CN108656926B - 混合动力汽车的整车控制方法和动力系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种混合动力汽车的整车控制方法和动力系统，其中，方法包括：车身控制模块BCM检测到混合动力汽车的启动信号后，分别向整车控制器VCU、电机控制模块ENG和发动机控制模块ECM发送启动请求信息；BCM、ENG和ECM中的一个里面设置有备份模块时，备份模块在预设时间内没有收到VCU基于启动请求信息所生成的反馈信息时分别向变速箱控制模块TCU、电池管理模块BMS和副电机控制器发送自检命令；备份模块根据接收到的TCU、BMS和副电机控制器反馈的自检结果信息判断混合动力汽车满足启动条件且检测获知ECM与ENG对码成功时，发送启动指令以控制混合动力汽车启动。由此，在VCU失效时，仍能够使得整车行驶，控制混合动力汽车安全跛行至目标地点，保证了整车安全性。

Description

混合动力汽车的整车控制方法和动力系统
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种混合动力汽车的整车控制方法和动力系统。
背景技术
通常，混合动力汽车中的整车控制器是混合动力汽车整车控制系统的核心部件。通过采集各种信号，并做出相应的判断后，控制各个部件控制器进行相应操作，实现对整车进行控制。
相关技术中，为了保证整车的安全性，在整车控制器失效时，通过关掉发电机以及切断母线高压系统，禁止车辆上电，以使车辆无法行驶。然而，上述方式使得在整车控制器失效时，车辆只能停在原地等待救援，安全性低。
发明内容
本发明的目的旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种混合动力汽车的整车控制方法，该方法在VCU(Vehicle Control Unit，整车控制器)失效时，BCM(Body Control Module)、ENG和ECM(Engine Control Module)中的一个里面设置有备份模块，备份模块通过启用整车控制辅助功能，整合各个模块，能够使得混合动力汽车行驶，控制混合动力汽车安全跛行至目标地点，保证了整车安全性。
本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
本发明的第三个目的在于提出一种混合动力汽车的动力系统。
为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种混合动力汽车的整车控制方法，所述混合动力汽车的动力系统包括：发动机，发动机通过离合器将动力输出到所述混合动力汽车的车轮；动力电机，所述动力电机用于输出驱动力至所述混合动力汽车的车轮，其中，所述发动机和所述动力电机共同驱动所述混合动力汽车的同一车轮；动力电池，所述动力电池用于给所述动力电机供电；DC-DC变换器；与所述发动机相连的副电机，所述副电机分别与所述动力电机、所述DC-DC变换器和动力电池相连，所述副电机在所述发动机的带动下进行发电时以实现给所述动力电池充电、给所述动力电机供电、给所述DC-DC变换器供电中的至少一个；包括：车身控制模块BCM检测到所述混合动力汽车的启动信号后，分别向整车控制器VCU、电机控制模块ENG和发动机控制模块ECM发送启动请求信息；所述BCM、所述ENG和所述ECM中的一个里面设置有备份模块时，所述备份模块若在预设时间内没有收到VCU基于所述启动请求信息所生成的反馈信息，则分别向变速箱控制模块TCU、电池管理模块BMS和副电机控制器发送自检命令；所述备份模块接收TCU、BMS和所述副电机控制器反馈的自检结果信息，并根据所述自检结果信息判断所述混合动力汽车满足启动条件、且检测获知ECM与ENG对码成功时，发送启动指令，以控制所述混合动力汽车启动。
本发明实施例的混合动力汽车的整车控制方法，通过车身控制模块BCM检测到混合动力汽车的启动信号后，分别向整车控制器VCU、电机控制模块ENG和发动机控制模块ECM发送启动请求信息，然后BCM、ENG和ECM中的一个里面设置有备份模块时，备份模块在预设时间内没有收到VCU基于启动请求信息所生成的反馈信息时分别向变速箱控制模块TCU、电池管理模块BMS和副电机控制器发送自检命令，并接收TCU、BMS和副电机控制器反馈的自检结果信息，最后根据自检结果信息判断混合动力汽车满足启动条件且检测获知ECM与ENG对码成功时发送启动指令以控制混合动力汽车启动。由此，在VCU失效时，仍能够使得混合动力汽车行驶，控制混合动力汽车安全跛行至目标地点，保证了整车安全性。
为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，具有存储于其中的指令，当所述指令被执行时，所述混合动力汽车执行第一方面实施例所述的整车控制方法。
为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种混合动力汽车的动力系统，整车动力系统和整车控制系统，其中，所述整车动力系统包括：发动机，发动机通过离合器将动力输出到所述混合动力汽车的车轮；动力电机，所述动力电机用于输出驱动力至所述混合动力汽车的车轮，其中，所述发动机和所述动力电机共同驱动所述混合动力汽车的同一车轮；动力电池，所述动力电池用于给所述动力电机供电；DC-DC变换器；与所述发动机相连的副电机，所述副电机分别与所述动力电机、所述DC-DC变换器和动力电池相连，所述副电机在所述发动机的带动下进行发电时以实现给所述动力电池充电、给所述动力电机供电、给所述DC-DC变换器供电中的至少一个；所述整车控制系统，包括：车身控制模块BCM、整车控制器VCU、电机控制模块ENG和发动机控制模块ECM，其中，车身控制模块BCM用于检测到所述混合动力汽车的启动信号后，分别向所述整车控制器VCU、电机控制模块ENG和发动机控制模块ECM发送启动请求信息；所述BCM、所述ENG和所述ECM中的一个里面设置有备份模块时，所述备份模块用于判断在预设时间内是否收到VCU基于所述启动请求信息所生成的反馈信息，并在预设时间内没有收到VCU基于所述启动请求信息所生成的反馈信息时，分别向变速箱控制模块TCU、电池管理模块BMS和副电机控制器发送自检命令；所述备份模块还用于接收TCU、BMS和所述副电机控制器反馈的自检结果信息，并根据所述自检结果信息判断所述混合动力汽车满足启动条件、且检测获知ECM与ENG对码成功时，发送启动指令，以控制所述混合动力汽车启动。
本发明实施例的混合动力汽车的动力系统，通过车身控制模块BCM检测到混合动力汽车的启动信号后，分别向整车控制器VCU、电机控制模块ENG和发动机控制模块ECM发送启动请求信息，然后BCM、ENG和ECM中的一个里面设置有备份模块时，备份模块在预设时间内没有收到VCU基于启动请求信息所生成的反馈信息时分别向变速箱控制模块TCU、电池管理模块BMS和副电机控制器发送自检命令，并接收TCU、BMS和副电机控制器反馈的自检结果信息，最后根据自检结果信息判断混合动力汽车满足启动条件且检测获知ECM与ENG对码成功时发送启动指令以控制混合动力汽车启动。由此，在VCU失效时，仍能够使得混合动力汽车行驶，控制混合动力汽车安全跛行至目标地点，保证了整车安全性。
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
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的混合动力汽车的整车控制方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例的整车控制器控制的示意图；
