CN116811561B - 混合动力传动装置、控制方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种混合动力传动装置、控制方法及车辆，传动装置包括：第一行星排，第一行星排包括第一行星架、第一行星轮、第一外齿圈以及第一太阳轮，第一太阳轮与制动组件连接，第一外齿圈和第一太阳轮均通过离合组件与发动机或电机连接，第一行星架与输出轴连接；第二行星排，第二行星排包括第二行星架、第二行星轮、第二外齿圈以及第二太阳轮，第二外齿圈与制动组件连接，第二太阳轮通过离合组件与发动机或电机连接，第二行星架与输出轴连接；第二太阳轮与第一外齿圈刚性连接，第二行星架与第一行星架刚性连接。上述结构实现了多挡动力传递以及多动力驱动模式，以满足实际工况或实际需求，利于综合降低能耗。

Description

混合动力传动装置、控制方法及车辆

技术领域

本发明涉及车辆传动的技术领域，具体而言，涉及一种混合动力传动装置、控制方法及车辆。

背景技术

随着节能减排意识的不断提高，常规动力汽车受结构的限制难以满足人们的需求，混合动力汽车作为一种新型的汽车动力类型，其技术和市场处于一种蓬勃的发展阶段，其中混动动力车辆驱动装置占据了极其重要的位置。

目前，混合动力变速器受结构限制，结构单一，车速及负荷能力调节均靠电机，对电机水平要求较高，混动模式单一，挡位单一，综合节油率低，使得综合成本较高。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种混合动力传动装置、控制方法及车辆，以解决现有技术中混合动力传动结构的混动模式单一、档位单一、节油率低的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种混合动力传动装置，包括发动机和电机，还包括：第一行星排，第一行星排包括第一行星架、第一行星轮、第一外齿圈以及第一太阳轮，第一太阳轮与制动组件连接，第一外齿圈和第一太阳轮均通过离合组件与发动机或电机连接，第一行星架与输出轴连接；第二行星排，第二行星排包括第二行星架、第二行星轮、第二外齿圈以及第二太阳轮，第二外齿圈与制动组件连接，第二太阳轮通过离合组件与发动机或电机连接，第二行星架与输出轴连接；其中，第二太阳轮与第一外齿圈刚性连接，第二行星架与第一行星架刚性连接。

进一步地，离合组件包括：第一离合器，第一离合器的第一端与电机连接，第一离合器的第二端通过输入轴与发动机连接；第二离合器，第二离合器的第一端与电机连接，第二离合器的第二端通过第二中间轴与第一太阳轮连接；第三离合器，第三离合器的第一端通过输入轴与发动机连接，第三离合器的第二端通过第一中间轴与第一外齿圈或第二太阳轮连接；其中，第三离合器串联在输入轴上，第三离合器位于第一离合器与发动机之间。

进一步地，制动组件包括：第一制动器，第一制动器与第二外齿圈连接；第二制动器，第二制动器与第一太阳轮连接；其中，第一制动器与第二制动器相互独立。

根据本发明的另一方面，提供了一种混合动力传动装置的控制方法，混合动力传动装置为上述混合动力传动装置，该控制方法包括：获取离合组件的第一工作状态，其中，第一工作状态包括如下至少之一：第一外齿圈和第二太阳轮与发动机连接、第一外齿圈和第二太阳轮与电机连接、第一太阳轮与发动机连接、第一太阳轮与电机连接；获取制动组件的第二工作状态，其中，第二工作状态包括如下至少之一：第一太阳轮处于锁止状态、第二外齿圈处于锁止状态、第一太阳轮和第二外齿圈均处于非锁止状态；基于第一工作状态和第二工作状态，开启发动机和电机中的至少一个，以实现动能传递。

进一步地，基于第一工作状态和第二工作状态，开启发动机和电机中的至少一个，以实现动能传递，包括：在第二外齿圈处于锁止状态以及第一外齿圈和第二太阳轮与发动机连接的情况下，开启发动机，第二行星架驱动输出轴转动，以实现发动机的一挡位传动；在第一太阳轮处于锁止状态以及第一外齿圈和第二太阳轮与发动机连接的情况下，开启发动机，第一行星架驱动输出轴转动，以实现发动机的二挡位传动；在第一太阳轮和第二外齿圈均处于非锁止状态、第一太阳轮与发动机连接以及第一外齿圈和第二太阳轮与发动机连接的情况下，开启发动机，第一行星架驱动输出轴转动，以实现发动机的三挡位传动。

