一种多挡位双电机行星排功率分流驱动系统的制作方法

1.本发明涉及车辆驱动及控制技术领域，尤其涉及一种多挡位双电机行星排功率分流驱动系统。


背景技术：

2.双电机行星排功率分流技术通过功率分流行星排将发动机与发电机动力进行耦合，可实现输出转速连续调节，即无级变速。与驱动电机配合，车辆低速运行时，可以纯电驱动，减少发动机低速运行的尾气排放，避免发动机在低效率点工作。中等车速时利用发电机优化发动机工作转速区间，利用发电机和驱动电机对发动机输出扭矩进行补偿或部分回收，充分利用发动机高效工作区间。因此双电机行星排功率分流技术应用愈加广泛。
3.然而传统的双电机行星排功率分流方案应用于商用车时，速比调节能力有限，难以兼顾低速爬坡能力和最高车速，无法充分利用发动机和驱动电机高效区。
4.因此，急需一种技术来解决该问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服上述现有技术的问题，提供了一种多挡位双电机行星排功率分流驱动系统，通过包含两套挡位结合装置的变速装置，可实现发动机动力输出经功率分流装置无级变速后叠加三个固定速比变速、驱动电机输出动力两个固定速比变速。可满足商用车低速爬坡能力和最高车速要求，充分发挥发动机和驱动电机高效区。
6.上述目的是通过以下技术方案来实现：
7.一种多挡位双电机行星排功率分流驱动系统，包括发动机、第一电动机、第二电动机、功率分流装置、变速装置及控制装置；所述第一电动机与所述发动机通过所述功率分流装置连接，所述功率分流装置的齿圈输出轴、所述第二电动机分别与所述变速装置连接；所述第一电动机、所述第二电动机、所述发动机和所述变速装置分别受所述控制装置连接与控制。
8.进一步地，所述功率分流装置包括太阳轮和行星架组件，所述第一电动机与所述太阳轮固连；还包括扭转减振器，所述发动机与所述扭转减振器的输入端固连，所述扭转减振器的输出端与所述行星架组件固连。
9.进一步地，所述变速装置包括第一动力输入轴、第二动力输入轴、第一挡位结合装置、第二挡位结合装置、1挡从动齿轮、2挡从动齿轮、输出轴、1挡主动齿轮、2挡主动齿轮、中间轴驱动齿轮、中间轴和机体。
10.进一步地，所述第一挡位结合装置包括一个公共端和两个挡位端，具有左、中、右三个工作位置；位于左位时，公共端与高速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于右位时，公共端与低速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于中位时，公共端与挡位端断开连接；所述第二挡位结合装置包括一个公共端和两个挡位端，具有左、中、右三个工作位置；位于左位时，公共端与低速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于右位时，公共端与高速挡位
端结合，两者以相同转速运转，位于中位时，公共端与挡位端断开连接。所述第二动力输入轴与所述第二挡位结合装置的公共端固连，所述输出轴与所述第一挡位结合装置的公共端固连，所述第一动力输入轴与所述第二挡位结合装置的低速挡位端固连，所述机体与第二挡位结合装置的高速挡位端固连；所述1挡从动齿轮与所述第一挡位结合装置的低速挡位端固连，所述2挡从动齿轮与所述第一挡位结合装置的高速挡位端固连，所述中间轴与所述1挡主动齿轮、所述2挡主动齿轮和所述中间轴驱动齿轮集成；所述第一动力输入轴上集成有驱动齿轮，与所述中间轴上集成的中间轴驱动齿轮啮合传递动力；所述1挡从动齿轮空套在所述输出轴上，与所述中间轴上集成的所述1挡主动齿轮啮合传递动力；所述2挡从动齿轮空套在所述输出轴上，与所述中间轴上集成的所述2挡主动齿轮啮合传递动力。
11.进一步地，所述第一挡位结合装置包括一个公共端和两个挡位端，具有左、中、右三个工作位置；位于左位时，公共端与低速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于右位时，公共端与高速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于中位时，公共端与挡位端断开连接；所述第二挡位结合装置包括一个公共端和两个挡位端，具有左、中、右三个工作位置；位于左位时，公共端与低速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于右位时，公共端与高速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于中位时，公共端与挡位端断开连接。所述第二动力输入轴与所述第二挡位结合装置的公共端固连，所述第一动力输入轴与所述1挡主动齿轮、所述2挡主动齿轮、和所述第二挡位结合装置低速挡位端固连；所述机体与所述第二挡位结合装置的高速挡位端固连；所述第一挡位结合装置公共端与所述输出轴固连，所述第一挡位结合装置的低速挡位端与所述1挡从动齿轮固连，所述第一挡位结合装置的高速挡位端与所述2挡从动齿轮固连，所述1挡主动齿轮与所述1挡从动齿轮啮合传递动力，所述2挡主动齿轮与所述2挡从动齿轮啮合传递动力。
12.进一步地，所述变速装置还包括3挡主动齿轮和3挡从动齿轮，所述3挡从动齿轮集成于所述输出轴上；所述第一挡位结合装置包括一个公共端和两个挡位端，具有左、中、右三个工作位置，位于左位时，公共端与低速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于右位时，公共端与高速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于中位时，公共端与挡位端断开连接；所述第二挡位结合装置包括一个公共端和两个挡位端，具有左、中、右三个工作位置，位于左位时，公共端与低速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于右位时，公共端与高速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于中位时，公共端与挡位端断开连接；所述第一挡位结合装置的公共端与所述输出轴固连；所述第一挡位结合装置的低速挡位端与所述1挡从动齿轮固连，所述第一挡位结合装置的高速挡位端与所述2挡从动齿轮固连；所述第二挡位结合装置的公共端与所述第二动力输入轴固连，所述第二挡位结合装置的低速挡位端、所述1挡主动齿轮、所述2挡主动齿轮与所述第一动力输入轴固连；所述第二挡位结合装置的高速挡位端与所述3挡主动齿轮固连；所述1挡主动齿轮与所述1挡从动齿轮啮合传递动力，所述2挡主动齿轮与所述2挡从动齿轮啮合传递动力，所述3挡主动齿轮与所述3挡从动齿轮啮合传递动力。
