1.一种混合动力车辆的动力总成,其特征在于,包括:
输出轴,作为所述动力总成的输出端提供车辆行驶所需动力;
与所述输出轴连接的第一动力系统,用于沿第一动力传递路径输出扭矩至所述输出轴,并包括沿所述第一动力传递路径依次连接的第一电机、第一耦合单元;
与所述输出轴连接的第二动力系统,用于沿第二动力传递路径输出扭矩至所述输出轴,并包括沿所述第二动力传递路径依次连接的变速器、第二耦合单元,所述变速器的输入端用于与内燃机的输出端连接;
所述第一耦合单元能在接合、分离状态之间切换:所述第一耦合单元处于接合状态下,所述第一电机与输出轴之间的扭矩传输建立;所述第一耦合单元处于分离状态下,所述第一电机与输出轴之间的扭矩传输中断;
所述第二耦合单元能在接合、分离状态之间切换:所述第二耦合单元处于接合状态下,所述变速器与输出轴之间的扭矩传输建立;所述第二耦合单元处于分离状态下,所述变速器与输出轴之间的扭矩传输中断。
2.如权利要求1所述的动力总成,其特征在于,所述第二动力系统还包括:第二电机,在所述第二动力传递路径上位于内燃机和变速器之间,所述第二电机的输入端用于与内燃机的输出端连接,所述第二电机的输出端与所述变速器的输入端连接。
3.如权利要求2所述的动力总成,其特征在于,所述第二动力系统还包括:第三耦合单元,在所述第二动力传递路径上连接在第二电机和变速器之间;
所述第三耦合单元处于接合状态下,所述第二电机与变速器之间的扭矩传输建立;
所述第三耦合单元处于分离状态下,所述第二电机与变速器之间的扭矩传输中断。
4.如权利要求1所述的动力总成,其特征在于,所述第一动力系统还包括:传动机构,在所述第一动力传递路径上连接在第一耦合单元和输出轴之间;
所述第一耦合单元处于接合状态下,所述第一电机输出的扭矩依次传 递至所述传动机构、输出轴。
5.如权利要求4所述的动力总成,其特征在于,所述传动机构包括:
与所述第一耦合单元的输出端连接的第一齿轮;
固定套设在所述输出轴上的第二齿轮,所述第二齿轮与第一齿轮啮合;
所述第一耦合单元处于接合状态下,所述第一电机输出的扭矩依次传递至所述第一齿轮、第二齿轮、输出轴。
6.如权利要求1所述的动力总成,其特征在于,所述第二耦合单元包括:
可旋转地套设在所述变速器的输出端的第三齿轮;
固定套设在所述输出轴上的第四齿轮,所述第四齿轮与第三齿轮啮合;
套设在所述变速器的输出端的同步器,所述同步器位于第三齿轮的轴向一侧;
所述第二耦合单元处于接合状态下,所述同步器与所述第三齿轮接合以使所述变速器与第三齿轮之间的扭矩传输建立;
所述第二耦合单元处于分离状态下,所述同步器与所述第三齿轮分离以使所述变速器与第三齿轮之间的扭矩传输中断。
7.如权利要求1至6任一项所述的动力总成,其特征在于,所述第二动力系统还包括:内燃机,与所述变速器的输入端连接。
8.一种权利要求1所述动力总成的控制方法,其特征在于,包括:
采集当前档位信号、当前SOC信号、当前油门踏板位置信号、所述第一电机的当前转速信号;
根据所述当前油门踏板位置信号计算出车辆行驶目标扭矩;
在所述当前SOC信号不足以支持所述第一电机输出最大扭矩,所述当前档位信号为前进档信号时,输出第一控制信号,控制:所述动力总成进入第一纯内燃机驱动模式,仅由所述内燃机作为动力源,所述第一耦合单元处于分离状态,所述第二耦合单元处于接合状态;
在所述当前SOC信号足以支持所述第一电机输出最大扭矩,所述当前档位信号为前进档信号,所述第一电机的最大输出扭矩、根据所述第一 电机的当前转速信号以及所述第一电机的特性曲线得出的第一电机的当前扭矩能力均大于所述车辆行驶目标扭矩时,输出第二控制信号,控制:所述动力总成进入第一纯电动驱动模式,仅由所述第一电机作为动力源,所述第一耦合单元处于接合状态,所述第二耦合单元处于分离状态。
9.如权利要求8所述的控制方法,其特征在于,还包括:
在所述当前SOC信号足以支持所述第一电机输出最大扭矩,所述当前档位信号为倒档信号时,输出第三控制信号,控制:所述动力总成进入电动倒车模式,仅由反转的所述第一电机作为动力源,所述第一耦合单元处于接合状态,所述第二耦合单元处于分离状态。
10.如权利要求8所述的控制方法,其特征在于,还包括:
采集当前刹车踏板位置信号;
