CN107628023A - 混合动力汽车传动系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合动力汽车传动系统的控制方法。该控制方法包括在整车处于上电状态时，获取车辆当前行驶状态下的电池组的剩余电量值SOC、挡位状态信号、制动踏板开度值、油门踏板开度值、油门加速度值、整车功率需求值以及车速值；根据电池组的SOC、挡位状态信号、制动踏板开度值、油门踏板开度值、油门加速度值、整车功率需求值以及车速值与各自对应的预设阈值之间的关系，控制车辆进入纯电动模式、混动串联驱动模式、混动并联驱动模式、纯发动机驱动模式、行车充电模式、滑行/制动能量回收模式或者驻车充电模式。通过该方法可以根据车辆行驶状态为车辆选择合适的工作模式，并使各种工作模式之间能够平稳、快速地进行切换。

Description

混合动力汽车传动系统的控制方法

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，特别涉及一种混合动力汽车传动系统的控制方法。

背景技术

随着科技的发展，汽车已成为人们日常生活中不可缺少的部分。传统汽车依靠燃烧化石燃料(如汽油、柴油等)为汽车提供动力，其排出的尾气会对环境造成污染，不符合节能、环保的要求。以电能替代化石燃料为汽车提供动力虽然不会对环境造成污染，节能且环保，但是以电能为能源的纯电动汽车续航里程较短，配套设施还不完善，短期内难以广泛应用。因此，能够同时利用化石燃料与电能的混合动力汽车应运而生，混合动力汽车通过对传动系统的优化改进，将化石燃料和电能结合起来使用，一方面缓解了化石燃料的危机，另一方面弥补了纯电动汽车续航能力差等方面的不足。

申请号201610838062.9(公布号CN106183781A)的中国专利申请公开了一种用于混合动力汽车的传动系统，如图1所示，该传动系统包括：发电机主动轮1、发电机从动轮2、发动机离合器3、外齿圈驱动轮4、倒挡离合器5、齿圈6、齿圈离合器7、行星轮架8、行星架齿轮9、动力输出轮10、倒挡链轮主动轮11、链条12、倒挡链轮从动轮13、行星轮14、太阳轮15、电动机从动轮16、电动机主动轮17，电动机18、逆变器19、电池组20、发动机21以及发电机22。其中，发电机22与电池组20之间以及电动机18与电池组20之间均通过逆变器19相连；发电机主动轮1与发动机21相连，发电机从动轮2与发电机相连，发电机主动轮1与发电机从动轮2向啮合；发动机21通过发动机离合器3与齿圈6相连，齿圈6与行星轮架8通过齿圈离合器7相连，齿圈6的内圈轮齿和行星轮14相啮合，齿圈6的外圈轮齿和与发动机离合器3相连的外齿圈驱动轮4相啮合；发动机18通过相互啮合的驱动电机主动轮17和驱动电机从动轮16与太阳轮15连接；行星轮架8通过相互啮合的行星架齿轮和动力输出轮10与车轮23相连。倒挡链轮主动轮11通过倒挡离合器5与发动机离合器3相连，倒挡链轮从动轮13与行星轮架8相连，倒挡链轮主动轮与倒挡链轮从动轮之间通过链条12相连。该传动系统通过行星轮系的动力传递与分配实现在纯电动模式、混动串联驱动模式、混动并联驱动模式、纯发动机驱动模式、行车充电模式、滑行/制动能量回收模式、驻车充电模式等工作模式之间进行切换。

如何使混合动力汽车的传动系统能够根据车辆行驶状态选择合适的工作模式，并使各种工作模式之间能够平稳、快速地进行切换是保证混合动力汽车驾驶性和动力性的关键。

发明内容

基于以上所述，本发明实施例提供一种混合动力汽车传动系统的控制方法，使混合动力汽车的传动系统能够根据车辆行驶状态选择合适的工作模式，并使各种工作模式之间能够平稳、快速地进行切换，从而提高混合动力汽车的驾驶性和动力性。

