CN114851827A - 变速箱、混合动力系统和汽车 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种变速箱、混合动力系统和汽车，该变速箱包括：行星变速机构、壳体、第一主轴、第二主轴和第三主轴；行星变速机构包括：第一中心轮、第二中心轮、多个第一行星轮、多个第二行星轮、行星架和制动器，第一中心轮套设在第一主轴外，第二中心轮套设在第二主轴外，第一中心轮和第二中心轮间隔分布，多个第一行星轮以第一中心轮为中心周向间隔分布，且与第一中心轮啮合，多个第二行星轮以第二中心轮为中心周向间隔分布，且与第二中心轮啮合，第一行星轮和第二行星轮均可转动地设置在行星架上，行星架与第三主轴传动连接，制动器用于制动第一主轴和第二主轴中的一个。本公开能优化行星轮系的结构，且节省混合动力系统的制作成本。

Description

变速箱、混合动力系统和汽车
技术领域
本公开涉及汽车技术领域，特别涉及一种变速箱、混合动力系统和汽车。
背景技术
混合动力系统是一种以发动机和电机作为动力源，使发动机和电机共同驱动汽车行驶的动力系统。
相关技术中，混合动力系统包括变速箱、发动机和电机，发动机和电机分别与变速箱传动连接以向变速箱传递动力。其中，变速箱包括：中心轮、行星轮、行星架和齿圈，中心轮设于齿圈内，行星轮设置在中心轮和齿圈之间并分别与中心轮和齿圈啮合，行星轮可转动地设置在行星架上。
由于齿圈是一种轮齿位于内壁面的环形结构，该类轮齿加工难度较大，不利于快速批量生产，且会提高变速箱的制作成本。
发明内容
本公开实施例提供了一种变速箱、混合动力系统和汽车，能优化行星轮系的结构，便于快速生产，且降低变速箱的制作成本。所述技术方案如下：
本公开实施例提供了一种变速箱，所述变速箱包括：行星变速机构、壳体、第一主轴、第二主轴和第三主轴，所述行星变速机构位于所述壳体内，所述第一主轴、所述第二主轴和所述第三主轴均活动插装在所述壳体上，且均与所述行星变速机构传动连接，所述第一主轴和所述第二主轴分别用于与第一动力源和第二动力源传动连接，所述第三主轴用于与车轮传动连接；所述行星变速机构包括：第一中心轮、第二中心轮、多个第一行星轮、多个第二行星轮、行星架和制动器，所述第一中心轮套设在所述第一主轴外，所述第二中心轮套设在所述第二主轴外，所述第一中心轮和第二中心轮同轴间隔分布，所述多个第一行星轮以所述第一中心轮为中心周向间隔分布，且与所述第一中心轮啮合，所述多个第二行星轮以所述第二中心轮为中心周向间隔分布，且与所述第二中心轮啮合，所述第一行星轮和所述第二行星轮均可转动地设置在所述行星架上，所述行星架与所述第三主轴传动连接，所述制动器用于制动所述第一主轴和所述第二主轴中的一个。
在本公开实施例的另一种实现方式中，所述第一行星轮的齿数与所述第一中心轮的齿数的比值不大于所述第二行星轮的齿数与所述第二中心轮的齿数的比值。
在本公开实施例的一种实现方式中，所述制动器包括：制动盘和两个摩擦盘；所述两个摩擦盘位于所述制动盘的两侧，所述制动器具有第一状态和第二状态，所述制动器位于所述第一状态时，所述两个摩擦盘与所述制动盘的两侧相抵，所述制动器位于所述第二状态时，所述两个摩擦盘与所述制动盘的两侧分离；所述制动盘套设在所述第一主轴或所述第二主轴外。
在本公开实施例的另一种实现方式中，所述变速箱还包括齿环和第一齿轮系；所述齿环套设在所述行星架外，且与所述行星架相连；所述第一齿轮系的输入齿轮与所述齿环啮合，所述第一齿轮系的输出齿轮套设在所述第三主轴外。
在本公开实施例的另一种实现方式中，所述变速箱还包括换挡变速机构，所述换挡变速机构具有传动连接的第一动力轴和第二动力轴，所述第一动力轴与所述第三主轴传动连接，所述第二动力轴用于与第三动力源传动连接。
在本公开实施例的另一种实现方式中，所述换挡变速机构还包括：第二齿轮系、第三齿轮系和同步器；所述第二齿轮系的输入齿轮和所述第三齿轮系的输入齿轮均套设在所述第二动力轴外，所述第二齿轮系的输出齿轮和所述第三齿轮系的输出齿轮均活动套设在所述第一动力轴外，所述同步器连接在所述第一动力轴上，且被配置为控制所述第二齿轮系的输出齿轮和所述第三齿轮系的输出齿轮中的至多一个与所述第一动力轴传动连接；或者，所述第二齿轮系的输入齿轮和所述第三齿轮系的输入齿轮均活动套设在所述第二动力轴外，所述第二齿轮系的输出齿轮和所述第三齿轮系的输出齿轮均套设在所述第一动力轴外，所述同步器位于所述第二动力轴上，且被配置为控制所述第二齿轮系的输入齿轮和所述第三齿轮系的输入齿轮中的至多一个与所述第二动力轴传动连接。