进一步地，基于第一工作状态和第二工作状态，开启发动机和电机中的至少一个，以实现动能传递，还包括：在第二外齿圈处于锁止状态以及第一外齿圈和第二太阳轮与电机连接的情况下，开启电机，第二行星架驱动输出轴转动，以实现电机的一挡位传动；在第一太阳轮处于锁止状态以及第一外齿圈和第二太阳轮与电机连接的情况下，开启电机，第一行星架驱动输出轴转动，以实现电机的二挡位传动；在第一太阳轮和第二外齿圈均处于非锁止状态、第一太阳轮与电机连接以及第一外齿圈和第二太阳轮与电机连接的情况下，开启电机，第一行星架驱动输出轴转动，以实现电机的三挡位传动。

进一步地，基于第一工作状态和第二工作状态，开启发动机和电机中的至少一个，以实现动能传递，还包括：在第二外齿圈处于锁止状态以及第一外齿圈和第二太阳轮同时与电机和发动机连接的情况下，同时开启电机和发动机，第二行星架驱动输出轴转动，以实现并联一挡位传动；在第一太阳轮处于锁止状态以及第一外齿圈和第二太阳轮同时与电机和发动机连接的情况下，同时开启电机和发动机，第一行星架驱动输出轴转动，以实现并联二挡位传动；在第一太阳轮和第二外齿圈均处于非锁止状态、第一太阳轮同时与电机和发动机连接以及第一外齿圈和第二太阳轮同时与电机和发动机连接的情况下，同时开启电机和发动机，第一行星架驱动输出轴转动，以实现并联三挡位传动。

进一步地，基于第一工作状态和第二工作状态，开启发动机和电机中的至少一个，以实现动能传递，还包括：在第一太阳轮和第二外齿圈均处于非锁止状态、第一太阳轮与电机连接以及第一外齿圈和第二太阳轮与发动机连接的情况下，同时开启电机和发动机，第一行星架驱动输出轴转动，以实现无级变速传动。

进一步地，基于第一工作状态和第二工作状态，开启发动机和电机中的至少一个，以实现动能传递，还包括：在第二外齿圈处于锁止状态以及第一太阳轮与电机连接的情况下，开启电机，第一行星架和第二行星架同时驱动输出轴转动，以实现倒挡传动。

根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，包括混合动力传动装置，混合动力传动装置为上述的混合动力传动装置。

应用本发明的技术方案，第一行星排的第一外齿圈与第二行星排的第二太阳轮刚性连接，以及第二行星排的第二行星架与第一行星排的第一行星架刚性连接，第一太阳轮和第二外齿圈与制动组件连接，第一行星排和第二行星排均通过离合组件与发动机或电机连接。两个行星排以及行星排之间的连接关系，配合离合组件和制动组件，实现发动机的多挡动力传递、电机的多挡动力传递、发动机和电机的联合多挡动力传递，以满足实际工况或实际需求，利于综合降低能耗。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的混合动力传动装置的实施例的结构示意图；

图2示出了本发明中混合动力传动装置的控制方法流程图；

图3示出了本发明中混合动力传动装置的驱动模式图；

图4示出了本发明中发动机一挡位的动力传递路径示意图；

图5示出了本发明中发动机二挡位的动力传递路径示意图；

图6示出了本发明中发动机三挡位的动力传递路径示意图；

图7示出了本发明中电机一挡位的动力传递路径示意图；

图8示出了本发明中电机二挡位的动力传递路径示意图；

图9示出了本发明中电机三挡位的动力传递路径示意图；

图10示出了本发明中并联1挡位的动力传递路径示意图；

图11示出了本发明中并联2挡位的动力传递路径示意图；

图12示出了本发明中并联3挡位的动力传递路径示意图；

图13示出了本发明中无级变速挡位的动力传递路径示意图；

图14示出了本发明中倒挡的动力传递路径示意图；

图15示出了本发明中停车发电的动力传递路径示意图；

图16示出了本发明中发动机挡位以及无级变速挡位的挡位构成图；

图17示出了本发明中电机挡位以及倒挡位的挡位构成图；

图18示出了本发明中并联挡位的挡位构成图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

11、第一行星架；12、第一行星轮；13、第一外齿圈；14、第一太阳轮；

21、第二行星架；22、第二行星轮；23、第二外齿圈；24、第二太阳轮；

31、第一离合器；32、第二离合器；33、第三离合器；

41、第一制动器；42、第二制动器；

50、发动机；

60、电机；

71、输出轴；72、输入轴；73、第一中间轴；74、第二中间轴。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

