CN109435675A - 混合动力车辆驱动装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种混合动力车辆驱动装置及其控制方法，该混合动力车辆驱动装置包括：发动机；单离合器、电子泵和单离合器液压控制模块，单离合器的外齿毂与发动机的输出轴连接，电子泵、单离合器液压控制模块及单离合器的外齿毂之间通过油路依次连接，电子泵的压力油通过单离合液压控制模块分配至单离合器的油道；与单离合器集成一体的电机，电机的输入轴与单离合器的内齿连接；双离合传动***，双离合传动***与电机的输出轴连接。本发明的混合动力车辆驱动装置及其控制方法通过对单离合器进行独立控制，实现发动机的快速启动，并可在扭矩的耦合和解耦过程中优化控制策略，使得发动机和电机动力互相切换与介入时避免冲击和动力中断，从而驾驶性得到优化。

Description

混合动力车辆驱动装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及车辆的动力***，尤其是涉及一种混合动力车辆驱动装置及其控制方法。
背景技术
混合动力车辆是指使用两种以上能量来源的车辆。最常见的油电混合动力车辆是有发动机和电机提供两种动力的混合输出，其中发动机消耗燃油，电机消耗动力电池的电能。
在车辆自动变速器领域内，双离合自动变速器定位于运动性能的换挡特性而知名。由于双离合自动变速器在设计方面具有良好的齿轮啮合效率，传动比率选择灵活，因而具有良好的燃料经济性；同时采用双离合自动变速器可以大幅减少换挡过程中的动力中断，驾驶舒适性优越，因此，双离合自动变速器越来越受到青睐。目前各大主机厂商、零部件制造商均加大对双离合自动变速器的研发投入及推广使用。
目前主流的单电机并联式混合动力***，是将电机集成于变速器的输入输出轴上，实现两种动力的混合输出。但在现有技术中，当电机并联式混合动力***应用于双离合自动变速器时，由于电机不能起到起动机的作用，无法实现发动机的快速启动功能；同时，由于发动机和电机动力互相切换与介入时会发生冲击现象，严重影响驾乘感受。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有的单电机并联式混合动力***无法实现发动机的快速启动功能，且发动机和电机动力互相切换与介入时存在冲击的问题，提供一种混合动力车辆驱动装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
提供一种混合动力车辆驱动装置，包括：发动机；单离合器、电子泵和单离合器液压控制模块，所述单离合器的外齿毂与所述发动机的输出轴连接，所述电子泵、所述单离合器液压控制模块及所述单离合器的外齿毂之间通过油路依次连接，所述电子泵的压力油通过所述单离合液压控制模块分配至所述单离合器的油道；与所述单离合器集成一体的电机，所述电机的输入轴与所述单离合器的内齿连接；双离合传动***，所述双离合传动***与所述电机的输出轴连接。
进一步地，所述混合动力车辆驱动装置还包括机械泵和双离合变速器液压控制模块，所述机械泵、所述双离合变速器液压控制模块及所述单离合器液压控制模块之间通过油路依次连接，所述机械泵的压力油通过所述双离合变速器液压控制模块分配至所述单离合器的油道。
进一步地，所述单离合器液压控制模块包括两位四通换向阀、第一单向阀、蓄能器和压力传感器，所述电子泵、所述第一单向阀及所述两位四通换向阀通过油路依次连接，所述两位四通换向阀通过油路与所述单离合器的油道连接，所述蓄能器及所述压力传感器连接形成的油路支路连接在所述第一单向阀与所述两位四通换向阀之间。
进一步地，所述单离合器液压控制模块还包括第二单向阀和机械泵补充流量控制阀，所述机械泵补充流量控制阀一端通过油路与所述双离合变速器液压控制模块连接，另一端与所述第二单向阀连接形成的油路支路连接在所述第一单向阀与所述两位四通换向阀之间。
进一步地，所述双离合传动***包括：双离合器，所述双离合器的外齿毂与所述电机的输出轴连接；内输入轴和外输入轴，所述内输入轴与所述双离合器的第一离合器连接，所述外输入轴与所述双离合器的第二离合器连接；奇数挡主动齿轮和偶数挡主动齿轮，所述奇数挡主动齿轮设于所述内输入轴上，所述偶数挡主动齿轮设于所述外输入轴上；上输出轴、下输出轴、奇数挡从动齿轮和偶数挡从动齿轮，所述奇数挡从动齿轮和偶数挡从动齿轮空套在所述上输出轴和所述下输出轴上。
进一步地，所述混合动力车辆驱动装置还包括整车控制器及与分别所述整车控制器通过信号连接的发动机管理***、电池管理***、电机控制器和变速器控制单元；所述变速器控制单元分别与所述电子泵、所述单离合器液压控制模块、所述机械泵及所述双离合变速器液压控制模块通过信号连接。
本发明还提供了一种混合动力车辆驱动控制方法，整车控制器发送指令给发动机管理***、电池管理***、电机控制器和变速器控制单元，所述发动机管理***控制所述发动机的运行状态，所述电池管理***为所述电机供电，所述电机控制器控制所述电机的运行状态，所述变速器控制单元启动所述电子泵并调节所述单离合器液压控制模块，控制所述单离合器的压紧状态。
进一步地，发动机启动时，所述变速器控制单元启动所述电子泵，所述电子泵的压力油通过所述第一单向阀和所述两位四通换向阀为所述单离合器提供油压，压紧所述单离合器的内齿与所述单离合器的外齿毂，同时持续给所述蓄能器充油；所述压力传感器根据测得的油压控制所述电子泵的启动或关闭；所述发动机启动成功后，所述电子泵停止工作，所述蓄能器继续保持所述单离合器的压紧压力。