13.进一步地，所述第一挡位结合装置包括一个公共端和两个挡位端，具有左、中、右三个工作位置，位于左位时，公共端与高速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于右位时，公共端与低速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于中位时，公共端与挡位端断开连接。所述第二挡位结合装置包括一个公共端和两个挡位端，具有左、中、右三个工作位置，位于
左位时，公共端与低速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于右位时，公共端与高速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于中位时，公共端与挡位端断开连接；所述第一挡位结合装置的公共端与所述输出轴固连，所述第一挡位结合装置的低速挡位端与所述1挡从动齿轮固连，所述第一挡位结合装置的高速挡位端与所述2挡从动齿轮固连；所述第二挡位结合装置的公共端与所述第二动力输入轴固连，所述第二挡位结合装置的低速挡位端与所述第一动力输入轴固连，所述第二挡位结合装置的高速挡位端与输出轴固连；所述中间轴上集成有所述中间轴驱动齿轮、所述2挡主动齿轮和所述1挡主动齿轮；所述第一动力输入轴上集成有与所述中间轴驱动齿轮啮合的配对齿轮；所述1挡主动齿轮与所述1挡从动齿轮啮合传递动力；所述2挡主动齿轮与所述2挡从动齿轮啮合传递动力。
14.进一步地，所述输出轴上集成有输出转速信号齿，所述输出转速信号齿与所述控制装置的输出转速传感器匹配，用于采集输出转速信号。
15.进一步地，所述控制装置包括混合动力控制器、换挡控制器、换挡执行机构；所述混合动力控制器与所述换挡控制器双向通信，所述换挡控制器与所述换挡执行机构双向通信；所述换挡控制器可接收所述混合动力控制器发出的指令，并根据指令控制所述换挡执行机构驱动所述变速装置做相应工作以调节驱动模式。
16.进一步地，所述驱动模式包括纯电动驱动模式、发动机单独驱动模式和混合动力驱动模式。
17.有益效果
18.本发明所提供的一种多挡位双电机行星排功率分流驱动系统，通过控制装置协调控制发动机、第一电动机、第二电动机以及变速装置，使该驱动装置具有纯电动驱动模式、混合动力驱动模式和发动机单独驱动模式，可实现发动机动力输出经功率分流装置无级变速后叠加三个固定速比变速变扭、驱动电机输出动力两个固定速比变速变扭。本系统可满足商用车低速爬坡能力和最高车速要求，充分发挥发动机和驱动电机高效区，提升节能减排效果。
附图说明
19.图1为本发明所述一种多挡位双电机行星排功率分流驱动系统的结构示意图；
20.图2为本发明所述一种多挡位双电机行星排功率分流驱动系统的功率分流装置结构示意图；
21.图3为本发明所述一种多挡位双电机行星排功率分流驱动系统的变速装置结构示意图；
22.图4为本发明所述一种多挡位双电机行星排功率分流驱动系统的控制装置结构示意图；
23.图5为本发明所述一种多挡位双电机行星排功率分流驱动系统的第二种结构示意图；
24.图6为本发明所述一种多挡位双电机行星排功率分流驱动系统的第二种变速装置结构示意图；
25.图7为本发明所述一种多挡位双电机行星排功率分流驱动系统的第三种结构示意图；
26.图8为本发明所述一种多挡位双电机行星排功率分流驱动系统的第三种变速装置结构示意图；
27.图9为本发明所述一种多挡位双电机行星排功率分流驱动系统的第四种结构示意图；
28.图10为本发明所述一种多挡位双电机行星排功率分流驱动系统的第四种变速装置结构示意图。
29.图示标记：
[0030]1‑
发动机、2
‑
扭转减振器、3
‑
第一电动机、4
‑
功率分流装置、401
‑
行星架组件、402
‑
太阳轮、403
‑
齿圈输出轴、5
‑
第二电动机、6
‑
变速装置、601
‑
第一动力输入轴、602
‑
第二动力输入轴、603
‑
第二挡位结合装置、604
‑
第一挡位结合装置、605
‑
2挡从动齿轮、606
‑
1挡从动齿轮、607
‑
输出轴、608
‑
1挡主动齿轮、609
‑
2挡主动齿轮、610
‑
中间轴驱动齿轮、611
‑
中间轴、612
‑
机体、613
‑
3挡主动齿轮、614
‑
3挡从动齿轮、7
‑
控制装置、701
‑
混合动力控制器、702
‑
换挡控制器、703
‑
换挡执行机构、704
‑
输出转速传感器。
具体实施方式
[0031]
下面根据附图和优选实施例对本发明作进一步详细说明。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。在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固连”、“连接”、“耦合”、“集成”应作广义理解，例如，“固连”可以是焊接连接，也可以是通过花键等中间媒介相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。在本技术实施例或者暗示所指的装置或者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技术实施例的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0032]