实施例一

结合图1所示，根据本申请的具体实施例，提供了一种混合动力传动装置。

具体地，混合动力传动装置包括：发动机50、电机60、第一行星排、第二行星排、离合组件和制动组件。第一行星排包括第一行星架11、第一行星轮12、第一外齿圈13以及第一太阳轮14，第一太阳轮14与制动组件连接，第一外齿圈13和第一太阳轮14均通过离合组件与发动机50或电机60连接，第一行星架11与输出轴71连接。第二行星排包括第二行星架21、第二行星轮22、第二外齿圈23以及第二太阳轮24，第二外齿圈23与制动组件连接，第二太阳轮24通过离合组件与发动机50或电机60连接，第二行星架21与输出轴71连接。其中，第二太阳轮24与第一外齿圈13刚性连接，第二行星架21与第一行星架11刚性连接。

在本申请的实施例中，第一行星排的第一外齿圈13与第二行星排的第二太阳轮24刚性连接，以及第二行星排的第二行星架21与第一行星排的第一行星架11刚性连接，第一太阳轮14和第二外齿圈23与制动组件连接，第一行星排和第二行星排均通过离合组件与发动机50或电机60连接。两个行星排以及行星排之间的连接关系，配合离合组件和制动组件，实现发动机50的多挡动力传递、电机60的多挡动力传递、发动机50和电机60的联合多挡动力传递，以满足实际工况或实际需求，利于综合降低能耗。

如图1所示，离合组件包括：第一离合器31、第二离合器32和第三离合器33。第一离合器31的第一端与电机60连接，第一离合器31的第二端通过输入轴72与发动机50连接。第二离合器32的第一端与电机60连接，第二离合器32的第二端通过第二中间轴74与第一太阳轮14连接。第三离合器33的第一端通过输入轴72与发动机50连接，第三离合器33的第二端通过第一中间轴73与第一外齿圈13或第二太阳轮24连接。其中，第三离合器33串联在输入轴72上，第三离合器33位于第一离合器31与发动机50之间。

需要说明的是，第一离合器31可以直接与电机60和发动机50连接。第二离合器32可以直接与电机60连接，第二离合器32需要经第一离合器31后与发动机50连接。第三离合器33连接在输入轴72上，即在第三离合器33结合后，第一离合器31才能够与发动机50连接。第一离合器31、第二离合器32和第三离合器33的连接关系，决定了混合动力传递的动力源，即由电机60单独驱动、由发动机50单独驱动以及电机60和发动机50联合驱动，以实现多模式驱动。

如图1所示，制动组件包括：第一制动器41和第二制动器42。第一制动器41与第二外齿圈23连接，第二制动器42与第一太阳轮14连接，其中，第一制动器41与第二制动器42相互独立。

需要说明的是，行星排运转需要锁定其中一个齿轮，或者固定其中一个齿轮的转速。即，若使行星排驱动输出轴71工作，需要满足的条件为：第一制动器41和第二制动器42中的一个开启以锁定一个齿轮，或者第一制动器41和第二制动器42均关闭以固定一个齿轮的转速。

实施例二

结合图2至图18，根据本申请的具体实施例，提供了一种混合动力传动装置的控制方法，该控制方法包括以下步骤：

步骤S1：获取离合组件的第一工作状态，其中，第一工作状态包括如下至少之一：第一外齿圈13和第二太阳轮24与发动机50连接、第一外齿圈13和第二太阳轮24与电机60连接、第一太阳轮14与发动机50连接、第一太阳轮14与电机60连接。

步骤S2：获取制动组件的第二工作状态，其中，第二工作状态包括如下至少之一：第一太阳轮14处于锁止状态、第二外齿圈23处于锁止状态、第一太阳轮14和第二外齿圈23均处于非锁止状态。

步骤S3：基于第一工作状态和第二工作状态，开启发动机50和电机60中的至少一个，以实现动能传递。

上述步骤S1至步骤S3，通过离合组件来选取动力源，通过制动组件来锁定行星排的齿轮或者固定齿轮的转速以使输出轴71正常输出，以实现多种动力模式传动以及多挡位传动，以满足实际工况或实际需求，利于综合降低能耗。

需要说明的是，如图3所示，上述混合动力传动装置的控制方法可以实现发动机50的三挡位动力传递(ENG1、ENG2以及ENG3)、电机60的三挡位动力传递(EV1、EV2以及EV3)、无级变速传动(ECVT)、发动机50和电机60的并联三挡位传动(并联1、并联2以及并联3)、倒挡传动(R)和停车发电模式。图3中，B1代表第一制动器41，B2代表第二制动器42，C1代表第一离合器31，C2代表第二离合器32，A代表第三离合器33。

