混合动力装置、混合动力车辆及车辆的驱动控制方法与流程

1.本发明属于车辆动力传动技术领域，尤其涉及一种混合动力装置、混合动力车辆及车辆的驱动控制方法。


背景技术：

2.现有混合动力车辆的驱动装置，特别是商用车的混合动力装置，主要是在离合器和变速器的输入轴之间增加了一个与输入轴同轴设置的驱动电机。离合器分离时，发动机不工作，驱动电机的动力通过变速箱输出驱动车轮转动，实现纯电动行驶模式；离合器结合时，发动机工作，此时发动机可以驱动电机转动，以给蓄电装置充电，或者驱动电机提供辅助动力与发动机同时驱动车轮转动，使发动机工作点主要分布在最佳油耗曲线附近。
3.然而，碳中和与碳达峰对车辆排放和能耗提出的指标越来越严苛，现有的混合动力装置难以达到这一指标，因此还期待提供一种能效更高的混合动力装置。另外，商用车驾驶员日趋年轻化，他们也期待混合动力装置能够提供更好的驾驶体验，特别避免在变速机构换挡时出现动力中断。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：提供一种混合动力装置、混合动力车辆及车辆的驱动控制方法，以提高能效并避免出现动力中断。
5.为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种混合动力装置，包括发动机、第一电机、第二电机、分流机构以及变速机构；所述分流机构具有输入部、第一输出部以及第二输出部，从所述输入部输入所述分流机构的动力能够同时从所述第一输出部和所述第二输出部输出；所述发动机与所述输入部连接，所述第一电机与所述第一输出部连接，所述第一输入轴与所述第二输出部连接；所述变速机构包括第一输入轴、第二输入轴、中间轴、输出轴、第一分离接合元件、第二分离接合元件、第一齿轮组、第二齿轮组以及后传动齿轮组；所述第二电机与所述第二输入轴连接，以向所述第二输入轴传递动力；所述第一齿轮组包括第一主动齿轮及第一从动齿轮，所述第二齿轮组包括第二主动齿轮及第二从动齿轮，所述第一主动齿轮及第二主动齿轮设置在所述第二输入轴上，所述第一从动齿轮及第二从动齿轮设置在所述中间轴上；所述第一分离接合元件可选择地将所述第二输入轴和所述中间轴通过所述第一齿轮组或所述第二齿轮组接通；所述中间轴通过所述后传动齿轮组与所述输出轴连接，使得所述中间轴能够向所述输出轴传递动力，所述后传动齿轮组的主动齿轮固接在所述中间轴上，所述后传动齿轮组的从动齿轮固接在所述输出轴上；所述第二分离接合元件连接在所述第一输入轴上，用于可选择地将所述第一输入轴与所述第二输入轴接通，和/或将所述第一输入轴与所述输出轴接通。
6.可选的，所述分流机构为行星排，所述输入部为所述行星排的行星架，所述第一输出部为所述行星排的太阳轮，所述第一输出部为所述行星排的齿圈。
7.可选的，所述第二输入轴为空心轴，所述第二输入轴套设在所述第一输入轴上，所
述第一输入轴、所述第二输入轴与所述输出轴同轴配置。
8.可选的，所述第一分离接合元件为同步器或者离合器，所述第二分离接合元件为同步器或者离合器。
9.可选的，所述第一主动齿轮和所述第二主动齿轮均固接在所述第二输入轴上；所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮均空套在所述中间轴上；所述第一分离接合元件连接在所述中间轴上，用于使所述中间轴和所述第一从动齿轮固接，或者使所述中间轴和所述第二从动齿轮固接。
10.可选的，所述第一齿轮组还包括惰轮，所述第一主动齿轮与所述惰轮啮合，所述惰轮与所述第一从动齿轮啮合。
11.可选的，所述混合动力装置还包括连接机构，所述发动机和所述输入部通过所述连接机构连接；其中，所述连接机构为扭转减震器、离合器或者液力变矩器。
12.为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种混合动力车辆，包括如上任意一项所述的混合动力装置。
