混合动力汽车及其的动力传动系统、控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种混合动力汽车的控制方法、一种执行该控制方法的混合动力汽车以及一种混合动力汽车的动力传动系统。
【背景技术】
[0002]目前，纯电动汽车的续驶里程短已经成为其发展的最大瓶颈，而增程式电动汽车不仅可以满足日常零排放行驶的要求，还可以满足较长续驶里程的要求，所以增程式电动汽车会成为混合动力汽车发展的一种趋势。
[0003]相关技术中，增程式电动汽车的动力系统大多采用串联模式，发动机不参与助力，电动汽车完全依靠电机驱动，动力性能较差。而为了提升电动汽车的整车动力性能，需要增加驱动电机的功率，这就会导致驱动电机的负荷偏低，从而使得驱动电机的工作效率不佳。
【发明内容】
[0004]本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术缺陷之一。
[0005]为此，本发明的一个目的在于提出了一种混合动力汽车的控制方法，可控制混合动力汽车运行于不同的工作模式，通过发动机助力来提升混合动力汽车的动力性能，从而可提高电机的工作效率，降低电机的成本。
[0006]本发明的另一个目的在于提出了一种混合动力汽车。本发明的还一个目的在于提出一种混合动力汽车的动力传动系统。
[0007]为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种混合动力汽车的控制方法，其中，所述混合动力汽车的动力传动系统包括动力电池、发动机、第一电机、第二电机、第一行星排、第二行星排、输出轴、第一离合器和第二离合器，其中，所述第一行星排包括与所述第二电机连接的第一太阳轮、通过齿轮啮合以与所述输出轴相连的第一行星架和用于与所述第二离合器相连的第一齿圈，所述第二行星排包括与所述第一电机相连的第二太阳轮、与所述第一齿圈相连的第二行星架和用于与所述第一离合器相连的第二齿圈，所述第二齿圈还用于与所述发动机相连，所述控制方法包括以下步骤:检测所述动力电池的荷电状态SOC，并获取所述混合动力汽车的需求扭矩；根据所述动力电池的SOC和所述混合动力汽车的需求扭矩控制所述混合动力汽车进入相应的工作模式，其中，所述工作模式包括纯电动行驶模式、纯电动加速模式、混合动力加速模式、第一增程模式、第二增程模式和增程加速模式。
[0008]根据本发明的一个实施例，当所述动力电池的SOC大于第一预设值且所述混合动力汽车的需求扭矩小于第一预设扭矩时，控制所述混合动力汽车进入所述纯电动行驶模式，并在所述混合动力汽车处于所述纯电动行驶模式时，控制所述第一离合器分离、所述第二离合器锁止，所述第二电机输出的动力通过所述第一太阳轮与所述第一行星架传输至所述输出轴。
[0009]根据本发明的一个实施例，当所述动力电池的SOC大于第一预设值且所述混合动力汽车的需求扭矩大于等于第一预设扭矩小于第二预设扭矩时，控制所述混合动力汽车进入所述纯电动加速模式，并在所述混合动力汽车处于所述纯电动加速模式时，控制所述第一离合器锁止、所述第二离合器分离，所述第一电机和所述第二电机同时输出动力至所述输出轴，其中，所述第一电机输出的动力通过所述第二太阳轮与所述第二行星架传输至所述第一齿圈后与所述第二电机输出的动力进行耦合，并通过所述第一行星架传输至所述输出轴。
[0010]根据本发明的一个实施例，当所述动力电池的SOC大于第一预设值且所述混合动力汽车的需求扭矩大于等于第二预设扭矩时，控制所述混合动力汽车进入所述混合动力加速模式，并在所述混合动力汽车处于所述混合动力加速模式时，控制所述第一离合器分离、所述第二离合器分离，所述发动机、所述第一电机和所述第二电机同时输出动力至所述输出轴，其中，所述发动机和所述第一电机输出的动力通过所述第二行星排进行耦合，然后通过所述第二行星架传输至所述第一齿圈后与所述第二电机输出的动力进行耦合，并通过所述第一行星架传输至所述输出轴。
[0011]根据本发明的一个实施例，当所述动力电池的SOC大于第二预设值小于等于第一预设值且所述混合动力汽车的需求扭矩小于第一预设扭矩时，控制所述混合动力汽车进入所述第一增程模式，并在所述混合动力汽车处于所述第一增程模式时，控制所述第一离合器分离、所述第二离合器锁止，所述发动机通过所述第二齿圈将所述发动机输出的动力传输至所述第二太阳轮以驱动所述第一电机按照第一发电功率进行发电，所述第一电机输出电能以供给所述第二电机，所述第二电机输出的动力通过所述第一太阳轮与所述第一行星架传输至所述输出轴。
