一种动力系统及其控制方法、以及汽车与流程

1.本发明涉及汽车技术领域，特别涉及传动系统技术领域，具体涉及一种动力系统及其控制方法、以及汽车。


背景技术：

2.电动汽车以车载电源为动力，用电机驱动汽车行驶。电动汽车因其清洁、节能的显著优势，成为世界各国都倍加重视的新兴产业，应用前景良好；在商用车中应用领域，纯电车型现多使用单电机匹配emt进行驱动，变速器基于amt变速器改制，结构原理上无法实现换档过程无动力中断；同时，国内部分动力制造商的双电机驱动系统，只能部分工况下实现动力不中断(但会存在动力凹坑，致使动力下降)，且现有双电机结构均无直接档，高速工况下效率较低。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提出一种动力系统及其控制方法、以及汽车，旨在解决现有动力系统存在动力中断、以及在中高速时耗能高、传动效率低的问题。
4.为实现上述目的，本发明提出的一种动力系统，包括：
5.动力输出模块，包括动力输出轴；
6.驱动模块，包括两个驱动电机，所述两个驱动电机的电机轴均与所述动力输出轴同轴设置，且通过第一离合模块与所述动力输出轴可离合地连接；
7.变速模块，包括至少一变速单元，所述变速单元传动连接在所述两个驱动电机的电机轴与所述动力输出轴之间，以形成有变速传动路线，所述变速传动路线上设置第二离合模块，所述第二离合模块控制所述变速传动路线的通断；以及，
8.控制模块，用于控制所述驱动模块、所述变速模块和所述第一离合模块和所述第二离合模块工作。
9.可选地，其中一所述驱动电机的电机轴穿设于另一所述驱动电机的电机轴设置；
10.所述第一离合模块包括设于所述两个驱动电机的电机轴之间的第一离合单元、以及设于其中一所述驱动电机的电机轴与所述动力输出轴之间的第二离合单元。
11.可选地，所述变速模块包括两个变速单元，每一所述变速单元包括变速输出轴、减速组件和变速组件；其中：
12.所述减速组件包括设于所述驱动电机的电机轴上的第一齿轮、以及设于所述变速输出轴上的第二齿轮；
13.所述变速组件包括两组变速齿轮组，每一组所述变速齿轮组均包括设置在所述变速输出轴的主动齿轮、以及设置在所述动力输出轴上的从动齿轮。
14.可选地，所述变速齿轮组包括一档齿轮组和二档齿轮组；
15.所述变速单元还包括至少一个换档元器件，所述换档元器件设于所述一档齿轮组和二档传动齿轮组之间，且与所述变速输出轴固定连接，用以可选择地与所述一档齿轮组
或所述二档齿轮组中的主动齿轮结合；
16.其中，所述第二离合模块包括所述换挡元器件。
17.可选地，两个所述一档齿轮组中的从动齿轮为同一齿轮；和/或，
18.两个所述二档齿轮组中的从动齿轮为同一齿轮；和/或，
19.所述一档齿轮组的传动比大于所述二档齿轮组的传动比。
20.可选地，所述控制模块包括变速控制器，所述变速控制器根据运行工况控制所述换档元器件工作。
21.可选地，所述控制模块包括驱动控制器，所述驱动控制器用以控制所述第一离合模块和/或所述第二离合模块和/或所述两个驱动电机工作。
22.可选地，所述动力系统还包括安装载体，所述安装载体用于安装于车体；
23.所述动力输出模块、所述驱动模块、所述变速模块集成于所述安装载体。
24.本发明还提出了一种车辆，包括上述的动力系统，所述动力系统包括：
25.动力输出模块，包括动力输出轴；
26.驱动模块，包括两个驱动电机，所述两个驱动电机的电机轴均与所述动力输出轴同轴设置，且通过第一离合模块与所述动力输出轴可离合地连接；
27.变速模块，包括至少一变速单元，所述变速单元传动连接在所述两个驱动电机的电机轴与所述动力输出轴之间，以形成有变速传动路线，所述变速传动路线上设置第二离合模块，所述第二离合模块控制所述变速传动路线的通断；以及，
28.控制模块，用于控制所述驱动模块、所述变速模块和所述第一离合模块和所述第二离合模块工作。
29.此外，本发明还提出了一种动力系统的控制方法，基于上述的动力系统，所述动力系统的控制方法包括以下步骤：
30.获得车辆运行工况，根据所述运行工况获得实际操作指令；
31.当所述实际操作指令满足预设操作指令时，控制所述驱动模块、所述变速模块、所述第一离合模块和所述第二离合模块工作。
32.可选地，所述预设操作指令包括满载操作指令和空载操作指令；
33.所述当所述实际操作指令满足预设操作指令时，控制所述驱动模块和所述变速模块工作的步骤还包括以下步骤：
34.当所述实际操作指令满足所述满载操作指令时，变速控制器控制换档元器件工作、驱动控制器控制两个驱动电机工作；
35.当所述实际操作指令满足所述空载操作指令时，驱动控制器控制至少一个电机工作、变速控制器控制与其对应的换档元器件工作。
36.可选地，所述满载操作指令包括第一一档操作指令、第一二档操作指令和第一三档操作指令；
37.所述当所述实际操作指令满足所述满载操作指令时，变速控制器控制换档元器件工作、驱动控制器控制两个驱动电机工作的步骤，还包括以下步骤：
38.当所述满载操作指令满足所述第一三档操作指令时，驱动控制器控制两个驱动电机工作，同时控制第一离合模块和第二离合模块工作。
39.可选地，所述空载操作指令包括第二一档操作指令、第二二档操作指令和第二三
档操作指令；
40.所述当所述实际操作指令满足所述空载操作指令时，驱动控制器控制至少一个电机工作、变速控制器控制与其对应的换档元器件工作的步骤，还包括以下步骤：
41.当所述空载操作指令满足所述第二三档操作指令时，驱动控制器控制其中一个所述驱动电机工作，同时控制第二离合模块工作。
