CN212400884U - 混合动力驱动系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混合动力驱动系统及汽车，该混合动力驱动系统包括动力装置、机械控制装置、电机控制装置和动力传递装置；所述动力装置包括发动机、第一电机、第二电机，所述第二电机的主功能为驱动及制动能量回收；所述机械控制装置包括离合器、1/3挡同步器、2/4挡同步器；所述电机控制装置包括第一逆变器、第二逆变器；所述动力传递装置包括输入轴一挡齿轮、输入轴二挡齿轮、输入轴三挡齿轮、输入轴四挡齿轮、动力输出轴和驻车制动齿轮。本实用新型能够解决现有技术结构复杂，对车辆燃油经济性提高有限的问题。

Description

混合动力驱动系统及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别是涉及一种混合动力驱动系统及汽车。

背景技术

当今世界面临能源匮乏和环境恶化两大挑战，传统燃油车正受到石油危机和环境恶化的严重困扰，节能减排逐渐成为汽车行业的焦点。混合动力汽车的产生为缓解能源匮乏和环境恶化带来新的希望。

其中，混合动力驱动系统是混合动力汽车的核心部件，是混合动力汽车的动力来源。在混合动力驱动系统当中，一般包括电机和发动机，电机采用纯电驱动，发动机采用燃油驱动，两者相互配合形成混合动力汽车的多样驱动方式。

然而，现有技术当中，目前大多数混合动力驱动系统都是在传统多挡位变速器基础上变形或改进而来，普遍存在结构复杂，对车辆燃油经济性提高有限等问题。

实用新型内容

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种混合动力驱动系统，以解决现有技术结构复杂，对车辆燃油经济性提高有限的问题。

一种混合动力驱动系统，其特征在于，包括动力装置、机械控制装置、电机控制装置和动力传递装置；所述动力装置包括发动机、第一电机、第二电机，所述第二电机的主功能为驱动及制动能量回收；所述机械控制装置包括离合器、 1/3挡同步器、2/4挡同步器；所述电机控制装置包括第一逆变器、第二逆变器；所述动力传递装置包括输入轴一挡齿轮、输入轴二挡齿轮、输入轴三挡齿轮、输入轴四挡齿轮、动力输出轴和驻车制动齿轮；

所述输入轴一挡齿轮、所述1/3挡同步器、所述输入轴三挡齿轮、所述输入轴四挡齿轮、所述2/4挡同步器、所述输入轴二挡齿轮、所述离合器的从动盘、所述离合器的主动盘、所述发动机依次连接；

所述第一电机的驱动轴连接所述第一电机的驱动齿轮，所述第一电机的驱动齿轮通过所述第一电机的从动齿轮与所述离合器的主动盘连接；

所述动力输出轴的输出轴一挡齿轮与所述输入轴一挡齿轮连接，所述动力输出轴的输出轴二挡齿轮与所述输入轴二挡齿轮连接，所述动力输出轴的输出轴三挡齿轮与所述输入轴三挡齿轮连接，所述动力输出轴的输出轴四挡齿轮与所述输入轴四挡齿轮连接，所述驻车制动齿轮连接在所述动力输出轴的末端；

所述第二电机的驱动轴连接所述第二电机的驱动齿轮，所述第二电机的驱动齿轮通过第二电机惰轮总成与所述输出轴一挡齿轮连接；

所述第一电机、所述第一逆变器、电池、所述第二逆变器、所述第二电机依次连接。

根据本实用新型提供的混合动力驱动系统，相比基于传统多挡位变速器进行改进的技术方案，结构更加简单，上述混合动力驱动系统，通过双电机、离合器、1/3挡同步器、2/4挡同步器以及动力传递装置的配合，可以实现提高燃油经济性所需要的全部功能，例如低负载下的电机独立驱动、高负载下的内燃机单独驱动、混动驱动、制动能量回收、行进中发电等功能，此外，该系统中第二电机既能用于驱动，又能用于制动能量回收(发电)，所有挡位都有第二电机直连，能够使所有减速工况均实现制动能量回收，回收过程中无换挡动作，能量回收效率高，有助于提升燃油经济性。该系统能够同时匹配HEV和PHEV 车型，具有良好的拓展性。