13.解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种车辆的驱动控制方法，包括：控制车辆以第一功率分流模式工作，直至车辆的速度达到第一预定速度v1；当车辆的速度达到v1时，控制车辆以第二功率分流模式工作，直至车辆的速度达到第二预定速度v2；当车辆的速度达到v2时，控制车辆以第三功率分流模式工作，直至车辆的速度达到第三预定速度v3；当车辆的速度达到v3时，控制车辆以第四功率分流模式工作；其中，v1＜v2＜v3；当车辆以所述第一功率分流模式工作时，所述第一分离接合元件选择通过所述第一齿轮组将所述中间轴与所述第二输入轴接通，所述第二分离接合元件选择将所述第一输入轴与所述第二输入轴固接，所述发动机通过所述分流机构驱动所述第一电机和所述第一输入轴，所述第二电机驱动所述第二输入轴；当车辆以所述第二功率分流模式工作时，所述第一分离接合元件选择通过所述第一齿轮组将所述中间轴与所述第二输入轴接通，所述第二分离接合元件选择将所述第一输入轴与所述输出轴固接，所述发动机通过所述分流机构驱动所述第一电机和所述第一输入轴，所述第二电机驱动所述第二输入轴；当车辆以所述第三功率分流模式工作时，所述第一分离接合元件选择通过所述第二齿轮组将所述中间轴与所述第二输入轴接通，所述第二分离接合元件选择将所述第一输入轴与所述输出轴固接，所述发动机通过所述分流机构驱动所述第一电机和所述第一输入轴，所述第二电机驱动所述第二输入轴；当车辆以所述第四功率分流模式工作时，所述第一分离接合元件选择通过所述第二齿轮组将所述中间轴与所述第二输入轴接通，所述第二分离接合元件选择将所述第一输入轴与所述第二输入轴固接，所述发动机通过所述分流机构驱动所述第一电机和所述第一输入轴，所述第二电机驱动所述第二输入轴。
14.可选的，在车辆的速度达到v2之后，并在控制车辆以所述第三功率分流模式工作之前，还包括控制车辆以第五功率分流模式工作，直至车辆的速度达到第四预定速度v4；其中，v2＜v4＜v3，当车辆的速度达到v4时，控制车辆以所述第三功率分流模式工作；当车辆以所述第五功率分流模式工作时，所述第一分离接合元件挂空挡，所述第二分离接合元件选择将所述第一输入轴、所述第二输入轴、所述输出轴三者固接，所述发动机通过所述分流机构驱动所述第一电机和所述第一输入轴，所述第二电机驱动所述第二输入轴。
15.在本发明实施例提供的混合动力装置中，变速机构设置了两个挡位，加上第二分
离接合元件可以将第一输入轴、第二输入轴和输出轴选择性接通，匹配分流机构可以实现至少四种功率分流模式，从而进一步提高能效，同时模式切换时可利用第二分离接合元件将部分动力直接传递到输出轴驱动车轮，第一分离接合元件进行挡位切换，由此可以避免出现动力中断。
附图说明
16.图1为本发明第一实施例提供的混合动力装置的结构示意图；
17.图2为图1所示的混合动力装置的第一功率分流模式的动力流示意图；
18.图3为图1所示的混合动力装置的第二功率分流模式的动力流示意图；
19.图4为图1所示的混合动力装置的第三功率分流模式的动力流示意图；
20.图5为图1所示的混合动力装置的第四功率分流模式的动力流示意图；
21.图6为图1所示的混合动力装置的驻车发电模式的动力流示意图；
22.图7为图1所示的混合动力装置的第一倒车模式的动力流示意图；
23.图8为图1所示的混合动力装置的第二倒车模式的动力流示意图；
24.图9为本发明第二实施例提供的混合动力装置的结构示意图；
25.图10为图9所示的混合动力装置的倒车模式的动力流示意图；
26.图11为图9所示的混合动力装置的第一功率分流模式的动力流示意图；
27.图12为本发明第三实施例的混合动力装置的结构示意图；
28.图13为图12所示的混合动力装置的第五功率分流模式的动力流示意图。