如图4至图6所示，为发动机50的三挡位动力传递的动力传递路径示意图。其中，加粗的实现为动力传递的路径，具体的控制方法如下：

步骤S311：如图4所示，在第二外齿圈23处于锁止状态以及第一外齿圈13和第二太阳轮24与发动机50连接的情况下，开启发动机50，第二行星架21驱动输出轴71转动，以实现发动机50的一挡位传动。

需要说明的是，第一制动器41开启以锁定第二外齿圈23，使第二行星排正常运转；第三离合器33结合，以使发动机50驱动第二太阳轮24转动；第二外齿圈23固定，第二太阳轮24为主动轮，第二行星轮22与第二太阳轮24啮合，动力通过第二行星轮22传递至第二行星架21，第二行星架21经输出轴71将动力输出。其中，第二太阳轮24与发动机50的转向相同，第二行星轮22与第二太阳轮24的转向相反，第二行星轮22与第二行星架21的转向相反，故第二行星架21与发动机50的转向相同。

步骤S312：如图5所示，在第一太阳轮14处于锁止状态以及第一外齿圈13和第二太阳轮24与发动机50连接的情况下，开启发动机50，第一行星架11驱动输出轴71转动，以实现发动机50的二挡位传动。

需要说明的是，第二制动器42开启以锁定第一太阳轮14，使第一行星排正常运转；第三离合器33结合，以使发动机50驱动第一外齿圈13转动；第一太阳轮14固定，第一外齿圈13为主动轮，第一外齿圈13与第一行星轮12啮合，动力通过第一行星轮12传递至第一行星架11，第一行星架11经输出轴71将动力输出。其中，第一外齿圈13与发动机50的转向相同，第一外齿圈13与第一行星轮12的转向相反，第一行星轮12与第一行星架11的转向相反，故第一行星架11与发动机50的转向相同。

步骤S313：如图6所示，在第一太阳轮14和第二外齿圈23均处于非锁止状态、第一太阳轮14与发动机50连接以及第一外齿圈13和第二太阳轮24与发动机50连接的情况下，开启发动机50，第一行星架11驱动输出轴71转动，以实现发动机50的三挡位传动。

需要说明的是，第一制动器41和第二制动器42均为关闭状态，第一离合器31、第二离合器32和第三离合器33均为结合状态，发动机50作为动力源。发动机50的动力经过输入轴72、第三离合器33进行动力分流，其中一部分动力依次经第一离合器31、第二离合器32以及第二中间轴74传递至第一太阳轮14，其中另一部分动力经第一中间轴73传递至第一外齿圈13。在第一行星排中，第一外齿圈13与第一太阳轮14转速相同，第一行星轮12无自转，以使第一行星排进行整体转动，转速为发动机50的输出转速，第一行星架11经输出轴71将动力输出。其中，第一行星架11与发动机50的转向相同。

如图16所示，为ENG1、ENG2、ENG3以及ECVT四个挡位的挡位构成图。其中，B1代表第一制动器41，B2代表第二制动器42，C1代表第一离合器31，C2代表第二离合器32，A代表第三离合器33；S1代表第一太阳轮14，R1代表第一外齿圈13，H1代表第一行星架11，S2代表第二太阳轮24，R2代表第二外齿圈23，H1代表第二行星架21；EM代表电机60，ENG代表发动机50。发动机50的一挡位传动(ENG1)：动力由A传动至H2，转速连接线由A(最大转速)至R2(转速为0)；发动机50的二挡位传动(ENG2)：动力由A传动至H1，转速连接线由A(最大转速)至S1(转速为0)；发动机50的三挡位传动(ENG3)：动力由A传动至H1，转速连接线由A(最大转速)至C1、C2(转速不变)。由此可见，ENG1、ENG2以及ENG3的转速依次升高。

如图7至图9所示，为电机60的三挡位动力传递的动力传递路径示意图。其中，加粗的实现为动力传递的路径，具体的控制方法如下：

步骤S321：如图7所示，在第二外齿圈23处于锁止状态以及第一外齿圈13和第二太阳轮24与电机60连接的情况下，开启电机60，第二行星架21驱动输出轴71转动，以实现电机60的一挡位传动。

需要说明的是，第一制动器41开启以锁定第二外齿圈23，使第二行星排正常运转；第一离合器31结合，以使电机60驱动第二太阳轮24转动；第二外齿圈23固定，第二太阳轮24为主动轮，第二行星轮22与第二太阳轮24啮合，动力通过第二行星轮22传递至第二行星架21，第二行星架21经输出轴71将动力输出。其中，第二太阳轮24与电机60的转向相同，第二行星轮22与第二太阳轮24的转向相反，第二行星轮22与第二行星架21的转向相反，故第二行星架21与电机60的转向相同。