另外，根据本发明上述的混合动力驱动系统，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述混合动力驱动系统还包括减震器，所述减震器连接在所述发动机和所述离合器的主动盘之间。

进一步地，所述混合动力驱动系统还包括差速器总成，所述动力输出轴的主动齿轮与所述差速器总成连接。

进一步地，所述第一电机与所述第一逆变器通过第一电机高压线束连接，所述第一逆变器与所述电池通过第一逆变器电池线束连接，所述第二电机与所述第二逆变器通过第二电机高压线束连接，所述第二逆变器与所述电池通过第二逆变器电池线束连接，所述第一逆变器与所述第二逆变器通过逆变器间线束连接。

本发明的另一个目的在于提出上述混合动力驱动系统的控制方法，包括：

当车辆处于停车状态，且需要启动所述发动机时，进入停车冷启动模式，所述第一电机处于驱动状态，所述第二电机处于自由状态，所述1/3挡同步器、所述2/4挡同步器处于空挡位置，所述发动机由关闭状态被启动，所述驻车制动齿轮处于空挡位置；

当车辆处于停车状态，且电池电量不足时，进入停车充电模式，所述发动机处于驱动状态，所述第二电机处于自由状态，所述第一电机处于发电状态，所述1/3挡同步器处于空挡位置，所述2/4挡同步器处于空挡位置，所述驻车制动齿轮处于空挡位置；在发电时，所述第一电机产生的交流电经所述第一逆变器转为直流电，然后传递给所述电池存储。

进一步地，所述方法还包括：

当需要倒车时，进入纯电驱动倒车模式，所述发动机处于关闭状态，所述第一电机处于自由状态，所述第二电机反转驱动车辆倒车，所述1/3挡同步器、所述2/4挡同步器处于空挡位置，所述驻车制动齿轮处于空挡位置；

当车辆需要倒车的时间超过时间阈值，或者所述电池无法为倒车提供足够的电量时，进入串联驱动倒车模式，所述发动机由关闭切换到驱动状态，所述第一电机由自由状态切换到发电状态，所述第二电机仍然反转驱动，所述1/3挡同步器、所述2/4挡同步器处于空挡位置，所述驻车制动齿轮处于空挡位置，所述第一电机产生的交流电不传递给所述第一逆变器和所述电池，直接给所述第二电机使用；

当需要停车时，进入驻车P挡模式，所述发动机关闭，所述第一电机、所述第二电机处于自由状态，所述1/3挡同步器、所述2/4挡同步器处于空挡位置，所述驻车制动齿轮处于P挡位置。

进一步地，所述方法还包括：

当车速在预设的低速范围内时，进入纯电驱动模式，所述第二电机处于驱动状态，所述第一电机处于自由状态，所述发动机关闭，所述1/3挡同步器、所述2/4挡同步器处于空挡位置，所述驻车制动齿轮处于空挡位置；电量不足时，可以切换到串联驱动模式；

当车辆处于纯电驱动，且电量低于电量阈值时，进入串联驱动模式，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机处于发电状态，所述1/3挡同步器、所述 2/4挡同步器处于空挡位置，所述驻车制动齿轮处于空挡位置，所述第二电机处于驱动状态；所述第一电机产生的交流电不经过所述第一逆变器和所述电池，直接传递给所述第二电机，使所述第二电机驱动车辆行驶；

当满足系统制动能量回收条件时，进入能量回收模式，所述发动机处于自由状态，所述第一电机处于自由状态，所述1/3挡同步器、所述2/4挡同步器处于空挡位置，所述驻车制动齿轮处于空挡位置，所述第二电机处于发电状态；在发电时，所述第二电机产生的交流电经所述第二逆变器转为直流电，然后传递给所述电池存储。

进一步地，所述方法还包括：

当车速在预设的中速范围内时，进入发动机独立驱动模式，具体包括：

发动机一挡独立驱动模式，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机、所述第二电机处于自由状态，所述1/3挡同步器处于一挡位置，所述2/4挡同步器处于空挡位置，所述驻车制动齿轮处于空挡位置；

发动机二挡独立驱动模式，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机、所述第二电机处于自由状态，所述1/3挡同步器处于空挡位置，所述2/4挡同步器处于二挡位置，所述驻车制动齿轮处于空挡位置；