在所述油门踏板位置信号为零,所述刹车踏板位置信号为零时,输出第四控制信号,控制:所述动力总成进入溜车能量回收模式,所述第一电机在发电机模式下工作,所述第一耦合单元处于接合状态,所述第二耦合单元处于分离状态。
11.如权利要求8所述的控制方法,其特征在于,所述第二动力系统还包括:第二电机,在所述第二动力传递路径上位于内燃机和变速器之间,所述第二电机的输入端用于与内燃机的输出端连接,所述第二电机的输出端与所述变速器的输入端连接;
所述控制方法还包括:
采集所述内燃机的当前转速信号和当前扭矩信号;
在所述当前SOC信号不足以支持所述第一电机输出最大扭矩,所述当前档位信号为前进档信号,所述内燃机的最大输出扭矩大于所述车辆行驶目标扭矩,根据所述内燃机的当前转速信号和当前扭矩信号判断出所述内燃机当前未处于高效工作区时,输出第五控制信号,控制:所述动力总成进入第二纯内燃机驱动模式,仅由所述内燃机作为动力源,所述第一耦合单元处于分离状态,所述第二耦合单元处于接合状态,所述第二电机在发电机模式下工作。
12.如权利要求11所述的控制方法,其特征在于,还包括:
采集所述第二电机的当前转速信号;
在所述当前SOC信号足以支持所述第一、二电机同时输出最大扭矩, 所述当前档位信号为前进档信号,所述第一、二电机的最大输出扭矩之和大于所述车辆行驶目标扭矩,根据所述第一电机的当前转速信号以及第一电机的特性曲线得出的第一电机的当前扭矩能力、与根据所述第二电机的当前转速信号以及第二电机的特性曲线得出的第二电机的当前扭矩能力的总和大于所述车辆行驶目标扭矩时,输出第六控制信号,控制:所述动力总成进入第二纯电动驱动模式,仅由所述第一电机和第二电机作为动力源,所述第一、二耦合单元均处于接合状态。
13.如权利要求11所述的控制方法,其特征在于,还包括:
在所述当前SOC信号不足以支持所述第一、二电机同时输出最大扭矩、但足以支持所述第二电机输出最大扭矩,所述当前档位信号为前进档信号,所述内燃机的最大输出扭矩小于所述车辆行驶目标扭矩、但所述内燃机和第二电机的最大输出扭矩之和大于所述车辆行驶目标扭矩时,输出第七控制信号,控制:所述动力总成进入第一混合动力驱动模式,仅由所述内燃机和第二电机作为动力源,所述第一耦合单元处于分离状态,所述第二耦合单元处于接合状态。
14.如权利要求11所述的控制方法,其特征在于,还包括:
在所述当前SOC信号足以支持所述第一、二电机同时输出最大扭矩,所述当前档位信号为前进档信号,所述内燃机和第二电机的最大输出扭矩之和小于所述车辆行驶目标扭矩,但所述内燃机、第一电机和第二电机的最大输出扭矩之和大于所述车辆行驶目标扭矩时,输出第八控制信号,控制:所述动力总成进入第二混合动力驱动模式,由所述内燃机、第一电机和第二电机共同作为动力源,所述第一、二耦合单元均处于接合状态。
15.如权利要求11所述的控制方法,其特征在于,还包括:
采集当前刹车踏板位置信号;
在所述油门踏板位置信号为零、所述当前刹车踏板位置信号大于零时,输出第九控制信号,控制:所述动力总成进入制动能量回收模式,所述第一、二电机均在发电机模式下工作,所述第一、二耦合单元均处于接合状态。
16.如权利要求11至15任一项所述的控制方法,其特征在于,所述第二动力系统还包括:第三耦合单元,在所述第二动力传递路径上连接在第二电机和变速器之间;
所述第三耦合单元处于接合状态下,所述第二电机与变速器之间的扭 矩传输建立;
所述第三耦合单元处于分离状态下,所述第二电机与变速器之间的扭矩传输中断;
所述控制方法还包括:
在所述当前SOC信号不足以支持所述第一、二电机同时输出最大扭矩、但足以支持所述第一电机输出最大扭矩,所述当前档位信号为前进档信号,所述第一电机的最大输出扭矩大于所述车辆行驶目标扭矩时,输出第十控制信号,控制:所述动力总成进入第三纯电动驱动模式,仅由所述第一电机作为动力源,所述内燃机工作,所述第二电机在发电机模式下工作,所述第一耦合单元处于接合状态,所述第二、三耦合单元均处于分离状态。
17.如权利要求16所述的控制方法,其特征在于,还包括:
在所述当前SOC信号足以支持所述第一、二电机同时输出最大扭矩,所述当前档位信号为前进档信号,所述第一电机和第二电机的最大输出扭矩之和小于所述车辆行驶目标扭矩时,输出第十一控制信号,控制:所述动力总成进入电机启动内燃机模式,所述第一耦合单元处于接合状态,所述第二、三耦合单元处于分离状态,仅由所述第一电机作为动力源,所述第二电机在电动机模式下工作。