在本公开实施例的另一种实现方式中，所述换挡变速机构还包括第四齿轮系，所述第四齿轮系的输入齿轮套设在所述第二动力轴外，所述第四齿轮系的输出齿轮套设在所述第一动力轴外。
本公开实施例提供了一种混合动力系统，所述混合动力系统包括第一动力源、第二动力源和如前文所述的变速箱，所述第一动力源为发动机，所述第二动力源为第一电机；所述发动机和所述第一电机均位于所述壳体外，所述发动机的输出轴与所述第一主轴传动连接，所述第一电机的输出轴与所述第二主轴传动连接。
在本公开实施例的另一种实现方式中，所述混合动力系统还包括供电组件，所述供电组件位于所述壳体外，所述供电组件包括：电池和逆变器，所述逆变器连接在所述电池和所述第一电机之间。
本公开实施例提供了一种汽车，所述汽车包括如前文所述的混合动力系统和汽车车身，所述混合动力系统位于所述汽车车身内。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本公开实施例的变速箱第一动力源的动力可以通过第一主轴传递至第一中心轮和第二行星轮，第二动力源的动力可以通过第二主轴传递至第二中心轮和第二行星轮，由于两个行星轮是连接在同一个行星架上的，这样两个动力源均可以将动力传输至行星架。而制动器可以用于制动第一主轴或第二主轴，制动器制动第二主轴时，第一动力源的动力就不会传递至第二中心轮，这样第一动力源的动力就可以通过行星架传递至第三主轴以驱动车轮；制动器制动第一主轴时，第二动力源就不会传递至第一中心轮，这样第二动力源动力就可以通过行星架传递至第三主轴以驱动车轮。
变速箱在工作时，若第一动力源输出动力，此时可以通过制动器制动第二主轴，以制动第二中心轮，避免动力传递至第二中心轮，此时第二行星轮能自转且围绕第二中心轮公转。这样第一动力源的动力输出至第一中心轮后，第一中心轮带动第一行星轮自转且围绕第一中心轮公转，促使行星架也环绕中心轮转动。由于第二中心轮被制动，所以即使第二行星轮在行星架的带动下围绕第二中心轮公转和自转，也不会将动力传递至第二中心轮，而是让第一动力源的动力通过行星架输出至车轮。相较于相关技术中的行星轮系，该行星变速机构相当于采用第二行星轮、第二中心轮和制动器代替了行星轮系中的齿圈，且行星轮系传递动力时制动齿圈的过程，则通过制动第二中心轮的方式实现。这样就可以避免在行星轮系中设置齿圈，优化了行星轮系的结构，让行星变速机构更易于加工，便于快速生产，降低变速箱的制作成本。
附图说明
为了更清楚地说明本公开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公开的一些实施例，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是本公开实施例提供的一种变速箱的结构示意图；
图2是本公开实施例提供的一种制动器的结构示意图；
图3是本公开实施例提供的一种变速箱的结构示意图；
图4是本公开实施例提供的一种混合动力系统的结构示意图；
图5是本公开实施例提供的一种混合动力系统在纯电动模式下的能量传递示意图；
图6是本公开实施例提供的一种混合动力系统在纯电动模式下的能量传递示意图；
图7是本公开实施例提供的一种混合动力系统在纯发动机模式下的能量传递示意图；
图8是本公开实施例提供的一种混合动力系统在混合动力模式下的能量传递示意图；
图9是本公开实施例提供的一种混合动力系统在混合动力模式下的能量传递示意图；
图10是本公开实施例提供的一种混合动力系统在混合动力模式下的能量传递示意图；
图11是本公开实施例提供的一种混合动力系统在能量回收模式下的能量传递示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
图1是本公开实施例提供的一种变速箱的结构示意图。如图1所示，该变速箱包括：行星变速机构、壳体1、第一主轴21、第二主轴22和第三主轴23，行星变速机构位于壳体1内，第一主轴21、第二主轴22和第三主轴23均活动插装在壳体1上，且均与行星变速机构传动连接，第一主轴21和第二主轴22用于与第一动力源和第二动力源传动连接，第三主轴23用于与车轮13传动连接。