29.说明书中的附图标记如下：
30.100、混合动力装置；1、发动机；2、第一电机；3、第二电机；4、分流机构；41、输入部；42、第一输出部；43、第二输出部；5、变速机构；51、第一输入轴；52、第二输入轴；53、中间轴；54、输出轴；55、第一分离接合元件；56、第二分离接合元件；57、第一齿轮组；571、第一轴主动齿轮；572、第一从动齿轮；58、第二齿轮组；581、第二主动齿轮；583、第二从动齿轮；59、后传动齿轮组；591、后传动齿轮组主动齿轮；592、后传动齿轮组从动齿轮；6、连接机构。
具体实施方式
31.为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
32.如图1所示，在一实施例中，混合动力装置100包括发动机1、第一电机2、第二电机3、分流机构4以及变速机构5；第二电机3可以通过变速机构5驱动车轮转动，同时发动机1还可以通过分流机构4对第一电机2和变速机构5施加驱动力，以便使第一电机2发电和驱动车轮。其中，第一电机2和第二电机3还与蓄电装置连接，当两个电机工作在电动状态下可以由蓄电装置供电，当两个电机工作在发电状态下则可以给蓄电装置充电。
33.如图1所示，在一实施例中，分流机构4具有输入部41、第一输出部42以及第二输出部43，发动机1与输入部41连接，第一电机2与第一输出部42连接，第二电机3与第二输出部43连接，发动机1输出的动力从输入部41输入分流机构4后可以从第一输出部42传递至第一电机2，并可以从第二输出部43传递至车轮或者第二电机3。
34.如图1所示，在一实施例中，变速机构5包括第一输入轴51、第二输入轴52、中间轴53、输出轴54、第一分离接合元件55、第二分离接合元件56、第一齿轮组57、第二齿轮组58以及后传动齿轮组59。
35.其中，第一输入轴51与第二输出部43连接，使得发动机1的一部分动力可以从第二输出部43传递至第一输入轴51，进而驱动第一输入轴51转动。第二电机3与第二输入轴52连接，第二电机3的动力可以传递到第二输入轴52，以驱动第二输入轴52转动。
36.第一齿轮组57和第二齿轮组58均具有相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，定义第一齿轮组57的主动齿轮为第一主动齿轮571，第一齿轮组57的从动齿轮为第一从动齿轮572，第二齿轮组58的主动齿轮为第二主动齿轮581，第二齿轮组58的从动齿轮为第二从动齿轮582。其中，第一主动齿轮571和第二主动齿轮581均连接在第二输入轴52上，第一从动齿轮572和第二从动齿轮582均连接在中间轴53上。
37.第一分离接合元件55可选择地将第二输入轴52和中间轴53通过第一齿轮组57或者第二齿轮组58接通。其中，第二输入轴52和中间轴53通过第一齿轮组57接通时，二者可以通过第一主动齿轮571和第一从动齿轮572的啮合实现动力传动，使得第二输入轴52转动时能够通过一定的传动比带动中间轴53转动。第二输入轴52和中间轴53通过第二齿轮组58接通时，二者可以通过第二主动齿轮581和第二从动齿轮582的啮合实现动力传动，使得第二输入轴52转动时能够通过一定的传动比带动中间轴53转动。
38.具体地，第一主动齿轮571和第一从动齿轮572之间的传动比可以是大于1，第二主动齿轮581和第二从动齿轮582之间的传动比可以是小于1。即第二输入轴52和中间轴53通过第一齿轮组57传递动力时，中间轴53的转速小于第二输入轴52的转速，可以使中间轴53实现低速大扭矩输出；第二输入轴52和中间轴53通过第一齿轮组57传递动力时，中间轴53的转速大于第二输入轴52的转速，可以使中间轴53实现高速小扭矩输出。