进一步地，纯电工况向发动机工况转换时，所述变速器控制单元打开所述机械泵流量补充电磁阀，所述机械泵的压力油经过所述双离合变速器液压控制模块的分配，部分流量通过所述机械泵流量补充电磁阀、所述第二单向阀和所述两位四通换向阀为所述单离合器提供油压，压紧所述单离合器的内齿与所述单离合器的外齿毂；所述压力传感器根据测得的油压控制所述机械泵流量补充电磁阀的打开或关闭；所述发动机管理***控制发动机启动，所述电机控制器控制所述电机停止动力输出，所述机械泵流量补充电磁阀关闭，所述蓄能器继续保持所述单离合器的压紧压力。
进一步地，发动机工况向纯电工况转换时，所述变速器控制单元协调所述两位四通换向阀和所述机械泵流量补充电磁阀的电流，使所述单离合器滑磨并逐渐分离。
本发明带来的有益效果在于，通过采用单离合器液压控制模块和电子泵形成的独立的小型液压模块，对单离合器进行独立控制，实现发动机的快速启动，并可在扭矩的耦合和解耦过程中优化控制策略，使得发动机和电机动力互相切换与介入时避免冲击和动力中断，从而驾驶性得到优化。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的混合动力车辆驱动装置的结构示意图；
图2是本发明一实施例提供的混合动力车辆驱动装置的驱动控制模块示意图；
图3是本发明一实施例提供的单离合器液压控制模块的结构示意图。
说明书附图中的附图标记如下：
1、发动机；2、双质量飞轮；3、单离合器；4、电机；5、电机的输出轴；6、第一离合器；7、第二离合器；8、上输出齿轮；9、六挡从动齿轮；10、六挡同步器；11、倒挡齿轮；12、倒挡同步器；13、三挡从动齿轮；14、三/七挡同步器；15、七挡从动齿轮；16、上输出轴；17、内输入轴；18、下输出轴；19、五挡从动齿轮；20、一/五挡同步器；21、一挡从动齿轮；22、二挡从动齿轮；23、二/四挡同步器；24、差速器；25、驻车棘轮；26、驻车轴；27、双离合器的外齿毂；28、外输入轴；29、下输出齿轮；30、四挡从动齿轮；31、电机的输入轴；32、单离合器的外齿毂；33、一挡主动齿轮；34、三挡主动齿轮；35、五/七挡主动齿轮；36、二挡主动齿轮；37、四/六挡主动齿轮；38、发动机的输出轴；39、双离合器；40、整车控制器；41、高压电池；42、发动机管理***；43、逆变器；44、电池管理***；45、电机控制器；46、变速器控制单元；47、双离合变速器液压控制模块；48、双离合传动***；49、单离合器液压控制模块；50、电子泵；51、两位四通换向阀；52、第一单向阀；53、第二单向阀；54、蓄能器；55、压力传感器；56、机械泵流量补充电磁阀；57、机械泵。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-3所示，本发明一实施例提供的一种混合动力车辆驱动装置，包括：发动机1；单离合器3、电子泵50和单离合器液压控制模块49，所述单离合器的外齿毂32与所述发动机的输出轴38连接，所述电子泵50、所述单离合器液压控制模块49及所述单离合器的外齿毂32之间通过油路依次连接，所述电子泵50的压力油通过所述单离合液压控制模块分配至所述单离合器3的油道；与所述单离合器3集成一体的电机4，所述电机的输入轴31与所述单离合器3的内齿连接；双离合传动***48，所述双离合传动***48与所述电机的输出轴5连接，所述单离合器3与所述发动机1之间还可加设双质量飞轮2。
由上可知，本发明提供的混合动力车辆驱动装置，通过采用单离合器液压控制模块49和电子泵50形成的独立的小型液压模块，可对单离合器3进行独立控制，实现发动机1的快速启动，并提升发动机1动力介入和退出的平顺性。
如图1所示，所述混合动力车辆驱动装置还包括机械泵57和双离合变速器液压控制模块47，所述机械泵57、所述双离合变速器液压控制模块47及所述单离合器液压控制模块49之间通过油路依次连接，所述机械泵57的压力油通过所述双离合变速器液压控制模块47分配至所述单离合器3的油道。通过机械泵57和双离合变速器液压控制模块47的设置，可在整车处于运行状态时，由机械泵57输出的部分流量用于补充单离合器3的压紧油压，避免电子泵50一直进行工作，从而提高电子泵50的使用寿命。
如图3所示，所述单离合器液压控制模块49包括两位四通换向阀51、第一单向阀52、蓄能器54和压力传感器55，所述电子泵50、所述第一单向阀52及所述两位四通换向阀51通过油路依次连接，所述两位四通换向阀51通过油路与所述单离合器3的油道连接，所述蓄能器54及所述压力传感器55连接形成的油路支路连接在所述第一单向阀52与所述两位四通换向阀51之间。发动机1启动时，压力油通过单离合器液压控制模块49中的第一单向阀52和两位四通换向阀51给单离合器3提供油压，从而使单离合器3的内齿与单离合器的外齿毂32通过摩擦片压紧，同时持续给蓄能器54充油，压力传感器55测得油压达到设定范围时，电子泵50停止工作，单离合器3由蓄能器54进行保压，若整车未运动时，压力传感器55测得单离合器3的压紧油压低于设定范围时，电子泵50启动进行补压，当压力达到设定范围内时，电子泵50再关闭，直到整车得以起动。通过蓄能器54继续对单离合器3的压紧油压进行保持，避免电子泵50一直进行工作，从而提高电子泵50的使用寿命；同时，由于蓄能器54具有吸收泵的压力脉动和缓和电磁阀开关引起的压力冲击的作用，且两位四通换向阀51为比例先导电磁阀，可对流量进行逐步调节，所以单离合器3的压紧过程比较柔和，从而提高整车运行过程中尤其是发动机1启动时扭矩耦合的平稳性。
