动控制件(43)均为制动器。
9.根据权利要求1所述的动力驱动系统，其特征在于，所述第一动力源(2)为第一电机，所述第二动力源(3)为发动机；
所述系统还包括第三动力源(6)，所述第三动力源(6)为第二电机，所述第三动力源(6)与所述发动机的输出轴相连，并与所述第一电机电连接。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求1-9任一项所述的动力驱动系统。
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