42.在本发明技术方案中，通过所述控制模块分别控制所述驱动模块、所述变速模块工作，可以实现多种驱动模式，满足各种运行工况，同时配合控制所述第一离合模块和所述第二离合模块工作，可以实现单个所述驱动电机工作或者两个驱动电机同时工作，满足不同的承载需求，同时由于两个所述驱动电机的设置，即使在某一个所述驱动电机失效时，也可以满足车辆的运行需求，使得车辆可以行驶至维修部进行维修，避免车辆半路抛锚；通过一组变速单元换档，其它组变速单元传递动力的交替换档形式实现无动力中断，换档逻辑简单，整车控制相对简单，至少一个所述驱动电机工作，使得对应的所述电机轴转动，可以使所述驱动电机在大多数工况下，均可保持在高效区间，提升电机的效率，同时可有效降低制造、采购成本，通过所述第一离合模块将所述动力输出轴和其中一个电机轴连接，动力传递直接从所述驱动模块传递到所述动力输出模块，无需经过所述变速模块，从而实现所述驱动模块直接驱动，提高所述驱动电机的工作效率，从而提高所述动力系统的传动效率；通过所述第二离合模块控制所述传动路线的通断，实现变档需求，使得传动更平稳，可根据客户需求进行变化组合，使得输出扭矩更灵活，如此设置，还能够使得整个所述传动系统的结构更加紧凑，所需要的安装空间更加小。
附图说明
43.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
44.图1为本发明提供的动力系统的一实施例的结构示意图；
45.图2为图1中的动力系统处于第一工作模式的结构示意图；
46.图3为图1中的动力系统处于第二工作模式的结构示意图；
47.图4为图1中的动力系统处于第三工作模式的结构示意图；
48.图5为图1中的动力系统处于第四工作模式的结构示意图；
49.图6为图1中的动力系统处于第五工作模式的结构示意图；
50.图7为图1中的动力系统处于第六工作模式的结构示意图；
51.图8为图1中的动力系统处于第七工作模式的结构示意图；
52.图9为图1中的动力系统处于第八工作模式的结构示意图；
53.图10为图1中的动力系统处于第九工作模式的结构示意图；
54.图11为图1中的动力系统处于第十工作模式的结构示意图；
55.图12为图1中的动力系统处于第十一工作模式的结构示意图；
56.图13为图1中的动力系统处于第十二工作模式的结构示意图；
57.图14为图1中的动力系统处于第十三工作模式的结构示意图；
58.图15为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的控制模块的结构示意图；
59.图16为本发明提供的动力系统控制方法的一实施例的示意图。
60.附图标号说明：
[0061][0062][0063]
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0064]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0065]
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0066]
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
[0067]
电动汽车以车载电源为动力，用电机驱动汽车行驶。电动汽车因其清洁、节能的显著优势，成为世界各国都倍加重视的新兴产业，应用前景良好；在商用车中应用领域，纯电
车型现多使用单电机匹配emt进行驱动，变速器基于amt变速器改制，结构原理上无法实现换档过程无动力中断；同时，国内部分动力制造商的双电机驱动系统，只能部分工况下实现动力不中断(但会存在动力凹坑，致使动力下降)，且现有双电机结构均无直接档，高速工况下效率较低。
[0068]
鉴于此，本发明提供一种动力系统，图1至图14为本发明提供的动力系统的一实施例，采用双驱动电机进行驱动，两个所述驱动电机即可分别进行驱动，又可单独进行驱动，不仅能够满足低速工况的大扭矩需求，同时可保证中高速时动力性能，又可在高速时提高工作效率；以下结合具体的附图主要对所述动力系统进行说明。
[0069]
请参阅图1，所述动力系统100包括动力输出模块10、驱动模块20、变速模块30和控制模块，所述动力输出模块10包括动力输出轴1；所述驱动模块20包括两个驱动电机，所述两个驱动电机的电机轴c均与所述动力输出轴1同轴设置，且通过第一离合模块与所述动力输出轴1可离合地连接；所述变速模块30包括至少一变速单元，所述变速单元传动连接在所述两个驱动电机的电机轴c与所述动力输出轴1之间，以形成有变速传动路线，所述变速传动路线上设置第二离合模块，所述第二离合模块控制所述变速传动路线的通断；所述控制模块用于控制所述驱动模块20、所述变速模块30和所述第一离合模块和所述第二离合模块工作。
[0070]
在本发明技术方案中，通过所述控制模块分别控制所述驱动模块20、所述变速模块30工作，可以实现多种驱动模式，满足各种运行工况，同时配合控制所述第一离合模块和所述第二离合模块工作，可以实现单个所述驱动电机工作或者两个驱动电机同时工作，满足不同的承载需求，同时由于两个所述驱动电机的设置，即使在某一个所述驱动电机失效时，也可以满足车辆的运行需求，使得车辆可以行驶至维修部进行维修，避免车辆半路抛锚；通过一组变速单元换档，其它组变速单元传递动力的交替换档形式实现无动力中断，换档逻辑简单，整车控制相对简单，至少一个所述驱动电机工作，使得对应的所述电机轴c转动，可以使所述驱动电机在大多数工况下，均可保持在高效区间，提升电机的效率，同时可有效降低制造、采购成本，通过所述第一离合模块将所述动力输出轴1和其中一个电机轴c连接，动力传递直接从所述驱动模块20传递到所述动力输出模块10，无需经过所述变速模块30，从而实现所述驱动模块20直接驱动，提高所述驱动电机的工作效率，从而提高所述动力系统100的传动效率；通过所述第二离合模块控制所述传动路线的通断，实现变档需求，使得传动更平稳，可根据客户需求进行变化组合，使得输出扭矩更灵活，如此设置，还能够使得整个所述传动系统的结构更加紧凑，所需要的安装空间更加小。
[0071]
为了便于描述，定义两个所述驱动电机为第一驱动电机21和第二驱动电机22，两个电机轴c为第一驱动电机轴和第二驱动电机轴，两个所述变速单元为第一变速单元和第二变速单元。