图3是根据本发明一个实施例的VCU正常时工作模式的示意图；
图4是根据本发明一个实施例的VCU失效后ECM控制的示意图；
图5是根据本发明一个实施例的VCU失效时工作模式的示意图；
图6是根据本发明另一个实施例的混合动力汽车的整车控制方法的流程图；
图7是根据本发明一个实施例的VCU失效且BMS和BSG正常时驱动模式的示意图；
图8是根据本发明另一个实施例的VCU失效且BMS和副电机控制器正常时驱动模式的示意图；
图9是根据本发明一个实施例的VCU和副电机控制器失效时纯燃油驱动模式的示意图；
图10是根据本发明另一个实施例的VCU和副电机控制器失效时纯燃油驱动模式的示意图；
图11是根据本发明另一个实施例的TCU失效且副电机控制器正常时串联模式的示意图；
图12是根据本发明另一个实施例的TCU正常且副电机控制器正常时混联模式的示意图；
图13是根据本发明一个实施例的混合动力汽车的动力系统的结构示意图。
图14是根据本发明一个实施例的混合动力汽车的动力系统的结构示意图；
图15是根据本发明一个实施例的混合动力汽车的动力系统的方框示意图；
图16是根据本发明一个实施例的发动机与对应车轮之间的传动结构的示意图；
图17是根据本发明另一个实施例的发动机与对应车轮之间的传动结构的示意图；
图18是根据本发明另一个实施例的混合动力汽车的动力系统的结构示意图。
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。
下面参考附图描述本发明实施例的混合动力汽车的整车控制方法和动力系统。
图1是根据本发明一个实施例的混合动力汽车的整车控制方法的流程图。
通常，混合动力汽车中的整车控制器是混合动力汽车整车控制系统的核心部件。为了本领域人员更加清楚整车控制器作为核心部件的具体控制过程，下面结合图2和图3具体说明如下：
图2是根据本发明一个实施例的整车控制器控制的示意图。如图2所示，整车控制器能够采集加速踏板输入的信号、制动踏板输入的信号、以及其他部件信号。整车控制器并可以根据上述信号做出相应的判断后，通过CAN网络总线控制BMS、ENG、ECM和BCM等进行相应操作，以及实现对网络信息进行管理、调度、分析和计算。
更具体地，图3是根据本发明一个实施例现有技术中VCU正常时工作模式的示意图。如图3所示：
步骤1、BCM检测到驾驶员有启动操作，即BCM检测到混合动力汽车的启动信号后，将启动请求信息分别发送给VCU、ENG和ECM。
步骤2、VCU收到启动请求信息后，分别向TCU、BMS和副电机控制器发送自检命令。
步骤3、TCU、BMS和副电机控制器根据自检命令进行自检后，将自检结果信息发送给VCU。
步骤4、VCU能够根据上述自检结果满足启动条件时，能够向ENG发启动请求和向ECM发启动请求。
步骤5、在ENG接收BCM发送的启动请求后，ENG和ECM对码。
步骤6、在ENG和ECM对码成功时，ENG和ECM分别将“启动允许”发给VCU。
步骤7、VCU将启动命令发给BCM。
由此，通过上述描述能够更加清楚了解VCU如何实现整车控制，控制混合动力汽车启动。
另外，VCU能够针对车型的不同配置，进行相应的能量管理，实现整车的驱动控制、能量优化控制、制动回馈控制和网络管理控制。当整车控制器失效时，禁止混合动力汽车上电，以使混合动力汽车无法行驶。
可以理解的是，混合动力汽车整车控制器的一个重要功能就是模式选择和扭矩分配，一旦整车控制器失效，整车无法进行有效的模式选择和扭矩分配，发动机和电机无法再进行正常的驱动。
因此，按照上述处理方式是直接禁止混合动力汽车上电，并关掉发电机及切断母线高压系统。混合动力汽车只能停在原地等待救援，不能够保证整车安全性。
为了避免上述问题，本发明提出一种混合动力汽车的整车控制方法，能够在VCU失效时，仍能够使得整车行驶，控制混合动力汽车安全跛行至目标地点，保证了整车安全性。具体如下：
如图1所示，该混合动力汽车的整车控制方法包括以下步骤：
步骤101，车身控制模块BCM检测到混合动力汽车的启动信号后，分别向整车控制器VCU、电机控制模块ENG和发动机控制模块ECM发送启动请求信息。
应当理解的是，驾驶员可以通过车辆钥匙、按压车辆上的ON键等方式启动车辆。在驾驶员通过上述任一种方式启动车辆后，BCM能够检测到驾驶员的启动操作，并分别向VCU、ENG和ECM发送启动请求。
需要说明的是，无论在VCU正常时工作模式中，还是在VCU失效时工作模式中，BCM检测到驾驶员有启动操作，都分别向VCU、ENG和ECM发送启动请求。
步骤102，BCM、ENG和ECM中的一个里面设置有备份模块时，备份模块若在预设时间内没有收到VCU基于启动请求信息所生成的反馈信息，则分别向变速箱控制模块TCU、电池管理模块BMS和副电机控制器发送自检命令。
具体地，可以根据实际应用需要选择BCM、ENG和ECM中一个都可以里面设置有具有备份功能的模块，即备份模块。
需要说明的是，在VCU正常时工作模式下BCM发送启动请求后，VCU将所生成的反馈信息同时发送给BCM、ENG和ECM。
具体地，当备份模块若在预设时间内没有收到VCU基于启动请求信息所生成的反馈信息(即VCU失效)，需要分别向变速箱控制模块TCU、电池管理模块BMS和副电机控制器发送自检命令。
其中，预设时间可以根据实际应用需要进行选择设置。一般，预设时间是在VCU正常时工作模式下BCM发送启动请求后，VCU响应并能够发送给ECM和ENG反馈信息的最长允许时间间隔。
作为一种示例，在VCU失效时，ECM作为备份模块临时启用整车控制辅助功能，整合各个模块。图4是根据本发明一个实施例的VCU失效后ECM控制的示意图。
如图4所示，ECM能够采集加速踏板输入的信号、制动踏板输入的信号、以及其他部件信号。ECM并可以根据上述信号做出相应的判断后，通过CAN网络总线控制BMS、ENG、ECM和BCM等进行相应操作。
需要说明的是，BCM和ENG也可以作为备份模块实时上述控制过程。
需要说明的是，备份模块若在预设时间内接收到VCU所生成的反馈信息，备份模块停止工作。
在本发明的一个实施例中，副电机可以为BSG。
步骤103，备份模块接收TCU、BMS和副电机控制器反馈的自检结果信息，并根据自检结果信息判断混合动力汽车满足启动条件、且检测获知ECM与ENG对码成功时，发送启动指令，以控制混合动力汽车启动。
作为一种示例，ENG和ECM对码的过程可以是ENG向ECM发送携带第一数据的对码请求，ENG接收ECM反馈的携带第二数据的对码响应，若根据第二数据确定对码成功，则向ECM发送对码成功指令。
需要说明的是，备份模块若根据BMS反馈的自检结果识别到动力电池发生漏电故障时判断混合动力汽车不满足启动条件，禁止混合动力汽车启动。
需要说明的是，备份模块若检测获知与ENG对码失败，则判断混合动力汽车不满足启动条件，并禁止混合动力汽车启动。
综上所述，本发明实施例的混合动力汽车的整车控制方法，通过车身控制模块BCM检测到混合动力汽车的启动信号后，分别向整车控制器VCU、电机控制模块ENG和发动机控制模块ECM发送启动请求信息，然后BCM、ENG和ECM中的一个里面设置有备份模块时，备份模块在预设时间内没有收到VCU基于启动请求信息所生成的反馈信息时分别向变速箱控制模块TCU、电池管理模块BMS和副电机控制器发送自检命令，并接收TCU、BMS和副电机控制器反馈的自检结果信息，最后根据自检结果信息判断混合动力汽车满足启动条件且检测获知ECM与ENG对码成功时发送启动指令以控制混合动力汽车启动。由此，在VCU失效时，仍能够使得整车行驶，控制车辆安全跛行至目标地点，保证了整车安全性。
