| 专利名称： | 用于混合动力车辆的动力传动系统及其驱动控制方法 | ||
| 专利名称(英文)： | Power transmission system and driving control method thereof for hybrid vehicle | ||
| 专利号： | CN201410784612.4 | 申请时间： | 20141216 |
| 公开号： | CN104827882A | 公开时间： | 20150812 |
| 申请人： | 北汽福田汽车股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 102206 北京市昌平区沙河镇沙阳路 | ||
| 发明人： | 孙四军; 左从兵 | ||
| 分类号： | B60K6/365; B60K6/442; B60W10/06; B60W10/08; B60W10/02; B60W10/26; B60W20/00 | 主分类号： | B60K6/365 |
| 代理机构： | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人： | 贾玉姣 |
| 摘要： | 本发明公开了一种用于混合动力车辆的动力传动系统，包括：发动机；第一电动发电机，第一电动发电机与发动机之间设置有第一离合器；包括太阳轮、行星架和齿圈的行星齿轮机构，第一电动发电机与齿圈之间设置有第二离合器；与太阳轮相连的第二电动发电机；用于锁止齿圈的第三离合器；用于给第一电动发电机和第二电动发电机供电的动力电池；用于检测动力电池的荷电状态SOC和混合动力车辆的车速的检测模块；控制模块，控制模块根据动力电池的SOC和混合动力车辆的车速控制混合动力车辆进入相应的工作模式。该动力传动系统通过控制混合动力车辆运行于不同的工作模式使得混合动力车辆节能效果显著。本发明还公开了一种混合动力车辆的驱动控制方法。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses a power transmission system for a hybrid vehicle, which comprises an engine, a first electric power generator, a planetary gear mechanism, a second electric power generator, a third clutch, a power battery, a detection module, and a control module, wherein a first clutch is arranged between the first electric power generator and the engine; the planetary gear mechanism comprises a sun gear, a planet carrier and a gear ring; a second clutch is arranged between the first electric power generator and the gear ring; the second electric power generator is connected with the sun gear; the third clutch is used for locking the gear ring; the power battery is used for providing power for the first electric power generator and the second electric power generator; the detection module is used for detecting a SOC of the power battery and the vehicle speed of the hybrid vehicle; and the control module controls the hybrid vehicle to enter a corresponding working mode according to the SOC of the power battery and the vehicle speed of the hybrid vehicle. Through controlling the hybrid vehicle to operate in different working modes, energy-saving effects of the hybrid vehicle are obvious. The invention also discloses a driving control method for the hybrid vehicle. | ||