[0072]
需要说明的是，所述第一驱动电机轴和所述第二驱动电机轴的设置方式不做限定，只要能够实现传动即可，例如，在一实施例中，所述第一驱动电机轴和所述第二驱动电机轴同轴设置且并排设置，在另外一实施例中，请继续参阅图1，其中一所述驱动电机的电机轴c穿设于另一所述驱动电机的电机轴c设置；具体地，所述第二驱动电机22内形成有通道，对应地所述第二驱动电机轴内也形成有通道，所述第一驱动电机轴穿过所述通道，套设在所述第二驱动电机轴内，如此设置，能够合理利空间，使得传动结构更加紧凑，提高传动
效率，减小占用空间。
[0073]
进一步地，请继续参阅图1，所述第一离合模块包括设于所述两个驱动电机的电机轴c之间的第一离合单元6、以及设于其中一所述驱动电机的电机轴c与所述动力输出轴1之间的第二离合单元7。在本实施例中，所述动力系统100的驱动模块20由所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22共同构成，所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22既可以分别进行驱动，又可以单独驱动，还可以结合在一起进行驱动满足车辆在低速工况的大扭矩需求，同时保证车辆在高速时的动力性能；具体地，所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22之间设有第一离合单元6，在所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22分别单独进行工作时，所述第一离合单元6和所述第二离合单元7分离，所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22单独驱动所述第一变速单元和所述第二变速单元；在所述第一驱动电机21单独进行工作时(所述第二驱动电机22不工作)，所述第一离合单元6和所述第二离合单元7处于分离状态，所述第一驱动电机21驱动连接所述第一变速单元；在所述第二驱动电机22单独进行工作时(所述第一驱动电机21处于空转状态)，所述第一离合单元6和所述第二离合单元7处于结合状态，所述第二驱动电机22驱动连接所述第二变速单元；在所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22同时工作时(即处于高速挡时)，所述第一离合单元6和所述第二离合单元7处于结合状态，所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22直接驱动连接至所述动力输出轴1；如此设置，合理分配所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22的工作状态，使得所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22在大多数工况下，均可以保持在高效区间，提升所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22的效率。
[0074]
请继续参阅图1，所述变速模块30包括两个变速单元，每一所述变速单元包括变速输出轴、减速组件和变速组件；其中：所述减速组件包括设于所述驱动电机的电机轴c上的第一齿轮331、以及设于所述变速输出轴上的第二齿轮332；所述变速组件包括两组变速齿轮组，每一组所述变速齿轮组均包括设置在所述变速输出轴的主动齿轮a、以及设置在所述动力输出轴1上的从动齿轮b。在本实施例中，为了便于描述清楚所述变速单元的传递路线，以其中任意一组变速单元为例，进行描述，具体地：在实际传动过程中，所述驱动电机将动力传递给所述第一齿轮331，所述第一齿轮331与所述第二齿轮332啮合，将动力传递给所述第二齿轮332，所述第二齿轮332与所述变速输出轴连接，将动力传递给所述变速输出轴，所述变速输出轴选择性地与任意一组所述变速齿轮组上的主动齿轮a连接，将动力传递给所述主动齿轮a，所述主动齿轮a与所述从动齿轮b啮合，将动力传递给所述从动齿轮b，所述从动齿轮b与所述动力输出轴1连接，再将动力传递给所述动力输出轴1，完成整个动力传递过程；采用齿轮组件进行减速，使得传动过程更加平稳，输出扭矩更加灵活，同时，所述齿轮组件其结构紧凑，传动效率高，可以合理的利用空间，降低装配难度，从而降低制造成本；同时，在本实施例中仅仅采用两个变速单元进行变速，即可实现多个档位切换，不仅不会影响车辆的行驶要求，还能够实现无动力中断传递，使得整个所述传动系统的体积更加紧凑，减小空间的占用，利于整车的布设。
[0075]
请继续参阅图1，所述变速齿轮组包括一档齿轮组和二档齿轮组；所述变速单元还包括至少一个换档元器件，所述换档元器件设于所述一档齿轮组和二档传动齿轮组，且与所述变速输出轴固定连接，用以可选择地与所述一档齿轮组或所述之间二档齿轮组中的主动齿轮a结合；其中，所述第二离合模块包括所述换挡元器件。在本实施例中，所述一档齿轮
组的主动齿轮a和所述二档齿轮组的主动齿轮a均空套在所述变速输出轴上，所述换档元器件固定在所述变速输出轴上，因此，所述一档齿轮组的主动齿轮a和所述二档齿轮组的主动齿轮a是通过所述换档元器件与所述变速输出轴进行传动连接，在车辆需要不同的行驶速度时，所述换档元器件选择与不同的所述主动齿轮a连接，从而实现动力传递，使得所述动力输出轴1以不同的转速输出，如此设置，可以实现多个档位之间的切换，满足车辆运行过程中的多个工况。
[0076]
