CN112606675A - 混合动力驱动方法、装置、动力***、车辆及相关设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的是一种汽车驱动***的技术，具体是一种混合动力驱动方法、装置、动力***、车辆及相关设备。上述混合动力驱动装置，包括传动机构和离合机构，传动机构用于与发动机和电机的动力输出轴相连接；离合机构连接于传动机构，用于改变传动机构的动力传递路线及行星轮系组件的传动比；传动机构包括行星轮系、中间轴和传动齿轮组件，行星轮系包括太阳轮；太阳轮和传动齿轮组件设置在中间轴上；传动齿轮组件与离合机构相连接。通过传动齿轮组件和离合机构间不同的接合和分离方式，形成多种动力传递路线及传动比，以形成多种工作模式，并形成多个档位，节约大量空间的同时形成多种工作模式的多个档位来适应大部分应用场景。

Description

混合动力驱动方法、装置、动力***、车辆及相关设备
技术领域
本发明涉及的是一种汽车驱动***的技术，具体是一种混合动力驱动方法、装置、动力***、车辆及相关设备。
背景技术
随着当今社会人们对节能环保的意识日渐增强，新能源汽车技术开始迅猛发展。混合动力车辆驱动技术是新能源汽车发展过程的核心阶段。然而现有混合动力车辆驱动技术往往在结构上通过传统齿轮轮系传动，存在结构复杂，占用空间大的缺陷，并且现有技术中混动模式的数量会受到传统齿轮轮系的限制而导致数量较少，无法满足大多数场景的需求。因此，研发一种具有优异性价比的多模混合动力驱动装置，价值很大。
发明内容
本发明实施例旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明实施例的一个目的在于提供一种混合动力驱动装置。
本发明实施例的另一个目的在于提供上述混合动力驱动装置的控制方法。
本发明实施例的另一个目的在于提供一种存储上述混合动力驱动装置的控制方法的计算机可读存储介质。
本发明实施例的另一个目的在于提供一种包括上述混合动力驱动装置的混合动力***。
本发明实施例的另一个目的在于提供一种包括上述混合动力***的车辆。
为了实现上述目的，本发明实施例第一方面的技术方案提供了一种混合动力驱动装置，用于配合发动机和/或电机以切换车辆的驱动模式，混合动力驱动装置包括：传动机构和离合机构，其中，传动机构用于与发动机和电机的动力输出轴相连接；离合机构连接于传动机构，用于改变传动机构的动力传递路线及行星轮系组件的传动比；传动机构包括：行星轮系、中间轴和传动齿轮组件，行星轮系包括：太阳轮；太阳轮和传动齿轮组件设置在中间轴上；传动齿轮组件与离合机构相连接。
另外，本发明实施例提供的上述技术方案中混合动力驱动装置还可以具有如下附加技术特征：
在本发明实施例的一个技术方案中，离合机构包括：第一离合组件、第二离合组件和同步组件，第一离合组件用于与发动机的动力输出轴连接；行星轮系还包括：行星架；第二离合组件连接于行星架；同步组件用于与电机的动力输出轴连接；传动齿轮组件包括：第三齿轮、第四齿轮和第五齿轮；第五齿轮与所述行星架活动连接；
第一离合组件包括：第一齿轮、第二齿轮、第一离合器和第二离合器，第一齿轮活动连接于第一离合器，且第一齿轮啮合于第三齿轮；第二齿轮活动连接于第二离合器，且第二齿轮啮合于第四齿轮；
第二离合组件包括：第三离合器和第八齿轮，第三离合器的一端连接于行星架，第三离合器的另一端连接于第八齿轮；
同步组件包括：同步器、第六齿轮和第七齿轮，第六齿轮的一端连接于行星架，且第六齿轮位于同步器的一端；第七齿轮啮合于第四齿轮，且第七齿轮位于同步器的另一端。
在本发明实施例的一个技术方案中，混合动力驱动装置还包括：制动器，行星轮系还包括：齿圈，制动器连接于齿圈。
在本发明实施例的一个技术方案中，混合动力驱动装置还包括：动力传输装置，动力传输装置包括：动力输出轴、第九齿轮、差速器齿轮和差速器，第九齿轮与第八齿轮依次连接于动力输出轴；第九齿轮啮合于差速器齿轮；差速器连接于差速器齿轮。
在本发明实施例第二方面的技术方案提供了一种混合动力驱动装置的控制方法，用于控制上述混合动力驱动装置，接收控制指令；根据上述控制指令所指示的工作模式控制上述混合动力驱动装置，其中，工作模式包括：停车发电模式、电机驱动模式、发动机驱动模式、混合并联驱动模式、行车发电模式中的任一种模式。
在本发明实施例的一个技术方案中，根据上述控制指令所指示的工作模式控制混合动力驱动装置的步骤，包括：根据上述控制指令所指示的工作模式控制改变离合机构和传动齿轮组件的接合或分离关系以控制混合动力驱动装置。