[0012]根据本发明的一个实施例，当所述动力电池的SOC大于第二预设值小于等于第一预设值且所述混合动力汽车的需求扭矩大于等于第一预设扭矩时，控制所述混合动力汽车进入所述增程加速模式，并在所述混合动力汽车处于所述增程加速模式时，控制所述第一离合器分离、所述第二离合器分离，所述第一电机控制所述第二太阳轮处于静止状态，所述发动机通过所述第二齿圈与所述第二行星架将所述发动机输出的动力传输至所述第一齿圈，并与所述第二电机输出的动力通过所述第一行星排进行耦合，最后通过所述第一行星架传输至所述输出轴。
[0013]根据本发明的一个实施例，当所述动力电池的SOC小于等于第二预设值时，控制所述混合动力汽车进入所述第二增程模式，并在所述混合动力汽车处于所述第二增程模式时，控制所述第一离合器分离、所述第二离合器锁止，所述发动机通过所述第二齿圈将所述发动机输出的动力传输至所述第二太阳轮以驱动所述第一电机按照第二发电功率进行发电，所述第一电机输出电能以供给所述第二电机，所述第二电机输出的动力通过所述第一太阳轮与所述第一行星架传输至所述输出轴。
[0014]因此，根据本发明实施例的混合动力汽车的控制方法，通过检测动力电池的SOC和获取的混合动力汽车的需求扭矩来控制混合动力汽车进入相应的工作模式，例如纯电动行驶模式、纯电动加速模式、混合动力加速模式、第一增程模式、第二增程模式和增程加速模式，这样本发明实施例的混合动力汽车的控制方法在混合动力汽车有较强的动力需求时，可控制发动机作为辅助动力来提升整车的动力性能，从而可以适当减小电机的功率，增加电机的负荷率，提高电机的工作效率，并降低了电机的成本；同时由于发动机的介入，使整车动力性能具有较大提升。此外，由于动力传动系统中发动机、第一电机和第二电机通过第一行星排和第二行星排构成的动力耦合装置进行动力耦合，使混合动力汽车的动力传动系统的结构十分紧凑，大大增强了动力传动系统在整车布置中的可行性，方便整车设计。
[0015]为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出的一种混合动力汽车，其执行上述的混合动力汽车的控制方法。
[0016]本发明实施例的混合动力汽车通过执行上述的控制方法，在有较强的动力需求时，发动机能够作为辅助动力来提升整车的动力性能，从而可以适当减小电机的功率，增加电机的负荷率，提高了电机的工作效率，并降低了电机的成本；同时由于发动机的介入，使整车动力性能具有较大提升。此外，由于发动机、第一电机和第二电机通过第一行星排和第二行星排构成的动力耦合装置进行动力耦合，使混合动力汽车的动力传动系统的结构十分紧凑，大大增强了动力传动系统在整车布置中的可行性，方便整车设计。
[0017]为达到上述目的，本发明还一方面实施例提出的一种混合动力汽车的动力传动系统，包括动力电池、发动机、第一电机、第二电机、第一行星排、第二行星排、输出轴、第一离合器和第二离合器，其中，所述第一行星排包括与所述第二电机连接的第一太阳轮、通过齿轮啮合以与所述输出轴相连的第一行星架和用于与所述第二离合器相连的第一齿圈，所述第二行星排包括与所述第一电机相连的第二太阳轮、与所述第一齿圈相连的第二行星架和用于与所述第一离合器相连的第二齿圈，所述第二齿圈还用于与所述发动机相连，所述动力传动系统还包括:检测模块，所述检测模块用于检测所述动力电池的荷电状态SOC ;控制模块，所述控制模块用于获取所述混合动力汽车的需求扭矩，并根据所述动力电池的SOC和所述混合动力汽车的需求扭矩控制所述混合动力汽车进入相应的工作模式，其中，所述工作模式包括纯电动行驶模式、纯电动加速模式、混合动力加速模式、第一增程模式、第二增程模式和增程加速模式。
[0018]根据本发明实施例的混合动力汽车的动力传动系统，通过检测模块检测动力电池的S0C，控制模块获取混合动力汽车的需求扭矩，然后控制模块根据动力电池的SOC和混合动力汽车的需求扭矩控制混合动力汽车进入相应的工作模式，例如纯电动行驶模式、纯电动加速模式、混合动力加速模式、第一增程模式、第二增程模式和增程加速模式，这样本发明实施例的混合动力汽车的动力传动系统在混合动力汽车有较强的动