具体而言，包括以下的技术方案：

本发明实施例提供了一种混合动力汽车传动系统的控制方法，包括：

在整车处于上电状态时，获取车辆当前行驶状态下的电池组的剩余电量值SOC、挡位状态信号、制动踏板开度值、油门踏板开度值、油门加速度值、整车功率需求值以及车速值；

根据所述电池组的SOC、所述挡位状态信号、所述制动踏板开度值、所述油门踏板开度值、所述油门加速度值、所述整车功率需求值以及所述车速值与各自对应的预设阈值之间的关系，控制车辆进入纯电动模式、混动串联驱动模式、混动并联驱动模式、纯发动机驱动模式、行车充电模式、滑行/制动能量回收模式或者驻车充电模式。

具体地，

当所述电池组的SOC大于或者等于预设放电阈值，所述挡位状态信号在驱动挡，所述制动踏板的开度值在预设制动踏板阈值内、所述油门踏板的开度值小于或者等于油门踏板开度预设阈值的下限值，所述油门踏板的加速度值小于或者等于油门踏板加速度预设阈值的下限值时，控制发动机离合器以及倒挡离合器分离，控制齿圈离合器接合，控制发电机处于非工作状态，控制电池组放电为电动机输入电流并控制电动机运转，使车辆进入纯电动模式。

具体地，

当所述挡位状态信号在驱动挡，所述制动踏板的开度值在预设制动踏板阈值内、所述油门踏板的开度值在油门踏板开度预设阈值内，所述油门踏板的加速度值在油门踏板加速度预设阈值内，所述整车功率需求值大于预设功率需求阈值的上限值，所述电池组的SOC小于或者等于预设放电阈值时，控制发动机运转并驱动发电机发电为电动机提供电能，控制发动机离合器以及倒挡离合器分离，控制齿圈离合器接合，使车辆进入混动串联驱动模式。

具体地，

当所述车辆处于所述混动串联驱动模式时，当所述电池组的SOC小于或者等于预设充电阈值且所述发电机提供的能量在满足整车驱动需求的同时具有多余的能量时，将所述多余的能量传输至所述电池组为所述电池组充电。

具体地，

当所述挡位状态信号在驱动挡，所述制动踏板的开度值在预设制动踏板阈值内、所述油门踏板的开度值大于或者等于油门踏板开度预设阈值上限值，所述油门踏板的加速度值大于或者等于油门踏板加速度预设阈值上限值，所述整车功率需求值大于或者等于预设功率需求阈值的上限值时，控制发动机和电动机运转，调整发电机主动轮的转速和外齿圈驱动轮的转速，当所述发电机主动轮的转速和外齿圈驱动轮的转速的差值小于或者等于预设转速差值时，控制发动机离合器接合，控制倒挡离合器分离，使车辆进入混动并联驱动模式。

具体地，

当所述车辆处于所述混动并联驱动模式时，当所述电池组的SOC小于或者等于预设充电阈值且所述发电机和所述发动机提供的能量在满足所述混合动力汽车驱动需求的同时发电机具有多余的能量时，将所述多余的能量传输至所述电池组为所述电池组充电。

具体地，

当所述电池组的SOC小于或者等于预设放电阈值，所述挡位状态信号在驱动挡，所述制动踏板的开度值在预设制动踏板阈值内，所述油门踏板的开度值大于或者等于油门踏板开度预设阈值的上限值，所述油门踏板的加速度值大于或者等于油门踏板加速度预设阈值的上限值时，控制发动机离合器及齿圈离合器接合，控制倒挡离合器分离，使车辆进入纯发动机驱动模式。

具体地，

当所述车辆处于所述纯发动机驱动模式时，当所述整车功率需求值小于或者等于预设功率需求阈值的下限值时，控制所述发动机将所述发动机多余的功率驱动所述发电机发电，并将所述发电机产生的电能通过逆变器传输至所述电池组为所述电池组充电。

具体地，

当所述电池组的SOC小于或者等于预设充电阈值，所述油门踏板的开度值为0(即油门踏板松开)，所述制动踏板的开度值为0(即制动踏板松开)，所述车速值大于或者等于预设车速值的上限值时，控制发动机离合器以及倒挡离合器分离，控制齿圈离合器接合，控制电动机开启发电工作模式并给车轮提供反向力矩，使车辆进入滑行能量回收模式；

当所述电池组的SOC小于或者等于预设充电阈值，所述油门踏板的开度值为0，所述制动踏板的开度值小于或者等于制动踏板开度值预设阈值的下限值但不为0时，控制发动机离合器以及倒挡离合器分离，控制齿圈离合器接合，控制电动机开启发电工作模式并给车轮提供反向力矩，使车辆进入制动能量回收模式。