1.一种用于混合动力车辆的动力传动系统，其特征在于，包括： 发动机； 第一电动发电机，所述第一电动发电机与所述发动机之间设置有第一离合器； 行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括太阳轮、行星架和齿圈，所述第一电动发电机 与所述齿圈之间设置有第二离合器； 第二电动发电机，所述第二电动发电机与所述太阳轮相连； 用于锁止所述齿圈的第三离合器； 用于给所述第一电动发电机和所述第二电动发电机供电的动力电池； 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和所述混合动力车辆 的车速； 控制模块，所述控制模块用于根据所述动力电池的SOC和所述混合动力车辆的车速控 制所述混合动力车辆进入相应的工作模式，其中，所述混合动力车辆的工作模式包括第一 纯电动工作模式、第二纯电动工作模式、串联式工作模式和混联式工作模式。
2.根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的动力传动系统，其特征在于，当所述动 力电池的SOC大于第一预设值且所述混合动力车辆的车速小于第一车速阈值时，所述控制 模块通过控制所述第一离合器分离、所述第二离合器分离和所述第三离合器锁止以使所述 第二电动发电机输出动力单独驱动所述混合动力车辆，以控制所述混合动力车辆进入所述 第一纯电动工作模式。
3.根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的动力传动系统，其特征在于，当所述动 力电池的SOC大于第一预设值且所述混合动力车辆的车速大于等于第一车速阈值时，所述 控制模块通过控制所述第一离合器分离、所述第二离合器锁止和所述第三离合器分离以使 所述第一电动发电机和所述第二电动发电机共同输出动力驱动所述混合动力车辆，以控制 所述混合动力车辆进入所述第二纯电动工作模式。
4.根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的动力传动系统，其特征在于，当所述动 力电池的SOC小于等于第一预设值且所述混合动力车辆的车速小于第一车速阈值时，所述 控制模块通过控制所述第一离合器锁止、所述第二离合器分离和所述第三离合器锁止以使 所述发动机带动所述第一电动发电机进行发电、所述第二电动发电机单独输出动力驱动所 述混合动力车辆，以控制所述混合动力车辆进入所述串联式工作模式。
5.根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的动力传动系统，其特征在于，当所述动 力电池的SOC小于等于第一预设值且所述混合动力车辆的车速大于等于第一车速阈值时， 所述控制模块通过控制所述第一离合器锁止、所述第二离合器锁止和所述第三离合器分离 以使所述发动机带动所述第一电动发电机输出动力和所述第二电动发电机输出动力共同驱 动所述混合动力车辆，以控制所述混合动力车辆进入所述混联式工作模式。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于混合动力车辆的动力传动系统，其特征在于， 所述控制模块包括连接在所述动力电池与所述第一电动发电机之间的第一电机控制器、连 接在所述动力电池与所述第二电动发电机之间的第二电机控制器、电池管理器、整车控制 器和发动机控制器，其中，所述第一电机控制器、所述第二电机控制器、所述电池管理器、 所述整车控制器和所述发动机控制器之间通过CAN总线进行CAN通讯。
7.一种混合动力车辆的驱动控制方法，其特征在于，所述混合动力车辆的动力传动系 统包括发动机、第一电动发电机、行星齿轮机构、第二电动发电机以及用于给所述第一电 动发电机和所述第二电动发电机供电的动力电池，所述第一电动发电机与所述发动机之间 设置有第一离合器，所述行星齿轮机构包括太阳轮、行星架和齿圈，所述第一电动发电机 与所述齿圈之间设置有第二离合器，所述第二电动发电机与所述太阳轮相连，所述混合动 力车辆的动力传动系统还包括用于锁止所述齿圈的第三离合器，所述驱动控制方法包括以 下步骤： 检测所述动力电池的荷电状态SOC和所述混合动力车辆的车速； 根据所述动力电池的SOC和所述混合动力车辆的车速控制所述混合动力车辆进入相应 的工作模式，其中，所述混合动力车辆的工作模式包括第一纯电动工作模式、第二纯电动 工作模式、串联式工作模式和混联式工作模式。
8.根据权利要求7所述的混合动力车辆的驱动控制方法，其特征在于，当所述动力电 池的SOC大于第一预设值且所述混合动力车辆的车速小于第一车速阈值时，通过控制所述 第一离合器分离、所述第二离合器分离和所述第三离合器锁止以使所述第二电动发电机输 出动力单独驱动所述混合动力车辆，以控制所述混合动力车辆进入所述第一纯电动工作模 式。