如图3所示，所述单离合器液压控制模块49还包括第二单向阀53和机械泵57补充流量控制阀，所述机械泵57补充流量控制阀一端通过油路与所述双离合变速器液压控制模块47连接，另一端与所述第二单向阀53连接形成的油路支路连接在所述第一单向阀52与所述两位四通换向阀51之间。打开机械泵57流量补充电磁阀56，机械泵57的压力油通过双离合变速器液压控制模块49分配，部分流量通过机械泵57流量补充电磁阀56、第二单向阀53和两位四通换向阀51提供至单离合器3，使单离合器3压紧，压力传感器55监测单离合器3的压力达到设定范围后，机械泵57流量补充电磁阀56关闭，由蓄能器54对单离合器3的压紧压力进行保持；压力传感器55监测到单离合器3的压紧压力低于设定范围时，机械泵57流量补充电磁阀56打开，机械泵57对蓄能器54进行补充压力，使单离合器3的压紧压力恢复至设定范围。通过机械泵57流量补充电磁阀56控制机械泵57的流量分配，可在整车处于运行状态时，由机械泵57输出的部分流量用于补充单离合器3的压紧油压，避免电子泵50一直进行工作，从而提高电子泵50的使用寿命；同时，由于蓄能器54具有吸收泵的压力脉动和缓和电磁阀开关引起的压力冲击的作用，且两位四通换向阀51为比例先导电磁阀，可对流量进行逐步调节，所以单离合器3的压紧过程比较柔和，从而提高整车运行过程中扭矩耦合的平稳性。
如图2所示，所述混合动力车辆驱动装置还包括驱动控制模块，该驱动控制模块包括整车控制器40及与分别所述整车控制器40通过信号连接的发动机管理***42、电池管理***44、电机控制器45和变速器控制单元46；所述变速器控制单元46分别与所述电子泵50、所述单离合器液压控制模块49、所述机械泵57及所述双离合变速器液压控制模块47通过信号连接。通过上述控制模块，可实现对该混合动力车辆驱动装置的控制。整车控制器40发送指令给发动机管理***42、电池管理***44、电机控制器45和变速器控制单元46，发动机管理***42控制发动机1的运行状态，电池管理***44为电机4供电，电机控制器45控制电机4的运行状态，变速器控制单元46启动电子泵50并调节单离合器液压控制模块49，控制单离合器3的压紧状态。
具体地，如图1-3所示，在发动机1启动模式下，所述变速器控制单元46启动所述电子泵50，所述电子泵50的压力油通过所述第一单向阀52和所述两位四通换向阀51为所述单离合器3提供油压，压紧所述单离合器3的内齿与所述单离合器的外齿毂32，同时持续给所述蓄能器54充油；所述压力传感器55根据测得的油压控制所述电子泵50的启动或关闭；所述发动机1启动成功后，所述电子泵50停止工作，所述蓄能器54继续保持所述单离合器3的压紧压力。在该模式下，通过采用单离合器液压控制模块49和电子泵50形成的独立的小型液压模块，可对单离合器3进行独立控制，使变速器控制单元46控制电子泵50输出的压力油作用于单离合器3使之压紧，实现快速启动发动机1的作用，并减少了采用常规发动机1启动电机4的成本；同时，蓄能器54的保压作用可避免电子泵50一直进行工作，从而提高电子泵50的使用寿命。
具体地，如图1-3所示，在低速行驶模式下，纯电工况向发动机1工况转换时，所述变速器控制单元46打开所述机械泵57流量补充电磁阀56，所述机械泵57的压力油经过所述双离合变速器液压控制模块47的分配，部分流量通过所述机械泵57流量补充电磁阀56、所述第二单向阀53和所述两位四通换向阀51为所述单离合器3提供油压，压紧所述单离合器3的内齿与所述单离合器的外齿毂32；所述压力传感器55根据测得的油压控制所述机械泵57流量补充电磁阀56的打开或关闭；所述发动机管理***42控制发动机1启动，所述电机控制器45控制所述电机4停止动力输出，所述机械泵57流量补充电磁阀56关闭，所述蓄能器54继续保持所述单离合器3的压紧压力。发动机1工况向纯电工况转换时，所述变速器控制单元46协调所述两位四通换向阀51和所述机械泵57流量补充电磁阀56的电流，使所述单离合器3滑磨并逐渐分离。在该模式下，由于蓄能器54具有吸收泵的压力脉动和缓和电磁阀开关引起的压力冲击的作用，且两位四通换向阀51为比例先导电磁阀，所以单离合器3结合过程比较柔和，从而提高整车运行过程中扭矩耦合的平稳性；同时，由于蓄能器54能保持单离合器3的压紧压力，且压力传感器55实时监测油压，如油压不足，机械泵57流量补充电磁阀56将机械泵57输出的部分流量用于补充单离合器3的压紧油压，不需要电子泵50进行工作，从而提高电子泵50的使用寿命。
如图1所示，所述双离合传动***48包括：双离合器，所述双离合器的外齿毂27与所述电机的输出轴5连接；内输入轴17和外输入轴28，所述内输入轴17与所述双离合器的第一离合器6连接，所述外输入轴28与所述双离合器的第二离合器7连接；奇数挡主动齿轮和偶数挡主动齿轮，所述奇数挡主动齿轮设于所述内输入轴17上，所述偶数挡主动齿轮设于所述外输入轴28上；上输出轴16、下输出轴18、奇数挡从动齿轮和偶数挡从动齿轮，所述奇数挡从动齿轮和偶数挡从动齿轮空套在所述上输出轴16和所述下输出轴18上。