具体地，

当所述挡位状态信号在驻车档，所述电池组的SOC小于或者等于预设充电阈值时，控制发动机离合器和倒挡离合器分离，控制发动机启动驱动发电机发电，将发电机所产生的电能通过逆变器传输至所述电池组为所述电池组充电，使车辆进入驻车发电模式。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果：

本发明实施例提供的控制方法中，通过在整车处于上电状态时获取车辆当前行驶状态下的电池组的剩余电量值SOC、挡位状态信号、制动踏板开度值、油门踏板开度值、油门加速度值、整车功率需求值以及车速值等信息，并根据电池组的SOC、挡位状态信号、制动踏板开度值、油门踏板开度值、油门加速度值、整车功率需求值以及车速值与各自对应的预设阈值之间的关系来控制车辆进入纯电动模式、混动串联驱动模式、混动并联驱动模式、纯发动机驱动模式、行车充电模式、滑行/制动能量回收模式或者驻车充电模式。通过该控制方法，可以根据车辆行驶状态为车辆选择合适的工作模式，并使各种工作模式之间能够平稳、快速地进行切换，从而提高混合动力汽车的驾驶性和动力性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍

图1为现有的混合动力汽车的传动系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的混合动力汽车传动系统的控制方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的混合动力汽车传动系统的控制方法中各工作模式的相互转换关系示意图；

图4-1为本发明实施例提供的混合动力汽车传动系统的控制方法中车辆处于纯电动模式时行星轮系杠杆原理示意图；

图4-2为本发明实施例提供的混合动力汽车传动系统的控制方法中车辆处于混动串联驱动模式时行星轮系杠杆原理示意图；

图4-3为本发明实施例提供的混合动力汽车传动系统的控制方法中车辆处于一种混动并联驱动模式时行星轮系杠杆原理示意图；

图4-4为本发明实施例提供的混合动力汽车传动系统的控制方法中车辆处于另一种混动并联驱动模式时行星轮系杠杆原理示意图；

图4-5为本发明实施例提供的混合动力汽车传动系统的控制方法中车辆处于纯发动机驱动及行车充电模式时行星轮系杠杆原理示意图；

图4-6为本发明实施例提供的混合动力汽车传动系统的控制方法中车辆处于滑行/制动能量回收模式时行星轮系杠杆原理示意图。

附图标记分别表示：

1-发电机主动轮，2发电机从动轮，3-发动机离合器，4-外齿圈驱动轮，

5-倒挡离合器，6-齿圈，7-齿圈离合器，8-行星轮架，9-行星架齿轮，

10-动力输出轮，11-倒挡链轮主动轮，12-链条，13-倒挡链轮从动轮，

14-行星轮，15-太阳轮，16-电动机从动轮，17-电动机主动轮，18-电动机，

19-逆变器，20-电池组，21-发动机，22-发电机，23-车轮。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。

本发明实施例提供了一种混合动力汽车传动系统的控制方法，该控制方法应用于如图1所示的混合动力汽车的传动系统，该混合动力汽车的传动系统的组成以及各部分之间的连接关系如申请号为201610838062.9(公布号为CN106183781A)的中国专利申请的记载，在此不再赘述。如图2和图3所示，本发明实施例的控制方法包括以下步骤：

步骤S1，在整车处于上电状态时，获取车辆当前行驶状态下的电池组的剩余电量值SOC(State of Charge，也称为荷电状态)、挡位状态信号、制动踏板开度值、油门踏板开度值、油门加速度值、整车功率需求值以及车速值。

步骤S2，根据电池组的SOC、挡位状态信号、制动踏板开度值、油门踏板开度值、油门加速度值、整车功率需求值以及车速值与各自对应的预设阈值之间的关系，控制车辆进入纯电动模式、混动串联驱动模式、混动并联驱动模式、纯发动机驱动模式、行车充电模式、滑行/制动能量回收模式或者驻车充电模式。