9.根据权利要求7所述的混合动力车辆的驱动控制方法，其特征在于，当所述动力电 池的SOC大于第一预设值且所述混合动力车辆的车速大于等于第一车速阈值时，通过控制 所述第一离合器分离、所述第二离合器锁止和所述第三离合器分离以使所述第一电动发电 机和所述第二电动发电机共同输出动力驱动所述混合动力车辆，以控制所述混合动力车辆 进入所述第二纯电动工作模式。
10.根据权利要求7所述的混合动力车辆的驱动控制方法，其特征在于，当所述动力 电池的SOC小于等于第一预设值且所述混合动力车辆的车速小于第一车速阈值时，所述控 制模块通过控制所述第一离合器锁止、所述第二离合器分离和所述第三离合器锁止以使所 述发动机带动所述第一电动发电机进行发电、所述第二电动发电机单独输出动力驱动所述 混合动力车辆，以控制所述混合动力车辆进入所述串联式工作模式。
11.根据权利要求7所述的混合动力车辆的驱动控制方法，其特征在于，当所述动力 电池的SOC小于等于第一预设值且所述混合动力车辆的车速大于等于第一车速阈值时，所 述控制模块通过控制所述第一离合器锁止、所述第二离合器锁止和所述第三离合器分离以 使所述发动机带动所述第一电动发电机输出动力和所述第二电动发电机输出动力共同驱动 所述混合动力车辆，以控制所述混合动力车辆进入所述混联式工作模式。
1.一种用于混合动力车辆的动力传动系统，其特征在于，包括： 发动机； 第一电动发电机，所述第一电动发电机与所述发动机之间设置有第一离合器； 行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括太阳轮、行星架和齿圈，所述第一电动发电机 与所述齿圈之间设置有第二离合器； 第二电动发电机，所述第二电动发电机与所述太阳轮相连； 用于锁止所述齿圈的第三离合器； 用于给所述第一电动发电机和所述第二电动发电机供电的动力电池； 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和所述混合动力车辆 的车速； 控制模块，所述控制模块用于根据所述动力电池的SOC和所述混合动力车辆的车速控 制所述混合动力车辆进入相应的工作模式，其中，所述混合动力车辆的工作模式包括第一 纯电动工作模式、第二纯电动工作模式、串联式工作模式和混联式工作模式。
2.根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的动力传动系统，其特征在于，当所述动 力电池的SOC大于第一预设值且所述混合动力车辆的车速小于第一车速阈值时，所述控制 模块通过控制所述第一离合器分离、所述第二离合器分离和所述第三离合器锁止以使所述 第二电动发电机输出动力单独驱动所述混合动力车辆，以控制所述混合动力车辆进入所述 第一纯电动工作模式。
3.根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的动力传动系统，其特征在于，当所述动 力电池的SOC大于第一预设值且所述混合动力车辆的车速大于等于第一车速阈值时，所述 控制模块通过控制所述第一离合器分离、所述第二离合器锁止和所述第三离合器分离以使 所述第一电动发电机和所述第二电动发电机共同输出动力驱动所述混合动力车辆，以控制 所述混合动力车辆进入所述第二纯电动工作模式。
4.根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的动力传动系统，其特征在于，当所述动 力电池的SOC小于等于第一预设值且所述混合动力车辆的车速小于第一车速阈值时，所述 控制模块通过控制所述第一离合器锁止、所述第二离合器分离和所述第三离合器锁止以使 所述发动机带动所述第一电动发电机进行发电、所述第二电动发电机单独输出动力驱动所 述混合动力车辆，以控制所述混合动力车辆进入所述串联式工作模式。
5.根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的动力传动系统，其特征在于，当所述动 力电池的SOC小于等于第一预设值且所述混合动力车辆的车速大于等于第一车速阈值时， 所述控制模块通过控制所述第一离合器锁止、所述第二离合器锁止和所述第三离合器分离 以使所述发动机带动所述第一电动发电机输出动力和所述第二电动发电机输出动力共同驱 动所述混合动力车辆，以控制所述混合动力车辆进入所述混联式工作模式。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于混合动力车辆的动力传动系统，其特征在于， 所述控制模块包括连接在所述动力电池与所述第一电动发电机之间的第一电机控制器、连 接在所述动力电池与所述第二电动发电机之间的第二电机控制器、电池管理器、整车控制 器和发动机控制器，其中，所述第一电机控制器、所述第二电机控制器、所述电池管理器、 所述整车控制器和所述发动机控制器之间通过CAN总线进行CAN通讯。