具体地，如图1所示，所述奇数挡主动齿轮包括一挡主动齿轮33、三挡主动齿轮34和五/七挡主动齿轮35，其中五挡和七挡共用一个主动齿轮(即五/七挡主动齿轮35)；所述偶数挡主动齿轮包括二挡主动齿轮36和四/六挡主动齿轮37，其中四挡和六挡共用一个主动齿轮(即四/六挡主动齿轮37)。所述一挡主动齿轮33、所述三挡主动齿轮34和所述五/七挡主动齿轮35在所述内输入轴17上沿着从靠近所述双离合器至远离所述双离合器的方向依次设置，所述四/六挡主动齿轮37和所述二挡主动齿轮36在所述外输入轴28上沿着从靠近所述双离合器至远离所述双离合器的方向依次设置。
具体地，如图1所示，各挡位从动齿轮空套在上输出轴16和下输出轴18上，各挡位从动齿轮包括奇数挡从动齿轮和偶数挡从动齿轮，所述奇数挡从动齿轮与所述奇数挡主动齿轮对应常啮合，所述偶数挡从动齿轮与所述偶数挡主动齿轮对应常啮合。所述奇数挡从动齿轮包括一挡从动齿轮21、三挡从动齿轮13、五挡从动齿轮19和七挡从动齿轮15。所述偶数挡从动齿轮包括二挡从动齿轮22、四挡从动齿轮30和六挡从动齿轮9。所述一挡从动齿轮21、所述二挡从动齿轮22、所述四挡从动齿轮30和所述五挡从动齿轮19空套在所述下输出轴18上。所述三挡从动齿轮13、所述六挡从动齿轮9和所述七挡从动齿轮15空套在所述上输出轴16上。所述一挡主动齿轮33与所述一挡从动齿轮21常啮合，所述二挡主动齿轮36与所述二挡从动齿轮22常啮合，所述三挡主动齿轮34与所述三挡从动齿轮13常啮合，所述四/六挡主动齿轮37与所述四挡从动齿轮30及所述六挡从动齿轮9常啮合，所述五/七挡主动齿轮35与所述五挡从动齿轮19及所述七挡从动齿轮15常啮合。
如图1所示，所述上输出齿轮8固定在所述上输出轴16上靠近所述双离合器的一端，所述下输出齿轮29固定在所述下输出轴18上靠近所述双离合器的一端，所述差速器24连接在所述驻车轴26上，所述上输出齿轮8、所述下输出齿轮29同时与所述差速器24上固连的齿轮常啮合，所述差速器24上固连的齿轮与所述驻车轴26上加工的齿轮常啮合，所述驻车棘轮25固连在所述驻车轴26上，从而将动力输出至车轮。
如图1所示，双离合传动***48还包括一/五挡同步器20、二/四挡同步器23、三/七挡同步器14和六挡同步器10，所述一/五挡同步器20安装在下输出轴18上并且位于所述一挡从动齿轮21与所述五挡从动齿轮19之间，所述一/五挡同步器20用于控制一挡和五挡的结合或分离；所述二/四挡同步器23安装在所述下输出轴18上并且位于所述二挡从动齿轮22与所述四挡从动齿轮30之间，所述二/四挡同步器23用于控制二挡和四挡的结合或分离；所述三/七挡同步器14安装在所述上输出轴16上并且位于所述三挡从动齿轮13与所述七挡从动齿轮15之间，所述三/七挡同步器14用于控制三挡和七挡的结合或分离；所述六挡同步器10安装在所述上输出轴16上并且位于所述六挡从动齿轮9的一侧，所述六挡同步器10用于控制六挡的结合或分离。
如图1所示，所述双离合传动***48还包括倒挡齿轮11和倒挡同步器12，所述倒挡同步器12与所述倒挡齿轮11连接且一起空套在所述上输出轴16上，所述倒挡齿轮11与所述二挡从动齿轮22常啮合，所述倒挡同步器12位于所述倒挡齿轮11与所述三挡从动齿轮13之间，倒挡同步器12用于控制倒挡。具体地，倒挡同步器12与倒挡齿轮11通过轮毂固定连接在一起，倒挡同步器12可以与三挡从动齿轮13结合，此时倒挡齿轮11与三挡从动齿轮13便连接在一起且能够共同绕上输出轴16转动。
根据本发明上述实施例的混合动力车辆驱动装置，内输入轴17、外输入轴28是通过多个挡位齿轮组与上输出轴16、下输出轴18相连，每一挡位齿轮组至少带有一个固定齿轮和一个活动齿轮，活动齿轮借助于同步器20、23、14、10、12实现两根输入轴17、28与两根输出轴16、18及驻车轴26之间的变速连接。
具体地，如图1所示，一/五挡同步器20位于一挡从动齿轮21和五挡从动齿轮19之间，在一/五挡同步器20中具有一个可以左右移动的结合套。当该结合套向左移动时，来自于五/七挡主动齿轮35上的动力可以通过下输出轴18，经下输出齿轮29传递至差速器24，输出至驻车轴26。所述的动力主要来自于自于电机的输出轴5经第一离合器6输入至内输入轴17，再传递到五/七挡主动齿轮35。当该结合套向右移动时，来自于一挡主动齿轮33上的动力可以通过下输出轴18，经下输出齿轮29传递至差速器24，输出至驻车轴26。所述的动力主要来自于自于电机的输出轴5经第一离合器6输入至内输入轴17，再传递到一挡主动齿轮33。
具体地，如图1所示，二/四挡同步器23位于二挡从动齿轮22和四挡从动齿轮30之间，在二/四挡同步器23中具有一个可以左右移动的结合套。当该结合套向左移动时，来自于二挡主动齿轮36上的动力可以通过下输出轴18，经下输出齿轮29传递至差速器24，输出至驻车轴26。所述的动力主要来自于电机的输出轴5经第二离合器7输入至第外输入轴28，传递到二挡主动齿轮36。当该结合套向右移动时，来自于四/六挡主动齿轮37上的动力可以通过下输出轴18，经下输出齿轮29传递至差速器24，输出至驻车轴26。所述的动力主要来自于电机的输出轴5经第二离合器7输入至外输入轴28，传递到四/六挡主动齿轮37。