为了本领域人员更加清楚在VCU失效时如何进行各种操作控制，下面结合图5具体描述如下:
图5是根据本发明一个实施例的VCU失效时工作模式的示意图。如图5所示:
步骤1、BCM检测到驾驶员有启动操作，即BCM检测到混合动力汽车的启动信号后，将启动请求信息分别发送给VCU、ENG和ECM。
步骤2、ECM里面设置有备份模块在预设时间内没有收到VCU发送的反馈信息，则分别向TCU、BMS和BSG发送自检命令。
步骤3、TCU、BMS和副电机控制器根据自检命令进行自检后，将自检结果信息发送给VCU。
步骤4、在ENG接收BCM发送的启动请求后，ENG和ECM对码。
步骤5、在ENG和ECM对码成功且自检结果满足启动条件，ECM发“启动允许”给BCM。
由此，在VCU失效时，仍能够使得混合动力汽车行驶，控制混合动力汽车安全跛行至目标地点，保证了整车安全性。
基于上述实施例，在控制混合动力汽车启动之后还需要根据动力电池的具体情况和副电机控制的具体情况确定以何种方式控制混合动力汽车行驶。
图6是根据本发明另一个实施例的混合动力汽车的整车控制方法的流程图。如图6所示，在步骤103之后，该整车控制方法还包括：
步骤201，判断动力电池的SOC是否小于预设值。
步骤202，如果动力电池的SOC小于预设值，备份模块则控制发动机带动副电机进行发电，以给动力电池充电，并通过动力电机驱动混合动力汽车的车轮。
具体地，图7是根据本发明一个实施例的VCU失效且BMS和副电机控制器正常时驱动模式的示意图。如图7所示，通过发动机提供机械能给副电机控制器进行发电给BMS，进而BMS提供电能给驱动电机驱动整车行驶。
步骤202，如果动力电池的SOC大于等于预设值，备份模块则直接通过控制动力电机驱动混合动力汽车的车轮。
具体地，图8是根据本发明另一个实施例的VCU失效且BMS和副电机控制器正常时驱动模式的示意图。如图8所示，通过BMS直接提供电能给驱动电机驱动整车行驶。
基于上述实施例，在控制混合动力汽车启动之后还需要根据副电机控制器的具体情况确定以何种方式控制混合动力汽车行驶。
在步骤103之后，该整车控制方法还包括：备份模块若根据自检结果信息识别到副电机控制器失效，则控制混合动力汽车以纯燃油模式或者纯电动模式或者并联模式行驶。
具体地，副电机控制器失效且动力电池SOC低于预设值时，具体控制如图9所示：
图9是根据本发明一个实施例的VCU和副电机控制器失效时纯燃油驱动模式的示意图。如图9所示，通过发动机直接提供机械能驱动混合动力汽车以纯燃油模式行驶。
具体地，副电机控制器失效且动力电池SOC不低于预设值时可以通过如图8所示，即通过BMS直接提供电能给驱动电机驱动混合动力汽车以纯电动模式行驶。
具体地，图10是根据本发明另一个实施例的VCU和副电机控制器失效时纯燃油驱动模式的示意图。如图10所示，通过发动机直接提供机械能驱动的同时BMS直接提供电能给驱动电机驱动混合动力汽车以并联模式行驶。
综上所述，本发明实施例的混合动力汽车的整车控制方法，在动力电池的SOC大于等于预设值时备份模块则直接通过控制动力电机驱动混合动力汽车的车轮，或者在动力电池的SOC大于等于预设值时备份模块则直接通过控制动力电机驱动混合动力汽车的车轮，还是备份模块在根据自检结果信息识别到副电机控制器失效时控制混合动力汽车以纯燃油模式或者纯电动模式或者并联模式行驶，都能够使得整车行驶，控制车辆安全跛行至目标地点，保证了整车安全性。
基于上述实施例，可以了解在VCU失效时，如何对的混合动力汽车的进行整车控制，以保证整车能够正常启动。下面以在VCU失效的同时BMS失效，进一步说明混合动力汽车的整车控制方法。
具体地，备份模块接收TCU、BMS和副电机控制器反馈的自检结果信息，并根据自检结果信息判断混合动力汽车满足启动条件、且检测获知BMS失效时，控制混合动力汽车以纯燃油模式或者串联模式或者混联模式行驶。
需要说明的是，本实施例中，BMS失效包括BMS本身故障和/或动力电池故障。
需要说明的是，备份模块若根据自检结果信息识别到TCU失效且副电机控制器失效，则判断混合动力汽车不满足启动条件，并禁止混合动力汽车启动。
具体地，根据自检结果信息判断混合动力汽车满足启动条件、且检测获知BMS失效时，控制混合动力汽车以纯燃油模式或者串联模式或者混联模式行驶有很多种，举例说明如下：
第一种示例，备份模块若根据自检结果信息识别到TCU失效且副电机控制器正常，则控制发动机带动副电机进行发电，以给动力电机供电，通过动力电机驱动混合动力汽车的车轮，以使混合动力汽车以串联模式行驶，具体如图11所示。
第二种示例，备份模块若根据自检结果信息识别到TCU正常且副电机控制器失效，则通过发动机驱动混合动力汽车的车轮，以使混合动力汽车以纯燃油模式行驶，具体如图9所示。
第三种示例，备份模块若根据自检结果信息识别到TCU正常且副电机控制器正常，则通过发动机驱动混合动力汽车的车轮，以使混合动力汽车以纯燃油模式行驶,具体如图9所示。
第四种示例，备份模块若根据自检结果信息识别到TCU正常且副电机控制器正常，则通过发动机驱动混合动力汽车的车轮，并控制发动机带动副电机进行发电，以给动力电机供电，同时通过动力电机驱动混合动力汽车的车轮，以使混合动力汽车以混联模式行驶，具体如图12所示。
本发明实施例的混合动力汽车的整车控制方法，通过车身控制模块BCM检测到混合动力汽车的启动信号后，分别向整车控制器VCU、电机控制模块ENG和发动机控制模块ECM发送启动请求信息，然后BCM、ENG和ECM中的一个里面设置有备份模块时，备份模块在预设时间内没有收到VCU基于启动请求信息所生成的反馈信息时分别向变速箱控制模块TCU、电池管理模块BMS和副电机控制器发送自检命令，并接收TCU、BMS和副电机控制器反馈的自检结果信息，最后根据自检结果信息判断混合动力汽车满足启动条件、且检测获知BMS失效时，控制混合动力汽车以纯燃油模式或者串联模式或者混联模式行驶。由此，在VCU和BMS失效时，仍能够使得混合动力汽车行驶，控制混合动力汽车安全跛行至目标地点，保证了整车安全性。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种混合动力汽车的动力系统。
图13是根据本发明一个实施例的混合动力汽车的动力系统的结构示意图。
如图13所示，该混合动力汽车的动力系统包括：发动机1、动力电机2、动力电池3、DC-DC变换器4和副电机5。
结合图13至图15所示，发动机1通过离合器6将动力输出到混合动力汽车的车轮7；动力电机2用于输出驱动力至混合动力汽车的车轮7。也就是说，本发明实施例的动力系统可通过发动机1和/或动力电机2为混合动力汽车正常行驶提供动力。在本发明的一些实施例中，动力系统的动力源可以是发动机1和动力电机2，也就是说，发动机1和动力电机2中的任一个可单独输出动力至车轮7，或者，发动机1和动力电机2可同时输出动力至车轮7。
动力电池3用于给动力电机2供电；副电机5与发动机1相连，例如，副电机5可通过发动机1的轮系端与发动机1相连。副电机5分别与动力电机2、DC-DC变换器4和动力电池3相连，副电机5在发动机1的带动下进行发电时以实现给动力电池3充电、给动力电机2供电、给DC-DC变换器4供电中的至少一个。换言之，发动机1可带动副电机5发电，副电机5产生的电能可提供至动力电池3、动力电机2和DC-DC变换器4中的至少一个。应当理解的是，发动机1可在输出动力到车轮7的同时带动副电机5发电，也可在单独带动副电机5发电。
由此，动力电机2和副电机5分别对应充当驱动电机和发电机，由于低速时副电机5具有较高的发电功率和发电效率，从而可以满足低速行驶的用电需求，可以维持整车低速电平衡，维持整车低速平顺性，提升整车的动力性能。