在本发明实施例的一个技术方案中，当控制指令为换挡指令时，根据上述控制指令所指示的工作模式控制混合动力驱动装置的步骤，包括：根据换挡指令控制电机进行扭矩填充。
在本发明实施例第三方面的技术方案提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一种混合动力传动装置的控制方法的步骤。
在本发明实施例第四方面的技术方案提供了一种混合动力***，混合动力***包括：上述混合动力驱动装置、发动机和电机，混合动力驱动装置的一端连接于发动机，另一端连接于电机。
在本发明实施例第五方面的技术方案提供了一种车辆，车辆包括上述混合动力***。
相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
本发明提供了一种混合动力驱动装置，用于配合发动机和/或电机以切换车辆的驱动模式，该混合动力驱动装置由传动机构和离合机构组成，传动机构用于与发动机和电机的动力输出轴相连接，离合机构连接于传动机构，用于改变传动机构的动力传递路线及行星轮系组件的传动比，其中，传动机构包括：行星轮系、中间轴和传动齿轮组件，通过传动齿轮组件和离合机构之间不同的接合和分离方式，形成多种动力传递路线及传动比，以形成多种工作模式，进一步地每种工作模式可以形成多个档位。采用该混合动力驱动装置，用紧凑并且较为简单的结构大量的节约空间的同时形成了多种工作模式的多个档位来适应大部分应用场景。
本发明所述的混合动力驱动装置，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了根据本发明的一个实施例的混合动力***的结构示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的混合动力驱动装置的结构示意图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的混合动力***的停车发电工作模式的一种动力传动路线示意图；
图4示出了根据本发明的一个实施例的混合动力***的停车发电工作模式的另一种动力传动路线示意图；
图5示出了根据本发明的一个实施例的混合动力***的电机驱动工作模式的一种动力传动路线示意图；
图6示出了根据本发明的一个实施例的混合动力***的电机驱动工作模式的另一种动力传动路线示意图；
图7示出了根据本发明的一个实施例的混合动力***的电机驱动工作模式的再一种动力传动路线示意图；
图8示出了根据本发明的一个实施例的混合动力***的发动机驱动1档工作模式的动力传动路线示意图；
图9示出了根据本发明的一个实施例的混合动力***置的发动机驱动2档工作模式的动力传动路线示意图；
图10示出了根据本发明的一个实施例的混合动力***的发动机驱动3档工作模式的动力传动路线示意图；
图11示出了根据本发明的一个实施例的混合动力***的发动机驱动4档工作模式的动力传动路线示意图；
图12示出了根据本发明的一个实施例的混合动力***的混合并联驱动1档工作模式的一种动力传动路线示意图；
图13示出了根据本发明的一个实施例的混合动力***的混合并联驱动1档工作模式的另一种动力传动路线示意图；
图14示出了根据本发明的一个实施例的混合动力驱动装置的换档元件状态逻辑图；
图15示出了根据本发明的一个实施例的计算机可读存储介质的示意性结构框图。
其中，图1和图2中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1发动机，2扭转减振器，3发动机的动力输出轴，4第一离合器，5第二离合器，6第一齿轮，7第二齿轮，8行星轮系，9太阳轮，10行星轮，11齿圈，12行星架，13制动器，14中间轴，15第三齿轮，16第四齿轮，17第五齿轮，18第六齿轮，19第七齿轮，20电机的动力输出轴，21同步器，22电机，23第三离合器，24第八齿轮，25动力输出轴，26第九齿轮，27差速器齿轮，28差速器，100传动机构，200离合机构，300传动齿轮组件，400第一离合组件，500第二离合组件，600同步组件，700动力传输装置。
具体实施方式
下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