步骤S322：如图8所示，在第一太阳轮14处于锁止状态以及第一外齿圈13和第二太阳轮24与电机60连接的情况下，开启电机60，第一行星架11驱动输出轴71转动，以实现电机60的二挡位传动。

需要说明的是，第二制动器42开启以锁定第一太阳轮14，使第一行星排正常运转；第一离合器31结合，以使电机60驱动第一外齿圈13转动；第一太阳轮14固定，第一外齿圈13为主动轮，第一外齿圈13与第一行星轮12啮合，动力通过第一行星轮12传递至第一行星架11，第一行星架11经输出轴71将动力输出。其中，第一外齿圈13与电机60的转向相同，第一外齿圈13与第一行星轮12的转向相反，第一行星轮12与第一行星架11的转向相反，故第一行星架11与电机60的转向相同。

步骤S323：如图9所示，在第一太阳轮14和第二外齿圈23均处于非锁止状态、第一太阳轮14与电机60连接以及第一外齿圈13和第二太阳轮24与电机60连接的情况下，开启电机60，第一行星架11驱动输出轴71转动，以实现电机60的三挡位传动。

需要说明的是，第一制动器41和第二制动器42均为关闭状态，第一离合器31、第二离合器32均为结合状态，电机60作为动力源。电机60的动力进行动力分流，其中一部分动力依次经第一离合器31、第一中间轴73传递至第一外齿圈13，其中另一部分动力经第二离合器32、第二中间轴74传递至第一太阳轮14。在第一行星排中，第一外齿圈13与第一太阳轮14转速相同，第一行星轮12无自转，以使第一行星排进行整体转动，转速为电机60的输出转速，第一行星架11经输出轴71将动力输出。其中，第一行星架11与电机60的转向相同。

如图17所示，为EV1、EV2、EV3以及R四个挡位的挡位构成图。其中，B1代表第一制动器41，B2代表第二制动器42，C1代表第一离合器31，C2代表第二离合器32，A代表第三离合器33；S1代表第一太阳轮14，R1代表第一外齿圈13，H1代表第一行星架11，S2代表第二太阳轮24，R2代表第二外齿圈23，H1代表第二行星架21；EM代表电机60，ENG代表发动机50。电机60的一挡位传动(EV1)：动力由C1传动至H2，转速连接线由C1(最大转速)至R2(转速为0)；电机60的二挡位传动(EV2)：动力由C1传动至H1，转速连接线由C1(最大转速)至S1(转速为0)；电机60的三挡位传动(EV3)：动力由C1传动至H1，转速连接线由C1(最大转速)至C2(最大转速)。由此可见，EV1、EV2以及EV3的转速依次升高。

如图10至图12所示，为电机60和发动机50并联三挡位动力传递的动力传递路径示意图。其中，加粗的实现为动力传递的路径，具体的控制方法如下：

步骤S331：如图10所示，在第二外齿圈23处于锁止状态以及第一外齿圈13和第二太阳轮24同时与电机60和发动机50连接的情况下，同时开启电机60和发动机50，第二行星架21驱动输出轴71转动，以实现并联一挡位传动。

需要说明的是，结合图4和图7所示，第一制动器41开启、第一离合器31结合、第三离合器33结合，发动机50的动力经第三离合器33、第一中间轴73传递至第二太阳轮24，电机60的动力经第一离合器31、第一中间轴73传递至第二太阳轮24，即发动机50的动力和电机60的动力在第二太阳轮24处进行并联传动，总动力通过第二行星轮22传递至第二行星架21，第二行星架21经输出轴71将动力输出。其中，第二行星架21与发动机50、电机60的转向相同。

步骤S332：如图11所示，在第一太阳轮14处于锁止状态以及第一外齿圈13和第二太阳轮24同时与电机60和发动机50连接的情况下，同时开启电机60和发动机50，第一行星架11驱动输出轴71转动，以实现并联二挡位传动。

需要说明的是，结合图5和图8所示，第二制动器42开启、第一离合器31结合、第三离合器33结合，发动机50的动力经第三离合器33传递至第一外齿圈13，电机60的动力经第一离合器31传递至第一外齿圈13，即发动机50的动力和电机60的动力在第一外齿圈13处进行并联传动，总动力通过第一行星轮12传递至第一行星架11，第一行星架11经输出轴71将动力输出。其中，第一行星架11与发动机50、电机60的转向相同。