18.如权利要求16所述的控制方法,其特征在于,还包括:
采集当前车速信号;
在所述当前SOC信号不足以支持所述第一电机输出最大扭矩但足以支持所述第二电机输出最大扭矩,所述当前档位信号为空档信号或驻车档信号,所述车速信号为零时,输出第十二控制信号,控制:所述动力总成进入停车启动内燃机模式,所述第二电机在电动机模式下工作,所述第三耦合单元处于分离状态。
19.一种用于权利要求1所述动力总成的控制装置,其特征在于,包括:
采集单元,用于采集当前档位信号、当前SOC信号、当前油门踏板位置信号、所述第一电机的当前转速信号;
计算单元,用于根据所述采集单元采集的所述当前油门踏板位置信号计算出车辆行驶目标扭矩;
控制单元,用于:
在所述当前SOC信号不足以支持所述第一电机输出最大扭矩,所述当前档位信号为前进档信号时,输出第一控制信号,以控制所述动力总成进入第一纯内燃机驱动模式,在所述第一纯内燃机驱动模式下,仅由所述内燃机作为动力源,所述第一耦合单元处于分离状态,所述第二耦合单元处于接合状态;
在所述当前SOC信号足以支持所述第一电机输出最大扭矩,所述当前档位信号为前进档信号,所述第一电机的最大输出扭矩、根据所述第一电机的当前转速信号以及所述第一电机的特性曲线得出的第一电机的当前扭矩能力均大于所述车辆行驶目标扭矩时,输出第二控制信号,以控制所述动力总成进入第一纯电动驱动模式,在所述第一纯电动驱动模式下,仅由所述第一电机作为动力源,所述第一耦合单元处于接合状态,所述第二耦合单元处于分离状态。
20.如权利要求19所述的控制装置,其特征在于,所述控制单元还用于:
在所述当前SOC信号足以支持所述第一电机输出最大扭矩,所述当前档位信号为倒档信号时,输出第三控制信号,以控制所述动力总成进入电动倒车模式,在所述动力总成进入电动倒车模式下,仅由反转的所述第一电机作为动力源,所述第一耦合单元处于接合状态,所述第二耦合单元处于分离状态。
21.如权利要求19所述的控制装置,其特征在于,所述采集单元还用于:采集当前刹车踏板位置信号;
所述控制单元还用于:在所述油门踏板位置信号为零,所述刹车踏板位置信号为零时,输出第四控制信号,以控制所述动力总成进入溜车能量回收模式,在所述溜车能量回收模式下,所述第一电机在发电机模式下工作,所述第一耦合单元处于接合状态,所述第二耦合单元处于分离状态。
22.如权利要求19所述的控制装置,其特征在于,所述第二动力系统还包括:第二电机,在所述第二动力传递路径上位于内燃机和变速器之间,所述第二电机的输入端用于与内燃机的输出端连接,所述第二电机的输出端与所述变速器的输入端连接;
所述采集单元还用于:采集所述内燃机的当前转速信号和当前扭矩信号;
所述控制单元还用于:
在所述当前SOC信号不足以支持所述第一电机输出最大扭矩,所述当前档位信号为前进档信号,所述内燃机的最大输出扭矩大于所述车辆行驶目标扭矩,根据所述采集单元采集的所述内燃机的当前转速信号和当前扭矩信号判断出所述内燃机当前未处于高效工作区时,输出第五控制信号,以控制所述动力总成进入第二纯内燃机驱动模式,在所述第二纯内燃机驱动模式下,仅由所述内燃机作为动力源,所述第一耦合单元处于分离状态,所述第二耦合单元处于接合状态,所述第二电机在发电机模式下工作。
23.如权利要求22所述的控制装置,其特征在于,所述采集单元还用于采集所述第二电机的当前转速信号;
所述控制单元还用于:
在所述当前SOC信号足以支持所述第一、二电机同时输出最大扭矩,所述当前档位信号为前进档信号,所述第一、二电机的最大输出扭矩之和大于所述车辆行驶目标扭矩,根据所述第一电机的当前转速信号以及第一电机的特性曲线得出的第一电机的当前扭矩能力、与根据所述第二电机的当前转速信号以及第二电机的特性曲线得出的第二电机的当前扭矩能力的总和大于所述车辆行驶目标扭矩时,输出第六控制信号,以控制所述动力总成进入第二纯电动驱动模式,在所述第二纯电动驱动模式下,仅由所述第一电机和第二电机作为动力源,所述第一、二耦合单元均处于接合状态。
24.如权利要求22所述的控制装置,其特征在于,所述控制单元还用于:
在所述当前SOC信号不足以支持所述第一、二电机同时输出最大扭矩、但足以支持所述第二电机输出最大扭矩,所述当前档位信号为前进档信号,所述内燃机的最大输出扭矩小于所述车辆行驶目标扭矩、但所述内燃机和第二电机的最大输出扭矩之和大于所述车辆行驶目标扭矩时,输出第七控制信号,以控制所述动力总成进入第一混合动力驱动模式,在所述动力总成进入第一混合动力驱动模式下,仅由所述内燃机和第二电机作为动力源,所述第一耦合单元处于分离状态,所述第二耦合单元处于接合状态。
25.如权利要求22所述的控制装置,其特征在于,所述控制单元还 用于:
在所述当前SOC信号足以支持所述第一、二电机同时输出最大扭矩,所述当前档位信号为前进档信号,所述内燃机和第二电机的最大输出扭矩之和小于所述车辆行驶目标扭矩,但所述内燃机、第一电机和第二电机的最大输出扭矩之和大于所述车辆行驶目标扭矩时,输出第八控制信号,以控制所述动力总成进入第二混合动力驱动模式,在所述第二混合动力驱动模式下,由所述内燃机、第一电机和第二电机共同作为动力源,所述第一、二耦合单元均处于接合状态。
26.如权利要求22所述的控制装置,其特征在于,所述采集单元还用于:采集当前刹车踏板位置信号;
所述控制单元还用于:在所述油门踏板位置信号为零、所述当前刹车踏板位置信号大于零时,输出第十控制信号,以控制所述动力总成进入制动能量回收模式,在所述制动能量回收模式下,所述第一、二电机均在发电机模式下工作,所述第一、二耦合单元均处于接合状态。
27.如权利要求22至26任一项所述的控制装置,其特征在于,所述第二动力系统还包括:第三耦合单元,在所述第二动力传递路径上连接在第二电机和变速器之间;
所述第三耦合单元处于接合状态下,所述第二电机与变速器之间的扭矩传输建立;
所述第三耦合单元处于分离状态下,所述第二电机与变速器之间的扭矩传输中断;
所述控制单元还用于:
在所述当前SOC信号不足以支持所述第一、二电机同时输出最大扭矩、但足以支持所述第一电机输出最大扭矩,所述当前档位信号为前进档信号,所述第一电机的最大输出扭矩大于所述车辆行驶目标扭矩时,输出第十控制信号,以控制所述动力总成进入第三纯电动驱动模式,在所述第三纯电动驱动模式下,仅由所述第一电机作为动力源,所述内燃机工作,所述第二电机在发电机模式下工作,所述第一耦合单元处于接合状态,所述第二、三耦合单元均处于分离状态。
28.如权利要求27所述的控制装置,其特征在于,所述控制单元还用于:
在所述当前SOC信号足以支持所述第一、二电机同时输出最大扭矩,所述当前档位信号为前进档信号,所述第一电机和第二电机的最大输出扭矩之和小于所述车辆行驶目标扭矩时,输出第十一控制信号,以控制所述动力总成进入电机启动内燃机模式,在所述电机启动内燃机模式下,所述第一耦合单元处于接合状态,所述第二、三耦合单元处于分离状态,仅由所述第一电机作为动力源,所述第二电机在电动机模式下工作。
29.如权利要求27所述的控制装置,其特征在于,所述采集单元还用于:采集当前车速信号;
所述控制单元还用于:在所述当前SOC信号不足以支持所述第一电机输出最大扭矩但足以支持所述第二电机输出最大扭矩,所述当前档位信号为空档信号或驻车档信号,所述车速信号为零时,输出第十二控制信号,以控制所述动力总成进入停车启动内燃机模式,在所述停车启动内燃机模式下,所述第二电机在电动机模式下工作,所述第三耦合单元处于分离状态。
30.如权利要求27所述的控制装置,其特征在于,所述控制单元包括:
第一模块,用于控制所述内燃机工作;
第二模块,用于控制所述第一电机在电动机模式或发电机模式下工作、第二电机在电动机模式或发电机模式下工作;
第三模块,用于控制所述第一耦合单元处于接合或分离状态、所述第二耦合单元处于接合或分离状态、第三耦合单元处于接合或分离状态。
31.如权利要求30所述的控制装置,其特征在于,所述第一模块集成在内燃机ECU中。
32.如权利要求30所述的控制装置,其特征在于,所述第二模块包括两个子模块,其中一个子模块用于控制所述第一电机在电动机模式或发电机模式下工作,并集成在所述第一电机的电机控制器中,另一个子模块用于控制所述第二电机在电动机模式或发电机模式下工作,并集成在所述第二电机的电机控制器中。
33.如权利要求30所述的控制装置,其特征在于,所述第三模块集成在整车控制器中。