在本发明的一个实施例中，如图1和图2所示，提供了一种混合动力驱动装置，用于切换发动机1和/或电机22的工作状态，混合动力驱动装置包括：传动机构100和离合机构200，其中，传动机构100用于与发动机1和电机的动力输出轴20相连接；离合机构200连接于传动机构100，用于改变传动机构100的动力传递路线及行星轮系8组件的传动比；传动机构100包括：行星轮系8、中间轴14和传动齿轮组件300，行星轮系8包括：太阳轮9；太阳轮9和传动齿轮组件300设置在中间轴14上；传动齿轮组件300与离合机构200相连接。
在该实施例中，混合动力驱动装置由传动机构100和离合机构200组成，其中，传动机构100用于与发动机1和电机的动力输出轴20相连接，离合机构200连接于传动机构100，用于改变传动机构100的动力传递路线及行星轮系8组件的传动比，具体的，传动机构100由行星轮系8、中间轴14和传动齿轮组件300组成，行星轮系8由太阳轮9、齿圈11、行星架12、行星轮10构成，太阳轮9和传动齿轮组件300设置在中间轴14上，通过传动齿轮组件300与离合机构200的不同的接合或者分离方式，连同中间轴14和行星轮系8形成多种动力传递路径，以此形成多种工作模式，并且由于离合机构200和传动齿轮组件300中不同的传动齿轮接合，形成了多种传动比，使得每种工作模式都可以形成多个档位，来适应大部分应用场景。
并且由于将行星轮系8设置在中间轴14上，并且配合离合机构200和传动齿轮机构的作用，使得通过发动机1驱动和通过电机22驱动均可通过行星轮系8来实现档位的变化，从而在无需额外设置齿轮副的前提下实现了电机22驱动的多档位驱动，结构紧凑，节约空间。
在本发明的一个实施例中，如图1和图2所示，离合机构200包括：第一离合组件400、第二离合组件500和同步组件600，第一离合组件400用于与发动机的动力输出轴20连接；行星轮系8还包括：行星架12；第二离合组件500连接于行星架12；同步组件600用于与电机的动力输出轴20连接；传动齿轮组件300包括：第三齿轮15、第四齿轮16和第五齿轮17；第五齿轮17与所述行星架12活动连接；第一离合组件400包括：第一齿轮6、第二齿轮7、第一离合器4和第二离合器5，第一齿轮6活动连接于第一离合器4，且第一齿轮6啮合于第三齿轮15；第二齿轮7活动连接于第二离合器5，且第二齿轮7啮合于第四齿轮16；第二离合组件500包括：第三离合器23和第八齿轮24，第三离合器23的一端连接于行星架12，第三离合器23的另一端连接于第八齿轮24；同步组件600包括：同步器21、第六齿轮18和第七齿轮19，第六齿轮18的一端连接于行星架12，且第六齿轮18位于同步器21的一端；第七齿轮19啮合于第四齿轮16，且第七齿轮19位于同步器21的另一端。
在该实施例中，离合机构200由第一离合组件400、第二离合组件500和同步组件600组成，其中，第一离合组件400用于与发动机的动力输出轴20连接；第二离合组件500连接于行星架12；同步组件600用于与电机的动力输出轴20连接；并且传动齿轮组件300分别设置有第三齿轮15、第四齿轮16和第五齿轮17来与离合机构200连接，且第三齿轮15、第四齿轮16、太阳轮9和第五齿轮17依次固定设置在中间轴14上。
第一离合组件400由第一齿轮6、第二齿轮7、第一离合器4和第二离合器5构成，第一齿轮6、第一离合器4、第二离合器5和第二齿轮7依次设置在发动机的动力输出轴20上，其中，第一齿轮6活动连接于第一离合器4，且第一齿轮6啮合于第三齿轮15；第二齿轮7活动连接于第二离合器5，且第二齿轮7啮合于第四齿轮16，当第一离合器4与第一齿轮6接合，第二离合器5与第二齿轮7分离时，发动机1产生的动力传递到混合动力驱动装置的路线为：发动机的动力输出轴20、第一齿轮6、第三齿轮15、中间轴14；当第二离合器5与第二齿轮7接合，第一离合器4与第一齿轮6分离时，发动机1产生的动力传递到混合动力驱动装置的路线为：发动机的动力输出轴20、第二齿轮7、第四齿轮16、中间轴14。以此形成了多种动力传递路线和多种传动比。
第二离合组件500包括：第三离合器23和第八齿轮24，第三离合器23的一端固定连接于行星架12，第三离合器23的另一端固定连接于第八齿轮24，并且第五齿轮17和行星架12活动连接，由于第五齿轮17和太阳轮9固定连接于中间轴14，转速一致，当第三离合器23与第五齿轮17接合时，行星架12与太阳轮9固定，此时行星轮系8传动比为1，发动机1或电机22产生的动力传递到混合动力驱动装置的路线经过中间轴14、第五齿轮17、行星架12、第八齿轮24；当第三离合器23与第五齿轮17分离时，发动机1或电机22产生的动力传递到混合动力驱动装置的路线经过中间轴14、行星架12、第八齿轮24。以此形成了多种动力传递路线和多种传动比。