实施例1
[0033]
如图1所示，一种多挡位双电机行星排功率分流驱动系统，包括发动机1(图注em1)、第一电动机3、第二电动机5(图注em2)、功率分流装置4、变速装置6及控制装置7；所述第一电动机3与所述发动机7通过所述功率分流装置4连接，所述功率分流装置4的齿圈输出轴403、所述第二电动机5分别与所述变速装置7连接；所述第一电动机3、所述第二电动机5、所述发动机1和所述变速装置6分别受所述控制装置7连接与控制。
[0034]
具体的，如图2所示，本实施例中所述功率分流装置4包括太阳轮402和行星架组件401，所述第一电动机3与所述太阳轮402固连；还包括扭转减振器2，所述发动机1与所述扭转减振器2的输入端固连，所述扭转减振器2的输出端与所述行星架组件401固连。
[0035]
如图3所示，作为所述变速装置6的一种结构形式，本实施例中所述变速装置6包括第一动力输入轴601、第二动力输入轴602、第一挡位结合装置604、第二挡位结合装置603、1挡从动齿轮606、2挡从动齿轮605、输出轴607、1挡主动齿轮608、2挡主动齿轮609、中间轴驱动齿轮610、中间轴611和机体612。
[0036]
具体的，所述第一挡位结合装置604包括一个公共端和两个挡位端，具有左、中、右三个工作位置；位于左位时，公共端与高速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于右位时，公共端与低速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于中位时，公共端与挡位端断开连接；
所述第二挡位结合装置603包括一个公共端和两个挡位端，具有左、中、右三个工作位置；位于左位时，公共端与低速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于右位时，公共端与高速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于中位时，公共端与挡位端断开连接。所述第二动力输入轴602与所述第二挡位结合装置603的公共端固连，所述输出轴607与所述第一挡位结合装置604的公共端固连，所述第一动力输入轴601与所述第二挡位结合装置603的低速挡位端固连，所述机体612与第二挡位结合装置603的高速挡位端固连；所述1挡从动齿轮606与所述第一挡位结合装置604的低速挡位端固连，所述2挡从动齿轮605与所述第一挡位结合装置604的高速挡位端固连，所述中间轴611与所述1挡主动齿轮608、所述2挡主动齿轮609和所述中间轴驱动齿轮610集成；所述第一动力输入轴601上集成有驱动齿轮，与所述中间轴611上集成的中间轴驱动齿轮610啮合传递动力；所述1挡从动齿轮606空套在所述输出轴607上，与所述中间轴611上集成的所述1挡主动齿轮608啮合传递动力；所述2挡从动齿轮605空套在所述输出轴607上，与所述中间轴611上集成的所述2挡主动齿轮609啮合传递动力。
[0037]
在本实施例中，作为所述变速装置6的驱动模式包括纯电动驱动模式、发动机单独驱动模式和混合动力驱动模式，具体包括：
[0038]
(1)纯电动驱动模式1挡驱动力传递路径如下：
[0039]
第一挡位结合装置604处于右位，输出轴607与1挡从动齿轮606连接传递动力。第二挡位结合装置603处于中位，第二动力输入轴602与输出轴607断开连接。第二电动机5输出的动力经第一动力输入轴601上集成的驱动齿轮及与之啮合的中间轴驱动齿轮610传递到中间轴611，经1挡主动齿轮608及与之啮合的1挡从动齿轮606、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。
[0040]
(2)纯电动驱动模式2挡驱动力传递路径如下：
[0041]
第一挡位结合装置604处于左位，输出轴607与2挡从动齿轮605连接传递动力。第二挡位结合装置603处于中位，第二动力输入轴602与输出轴607断开连接。第二电动机5输出的动力经第一动力输入轴601上集成的驱动齿轮及与之啮合的中间轴驱动齿轮610传递到中间轴611，经2挡主动齿轮609及与之啮合的2挡从动齿轮605、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。
[0042]
(3)发动机单独驱动模式1挡驱动力传递路径如下：
[0043]
第一挡位结合装置604处于右位，输出轴607与1挡从动齿轮606连接传递动力。第二挡位结合装置603处于左位，第二动力输入轴602与第一动力输入轴601连接传递动力。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4、第二挡位结合装置603传递到第一动力输入轴601，经第一动力输入轴601上集成的驱动齿轮及与之啮合的中间轴驱动齿轮610传递到中间轴611，经1挡主动齿轮608及与之啮合的1挡从动齿轮606、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。此时第二电动机5处于空转状态。
[0044]
(4)发动机单独驱动模式2挡驱动力传递路径如下：
[0045]
第一挡位结合装置604处于左位，输出轴607与2挡从动齿轮605连接传递动力。第二挡位结合装置603处于左位，第二动力输入轴602与第一动力输入轴601连接传递动力。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4、第二挡位结合装置603传递到第一动力输入轴601，经第一动力输入轴601上集成的驱动齿轮及与之啮合的中间轴驱动齿轮610传
递到中间轴611，经2挡主动齿轮609及与之啮合的2挡从动齿轮605、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。此时第二电动机5处于空转状态。
[0046]
(5)发动机单独驱动模式3挡驱动力传递路径如下：