发动机三挡独立驱动模式，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机、所述第二电机处于自由状态，所述1/3挡同步器处于三挡位置，所述2/4挡同步器处于空挡位置，所述驻车制动齿轮处于空挡位置；

发动机四挡独立驱动模式，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机、所述第二电机处于自由状态，所述1/3挡同步器处于空挡位置，所述2/4挡同步器处于四挡位置，所述驻车制动齿轮处于空挡位置；

此外；

当处于发动机独立驱动模式，且扭矩需求小于第一需求阈值时，进入发动机驱动补电模式，具体包括：

发动机一挡驱动补电模式，所述发动机处于一挡驱动状态，所述第一电机处于发电状态，所述第二电机处于自由状态，所述1/3挡同步器处于一挡位置，所述2/4挡同步器处于空挡位置，所述驻车制动齿轮处于空挡位置；

发动机二挡驱动补电模式，所述发动机处于二挡驱动状态，所述第一电机处于发电状态，所述第二电机处于自由状态，所述1/3挡同步器处于空挡位置，所述2/4挡同步器处于二挡位置，所述驻车制动齿轮处于空挡位置；

发动机三挡驱动补电模式，所述发动机处于三挡驱动状态，所述第一电机处于发电状态，所述第二电机处于自由状态，所述1/3挡同步器处于三挡位置，所述2/4挡同步器处于空挡位置，所述驻车制动齿轮处于空挡位置；

发动机四挡驱动补电模式，所述发动机处于四挡驱动状态，所述第一电机处于发电状态，所述第二电机处于自由状态，所述1/3挡同步器处于空挡位置，所述2/4挡同步器处于四挡位置，所述驻车制动齿轮处于空挡位置。

进一步地，所述方法还包括：

当发动机独立驱动或者纯电驱动均无法满足整车驱动扭矩需求时，进入混合驱动模式，具体包括：

发动机一挡，第二电机并联驱动模式，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机处于自由状态，所述第二电机处于驱动状态，所述1/3挡同步器处于一挡位置，所述2/4挡同步器处于空挡位置，所述驻车制动齿轮处于空挡位置；

发动机二挡，第二电机并联驱动模式，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机处于自由状态，所述第二电机处于驱动状态，所述1/3挡同步器处于空挡位置，所述2/4挡同步器处于二挡位置，所述驻车制动齿轮处于空挡位置；

发动机三挡，第二电机并联驱动模式，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机处于自由状态，所述第二电机处于驱动状态，所述1/3挡同步器处于三挡位置，所述2/4挡同步器处于空挡位置，所述驻车制动齿轮处于空挡位置；

发动机四挡，第二电机并联驱动模式，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机处于自由状态，所述第二电机处于驱动状态，所述1/3挡同步器处于空挡位置，所述2/4挡同步器处于四挡位置，所述驻车制动齿轮处于空挡位置；

发动机一挡，第一电机、第二电机并联驱动模式，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机、第二电机处于驱动状态，所述1/3挡同步器处于一挡位置所述，2/4挡同步器处于空挡位置，所述驻车制动齿轮处于空挡位置；

发动机二挡，第一电机、第二电机并联驱动模式，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机、第二电机处于驱动状态，所述1/3挡同步器处于空挡位置，所述2/4挡同步器处于二挡位置，所述驻车制动齿轮处于空挡位置；

发动机三挡，第一电机、第二电机并联驱动模式，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机、第二电机处于驱动状态，所述1/3挡同步器处于三挡位置，所述2/4挡同步器处于空挡位置，所述驻车制动齿轮处于空挡位置；

发动机四挡，第一电机、第二电机并联驱动模式，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机、第二电机处于驱动状态，所述1/3挡同步器处于空挡位置，所述2/4挡同步器处于四挡位置，所述驻车制动齿轮处于空挡位置。

本实用新型的另一个目的在于提出一种采用上述混合动力驱动系统的汽车。

附图说明

本实用新型实施例的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一实施例的混合动力驱动系统的结构示意图；