同步组件600包括：同步器21、第六齿轮18和第七齿轮19，第六齿轮18的一端连接于行星架12，且第六齿轮18位于同步器21的一端；第七齿轮19啮合于第四齿轮16，且第七齿轮19位于同步器21的另一端，且第六齿轮18和第七齿轮19空套于电机的动力输出轴20上。同步器21选择和第六齿轮18或第七齿轮19接合来调节动力传递路径，具体的，当同步器21与第六齿轮18接合时，电机22产生的动力传递到混合动力驱动装置的路线经过电机的动力输出轴20、第六齿轮18、行星架12；当同步器21与第七齿轮19接合时，电机22产生的动力传递到混合动力驱动装置的路线经过电机的动力输出轴20、第四齿轮16、中间轴14。发动机1产生的动力也可以经过上述两种路线传递到电机22进行发电。以此形成了多种动力传递路线和多种传动比。
同步器21可以选用湿式离合器。通过设置离合机构200和传动机构100的接合和分离，形成了多种工作模式，并且每种工作模式可以形成多个档位，提高了混合动力驱动装置的传动比和工作模式的数量，能够适应大多数应用场景。同时通过同步器21、第一离合器4、第二离合器5、第三离合器23和发动机1的配合可以降低在换挡时的转速差，从而可以利用简单的单片式离合器来代替结构较为复杂的湿式离合器，节约了成本的同时也降低了换挡的控制难度。
在本发明的一个实施例中，如图1和图2所示，混合动力驱动装置还包括：制动器13，行星轮系8还包括：齿圈11，制动器13连接于齿圈11。
在该实施例中，混合动力驱动装置还设置有制动器13，制动器13连接于齿圈11，当制动器13与齿圈11接合时，对齿圈11进行锁止，以此来改变行星轮系8的传动比。通过设置制动器13和齿圈11的接合和分离，形成多种传动比，进一步提高了混合动力驱动装置传动比的数量。
在本发明的一个实施例中，如图1和图2所示，混合动力驱动装置还包括：动力传输装置700，动力传输装置700包括：动力输出轴25、第九齿轮26、差速器齿轮27和差速器28，第九齿轮26与第八齿轮24依次连接于动力输出轴25；第九齿轮26啮合于差速器齿轮27；差速器28连接于差速器齿轮27。
在该实施例中，混合动力驱动装置还设置有动力传输装置700，动力传输装置700由动力输出轴25、第九齿轮26、差速器齿轮27和差速器28构成，其中，第九齿轮26和第八齿轮24依次连接与动力输出轴25，第九齿轮26啮合于差速器齿轮27，差速器28连接于差速器齿轮27，如此设置，使得发动机1和/或电机22产生的动力通过混合动力驱动装置改变工作模式和工作模式对应的档位后，由第八齿轮24传递到动力输出轴25，由第九齿轮26传递到差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递到驱动轴。
在本发明的一个实施例中，如图14所示，提供了一种混合动力驱动装置的控制方法，用于控制上述混合动力驱动装置，S610，接收控制指令；S620，根据上述控制指令所指示的工作模式控制上述混合动力驱动装置，其中，工作模式包括：停车发电模式、电机驱动模式、发动机11驱动模式、混合并联驱动模式、行车发电模式中的任一种模式。
在该实施例中，提供了一种混合动力传动装置的控制方法，用于控制上述混合动力驱动装置，通过设置一个控制装置来控制上述混合动力驱动装置当前的工作模式，控制装置接收切换工作模式指令，控制第一离合器4与第一齿轮6、第二离合器5与第二齿轮7、第三离合器23与第五齿轮17、同步器21与第六齿轮18或第七齿轮19、制动器13和齿圈11的接合或分离，以此来形成多种工作模式，工作模式包括：停车发电模式、电机驱动模式、发动机驱动模式、混合并联驱动模式、行车发电模式中的任一种模式。
在本发明的一个实施例中，根据上述控制指令所指示的工作模式控制混合动力驱动装置的步骤，包括：根据上述控制指令所指示的工作模式控制改变离合机构200和传动齿轮组件300的接合或分离关系以控制混合动力驱动装置。
在该实施例中，参考图3至13，在停车发电模式工作模式中，控制装置接收停车发电模式工作模式指令，控制发动机1提供动力。
在该工作模式下，控制装置判断接收到1档指令时，控制同步器21与第七齿轮19接合，第一离合器4接合，第二离合器5分离，第三离合器23分离，制动器13分离。该模式下的动力传动路线为：发动机1、扭转减振器2、发动机的动力输出轴20、第一齿轮6、第三齿轮15、中间轴14、第四齿轮16、第七齿轮19，将动力传递给电机的动力输出轴20。