请继续参阅图1，在本实施例中，考虑到空间的布设问题，两个所述一档齿轮组中的从动齿轮b为同一齿轮；两个所述二档齿轮组中的从动齿轮b为同一齿轮；由于所述主动齿轮a与所述变速输出轴空套，因此即使两个不同的所述主动齿轮a采用同一从动齿轮b作为啮合传动齿轮，也不会导致驱动电机被反拖转动，具体地，以单个所述驱动电机工作为例进行解释，所述第一驱动电机21工作，所述第二驱动电机22不工作，所述第一驱动电机21将动力传递给所述减速组件，所述减速组件再将动力传递给所述变速输出轴，所述换档元器件与所述一档齿轮组中的主动齿轮a啮合，将动力传递给所述从动齿轮b，从动齿轮b再将动力传递给所述动力输出轴1，由于另一个所述一档齿轮组件中的主动齿轮a也与所述从动齿轮b啮合，因此随着所述从动齿轮b一起转动，但是此时另外一个换档元器件并未与其结合，另外一个所述一档齿轮组件中的主动齿轮a空转，并不会传递动力。
[0077]
需要说明的是，在本实施例中，所述一档齿轮组的传动比大于所述二档齿轮组的传动比。当然在其他实施例中，所述一档齿轮组的传动比也可以小于所述二档齿轮组的传动比，具体地，可以根据整车布设情况进行选择，本技术不做限定。
[0078]
需要说明的是，上述实施例中，所述第一齿轮331与所述电机轴c之间固定连接，所述第二齿轮332与所述变速输出轴之间固定连接，所述从动齿轮b与所述动力输出轴1之间固定连接等，具体实现固定连接的方式为采用花键或平键联结，亦可与对应的轴一体加工；本技术不做具体限制花键连接是由轴上加工出多个纵向键齿的花键轴和轮毅孔上加工出同样的键齿槽组成，工作时靠键齿的侧面互相挤压传递转矩；花键连接具有承载能力强、定心精度高和导向性好等优点；平键连接是靠键和键槽侧面挤压传递转矩，键的上表面和轮毂槽底之间留有间隙；平键连接具有结构简单、装拆方便、对中性好等优点。
[0079]
需要说明的是，所述控制模块包括变速控制器，所述变速控制器根据运行工况控制所述换档元器件工作。
[0080]
所述控制模块包括驱动控制器8，所述驱动控制器8用以控制所述第一离合模块和/或所述第二离合模块和/或所述两个驱动电机工作。具体地，在本实施例中，所述驱动控制器8有线连接所述第一离合模块、第二离合模块和两个所述驱动电机。
[0081]
为了避免所述驱动单元的一个驱动电机损坏而导致车辆无法行驶，通过使得控制模块可根据运行工况控制另外一个驱动电机工作，即两个所述驱动电机同时工作时，当其中一个所述电机损坏时，另一个所述电机仍然可以工作，保证动力的正常输出，使得车辆正常行驶。
[0082]
具体地，所述动力系统100还包括安装载体，所述安装载体用于安装于车体；所述动力输出模块10、所述驱动模块20、所述变速模块30集成于所述安装载体；如此设置，装配方便，且结构紧凑。
[0083]
基于上述结构，以变速模块30包括两个变速单元和两个换档元器件为例，对所述
工况进行说明。
[0084]
定义两个驱动电机为第一驱动电机21和第二驱动电机22，两个变速单元为第一变速单元和第二变速单元，两个减速组件为第一减速组件33和第二减速组件34，两个变速输出轴为第一变速输出轴31和第二变速输出轴32，两个所述换档元器件为第一换档元器件4和第二换档元器件5，两个所述一档齿轮组为第一一档齿轮组35和第二一档齿轮组37，两个所述二档齿轮组为第一二档齿轮组36和第二二档齿轮组38。
[0085]
在第一工作模式时，所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22同时进行工作，所述第一离合单元6和所述第二离合单元7处于关闭状态，所述第一换档元器件4与所述第一二档齿轮组36的主动齿轮a结合，所述第二换档元器件5与所述第二二档齿轮组38的主动齿轮a结合，此时，适用于整车满载起步、爬坡、低速大扭矩等工况，所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22将输出最大转矩，保证整车动力性需求，具体动力传输路径见图2，具体传递路径为：所述第一驱动电机21将动力传递给所述第一减速组件33，所述第一减速组件33将动力传递给所述第一变速输出轴31，所述第一变速输出轴31通过所述第一换档元器件4将动力传递给所述第一二档齿轮组36中的主动齿轮a，同时，所述第二驱动电机22将动力传递给所述第二减速组件34，所述第二减速组件34将动力传递给所述第二变速输出轴32，所述第二变速输出轴32通过所述第二换档元器件5将动力传递给所述第二二档齿轮组38中的主动齿轮a，所述第一二档齿轮组36中的主动齿轮a和所述第二二档齿轮组38中的主动齿轮a同时将动力传递给所述从动齿轮b，再将动力传递给所述动力输出轴1。
[0086]
在第二工作模式时，所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22同时进行工作，所述第一离合单元6和所述第二离合单元7处于关闭状态，所述第一换档元器件4与所述第一一档齿轮组35的主动齿轮a结合，所述第二换档元器件5与所述第二一档齿轮组37的主动齿轮a结合，此时，适用于整车满载中速等工况，具体动力传输路径见图3，具体传递路径为：所述第一驱动电机21将动力传递给所述第一减速组件33，所述第一减速组件33将动力传递给所述第一变速输出轴31，所述第一变速输出轴31通过所述第一换档元器件4将动力传递给所述第一一档齿轮组35中的主动齿轮a，同时，所述第二驱动电机22将动力传递给所述第二减速组件34，所述第二减速组件34将动力传递给所述第二变速输出轴32，所述第二变速输出轴32通过所述第二换档元器件5将动力传递给所述第二一档齿轮组37中的主动齿轮a，所述第一一档齿轮组35中的主动齿轮a和所述第二一档齿轮组37中的主动齿轮a同时将动力传递给所述从动齿轮b，再将动力传递给所述动力输出轴1。
[0087]