[0047]
第一挡位结合装置604处于中位，第一动力输入轴601、第二动力输入轴602与输出轴607断开连接。此时车辆处于滑行或静止状态。第二挡位结合装置603处于右位，第二动力输入轴602及与之固连的齿圈输出轴403与机体612固连，无法转动。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4输出到与太阳轮402固连的第一电动机3，驱动第一电动机3发电。
[0048]
(6)混合动力驱动模式1挡驱动力传递路径如下：
[0049]
第一挡位结合装置604处于右位，输出轴607与1挡从动齿轮606连接传递动力。第二电动机5输出的动力经第一动力输入轴601上集成的驱动齿轮及与之啮合的中间轴驱动齿轮610传递到中间轴611，经1挡主动齿轮608及与之啮合的1挡从动齿轮606、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。第二挡位结合装置603处于右位，第二动力输入轴602及与之固连的齿圈输出轴403与机体612固连，无法转动。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4输出到与太阳轮402固连的第一电动机3，驱动第一电动机3发电。
[0050]
(7)混合动力驱动模式2挡驱动力传递路径如下：
[0051]
第一挡位结合装置604处于左位，输出轴607与2挡从动齿轮605连接传递动力。第二电动机5输出的动力经第一动力输入轴601上集成的驱动齿轮及与之啮合的中间轴驱动齿轮610传递到中间轴611，经2挡主动齿轮609及与之啮合的2挡从动齿轮605、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。第二挡位结合装置603处于右位，第二动力输入轴602及与之固连的齿圈输出轴403与机体612固连，无法转动。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4输出到与太阳轮402固连的第一电动机3，驱动第一电动机3发电。
[0052]
(8)混合动力驱动模式3挡驱动力传递路径如下：
[0053]
第一挡位结合装置604处于右位，输出轴607与1挡从动齿轮606连接传递动力。第二挡位结合装置603处于左位，第二动力输入轴602与第一动力输入轴601连接传递动力。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4、第二挡位结合装置603传递到第一动力输入轴601，与第二电动机5输出的动力汇合后经第一动力输入轴601上集成的驱动齿轮及与之啮合的中间轴驱动齿轮610传递到中间轴611，经1挡主动齿轮608及与之啮合的1挡从动齿轮606、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。
[0054]
(9)混合动力驱动模式4挡驱动力传递路径如下：
[0055]
第一挡位结合装置604处于左位，输出轴607与2挡从动齿轮605连接传递动力。第二挡位结合装置603处于左位，第二动力输入轴602与第一动力输入轴601连接传递动力。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4、第二挡位结合装置603传递到第一动力输入轴601，与第二电动机5输出的动力汇合后经第一动力输入轴601上集成的驱动齿轮及与之啮合的中间轴驱动齿轮610传递到中间轴611，经2挡主动齿轮609及与之啮合的2挡从动齿轮605、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。
[0056]
实施例2
[0057]
如图5和6所示，作为所述变速装置6的第二种结构形式，本实施例中所述变速装置6中所述第一挡位结合装置604包括一个公共端和两个挡位端，具有左、中、右三个工作位
置；位于左位时，公共端与低速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于右位时，公共端与高速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于中位时，公共端与挡位端断开连接；所述第二挡位结合装置603包括一个公共端和两个挡位端，具有左、中、右三个工作位置；位于左位时，公共端与低速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于右位时，公共端与高速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于中位时，公共端与挡位端断开连接。所述第二动力输入轴602与所述第二挡位结合装置603的公共端固连，所述第一动力输入轴601与所述1挡主动齿轮608、所述2挡主动齿轮609、和所述第二挡位结合装置603低速挡位端固连；所述机体612与所述第二挡位结合装置603的高速挡位端固连；所述第一挡位结合装置604公共端与所述输出轴607固连，所述第一挡位结合装置604的低速挡位端与所述1挡从动齿轮606固连，所述第一挡位结合装置604的高速挡位端与所述2挡从动齿轮605固连，所述1挡主动齿轮608与所述1挡从动齿轮606啮合传递动力，所述2挡主动齿轮609与所述2挡从动齿轮605啮合传递动力。
[0058]
在本实施例中，作为所述变速装置6的驱动模式包括纯电动驱动模式、发动机单独驱动模式和混合动力驱动模式，具体包括：
[0059]
(1)纯电动驱动模式1挡驱动力传递路径如下：
[0060]
第一挡位结合装置604处于左位，输出轴607与1挡从动齿轮606连接传递动力。第二挡位结合装置603处于中位，第二动力输入轴602与输出轴607断开连接。第二电动机5输出的动力经第一动力输入轴601上集成的1挡主动齿轮608及与之啮合的1挡从动齿轮606、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。