39.应当理解的，第一齿轮组57和第二齿轮组58均为挡位齿轮组，为了方便描述，将第一分离接合元件55选择通过第一齿轮组57接通第二输入轴52和中间轴53定义为一挡，将第一分离接合元件55选择通过第二齿轮组58接通第二输入轴52和中间轴53定义为二挡，同时将后传动齿轮组59的传动比与第一齿轮组57的传动比乘积定义为一挡总速比，将后传动齿轮组59的传动比与第二齿轮组58的传动比乘积定义为二挡总速比。
40.中间轴53通过后传动齿轮组59与输出轴54连接，使得中间轴53能够向输出轴54传递动力，以驱动输出轴54转动。其中，后传动齿轮组59的主动齿轮591固接在中间轴53上，后传动齿轮组59的从动齿轮592固接在输出轴54上，后传动齿轮组59的主动齿轮591和从动齿轮592相互啮合，使得中间轴53上的动力可以传递至输出轴54。
41.第二分离接合元件56可选择地将第一输入轴51和第二输入轴52连接，和/或将第一输入轴51和输出轴54接通，其中，当第二分离接合元件56将第一输入轴51和第二输入轴52接通时，第一输入轴51和第二输入轴52之间便可以传递动力。第二电机3作为发电机使用时，发动机1的驱动力可以通过分流机构4的第二输出部43传递至第一输入轴51，然后再传递至第二输入轴52，最后传递至第二电机3，以驱动第二电机3发电。当然，第二电机3也可以作为驱动源，此时发动机1的部分驱动力和第二电机3的驱动力都可以传递至第二输入轴52，通过挡位齿轮变速后再通过中间轴53传递至输出轴54。当第二分离接合元件56将第一输入轴51和输出轴54接通时，第一输入轴51和输出轴54之间便可以传递动力，其中，发动机
1经分流机构4传递到第一输入轴51的动力就可以直接传递到输出轴54上驱动车辆，且由于不经过后传动齿轮组59，因此传动效率高。当第二分离接合元件56将第一输入轴51、第二输入轴52和输出轴54接通时，则还可以实现多一种功率分流模式，由于第二电机3的动力也可以直接传递到输出轴54上，使得传动效率进一步提高。
42.在上述实施例中，变速机构5设置了至少两个挡位，加上第二分离接合元件56可以将第一输入轴51、第二输入轴52和输出轴54选择性接通，匹配分流机构4便可以实现至少四种功率分流模式，从而进一步提高能效。同时，模式切换时可利用第二分离接合元件56将部分动力直接传递到输出轴54驱动车轮，第一分离接合元件55进行挡位切换，从而可以避免出现动力中断。例如，混合动力装置100以一挡开始工作，此时第二分离接合元件56可以使第一输入轴51和第二输入轴52接通，发动机1通过分流机构4传递到第一输入轴51的动力和第二电机3的动力汇流后从第一齿轮组57传递到输出轴54施加驱动力；当从一挡换到二挡时，可以先通过第二分离接合元件56将第一输入轴51和输入轴54接通，此时发动机1通过分流机构4传递到第一输入轴51的动力直接对输出轴54施加驱动力；接着第二电机3通过第一分离接合元件55将从一挡换到二挡，然后第二电机3也参与驱动车轮。在模式切换过程中，第二电机3对输出轴54的动力输出中断，但是发动机1还可以继续通过第一输出轴54和第二分离接合元件56对输出轴54提供动力，从而可以避免出现动力中断，提高驾驶性能和乘坐舒适性。
43.如图1所示，在一实施例中，分流机构4为行星排，输入部41为行星排的行星架，第一输出部42为行星排的太阳轮，第一输出部42为行星排的齿圈，即发动机1与行星架连接，第二电机3与太阳轮连接，齿圈与第一输入轴51连接。
44.行星排是两自由度机构，即在行星架、太阳轮以及齿圈这三个构件中，其中一个构件的转速一定时，另外两个构件的转速仍然可以在一定范围内调节。采用行星排作为功率分流机构，通过调节主要工作在发电状态的第一电机2的转速，可实现发动机1的转速基本不变或者只在很小的区域内变化，即发动机1工作在高效率区，从而实现了车轮转速与发动机1的转速解耦，提高了能效。此外，行星排的特点是差速不差矩，故发动机1通过行星排输出的机械动力不能完全满足车辆驱动所需，因此第二电机3提供所需的剩余转矩，即第一电机2主要起调节转速作用，第二电机3主要起调节转矩的作用。