其中，第一动力源和第二动力源可以是发动机和电机等多种可以输出动力的动力装置。
如图1所示，行星变速机构包括：第一中心轮31、第二中心轮32、多个第一行星轮33、多个第二行星轮34、行星架35和制动器36，第一中心轮31套设在第一主轴21外，第二中心轮32套设在第二主轴22外，第一中心轮31和第二中心轮32同轴间隔分布，多个第一行星轮33以第一中心轮为中心周向间隔分布，且与第一中心轮31啮合，多个第二行星轮34以第二中心轮为中心周向间隔分布，且与第二中心轮32啮合，第一行星轮33和第二行星轮34均可转动地设置在行星架35上，行星架35与第三主轴23传动连接，制动器36用于制动第一主轴21和第二主轴22中的一个。
本公开实施例的变速箱第一动力源的动力可以通过第一主轴传递至第一中心轮和第二行星轮，第二动力源的动力可以通过第二主轴传递至第二中心轮和第二行星轮，由于两个行星轮是连接在同一个行星架上的，这样两个动力源均可以将动力传输至行星架。而制动器可以用于制动第一主轴或第二主轴，制动器制动第二主轴时，第一动力源的动力就不会传递至第二中心轮，这样第一动力源的动力就可以通过行星架传递至第三主轴以驱动车轮；制动器制动第一主轴时，第二动力源就不会传递至第一中心轮，这样第二动力源动力就可以通过行星架传递至第三主轴以驱动车轮。
变速箱在工作时，若第一动力源输出动力，此时可以通过制动器制动第二主轴，以制动第二中心轮，避免动力传递至第二中心轮，此时第二行星轮能自转且围绕第二中心轮公转。这样第一动力源的动力输出至第一中心轮后，第一中心轮带动第一行星轮自转且围绕第一中心轮公转，促使行星架也环绕中心轮转动。由于第二中心轮被制动，所以即使第二行星轮在行星架的带动下围绕第二中心轮公转和自转，也不会将动力传递至第二中心轮，而是让第一动力源的动力通过行星架输出至车轮。相较于相关技术中的行星轮系，该行星变速机构相当于采用第二行星轮、第二中心轮和制动器代替了行星轮系中的齿圈，且行星轮系传递动力时制动齿圈的过程，则通过制动第二中心轮的方式实现。这样就可以避免在行星轮系中设置齿圈，优化了行星轮系的结构，让行星变速机构更易于加工，便于快速生产，降低变速箱的制作成本。
图2是本公开实施例提供的一种制动器的结构示意图。如图2所示，制动器36包括：制动盘361和两个摩擦盘362，两个摩擦盘362位于制动盘361的两侧，制动器36具有第一状态和第二状态，制动器36位于第一状态时，两个摩擦盘262与制动盘361的两侧相抵，制动器36位于第二状态时，两个摩擦盘362与制动盘361的两侧分离；其中，制动盘361套设在第一主轴21或第二主轴22外。
本公开实施例中，制动器可以是盘式制动器，制动器的两个摩擦盘362可以在驱动机构的控制下，相对靠近或相对远离。当两个摩擦盘362相对靠近，以夹持住制动盘361时，制动器处于第一状态；当两个摩擦盘362相对远离，以使得摩擦盘362和制动盘361之间保留间隙时，制动器处于第二状态。
示例性地，制动器中控制摩擦盘动作的驱动机构可以是液压驱动装置或者电机驱动装置，具体采用何种驱动机构可以根据实际情况确定，本公开实施例不做限制。
示例性地，结合图1、2，制动盘套设在第二主轴22外，这样制动器就可以控制第二中心轮制动，此时，满足第一动力源可以顺利输出动力至行星架。
本公开实施例中，第一动力源可以是发动机，第二动力源可以是电机。由于发动机是变速箱的主要动力来源，因此，将制动器设置在第二主轴22上，得以让发动机的动力能依次通过第一中心轮、第一行星轮和行星架传递至第三主轴，以驱动车轮。而电机则主要用于发电，而不是作为动力输出的主要来源，所以，在第一主轴21外没有设置制动器，能节省成本。
其中，第一行星轮的齿数与第一中心轮的齿数的比值不大于第二行星轮的齿数与第二中心轮的齿数的比值。
由于发动机是作为主要动力源输出动力的，若第一行星轮的齿数与第一中心轮的齿数的比值过大，即使发动机带动第一中心轮高速转动，行星架的转速也较慢，不利于发挥发动机的动力；而电机主要是用于发电的，所以将第二行星轮的齿数与第二中心轮的齿数的比值设置较大，这样当第二行星轮在行星架的驱动下转动时，即使第二行星轮转速较慢，第二中心轮的转速也会较大，以变速驱动电机的输出轴高速转动，实现发电。因此，通过控制第一行星轮的齿数与第一中心轮的齿数的比值小于或者等于第二行星轮的齿数与第二中心轮的齿数的比值，能让发动机在高效工作区间输出动力，且提升电机的发电效率。