[0061]
(2)纯电动驱动模式2挡驱动力传递路径如下：
[0062]
第一挡位结合装置604处于右位，输出轴607与2挡从动齿轮605连接传递动力。第二挡位结合装置603处于中位，第二动力输入轴602与输出轴607断开连接。第二电动机5输出的动力经第一动力输入轴601上集成的2挡主动齿轮609及与之啮合的2挡从动齿轮605、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。
[0063]
(3)发动机单独驱动模式1挡驱动力传递路径如下：
[0064]
第一挡位结合装置604处于左位，输出轴607与1挡从动齿轮606连接传递动力。第二挡位结合装置603处于左位，第二动力输入轴602与第一动力输入轴601连接传递动力。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4、第二挡位结合装置603传递到第一动力输入轴601，经第一动力输入轴601上集成的1挡主动齿轮608及与之啮合的1挡从动齿轮606、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。此时第二电动机5处于空转状态。
[0065]
(4)发动机单独驱动模式2挡驱动力传递路径如下：
[0066]
第一挡位结合装置604处于右位，输出轴607与2挡从动齿轮605连接传递动力。第二挡位结合装置603处于左位，第二动力输入轴602与第一动力输入轴601连接传递动力。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4、第二挡位结合装置603传递到第一动力输入轴601，经第一动力输入轴601上集成的2挡主动齿轮609及与之啮合的2挡从动齿轮605、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。此时第二电动机5处于空转状态。
[0067]
(5)发动机单独驱动模式3挡驱动力传递路径如下：
[0068]
第一挡位结合装置604处于中位，第一动力输入轴601、第二动力输入轴602与输出轴607断开连接。此时车辆处于滑行或静止状态。第二挡位结合装置603处于右位，第二动力
输出轴602及与之固连的齿圈输出轴403与机体612固连，无法转动。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4输出到与太阳轮402固连的第一电动机3，驱动第一电动机3发电。
[0069]
(6)混合动力驱动模式1挡驱动力传递路径如下：
[0070]
第一挡位结合装置604处于左位，输出轴607与1挡从动齿轮606连接传递动力。第二电动机5输出的动力经第一动力输入轴601上集成的1挡主动齿轮608及与之啮合的1挡从动齿轮606、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。第二挡位结合装置603处于右位，第二动力输出轴602及与之固连的齿圈输出轴403与机体612固连，无法转动。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4输出到与太阳轮402固连的第一电动机3，驱动第一电动机3发电。
[0071]
(7)混合动力驱动模式2挡驱动力传递路径如下：
[0072]
第一挡位结合装置604处于右位，输出轴607与2挡从动齿轮605连接传递动力。第二电动机5输出的动力经第一动力输入轴601上集成的2挡主动齿轮609及与之啮合的2挡从动齿轮605、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。第二挡位结合装置603处于右位，第二动力输出轴602及与之固连的齿圈输出轴403与机体612固连，无法转动。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4输出到与太阳轮402固连的第一电动机3，驱动第一电动机3发电。
[0073]
(8)混合动力驱动模式3挡驱动力传递路径如下：
[0074]
第一挡位结合装置604处于左位，输出轴607与1挡从动齿轮606连接传递动力。第二挡位结合装置603处于左位，第二动力输入轴602与第一动力输入轴601连接传递动力。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4、第二挡位结合装置608传递到第一动力输入轴601，与第二电动机5输出的动力汇合后经第一动力输入轴601上集成的1挡主动齿轮608及与之啮合的1挡从动齿轮606、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。
[0075]
(9)混合动力驱动模式4挡驱动力传递路径如下：
[0076]
第一挡位结合装置604处于右位，输出轴607与2挡从动齿轮605连接传递动力。第二挡位结合装置603处于左位，第二动力输入轴602与第一动力输入轴601连接传递动力。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4、第二挡位结合装置608传递到第一动力输入轴601，与第二电动机5输出的动力汇合后经第一动力输入轴601上集成的2挡主动齿轮609及与之啮合的2挡从动齿轮605、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力
[0077]
实施例3
[0078]