45.如图1所示，在一实施例中，混合动力装置100还包括连接机构6，发动机1通过连接机构6与行星架连接。其中，连接机构6可以是扭转减震器，组装后发动机1与行星架不会分离。另外，第一输入轴51与齿圈固接，二者同轴设置。
46.如图1所示，在一实施例中，第一输入轴51、第二输入轴52和输出轴54同轴设置，其中，第二输入轴52为空心轴，第二输入轴52套设在第一输入轴51上，这样设置可以使整个混合动力装置100更加紧凑，减小混合动力装置100的体积。此外，第一输入轴51、第二输入轴52和输出轴54同轴设置，通过第一输入轴51驱动第二输入轴52和/或输出轴54转动时，只需通过第一分离接合元件55将二者或三者固接在一起即可，无需在第一输入轴51、第二输入轴52和输出轴54之间设置相应的传动元件，从而可以使变速机构5的齿轮数量更少，结构更加简单。
47.如图1所示，在一实施例中，第一分离接合元件55为同步器，组装后，第一分离接合元件55连接在中间轴53上，第一从动齿轮572和第二从动齿轮582空套在中间轴53上，此时
通过第一分离接合元件55的动作可以选择将第一从动齿轮572与中间轴53固接，以便通过第一齿轮组57使第二输入轴52与中间轴53接通，即第一分离接合元件55挂一挡；或者通过第一分离接合元件55的动作将第二从动齿轮582与中间轴53固接，以便通过第二齿轮组58使第二输入轴52与中间轴53接通，即第一分离接合元件55挂二挡；或者第一分离接合元件55挂空挡，使得第一从动齿轮572和第二从动齿轮582均不与中间轴53固接。其中，同步器为现有技术中的元件，其实现一挡、二挡或者空挡的切换原理也均为现有技术，本实施例在此不做过多介绍。
48.如图1所示，在一实施例中，第二分离接合元件56也为同步器，此时第二分离接合元件56连接在第一输入轴51上，可以选择将第一输入轴51与第二输入轴52固接，或者将第一输入轴51与输出轴54固接，或者挂空挡。其中，通过同步器将两个轴固接，以使这两个轴同步转动的原理也为现有技术，本实施例在此不做过多介绍。
49.如图1所示，在一实施例中，第一齿轮组57和第二齿轮组58均为1级传动齿轮组。此时，第一主动齿轮571与第一从动齿轮572直接啮合，第一主动齿轮571的转动方向与第一主动齿轮571的转动方向相反；第二主动齿轮581与第二从动齿轮582直接啮合，第二主动齿轮581的转动方向与第二主动齿轮581的转动方向相反。即不管第一分离接合元件55挂一挡还是挂二挡，通过后传动齿轮组59的作用都可以使输出轴54的转动方向与第二输入轴52的转动方向相同，这样第二电机3正转时便可以使车辆处于前进状态，第二电机3反转时便可以使车辆后退。
50.通过上述设置，可以使车辆以多种模式工作，详述如下。
51.图2示出的是混合动力车辆以第一功率分流模式工作时的动力流示意图，在第一功率分流模式中，第一分离接合元件55挂一挡，第二分离接合元件56挂挡使第二输入轴52与第一输入轴51固接。发动机1的动力经过分流行星排进行功率分流后，第一路动力由太阳轮输出驱动第一电机2，使第一电机2发电。第二路动力由齿圈输出到第一输入轴51，以驱动第一输入轴51转动，其中，第二路动力传递到第一输入轴51后再传递到第二输入轴52。此时，第二电机3也向第二输入轴52输出动力，即在第一功率分流模式中发动机1和第二电机3均驱动第二输入轴5。第二输入轴52上的动力经过第一齿轮组57传递到中间轴53，然后再通过后传动齿轮组59传递到输出轴54上以驱动车轮转动。在车辆起步和加速行驶时，混合动力装置100可以以第一功率分流模式工作，以提供所需的动力。