7.一种混合动力车辆的驱动控制方法，其特征在于，所述混合动力车辆的动力传动系 统包括发动机、第一电动发电机、行星齿轮机构、第二电动发电机以及用于给所述第一电 动发电机和所述第二电动发电机供电的动力电池，所述第一电动发电机与所述发动机之间 设置有第一离合器，所述行星齿轮机构包括太阳轮、行星架和齿圈，所述第一电动发电机 与所述齿圈之间设置有第二离合器，所述第二电动发电机与所述太阳轮相连，所述混合动 力车辆的动力传动系统还包括用于锁止所述齿圈的第三离合器，所述驱动控制方法包括以 下步骤： 检测所述动力电池的荷电状态SOC和所述混合动力车辆的车速； 根据所述动力电池的SOC和所述混合动力车辆的车速控制所述混合动力车辆进入相应 的工作模式，其中，所述混合动力车辆的工作模式包括第一纯电动工作模式、第二纯电动 工作模式、串联式工作模式和混联式工作模式。
8.根据权利要求7所述的混合动力车辆的驱动控制方法，其特征在于，当所述动力电 池的SOC大于第一预设值且所述混合动力车辆的车速小于第一车速阈值时，通过控制所述 第一离合器分离、所述第二离合器分离和所述第三离合器锁止以使所述第二电动发电机输 出动力单独驱动所述混合动力车辆，以控制所述混合动力车辆进入所述第一纯电动工作模 式。
9.根据权利要求7所述的混合动力车辆的驱动控制方法，其特征在于，当所述动力电 池的SOC大于第一预设值且所述混合动力车辆的车速大于等于第一车速阈值时，通过控制 所述第一离合器分离、所述第二离合器锁止和所述第三离合器分离以使所述第一电动发电 机和所述第二电动发电机共同输出动力驱动所述混合动力车辆，以控制所述混合动力车辆 进入所述第二纯电动工作模式。
10.根据权利要求7所述的混合动力车辆的驱动控制方法，其特征在于，当所述动力 电池的SOC小于等于第一预设值且所述混合动力车辆的车速小于第一车速阈值时，所述控 制模块通过控制所述第一离合器锁止、所述第二离合器分离和所述第三离合器锁止以使所 述发动机带动所述第一电动发电机进行发电、所述第二电动发电机单独输出动力驱动所述 混合动力车辆，以控制所述混合动力车辆进入所述串联式工作模式。
11.根据权利要求7所述的混合动力车辆的驱动控制方法，其特征在于，当所述动力 电池的SOC小于等于第一预设值且所述混合动力车辆的车速大于等于第一车速阈值时，所 述控制模块通过控制所述第一离合器锁止、所述第二离合器锁止和所述第三离合器分离以 使所述发动机带动所述第一电动发电机输出动力和所述第二电动发电机输出动力共同驱动 所述混合动力车辆，以控制所述混合动力车辆进入所述混联式工作模式。
翻译：技术领域
本发明涉及混合动力车辆技术领域，特别涉及一种用于混合动力车辆的动力传动系统 以及一种混合动力车辆的驱动控制方法。
背景技术
混合动力车辆的发展成为了一种历史必然，在目前的混合动力车辆续驶里程有限的情 况下，各种混合动力车辆应运而生。
目前，大部分混合动力车辆采取的是并联式的混合动力技术方案，由于该技术方案采 用扭矩控制方式来对发动机和电动机进行控制，使得混合动力车辆的高效工作区域的调节 能力受到限制，从而使得混合动力车辆的节能能力受到一定的限制。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种用于混合动力车辆的动力传动系统，采用行星 齿轮机构，通过速度控制方式对发动机和电动发电机进行控制，根据动力电池的SOC和混 合动力车辆的车速自动控制混合动力车辆运行于不同的工作模式，提高系统的工作效率， 显著提高混合动力车辆的节能效果。
本发明的另一个目的在于提出一种混合动力车辆的驱动控制方法。
为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种用于混合动力车辆的动力传动系统， 包括：发动机；第一电动发电机，所述第一电动发电机与所述发动机之间设置有第一离合 器；行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括太阳轮、行星架和齿圈，所述第一电动发电机 与所述齿圈之间设置有第二离合器；第二电动发电机，所述第二电动发电机与所述太阳轮 相连；用于锁止所述齿圈的第三离合器；用于给所述第一电动发电机和所述第二电动发电 机供电的动力电池；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和所 述混合动力车辆的车速；控制模块，所述控制模块用于根据所述动力电池的SOC和所述混 合动力车辆的车速控制所述混合动力车辆进入相应的工作模式，其中，所述混合动力车辆 的工作模式包括第一纯电动工作模式、第二纯电动工作模式、串联式工作模式和混联式工 作模式。
根据本发明实施例的用于混合动力车辆的动力传动系统，控制模块根据检测模块检测 的动力电池的SOC和混合动力车辆的车速控制混合动力车辆进入相应的工作模式，例如第 一纯电动工作模式、第二纯电动工作模式、串联式工作模式和混联式工作模式，提高了动 力传动系统的工作效率。同时，该动力传动系统采用行星齿轮机构，能够实现对发动机和 电动发电机的速度控制，有效地调节了发动机和电动发电机的工作转速区域，从而提高了 混合动力车辆的高效工作区域的调节能力，并且，根据动力电池的SOC和混合动力车辆的 车速自动控制混合动力车辆工作于不同的工作模式，显著提高混合动力车辆的节能效果， 从而可延长混合动力车辆的续驶里程。