在该工作模式下，控制装置判断接收到2档指令时，控制同步器21与第七齿轮19接合，第一离合器4分离，第二离合器5接合，第三离合器23分离，制动器13分离。该模式下的动力传动路线为：发动机1、扭转减振器2、发动机的动力输出轴20、第二齿轮7、第四齿轮16、第七齿轮19，将动力传递给电机的动力输出轴20。
并且停车发动机1起动工作模式的动力传输路径和停车发电工作模式相同，均有两种档位，扭矩传递方向相反，即由电机22产生动力，动力传输到发动机1，反拖发动机1到合适转速再启动。
在电机22驱动工作模式中，控制装置接收电机22驱动工作模式指令，控制电机22提供动力。
在该工作模式下，控制装置判断接收到1档指令时，控制同步器21与第七齿轮19接合，第一离合器4分离，第二离合器5分离，第三离合器23分离，制动器13接合。该模式下的动力传动路线为：电机22、电机的动力输出轴20、第七齿轮19、第四齿轮16、中间轴14、太阳轮9、行星架12、第八齿轮24、动力输出轴25、第九齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴。
在该工作模式下，控制装置判断接收到2档指令时，控制同步器21与第七齿轮19接合，第一离合器4分离，第二离合器5分离，第三离合器23接合，此时，行星架12和太阳轮9固定，行星轮系8传动比为1，制动器13分离。该模式下的动力传动路线为：电机22、电机的动力输出轴20、第七齿轮19、第四齿轮16、中间轴14、第五齿轮17、行星架12、第八齿轮24、动力输出轴25、第九齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴。
在该工作模式下，控制装置判断接收到3档指令时，控制同步器21与第六齿轮18接合，第一离合器4分离，第二离合器5分离，第三离合器23分离，制动器13分离。该模式下的动力传动路线为：电机22、电机的动力输出轴20、第六齿轮18、行星架12、第八齿轮24、动力输出轴25、第九齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴。
在发动机驱动模式中，控制装置接收发动机1驱动工作模式指令，控制发动机1提供动力。
在该工作模式下，控制装置判断接收到1档指令时，控制第一离合器4接合，第二离合器5分离，第三离合器23分离，制动器13接合。1档档位的动力传动路线为：发动机1、扭转减振器2、发动机的动力输出轴20、第一齿轮6、第三齿轮15、中间轴14、太阳轮9、行星架12、第八齿轮24、动力输出轴25、第九齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴。
在该工作模式下，控制装置判断接收到2档指令时，控制第一离合器4分离，第二离合器5接合，第三离合器23分离，制动器13接合。2档档位的动力传动路线为：发动机1、扭转减振器2、发动机的动力输出轴20、第二齿轮7、第四齿轮16、中间轴14、太阳轮9、行星架12、第八齿轮24、动力输出轴25、第九齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴。
在该工作模式下，控制装置判断接收到3档指令时，控制第一离合器4接合，第二离合器5分离，第三离合器23接合，制动器13接合。3档档位的动力传动路线为：发动机1、扭转减振器2、发动机的动力输出轴20、第一齿轮6、第三齿轮15、中间轴14、太阳轮9、行星架12、第八齿轮24、动力输出轴25、第九齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴。
在该工作模式下，控制装置判断接收到4档指令时，控制第一离合器4分离，第二离合器5接合，第三离合器23接合，此时，行星架12和太阳轮9固定，行星轮系8传动比为1，制动器13分离。4档档位的动力传动路线为：发动机1、扭转减振器2、发动机的动力输出轴20、第二齿轮7、第四齿轮16、中间轴14、太阳轮9、行星架12、第八齿轮24、动力输出轴25、第九齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴。
在混合并联驱动工作模式中，控制装置接收混合并联驱动工作模式指令，控制发动机1和电机22提供动力。
在该工作模式下，先判断同步器21与第六齿轮18或第七齿轮19接合的情况，当同步器21与第七齿轮19接合时，继续判断接收的档位指令。