在第三工作模式时，所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22同时进行工作，所述第一离合单元6处于打开状态，所述第二离合单元7处于关闭状态，所述第一换档元器件4与所述第一二档齿轮组36的主动齿轮a结合，所述第二换档元器件5不工作，此时，适用于整车满载低速等工况，具体动力传输路径见图4，具体传递路径为：所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22同时将动力传递给所述第一减速组件33，所述第一减速组件33将动力传递给所述第一变速输出轴31，所述第一变速输出轴31通过所述第一换档元器件4将动力传递给所述第一二档齿轮组36中的主动齿轮a，所述主动齿轮a将动力传递给所述从动齿轮b，所述从动齿轮b再将动力传递给所述动力输出轴1。
[0088]
在第四工作模式时，所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22同时进行工作，所述第一离合单元6处于打开状态，所述第二离合单元7处于关闭状态，所述第一换档元器
件4与所述第一一档齿轮组35的主动齿轮a结合，所述第二换档元器件5不工作，此时，适用于整车满载中高速等工况，具体动力传输路径见图5，具体传递路径为：所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22同时将动力传递给所述第一减速组件33，所述第一减速组件33将动力传递给所述第一变速输出轴31，所述第一变速输出轴31通过所述第一换档元器件4将动力传递给所述第一一档齿轮组35中的主动齿轮a，所述主动齿轮a将动力传递给所述从动齿轮b，所述从动齿轮b再将动力传递给所述动力输出轴1。
[0089]
在第五工作模式时，所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22同时进行工作，所述第一离合单元6处于打开状态，所述第二离合单元7处于关闭状态，所述第一换档元器件4不工作，所述第二换档元器件5与所述第二二档齿轮组38的主动齿轮a结合，此时，适用于整车满载低速工况，具体动力传输路径见图6，具体传递路径为：所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22同时将动力传递给所述第二减速组件34，所述第二减速组件34将动力传递给所述第二变速输出轴32，所述第二变速输出轴32通过所述第二换档元器件5将动力传递给所述第二二档齿轮组38中的主动齿轮a，所述主动齿轮a将动力传递给所述从动齿轮b，所述从动齿轮b再将动力传递给所述动力输出轴1。
[0090]
在第六工作模式时，所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22同时进行工作，所述第一离合单元6处于打开状态，所述第二离合单元7处于关闭状态，所述第一换档元器件4不工作，所述第二换档元器件5与所述第二一档齿轮组37的主动齿轮a结合，此时，适用于整车满载中高速工况，具体动力传输路径见图7，具体传递路径为：所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22同时将动力传递给所述第二减速组件34，所述第二减速组件34将动力传递给所述第二变速输出轴32，所述第二变速输出轴32通过所述第二换档元器件5将动力传递给所述第二一档齿轮组37中的主动齿轮a，所述主动齿轮a将动力传递给所述从动齿轮b，所述从动齿轮b再将动力传递给所述动力输出轴1。
[0091]
在第七工作模式时，所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22同时进行工作，所述第一离合单元6和所述第二离合单元7处于打开状态，所述第一换档元器件4和所述第二换档元器件5均不工作，此时，适用于整车满载高速，具体动力传输路径见图8，具体传递路径为：所述第一驱动电机21和所述第二驱动电机22同时将动力传递给动力输出轴1。
[0092]
在第八工作模式时，所述第一驱动电机21工作，所述第二驱动电机22不工作，所述第一离合单元6和所述第二离合单元7处于关闭状态，所述第一换档元器件4与所述第一二档齿轮结合，所述第二变速单元不工作，此时适用于整车空载起步、低速、爬坡等工况，具体动力传输路径见图9，具体传递路径为：所述第一驱动电机21将动力传递给所述第一减速组件33，所述第一减速组件33将动力传递给所述第一变速输出轴31，所述第一变速输出轴31通过所述第一换档元器件4将动力传递给所述第一二档齿轮组36的主动齿轮a，所述主动齿轮a再将动力传递给所述从动齿轮b，所述从动齿轮b再将动力传递给所述动力输出轴1。
[0093]
在第九工作模式时，所述第一驱动电机21工作，所述第二驱动电机22不工作，所述第一离合单元6和所述第二离合单元7处于关闭状态，所述第一换档元器件4与所述第一一档齿轮结合，所述第二变速单元不工作，此时适用于整车空载中高速工况，具体动力传输路径见图10，具体传递路径为：所述第一驱动电机21将动力传递给所述第一减速组件33，所述第一减速组件33将动力传递给所述第一变速输出轴31，所述第一变速输出轴31通过所述第一换档元器件4将动力传递给所述第一一档齿轮组35的主动齿轮a，所述主动齿轮a再将动
力传递给所述从动齿轮b，所述从动齿轮b再将动力传递给所述动力输出轴1。
[0094]
在第十工作模式时，所述第一驱动电机21不工作，所述第二驱动电机22工作，所述第一离合单元6和所述第二离合单元7处于关闭状态，所述第一变速单元不工作，所述第二换档元器件5与所述第二二档齿轮结合，此时适用于整车空载起步、低速、爬坡等工况，具体动力传输路径见图11，具体传递路径为：所述第二驱动电机22将动力传递给所述第二减速组件34，所述第二减速组件34将动力传递给所述第二变速输出轴32，所述第二变速输出轴32通过所述第二换档元器件5将动力传递给所述第二二档齿轮组38的主动齿轮a，所述主动齿轮a再将动力传递给所述从动齿轮b，所述从动齿轮b再将动力传递给所述动力输出轴1。
[0095]