具体地，如图1所示，三/七挡同步器14位于三挡从动齿轮13和七挡从动齿轮15之间，在三/七挡同步器14中具有一个可以左右移动的结合套。当该结合套向左移动时，来自于五/七挡主动齿轮35上的动力可以通过上输出轴16，经上输出齿轮8传递至差速器24，输出至驻车轴26。所述的动力主要来自于电机的输出轴5经第一离合器6输入至内输入轴17，传递到五/七挡主动齿轮35。当该结合套向右移动时，来自于三挡主动齿轮34上的动力可以通过上输出轴16，经上输出齿轮8传递至差速器24，输出至驻车轴26。所述的动力主要来自于电机的输出轴5经第一离合器6输入至内输入轴17，传递到三挡主动齿轮34。
具体地，如图1所示，六挡同步器10位于六挡从动齿轮9左侧，六挡同步器10中具有一个可以右移动的结合套。当该结合套向右移动时，来自于四/六挡主动齿轮37上的动力可以通过上输出轴16，经上输出齿轮8传递至差速器24，输出至驻车轴26。所述的动力主要来自于电机的输出轴5经第二离合器7输入至外输入轴28，传递到四/六挡主动齿轮37。
具体地，如图1所示，倒挡同步器12位于倒挡齿轮11左侧，倒挡同步器12中具有一个可以左移动的结合套。当该结合套向左移动时，来自于倒挡齿轮11上的动力可以通过三挡从动齿轮13，经三挡主动齿轮34传递至内输入轴17，此时可以将一/五挡同步器20的结合套向左或向右移动，将动力传递至下输出轴18，最后经下输出齿轮29传递至差速器24，输出至驻车轴26。所述的动力主要来自于电机的输出轴5经第二离合器7输入至外输入轴28，传递到二挡主动齿轮36，再传递至倒挡齿轮11。
上述的混合动力车辆驱动装置，可以混合动力车辆的多种工作模式，包括启动模式、低速行驶模式、中高速行驶模式、急加速模式、能量回收模式、停车充电模式、倒车模式以及双离合传动***48工作模式等，详如下述。
1、双离合传动***48工作模式：变速器控制单元46调节双离合变速器液压控制模块47控制双离合器及各同步器的压紧状态。当双离合器的外齿毂27由动力驱动转动时，变速器控制单元46控制第一离合器6或第二离合器7与双离合器的外齿毂27摩擦压紧，相应带动内输入轴17或外输入轴28转动。输入轴转动时，轴上的挡位主动齿轮带动上输出轴16的六挡从动齿轮9、倒挡齿轮11、三挡从动齿轮13、七挡从动齿轮15和下输出轴18的五挡从动齿轮19、一挡从动齿轮21、二挡从动齿轮22、四挡从动齿轮30转动。同时，变速器控制单元46控制六挡同步器10、倒挡同步器12、三/七挡同步器14、一/五挡同步器20、二/四挡同步器23与输出轴上相应挡位从动齿轮结合，进而带动输出轴转动，并通过上输出齿轮8或下输出齿轮29将动力传递到差速器24，从而实现双离合传动***48的七个前进挡和倒挡的动力输出，以及实现该传动***各挡位的切换。
2、启动模式：
该混动动力***的整车启动模式分为发动机1启动和纯电启动：
a、发动机1启动：该***的发动机1启动方式不采用传统的启动电机4，整车控制器40检测到点火信号，发送指令给变速器控制单元46使电子泵50启动，压力油通过单离合器液压控制模块49中的第一单向阀52和两位四通换向阀51给单离合器3提供油压，从而使单离合器3的内齿与单离合器的外齿毂32通过摩擦片压紧。同时持续给蓄能器54充油，压力传感器55测得油压达到设定范围时，电子泵50停止工作，单离合器3由蓄能器54进行保压；若整车未运动时，压力传感器55测得单离合器3的压紧油压低于设定范围时，电子泵50启动进行补压，当压力达到设定范围内时，电子泵50再关闭。整车控制器40发送指令给电池管理***44，令高压电池41输出直流高压电，并通过逆变器43将直流高压电转化为三相交流电，为电机4供电，同时，整车控制器40发送指令用以调节电机控制器45使电机4运行。电机的输入轴31带动单离合器3的内齿和单离合器的外齿毂32转动，进而带动发动机1转动，同时，整车控制器40发送指令给发动机管理***42令发动机1进行点火。发动机1启动成功后，通过整车控制器40使电机4停止运行，双离合传动***48挂入一挡，从而实现整车发动机1启动功能。
b、纯电启动：整车控制器40发送指令给电池管理***44，判断高压电池41的SOC(荷电状态)状态是否满足纯电启动，如满足则单离合器3的内齿与单离合器的外齿毂32处于分离状态，发动机1不运行。电池管理***44令高压电池41输出直流高压电，整车控制器40发送指令给电机控制器45，逆变器43将直流高压电转化为三相交流电作用于电机4，调节电机控制器45使电机4运行，双离合传动***48挂入一挡，从而实现纯电起步功能。
3、低速行驶模式：
整车低速行驶时，分为发动机1运行状态、纯电运行状态和驱动状态互换：
a、发动机1运行状态：高压电池41的SOC值不满足纯电行驶要求时，发动机1提供动力经过双离合传动***48驱动车辆，根据整车行驶所需求的功率，变速器控制单元46对双离合变速器液压控制模块47进行调节，控制双离合传动***48进行挡位切换，始终保持发动机1运行在高效能区间。变速器控制单元46通过控制双离合变速器液压控制模块47调节双离合器压紧时的滑磨状态和同步器结合挡位齿轮时的同步状态，从而使双离合传动***48的换挡更加平顺，整车动力输出更加平稳；由于发动机1始终运行于高效率区间，除带动整车低速运行的动力，还有多余的动力可带动电机4进行反向发电，通过逆变器43将多余的电能储存于高压电池41中。发动机1运行状态时蓄能器54和两位四通换向阀51处于工作状态，使单离合器3始终处于压紧状态，当压力传感器55监测到压力低于设定范围时，机械泵57流量补充电磁阀56开启将机械泵57的部分流量用于补充单离合器3的压紧油压，当压力传感器55监测到油压处于设定范围时，机械泵57流量补充电磁阀56关闭，由蓄能器54进行单离合器3的压力保持。