本发明实施例提供的控制方法中，通过在整车处于上电状态时获取车辆当前行驶状态下的电池组的剩余电量值SOC、挡位状态信号、制动踏板开度值、油门踏板开度值、油门加速度值、整车功率需求值以及车速值等信息，并根据电池组的SOC、挡位状态信号、制动踏板开度值、油门踏板开度值、油门加速度值、整车功率需求值以及车速值与各自对应的预设阈值之间的关系来控制车辆进入纯电动模式、混动串联驱动模式、混动并联驱动模式、纯发动机驱动模式、行车充电模式、滑行/制动能量回收模式或者驻车充电模式。通过该控制方法，可以根据车辆行驶状态为车辆选择合适的工作模式，并使各种工作模式之间能够平稳、快速地进行切换，从而提高混合动力汽车的驾驶性和动力性。

可以理解的是，以上各个参数值的获取以及各个工作模式之间的切换都是通过整车控制器实现的。

下面，对各个工作模式的控制以及切换的过程作具体说明。

(一)纯电动模式的控制方法

在车辆行驶过程中，当满足电池组的SOC大于或者等于预设放电阈值，挡位状态信号在驱动挡，制动踏板的开度值在预设制动踏板阈值内、油门踏板的开度值小于或者等于油门踏板开度预设阈值的下限值，油门踏板的加速度值小于或者等于油门踏板加速度预设阈值的下限值的条件时，控制发动机离合器3以及倒挡离合器分离5，控制齿圈离合器7接合，控制发电机22处于非工作状态，控制电池组20放电为电动机18输入电流并控制电动机18运转(即控制电动机18输出扭矩)，使车辆进入纯电动模式。

具体可通过以下步骤判断是否控制车辆进入纯电动模式。

在整车上电状态下，整车控制器检测当前行驶状态下电池组20的SOC的状态，并判断电池组20的SOC是否大于或者等于预设放电阈值。如果是，则整车控制器进入下一步判断；如果否，则整车不进入纯电动模式，整车控制器控制发动机启动，进入发动机参与驱动的工作模式。

当电池组20的SOC大于或者等于预设放电阈值时，整车控制器检测当前行驶状态下的挡位状态信号，并判断挡位状态信号是否在驱动挡，如果是则整车控制器进入下一步判断。

当挡位状态信号在驱动挡时，整车控制器检测当前行驶状态下制动踏板是否松开，如果是则整车控制器进入下一步判断。

当制动踏板松开时，整车控制器检测当前行驶状态下油门踏板的开度，并判断油门踏板的开度是否小于或者等于油门踏板开度预设阈值的下限值，如果是，则整车控制器进入下一步判断。

当油门踏板的开度小于或者等于油门踏板开度预设阈值的下限值时，整车控制器检测当前行驶状态下油门踏板的加速度，并判断油门踏板的加速度是否小于或者等于油门踏板加速度预设阈值的下限值，如果是，则整车控制器控制电动机控制器，电动机控制器控制电动机18发出扭矩，使整车进入纯电动模式。

在纯电动模式中，由于齿圈离合器7接合，则齿圈6、行星轮架8、太阳轮15三者被锁止为一个刚体的行星轮系，三者的转速将同步保持一致，纯电动模式下的行星轮系的杠杆原理如图4-1所示，电动机18的动力通过驱动电动机主动轮17、电动机从动轮16、经齿圈离合器7、行星架齿轮9、动力输出轮10传递给车轮23。

当车辆在纯电动模式行驶过程中，整车控制器实时检测电池组20的SOC的状态、油门踏板的开度值、油门踏板的加速度值、制动踏板的开度值及整车功率需求值，当以上各参数满足相关工作模式的条件时，车控制器控制车辆进入相应的工作模式。

在该纯电动模式中，制动踏板的开度值可以为0，即制动踏板松开。

(二)混动串联驱动模式的控制方法

车辆在行驶过程中，当整车控制器检测到挡位状态信号在驱动挡，制动踏板的开度值在预设制动踏板阈值内、油门踏板的开度值在油门踏板开度预设阈值内，油门踏板的加速度值在油门踏板加速度预设阈值内，整车功率需求值大于预设功率需求阈值的上限值，电池组的SOC小于或者等于预设放电阈值时，整车控制器控制发动机21运转并驱动发电机22发电为电动机18提供电能，控制发动机离合器3以及倒挡离合器5分离，控制齿圈离合器7接合，使车辆进入混动串联驱动模式。

在该混动串联驱动模式中，发动机22在燃油消耗较低的区域工作，将机械能转化为电能，将一部分电能通过逆变器19提供给电动机18，从而驱动整车行驶。

进一步地，在该混合串联驱动模式中，当电池组的SOC小于或者等于预设充电阈值且发电机22提供的能量在满足整车驱动需求的同时具有多余的能量时，整车控制器控制电池组20不放电，发电机22通过逆变器19将多余的能量给电池组20为电池组20充电。