在该工作模式下，控制装置判断接收到1档指令时，第一离合器4接合，第二离合器5分离，第三离合器23分离，制动器13接合。1档档位的动力传动路线为：电机22产生的动力经过电机的动力输出轴20、第七齿轮19、第四齿轮16在中间轴14与发动机驱动模式1档产生的动力汇合，经行星架12、第八齿轮24、动力输出轴25、第九齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴。
在该工作模式下，控制装置判断接收到2档指令时，控制第一离合器4分离，第二离合器5接合，第三离合器23分离，制动器13接合。2档档位的动力传动路线为：电机22产生的动力经过电机的动力输出轴20、第七齿轮19、第四齿轮16在中间轴14与发动机驱动模式2档产生的动力汇合，经行星架12、第八齿轮24、动力输出轴25、第九齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴。
在该工作模式下，控制装置判断接收到3档指令时，控制第一离合器4接合，第二离合器5分离，第三离合器23接合，制动器13接合。3档档位的动力传动路线为：电机22产生的动力经过电机的动力输出轴20、第七齿轮19、第四齿轮16在中间轴14与发动机驱动模式3档产生的动力汇合，经行星架12、第八齿轮24、动力输出轴25、第九齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴。
在该工作模式下，控制装置判断接收到4档指令时，控制第一离合器4分离，第二离合器5接合，第三离合器23接合，此时，行星架12和太阳轮9固定，行星轮系8传动比为1，制动器13分离。4档档位的动力传动路线为：电机22产生的动力经过电机的动力输出轴20、第七齿轮19、第四齿轮16在中间轴14与发动机驱动模式4档产生的动力汇合，经行星架12、第八齿轮24、动力输出轴25、第九齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴。
当同步器21与第六齿轮18接合时，继续判断接收的档位指令。
在该工作模式下，控制装置判断接收到1档指令时，第一离合器4接合，第二离合器5分离，第三离合器23分离，制动器13接合。1档档位的动力传动路线为：电机22产生的动力经过电机的动力输出轴20、第六齿轮18在行星架12处与发动机驱动模式1档产生的动力汇合，经行星架12、第八齿轮24、动力输出轴25、第九齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴。
在该工作模式下，控制装置判断接收到2档指令时，控制第一离合器4分离，第二离合器5接合，第三离合器23分离，制动器13接合。2档档位的动力传动路线为：电机22产生的动力经过电机的动力输出轴20、第六齿轮18在行星架12处与发动机驱动模式2档产生的动力汇合，经行星架12、第八齿轮24、动力输出轴25、第九齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴。
在该工作模式下，控制装置判断接收到3档指令时，控制第一离合器4接合，第二离合器5分离，第三离合器23接合，制动器13接合。3档档位的动力传动路线为：电机22产生的动力经过电机的动力输出轴20、第六齿轮18在行星架12处与发动机驱动模式3档产生的动力汇合，经行星架12、第八齿轮24、动力输出轴25、第九齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴。
在该工作模式下，控制装置判断接收到4档指令时，控制第一离合器4分离，第二离合器5接合，第三离合器23接合，此时，行星架12和太阳轮9固定，行星轮系8传动比为1，制动器13分离。4档档位的动力传动路线为：电机22产生的动力经过电机的动力输出轴20、第六齿轮18在行星架12处与发动机驱动模式4档产生的动力汇合，经行星架12、第八齿轮24、动力输出轴25、第九齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴。
在行车发电工作模式中，控制装置接收行车发电工作模式指令，控制发动机1提供动力的同时带动电机22发电。
在该工作模式下，先判断同步器21与第六齿轮18或第七齿轮19接合的情况，当同步器21与第七齿轮19接合时，继续判断接收的档位指令。