b、纯电运行状态：高压电池41的SOC值满足纯电行驶要求时，整车控制器40发送指令给电机控制器45，使逆变器43将高压直流电转化为三相交流电，结合电机控制器45的控制使电机4运行，电机4输出的动力经过双离合传动***48实现整车纯电行驶；根据整车行驶所需求的功率，变速器控制单元46对双离合变速器液压控制模块47进行调节，控制双离合传动***48进行挡位切换，保证电机4运行在高效区间，纯电低速行驶有避免发动机1的重复启动和减少排放等优点，尤其是在市区等拥堵路面，且行驶里程较短的优势更加明显。
c、驱动状态互换：整车纯电运行状态下，若电池的SOC值低于下限阈值时，整车控制器40发送指令给发动机管理***42和变速器控制单元46，发送指令使使机械泵57流量补充电磁阀56打开，机械泵57的压力油通过双离合变速器液压模块分配，部分流量通过机械泵57流量补充电磁阀56、第二单向阀53和两位四通换向阀51给到单离合器3，使单离合器3压紧，压力传感器55监测单离合器3的压力达到设定范围后，机械泵57流量补充电磁阀56关闭，由蓄能器54对单离合器3的压紧压力进行保持，同时控制发动机1启动，进而转换为发动机1进行动力输出，整车控制器40发送指令给电机控制器45，令电机4不再输出动力。同时，发动机1输出的多余动力带动电机4进行发电，通过逆变器43将电能储存于高压电池41中进行充电，压力传感器55监测到单离合器3的压紧压力低于设定范围时，机械泵57流量补充电磁阀56打开，机械泵57给蓄能器54进行补充压力，使单离合器3的压紧压力恢复至设定范围。若电池管理***44监测到高压电池41的SOC值超过充电上限阈值时停止充电，整车控制器40发送指令给发动机管理***42、变速器控制单元46、电机控制器45和电池管理***44，变速器控制单元46协调两位四通换向阀51和机械泵57流量补充电磁阀56的电流，使单离合器3滑磨并逐渐分离，并控制电池管理***44发送指令使电池提供直流电给逆变器43，电机控制器45控制逆变器43将直流电转换为三相交流电输入给电机4，发动机管理***42发送指令使发动机1停止工作，从而再切换为纯电运行模式。通过调节单离合器液压控制模块49可以控制单离合器3压紧和分离时的滑磨状态，且蓄能器54可以吸收电子泵50和机械泵57的压力脉动，可以缓和两位四通换向阀51在换向过程中引起的压力冲击，从而使发动机1和电机4扭矩平滑介入与退出，保证整车动力输出的稳定性。
4、中高速行驶模式：
整车中高速行驶时，发动机1提供主要动力驱动车辆，发动机管理***42控制发动机1始终运行于高效率区间；根据整车需求功率，整车控制器40通过控制发动机管理***42和电机控制单元协调发动机1和电机4的工作。中高速模式时蓄能器54和两位四通换向阀51处于工作状态，使单离合器3始终处于压紧状态，当压力传感器55监测到压力低于设定范围时，机械泵57流量补充电磁阀56开启将机械泵57的部分流量用于补充单离合器3的压紧油压，当压力传感器55监测到油压处于设定范围时，机械泵57流量补充电磁阀56关闭，由蓄能器54进行单离合器3的压力保持。中高速模式分为平稳运行、平稳运行兼充电和混合动力输出：
a、整车平稳运行：发动机1运行于高效能区间所输出的功率满足整车运行所需求功率时，发动机1输出的全部功率经单离合器3、电机4、双离合传动***48至车轮，发动机1输出功率完全用于整车驱动。
b、整车平稳运行兼充电：发动机1运行于高效能区间所输出的功率大于整车运行所需求功率时，发动机1输出的部分功率经单离合器3、电机4、双离合传动***48至车轮，用于满足整车驱动所需；多余的功率经电机4进行发电给高压电池41进行充电。
c、混合动力输出：发动机1运行于高效能区间所输出的功率小于整车运行所需求功率时，发动机1输出的全部功率经单离合器3、电机4、双离合传动***48至车轮，进行整车驱动；同时电机4也输出功率经双离合传动***48至车轮，进行驱动辅助；
由于湿式双离合传动***48可实现七个挡位的切换，可以不断地调整输出至轮端的功率。整车中高速运行时，所需求功率较大并总是处于变化中，所以整车控制器40实时根据整车所需求的功率，控制变速器控制单元46调节双离合传动***48挡位的切换，从而保证发动机1单独提供动力或是与电机4共同提供动力时，发动机1能始终保持在高效区间运行，从而达到减少能耗和提高驾驶乐趣等目的。
5、急加速模式：在发动机1进行驱动时，如需更多扭矩输出进行急加速行驶时，电池管理***44发送指令使高压电池41为电机4提供三相交流电，电机控制器45控制电机4运行，从而实现电机4与发动机1并联同时输出动力，变速器控制单元46也同时发送指令使双离合传动***48切换至合适挡位，从而实现发动机1和电机4输出的功率满足整车加速需求。在这一过程中，由于整车处于运行状态，单离合器3需要压紧，因此该模式下蓄能器54和两位四通换向阀51处于工作状态，使单离合器3始终处于压紧状态，由压力传感器55进行压力检测、机械泵57流量补充电磁阀56进行流量补充。