在一些实施例中，副电机5可为BSG(Belt-driven Starter Generator，皮带传动启动/发电一体化电机)电机。需要说明的是，副电机5属于高压电机，例如副电机5的发电电压与动力电池3的电压相当，从而副电机5产生的电能可以不经过电压变换直接给动力电池3充电，还可直接给动力电机2和/或DC-DC变换器4供电。并且副电机5也属于高效发电机，例如在发动机1怠速转速下带动副电机5发电即可实现97％以上的发电效率。
另外，在本发明的一些实施例中，副电机5可用于启动发动机1，即副电机5可具有实现启动发动机1的功能，例如当启动发动机1时，副电机5可带动发动机1的曲轴转动，以使发动机1的活塞达到点火位置，从而实现发动机1的启动，由此副电机5可实现相关技术中启动机的功能。
如上所述，发动机1和动力电机2均可用于驱动混合动力汽车的车轮7。例如，如图14所示，发动机1和动力电机2共同驱动混合动力汽车的同一车轮例如一对前轮71(包括左前轮和右前轮)。换言之，当发动机1和动力电机2共同驱动一对前轮71时，动力系统的驱动力均输出至一对前轮71，整车可采用两驱的驱动方式。
进一步地，在发动机1和动力电机2共同驱动同一车轮时，结合图14所示，混合动力汽车的动力系统还包括主减速器8和变速器90，其中，发动机1通过离合器6、变速器90以及主减速器8将动力输出到混合动力汽车的第一车轮例如一对前轮71，动力电机2通过主减速器8输出驱动力至混合动力汽车的第一车轮例如一对前轮71。其中，离合器6与变速器90可集成设置。
进一步地，在本发明的一些实施例中，如图13至图15所示，副电机5还包括第一控制器51，动力电机2还包括第二控制器21，副电机5通过第一控制器51分别连接到动力电池3和所述DC-DC变换器4，并通过第一控制器51和第二控制器21连接到动力电机2。
具体来说，第一控制器51分别与第二控制器21、动力电池3和DC-DC变换器4相连，第一控制器51可具有AC-DC变换单元，副电机5发电时可产生交流电，AC-DC变换单元可将高压电机2发电产生的交流电变换为高压直流电例如600V高压直流电，以实现给动力电池3充电、给动力电机2供电、给DC-DC变换器4供电中的至少一个。
类似地，第二控制器21可具有DC-AC变换单元，第一控制器51可将副电机5发电产生的交流电变换为高压直流电，DC-AC变换单元可再将第一控制器51变换出的高压直流电变换为交流电，以给动力电机2供电。
换言之，如图15所示，在副电机5进行发电时，副电机5可通过第一控制器51给动力电池3充电和/或给DC-DC变换器4供电。此外，副电机5还可通过第一控制器51和第二控制器21给动力电机2供电。
进一步地，如图13至图15所示，DC-DC变换器4还与动力电池3相连。DC-DC变换器4还通过第二控制器21与动力电机2相连。
在一些实施例中，如图15所示，第一控制器51具有第一直流端DC1，第二控制器21具有第二直流端DC2，DC-DC变换器4具有第三直流端DC3，DC-DC变换器4的第三直流端DC3可与第一控制器51的第一直流端DC1相连，以对第一控制器51通过第一直流端DC1输出的高压直流电进行DC-DC变换。并且，DC-DC变换器4的第三直流端DC3还可与动力电池3相连，进而第一控制器51的第一直流端DC1可与动力电池3相连，以使第一控制器51通过第一直流端DC1输出高压直流电至动力电池3以给动力电池3充电。进一步地，DC-DC变换器4的第三直流端DC3还可与第二控制器21的第二直流端DC2相连，进而第一控制器51的第一直流端DC1可与第二控制器21的第二直流端DC2相连，以使第一控制器51通过第一直流端DC1输出高压直流电至第二控制器21以给动力电机2供电。
进一步地，如图15所示，DC-DC变换器4还分别与混合动力汽车中的第一电器设备10和低压蓄电池20相连以给第一电器设备10和低压蓄电池20供电，且低压蓄电池20还与第一电器设备10相连。
在一些实施例中，如图15所示，DC-DC变换器4还具有第四直流端DC4，DC-DC变换器4可将动力电池3输出的高压直流电和/或副电机5通过第一控制器51输出的高压直流电转换为低压直流电，并通过第四直流端DC4输出该低压直流电。进一步地，DC-DC变换器4的第四直流端DC4可与第一电器设备10相连，以给第一电器设备10供电，其中，第一电器设备10可为低压用电设备，包括但不限于车灯、收音机等。DC-DC变换器4的第四直流端DC4还可与低压蓄电池20相连，以给低压蓄电池20充电。
并且，低压蓄电池20与第一电器设备10相连，以给第一电器设备10供电，特别地，在副电机5停止发电且动力电池3故障或电量不足时，低压蓄电池20可为第一电器设备10供电，从而保证整车的低压用电，确保整车可实现纯燃油模式行驶，提高整车行驶里程。
如上，DC-DC变换器4的第三直流端DC3与第一控制器51相连，DC-DC变换器4的第四直流端DC4分别与第一电器设备10和低压蓄电池20相连，当动力电机2、第二控制器21和动力电池3发生故障时，副电机5可进行发电以通过第一控制器51和DC-DC变换器4给第一电器设备10供电和/或给低压蓄电池20充电，以使混合动力汽车以纯燃油模式行驶。
换言之，当动力电机2、第二控制器21和动力电池3发生故障时，第一控制器51可将副电机5发电产生的交流电变换为高压直流电，DC-DC变换器4可将第一控制器50变换出的高压直流电变换为低压直流电，以给第一电器设备10供电和/或给低压蓄电池20充电。
由此，副电机5和DC-DC变换器4有一路单独供电通道，当动力电机2、第二控制器21和动力电池3发生故障时，无法实现电动驱动，此时通过副电机5和DC-DC变换器4的单独供电通道，可以保证整车的低压用电，确保整车可实现纯燃油模式行驶，提高整车行驶里程。
进一步结合图15的实施例，第一控制器51、第二控制器21和动力电池3还分别与混合动力汽车中的第二电器设备30相连。
在一些实施例中，如图15所示，第一控制器51的第一直流端DC1可与第二电器设备30相连，当副电机5进行发电时，副电机5可通过第一控制器51直接给第二电器设备30供电。换言之，第一控制器51的AC-DC变换单元还可将副电机5发电产生的交流电变换为高压直流电，并直接给第二电器设备30供电。
类似地，动力电池3还可与第二电器设备30相连，以给第二电器设备30供电。即言，动力电池3输出的高压直流电可直接供给第二电器设备30。
其中，第二电器设备30可为高压电器设备，可包括但不限于空调压缩机、PTC(Positive Temperature Coefficient，正的温度系数)加热器等。
如上，通过副电机5发电，可实现为动力电池3充电、或为动力电机2供电、或为第一电器设备10和第二电器设备30供电。并且，动力电池3可通过第二控制器21为动力电机2供电，或为第二电器设备30供电，也可通过DC-DC变换器4为第一电器设备10和/或低压蓄电池20供电。由此丰富了整车供电方式，满足整车在不同工况下的用电需求，提升了整车的性能。
需要说明的是，在本发明实施例中，低压可指12V(伏)或24V的电压，高压可指600V的电压，但不限于此。
由此，本发明实施例的混合动力汽车的动力系统中，能够使发动机在低速时不参与驱动，进而不使用离合器，减少离合器磨损或滑磨，同时减少了顿挫感，提高了舒适性，并且在低速时能够使发动机工作在经济区域，只发电不驱动，减少油耗，降低发动机噪音，维持整车低速电平衡及低速平顺性，提升整车性能。而且，副电机能够直接为动力电池充电，同时也可为低压器件例如低压蓄电池、第一电器设备等供电，还可作启动机用。