如图7和8所示，作为所述变速装置6的第三种结构形式，所述变速装置还包括3挡主动齿轮613和3挡从动齿轮614，所述3挡从动齿轮614集成于所述输出轴607上；所述第一挡位结合装置604包括一个公共端和两个挡位端，具有左、中、右三个工作位置，位于左位时，公共端与低速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于右位时，公共端与高速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于中位时，公共端与挡位端断开连接；所述第二挡位结合装置603包括一个公共端和两个挡位端，具有左、中、右三个工作位置，位于左位时，公共端与低速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于右位时，公共端与高速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于中位时，公共端与挡位端断开连接；所述第一挡位结合装置604的公共端与所述输出轴607固连；所述第一挡位结合装置604的低速挡位端与所述1挡从动齿轮606固
连，所述第一挡位结合装置604的高速挡位端与所述2挡从动齿轮605固连；所述第二挡位结合装置603的公共端与所述第二动力输入轴602固连，所述第二挡位结合装置603的低速挡位端、所述1挡主动齿轮608、所述2挡主动齿轮609与所述第一动力输入轴601固连；所述第二挡位结合装置603的高速挡位端与所述3挡主动齿轮固连；所述1挡主动齿轮608与所述1挡从动齿轮606啮合传递动力，所述2挡主动齿轮609与所述2挡从动齿轮605啮合传递动力，所述3挡主动齿轮613与所述3挡从动齿轮614啮合传递动力。
[0079]
在本实施例中，作为所述变速装置6的驱动模式包括纯电动驱动模式、发动机单独驱动模式和混合动力驱动模式，具体包括：
[0080]
(1)纯电动驱动模式1挡驱动力传递路径如下：
[0081]
第一挡位结合装置606处于左位，输出轴607与1挡从动齿轮606连接传递动力。第二挡位结合装置603处于中位，第二动力输入轴602与输出轴607断开连接。第二电动机5输出的动力经第一动力输入轴601上集成的1挡主动齿轮608及与之啮合的1挡从动齿轮606、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。
[0082]
(2)纯电动驱动模式2挡驱动力传递路径如下：
[0083]
第一挡位结合装置604处于右位，输出轴607与2挡从动齿轮605连接传递动力。第二挡位结合装置603处于中位，第二动力输入轴602与输出轴607断开连接。第二电动机5输出的动力经第一动力输入轴601上集成的2挡主动齿轮609及与之啮合的2挡从动齿轮605、第一挡位结合装置606传递到输出轴607并输出动力。
[0084]
(3)发动机单独驱动模式1挡驱动力传递路径如下：
[0085]
第一挡位结合装置604处于左位，输出轴607与1挡从动齿轮606连接传递动力。第二挡位结合装置603处于左位，第二动力输入轴602与第一动力输入轴601连接传递动力。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4、第二挡位结合装置603传递到第一动力输入轴601，经第一动力输入轴601上集成的1挡主动齿轮608及与之啮合的1挡从动齿轮606、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。此时第二电动机5处于空转状态。
[0086]
(4)发动机单独驱动模式2挡驱动力传递路径如下：
[0087]
第一挡位结合装置604处于右位，输出轴607与2挡从动齿轮605连接传递动力。第二挡位结合装置603处于左位，第二动力输入轴602与第一动力输入轴601连接传递动力。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4、第二挡位结合装置603传递到第一动力输入轴601，经第一动力输入轴601上集成的2挡主动齿轮609及与之啮合的2挡从动齿轮605、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。此时第二电动机5处于空转状态。
[0088]
(5)发动机单独驱动模式3挡驱动力传递路径如下：
[0089]
第一挡位结合装置604处于中位，第一动力输入轴601与输出轴607断开连接。第二挡位结合装置603处于右位，第二动力输出轴602及与之固连的齿圈输出轴403通过第二挡位结合装置603与3挡主动齿轮613固连。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4、第二挡位结合装置603传递到3挡主动齿轮613，经与3挡主动齿轮613啮合的3挡从动齿轮614传递到输出轴607并输出动力。此时第二电动机5为静止状态。
[0090]
(6)混合动力驱动模式1挡驱动力传递路径如下：
[0091]
第一挡位结合装置604处于左位，输出轴607与1挡从动齿轮606连接传递动力。第二电动机5输出的动力经第一动力输入轴601上集成的1挡主动齿轮608及与之啮合的1挡从
动齿轮606、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4、第二挡位结合装置603传递到3挡主动齿轮613，经与3挡主动齿轮613啮合的3挡从动齿轮614传递到输出轴607并输出动力。发动机1和第二电动机5输出的动力在输出轴607汇合后共同驱动车辆行驶。
[0092]
(7)混合动力驱动模式2挡驱动力传递路径如下：
[0093]
第一挡位结合装置604处于右位，输出轴607与2挡从动齿轮605连接传递动力。第二电动机5输出的动力经第一动力输入轴601上集成的2挡主动齿轮609及与之啮合的2挡从动齿轮605、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4、第二挡位结合装置603传递到3挡主动齿轮613，经与3挡主动齿轮613啮合的3挡从动齿轮614传递到输出轴607并输出动力。发动机1和第二电动机5输出的动力在输出轴607汇合后共同驱动车辆行驶。
[0094]
8)混合动力驱动模式3挡驱动力传递路径如下：