在其他一些实现方式中，制动器还可以设置在第一主轴21上。此时，第二动力源作为主要动力源输出动力至第三主轴，驱动车轮转动。
在其他一些实现方式中，变速箱可以包括两个制动器，一个制动器设置在第一主轴21上，另一个制动器设置在第二主轴22上。此时，连接在第一主轴21和第二主轴22上的两个动力源均可以作为主要动力源输出动力，以驱动车轮转动。
可选地，如图1所示，变速箱还包括齿环37和第一齿轮系40。齿环37套设在行星架35外，且齿环37与行星架35相连；第一齿轮系40的输入齿轮401与齿环37啮合，第一齿轮系的输出齿轮402套设在第三主轴23外。
其中，齿环37为环形结构，环形结构的外周壁设有轮齿。齿环37上的轮齿可以与齿轮啮合，以与齿轮传动连接。
上述实现方式中，通过在行星架35外设置齿环37，让行星变速机构的动力得以通过行星架35传递至第一齿轮系40，动力再经由第一齿轮系40传递至第三主轴23，从而驱动车轮13转动。
本公开实施例中，第一齿轮系40至少包括输入齿轮和输出齿轮，且输入齿轮和输出齿轮传动连接，以使动力可以通过输入齿轮传输至输出齿轮。
可选地，第一齿轮系40中，输入齿轮和输出齿轮可以直接啮合，以实现输入齿轮和输出齿轮的传动连接。输入齿轮和输出齿轮之间还可以设置至少一个连接齿轮。例如，当仅设置一个连接齿轮时，连接齿轮则分别与输入齿轮和输出齿轮啮合，以实现输入齿轮和输出齿轮的传动连接。
需要说明的是，第一齿轮系40中具体设置多少个齿轮，具体可以根据实际需求确定。由于齿轮系中设置齿轮的数量会影响齿轮系的传动比，因而，可以结合汽车的动力需求，调整齿轮系中齿轮的数量。
在本公开实施例的一种实现方式中，如图1所示，变速箱还包括换挡变速机构，换挡变速机构具有传动连接的第一动力轴51和第二动力轴52，第一动力轴51与第三主轴23传动连接，第二动力轴52用于与第三动力源传动连接。
其中，第三动力源可以是发动机和电机等多种可以输出动力的动力装置。
其中，第三动力源与第二动力轴52传动连接，而第二动力轴52由与第一动力轴51传动连接，这样就能让第三动力源输出的动力通过换挡变速机构传递至第三主轴23，以驱动车轮13。
本公开实施例中，变速箱可以配置三个动力源，通过设置三个动力源共同驱动车辆，以提高混合动力系统的动力性能。
示例性地，如图1所示，换挡变速机构还包括：第二齿轮系53、第三齿轮系54和同步器55。
在一种实现方式中，如图1所示，第二齿轮系的输入齿轮531和第三齿轮系的输入齿轮541均套设在第二动力轴52外，第二齿轮系的输出齿轮532和第三齿轮系的输出齿轮542均活动套设在第一动力轴51外，同步器55连接在第一动力轴51上，且同步器55被配置为控制第二齿轮系的输出齿轮532和第三齿轮系的输出齿轮542中的至多一个与第一动力轴51传动连接。
其中，同步器55位于第二齿轮系的输出齿轮532和第三齿轮系的输出齿轮542之间。同步器55可以在第一动力轴51上轴向移动，在同步器55向第二齿轮系53靠近且与第二齿轮系的输出齿轮532结合后，就能让第二齿轮系53与第一动力轴51传动连接在一起；在同步器55向第三齿轮系54靠近且与第三齿轮系的输出齿轮542结合后，就能让第三齿轮系54与第一动力轴51传动连接在一起。
同时，同步器55也可以与第二齿轮系的输出齿轮532和第三齿轮系的输出齿轮542的均不连接，即让第一动力轴51和第二动力轴52断开连接。
上述实现方式中，第二电机12能分别通过两个齿轮系将动力传输至第三主轴23，得以采用两种挡位模式驱动汽车，实现多挡位驱动模式。
在另一种实现方式中，示例性地，第二齿轮系的输入齿轮531和第三齿轮系的输入齿轮541均活动套设在第二动力轴52外，第二齿轮系的输出齿轮532和第三齿轮系的输出齿轮542均套设在第一动力轴51外，同步器55位于第二动力轴52上，且被配置为控制第二齿轮系的输入齿轮531和第三齿轮系的输入齿轮541中的至多一个与第二动力轴52传动连接。