在第十一工作模式时，所述第一驱动电机21不工作，所述第二驱动电机22工作，所述第一离合单元6和所述第二离合单元7处于关闭状态，所述第一变速单元不工作，所述第二换档元器件5与所述第二一档齿轮结合，此时，适用于整车空载中高速等工况，具体动力传输路径见图12，具体传递路径为：所述第二驱动电机22将动力传递给所述第二减速组件34，所述第二减速组件34将动力传递给所述第二变速输出轴32，所述第二变速输出轴32通过所述第二换档元器件5将动力传递给所述第二一档齿轮组37的主动齿轮a，所述主动齿轮a再将动力传递给所述从动齿轮b，所述从动齿轮b再将动力传递给所述动力输出轴1。
[0096]
在第十二工作模式时，所述第一驱动电机21工作，所述第二驱动电机22不工作，所述第一离合单元6处于关闭状态，所述第二离合单元7处于开启状态，所述第一变速单元和所述第二变速单元均不工作，此时，适用于整车空载高速等工况，具体动力传输路径见图13，具体传递路径为：所述第一驱动电机21将动力传递给所述动力输出轴1。
[0097]
在第十三工作模式时，所述第一驱动电机21空转，所述第二驱动电机22工作，所述第一离合单元6和所述第二离合单元7处于开启状态，所述第一变速单元和所述第二变速单元均不工作，此时，适用于整车空载高速等工况，具体动力传输路径见图14，具体传递路径为：所述第二驱动电机22将动力传递给所述动力输出轴1。
[0098]
本发明还提供一种车辆，所述车辆包括动力系统100，该动力系统100的具体结构参照上述实施例，由于本车辆采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述所有实施例的全部技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
[0099]
请参阅图15，图15为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的控制模块的结构示意图。
[0100]
如图15所示，该控制装置可以包括：处理器1001，例如cpu，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如wi-fi接口)。存储器1005可以是高速ram存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
[0101]
本领域技术人员可以理解，图15中示出的结构并不构成对控制模块的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
[0102]
如图15所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及动力系统100控制程序。
[0103]
图15所示的控制模块通过处理器1001调用存储器1005中存储的动力系统100控制程序，并执行以下操作：
[0104]
获得车辆运行工况，根据所述运行工况获得实际操作指令；
[0105]
当所述实际操作指令满足预设操作指令时，控制所述驱动模块20、所述变速模块30、所述第一离合模块和所述第二离合模块工作。
[0106]
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的动力系统100控制程序，还执行以下操作：
[0107]
所述预设操作指令包括满载操作指令和空载操作指令；
[0108]
所述当所述实际操作指令满足预设操作指令时，控制所述驱动模块20和所述变速模块30工作的步骤还包括以下步骤：
[0109]
当所述实际操作指令满足所述满载操作指令时，变速控制器控制换档元器件工作、驱动控制器8控制两个驱动电机工作；
[0110]
当所述实际操作指令满足所述空载操作指令时，驱动控制器8控制至少一个电机工作、变速控制器控制与其对应的换档元器件工作。
[0111]
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的动力系统100控制程序，还执行以下操作：
[0112]
所述满载操作指令包括第一一档操作指令、第一二档操作指令和第一三档操作指令；
[0113]
所述当所述实际操作指令满足所述满载操作指令时，变速控制器控制换档元器件工作、驱动控制器8控制两个驱动电机工作的步骤，还包括以下步骤：
[0114]
当所述满载操作指令满足所述第一三档操作指令时，驱动控制器8控制两个驱动电机工作，同时控制第一离合模块和第二离合模块工作。
[0115]
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的动力系统100控制程序，还执行以下操作：
[0116]
所述空载操作指令包括第二一档操作指令、第二二档操作指令和第二三档操作指令；
[0117]
所述当所述实际操作指令满足所述空载操作指令时，驱动控制器8控制至少一个电机工作、变速控制器控制与其对应的换档元器件工作的步骤，还包括以下步骤：
[0118]
当所述空载操作指令满足所述第二三档操作指令时，驱动控制器8控制其中一个所述驱动电机工作，同时控制第二离合单元7工作。
[0119]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到下述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机、计算机，服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0120]
此外，基于上述动力系统100，本发明还提出了一种动力系统100的控制方法，请参阅图16，图16为本发明提出的动力系统100控制方法的一实施例，所述动力控制系统的控制方法包括以下步骤：
[0121]
步骤s10、获得车辆运行工况，根据所述运行工况获得实际操作指令；
[0122]