[0095]
第一挡位结合装置604处于左位，输出轴607与1挡从动齿轮606连接传递动力。第二挡位结合装置603处于左位，第二动力输入轴602与第一动力输入轴601连接传递动力。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4、第二挡位结合装置608传递到第一动力输入轴601，与第二电动机5输出的动力汇合后经第一动力输入轴601上集成的1挡主动齿轮608及与之啮合的1挡从动齿轮606、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。
[0096]
(9)混合动力驱动模式4挡驱动力传递路径如下：
[0097]
第一挡位结合装置604处于右位，输出轴607与2挡从动齿轮605连接传递动力。第二挡位结合装置603处于左位，第二动力输入轴602与第一动力输入轴601连接传递动力。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4、第二挡位结合装置608传递到第一动力输入轴601，与第二电动机5输出的动力汇合后经第一动力输入轴601上集成的2挡主动齿轮609及与之啮合的2挡从动齿轮605、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。
[0098]
实施例4
[0099]
如图9和10所示，作为所述变速装置6的第四种结构形式，所述第一挡位结合装置604包括一个公共端和两个挡位端，具有左、中、右三个工作位置，位于左位时，公共端与高速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于右位时，公共端与低速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于中位时，公共端与挡位端断开连接。所述第二挡位结合装置603包括一个公共端和两个挡位端，具有左、中、右三个工作位置，位于左位时，公共端与低速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于右位时，公共端与高速挡位端结合，两者以相同转速运转，位于中位时，公共端与挡位端断开连接；所述第一挡位结合装置604的公共端与所述输出轴607固连，所述第一挡位结合装置604的低速挡位端与所述1挡从动齿轮606固连，所述第一挡位结合装置604的高速挡位端与所述2挡从动齿轮605固连；所述第二挡位结合装置603的公共端与所述第二动力输入轴602固连，所述第二挡位结合装置603的低速挡位端与所述第一动力输入轴601固连，所述第二挡位结合装置603的高速挡位端与输出轴607固连；所述中间轴611上集成有所述中间轴驱动齿轮610、所述2挡主动齿轮609和所述1挡主动齿轮608；所述第一动力输入轴601上集成有与所述中间轴驱动齿轮610啮合的配对齿轮；所述1挡主动齿轮608与所述1挡从动齿轮606啮合传递动力；所述2挡主动齿轮609与所述2挡从动齿轮605啮合传递动力。
[0100]
在本实施例中，作为所述变速装置6的驱动模式包括纯电动驱动模式、发动机单独驱动模式和混合动力驱动模式，具体包括：
[0101]
(1)纯电动驱动模式1挡驱动力传递路径如下：
[0102]
第一挡位结合装置604处于右位，输出轴607与低速1挡从动齿轮606连接传递动力。第二挡位结合装置603处于中位，第二动力输入轴602与输出轴607断开连接。第二电动机5输出的动力经第一动力输入轴601上集成的驱动齿轮及与之啮合的中间轴驱动齿轮610传递到中间轴611，经1挡主动齿轮608及与之啮合的1挡从动齿轮606、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。
[0103]
(2)纯电动驱动模式2挡驱动力传递路径如下：
[0104]
第一挡位结合装置604处于左位，输出轴607与2挡从动齿轮605连接传递动力。第二挡位结合装置603处于中位，第二动力输入轴602与输出轴607断开连接。第二电动机5输出的动力经第一动力输入轴601上集成的驱动齿轮及与之啮合的中间轴驱动齿轮610传递到中间轴611，经2挡主动齿轮609及与之啮合的2挡从动齿轮605、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。
[0105]
(3)发动机单独驱动模式1挡驱动力传递路径如下：
[0106]
第一挡位结合装置604处于右位，输出轴607与1挡从动齿轮606连接传递动力。第二挡位结合装置603处于左位，第二动力输入轴602与第一动力输入轴601连接传递动力。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4、第二挡位结合装置603传递到第一动力输入轴601，经第一动力输入轴601上集成的驱动齿轮及与之啮合的中间轴驱动齿轮610传递到中间轴611，经1挡主动齿轮608及与之啮合的1挡从动齿轮606、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。此时第二电动机5处于空转状态。
[0107]
(4)发动机单独驱动模式2挡驱动力传递路径如下：
[0108]
第一挡位结合装置604处于左位，输出轴607与2挡从动齿轮605连接传递动力。第二挡位结合装置603处于左位，第二动力输入轴602与第一动力输入轴601连接传递动力。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4、第二挡位结合装置603传递到第一动力输入轴601，经第一动力输入轴601上集成的驱动齿轮及与之啮合的中间轴驱动齿轮610传递到中间轴611，经2挡主动齿轮609及与之啮合的2挡从动齿轮605、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。此时第二电动机5处于空转状态。