该混动串联驱动模式的动力传输路径为：发动机21输出的机械能传递给发电机主动轮1，发电机主动轮1通过齿轮啮合将机械能传递给发电机从动轮2，发电机从动轮2将机械能传递给发电机22，一部分输送给电动机18转换为机械能并传递给电动机主动轮17，通过齿轮啮合传递给电动机从动轮16，电动机从动轮16与太阳轮15同轴，机械能传递给太阳轮15，太阳轮15与行星轮14齿轮啮合，将机械能传递给行星轮架8，行星架齿轮9通过齿轮啮合将机械能传递给动力输出轮10，再由动力输出轮10传递给车轮23。由于整车控制器控制齿圈离合器7接合，则齿圈6、行星轮架8和太阳轮15三者的转速将同步保持一致，混动串联驱动模式下行星轮系的杠杆原理如图4-2所示。

当车辆在混动串联模式行驶过程中，整车控制器实时检测电池组20的SOC的状态，油门踏板的开度值、油门踏板的加速度值、制动踏板的开度值及整车功率需求值，当以上各参数满足相关工作模式的条件时，车控制器控制车辆进入相应的工作模式。

在该混动串联驱动模式中，制动踏板的开度值可以为0，即制动踏板松开。

(三)混动并联驱动模式的控制方法

车辆行驶过程中，当整车控制器检测到挡位状态信号在驱动挡，制动踏板的开度值在预设制动踏板阈值内、油门踏板的开度值大于或者等于油门踏板开度预设阈值上限值，油门踏板的加速度值大于或者等于油门踏板加速度预设阈值上限值，整车功率值大于或者等于预设功率阈值的上限值时，整车控制器控制发动机21和电动机18运转，通过调整发动机21和电动机18的转速来调整发电机主动轮1的转速和外齿圈驱动轮4的转速，当发电机主动轮1的转速和外齿圈驱动轮4的转速的差值小于或者等于预设转速差值，即发电机主动轮1的转速和外齿圈驱动轮4的转速相同或者非常接近的时候，整车控制器控制发动机离合器3接合，控制倒挡离合器5分离，使车辆进入混动并联驱动模式，由发动机21和电动机18共同驱动车辆行驶。

进一步地，当车辆处于该混动并联驱动模式时，当电池组的SOC小于或者等于预设充电阈值且发动机21和电动机18提供的能量在满足混合动力汽车驱动需求的同时具有多余的能量时，整车控制器控制电池组20不放电，整车控制器控制发电机22将多余的能量通过逆变器19给电池组20充电。

在该混动并联驱动模式中，整车控制器可以根据整车工况需要控制齿圈离合器7接合或者分离。

齿圈离合器7接合时的动力传输路径为：发动机21输出的机械能通过齿圈6与行星轮14的齿轮啮合传递给行星轮架8；而电动机18输出的机械能通过太阳轮15与行星轮14的齿轮啮合传递给行星轮架8，行星轮架8混合发动机21和电动机18的机械能后，经过行星架齿轮9传递给动力输出轮10，再经动力输出轮传递至。如图4-3所示，当齿圈离合器7接合时，齿圈6、行星轮架8、和太阳轮15三者的转速同步保持一致。

齿圈离合器7分离时的动力传输路径为：发动机21输出机械能，并通过发动机离合器3传递给外齿圈驱动轮4，外齿圈驱动轮4与齿圈6的外圈轮齿啮合，并将机械能传递给齿圈6，齿圈6通过接合后的离合器7将机械能传递给行星轮架8。同时，电动机18输出机械能，通过电动机主动轮17传递给电动机从动轮16，电动机从动轮16将机械能传递给太阳轮15，太阳轮15通过行星轮14将机械能传递给行星轮架8。行星轮架8混合了来自发动机21和电动机18两个动力源的机械能，并且通过行星架齿轮9传递给动力输出轮10，再经动力输出轮将机械能传递给车轮23从而驱动车辆行驶。如图4-4所示，根据行星轮系的杠杆原理，齿圈6的转速和太阳轮15的转速可以控制，即电动机18的转速和发动机21的转速可以控制，从而控制发动机21工作在燃油消耗较低的工作区域，提高整车的燃油经济性。