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车 辆的车速小于第一车速阈值时，所述控制模块通过控制所述第一离合器分离、所述第二离 合器分离和所述第三离合器锁止以使所述第二电动发电机输出动力单独驱动所述混合动力 车辆，以控制所述混合动力车辆进入所述第一纯电动工作模式。
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车 辆的车速大于等于第一车速阈值时，所述控制模块通过控制所述第一离合器分离、所述第 二离合器锁止和所述第三离合器分离以使所述第一电动发电机和所述第二电动发电机共同 输出动力驱动所述混合动力车辆，以控制所述混合动力车辆进入所述第二纯电动工作模式。
根据本发明的一个实施例，当所述动力电池的SOC小于等于第一预设值且所述混合动 力车辆的车速小于第一车速阈值时，所述控制模块通过控制所述第一离合器锁止、所述第 二离合器分离和所述第三离合器锁止以使所述发动机带动所述第一电动发电机进行发电、 所述第二电动发电机单独输出动力驱动所述混合动力车辆，以控制所述混合动力车辆进入 所述串联式工作模式。
根据本发明的一个实施例，当所述动力电池的SOC小于等于第一预设值且所述混合动 力车辆的车速大于等于第一车速阈值时，所述控制模块通过控制所述第一离合器锁止、所 述第二离合器锁止和所述第三离合器分离以使所述发动机带动所述第一电动发电机输出动 力和所述第二电动发电机输出动力共同驱动所述混合动力车辆，以控制所述混合动力车辆 进入所述混联式工作模式。
根据本发明的一个实施例，所述控制模块包括连接在所述动力电池与所述第一电动发 电机之间的第一电机控制器、连接在所述动力电池与所述第二电动发电机之间的第二电机 控制器、电池管理器、整车控制器和发动机控制器，其中，所述第一电机控制器、所述第 二电机控制器、所述电池管理器、所述整车控制器和所述发动机控制器之间通过CAN总线 进行CAN通讯。
为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种混合动力车辆的驱动控制方法， 其中，所述混合动力车辆的动力传动系统包括发动机、第一电动发电机、行星齿轮机构、 第二电动发电机以及用于给所述第一电动发电机和所述第二电动发电机供电的动力电池， 所述第一电动发电机与所述发动机之间设置有第一离合器，所述行星齿轮机构包括太阳轮、 行星架和齿圈，所述第一电动发电机与所述齿圈之间设置有第二离合器，所述第二电动发 电机与所述太阳轮相连，所述混合动力车辆的动力传动系统还包括用于锁止所述齿圈的第 三离合器，所述驱动控制方法包括以下步骤：检测所述动力电池的荷电状态SOC和所述混 合动力车辆的车速；根据所述动力电池的SOC和所述混合动力车辆的车速控制所述混合动 力车辆进入相应的工作模式，其中，所述混合动力车辆的工作模式包括第一纯电动工作模 式、第二纯电动工作模式、串联式工作模式和混联式工作模式。
根据本发明实施例的混合动力车辆的驱动控制方法，通过检测的动力电池的SOC和混 合动力车辆的车速控制混合动力车辆进入相应的工作模式，例如第一纯电动工作模式、第 二纯电动工作模式、串联式工作模式和混联式工作模式，提高了动力传动系统的工作效率， 并且动力传动系统采用行星齿轮机构，能够实现对发动机和电动发电机的速度控制，有效 地调节了发动机和电动发电机的工作转速区域，从而提高了混合动力车辆的高效工作区域 的调节能力，并且通过对混合动力车辆的有效控制，显著提高混合动力车辆的节能效果， 从而可延长混合动力车辆的续驶里程。
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车 辆的车速小于第一车速阈值时，通过控制所述第一离合器分离、所述第二离合器分离和所 述第三离合器锁止以使所述第二电动发电机输出动力单独驱动所述混合动力车辆，以控制 所述混合动力车辆进入所述第一纯电动工作模式。
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车 辆的车速大于等于第一车速阈值时，通过控制所述第一离合器分离、所述第二离合器锁止 和所述第三离合器分离以使所述第一电动发电机和所述第二电动发电机共同输出动力驱动 所述混合动力车辆，以控制所述混合动力车辆进入所述第二纯电动工作模式。
根据本发明的一个实施例，当所述动力电池的SOC小于等于第一预设值且所述混合动 力车辆的车速小于第一车速阈值时，所述控制模块通过控制所述第一离合器锁止、所述第 二离合器分离和所述第三离合器锁止以使所述发动机带动所述第一电动发电机进行发电、 所述第二电动发电机单独输出动力驱动所述混合动力车辆，以控制所述混合动力车辆进入 所述串联式工作模式。