在该工作模式下，控制装置判断接收到1档指令时，控制第一离合器4接合，第二离合器5分离，第三离合器23分离，制动器13接合。1档档位的动力传动路线为：发动机1产生的动力经过发动机驱动模式1档的动力传递路线传递到驱动轴的同时，经中间轴14、第四齿轮16、第七齿轮19、电机的动力输出轴20传递到电机22进行发电。
在该工作模式下，控制装置判断接收到2档指令时，控制第一离合器4分离，第二离合器5接合，第三离合器23分离，制动器13接合。2档档位的动力传动路线为：发动机1产生的动力经过发动机驱动模式2档的动力传递路线传递到驱动轴的同时，经中间轴14、第四齿轮16、第七齿轮19、电机的动力输出轴20传递到电机22进行发电。
在该工作模式下，控制装置判断接收到3档指令时，控制第一离合器4接合，第二离合器5分离，第三离合器23接合，制动器13接合。3档档位的动力传动路线为：发动机1产生的动力经过发动机驱动模式3档的动力传递路线传递到驱动轴的同时，经中间轴14、第四齿轮16、第七齿轮19、电机的动力输出轴20传递到电机22进行发电。
在该工作模式下，控制装置判断接收到4档指令时，控制第一离合器4分离，第二离合器5接合，第三离合器23接合，此时，行星架12和太阳轮9固定，行星轮系8传动比为1，制动器13分离。4档档位的动力传动路线为：发动机1产生的动力经过发动机驱动模式4档的动力传递路线传递到驱动轴的同时，经中间轴14、第四齿轮16、第七齿轮19、电机的动力输出轴20传递到电机22进行发电。
当同步器21与第六齿轮18接合时，继续判断接收的档位指令。
在该工作模式下，控制装置判断接收到1档指令时，第一离合器4接合，第二离合器5分离，第三离合器23分离，制动器13接合。1档档位的动力传动路线为：发动机1产生的动力经过发动机驱动模式1档的动力传递路线传递到驱动轴的同时，经行星架12、第六齿轮18、电机的动力输出轴20传递到电机22进行发电。
在该工作模式下，控制装置判断接收到2档指令时，控制第一离合器4分离，第二离合器5接合，第三离合器23分离，制动器13接合。2档档位的动力传动路线为：发动机1产生的动力经过发动机驱动模式2档的动力传递路线传递到驱动轴的同时，经行星架12、第六齿轮18、电机的动力输出轴20传递到电机22进行发电。
在该工作模式下，控制装置判断接收到3档指令时，控制第一离合器4接合，第二离合器5分离，第三离合器23接合，制动器13接合。3档档位的动力传动路线为：发动机1产生的动力经过发动机驱动模式3档的动力传递路线传递到驱动轴的同时，经行星架12、第六齿轮18、电机的动力输出轴20传递到电机22进行发电。
在该工作模式下，控制装置判断接收到4档指令时，控制第一离合器4分离，第二离合器5接合，第三离合器23接合，此时，行星架12和太阳轮9固定，行星轮系8传动比为1，制动器13分离。4档档位的动力传动路线为：发动机1产生的动力经过发动机驱动模式4档的动力传递路线传递到驱动轴的同时，经行星架12、第六齿轮18、电机的动力输出轴20传递到电机22进行发电。
Figure BDA0002819807970000151
表1
表1示出了根据本发明的一个实施例的混合动力驱动装置的换档元件状态逻辑图，其中，离合器Ⅰ为第一离合器4，离合器Ⅱ为第二离合器5，离合器Ⅲ为第三离合器23，双向同步器为同步器21，齿轮Ⅵ为第六齿轮18，齿轮Ⅶ为第七齿轮19。
在本发明的一个实施例中，当控制指令为换挡指令时，根据上述控制指令所指示的工作模式控制混合动力驱动装置的步骤，包括：根据换挡指令控制电机22进行扭矩填充。
在该实施例中，在发动机1进行换挡的过程中，控制装置接收换挡指令，控制电机22进行扭矩填充，来接替发动机1驱动车辆，同时等待发动机1的转速同步，当新档位对应的同步器21两端的转速非常接近时，推动同步器21进档，利用同步环滑摩让两端转速完全同步，并完成挂挡，使得换挡平顺，减少了换挡时产生的冲击，避免动力中断，提高驾驶的舒适性和安全性，同时降低了离合机构200和制动器13的技术要求和控制难度，可以考虑使用成本相对较低的机电式结构，例如简单的单片式离合器代替湿式多片离合器，减少零件成本。
在本发明的一个实施例中，如图15所示，提供了一种计算机可读存储介质800，其上存储有计算机程序811，该程序被处理器执行时实现上述任一种混合动力传动装置的控制方法的步骤。
在本发明的一个实施例中，提供了一种混合动力***，混合动力***包括：上述混合动力驱动装置、发动机1和电机22，混合动力驱动装置的一端连接于发动机1，另一端连接于电机22。