当车辆在混动并联模式行驶过程中，整车控制器实时检测电池组20的SOC的状态，油门踏板的开度值、油门踏板的加速度值、制动踏板的开度值及整车功率需求值，当以上各参数满足相关工作模式的条件时，车控制器控制车辆进入相应的工作模式。

在该混动并联驱动模式中，制动踏板的开度值可以为0，即制动踏板松开。

(四)纯发动机驱动及行车充电模式的控制方法

在车辆行驶过程中，当满足电池组的SOC小于或者等于预设放电阈值，挡位状态信号在驱动挡，制动踏板的开度值在预设制动踏板阈值内，油门踏板的开度值大于或者等于油门踏板开度预设阈值的上限值，油门踏板的加速度值大于或者等于油门踏板加速度预设阈值的上限值的条件时，控制发动机离合器3及齿圈离合器7接合，控制倒挡离合器5分离，使车辆进入纯发动机驱动模式。

当车辆处于纯发动机驱动模式时，当整车功率需求值小于或者等于预设功率需求阈值的下限值时，进入行车充电模式，控制发动机21将发动机多余的功率驱动发电机22发电，并将发电机22产生的电能通过逆变器19传输至电池组20为电池组20充电。

在纯发动机驱动驱动及行车充电模式中，发动机离合器3将发动机21输出机械能传递给外齿圈驱动轮4，外齿圈驱动轮4与齿圈6的外圈轮齿啮合，并通过齿圈离合器7将机械能传递给行星轮架8，并通过行星架齿轮9将机械能传递给动力输出轮10，再经动力输出轮10将机械能传递给车轮23。如图4-5所示，根据行星轮系的杠杆原理，在纯发动机驱动驱动及行车充电模式中，齿圈6、行星轮架8、太阳轮15三者的转速同步保持一致。

本发明实施例提供的控制方法中，具体可通过以下步骤判断是否控制车辆进入纯发动机驱动驱动及行车充电模式。

在整车上电状态下，整车控制器检测当前行驶状态下电池组20的SOC的状态，并判断电池组20的SOC是否小于或者等于预设放电阈值。如果是，则整车控制器进入下一步判断；

当电池组20的SOC小于或者等于预设放电阈值时，整车控制器检测当前行驶状态下的挡位状态信号，并判断挡位状态信号是否在驱动挡，如果是则整车控制器进入下一步判断。

当挡位状态信号在驱动挡时，整车控制器检测当前行驶状态下制动踏板是否松开，如果是则整车控制器进入下一步判断。

当制动踏板松开时，整车控制器检测当前行驶状态下油门踏板的开度，并判断油门踏板的开度是否大于或者等于油门踏板开度预设阈值的上限值，如果是，则整车控制器进入下一步判断。

当油门踏板的开度大于或者等于油门踏板开度预设阈值的上限值时，整车控制器检测当前行驶状态下油门踏板的加速度，并判断油门踏板的加速度是否大于或者等于油门踏板加速度预设阈值的上限值，如果是，则整车控制器控制发动机离合器3接合，倒挡离合器5分离，齿圈离合器7接合，使整车进入发动机单独驱动工作模式。

同时，整车控制器检测当前整车的功率需求值，根据整车功率的需求，整车控制器控制发动机的的运行工况，当整车的功率需求值小于等于预设功率阈值的下限值时，整车控制器控制车辆进入上述行车充电模式。

同样地，当车辆在纯发动机驱动及行车充电模式行驶过程中，整车控制器实时检测电池组20的SOC的状态，油门踏板的开度值、油门踏板的加速度值、制动踏板的开度值及整车功率需求值，当以上各参数满足相关工作模式的条件时，车控制器控制车辆进入相应的工作模式。

在该纯发动机驱动模式中，制动踏板的开度值可以为0，即制动踏板松开。

(五)滑行/制动能量回收模式的控制方法

在车辆行驶过程中，当整车控制器检测到电池组的SOC小于或者等于预设充电阈值，油门踏板的开度值为0(即油门踏板松开)，制动踏板的开度值为0(即制动踏板松开)，车速值大于或者等于预设车速阈值的上限值时，整车控制器控制发动机离合器3以及倒挡离合器5分离，控制齿圈离合器7接合，控制电动机18开启发电工作模式，并控制变速箱的齿轮机构给车轮23提供反向力矩，使车辆进入滑行能量回收模式；