具体地，在本实施例中，车辆会装载无货或者空运，因此车辆存在满载状态和空载状态，在实际运行过程中，车身处理器需要先获得车辆的装载状态，若车辆满载，则发出满载操作指令，若车辆空载，则发出空载操作指令。
[0123]
步骤s20、当所述实际操作指令满足预设操作指令时，控制所述驱动模块20、所述变速模块30、所述第一离合模块和所述第二离合模块工作。
[0124]
在进行步骤s20时，还包括以下步骤：
[0125]
步骤s201、当所述实际操作指令满足所述满载操作指令时，变速控制器控制换档元器件工作、驱动控制器8控制两个驱动电机工作；
[0126]
需要说明的是，所述满载操作指令包括第一一档操作指令、第一二档操作指令和第一三档操作指令；
[0127]
具体地，所述步骤s201还包括以下步骤：
[0128]
步骤s2011、当所述满载操作指令满足所述第一三档操作指令时，所述车辆按照第一工作模式或者第三工作模式或者第五工作模式工作。
[0129]
在第一工作模式时，所述驱动控制器8控制所述第一驱动电机21和第二驱动电机22工作，同时控制所述第一离合单元6和第二离合单元7关闭，所述变速控制器控制所述第一换档元器件4与所述第一二档齿轮组36的主动齿轮a结合，同时控制所述第二换档元器件5与所述第二二档齿轮组38的主动齿轮a结合。
[0130]
在第三工作模式时，所述驱动控制器8控制所述第一驱动电机21和第二驱动电机22工作，同时控制所述第一离合单元6打开、第二离合单元7关闭，所述变速控制器控制所述第一换档元器件4与所述第一二档齿轮组36的主动齿轮a结合，同时控制所述第二换档元器件5不工作。
[0131]
在第五工作模式时，所述驱动控制器8控制所述第一驱动电机21和第二驱动电机22工作，同时控制所述第一离合单元6打开、第二离合单元7关闭，所述变速控制器控制第一换档元器件4不工作，同时控制所述第二换档元器件5与所述第二二档齿轮组38的主动齿轮a结合。
[0132]
步骤s2012、当所述满载操作指令满足所述第一二档操作指令时，所述车辆按照第二工作模式或者第四工作模式或者第六工作模式工作。
[0133]
在第二工作模式时，所述驱动控制器8控制所述第一驱动电机21和第二驱动电机22工作，同时控制所述第一离合单元6和第二离合单元7关闭，所述变速控制器控制所述第一换档元器件4与所述第一一档齿轮组35的主动齿轮a结合，同时控制所述第二换档元器件5与所述第二一档齿轮组37的主动齿轮a结合。
[0134]
在第四工作模式时，所述驱动控制器8控制所述第一驱动电机21和第二驱动电机22工作，同时控制所述第一离合单元6打开、第二离合单元7关闭，所述变速控制器控制所述第一换档元器件4与所述第一一档齿轮组35的主动齿轮a结合，同时控制所述第二换档元器件5不工作。
[0135]
在第六工作模式时，所述驱动控制器8控制所述第一驱动电机21和第二驱动电机22工作，同时控制所述第一离合单元6打开、第二离合单元7关闭，所述变速控制器控制第一换档元器件4不工作，同时控制所述第二换档元器件5与所述第二一档齿轮组37的主动齿轮
a结合。
[0136]
步骤s2013、当所述满载操作指令满足所述第一三档操作指令时，驱动控制器8控制两个驱动电机工作，同时控制第一离合单元6和第二离合单元7工作。具体地，所述车辆按照第七工作模式工作。
[0137]
在第七工作模式时，所述驱动控制器8控制所述第一驱动电机21和第二驱动电机22工作，同时控制所述第一离合单元6打开和所述第二离合单元7开启，所述变速控制器控制所述第一换档元器件4和所述第二换档元器件5不工作。
[0138]
步骤s202、当所述实际操作指令满足所述空载操作指令时，驱动控制器8控制至少一个电机工作、变速控制器控制与其对应的换档元器件工作。
[0139]
需要说明的是，所述空载操作指令包括第二一档操作指令、第二二档操作指令和第二三档操作指令；
[0140]
具体地，所述步骤s202还包括以下步骤：
[0141]
步骤s2021、当所述空载操作指令满足所述第二一档操作指令时，所述车辆按照第八工作模式或者第十工作模式工作
[0142]
在第八工作模式时，所述驱动控制器8控制所述第一驱动电机21工作、所述第二驱动电机22不工作，同时控制所述第一离合单元6和第二离合单元7关闭，所述变速控制器控制所述第一换档元器件4与所述第一二档齿轮组36中的主动齿轮a结合，同时控制所述第二换档元器件5不工作。
[0143]
在第十工作模式时，所述驱动控制器8控制所述第一驱动电机21不工作、所述第二驱动电机22工作，同时控制所述第一离合单元6和第二离合单元7关闭，所述变速控制器控制所述第一换档元器件4不工作，同时控制所述第二换档元器件5与所述第二二档齿轮组38中的主动齿轮a结合。
[0144]
步骤s2022、当所述空载操作指令满足所述第二二档操作指令时，所述车辆按照第九工作模式或者第十一工作模式工作
[0145]
在第九工作模式时，所述驱动控制器8控制所述第一驱动电机21工作、所述第二驱动电机22不工作，同时控制所述第一离合单元6和第二离合单元7关闭，所述变速控制器控制所述第一换档元器件4与所述第一一档齿轮组35中的主动齿轮a结合，同时控制所述第二换档元器件5不工作。
[0146]
在第十一工作模式时，所述驱动控制器8控制所述第一驱动电机21不工作、所述第二驱动电机22工作，同时控制所述第一离合单元6和第二离合单元7关闭，所述变速控制器控制所述第一换档元器件4不工作，同时控制所述第二换档元器件5与所述第二一档齿轮组37中的主动齿轮a结合。
[0147]
步骤s2023、当所述空载操作指令满足所述第二三档操作指令时，驱动控制器8控制其中一个所述驱动电机工作，同时控制第二离合模块工作。具体地，车辆按照第十二工作模式或者第十三工作模式工作；
[0148]
在第十二工作模式时，所述驱动控制器8控制所述第一驱动电机21工作、所述第二驱动电机22不工作，同时控制第一离合单元6关闭、所述第二离合模块打开，所述变速控制器控制所述第一换档元器件4和所述第二换档元器件5不工作。