其中，同步器55位于第二齿轮系的输入齿轮531和第三齿轮系的输入齿轮541之间。同步器55可以在第二动力轴52上轴向移动，在同步器55向第二齿轮系53靠近且与第二齿轮系的输入齿轮531结合后，就能让第二齿轮系53与第一动力轴51传动连接在一起；在同步器55向第三齿轮系54靠近且与第三齿轮系的输入齿轮541结合后，就能让第三齿轮系54与第二动力轴52传动连接在一起。
同时，同步器55也可以与第二齿轮系的输入齿轮531和第三齿轮系的输入齿轮541的均不连接，即让第一动力轴51和第二动力轴52断开连接。
上述实现方式中，第二电机12能分别通过两个齿轮系将动力传输至第三主轴23，得以采用两种挡位模式驱动汽车，实现多挡位驱动模式。
本公开实施例中，第二齿轮系53和第三齿轮系54均至少包括输入齿轮和输出齿轮，且输入齿轮和输出齿轮传动连接，以使动力可以通过输入齿轮传输至输出齿轮。
可选地，第二齿轮系53和第三齿轮系54中，输入齿轮和输出齿轮可以直接啮合；或者，输入齿轮和输出齿轮之间还可以设置至少一个连接齿轮。
需要说明的是，第二齿轮系53和第三齿轮系54中具体设置多少个齿轮，具体可以根据实际需求确定。
图3是本公开实施例提供的一种变速箱的结构示意图。如图3所示，在本公开实施例的另一种实现方式中，换挡变速机构还包括第四齿轮系56，第四齿轮系的输入齿轮561套设在第二动力轴52外，第四齿轮系的输出齿轮562套设在第一动力轴51外。
上述实现方式中，第一电机11通过第四齿轮系56接入第一动力轴51，得以将第二电机12的动力直接经由第四齿轮系56传输至第三主轴23，以驱动车轮13。这样能简化换挡变速机构的结构，降低成本且便于组装。
本公开实施例中，第四齿轮系56至少包括输入齿轮和输出齿轮，且输入齿轮和输出齿轮传动连接，以使动力可以通过输入齿轮传输至输出齿轮。
可选地，第四齿轮系56中，输入齿轮和输出齿轮可以直接啮合；或者，输入齿轮和输出齿轮之间还可以设置至少一个连接齿轮。
需要说明的是，第四齿轮系56中具体设置多少个齿轮，具体可以根据实际需求确定。
图4是本公开实施例提供的一种混合动力系统的结构示意图。如图4所示，该混合动力系统包括前文所述的变速箱，第一动力源为发动机10，第二动力源为第一电机11，第三动力源为第二电机12。
结合图1、4，发动机10、第一电机11和第二电机12均位于壳体1外，发动机10的输出轴与第一主轴传动连接，第一电机11的输出轴与第二主轴传动连接，第二电机12与第二动力轴52传动连接。
本公开实施例中，通过设置三个动力源分别配置为一个发动机和两个电机，以形成混合动力系统，该种混合动力系统能通过变速箱将三个动力源的动力传递至第三主轴23，以驱动车轮，且三个动力源一起共同驱动车辆，可以提高混合动力系统的动力性能。
可选地，如图1所示，发动机10的输出轴通过齿轮与第一主轴21传动连接，得以将发动机10的动力传递至行星变速机构。
在其他一些实现方式中，发动机10的输出轴还可以直接与第一主轴21同轴连接，以直接将发动机10的动力传递至行星变速机构，能简化混合动力系统的结构，降低成本且便于组装。
可选地，如图1、4所示，混合动力系统还包括供电组件60，供电组件60位于壳体1外，供电组件60包括：电池61和两个逆变器62，两个逆变器62中的一个连接在电池61和第一电机11之间，两个逆变器62中的另一个连接在电池61和第二电机12之间。
通过设置两个逆变器62，其一用于连接电池61和第一电机11，其二用于连接电池61和第二电机12。其中，电池61为可充电电池61，逆变器62设置在电池61的输出电路上，用于将电池61输出的直流电转换成三相交流电后驱动第一电机11或第二电机12。另外,本公开实施例中逆变器62和变压器集成在一起，便于安装，并节省安装空间。
本公开实施例提供了一种汽车，该汽车包括如前文所述的混合动力系统和汽车车身，混合动力系统位于汽车车身内。
本公开实施例提供了一种混合动力系统的控制方法，用于控制如前文所述的混合动力系统，该控制方法包括：控制混合动力系统采用动力模式中的任意一种运行，动力模式包括纯电动模式、纯发动机模式、混合驱动模式和能量回收模式。
以下以图4所示的混合动力系统为例对混合动力系统的控制方法进行说明：
本公开实施例中，控制混合动力系统切换为纯电动模式时，该控制方法包括：控制发动机10、第一电机11不工作，控制制动器36不制动，控制同步器55使第二齿轮系53或第三齿轮系54连接第二电机12和第三主轴23，控制第二电机12工作。