图2是驻车P挡模式下的系统能量传递示意图；

图3是停车冷启动模式下的系统能量传递示意图；

图4是停车充电模式下的系统能量传递示意图；

图5是纯电驱动倒车模式下的系统能量传递示意图；

图6是串联驱动倒车模式下的系统能量传递示意图；

图7是能量回收模式下的系统能量传递示意图；

图8是发动机一挡独立驱动模式下的系统能量传递示意图；

图9是发动机一挡驱动补电模式下的系统能量传递示意图；

图10是发动机一挡，第二电机并联驱动模式下的系统能量传递示意图；

图11是发动机一挡，第一电机、第二电机并联驱动模式下的系统能量传递示意图；

图12是跛行模式下的系统能量传递示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型一实施例提出的混合动力驱动系统，包括动力装置、机械控制装置、电机控制装置和动力传递装置。

所述动力装置包括发动机100、第一电机110、第二电机120，形成双电机，其中，所述第一电机110的主功能为发电及调速功能，所述第二电机120的主功能为驱动及制动能量回收。具体在本实施例中，发动机100采用内燃机。

所述机械控制装置包括离合器、1/3挡同步器220、2/4挡同步器230，形成双同步器。

所述电机控制装置包括第一逆变器310、第二逆变器320。

所述动力传递装置包括输入轴一挡齿轮410、输入轴二挡齿轮420、输入轴三挡齿轮430、输入轴四挡齿轮440、动力输出轴450和驻车制动齿轮460。

所述输入轴一挡齿轮410、所述1/3挡同步器220、所述输入轴三挡齿轮430、所述输入轴四挡齿轮440、所述2/4挡同步器230、所述输入轴二挡齿轮420、所述离合器的从动盘211、所述离合器的主动盘212、所述发动机100依次连接。

所述第一电机110的驱动轴111连接所述第一电机110的驱动齿轮112，所述第一电机110的驱动齿轮112通过所述第一电机110的从动齿轮113与所述离合器的主动盘212连接。

所述动力输出轴450的输出轴一挡齿轮451与所述输入轴一挡齿轮410连接，所述动力输出轴450的输出轴二挡齿轮452与所述输入轴二挡齿轮420连接，所述动力输出轴450的输出轴三挡齿轮453与所述输入轴三挡齿轮430连接，所述动力输出轴450的输出轴四挡齿轮454与所述输入轴四挡齿轮440连接，所述驻车制动齿轮460连接在所述动力输出轴450的末端。

所述第二电机120的驱动轴121连接所述第二电机120的驱动齿轮122，所述第二电机120的驱动齿轮122通过第二电机惰轮总成123与所述输出轴一挡齿轮451连接。

所述第一电机110、所述第一逆变器310、电池500、所述第二逆变器320、所述第二电机120依次连接。

具体的，所述第一电机110与所述第一逆变器310通过第一电机高压线束 610连接，所述第一逆变器310与所述电池500通过第一逆变器电池线束620连接，所述第二电机120与所述第二逆变器320通过第二电机高压线束630连接，所述第二逆变器320与所述电池500通过第二逆变器电池线束640连接，所述第一逆变器310与所述第二逆变器320通过逆变器间线束650连接。

本实施例中，为了降低动力装置内的振动，所述混合动力驱动系统还包括减震器700，所述减震器700连接在所述发动机100和所述离合器的主动盘212 之间。

所述混合动力驱动系统还包括差速器总成800，所述动力输出轴450的主动齿轮455与所述差速器总成800连接，通过差速器总成800连接车轮的前轮和/ 或后轮(图未示出)。

此外，该混合动力驱动系统还应当包括对电机、轴承、齿轮进行主动润滑、冷却的液压系统，控制电机、冷却系统的计算机控制单元，以及壳体等其他构成完整变速器所需的零部件，这些零部件、液压系统、计算机控制单元等可以采用传统技术，在此不与赘述。

基于上述的混合动力驱动系统，能够从以下几方面提高车辆的燃油经济性：

(1)车辆在频繁启停、车速较低的工况下，采用纯电驱动，避免内燃机在高油耗区工作；当纯电驱动无法满需求足扭矩时，使用内燃机挡电驱挡并联驱动，满足大扭矩需求；

(2)在中速工况下，存在三种情况：①当电机驱动时系统效率高于内燃机一挡驱动的系统效率时，通过纯电驱动，使系统综合效率最高；②当电机驱动效率低于内燃机挡独立驱动效率时，通过内燃机独立驱动，使系统综合效率最高；③当需要更强的动力输出时，可选择内燃机挡电驱挡并联驱动。