[0149]
在第十三工作模式时，所述驱动控制器8控制所述第一驱动电机21空转、所述第二
驱动电机22工作，同时控制第一离合单元6和所述第二离合单元7打开，所述变速控制器控制所述第一换档元器件4和所述第二换档元器件5不工作。
[0150]
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种动力系统，其特征在于，包括：动力输出模块，包括动力输出轴；驱动模块，包括两个驱动电机，所述两个驱动电机的电机轴均与所述动力输出轴同轴设置，且通过第一离合模块与所述动力输出轴可离合地连接；变速模块，包括至少一变速单元，所述变速单元传动连接在所述两个驱动电机的电机轴与所述动力输出轴之间，以形成有变速传动路线，所述变速传动路线上设置第二离合模块，所述第二离合模块控制所述变速传动路线的通断；以及，控制模块，用于控制所述驱动模块、所述变速模块和所述第一离合模块和所述第二离合模块工作。2.如权利要求1所述的动力系统，其特征在于，其中一所述驱动电机的电机轴穿设于另一所述驱动电机的电机轴设置；所述第一离合模块包括设于所述两个驱动电机的电机轴之间的第一离合单元、以及设于其中一所述驱动电机的电机轴与所述动力输出轴之间的第二离合单元。3.如权利要求1所述的动力系统，其特征在于，所述变速模块包括两个变速单元，每一所述变速单元包括变速输出轴、减速组件和变速组件；其中：所述减速组件包括设于所述驱动电机的电机轴上的第一齿轮、以及设于所述变速输出轴上的第二齿轮；所述变速组件包括两组变速齿轮组，每一组所述变速齿轮组均包括设置在所述变速输出轴的主动齿轮、以及设置在所述动力输出轴上的从动齿轮。4.如权利要求3所述的动力系统，其特征在于，所述变速齿轮组包括一档齿轮组和二档齿轮组；所述变速单元还包括至少一个换档元器件，所述换档元器件设于所述一档齿轮组和二档传动齿轮组之间，且与所述变速输出轴固定连接，用以可选择地与所述一档齿轮组或所述二档齿轮组中的主动齿轮结合；其中，所述第二离合模块包括所述换挡元器件。5.如权利要求4所述的动力系统，其特征在于，两个所述一档齿轮组中的从动齿轮为同一齿轮；和/或，两个所述二档齿轮组中的从动齿轮为同一齿轮；和/或，所述一档齿轮组的传动比大于所述二档齿轮组的传动比。6.如权利要求4所述的动力系统，其特征在于，所述控制模块包括变速控制器，所述变速控制器根据运行工况控制所述换档元器件工作。7.如权利要求1所述的动力系统，其特征在于，所述控制模块包括驱动控制器，所述驱动控制器用以控制所述第一离合模块和/或所述第二离合模块和/或所述两个驱动电机工作。8.如权利要求1所述的动力系统，其特征在于，所述动力系统还包括安装载体，所述安装载体用于安装于车体；所述动力输出模块、所述驱动模块、所述变速模块集成于所述安装载体。9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项所述的动力系统。10.一种动力系统的控制方法，基于如权利要求1至8任意一项所述的动力系统，其特征
在于，包括以下步骤：获得车辆运行工况，根据所述运行工况获得实际操作指令；当所述实际操作指令满足预设操作指令时，控制所述驱动模块、所述变速模块、所述第一离合模块和所述第二离合模块工作。11.如权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述预设操作指令包括满载操作指令和空载操作指令；所述当所述实际操作指令满足预设操作指令时，控制所述驱动模块和所述变速模块工作的步骤还包括以下步骤：当所述实际操作指令满足所述满载操作指令时，变速控制器控制换档元器件工作、驱动控制器控制两个驱动电机工作；当所述实际操作指令满足所述空载操作指令时，驱动控制器控制至少一个电机工作、变速控制器控制与其对应的换档元器件工作。12.如权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述满载操作指令包括第一一档操作指令、第一二档操作指令和第一三档操作指令；所述当所述实际操作指令满足所述满载操作指令时，变速控制器控制换档元器件工作、驱动控制器控制两个驱动电机工作的步骤，还包括以下步骤：当所述满载操作指令满足所述第一三档操作指令时，驱动控制器控制两个驱动电机工作，同时控制第一离合模块和第二离合模块工作。13.如权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述空载操作指令包括第二一档操作指令、第二二档操作指令和第二三档操作指令；所述当所述实际操作指令满足所述空载操作指令时，驱动控制器控制至少一个电机工作、变速控制器控制与其对应的换档元器件工作的步骤，还包括以下步骤：当所述空载操作指令满足所述第二三档操作指令时，驱动控制器控制其中一个所述驱动电机工作，同时控制第二离合模块工作。

技术总结
本发明公开一种动力系统及其控制方法、以及汽车，动力系统包括动力输出模块、驱动模块、变速模块和控制模块，动力输出模块包括动力输出轴；驱动模块包括两个驱动电机，两个驱动电机的电机轴均与动力输出轴同轴设置，且通过第一离合模块与动力输出轴可离合地连接；变速模块包括至少一变速单元，变速单元传动连接在两个驱动电机的电机轴与动力输出轴之间，以形成有变速传动路线，变速传动路线上设置第二离合模块，第二离合模块控制变速传动路线的通断；控制模块用于控制驱动模块、变速模块和第一离合模块和第二离合模块工作。本发明旨在解决现有动力系统在高速档时，耗能高，能量传递效率低的问题。低的问题。低的问题。


技术研发人员：刘磊 石磊 叶军 贾文远 吴振海 李晓哲
受保护的技术使用者：浙江吉利远程新能源商用车集团有限公司 浙江远程商用车研发有限公司
技术研发日：2023.03.15
技术公布日：2023/6/28