图5是本公开实施例提供的一种混合动力系统在纯电动模式下的能量传递示意图。如图5所示，制动器36不制动，同步器55位于左位，此时同步器55将第二齿轮系的输出齿轮532与第一动力轴51连接在一起，使第二齿轮系53连接第二电机12和第三主轴23。
上述实现方式中，供电组件60的电池61放电，经过逆变器62将直流电转换为三相交流电后驱动第二电机12的输出轴旋转，且第二电机12的动力依次通过第二动力轴52、第二齿轮系53传递给第一动力轴51，再传递至第三主轴23以驱动车轮13，实现第二电机12的第一种挡位驱动模式。
图6是本公开实施例提供的一种混合动力系统在纯电动模式下的能量传递示意图。如图6所示，制动器36不制动，同步器55位于右位，此时同步器55将第三齿轮系的输出齿轮542与第一动力轴51连接在一起，使第三齿轮系54连接第二电机12和第三主轴23。
上述实现方式中，供电组件60的电池61放电，经过逆变器62将直流电转换为三相交流电后驱动第二电机12的输出轴旋转，且第二电机12的动力依次通过第二动力轴52、第三齿轮系54传递给第一动力轴51，再传递至第三主轴23以驱动车轮13，实现第二电机12的第二种挡位驱动模式。
可选地，纯电动模式下还可以由第二电机12驱动车辆倒挡行驶。在倒车时，发动机10和第一电机11不工作，第二电机12反转实现倒车。
本公开实施例中，控制混合动力系统切换为纯发动机10模式时，该控制方法包括：控制第一电机11和第二电机12不工作，控制制动器36制动，控制同步器55使第二齿轮系53或第三齿轮系54均不连接第二电机12和第三主轴23，控制发动机10工作。
图7是本公开实施例提供的一种混合动力系统在纯发动机模式下的能量传递示意图。如图7所示，制动器36制动，同步器55位于中位，此时同步器55与第二齿轮系的输出齿轮532和第三齿轮系的输出齿轮542均不连接，以中断第二电机12和第三主轴23之间的动力传递路径，发动机10的动力由行星变速机构传递至第三主轴23，以驱动车轮13。
上述实现方式中，发动机10的动力依次通过第一中心轮31、第一行星轮33和行星架35传递至第三主轴23以驱动车轮13，实现发动机10单独驱动的模式。
本公开实施例中，控制混合动力系统切换为混合动力模式时，该控制方法包括：
控制第一电机11不工作，控制制动器36制动，控制同步器55使第二齿轮系53或第三齿轮系54连接第二电机12和第三主轴23，控制发动机10和第二电机12工作。
图8是本公开实施例提供的一种混合动力系统在混合动力模式下的能量传递示意图。如图8所示，制动器36制动，同步器55位于左位，此时同步器55将第二齿轮系的输出齿轮532与第一动力轴51连接在一起，使第二齿轮系53连接第二电机12和第三主轴23。同时，发动机10的动力由行星变速机构传递至第三主轴23，以驱动车轮13。
上述实现方式中，发动机10的动力依次通过第一中心轮31、第一行星轮33和行星架35传递至第三主轴23以驱动车轮13，第二电机12的动力依次通过第二动力轴52、第二齿轮系53传递给第一动力轴51，再传递至第三主轴23以驱动车轮13。实现发动机10和第二电机12共同驱动的混合动力模式。
在另一种实现方式中，同步器55位于右位，此时同步器55将第三齿轮系的输出齿轮542与第一动力轴51连接在一起，使第三齿轮系54连接第二电机12和第三主轴23。同时，发动机10的动力由行星变速机构传递至第三主轴23，以驱动车轮13。
本公开实施例中，控制混合动力系统切换为混合动力模式时，该控制方法包括：
控制制动器36不制动，控制同步器55使第二齿轮系53或第三齿轮系54连接第二电机12和第三主轴23，控制发动机10和第二电机12工作，且控制发动机10驱动第一电机11发电。
图9是本公开实施例提供的一种混合动力系统在混合动力模式下的能量传递示意图。如图9所示，制动器36不制动，同步器55位于左位，此时同步器55将第二齿轮系的输出齿轮532与第一动力轴51连接在一起，使第二齿轮系53连接第二电机12和第三主轴23。同时，发动机10的一部分动力由行星变速机构传递至第三主轴23，以驱动车轮13，发动机10的另一部分动力由行星变速机构的第二中心轮32传递至第一电机11，以驱动第一电机11发电。