在该实施例中，混合动力***中，发动机1、扭转减速器、混合动力驱动装置连接在发动机的动力输出轴20上，混合动力驱动装置和电机22连接在电机的动力输出轴20上，混合动力***用于传输经过混合动力驱动装置产生的不同工作模式下的不同档位所对应的动力。
在本发明的一个实施例中，提供了一种车辆，车辆包括上述混合动力***。
在该实施例中，提供了一种车辆，车辆搭载有上述混合动力***，因此具有上述混合动力***的全部有益效果，在此不再赘述。
在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”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；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。
在本发明的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混合动力驱动装置，用于配合发动机和/或电机以切换车辆的驱动模式，其特征在于，包括：
传动机构和离合机构，其中，
所述传动机构用于与所述发动机和所述电机的动力输出轴相连接；
所述离合机构连接于所述传动机构，用于改变所述传动机构的动力传递路线及所述行星轮系组件的传动比；
所述传动机构包括：
行星轮系、中间轴和传动齿轮组件，
所述行星轮系包括：太阳轮；
所述太阳轮和所述传动齿轮组件设置在所述中间轴上；
所述传动齿轮组件与所述离合机构相连接。
2.根据权利要求1所述的混合动力驱动装置，其特征在于，所述离合机构包括：
第一离合组件、第二离合组件和同步组件，
所述第一离合组件用于与所述发动机的动力输出轴连接；
所述行星轮系还包括：行星架；
所述第二离合组件连接于所述行星架；
所述同步组件用于与所述电机的动力输出轴连接；
所述传动齿轮组件包括：第三齿轮、第四齿轮和第五齿轮；
所述第五齿轮与所述行星架活动连接；
所述第一离合组件包括：第一齿轮、第二齿轮、第一离合器和第二离合器，所述第一齿轮活动连接于所述第一离合器，且所述第一齿轮啮合于所述第三齿轮；所述第二齿轮活动连接于所述第二离合器，且所述第二齿轮啮合于所述第四齿轮；
所述第二离合组件包括：第三离合器和第八齿轮，所述第三离合器的一端连接于所述行星架，所述第三离合器的另一端连接于所述第八齿轮；
所述同步组件包括：同步器、第六齿轮和第七齿轮，所述第六齿轮的一端连接于所述行星架，且所述第六齿轮位于所述同步器的一端；所述第七齿轮啮合于所述第四齿轮，且所述第七齿轮位于所述同步器的另一端。
3.根据权利要求1所述的混合动力驱动装置，其特征在于，所述混合动力驱动装置还包括：
制动器，
所述行星轮系还包括：
齿圈，
所述制动器连接于所述齿圈。
4.根据权利要求1所述的混合动力驱动装置，其特征在于，所述混合动力驱动装置还包括：
动力传输装置，
所述动力传输装置包括：
动力输出轴、第九齿轮、差速器齿轮和差速器，
所述第九齿轮与所述第八齿轮依次连接于所述动力输出轴；
所述第九齿轮啮合于所述差速器齿轮；
所述差速器连接于所述差速器齿轮。
5.一种混合动力驱动装置的控制方法，用于控制如权利要求1至4的混合动力驱动装置，其特征在于，包括：
接收控制指令；
根据所述控制指令所指示的工作模式控制所述混合动力驱动装置，其中，所述工作模式为停车发电模式、电机驱动模式、发动机驱动模式、混合并联驱动模式、行车发电模式中的任一种模式。
6.根据权利要求5所述的混合动力驱动装置的控制方法，其特征在于，所述根据所述控制指令所指示的工作模式控制所述混合动力驱动装置的步骤，包括：
根据所述控制指令所指示的工作模式控制改变所述离合机构和所述传动齿轮组件的接合或分离关系以控制所述混合动力驱动装置。
7.根据权利要求5或6所述的混合动力驱动装置的控制方法，其特征在于：当所述控制指令为换挡指令时，所述根据所述控制指令所指示的工作模式控制所述混合动力驱动装置的步骤，包括：
根据所述换挡指令控制所述电机进行扭矩填充。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求5至7任一项所述方法的步骤。
9.一种混合动力***，其特征在于，包括：
如权利要求1至4所述的混合动力驱动装置、所述发动机和所述电机，
所述混合动力驱动装置的一端连接于所述发动机，另一端连接于所述电机。
10.一种车辆，其特征在于：
所述车辆包括如权利要求9所述的混合动力***。
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