52.由于第一齿轮组57和后传动齿轮组59的总速比(即一挡总速比)设置成大于1，例如可选择2左右的数值，因此，对于所需的总驱动力，相对比无变速机构的功率分流混合动力装置，第二电机3的驱动转矩需求可以减少一半，不仅实现了第二电机3的小型化，而且也有利于提高其他模式下的能效。
53.图3示出的是混合动力车辆以第二功率分流模式工作时的动力流示意图，在第二功率分流模式中，第一分离接合元件55挂一挡，第二分离接合元件56挂挡使输出轴54与第一输入轴51固接。发动机1的动力经过分流行星排进行功率分流后，第一路动力由太阳轮输出驱动第一电机2，使第一电机2发电。第二路动力由齿圈输出到第一输入轴51，然后再传递到输出轴54，此时，第二电机3向第二输入轴52输出动力，第二输入轴52上的动力经过第一齿轮组57传递到中间轴53，然后再通过后传动齿轮组59传递到输出轴54上以驱动车轮转动。在车辆从低速进入中速时，混合动力装置100以第二功率分流模式工作，以提供所需的
动力。
54.与第一功率分流模式相比，第二功率分流模式中发动机1传递到第一输入轴51的部分动力直接传递到输出轴54，而不经过第一齿轮组57进行减速后再传递到输出轴54上，因此使得发动机1的负荷率增大，从而提高了能效。
55.图4示出的是混合动力车辆以第三功率分流模式工作时的动力流示意图，在第三功率分流模式中，第一分离接合元件55挂二挡，第二分离接合元件56挂挡使输出轴54与第一输入轴51固接。发动机1的动力经过分流行星排进行功率分流后，第一路动力由太阳轮输出驱动第一电机2，使第一电机2发电。第二路动力由齿圈输出到第一输入轴51，然后再传递到输出轴54，此时，第二电机3向第二输入轴52输出动力，第二输入轴52上的动力经过第二齿轮组58传递到中间轴53，然后再通过后传动齿轮组59传递到输出轴54上以驱动车轮转动。车辆从中速进入高速时，混合动力装置100以第三功率分流模式工作，以提供所需的动力。
56.由于第二齿轮组58和后传动齿轮组59的总速比(即二挡总速比)设置成小于1，例如可选择0.8左右的数值，因此，小型化的第二电机3的负荷率增大且转速降低，有利于提高第三功率分流模式下的能效。
57.图5示出的是混合动力车辆以第四功率分流模式工作时的动力流示意图，在第四功率分流模式中，第一分离接合元件55挂二挡，第二分离接合元件56挂挡使第二输入轴52与第一输入轴51固接。发动机1的动力经过分流行星排进行功率分流后，第一路动力由太阳轮输出驱动第一电机2发电。第二路动力由齿圈输出到第一输入轴51，然后再传递到第二输入轴52，此时，第二电机3也向第二输入轴52输出动力，第二输入轴52上的动力经过第二齿轮组58传递到中间轴53，然后再通过后传动齿轮组59传递到输出轴54上以驱动车辆。车辆在高速较长时间行驶时，混合动力装置100以第四功率分流模式工作，以提供所需的动力。
58.由于第二齿轮组58和后传动齿轮组59的总速比(即二挡总速比)设置成小于1，例如可选择0.8左右的数值，因此，发动机1传递到第一输入轴51的部分动力经过第二齿轮组58进行增速后再传递到输出轴54上，使得发动机1的负荷率增大且转速降低，从而提高了能效。
59.在实际使用时，基本可以根据车速的增加，将第一功率分流模式、第二功率分流模式、第三功率分流模式以及第四功率分流模式四者依次切换，以便更好地满足混合动力车辆的行驶需求，从而降低能耗。即实际使用时可以按照如下方法驱动车辆工作：控制车辆以第一功率分流模式工作，直至车辆的速度达到第一预定速度v1；当车辆的速度达到v1时，控制车辆以第二功率分流模式工作，直至车辆的速度达到第二预定速度v2；当车辆的速度达到v2时，控制车辆以第三功率分流模式工作，直至车辆的速度达到第三预定速度v3；当车辆的速度达到v3时，控制车辆以第四功率分流模式工作；其中，v1＜v2＜v3。在上述驱动控制方法中，每次进行模式切换时，只有一个分离接合元件动作，另一个分离接合元件不动作，因此避免了动力中断。