步骤S333：如图12所示，在第一太阳轮14和第二外齿圈23均处于非锁止状态、第一太阳轮14同时与电机60和发动机50连接以及第一外齿圈13和第二太阳轮24同时与电机60和发动机50连接的情况下，同时开启电机60和发动机50，第一行星架11驱动输出轴71转动，以实现并联三挡位传动。

需要说明的是，结合图6和图9所示，第一制动器41和第二制动器42均为关闭状态，第一离合器31、第二离合器32和第三离合器33均为结合状态。发动机50的一部分动力经第一离合器31、第二离合器32以及第二中间轴74传递至第一太阳轮14，电机60的一部分动力经第二离合器32、第二中间轴74传递至第一太阳轮14，发动机50的另一部分动力经第一中间轴73传递至第一外齿圈13，电机60的另一部分动力依次经第一离合器31、第一中间轴73传递至第一外齿圈13。在第一行星排中，第一外齿圈13与第一太阳轮14转速相同，第一行星轮12无自转，以使第一行星排进行整体转动，转速为电机60、发动机50的总输出转速，第一行星架11经输出轴71将动力输出。其中，第一行星架11与电机60、发动机50的转向相同。

如图18所示，为并联1、并联2以及并联3三个挡位的挡位构成图。其中，B1代表第一制动器41，B2代表第二制动器42，C1代表第一离合器31，C2代表第二离合器32，A代表第三离合器33；S1代表第一太阳轮14，R1代表第一外齿圈13，H1代表第一行星架11，S2代表第二太阳轮24，R2代表第二外齿圈23，H1代表第二行星架21；EM代表电机60，ENG代表发动机50。并联1挡位传动：动力由A/C1传递至H2，转速连接线由A/C1(最大转速)至R2(转速为0)；并联2挡位传动：动力由A/C1传动至H1，转速连接线由A/C1(最大转速)至S1(转速为0)；并联3挡位传动：动力由C1/A传动至H1，转速连接线由A/C1(最大转速)至C1/C2(最大转速)。由此可见并联1、并联2以及并联3的转速依次升高。

如图13所示，为无级变速动力传递的动力传递路径示意图。其中，加粗的实现为动力传递的路径，具体的控制方法如下：

在第一太阳轮14和第二外齿圈23均处于非锁止状态、第一太阳轮14与电机60连接以及第一外齿圈13和第二太阳轮24与发动机50连接的情况下，同时开启电机60和发动机50，第一行星架11驱动输出轴71转动，以实现无级变速传动。

需要说明的是，第二离合器32结合，第三离合器33结合，发动机50的动力经第三离合器33，第一中间轴73传递至第一外齿圈13，电机60的动力经第二离合器32、第二中间轴74传递至第一太阳轮14，发动机50的动力和电机60的动力在第一行星排上进行耦合，总动力由第一行星架11将动力输出。

如图16所示，为ENG1、ENG2、ENG3以及ECVT四个挡位的挡位构成图。其中，B1代表第一制动器41，B2代表第二制动器42，C1代表第一离合器31，C2代表第二离合器32，A代表第三离合器33；S1代表第一太阳轮14，R1代表第一外齿圈13，H1代表第一行星架11，S2代表第二太阳轮24，R2代表第二外齿圈23，H1代表第二行星架21；EM代表电机60，ENG代表发动机50。无级变速挡位传动(ECVT)：动力由C2/A传动至H1，转速连接线由C2至A，动力进行双向耦合。

如图14所示，为倒挡动力传递的动力传递路径示意图。其中，加粗的实现为动力传递的路径，具体的控制方法如下：

在第二外齿圈23处于锁止状态以及第一太阳轮14与电机60连接的情况下，开启电机60，第一行星架11和第二行星架21同时驱动输出轴71转动，以实现倒挡传动。

需要说明的是，第二离合器32结合，第一制动器41开启，电机60的动力经第二离合器32传递至第一太阳轮14，第一太阳轮14正向转动，第二外齿圈23转速为0，第一太阳轮14与第一行星轮12啮合，第一行星轮12与第一外齿圈13啮合，第一外齿圈13与第二太阳轮24刚性一体，第二太阳轮24与第二行星轮22啮合，第一行星架11与第二行星架21刚性一体，行星架在第一行星轮12、第二行星轮22的相互作用下，行星架的输出转速与电机60的转速相反。