下面结合图16详细描述混合动力汽车的动力系统的一个具体实施例，该实施例适用于发动机1和动力电机2共同驱动同一车轮的动力系统，即两驱混合动力汽车。需要说明的是，该实施例主要描述发动机1、动力电机2与车轮7之间的一种具体传动结构，特别是图14中变速器90的结构，其余部分与图13和图15的实施例基本相同，这里不再详细赘述。
还需要说明的是，下面实施例中的多个输入轴、多个输出轴和电机动力轴931及各轴上相关齿轮以及换挡元件等可用以构成图14中的变速器90。
在一些实施例中，如图13、图15和图16所示，混合动力汽车的动力系统主要包括发动机1、动力电机2、动力电池3、DC-DC变换器4、副电机5、多个输入轴(例如，第一输入轴911、第二输入轴912)、多个输出轴(例如，第一输出轴921、第二输出轴922)和电机动力轴931及各轴上相关齿轮以及换挡元件(如，同步器)。
如图16所示，发动机1通过离合器6例如图16示例中的双离合器2d将动力输出到混合动力汽车的车轮7。在发动机1与输入轴之间进行动力传递时，发动机1设置成通过双离合器2d可选择性地接合多个输入轴中的至少一个。换言之，在发动机1向输入轴传输动力时，发动机1能够选择性地与多个输入轴中的一个接合以传输动力，或者发动机1还能够选择性地与多个输入轴中的两个或两个以上输入轴同时接合以传输动力。
例如，在图16的示例中，多个输入轴可以包括第一输入轴911和第二输入轴912两根输入轴，第二输入轴912可同轴地套设在第一输入轴911上，发动机1能够通过双离合器2d选择性地与第一输入轴911和第二输入轴912中的一个接合以传输动力。或者，特别地，发动机1还能与第一输入轴911和第二输入轴912同时接合以传输动力。当然，应当理解的是，发动机1还可同时与第一输入轴911和第二输入轴912断开。
多个输出轴可以包括第一输出轴921和第二输出轴922两根输出轴，第一输出轴921和第二输出轴922与第一输入轴911平行设置。
输入轴与输出轴之间可以通过挡位齿轮副进行传动。例如，每个输入轴上均设置有挡位主动齿轮，即言第一输入轴911和第二输入轴912中的每个输入轴上设置有挡位主动齿轮，每个输出轴上均设置有挡位从动齿轮，即言第一输出轴921和第二输出轴922中的每个输出轴上设置有挡位从动齿轮，挡位从动齿轮与挡位主动齿轮对应地啮合，从而构成多对速比不同的齿轮副。
在本发明的一些实施例中，输入轴与输出轴之间可以采用六挡传动，即具有一挡齿轮副、二挡齿轮副、三挡齿轮副、四挡齿轮副、五挡齿轮副和六挡齿轮副。但是，本发明并不限于此，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据传动需要而适应性增加或减少挡位齿轮副的个数，并不限于本发明实施例中所示的六挡传动。
如图16所示，电机动力轴931设置成可与多个输出轴(例如，第一输出轴921、第二输出轴922)中的一个进行联动，通过电机动力轴931与输出轴中的所述一个进行联动，从而动力可在电机动力轴931与输出轴中的所述一个之间进行传递。例如，经该输出轴的动力(如来自发动机1输出的动力)可输出给电机动力轴931，或者经电机动力轴931的动力(如来自动力电机2输出的动力)也可输出给该输出轴。
需要说明的是，上述的“联动”可以理解为多个部件(例如，两个)关联运动，以两个部件联动为例，在其中一个部件运动时，另一个部件也随之运动。
例如，在本发明的一些实施例中，齿轮与轴联动可以理解为是在齿轮旋转时、与其联动的轴也将旋转，或者在该轴旋转时、与其联动的齿轮也将旋转。
又如，轴与轴联动可以理解为是在其中一根轴旋转时、与其联动的另一根轴也将旋转。
再如，齿轮与齿轮联动可以理解为是在其中一个齿轮旋转时、与其联动的另一个齿轮也将旋转。
在本发明下面有关“联动”的描述中，如果没有特殊说明，均作此理解。
类似地，动力电机2设置成能够与电机动力轴931联动，例如，动力电机2可将产生的动力输出给电机动力轴931，从而通过电机动力轴931输出驱动力至混合动力汽车的车轮7。
需要说明一点，在本发明的描述中，电机动力轴931可以是动力电机2自身的电机轴。当然，可以理解的是，电机动力轴931与动力电机2的电机轴也可以是两个单独的轴。
在一些实施例中，如图16所示，输出部221相对输出轴中的所述一个(例如，第二输出轴922)可差速转动，换言之，输出部221与该输出轴能够以不同的转速独立旋转。
进一步，输出部221设置成可选择性地接合输出轴中的所述一个以与该输出轴同步转动，换言之，输出部221相对该输出轴能够差速转动或同步转动。简言之，输出部221相对输出轴的所述一个可接合以同步转动，当然也可断开以差速转动。
如图16所示，该输出部221可以空套设置在输出轴中的所述一个上，但不限于此。例如在图16的示例中，该输出部221空套在第二输出轴922上，即输出部221与第二输出轴922能够以不同的转速差速转动。
如上所述，输出部221可与输出轴的所述一个同步转动，例如，可以通过增设对应的同步器在需要时实现输出部221与该输出轴的同步作用。该同步器可以是输出部同步器221c，输出部同步器221c设置成用于同步输出部221和输出轴中的所述一个。
在一些实施例中，动力电机2用于输出驱动力至混合动力汽车的车轮7，发动机1和动力电机2共同驱动混合动力汽车的同一车轮。结合图16的示例，车辆的差速器75可以布置在一对前轮71之间或一对后轮72之间，在本发明的一些示例中，当动力电机2驱动的一对前轮71时，差速器75可位于一对前轮71之间。
差速器75的功用是当车辆转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右驱动车轮以不同的角速度滚动，以保证两侧驱动轮与地面间作纯滚动运动。差速器75上设置有主减速器8的主减速器从动齿轮74，例如主减速器从动齿轮74可以布置在差速器75的壳体上。主减速器从动齿轮74可以是锥齿轮，但不限于此。
在一些实施例中，如图13所示，动力电池3用于给动力电机2供电；副电机5与发动机1相连，副电机5还分别与动力电机2、DC-DC变换器4和动力电池3相连，副电机5在发动机1的带动下进行发电时实现给动力电池3充电、给动力电机2供电、给DC-DC变换器4供电中的至少一个。
下面再结合图17详细描述混合动力汽车的动力系统的另一个具体实施例，该实施例同样适用于发动机1和动力电机2共同驱动同一车轮的动力系统，即两驱混合动力汽车。需要说明的是，该实施例主要描述发动机1、动力电机2与车轮7之间的一种具体传动结构，特别是图14中变速器90的结构，其余部分与图13和图15的实施例基本相同，这里不再详细赘述。
还需要说明的是，下面实施例中的多个输入轴、多个输出轴和电机动力轴931及各轴上相关齿轮以及换挡元件等可用以构成图14中的变速器90。
在一些实施例中，如图13、图15和图17所示，混合动力汽车的动力系统主要包括发动机1、动力电机2、动力电池3、DC-DC变换器4、副电机5、多个输入轴(例如，第一输入轴911、第二输入轴912)、多个输出轴(例如，第一输出轴921、第二输出轴922)和电机动力轴931及各轴上相关齿轮以及换挡元件(如，同步器)。
如图17所示，发动机1通过离合器6例如图16示例中的双离合器2d将动力输出到混合动力汽车的车轮7。在发动机1与输入轴之间进行动力传递时，发动机1设置成通过双离合器2d可选择性地接合多个输入轴中的至少一个。换言之，在发动机1向输入轴传输动力时，发动机1能够选择性地与多个输入轴中的一个接合以传输动力，或者发动机1还能够选择性地与多个输入轴中的两个或两个以上输入轴同时接合以传输动力。