根据本发明的一个实施例，当所述动力电池的SOC小于等于第一预设值且所述混合动 力车辆的车速大于等于第一车速阈值时，所述控制模块通过控制所述第一离合器锁止、所 述第二离合器锁止和所述第三离合器分离以使所述发动机带动所述第一电动发电机输出动 力和所述第二电动发电机输出动力共同驱动所述混合动力车辆，以控制所述混合动力车辆 进入所述混联式工作模式。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明 显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的用于混合动力车辆的动力传动系统的结构框图；
图2是根据本发明一个实施例的混合动力车辆工作于第一纯电动工作模式时动力传动 系统的结构框图；
图3是根据本发明一个实施例的混合动力车辆工作于第二纯电动工作模式时动力传动 系统的结构框图；
图4是根据本发明一个实施例的混合动力车辆工作于串联式工作模式时动力传动系统 的结构框图；
图5是根据本发明一个实施例的混合动力车辆工作于混联式工作模式时动力传动系统 的结构框图；以及
图6是根据本发明实施例的混合动力车辆的驱动控制方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同 或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描 述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、 “厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、 “外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系， 仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定 的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性 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 或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个， 例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定” 等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是 机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接 相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人 员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下” 可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它 们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括 第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一 特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方， 或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面参照附图来描述本发明实施例提出的用于混合动力车辆的动力传动系统以及混合 动力车辆的驱动控制方法。
图1是根据本发明一个实施例的用于混合动力车辆的动力传动系统的结构框图。如图1 所示，该用于混合动力车辆的动力传动系统包括：第一电动发电机10、第二电动发电机20、 发动机30、行星齿轮机构、第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3、动力电池40、 检测模块(图中未具体示出)以及控制模块50。
其中，第一电动发电机10与发动机30之间设置有第一离合器C1，行星齿轮机构包括 太阳轮601、行星架602和齿圈603，第一电动发电机10与齿圈603之间设置有第二离合 器C2，第二电动发电机20与太阳轮601相连，第三离合器C3用于锁止齿圈603。动力电 池40用于给第一电动发电机10和第二电动发电机20供电，检测模块用于检测动力电池 40的SOC(State of Charge，荷电状态)和混合动力车辆的车速，控制模块50用于根据 动力电池40的SOC和混合动力车辆的车速控制混合动力车辆进入相应的工作模式，其中， 混合动力车辆的工作模式包括第一纯电动工作模式、第二纯电动工作模式、串联式工作模 式和混联式工作模式。