(3)当路面阻力较小，内燃机在低扭状态工作时，内燃机效率较低，可通过增加内燃机扭矩，将内燃机调整到高效区间，一部分扭矩分配给第一电机，对电池进行充电，另一部分扭矩维持整车运行，提高整车的综合效率。

(4)在高速工况下，内燃机效率较高，通过内燃机四挡独立驱动车辆，减少对电机使用，避免了“机械能-电能-机械能”转化过程的效率损失，进而提高综合效率。

(5)制动能量回收，由于该系统有双电机，所有挡位都有第二电机直连，第二电机既能驱动，又能发电，所有减速工况均可实现制动能量回收，回收过程中无换挡动作，能量回收效率高。

上述混合动力驱动系统，相比基于传统多挡位变速器进行改进的技术方案，结构更加简单，上述混合动力驱动系统，通过双电机、离合器、1/3挡同步器、 2/4挡同步器以及动力传递装置的配合，可以实现提高燃油经济性所需要的全部功能，例如低负载下的电机独立驱动、高负载下的内燃机单独驱动、混动驱动、制动能量回收、行进中发电等功能，此外，该系统中第二电机既能用于驱动，又能用于制动能量回收(发电)，所有挡位都有第二电机直连，能够使所有减速工况均实现制动能量回收，回收过程中无换挡动作，能量回收效率高，有助于提升燃油经济性。该系统能够同时匹配HEV和PHEV车型，具有良好的拓展性。

本实用新型的另一实施例还提出一种汽车，该汽车包括上述的混合动力驱动系统。

需要指出的是，采用上述混合动力驱动系统的汽车，可以省略内燃机后端的起动机，它的功能可以上述系统中的第一电机110完成，进一步简化结构。

通过发动机100、第一电机110、第二电机120、离合器、1/3挡同步器220、 2/4挡同步器230的状态切换和组合能够形成不同的工作模式，各主要模式以及相应的传动元件的工作状态如表1所示。

表1

下面结合表1对上述混合动力驱动系统的具体控制方法进行说明，该控制方法包括：

请参阅图2，模式1，驻车P挡模式，当需要停车时，所述发动机100关闭，所述第一电机110、所述第二电机120处于自由状态，所述离合器处于打开状态，所述1/3挡同步器220、所述2/4挡同步器230处于空挡位置，所述驻车制动齿轮460处于P挡位置。

请参阅图3，模式2，停车冷启动模式：当车辆处于停车状态，且需要启动所述发动机时，进入停车冷启动模式，所述第一电机110处于驱动状态，所述第二电机120处于自由状态，所述离合器处于打开状态，所述1/3挡同步器220、所述2/4挡同步器230处于空挡位置，所述发动机100由关闭状态被启动，所述驻车制动齿轮460处于空挡位置；停车时第一电机冷启动发动机不会产生舒适性问题；因为减少了原有内燃机起动机，减少了车辆的组成元件。

请参阅图4，模式3，停车充电模式：当车辆处于停车状态，且电池电量不足时，进入停车充电模式，此时，所述发动机100处于驱动状态，所述第二电机120处于自由状态，所述第一电机110处于发电状态，所述离合器处于打开状态，所述1/3挡同步器220处于空挡位置，所述2/4挡同步器230处于空挡位置，所述驻车制动齿轮460处于空挡位置；在发电时，所述第一电机110产生的交流电经所述第一逆变器310转为直流电，然后传递给所述电池500存储；发动机处在经济转速区间，兼顾燃油经济性和噪声，当充电量达到一定比率时，根据需要切换其它模式。

请参阅图5，模式4，纯电驱动倒车模式：当车辆需要倒车时，所述发动机 100处于关闭状态，所述第一电机110处于自由状态，所述第二电机120反转驱动车辆倒车，所述离合器处于打开状态，所述1/3挡同步器220、所述2/4挡同步器230处于空挡位置，所述驻车制动齿轮460处于空挡位置。由于具有纯电倒挡，可去除机械倒挡，使机构更简单、紧凑。