6、能量回收模式：整车减速、制动或超速减速(反拖)时，发动机管理***42控制发动机1停止运行，变速器控制单元46控制单离合器3的内齿与单离合器的外齿毂32分离，此时发动机1和电机4都不提供动力，电机控制器45调节电机4作为发电机，将整车制动、减速时由双离合传动***48传递到电机的输出轴5的机械能转换为交流电，并通过逆变器43转化为直流电储存至高压电池41中。
7、停车充电模式：整车停止且发动机1仍在运行时，变速器控制单元46控制蓄能器54和两位四通换向阀51处于工作状态，使单离合器3的内齿与单离合器的外齿毂32摩擦压紧，当压力传感器55监测油压低于设定范围时，电子泵50启动进行单离合器3的油压补充，当压力传感器55监测到油压处于设定范围内时电子泵50关闭，由蓄能器54进行单离合器3的压力保持，同时第一离合器6和第二离合器7与双离合器的外齿毂27处于非摩擦压紧状态；发动机1动力不传递到双离合传动***48，而是将动力经湿式单离合器传递到电机的输入轴31，动力由电机4转化为交流电，并通过逆变器43转化为直流电，进而向高压电池41充电。
8、倒车模式：
该混动***的整车倒车模式分为纯电倒车和发动机1倒车：
a、纯电倒车：倒车所需功率低，且高压电池41的SOC值满足要求，可采用纯电进行倒车。整车控制器40通过控制电机控制器45令电机4反转运行，通过变速器控制模块发送指令使单离合器3的内齿与单离合器的外齿毂32处于分离状态，发动机1不输出动力；同时，变速器控制模块使第一离合器6与双离合器的外齿毂27摩擦压紧，并控制一/五挡同步器20与一挡齿轮同步结合，从而电机4的反转动力经双离合传动***48实现一挡纯电倒车功能。
b、发动机1倒车：如若整车控制器40诊断该混合动力车辆驱动装置无法进行纯电倒车，则变速器控制模块发送指令使单离合器3压紧，使发动机1输出动力，电机控制器45使电机4不输出动力；同时变速器控制模块使双离合传动***48切换为倒挡，从而实现发动机1倒车功能。在这一过程中，由于整车处于运行状态，单离合器3需要压紧，因此该模式下蓄能器54和两位四通换向阀51处于工作状态，使单离合器3始终处于压紧状态，由压力传感器55进行压力检测、机械泵57流量补充电磁阀56进行流量补充。
通过上述说明可知，本发明带来的有益效果在于：
1、发动机1可实现快速启动。在发动机1和电机4间加入单离合器3，变速器控制单元46通过控制电子泵50和机械泵57输出压力油，通过单离合器液压控制模块49，调节单离合器3压紧和分离状态，进而控制发动机1的介入与退出。在需要发动机1进行启动时，在变速器控制单元46控制下，电子泵50输出的压力油通过单离合器液压控制模块49使单离合器3压紧，并由电机4带动发动机1，实现快速启动发动机1的作用，并减少了采用常规发动机1启动电机4的成本；同时，该***在整车短暂停车时，有迅速启停功能。如为发动机运行模式下，短暂停车时，发动机1停止运行，由于单离合器液压控制模块49能保持单离合器3的压紧压力，如需继续行驶时，电机4作为起动机可以使发动机1迅速启动。
2、整车运行过程中扭矩耦合平稳、电子泵50的使用寿命长。在纯电工况运行时，如若需要发动机1介入时，整车控制器40发送指令给变速器控制单元46，令机械泵57流量补充电磁阀56开启，机械泵57输出的部分流量经过机械泵57流量补充电磁阀56、第二单向阀53，再经过两位四通换向阀51的调节，实现单离合器3压紧的滑磨调节，从而保证发动机1扭矩介入的平顺性，防止扭矩突然介入时的抖动，当单离合器3的压紧油压达到压力传感器55的设定范围时，机械泵57流量补充电磁阀56关闭，蓄能器54对单离合器3的压紧油压进行保持，当油压低于压力传感器55的设定范围时，机械泵57流量补充电磁阀56开启，机械泵57给单离合器3进行油压补偿，当压力恢复至压力传感器55的设定范围时，机械泵57流量补充电磁阀56关闭，蓄能器54继续对单离合器3的压紧油压进行保持，由于蓄能器54具有吸收泵的压力脉动和缓和电磁阀开关引起的压力冲击的作用，且两位四通换向阀51为比例先导电磁阀，所以单离合器3结合过程比较柔和，从而提高整车运行过程中扭矩耦合的平稳性。发动机1介入后，由于单离合器液压控制模块49中的蓄能器54能保持单离合器3的压紧压力，且压力传感器55实时监测油压，如油压不足，机械泵57流量补充电磁阀56开始，将机械泵57输出的部分流量用于补充单离合器3的压紧油压，不需要电子泵50进行工作，从而提高电子泵50的使用寿命。
3、集成性好、占用空间少，该混合动力车辆驱动装置的传动部分采用双离合变速器，在变速器和发动机1间加入电机4和单离合器3实现并联混合动力，这种混合动力架构基于传统动力，对整车部件及动力总成的改动最小，便于开发与集成；同时，该混合动力车辆驱动装置基于双离合变速器，电子泵50及单离合器液压控制模块49集成于双离合变速器中，与双离合变速器共用变速器油，减少开发成本，结构简单且集成度更高；单离合器3的液压控制油路经单离合器液压控制模块49输出，经变速器壳体油道，再经电机4的外壳连接至单离合器3的油道；单离合器液压控制模块49结构简单，单离合器3便于集成于电机4内，使轴向需求空间更短，且更有利于集成。