根据本发明的一个实施例，如图1所示，控制模块50包括连接在动力电池40与第一 电动发电机10之间的第一电机控制器MCU1、连接在动力电池40与第二电动发电机20之 间的第二电机控制器MCU2、电池管理器BMS(Battery Management System)、整车控制器 VMS(Vehicle Management System)和发动机控制器EMS(Engine Management System)， 其中，第一电机控制器MCU1、第二电机控制器MCU2、电池管理器BMS、整车控制器VMS和 发动机控制器EMS之间通过CAN总线进行CAN通讯。
并且，动力电池40还通过充电插头70与充电装置相连，因此，本发明实施例的用于 混合动力车辆的动力传动系统具有对动力电池进行外界充电的功能。
在本发明的实施例中，发动机30、第一电动发电机10和第二电动发电机20同轴布置， 整车的动力是通过行星架输出的。
根据本发明的一个实施例，如图2所示，当动力电池40的SOC大于第一预设值且混合 动力车辆的车速小于第一车速阈值时，控制模块50通过控制第一离合器C1分离、第二离 合器C2分离和第三离合器C3锁止以使第二电动发电机20输出动力单独驱动混合动力车 辆，以控制混合动力车辆进入第一纯电动工作模式。在第一纯电动工作模式下，混合动力 车辆具有零排放、非常环保以及噪音低的特点。
根据本发明的一个实施例，如图3所示，当动力电池40的SOC大于第一预设值且混合 动力车辆的车速大于等于第一车速阈值时，控制模块50通过控制第一离合器C1分离、第 二离合器C2锁止和第三离合器C3分离以使第一电动发电机10和第二电动发电机20共同 输出动力驱动混合动力车辆，以控制混合动力车辆进入第二纯电动工作模式。
其中，第一电动发电机10和第二电动发电机20均作为电动机共同输出动力驱动混合 动力车辆，并且，通过第一电机控制器MCU1对第一电动发电机10的转速控制来调节第一 电动发电机10的工作区域，使第一电动发电机10工作于高效工作区域，并且，在第二纯 电动工作模式下，能够充分发挥行星齿轮机构的调速功能，从而提高了动力传动系统的性 能。
根据本发明的一个实施例，如图4所示，当动力电池40的SOC小于等于第一预设值且 混合动力车辆的车速小于第一车速阈值时，控制模块50通过控制第一离合器C1锁止、第 二离合器C2分离和第三离合器C3锁止以使发动机30带动第一电动发电机10进行发电、 第二电动发电机20单独输出动力驱动混合动力车辆，以控制混合动力车辆进入串联式工作 模式。
其中，由于发动机30与行星齿轮机构无机械连接，因此，可以控制发动机30工作于 高效工作区域，降低了动力传动系统的能量消耗。
根据本发明的一个实施例，如图5所示，当动力电池40的SOC小于等于第一预设值且 混合动力车辆的车速大于等于第一车速阈值时，控制模块50通过控制第一离合器C1锁止、 第二离合器C2锁止和第三离合器C3分离以使发动机30带动第一电动发电机10输出动力 和第二电动发电机20输出动力共同驱动混合动力车辆，以控制混合动力车辆进入混联式工 作模式。
其中，第一电机控制器MCU1对第一电动发电机10实行转速控制，以改善发动机30的 工作转速区域，同时还改善了发动机30的工作效率，并且，第二电机控制器MCU2对第二 电动发电机20进行控制，使其工作于高效工作区域，从而大大提高了动力传动系统的工作 效率。
根据本发明的一个实施例，第一预设值和第一车速阈值可以根据实际情况进行标定。
具体地，在本发明的实施例中，第一纯电动工作模式用于纯电动工作模式下的混合动 力车辆的低速运行状态，第二纯电动工作模式用于纯电动工作模式下的混合动力车辆的高 速运行状态，并且，在混合动力车辆低速运行时，如图2所示，由第二电动发电机10输出 动力驱动混合动力车辆；而在混合动力车辆高速运行时，如图3所示，由第一电动发电机 10和第二电动发电机20共同输出动力驱动混合动力车辆。但是，当动力电池40的SOC比 较低时，混合动力车辆无法工作在第一纯电动工作模式和第二纯电动工作模式下，因此， 需要启动发动机30来提供动力，而在发动机30工作时，为了提高整个动力传动系统的性 能，又分为低速运行状态和高速运行状态，当混合动力车辆低速运行时，如图4所示，混 合动力车辆工作于串联式工作模式，由发动机30带动第一电动发电机10进行发电、第二 电动发电机20单独输出动力驱动混合动力车辆；当混合动力车辆高速运行时，如图5所示， 混合动力车辆工作于混联式工作模式，发动机30带动第一电动发电机10输出动力和第二 电动发电机20输出动力共同驱动混合动力车辆。
综上所述，根据本发明实施例的用于混合动力车辆的动力传动系统，控制模块根据检 测模块检测的动力电池的SOC和混合动力车辆的车速控制混合动力车辆进入相应的工作模 式，例如第一纯电动工作模式、第二纯电动工作模式、串联式工作模式和混联式工作模式， 提高了动力传动系统的工作效率。同时，该动力传动系统采用行星齿轮机构，能够实现对 发动机和电动发电机的速度控制，有效地调节了发动机和电动发电机的工作转速区域，从 而提高了混合动力车辆的高效工作区域的调节能力，并且，根据动力电池的SOC和混合动 力车辆的车速自动控制混合动力车辆工作于不同的工作模式，显著提高混合动力车辆的节 能效果，从而可延长混合动力车辆的续驶里程。