60.图6示出的是混合动力车辆以驻车发电模式工作时的动力流示意图，在驻车发电模式中，车辆静止，第一分离接合元件55挂空挡，第二分离接合元件56挂挡使第二输入轴52与第一输入轴51固接，此时，发动机1同时驱动第一电机2和第二电机3大功率发电。
61.图7示出的是混合动力车辆以第一倒车模式工作时的动力流示意图，在第一倒车
模式中，第一分离接合元件55挂一挡，第二分离接合元件56挂空挡，此时，发动机1关机或者怠速，其动力不向输出轴54传递，同时，第二电机3工作在反转电动模式驱动车辆起步倒退，此过程中，蓄电装置给第二电机3供电。
62.图8示出的是汽车以第二倒车模式工作时的动力流示意图，在第二倒车模式中，第二分离接合元件56挂挡使第二输入轴52与第一输入轴51固接，进入第二倒车模式，发动机1的第一路动力驱动第一电机2发电给第二电机3供电和/或给蓄电装置充电，第二路动力传递到输出轴54上，同时，第二电机3工作在反转电动模式，此时第二路动力与第二电机3传递到输出轴54上的转矩方向相反，会略减小倒车转矩。
63.在实际使用时，坡度较大时，车辆可以第一倒车模式工作，以提供足够的驱动转矩爬陡坡；坡度较小时，可以第一倒车模式或者第二倒车模式工作。由第一倒车模式进入第二倒车模式时，控制发动机1和第一电机2的转速，使得第一输入轴51的转速与第二输入轴52的转速同步，以便第二分离接合元件56挂挡。
64.在实际产品中，第一电机2和第二电机3可以采用中速电机，也可以采用高速电机，其中，中速电机的最高转速在7500rpm左右，高速电机的最高转速在12000rpm左右。另外，第一电机2可以通过减速齿轮组或减速行星排与太阳轮连接，第二电机3可以通过减速齿轮组或减速行星排与齿圈连接。
65.在上述各实施例中，混合动力装置100可以实现至少四种功率分流模式，且由于具有多个速比，因此第二电机3的转速范围可以减小，与只有一个功率分流模式的混合动力装置100相比，上述各实施例中可以省去双向升压变换器，从而简化汽车的电力电子控制装置。
66.可以理解的，上述各实施例的相关设置也可以采用其他方式进行替换，比如：
67.在其他实施例中，发动机1也可以通过离合器与行星架连接，离合器断开时，发动机1可以断开与行星排之间的动力传动，此时可以通过第一电机2和第二电机3同时提供驱动力，以驱动输出轴54转动。当然，在其他实施例中，发动机1也可以通过液力变矩器等传动机构与行星架连接。
68.在其他实施例中，行星排也可以通过其他行星齿轮机构进行替换。
69.在其他实施例中，第一分离接合元件55除了采用同步器之外还可以采用滑动齿套、离合器等。同样的，第二分离接合元件56除了采用同步器和离合器之外也可以采用滑动齿套。另外，滑动齿套和离合器实现换挡的原理也均为现有技术，本实施例在此不做过多说明。
70.如图9所示，该图为其他实施例示出的一种混合动力装置100的结构示意图，在该实施例的混合动力装置100与图1示出的混合动力装置100的区别在于：第一齿轮组57除了具有第一主动齿轮571和第一从动齿轮572之外，还具有惰轮573，其中，第一主动齿轮571与惰轮573啮合，惰轮573又和第一从动齿轮572啮合，这样设置使第一主动齿轮571的转动方向和第一从动齿轮572的转动方向相同。此时第一分离接合元件55挂一挡时，中间轴53的转动方向与第二输入轴52的转动方向相同，进而使第二输入轴52的转动方向与输出轴54的转动方向相反，也即，第二电机3(或者用于传递发动机1第二路动力的第一输入轴51)正转不换向的状态下，通过使第一分离接合元件55挂一挡便可以实现倒车。
71.图10示出的是图9所示的混合动力装置100工作于倒车模式时的动力流示意图，此