上述实现方式中，发动机10的动力依次通过第一中心轮31、第一行星轮33和行星架35传递至第三主轴23以驱动车轮13，同时，发动机10的动力还通过行星架35传递至第二行星轮34和第二中心轮32，以驱动第一电机11发电。第二电机12的动力依次通过第二动力轴52、第二齿轮系53传递给第一动力轴51，再传递至第三主轴23以驱动车轮13。实现发动机10和第二电机12共同驱动，且发动机10同时为第一电机11发电的混合动力模式。
在另一种实现方式中，同步器55位于右位，此时同步器55将第三齿轮系的输出齿轮542与第一动力轴51连接在一起，使第三齿轮系54连接第二电机12和第三主轴23。同时，发动机10的动力由行星变速机构传递至第三主轴23，以驱动车轮13，且发动机10的动力还通过行星架35传递至第二行星轮34和第二中心轮32，以驱动第一电机11发电。
本公开实施例中，控制混合动力系统切换为混合动力模式时，该控制方法包括：
控制制动器36不制动，控制同步器55使第二齿轮系53或第三齿轮系54连接第二电机12和第三主轴23，控制发动机10、第一电机11和第二电机12工作。
图10是本公开实施例提供的一种混合动力系统在混合动力模式下的能量传递示意图。如图10所示，制动器36不制动，同步器55位于左位，此时同步器55将第二齿轮系的输出齿轮532与第一动力轴51连接在一起，使第二齿轮系53连接第二电机12和第三主轴23。同时，发动机10的部分动力由行星变速机构传递至第三主轴23，以驱动车轮13，第一电机11的动力由行星变速机构传递至第三主轴23，以驱动车轮13。
上述实现方式中，发动机10的动力依次通过第一中心轮31、第一行星轮33和行星架35传递至第三主轴23以驱动车轮13。同时，第一电机11的动力通过第二中心轮32、第二行星轮34和行星架35传递至第三主轴23以驱动车轮13。第二电机12的动力依次通过第二动力轴52、第二齿轮系53传递给第一动力轴51，再传递至第三主轴23以驱动车轮13。实现发动机10、第一电机11和第二电机12共同驱动的混合动力模式。
在另一种实现方式中，同步器55位于右位，此时同步器55将第三齿轮系的输出齿轮542与第一动力轴51连接在一起，使第三齿轮系54连接第二电机12和第三主轴23。同时，发动机10的动力由行星变速机构传递至第三主轴23，以驱动车轮13，且第一电机11的动力还通过第二中心轮32、第二行星轮34和行星架35传递至第三主轴23以驱动车轮13。
本公开实施例中，控制混合动力系统切换为能量回收模式时，该控制方法包括：
控制发动机10、第一电机11不工作，控制制动器36不制动，控制同步器55使第二齿轮系53或第三齿轮系54连接第二电机12和第三主轴23，控制第二电机12发电。
图11是本公开实施例提供的一种混合动力系统在能量回收模式下的能量传递示意图。如图11所示，制动器36不制动，同步器55位于左位，此时同步器55将第二齿轮系的输出齿轮532与第一动力轴51连接在一起，使第二齿轮系53连接第二电机12和第三主轴23。
上述实现方式中，车辆处于滑行或者制动工况，车轮13提供反向力矩，将车辆的部分动能经由第三主轴23、第一动力轴51、第二齿轮系53和第二动力轴52传递至第二电机12，以转换为电能，存入供电组件60中备用，实现第二电机12的能量回收功能。
以上仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变速箱，其特征在于，所述变速箱包括：行星变速机构、壳体(1)、第一主轴(21)、第二主轴(22)和第三主轴(23)，所述行星变速机构位于所述壳体(1)内，所述第一主轴(21)、所述第二主轴(22)和所述第三主轴(23)均活动插装在所述壳体(1)上，且均与所述行星变速机构传动连接，所述第一主轴(21)和所述第二主轴(22)分别用于与第一动力源和第二动力源传动连接，所述第三主轴(23)用于与车轮(13)传动连接；