请参阅图6，模式5，串联驱动倒车模式：当车辆需要倒车的时间超过时间阈值，或者所述电池无法为倒车提供足够的电量时，进入串联驱动倒车模式，所述发动机100由关闭切换到驱动状态，所述第一电机110由自由状态切换到发电状态，所述第二电机120仍然反转驱动，所述离合器处于打开状态，所述 1/3挡同步器220、所述2/4挡同步器230处于空挡位置，所述驻车制动齿轮460 处于空挡位置，所述第一电机110产生的交流电不传递给所述第一逆变器310 和所述电池500，直接给所述第二电机120使用，避免能量的浪费。

模式6，纯电驱动模式：当车速较低时，如果使用发动机驱动，发动机的燃油经济性较差，而使用纯电驱动覆盖低车速工况，可以使系统效率保持较高水平。具体的，当车速在预设的低速范围内时，进入纯电驱动模式，所述第二电机120处于驱动状态，所述第一电机110处于自由状态，所述发动机100关闭，所述离合器处于打开状态，所述1/3挡同步器220、所述2/4挡同步器230处于空挡位置，所述驻车制动齿轮460处于空挡位置；电量不足时，可以切换到串联驱动模式。

模式7，串联驱动模式：当电池电量不足，纯电驱动模式时系统效率最高，应选择串联驱动模式，工作时，所述发动机100处于驱动状态，所述第一电机 110处于发电状态，所述离合器处于打开状态，所述1/3挡同步器220、所述2/4 挡同步器230处于空挡位置，所述驻车制动齿轮460处于空挡位置，所述第二电机120处于驱动状态；所述第一电机110产生的交流电不经过所述第一逆变器310和所述电池500，直接传递给所述第二电机120，使所述第二电机120驱动车辆行驶，减少了能量转化传递过程中的损失；串联驱动模式能长时间工作，并使发动机长时间处于高效率区间。

请参阅图7，模式8，能量回收模式：当满足系统制动能量回收条件时，进入能量回收模式，由于第二电机与车轮固联，任何工况下都能快速切换到能量回收工况，不需要挂挡操作，工作时，所述发动机100处于自由状态，所述第一电机110处于自由状态，所述离合器处于打开状态，所述1/3挡同步器220、所述2/4挡同步器230处于空挡位置，所述驻车制动齿轮460处于空挡位置，所述第二电机120处于发电状态；在发电时，所述第二电机120产生的交流电经所述第二逆变器320转为直流电，然后传递给所述电池500存储。具体的，若电池500电量未处于饱和状态且电池500温度低于温度阈值时，可判定系统满足制动能量回收条件。

当车速在预设的中速范围内时，进入发动机独立驱动模式，具体包括：

请参阅图8，模式9，发动机一挡独立驱动模式：发动机在不同扭矩、转速时效率不同，系统据此选择发动机独立驱动挡位。当发动机一挡独立驱动时，所述发动机100处于驱动状态，第一电机110、第二电机120处于自由状态，所述离合器处于闭合状态，1/3挡同步器220处于一挡位置，2/4挡同步器230处于空挡位置，驻车制动齿轮460处于空挡位置；中速时发动机处于油耗效率较高区间，此时相比纯电驱动挡位，发动机挡独立驱动可以使系统效率保持较高水平。

模式10，发动机二挡独立驱动模式：当系统选择内燃机二挡独立驱动时，发动机100处于驱动状态，第一电机110、第二电机120处于自由状态，所述离合器处于闭合状态，1/3挡同步器220处于空挡位置，2/4挡同步器230处于二挡位置，驻车制动齿轮460处于空挡位置。

模式11，发动机三挡独立驱动模式：当系统选择内燃机三挡独立驱动时，发动机100处于驱动状态，第一电机110、第二电机120处于自由状态，所述离合器处于闭合状态，1/3挡同步器220处于三挡位置，2/4挡同步器230处于空挡位置，驻车制动齿轮460处于空挡位置。

模式12，发动机四挡独立驱动模式：当系统选择内燃机四挡独立驱动时，发动机100处于驱动状态，第一电机110、第二电机120处于自由状态，离合器处于闭合状态，1/3挡同步器220处于空挡位置，2/4挡同步器230处于四挡位置，驻车制动齿轮460处于空挡位置。