如图17所示，为EV1、EV2、EV3以及R四个挡位的挡位构成图。其中，B1代表第一制动器41，B2代表第二制动器42，C1代表第一离合器31，C2代表第二离合器32，A代表第三离合器33；S1代表第一太阳轮14，R1代表第一外齿圈13，H1代表第一行星架11，S2代表第二太阳轮24，R2代表第二外齿圈23，H1代表第二行星架21；EM代表电机60，ENG代表发动机50。倒挡传动(R)：动力由C2传动至H1/H2，转速连接线由C2至H1/H2。

如图15所示，为停车发电的动力传递路径示意图。其中，加粗的实现为动力传递的路径，具体的控制方法如下：

停车状态下，第三离合器33结合，第一离合器31结合，发动机50怠速，发动机50的动力由第三离合器33、第一离合器31传递至电机60，使其发电。

上述的混合动力传递装置具有行进间能量回收模式，具体如下：

处于发动机50驱动模式下，驾驶员踏下制动踏板时，系统检测到驾驶员驾驶减速意图，系统控制器发出指令，第一离合器31结合，反拖电机60转动，当驾驶员减速意图明确且持续时长超过一定阈值时，通过电机60控制器，对电机60施加励磁，提供负载，动能转换为电能，电流由电机60流向电池，形成行进间能量回收模式。

处于并联驱动模式或电机60驱动模式下，动力源与机械耦合装置的连接方式均不改变，驾驶员踏下制动踏板时，系统检测到驾驶员驾驶减速意图，对电机60降低转速，形成反拖，并且提供负载，动能转换为电能，电流由双电机60流向电池，形成行进间能量回收模式。

实施例三

根据本发明的另一具体实施例，提供了一种车辆，包括混合动力传动装置，混合动力传动装置为上述实施例中的混合动力传动装置。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种混合动力传动装置，包括发动机（50）和电机（60），其特征在于，还包括：

第一行星排，所述第一行星排包括第一行星架（11）、第一行星轮（12）、第一外齿圈（13）以及第一太阳轮（14），所述第一太阳轮（14）与制动组件连接，所述第一外齿圈（13）和所述第一太阳轮（14）均通过离合组件与所述发动机（50）或所述电机（60）连接，所述第一行星架（11）与输出轴（71）连接；

第二行星排，所述第二行星排包括第二行星架（21）、第二行星轮（22）、第二外齿圈（23）以及第二太阳轮（24），所述第二外齿圈（23）与所述制动组件连接，所述第二太阳轮（24）通过所述离合组件与所述发动机（50）或所述电机（60）连接，所述第二行星架（21）与所述输出轴（71）连接；

其中，所述第二太阳轮（24）与所述第一外齿圈（13）刚性连接，所述第二行星架（21）与所述第一行星架（11）刚性连接；

所述离合组件包括：

第一离合器（31），所述第一离合器（31）的第一端与所述电机（60）连接，所述第一离合器（31）的第二端通过输入轴（72）与所述发动机（50）连接；

第二离合器（32），所述第二离合器（32）的第一端与所述电机（60）连接，所述第二离合器（32）的第二端通过第二中间轴（74）与所述第一太阳轮（14）连接；

第三离合器（33），所述第三离合器（33）的第一端通过所述输入轴（72）与所述发动机（50）连接，所述第三离合器（33）的第二端通过第一中间轴（73）与所述第一外齿圈（13）或所述第二太阳轮（24）连接；

其中，所述第三离合器（33）串联在所述输入轴（72）上，所述第三离合器（33）位于所述第一离合器（31）与所述发动机（50）之间；

所述制动组件包括：

第一制动器（41），所述第一制动器（41）与所述第二外齿圈（23）连接；

第二制动器（42），所述第二制动器（42）与第一太阳轮（14）连接；

其中，所述第一制动器（41）与所述第二制动器（42）相互独立。

2.一种混合动力传动装置的控制方法，其特征在于，所述混合动力传动装置为权利要求1所述混合动力传动装置，该控制方法包括：

获取离合组件的第一工作状态，其中，所述第一工作状态包括如下至少之一：第一外齿圈（13）和第二太阳轮（24）与发动机（50）连接、第一外齿圈（13）和第二太阳轮（24）与电机（60）连接、第一太阳轮（14）与发动机（50）连接、第一太阳轮（14）与电机（60）连接；

获取制动组件的第二工作状态，其中，所述第二工作状态包括如下至少之一：第一太阳轮（14）处于锁止状态、第二外齿圈（23）处于锁止状态、所述第一太阳轮（14）和所述第二外齿圈（23）均处于非锁止状态；