[0109]
(5)发动机单独驱动模式3挡驱动力传递路径如下：
[0110]
第一挡位结合装置604处于中位，第一动力输入轴601与输出轴607断开连接。第二挡位结合装置603处于右位，第二动力输出轴602及与之固连的齿圈输出轴403与输出轴607固连。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4、第二挡位结合装置603传递到输出轴607并输出动力。此时第二电动机5处于静止状态。
[0111]
(6)混合动力驱动模式1挡驱动力传递路径如下：
[0112]
第一挡位结合装置604处于右位，输出轴607与1挡从动齿轮606连接传递动力。第二电动机5输出的动力经第一动力输入轴601上集成的驱动齿轮及与之啮合的中间轴驱动齿轮610传递到中间轴611，经1挡主动齿轮608及与之啮合的1挡从动齿轮606、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。第二挡位结合装置603处于右位，发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4、第二挡位结合装置603传递到输出轴607并输出动力。
发动机1和第二电动机5输出的动力在输出轴607汇合后共同驱动车辆行驶。
[0113]
(7)混合动力驱动模式2挡驱动力传递路径如下：
[0114]
第一挡位结合装置604处于左位，输出轴607与2挡从动齿轮605连接传递动力。第二电动机5输出的动力经第一动力输入轴601上集成的驱动齿轮及与之啮合的中间轴驱动齿轮610传递到中间轴611，经2挡主动齿轮609及与之啮合的2挡从动齿轮605、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。第二挡位结合装置603处于右位，发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4、第二挡位结合装置603传递到输出轴607并输出动力。发动机1和第二电动机5输出的动力在输出轴607汇合后共同驱动车辆行驶。
[0115]
(8)混合动力驱动模式3挡驱动力传递路径如下：
[0116]
第一挡位结合装置604处于右位，输出轴607与1挡从动齿轮606连接传递动力。第二挡位结合装置603处于左位，第二动力输入轴602与第一动力输入轴601连接传递动力。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4、第二挡位结合装置603传递到第一动力输入轴601，与第二电动机5输出的动力汇合后经第一动力输入轴601上集成的驱动齿轮及与之啮合的中间轴驱动齿轮610传递到中间轴611，经1挡主动齿轮608及与之啮合的1挡从动齿轮606、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。
[0117]
(9)混合动力驱动模式4挡驱动力传递路径如下：
[0118]
第一挡位结合装置604处于左位，输出轴607与2挡从动齿轮605连接传递动力。第二挡位结合装置603处于左位，第二动力输入轴602与第一动力输入轴601连接传递动力。发动机1输出的动力经扭转减振器2、功率分流装置4、第二挡位结合装置603传递到第一动力输入轴601，与第二电动机5输出的动力汇合后经第一动力输入轴601上集成的驱动齿轮及与之啮合的中间轴驱动齿轮610传递到中间轴611，经2挡主动齿轮609及与之啮合的2挡从动齿轮605、第一挡位结合装置604传递到输出轴607并输出动力。
[0119]
作为本系统中所述控制装置7信号接收形式，在上述实施例中，所述输出轴607上集成有输出转速信号齿，所述输出转速信号齿与所述控制装置的输出转速传感器704匹配，用于采集输出转速信号。
[0120]
如图4所示，作为本系统中所述控制装置7的优化，所述控制装置7包括混合动力控制器701、换挡控制器702、换挡执行机构703和输出转速传感器704，所述输出转速传感器704通过输出轴607上的转速信号齿采集输出转速信号。所述混合动力控制器701通过所述输出转速传感器704接收输出转速信号，所述换挡控制器702可接收所述混合动力控制器701发出的指令，并根据指令控制所述换挡执行机构703驱动所述变速装置中的所述第一挡位结合装置604和/或第二挡位结合装置603做相应工作以调节驱动模式。所述驱动模式包括纯电动驱动模式、发动机单独驱动模式和混合动力驱动模式。
[0121]
在本系统中，所述换挡控制器702可集成于所述混动控制器701内，所述混动控制器701与所述换挡控制器702可进行双向通信；所述换挡控制器702与所述换挡执行机构703可进行双向通信；所述输出转速传感器704向所述混动控制器701进行单向通信。
[0122]
工作原理：
[0123]
当混动控制器701检测到车辆运行状态触发换挡点时，混动控制器701向换挡控制器702发送摘挡指令，换挡控制器702接收到摘挡指令后控制换挡执行机构703驱动第二挡位结合装置603或第一挡位结合装置604回到中位，实现摘挡，并向混动控制器701发送摘挡
成功信号；
[0124]
当混动控制器701接收到摘挡成功信号后，控制第一电动机3或第二电动机5快速调速，直至要动作的挡位结合装置公共端与目标挡位端转速差小于临界值，混动控制器701向换挡控制器702发出挂挡指令；
[0125]
当换挡控制器702接收到挂挡指令后，控制换挡执行机构703驱动要动作的挡位结合装置动作，实现公共端与目标挡位端连接完成挂挡并向混动控制器701发送挂挡成功信号。
[0126]
所述输出转速传感器704用于检测换挡过程中输出轴607与目标挡位端转速差并辅助混动控制器701进行转速比对以判定挂挡是否到位。
[0127]
以上实施例仅用以说明本技术实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例各实施例技术方案的范围。