当电池组的SOC小于或者等于预设充电阈值，油门踏板的开度值为0(即油门踏板松开)，制动踏板的开度值小于或者等于制动踏板开度值预设阈值的下限值但不为0时，控制发动机离合器3以及倒挡离合器5分离，控制齿圈离合器7接合，控制电动机18开启发电工作模式，并控制变速箱的齿轮机构给车轮23提供反向力矩，使车辆进入制动能量回收模式。

滑行/制动能量回收模式的动力传输路径为：通过控制变速箱的齿轮机构给车轮23提供一定程度的反向力矩，以减小车辆的动能，降低车速。车辆减小的一部分动能会通过车轮23转换为机械能传递给动力输出轮10，动力输出轮10通过齿轮啮合将机械能传递给行星架齿轮9，再传递给行星轮架8，行星轮架8通过齿圈离合器7将机械能传递给行星轮14，行星轮14将机械能传递给太阳轮15，太阳轮15将机械能传递给同轴转动的电动机从动轮16，电动机从动轮16通过齿轮啮合将机械能传递给电动机主动轮17，之后传递给电动机18，由于电动机处于发电工作模式，因此电动机18将机械能转换为电能，经由逆变器19转换后将电能存入电池组20中。如图4-6所示，根据行星轮系的杠杆原理，在滑行/制动能量回收模式中，齿圈6、行星轮架8和太阳轮15三者的转速将同步保持一致。

需要说明的是，在判断是否控制车辆进入滑行/制动能量回收模式时，首先判断车辆当前所处的工作模式，当车辆处于非驻车发电模式的任一种工作模式中时，检测电池组20的SOC，当电池组的SOC小于或者等于预设充电阈值时，再进行后续判断。

(六)驻车发电模式的控制方法

当整车控制器检测到挡位状态信号在驻车档(即车辆处于驻车状态)，电池组的SOC小于或者等于预设充电阈值时，控制发动机离合器3和倒挡离合器5分离，控制发动机21启动驱动发电机22发电，将发电机22所产生的电能通过逆变器19传输至电池组20为电池组20充电，使车辆进入驻车发电模式。

可以理解的是，在驻车发电模式下，车辆仍处于上电状态，没有下电。

本发明实施例中，对于预设放电阈值、预设充电阈值、油门踏板开度预设阈值、油门踏板加速度预设阈值、制动踏板开度预设阈值、预设功率需求阈值、预设车速阈值等阈值的设定没有严格的限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。其中，预设充电阈值的上限值通常小于预设放电阈值的下限值，举例来说，预设充电阈值的SOC可以为15％～20％，预设放电阈值的SOC可以为30％～80％，在实际工作时，需要根据实际情况来确定以预设充电阈值和预设放电阈值中的某个数值来控制电池组20放电和给电池组20充电的界限，例如，以50％作为控制电池组20放电的界限，以20％作为控制给电池组20充电的界限，当电池组20的SOC大于或者等于50％时，控制车辆进入纯电动模式，此时，电池组20电量减少，当电池组20的SOC减少到50％以下时，控制车辆进入有发动机参与的工作模式中，当电池组20继续放电使其SOC减小到20％以下时，则控制电池组20不放电，并给电池组20充电。

本发明实施例中各个工作模式下发动机21、电动机18、发电机22、发动机离合器3、倒挡离合器5以及齿圈离合器7的状态如表1所示。

表一混合动力传动系统各工作模式汇总

综上，通过本发明实施例提供的控制方法，可以根据车辆行驶状态为车辆选择合适的工作模式，并使各种工作模式之间能够平稳、快速地进行切换，从而提高混合动力汽车的驾驶性和动力性。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。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)

1.一种混合动力汽车传动系统的控制方法，其特征在于，包括：

在整车处于上电状态时，获取车辆当前行驶状态下的电池组的剩余电量值SOC、挡位状态信号、制动踏板开度值、油门踏板开度值、油门加速度值、整车功率需求值以及车速值；

根据所述电池组的SOC、所述挡位状态信号、所述制动踏板开度值、所述油门踏板开度值、所述油门加速度值、所述整车功率需求值以及所述车速值与各自对应的预设阈值之间的关系，控制车辆进入纯电动模式、混动串联驱动模式、混动并联驱动模式、纯发动机驱动模式、行车充电模式、滑行/制动能量回收模式或者驻车充电模式。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，