当处于发动机独立驱动模式，且扭矩需求小于第一需求阈值时，进入发动机驱动补电模式，具体包括：

请参阅图9，模式13，发动机一挡驱动补电模式：当发动机一挡驱动，电池电量不足时，系统所需扭矩不大，将发动机增扭到高效区间，驱动车辆时可补充电能。选择发动机一挡驱动，第一电机发电，此时，发动机100处于驱动状态，第一电机110处于发电状态，第二电机120处于自由状态，离合器处于闭合状态，1/3挡同步器220处于一挡位置，2/4挡同步器230处于空挡位置，驻车制动齿轮460处于空挡位置。

模式14，发动机二挡驱动补电模式，当选择发动机二挡驱动，第一电机发电时，发动机100处于驱动状态，第一电机110处于发电状态，第二电机120 处于自由状态，离合器处于闭合状态，1/3挡同步器220处于空挡位置，2/4挡同步器230处于二挡位置，驻车制动齿轮460处于空挡位置。

模式15，发动机三挡驱动补电模式，当选择发动机三挡驱动，第一电机发电时，发动机100处于驱动状态，第一电机110处于发电状态，第二电机120 处于自由状态，离合器处于闭合状态，1/3挡同步器220处于三挡位置，2/4挡同步器230处于空挡位置，驻车制动齿轮460处于空挡位置。

模式16，发动机四挡驱动补电模式，当选择发动机四挡驱动，第一电机发电时，发动机100处于驱动状态，第一电机110处于发电状态，第二电机120 处于自由状态，离合器处于闭合状态，1/3挡同步器220处于空挡位置，2/4挡同步器230处于四挡位置，驻车制动齿轮460处于空挡位置。

当发动机独立驱动或者纯电驱动均无法满足整车驱动扭矩需求时，进入混合驱动模式，具体包括：

请参阅图10，模式17，发动机一挡，第二电机并联驱动模式：发动机一挡，第二电机并联驱动，当发动机一挡或者第二电机纯电驱动无法满足扭矩需求时，可选择发动机一挡，第二电机并联驱动，此时，发动机100处于驱动状态，第一电机110处于自由状态，第二电机120处于驱动状态，离合器处于闭合状态， 1/3挡同步器220处于一挡位置，2/4挡同步器230处于空挡位置，驻车制动齿轮460处于空挡位置。

模式18，发动机二挡，第二电机并联驱动模式：发动机二挡，第二电机并联驱动，当发动机二挡或者第二电机纯电驱动无法满足扭矩需求时，可选择发动机二挡，第二电机并联驱动，此时，发动机100处于驱动状态，第一电机110 处于自由状态，第二电机120处于驱动状态，离合器处于闭合状态，1/3挡同步器220处于空挡位置，2/4挡同步器230处于二挡位置，驻车制动齿轮460处于空挡位置。

模式19，发动机三挡，第二电机并联驱动模式：发动机三挡，第二电机并联驱动，当发动机三挡或者第二电机纯电驱动无法满足扭矩需求时，可选择发动机三挡，第二电机并联驱动，此时，发动机100处于驱动状态，第一电机110 处于自由状态，第二电机120处于驱动状态，离合器处于闭合状态，1/3挡同步器220处于三挡位置，2/4挡同步器230处于空挡位置，驻车制动齿轮460处于空挡位置。

模式20，发动机四挡，第二电机并联驱动模式：发动机四挡，第二电机并联驱动，当发动机四挡或者第二电机纯电驱动无法满足扭矩需求时，可选择发动机四挡，第二电机并联驱动，此时，发动机100处于驱动状态，第一电机110 处于自由状态，第二电机120处于驱动状态，离合器处于闭合状态，1/3挡同步器220处于空挡位置，2/4挡同步器230处于四挡位置，驻车制动齿轮460处于空挡位置。