例如，在图17的示例中，多个输入轴可以包括第一输入轴911和第二输入轴912两根输入轴，第二输入轴912同轴地套设在第一输入轴911上，发动机1能够通过双离合器2d选择性地与第一输入轴911和第二输入轴912中的一个接合以传输动力。或者，特别地，发动机1还能与第一输入轴911和第二输入轴912同时接合以传输动力。当然，应当理解的是，发动机1还可同时与第一输入轴911和第二输入轴912断开。
多个输出轴可以包括第一输出轴921和第二输出轴922两根输出轴，第一输出轴921和第二输出轴922与第一输入轴911平行设置。
输入轴与输出轴之间可以通过挡位齿轮副进行传动。例如，每个输入轴上均设置有挡位主动齿轮，即言第一输入轴911和第二输入轴912中的每个输入轴上设置有挡位主动齿轮，每个输出轴上均设置有挡位从动齿轮，即言第一输出轴921和第二输出轴922中的每个输出轴上设置有挡位从动齿轮，挡位从动齿轮与挡位主动齿轮对应地啮合，从而构成多对速比不同的齿轮副。
在本发明的一些实施例中，输入轴与输出轴之间可以采用六挡传动，即具有一挡齿轮副、二挡齿轮副、三挡齿轮副、四挡齿轮副、五挡齿轮副和六挡齿轮副。但是，本发明并不限于此，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据传动需要而适应性增加或减少挡位齿轮副的个数，并不限于本发明实施例中所示的六挡传动。
如图17所示，输出轴(例如第一输出轴921和第二输出轴922)中的一个上空套设置有至少一个倒挡输出齿轮81，并且该输出轴上还设置有用于接合倒挡输出齿轮81的倒挡同步器(例如五挡同步器5c、六挡同步器6c)，换言之，倒挡同步器同步对应的倒挡输出齿轮81和该输出轴，从而使得输出轴与由倒挡同步器同步的倒挡输出齿轮81能够同步转动，进而倒挡动力能够从该输出轴输出。
在一些实施例中，如图17所示，倒挡输出齿轮81为一个，该一个倒挡输出齿轮81可以空套在第二输出轴922上。但本发明并不限于此，在另一些实施例中，倒挡输出齿轮81也可以是两个，该两个倒挡输出齿轮81同时空套在第二输出轴922上。当然，可以理解的是，倒挡输出齿轮81也可以是三个或三个以上。
倒挡轴89设置成与输入轴(例如第一输入轴911和第二输入轴912)中的一个联动且还与至少一个倒挡输出齿轮81联动，例如，经输入轴中的所述一个上的动力可以通过倒挡轴89而传递给倒挡输出齿轮81，从而倒挡动力能够从倒挡输出齿轮81输出。在本发明的示例中，倒挡输出齿轮81均是空套在第二输出轴922上的，并且倒挡轴89是与第一输入轴911联动的，例如发动机1输出的倒挡动力可通过第一输入轴911、倒挡轴89后输出给倒挡输出齿轮81。
下面对电机动力轴931进行详细描述。电机动力轴931上空套设置有电机动力轴第一齿轮31、电机动力轴第二齿轮32。电机动力轴第一齿轮31可与主减速器从动齿轮74啮合传动，以传输驱动力至混合动力汽车的车轮7。
电机动力轴第二齿轮32设置成与其中一个挡位从动齿轮联动，在具有根据本发明实施例的动力系统的混合动力汽车处于某些工况时，动力源输出的动力可以在电机动力轴第二齿轮32以及与其联动的挡位从动齿轮之间进行传递，此时电机动力轴第二齿轮32与该挡位从动齿轮联动。例如，电机动力轴第二齿轮32与二挡从动齿轮2b联动，电机动力轴第二齿轮32与二挡从动齿轮2b可以直接啮合或通过中间传动部件间接传动。
进一步，电机动力轴931上还设置有电机动力轴同步器33c，电机动力轴同步器33c位于电机动力轴第一齿轮31与电机动力轴第二齿轮32之间，电机动力轴同步器33c可以选择性地将电机动力轴第一齿轮31或电机动力轴第二齿轮32与电机动力轴3接合。例如在图17的示例中，电机动力轴同步器33c的接合套向左移动可接合电机动力轴第二齿轮32、向右移动则可接合电机动力轴第一齿轮31。
类似地，动力电机2设置成能够与电机动力轴931联动，例如，动力电机2可将产生的动力输出给电机动力轴931，从而通过电机动力轴931输出驱动力至混合动力汽车的车轮7。
对于电机动力轴第一齿轮31而言，由于其与主减速器从动齿轮74啮合，因此动力电机2可通过电机动力轴同步器33c接合电机动力轴第一齿轮31而将产生的动力直接从电机动力轴第一齿轮31输出，这样可以缩短传动链，减少中间传动部件，提高传动效率。
其次对电机动力轴931与动力电机2的传动方式结合具体实施例进行详细说明。
在一些实施例中，如图17所示，电机动力轴931上还固定设置有电机动力轴第三齿轮33，动力电机2设置成与电机动力轴第三齿轮33直接啮合传动或间接传动。
进一步，动力电机2的电机轴上设置有第一电机齿轮511，第一电机齿轮511通过中间齿轮512与电机动力轴第三齿轮33传动。又如，动力电机2与电机动力轴931也可以同轴相连。
在一些实施例中，动力电机2用于输出驱动力至混合动力汽车的车轮7，发动机1和动力电机2共同驱动混合动力汽车的同一车轮。结合图17的示例，车辆的差速器75可以布置在一对前轮71之间或一对后轮72之间，在本发明的一些示例中，当动力电机2驱动的一对前轮71时，差速器75可位于一对前轮71之间。
差速器75的功用是当车辆转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右驱动车轮以不同的角速度滚动，以保证两侧驱动轮与地面间作纯滚动运动。差速器75上设置有主减速器8的主减速器从动齿轮74，例如主减速器从动齿轮74可以布置在差速器75的壳体上。主减速器从动齿轮74可以是锥齿轮，但不限于此。
进一步，第一输出轴921上固定设置有第一输出轴输出齿轮211，第一输出轴输出齿轮211随第一输出轴921同步转动，第一输出轴输出齿轮211与主减速器从动齿轮74啮合传动，从而经第一输出轴921的动力能够从第一输出轴输出齿轮211传递至主减速器从动齿轮74以及差速器75。
类似地，第二输出轴922上固定设置有第二输出轴输出齿轮212，第二输出轴输出齿轮212随第二输出轴922同步转动，第二输出轴输出齿轮212与主减速器从动齿轮74啮合传动，从而经第二输出轴922的动力能够从第二输出轴输出齿轮212传递至主减速器从动齿轮74以及差速器75。
类似地，电机动力轴第一齿轮31可用于输出经电机动力轴931的动力，因此电机动力轴第一齿轮31同样与主减速器从动齿轮74啮合传动。
在一些实施例中，如图13所示，动力电池3用于给动力电机2供电；副电机5与发动机1相连，副电机5还分别与动力电机2、DC-DC变换器4和动力电池3相连，副电机5在发动机1的带动下进行发电时实现给动力电池3充电、给动力电机2供电、给DC-DC变换器4供电中的至少一个。
更具体地，结合图13、图15和图18所示，发动机1通过离合器6将动力输出到混合动力汽车的车轮7；动力电机2用于输出驱动力至混合动力汽车的车轮7。也就是说，本发明实施例的动力系统可通过发动机1和/或动力电机2为混合动力汽车正常行驶提供动力。在本发明的一些实施例中，动力系统的动力源可以是发动机1和动力电机2，也就是说，发动机1和动力电机2中的任一个可单独输出动力至车轮7，或者，发动机1和动力电机2可同时输出动力至车轮7。
动力电池3用于给动力电机2供电；副电机5与发动机1相连，例如，副电机5可通过发动机1的轮系端与发动机1相连。副电机5分别与动力电机2、DC-DC变换器4和动力电池3相连，副电机5在发动机1的带动下进行发电时以实现给动力电池3充电、给动力电机2供电、给DC-DC变换器4供电中的至少一个。换言之，发动机1可带动副电机5发电，副电机5产生的电能可提供至动力电池3、动力电机2和DC-DC变换器4中的至少一个。应当理解的是，发动机1可在输出动力到车轮7的同时带动副电机5发电，也可在单独带动副电机5发电。
