混合动力传动装置、车辆及控制方法与流程

本发明涉及车辆，具体而言，涉及一种混合动力传动装置、车辆及控制方法。

背景技术：

1、随着人们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。

2、当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，成本难以管控；混动模式单一，挡位单一，综合节油率低，使得综合成本较高。能量回收模式欠缺，不利于能源再利用。

3、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种混合动力传动装置、车辆及控制方法，以解决现有技术中混动模式单一、挡位单一、综合节油率低的问题。

2、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。混合动力传动装置包括发动机、第一电机和第二电机，还包括：第一行星排，第一行星排包括第一行星架，多个第一行星轮、多个第二行星轮、第一齿圈以及第一太阳轮、第二太阳轮，多个第一行星轮与多个第二行星轮同轴设置，第一行星架与多个第一行星轮、多个第二行星轮连接，多个第一行星轮之间设置有第一太阳轮，多个第二行星轮之间设置有第二太阳轮，多个第一行星轮设置于第一齿圈内，第一太阳轮与第二电机连接，第一行星架与输出轴连接；第一制动组件，第一制动组件与第一齿圈相邻地设置，第一制动组件具有与第一齿圈接合的第一制动位置，以及第一制动组件具有与第一齿圈脱离的第一释放位置；第二制动组件，第二制动组件与第一太阳轮相邻地设置，第二制动组件具有与第一太阳轮接合的第二制动位置，以及第二制动组件具有与第一太阳轮脱离的第二释放位置；第二行星排，第二行星排包括第二行星架、多个第三行星轮、第二齿圈以及第三太阳轮，第二行星架与多个第三行星轮连接，多个第三行星轮之间设置有第三太阳轮，多个第三行星轮设置于第二齿圈内，第二行星架通过输入轴与发动机连接，第三太阳轮与第一电机连接，第二齿圈与安装基础固定连接；其中，第一太阳轮和第二太阳轮通过离合器组件可选择地与第一电机和发动机中的至少一个连接。

3、进一步地，离合器组件包括：第一离合器，第一离合器的第一端与第二电机、第二制动组件、第一太阳轮连接，第一离合器具有第一结合状态，以及第一离合器具有第一分离状态；第二离合器，发动机和第一电机通过第二离合器可选择地与第一离合器的第二端，以及与第二太阳轮中的至少一个连接，第二离合器具有第二结合状态，以及第二离合器具有第二分离状态。

4、进一步地，第二离合器的第一端与第一离合器的第二端连接，第二离合器的第二端通过中间轴与第二太阳轮连接，第二离合器的第三端通过输入轴与发动机连接。

5、进一步地，第一制动组件与第二制动组件独立地控制。

6、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。

7、根据本发明的另一方面，提供了一种车辆的控制方法，控制方法用于控制上述车辆，方法包括以下步骤：获取车辆的工况信息，其中，工况信息包括如下至少之一：第一太阳轮和第二太阳轮与发动机连接的第一工况信息、第一太阳轮和第二太阳轮与第一电机连接的第二工况信息、第一行星架与发动机、第一电机和第二电机连接的第三工况信息；获取第一制动组件和第二制动组件的第一工作状态信息，其中，第一工作状态信息包括如下至少之一：第一制动组件处于第一制动位置和第一释放位置的信息，以及第二制动组件处于第二制动位置或第二释放位置的信息；获取第一离合器和第二离合器的第二工作状态信息，其中，第二工作状态信息至少包括：第一离合器处于第一结合状态和第一分离状态的信息，第二离合器处于第二结合状态和第二分离状态的信息；基于工况信息、第一工作状态信息和第二工作状态信息，生成控制策略集，控制策略集用于控制发动机、第一电机和第二电机中的至少一个开启和关闭。

8、进一步地，基于工况信息、第一工作状态信息和第二工作状态信息，生成控制策略集，包括：在确定第一制动组件处于第一制动位置、第二制动组件处于第二释放位置，第一离合器处于第一分离状态、第二离合器处于第二分离状态，以及第一太阳轮与第二电机连接的情况下，生成控制策略集中的第一目标控制策略，其中，第一目标控制策略用于控制第二电机开启，以使车辆处于纯电驱动模式。

9、进一步地，基于工况信息、第一工作状态信息和第二工作状态信息，生成控制策略集，包括：在确定第一制动组件处于第一制动位置、第二制动组件处于第二释放位置，第一离合器处于第一分离状态、第二离合器处于第二分离状态，以及第一太阳轮与第二电机连接，第三太阳轮与第一电机连接，第二行星架与发动机连接的情况下，生成控制策略集中的第二目标控制策略，其中，第二目标控制策略用于控制第二电机、发动机开启，以使第一电机发电，车辆处于串联运行模式；在确定第一制动组件处于第一制动位置、第二制动组件处于第二释放位置，第一离合器处于第一结合状态、第二离合器处于第二分离状态，以及第一太阳轮与第二电机、发动机连接的情况下，生成控制策略集中的第四目标控制策略，其中，第四目标控制策略用于控制第二电机、发动机开启，以使车辆处于并联运行模式。