当所述电池组的SOC大于或者等于预设放电阈值，所述挡位状态信号在驱动挡，所述制动踏板的开度值在预设制动踏板阈值内、所述油门踏板的开度值小于或者等于油门踏板开度预设阈值的下限值，所述油门踏板的加速度值小于或者等于油门踏板加速度预设阈值的下限值时，控制发动机离合器以及倒挡离合器分离，控制齿圈离合器接合，控制发电机处于非工作状态，控制电池组放电为电动机输入电流并控制电动机运转，使车辆进入纯电动模式。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，

当所述挡位状态信号在驱动挡，所述制动踏板的开度值在预设制动踏板阈值内、所述油门踏板的开度值在油门踏板开度预设阈值内，所述油门踏板的加速度值在油门踏板加速度预设阈值内，所述整车功率需求值大于预设功率需求阈值的上限值，所述电池组的SOC小于或者等于预设放电阈值时，控制发动机运转并驱动发电机发电为电动机提供电能，控制发动机离合器以及倒挡离合器分离，控制齿圈离合器接合，使车辆进入混动串联驱动模式。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，

当所述车辆处于所述混动串联驱动模式时，当所述电池组的SOC小于或者等于预设充电阈值且所述发电机提供的能量在满足整车驱动需求的同时具有多余的能量时，将所述多余的能量传输至所述电池组为所述电池组充电。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，

当所述挡位状态信号在驱动挡，所述制动踏板的开度值在预设制动踏板阈值内、所述油门踏板的开度值大于或者等于油门踏板开度预设阈值上限值，所述油门踏板的加速度值大于或者等于油门踏板加速度预设阈值上限值，所述整车功率需求值大于或者等于预设功率需求阈值的上限值时，控制发动机和电动机运转，调整发电机主动轮的转速和外齿圈驱动轮的转速，当所述发电机主动轮的转速和外齿圈驱动轮的转速的差值小于或者等于预设转速差值时，控制发动机离合器接合，控制倒挡离合器分离，使车辆进入混动并联驱动模式。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，

当所述车辆处于所述混动并联驱动模式时，当所述电池组的SOC小于或者等于预设充电阈值且所述发电机和所述发动机提供的能量在满足所述混合动力汽车驱动需求的同时发电机具有多余的能量时，将所述多余的能量传输至所述电池组为所述电池组充电。

7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，

当所述电池组的SOC小于或者等于预设放电阈值，所述挡位状态信号在驱动挡，所述制动踏板的开度值在预设制动踏板阈值内，所述油门踏板的开度值大于或者等于油门踏板开度预设阈值的上限值，所述油门踏板的加速度值大于或者等于油门踏板加速度预设阈值的上限值时，控制发动机离合器及齿圈离合器接合，控制倒挡离合器分离，使车辆进入纯发动机驱动模式。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，

当所述车辆处于所述纯发动机驱动模式时，当所述整车功率需求值小于或者等于预设功率需求阈值的下限值时，控制所述发动机将所述发动机多余的功率驱动所述发电机发电，并将所述发电机产生的电能通过逆变器传输至所述电池组为所述电池组充电。

9.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，

当所述电池组的SOC小于或者等于预设充电阈值，所述油门踏板的开度值为0，所述制动踏板的开度值为0，所述车速值大于或者等于预设车速值的上限值时，控制发动机离合器以及倒挡离合器分离，控制齿圈离合器接合，控制电动机开启发电工作模式并给车轮提供反向力矩，使车辆进入滑行能量回收模式；

当所述电池组的SOC小于或者等于预设充电阈值，所述油门踏板的开度值为0，所述制动踏板的开度值小于或者等于制动踏板开度值预设阈值的下限值但不为0时，控制发动机离合器以及倒挡离合器分离，控制齿圈离合器接合，控制电动机开启发电工作模式并给车轮提供反向力矩，使车辆进入制动能量回收模式。

10.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当所述挡位状态信号在驻车档，所述电池组的SOC小于或者等于预设充电阈值时，控制发动机离合器和倒挡离合器分离，控制发动机启动驱动发电机发电，将发电机所产生的电能通过逆变器传输至所述电池组为所述电池组充电，使车辆进入驻车发电模式。