由此，动力电机2和副电机5分别对应充当驱动电机和发电机，由于低速时副电机5具有较高的发电功率和发电效率，从而可以满足低速行驶的用电需求，可以维持整车低速电平衡，维持整车低速平顺性，提升整车的动力性能。
在一些实施例中，副电机5可为BSG(Belt-driven Starter Generator，皮带传动启动/发电一体化电机)电机。需要说明的是，副电机5属于高压电机，例如副电机5的发电电压与动力电池3的电压相当，从而副电机5产生的电能可以不经过电压变换直接给动力电池3充电，还可直接给动力电机2和/或DC-DC变换器4供电。并且副电机5也属于高效发电机，例如在发动机1怠速转速下带动副电机5发电即可实现97％以上的发电效率。
另外，在本发明的一些实施例中，副电机5可用于启动发动机1，即副电机5可具有实现启动发动机1的功能，例如当启动发动机1时，副电机5可带动发动机1的曲轴转动，以使发动机1的活塞达到点火位置，从而实现发动机1的启动，由此副电机5可实现相关技术中启动机的功能。
如上所述，发动机1和动力电机2均可用于驱动混合动力汽车的车轮7。例如，如图18所示，发动机1可驱动混合动力汽车的第一车轮例如一对前轮71(包括左前轮和右前轮)，动力电机2可驱动力至混合动力汽车的第二车轮例如一对后轮72(包括左后轮和右后轮)。换言之，当发动机1驱动一对前轮71且动力电机2驱动一对后轮72时，动力系统的驱动力分别输出至一对前轮71和一对后轮72，整车可采用四驱的驱动方式。
进一步地，在发动机1驱动第一车轮且动力电机2驱动第二车轮时，结合图18所示，混合动力汽车的动力系统还包括第一变速器91和第二变速器92，其中，发动机1通过离合器6和第一变速器91将动力输出到混合动力汽车的第一车轮例如一对前轮71，动力电机2通过第二变速器92输出驱动力至混合动力汽车的第二车轮例如一对后轮72。其中，离合器6与第一变速器91可集成设置。
进一步地，在本发明的一些实施例中，如图13至图15所示，副电机5还包括第一控制器51，动力电机2还包括第二控制器21，副电机5通过第一控制器51分别连接到动力电池3和所述DC-DC变换器4，并通过第一控制器51和第二控制器21连接到动力电机2。
具体来说，第一控制器51分别与第二控制器21、动力电池3和DC-DC变换器4相连，第一控制器51可具有AC-DC变换单元，副电机5发电时可产生交流电，AC-DC变换单元可将高压电机2发电产生的交流电变换为高压直流电例如600V高压直流电，以实现给动力电池3充电、给动力电机2供电、给DC-DC变换器4供电中的至少一个。
类似地，第二控制器21可具有DC-AC变换单元，第一控制器51可将副电机5发电产生的交流电变换为高压直流电，DC-AC变换单元可再将第一控制器51变换出的高压直流电变换为交流电，以给动力电机2供电。
换言之，如图15所示，在副电机5进行发电时，副电机5可通过第一控制器51给动力电池3充电和/或给DC-DC变换器4供电。此外，副电机5还可通过第一控制器51和第二控制器21给动力电机2供电。
进一步地，如图13、图15和图18所示，DC-DC变换器4还与动力电池3相连。DC-DC变换器4还通过第二控制器21与动力电机2相连。
在一些实施例中，如图15所示，第一控制器51具有第一直流端DC1，第二控制器21具有第二直流端DC2，DC-DC变换器4具有第三直流端DC3，DC-DC变换器4的第三直流端DC3可与第一控制器51的第一直流端DC1相连，以对第一控制器51通过第一直流端DC1输出的高压直流电进行DC-DC变换。并且，DC-DC变换器4的第三直流端DC3还可与动力电池3相连，进而第一控制器51的第一直流端DC1可与动力电池3相连，以使第一控制器51通过第一直流端DC1输出高压直流电至动力电池3以给动力电池3充电。进一步地，DC-DC变换器4的第三直流端DC3还可与第二控制器21的第二直流端DC2相连，进而第一控制器51的第一直流端DC1可与第二控制器21的第二直流端DC2相连，以使第一控制器51通过第一直流端DC1输出高压直流电至第二控制器21以给动力电机2供电。
进一步地，如图15所示，DC-DC变换器4还分别与混合动力汽车中的第一电器设备10和低压蓄电池20相连以给第一电器设备10和低压蓄电池20供电，且低压蓄电池20还与第一电器设备10相连。
在一些实施例中，如图15所示，DC-DC变换器4还具有第四直流端DC4，DC-DC变换器4可将动力电池3输出的高压直流电和/或副电机5通过第一控制器51输出的高压直流电转换为低压直流电，并通过第四直流端DC4输出该低压直流电。进一步地，DC-DC变换器4的第四直流端DC4可与第一电器设备10相连，以给第一电器设备10供电，其中，第一电器设备10可为低压用电设备，包括但不限于车灯、收音机等。DC-DC变换器4的第四直流端DC4还可与低压蓄电池20相连，以给低压蓄电池20充电。
并且，低压蓄电池20与第一电器设备10相连，以给第一电器设备10供电，特别地，在副电机5停止发电且动力电池3故障或电量不足时，低压蓄电池20可为第一电器设备10供电，从而保证整车的低压用电，确保整车可实现纯燃油模式行驶，提高整车行驶里程。
如上，DC-DC变换器4的第三直流端DC3与第一控制器51相连，DC-DC变换器4的第四直流端DC4分别与第一电器设备10和低压蓄电池20相连，当动力电机2、第二控制器21和动力电池3发生故障时，副电机5可进行发电以通过第一控制器51和DC-DC变换器4给第一电器设备10供电和/或给低压蓄电池20充电，以使混合动力汽车以纯燃油模式行驶。
换言之，当动力电机2、第二控制器21和动力电池3发生故障时，第一控制器51可将副电机5发电产生的交流电变换为高压直流电，DC-DC变换器4可将第一控制器50变换出的高压直流电变换为低压直流电，以给第一电器设备10供电和/或给低压蓄电池20充电。
由此，副电机5和DC-DC变换器4有一路单独供电通道，当动力电机2、第二控制器21和动力电池3发生故障时，无法实现电动驱动，此时通过副电机5和DC-DC变换器4的单独供电通道，可以保证整车的低压用电，确保整车可实现纯燃油模式行驶，提高整车行驶里程。
进一步结合图15的实施例，第一控制器51、第二控制器21和动力电池3还分别与混合动力汽车中的第二电器设备30相连。
在一些实施例中，如图15所示，第一控制器51的第一直流端DC1可与第二电器设备30相连，当副电机5进行发电时，副电机5可通过第一控制器51直接给第二电器设备30供电。换言之，第一控制器51的AC-DC变换单元还可将副电机5发电产生的交流电变换为高压直流电，并直接给第二电器设备30供电。
类似地，动力电池3还可与第二电器设备30相连，以给第二电器设备30供电。即言，动力电池3输出的高压直流电可直接供给第二电器设备30。
其中，第二电器设备30可为高压电器设备，可包括但不限于空调压缩机、PTC(Positive Temperature Coefficient，正的温度系数)加热器等。
如上，通过副电机5发电，可实现为动力电池3充电、或为动力电机2供电、或为第一电器设备10和第二电器设备30供电。并且，动力电池3可通过第二控制器21为动力电机2供电，或为第二电器设备30供电，也可通过DC-DC变换器4为第一电器设备10和/或低压蓄电池20供电。由此丰富了整车供电方式，满足整车在不同工况下的用电需求，提升了整车的性能。
需要说明的是，在本发明实施例中，低压可指12V(伏)或24V的电压，高压可指600V的电压，但不限于此。