基于所述第一工作状态和所述第二工作状态，开启发动机（50）和电机（60）中的至少一个，以实现动能传递。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，基于所述第一工作状态和所述第二工作状态，开启发动机（50）和电机（60）中的至少一个，以实现动能传递，包括：

在所述第二外齿圈（23）处于锁止状态以及所述第一外齿圈（13）和所述第二太阳轮（24）与所述发动机（50）连接的情况下，开启所述发动机（50），第二行星架（21）驱动输出轴（71）转动，以实现所述发动机（50）的一挡位传动；

在所述第一太阳轮（14）处于锁止状态以及所述第一外齿圈（13）和所述第二太阳轮（24）与所述发动机（50）连接的情况下，开启所述发动机（50），第一行星架（11）驱动所述输出轴（71）转动，以实现所述发动机（50）的二挡位传动；

在所述第一太阳轮（14）和所述第二外齿圈（23）均处于非锁止状态、所述第一太阳轮（14）与所述发动机（50）连接以及所述第一外齿圈（13）和所述第二太阳轮（24）与所述发动机（50）连接的情况下，开启所述发动机（50），所述第一行星架（11）驱动输出轴（71）转动，以实现所述发动机（50）的三挡位传动。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，基于所述第一工作状态和所述第二工作状态，开启发动机（50）和电机（60）中的至少一个，以实现动能传递，还包括：

在所述第二外齿圈（23）处于锁止状态以及所述第一外齿圈（13）和所述第二太阳轮（24）与所述电机（60）连接的情况下，开启所述电机（60），第二行星架（21）驱动输出轴（71）转动，以实现所述电机（60）的一挡位传动；

在所述第一太阳轮（14）处于锁止状态以及所述第一外齿圈（13）和所述第二太阳轮（24）与所述电机（60）连接的情况下，开启所述电机（60），第一行星架（11）驱动所述输出轴（71）转动，以实现所述电机（60）的二挡位传动；

在所述第一太阳轮（14）和所述第二外齿圈（23）均处于非锁止状态、所述第一太阳轮（14）与所述电机（60）连接以及所述第一外齿圈（13）和所述第二太阳轮（24）与所述电机（60）连接的情况下，开启所述电机（60），所述第一行星架（11）驱动输出轴（71）转动，以实现所述电机（60）的三挡位传动。

5.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，基于所述第一工作状态和所述第二工作状态，开启发动机（50）和电机（60）中的至少一个，以实现动能传递，还包括：

在所述第二外齿圈（23）处于锁止状态以及所述第一外齿圈（13）和所述第二太阳轮（24）同时与所述电机（60）和所述发动机（50）连接的情况下，同时开启所述电机（60）和所述发动机（50），第二行星架（21）驱动输出轴（71）转动，以实现并联一挡位传动；

在所述第一太阳轮（14）处于锁止状态以及所述第一外齿圈（13）和所述第二太阳轮（24）同时与所述电机（60）和所述发动机（50）连接的情况下，同时开启所述电机（60）和所述发动机（50），第一行星架（11）驱动所述输出轴（71）转动，以实现并联二挡位传动；

在所述第一太阳轮（14）和所述第二外齿圈（23）均处于非锁止状态、所述第一太阳轮（14）同时与所述电机（60）和所述发动机（50）连接以及所述第一外齿圈（13）和所述第二太阳轮（24）同时与所述电机（60）和发动机（50）连接的情况下，同时开启所述电机（60）和所述发动机（50），所述第一行星架（11）驱动输出轴（71）转动，以实现并联三挡位传动。

6.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，基于所述第一工作状态和所述第二工作状态，开启发动机（50）和电机（60）中的至少一个，以实现动能传递，还包括：

在所述第一太阳轮（14）和所述第二外齿圈（23）均处于非锁止状态、所述第一太阳轮（14）与所述电机（60）连接以及所述第一外齿圈（13）和所述第二太阳轮（24）与所述发动机（50）连接的情况下，同时开启所述电机（60）和所述发动机（50），所述第一行星架（11）驱动输出轴（71）转动，以实现无级变速传动。

7.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，基于所述第一工作状态和所述第二工作状态，开启发动机（50）和电机（60）中的至少一个，以实现动能传递，还包括：

在所述第二外齿圈（23）处于锁止状态以及所述第一太阳轮（14）与所述电机（60）连接的情况下，开启所述电机（60），所述第一行星架（11）和所述第二行星架（21）同时驱动输出轴（71）转动，以实现倒挡传动。

8.一种车辆，包括混合动力传动装置，其特征在于，所述混合动力传动装置为权利要求1所述的混合动力传动装置。