图6是根据本发明实施例的混合动力车辆的驱动控制方法的流程图。其中，如图1所 示，混合动力车辆的动力传动系统包括发动机、第一电动发电机、行星齿轮机构、第二电 动发电机以及用于给第一电动发电机和第二电动发电机供电的动力电池，第一电动发电机 与发动机之间设置有第一离合器，行星齿轮机构包括太阳轮、行星架和齿圈，第一电动发 电机与齿圈之间设置有第二离合器，第二电动发电机与太阳轮相连，混合动力车辆的动力 传动系统还包括用于锁止齿圈的第三离合器。如图6所示，该混合动力车辆的驱动控制方 法包括以下步骤：
S1，检测动力电池的荷电状态SOC和混合动力车辆的车速。
S2，根据动力电池的SOC和混合动力车辆的车速控制混合动力车辆进入相应的工作模 式，其中，混合动力车辆的工作模式包括第一纯电动工作模式、第二纯电动工作模式、串 联式工作模式和混联式工作模式。
根据本发明的一个实施例，如图2所示，当动力电池的SOC大于第一预设值且混合动 力车辆的车速小于第一车速阈值时，通过控制第一离合器分离、第二离合器分离和第三离 合器锁止以使第二电动发电机输出动力单独驱动混合动力车辆，以控制混合动力车辆进入 第一纯电动工作模式。该模式的优点是无任何排放，非常环保，而且噪音低。
根据本发明的一个实施例，如图3所示，当动力电池的SOC大于第一预设值且混合动 力车辆的车速大于等于第一车速阈值时，通过控制第一离合器分离、第二离合器锁止和第 三离合器分离以使第一电动发电机和第二电动发电机共同输出动力驱动混合动力车辆，以 控制混合动力车辆进入第二纯电动工作模式。
其中，第一电动发电机和第二电动发电机均作为电动机共同输出动力驱动混合动力车 辆，并且，对第一电动发电机的转速的进行控制以调节第一电动发电机的工作区域，使第 一电动发电机工作于高效工作区域，并且，在第二纯电动工作模式下，能够充分发挥行星 齿轮机构的调速功能，从而提高了动力传动系统的性能。
根据本发明的一个实施例，如图4所示，当动力电池的SOC小于等于第一预设值且混 合动力车辆的车速小于第一车速阈值时，控制模块通过控制第一离合器锁止、第二离合器 分离和第三离合器锁止以使发动机带动第一电动发电机进行发电、第二电动发电机单独输 出动力驱动混合动力车辆，以控制混合动力车辆进入串联式工作模式。
其中，由于发动机与行星齿轮机构无机械连接，因此，可以控制发动机工作于高效工 作区域，降低了混合动力车辆的能量消耗。
根据本发明的一个实施例，如图5所示，当动力电池的SOC小于等于第一预设值且混 合动力车辆的车速大于等于第一车速阈值时，控制模块通过控制第一离合器锁止、第二离 合器锁止和第三离合器分离以使发动机带动第一电动发电机输出动力和第二电动发电机输 出动力共同驱动混合动力车辆，以控制混合动力车辆进入混联式工作模式。
其中，对第一电动发电机实行转速控制，以改善发动机的工作转速区域，同时还改善 了发动机的工作效率，并且，对第二电动发电机进行控制，使其工作于高效工作区域，从 而大大提高了混合动力车辆的动力传动系统的工作效率。
根据本发明的一个实施例，第一预设值和第一车速阈值可以根据实际情况进行标定。
根据本发明实施例的混合动力车辆的驱动控制方法，通过检测的动力电池的SOC和混 合动力车辆的车速控制混合动力车辆进入相应的工作模式，例如第一纯电动工作模式、第 二纯电动工作模式、串联式工作模式和混联式工作模式，提高了动力传动系统的工作效率， 并且动力传动系统采用行星齿轮机构，能够实现对发动机和电动发电机的速度控制，有效 地调节了发动机和电动发电机的工作转速区域，从而提高了混合动力车辆的高效工作区域 的调节能力，并且通过对混合动力车辆的有效控制，显著提高混合动力车辆的节能效果， 从而可延长混合动力车辆的续驶里程。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示 例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者 特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述 不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以 在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将 本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的， 不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例 进行变化、修改、替换和变型。