请参阅图11，模式21，发动机一挡，第一电机、第二电机并联驱动模式：当系统处于极限工况，发动机挡和一个电机并联驱动无法满足系统扭矩需求，电池能提供足够的功率及电量时，可使用发动机挡及两个电机同时驱动，当系统选择发动机一挡，第一电机、第二电机并联驱动时，发动机100处于驱动状态，第一电机110、第二电机120处于驱动状态，离合器处于闭合状态，1/3挡同步器220处于一挡位置，2/4挡同步器230处于空挡位置，驻车制动齿轮460 处于空挡位置。

模式22，发动机二挡，第一电机、第二电机并联驱动模式：当系统选择发动机二挡，第一电机、第二电机并联驱动时，发动机100处于驱动状态，第一电机110、第二电机120处于驱动状态，离合器处于闭合状态，1/3挡同步器220 处于空挡位置，2/4挡同步器230处于二挡位置，驻车制动齿轮460处于空挡位置。

模式23，发动机三挡，第一电机、第二电机并联驱动模式：当系统选择发动机三挡，第一电机、第二电机并联驱动时，发动机100处于驱动状态，第一电机110、第二电机120处于驱动状态，离合器处于闭合状态，1/3挡同步器220 处于三挡位置，2/4挡同步器230处于空挡位置，驻车制动齿轮460处于空挡位置。

模式24，发动机四挡，第一电机、第二电机并联驱动模式：当系统选择发动机四挡，第一电机、第二电机并联驱动时，发动机100处于驱动状态，第一电机110、第二电机120处于驱动状态，离合器处于闭合状态，1/3挡同步器220 处于空挡位置，2/4挡同步器230处于四挡位置，驻车制动齿轮460处于空挡位置。

请参阅图12，模式25，坡行模式：应急驱动，当第二电机120故障，离合器打开，第一电机110启动发动机100，半结合离合器，离合器处于闭合状态， 1/3挡同步器220或者2/4挡同步器230结合某个挡位，进入第一电机110与发动机100并联驱动模式，保证安全，第二电机120处于自由状态。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种混合动力驱动系统，其特征在于，包括动力装置、机械控制装置、电机控制装置和动力传递装置；所述动力装置包括发动机、第一电机、第二电机，所述第二电机的主功能为驱动及制动能量回收；所述机械控制装置包括离合器、1/3挡同步器、2/4挡同步器；所述电机控制装置包括第一逆变器、第二逆变器；所述动力传递装置包括输入轴一挡齿轮、输入轴二挡齿轮、输入轴三挡齿轮、输入轴四挡齿轮、动力输出轴和驻车制动齿轮；

所述输入轴一挡齿轮、所述1/3挡同步器、所述输入轴三挡齿轮、所述输入轴四挡齿轮、所述2/4挡同步器、所述输入轴二挡齿轮、所述离合器的从动盘、所述离合器的主动盘、所述发动机依次连接；

所述第一电机的驱动轴连接所述第一电机的驱动齿轮，所述第一电机的驱动齿轮通过所述第一电机的从动齿轮与所述离合器的主动盘连接；

所述动力输出轴的输出轴一挡齿轮与所述输入轴一挡齿轮连接，所述动力输出轴的输出轴二挡齿轮与所述输入轴二挡齿轮连接，所述动力输出轴的输出轴三挡齿轮与所述输入轴三挡齿轮连接，所述动力输出轴的输出轴四挡齿轮与所述输入轴四挡齿轮连接，所述驻车制动齿轮连接在所述动力输出轴的末端；

所述第二电机的驱动轴连接所述第二电机的驱动齿轮，所述第二电机的驱动齿轮通过第二电机惰轮总成与所述输出轴一挡齿轮连接；

所述第一电机、所述第一逆变器、电池、所述第二逆变器、所述第二电机依次连接。

2.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统还包括减震器，所述减震器连接在所述发动机和所述离合器的主动盘之间。

3.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统还包括差速器总成，所述动力输出轴的主动齿轮与所述差速器总成连接。

4.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第一电机与所述第一逆变器通过第一电机高压线束连接，所述第一逆变器与所述电池通过第一逆变器电池线束连接，所述第二电机与所述第二逆变器通过第二电机高压线束连接，所述第二逆变器与所述电池通过第二逆变器电池线束连接，所述第一逆变器与所述第二逆变器通过逆变器间线束连接。

5.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1至4任一项所述的混合动力驱动系统。

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