所述行星变速机构包括：第一中心轮(31)、第二中心轮(32)、多个第一行星轮(33)、多个第二行星轮(34)、行星架(35)和制动器(36)，所述第一中心轮(31)套设在所述第一主轴(21)外，所述第二中心轮(32)套设在所述第二主轴(22)外，所述第一中心轮(31)和第二中心轮(32)同轴间隔分布，所述多个第一行星轮(33)以所述第一中心轮为中心周向间隔分布，且与所述第一中心轮(31)啮合，所述多个第二行星轮(34)以所述第二中心轮为中心周向间隔分布，且与所述第二中心轮(32)啮合，所述第一行星轮(33)和所述第二行星轮(34)均可转动地设置在所述行星架(35)上，所述行星架(35)与所述第三主轴(23)传动连接，所述制动器(36)用于制动所述第一主轴(21)和所述第二主轴(22)中的一个。
2.根据权利要求1所述的变速箱，其特征在于，所述第一行星轮(33)的齿数与所述第一中心轮(31)的齿数的比值不大于所述第二行星轮(34)的齿数与所述第二中心轮(32)的齿数的比值。
3.根据权利要求1所述的变速箱，其特征在于，所述制动器(36)包括：制动盘(361)和两个摩擦盘(362)；
所述两个摩擦盘(362)位于所述制动盘(361)的两侧，所述制动器(36)具有第一状态和第二状态，所述制动器(36)位于所述第一状态时，所述两个摩擦盘(362)与所述制动盘(361)的两侧相抵，所述制动器(36)位于所述第二状态时，所述两个摩擦盘(362)与所述制动盘(361)的两侧分离；
所述制动盘(361)套设在所述第一主轴(21)或所述第二主轴(22)外。
4.根据权利要求1所述的变速箱，其特征在于，所述变速箱还包括齿环(37)和第一齿轮系(40)；
所述齿环(37)套设在所述行星架(35)外，且与所述行星架(35)相连；
所述第一齿轮系(40)的输入齿轮与所述齿环(37)啮合，所述第一齿轮系的输出齿轮套设在所述第三主轴(23)外。
5.根据权利要求1至4任一项所述的变速箱，其特征在于，所述变速箱还包括换挡变速机构，所述换挡变速机构具有传动连接的第一动力轴(51)和第二动力轴(52)，所述第一动力轴(51)与所述第三主轴(23)传动连接，所述第二动力轴(52)用于与第三动力源传动连接。
6.根据权利要求5所述的变速箱，其特征在于，所述换挡变速机构还包括：第二齿轮系(53)、第三齿轮系(54)和同步器(55)；
所述第二齿轮系的输入齿轮和所述第三齿轮系的输入齿轮均套设在所述第二动力轴(52)外，所述第二齿轮系的输出齿轮和所述第三齿轮系的输出齿轮均活动套设在所述第一动力轴(51)外，所述同步器(55)连接在所述第一动力轴(51)上，且被配置为控制所述第二齿轮系的输出齿轮和所述第三齿轮系的输出齿轮中的至多一个与所述第一动力轴(51)传动连接；或者，
所述第二齿轮系的输入齿轮和所述第三齿轮系的输入齿轮均活动套设在所述第二动力轴(52)外，所述第二齿轮系的输出齿轮和所述第三齿轮系的输出齿轮均套设在所述第一动力轴(51)外，所述同步器(55)位于所述第二动力轴(52)上，且被配置为控制所述第二齿轮系的输入齿轮和所述第三齿轮系的输入齿轮中的至多一个与所述第二动力轴(52)传动连接。
7.根据权利要求5所述的变速箱，其特征在于，所述换挡变速机构还包括第四齿轮系(56)，所述第四齿轮系的输入齿轮套设在所述第二动力轴(52)外，所述第四齿轮系的输出齿轮套设在所述第一动力轴(51)外。
8.一种混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统包括第一动力源、第二动力源和如权利要求1至7任一项所述的变速箱，所述第一动力源为发动机(10)，所述第二动力源为第一电机(11)；
所述发动机(10)和所述第一电机(11)均位于所述壳体(1)外，所述发动机(10)的输出轴与所述第一主轴传动连接，所述第一电机(11)的输出轴与所述第二主轴传动连接。
9.根据权利要求8所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统还包括供电组件(60)，所述供电组件(60)位于所述壳体(1)外，所述供电组件(60)包括：电池(61)和逆变器(62)，所述逆变器(62)连接在所述电池(61)和所述第一电机(11)之间。
10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求8或9所述的混合动力系统和汽车车身，所述混合动力系统位于所述汽车车身内。
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