4、燃油经济性好，该混合动力车辆的输出功率、输出扭矩分别为发动机1和电机4的功率、扭矩之和，根据整车需求功率对发动机1和电机4的输出功率进行协调，既满足整车的动力性，又使发动机1和电机4始终运行在高效区间来满足整车的经济性；同时，该混合动力车辆驱动装置的传动部分采用双离合变速器，在发动机1、电机4独立驱动或两者共同驱动整车时，由于该双离合传动***48具有七个挡位，扭矩跨度大，能对整车输出扭矩进行实时调整，从而始终保持发动机1和电机4工作在高效区间，从而保证整车的燃油经济性。
5、该混合动力车辆能量回收模式多，发动机1运行模式时，由于发动机1始终运行于高效区间，多余的功率输出给电机4进行发电，将产生的电能反向存储于高压电池41中，或将电能直接为整车电网进行供电；整车减速或制动时，电机4可进行减速和制动能量回收；整车停车发动机1仍运行时，使电机4进行反向充电存储于高压电池41中或直接为整车电网进行供电。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种混合动力车辆驱动装置，其特征在于，包括：
发动机；
单离合器、电子泵和单离合器液压控制模块，所述单离合器的外齿毂与所述发动机的输出轴连接，所述电子泵、所述单离合器液压控制模块及所述单离合器的外齿毂之间通过油路依次连接，所述电子泵的压力油通过所述单离合液压控制模块分配至所述单离合器的油道；
与所述单离合器集成一体的电机，所述电机的输入轴与所述单离合器的内齿连接；
双离合传动***，所述双离合传动***与所述电机的输出轴连接。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆驱动装置，其特征在于：所述混合动力车辆驱动装置还包括机械泵和双离合变速器液压控制模块，所述机械泵、所述双离合变速器液压控制模块及所述单离合器液压控制模块之间通过油路依次连接，所述机械泵的压力油通过所述双离合变速器液压控制模块分配至所述单离合器的油道。
3.根据权利要求2所述的混合动力车辆驱动装置，其特征在于：所述单离合器液压控制模块包括两位四通换向阀、第一单向阀、蓄能器和压力传感器，所述电子泵、所述第一单向阀及所述两位四通换向阀通过油路依次连接，所述两位四通换向阀通过油路与所述单离合器的油道连接，所述蓄能器及所述压力传感器连接形成的油路支路连接在所述第一单向阀与所述两位四通换向阀之间。
4.根据权利要求3所述的混合动力车辆驱动装置，其特征在于：所述单离合器液压控制模块还包括第二单向阀和机械泵补充流量控制阀，所述机械泵补充流量控制阀一端通过油路与所述双离合变速器液压控制模块连接，另一端与所述第二单向阀连接形成的油路支路连接在所述第一单向阀与所述两位四通换向阀之间。
5.根据权利要求1所述的混合动力车辆驱动装置，其特征在于：所述双离合传动***包括：
双离合器，所述双离合器的外齿毂与所述电机的输出轴连接；
内输入轴和外输入轴，所述内输入轴与所述双离合器的第一离合器连接，所述外输入轴与所述双离合器的第二离合器连接；
奇数挡主动齿轮和偶数挡主动齿轮，所述奇数挡主动齿轮设于所述内输入轴上，所述偶数挡主动齿轮设于所述外输入轴上；
上输出轴、下输出轴、奇数挡从动齿轮和偶数挡从动齿轮，所述奇数挡从动齿轮和偶数挡从动齿轮空套在所述上输出轴和所述下输出轴上。
6.根据权利要求1所述的混合动力车辆驱动装置，其特征在于：所述混合动力车辆驱动装置还包括整车控制器及与分别所述整车控制器通过信号连接的发动机管理***、电池管理***、电机控制器和变速器控制单元；所述变速器控制单元分别与所述电子泵、所述单离合器液压控制模块、所述机械泵及所述双离合变速器液压控制模块通过信号连接。
7.一种混合动力车辆驱动控制方法，其特征在于：整车控制器发送指令给发动机管理***、电池管理***、电机控制器和变速器控制单元，所述发动机管理***控制所述发动机的运行状态，所述电池管理***为所述电机供电，所述电机控制器控制所述电机的运行状态，所述变速器控制单元启动所述电子泵并调节所述单离合器液压控制模块，控制所述单离合器的压紧状态。
8.根据权利要求7所述的混合动力车辆驱动控制方法，其特征在于：发动机启动时，所述变速器控制单元启动所述电子泵，所述电子泵的压力油通过所述第一单向阀和所述两位四通换向阀为所述单离合器提供油压，压紧所述单离合器的内齿与所述单离合器的外齿毂，同时持续给所述蓄能器充油；所述压力传感器根据测得的油压控制所述电子泵的启动或关闭；所述发动机启动成功后，所述电子泵停止工作，所述蓄能器继续保持所述单离合器的压紧压力。
9.根据权利要求7所述的混合动力车辆驱动控制方法，其特征在于：纯电工况向发动机工况转换时，所述变速器控制单元打开所述机械泵流量补充电磁阀，所述机械泵的压力油经过所述双离合变速器液压控制模块的分配，部分流量通过所述机械泵流量补充电磁阀、所述第二单向阀和所述两位四通换向阀为所述单离合器提供油压，压紧所述单离合器的内齿与所述单离合器的外齿毂；所述压力传感器根据测得的油压控制所述机械泵流量补充电磁阀的打开或关闭；所述发动机管理***控制发动机启动，所述电机控制器控制所述电机停止动力输出，所述机械泵流量补充电磁阀关闭，所述蓄能器继续保持所述单离合器的压紧压力。
10.根据权利要求7所述的混合动力车辆驱动控制方法，其特征在于：发动机工况向纯电工况转换时，所述变速器控制单元协调所述两位四通换向阀和所述机械泵流量补充电磁阀的电流，使所述单离合器滑磨并逐渐分离。
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