10、进一步地，基于工况信息、第一工作状态信息和第二工作状态信息，生成控制策略集，包括：在确定第一制动组件处于第一制动位置、第二制动组件处于第二释放位置，第一离合器处于第一结合状态、第二离合器处于第二分离状态，以及第一太阳轮与发动机连接的情况下，生成控制策略集中的第三目标控制策略，其中，第三目标控制策略用于控制发动机开启，以使车辆处于直驱一档模式；在确定车辆处于直驱一档模式，以及第三太阳轮与第一电机连接，第二行星架与发动机连接的情况下，生成控制策略集中的第五目标控制策略，其中，第五目标控制策略用于控制发动机开启，以使第一电机发电，车辆处于直驱一档发电模式。

11、进一步地，基于工况信息、第一工作状态信息和第二工作状态信息，生成控制策略集，包括：在确定第一制动组件处于第一制动位置、第二制动组件处于第二释放位置，第一离合器处于第一分离状态、第二离合器处于第二结合状态，以及第二太阳轮与发动机连接的情况下，生成控制策略集中的第六目标控制策略，其中，第六目标控制策略用于控制发动机开启，以使车辆处于直驱二档模式；在确定车辆处于直驱二档模式，以及第三太阳轮与第一电机连接，第二行星架与发动机连接的情况下，生成控制策略集中的第七目标控制策略，其中，第七目标控制策略用于控制发动机开启，以使第一电机发电，车辆处于直驱二档发电模式。

12、进一步地，基于工况信息、第一工作状态信息和第二工作状态信息，生成控制策略集，包括：在确定第一制动组件处于第一制动位置、第二制动组件处于第二释放位置，第一离合器处于第一结合状态、第二离合器处于第二结合状态，以及第一太阳轮、第二太阳轮与发动机连接的情况下，生成控制策略集中的第八目标控制策略，其中，第八目标控制策略用于控制发动机开启，以使车辆处于直驱三档模式；在确定车辆处于直驱三档模式，以及第三太阳轮与第一电机连接，第二行星架与发动机连接的情况下，生成控制策略集中的第九目标控制策略，其中，第九目标控制策略用于控制发动机开启，以使第一电机发电，车辆处于直驱三档发电模式。

13、进一步地，基于工况信息、第一工作状态信息和第二工作状态信息，生成控制策略集，包括：在确定第一制动组件处于第一释放位置、第二制动组件处于第二制动位置，第一离合器处于第一分离状态、第二离合器处于第二结合状态，以及第二太阳轮与发动机连接，第一太阳轮与第二制动组件连接的情况下，生成控制策略集中的第十目标控制策略，其中，第十目标控制策略用于控制发动机开启，以使车辆处于直驱四档模式；在确定车辆处于直驱四档模式，以及第三太阳轮与第一电机连接，第二行星架与发动机连接的情况下，生成控制策略集中的第十一目标控制策略，其中，第十一目标控制策略用于控制发动机开启，以使第一电机发电，车辆处于直驱四档发电模式。

14、进一步地，基于工况信息、第一工作状态信息和第二工作状态信息，生成控制策略集，包括：在确定第一制动组件处于第一制动位置、第二制动组件处于第二释放位置，第一离合器处于第一分离状态、第二离合器处于第二分离状态，以及第一太阳轮与第二电机连接的情况下，生成控制策略集中的第十二目标控制策略，其中，第十二目标控制策略用于控制发动机关闭，以使车辆处于动能回收模式。

15、进一步地，基于工况信息、第一工作状态信息和第二工作状态信息，生成控制策略集，包括：在确定第一制动组件处于第一释放位置、第二制动组件处于第二释放位置，第一离合器处于第一分离状态、第二离合器处于第二分离状态，以及第三太阳轮与第一电机连接，第二行星架与发动机连接的情况下，生成控制策略集中的第十三目标控制策略，其中，第十三目标控制策略用于控制发动机开启，以使车辆处于驻车发电模式。

16、应用本发明的技术方案，通过采用两组行星排，两组制动器组件，其中两组行星排包括第一行星排和第二行星排，通过将第一行星排设置为具有第一行星轮和第二行星轮、第一太阳轮、第二太阳轮以及第一行星架，其中，第一行星轮和第二行星轮为双联行星轮，这样设置能够对空间和构型利用率进行优化，发动机、第一电机第二电机参与驱动发电，可以最大限度的开发出构型的档位数量，第一制动组件与第一齿圈结合或断开，第二制动组件与第一太阳轮结合或断开，第一太阳轮和第二太阳轮通过离合器组件可选择地与第一电机和发动机中的至少一个连接，增加一个超速档功能，实现超速运转。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。