时，第一分离接合元件55挂一挡，第二分离接合元件56挂挡使第二输入轴52与第一输入轴51固接，发动机1的动力经过分流行星排进行功率分流后，第一路动力由太阳轮输出驱动第一电机2；第二路动力由齿圈输出到第一输入轴51，然后再传递到第二输入轴52，第二电机3也向第二输入轴52输出动力，第二输入轴52上的动力经过第一齿轮组57传递到中间轴53，然后再通过后传动齿轮组59传递到输出轴54上以驱动车辆倒退。
72.图9所示的混合动力装置100可以工作在第一功率分流模式、第二功率分流模式以及第三功率分流模式，实际工作时，混合动力车辆可以根据车速可以按照第一功率分流模式、第二功率分流模式以及第三功率分流模式依次切换。
73.图11示出的是图9所示的混合动力装置100工作于第一功率分流模式时的动力流示意图，此时，第一分离接合元件55挂一挡，第二分离接合元件56挂挡使输出轴54与第一输入轴51固接，发动机1的动力经过分流行星排进行功率分流后，第一路动力由太阳轮输出驱动第一电机2；第二路动力由齿圈输出到第一输入轴51，然后再传递到输出轴54，第二电机3反转并向第二输入轴52输出动力，第二输入轴52上的动力经过第一齿轮组57传递到中间轴53，然后再通过后传动齿轮组59传递到输出轴54上以驱动车轮转动。
74.另外，图9所示的混合动力装置100的第二功率分流模式中各分离接合元件的挂挡状态与图1所示的混合动力装置100的第三功率分流模式相同，图9所示的混合动力装置100的第三功率分流模式中各分离接合元件的挂挡状态与图1所示的混合动力装置100的第四功率分流模式相同。
75.图9所示的混合动力装从第一功率分流模式过渡到第二功率分流模式时，由于第二电机3反转，因此在第一分离接合元件55挂空挡后，第二电机3先减速过零后正向转动，当转速达到目标转速时，第一分离接合元件55再挂第二挡位。
76.如图12所示，该图为其他实施例示出的一种混合动力装置100的结构示意图，在该实施例的混合动力装置100与图1示出的混合动力装置100的区别在于：第二分离接合元件56采用的是双离合器模块。双离合器模块包括主动边561、第一被动边562以及第二被动边563，其中，主动边561连接在第一输入轴51上，第一被动边562连接在第二输入轴52上，第二被动边563连接在输出轴54上。当主动边561与第一被动边562结合时，第一输入轴51与第二输入轴52固接；当主动边561与第二被动边563结合时，第一输入轴51与输出轴54固接；当主动边561同时与第一被动边562和第二被动边563结合时，第一输入轴51、第二输入轴52以及输出轴54三者同时接通。即图12所示的混合动力装置100除了具备图1所示的混合动力装置100的四种功率分流模式之外，还多一种功率分流模式，定义该多出的功率分流模式为第五功率分流模式。
77.图13示出的是第五功率分流模式时的动力流，此时，第二分离接合元件56挂挡不仅使第一输入轴51与第二输入轴52连通，还使第一输入轴51与输出轴54连通，也即，通过第二分离接合元件56使第一输入轴51、第二输入轴52、输出轴54三者同时接通，同时，第一分离接合元件55挂空挡。此模式中，发动机1的动力经过分流行星排进行功率分流后，第一路动力由太阳轮输出驱动第一电机2发电；第二路动力由齿圈输出到第一输入轴51，然后再传递到输出轴54，第二电机3向第二输入轴52输出动力并传递到输出轴54，即发动机1的第二路动力和第二电机3的动力均通过第二分离接合元件56传递至输出轴54，以驱动车轮转动。
78.具体使用时，当一挡总速比设置成比1大且二挡总速比设置成小于1时，第五功率
分流模式可以工作在图1所示的混合动力装置100的四种功率分流模式中的第二和第三功率分流模式之间。即在上述驱动控制方法中，在车辆的速度达到v2之后，先控制车辆以第五功率分流模式工作，直至车辆的速度达到第四预定速度v4；其中，v2＜v4＜v3，当车辆的速度达到v4时，再控制车辆以所述第三功率分流模式工作。
79.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。