由此，本发明实施例的混合动力汽车的动力系统中，能够使发动机在低速时不参与驱动，进而不使用离合器，减少离合器磨损或滑磨，同时减少了顿挫感，提高了舒适性，并且在低速时能够使发动机工作在经济区域，只发电不驱动，减少油耗，降低发动机噪音，维持整车低速电平衡及低速平顺性，提升整车性能。而且，副电机能够直接为动力电池充电，同时也可为低压器件例如低压蓄电池、第一电器设备等供电，还可作启动机用。
具体地，车身控制模块BCM、整车控制器VCU、电机控制模块ENG和发动机控制模块ECM。
其中，车身控制模块BCM用于检测到混合动力汽车的启动信号后，分别向整车控制器VCU、电机控制模块ENG和发动机控制模块ECM发送启动请求信息。
BCM、ENG和ECM中的一个里面设置有备份模块时，备份模块用于判断在预设时间内是否收到VCU基于启动请求信息所生成的反馈信息，并在预设时间内没有收到VCU基于启动请求信息所生成的反馈信息时，则分别向变速箱控制模块TCU、电池管理模块BMS和副电机控制器发送自检命令。
备份模块接收TCU、BMS和副电机控制器反馈的自检结果信息，并根据自检结果信息判断混合动力汽车满足启动条件、且检测获知ECM与ENG对码成功时，发送启动指令，以控制混合动力汽车启动。
在本发明的一个实施例中，VCU将所生成的反馈信息同时发送给BCM、ENG9和ECM。
在本发明的一个实施例中，备份模块若在预设时间内接收到VCU所生成的反馈信息，停止备份工作。
在本发明的一个实施例中，副电机5可为BSG(Belt-driven Starter Generator，皮带传动启动/发电一体化电机)电机。需要说明的是，副电机5属于高压电机，例如副电机5的发电电压与动力电池3的电压相当，从而副电机5产生的电能可不经过电压变换直接给动力电池3充电，还可直接给动力电机2和/或DC-DC变换器4供电。并且副电机5也属于高效发电机，例如在发动机1怠速转速下带动副电机5发电即可实现97％以上的发电效率。
在本发明的一个实施例中，备份模块还用于，根据BMS反馈的自检结果信息识别到动力电池3发生漏电故障时，判断混合动力汽车不满足启动条件，并禁止混合动力汽车启动。
在本发明的一个实施例中，备份模块还用于，若检测获知ECM与ENG对码失败，则判断混合动力汽车不满足启动条件，并禁止混合动力汽车启动。
在本发明的一个实施例中，备份模块还用于，若根据自检结果信息识别到TCU失效，则判断动力电池3的SOC是否小于预设值。
如果动力电池3的SOC小于预设值，备份模块则控制发动机1带动副电机5进行发电，以给动力电池3充电，并通过动力电机2驱动混合动力汽车的车轮。
如果动力电池3的SOC大于等于预设值，备份模块则直接通过控制动力电机2驱动混合动力汽车的车轮。
在本发明的一个实施例中，备份模块还用于，若根据自检结果信息识别到副电机控制器失效，则控制混合动力汽车以纯燃油模式或者纯电动模式或者并联模式行驶。
要说明的是，前述对混合动力汽车的整车控制方法实施例的解释说明也适用于本实施例的混合动力汽车的动力系统，此处不再赘述。
本发明实施例的混合动力汽车的动力系统，通过车身控制模块BCM检测到混合动力汽车的启动信号后，分别向整车控制器VCU、电机控制模块ENG和发动机控制模块ECM发送启动请求信息，然后BCM、ENG和ECM中的一个里面设置有备份模块时，备份模块在预设时间内没有收到VCU基于启动请求信息所生成的反馈信息时分别向变速箱控制模块TCU、电池管理模块BMS和副电机控制器发送自检命令，并接收TCU、BMS和副电机控制器反馈的自检结果信息，最后根据自检结果信息判断混合动力汽车满足启动条件且检测获知ECM与ENG对码成功时发送启动指令以控制混合动力汽车启动。由此，在VCU失效时，仍能够使得混合动力汽车行驶，控制混合动力汽车安全跛行至目标地点，保证了整车安全性。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种计算机可读存储介质，具有存储于其中的指令，当指令被执行时，混合动力汽车执行本发明上述实施例的整车控制方法。
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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，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以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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至少一个该特征。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。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。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。

Claims (17)

1.一种混合动力汽车的整车控制方法，其特征在于，所述混合动力汽车的动力系统包括：
发动机，发动机通过离合器将动力输出到所述混合动力汽车的车轮；
动力电机，所述动力电机用于输出驱动力至所述混合动力汽车的车轮，其中，所述发动机和所述动力电机共同驱动所述混合动力汽车的同一车轮；
动力电池，所述动力电池用于给所述动力电机供电；
DC-DC变换器；
与所述发动机相连的副电机，所述副电机分别与所述动力电机、所述DC-DC变换器和动力电池相连，所述副电机在所述发动机的带动下进行发电时以实现给所述动力电池充电、给所述动力电机供电、给所述DC-DC变换器供电中的至少一个；
所述整车控制方法，包括以下步骤：
车身控制模块BCM检测到所述混合动力汽车的启动信号后，分别向整车控制器VCU、电机控制模块ENG和发动机控制模块ECM发送启动请求信息；
所述BCM、所述ENG和所述ECM中的一个里面设置有备份模块时，所述备份模块若在预设时间内没有收到VCU基于所述启动请求信息所生成的反馈信息，则分别向变速箱控制模块TCU、电池管理模块BMS和副电机控制器发送自检命令；
所述备份模块接收TCU、BMS和所述副电机控制器反馈的自检结果信息，并根据所述自检结果信息判断所述混合动力汽车满足启动条件、且检测获知ECM与ENG对码成功时，发送启动指令，以控制所述混合动力汽车启动。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述VCU将基于所述启动请求信息所生成的反馈信息同时发送给所述BCM、所述ENG和所述ECM。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述备份模块若在所述预设时间内接收到所述VCU所生成的反馈信息，所述备份模块停止工作。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述副电机为BSG电机。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述备份模块接收到TCU、BMS和所述副电机控制器反馈的自检结果信息之后，还包括：
所述备份模块根据所述BMS反馈的自检结果信息如果识别到动力电池发生漏电故障，则判断所述混合动力汽车不满足启动条件，并禁止所述混合动力汽车启动。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述备份模块若检测获知ECM与ENG对码失败，则判断所述混合动力汽车不满足启动条件，并禁止所述混合动力汽车启动。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述备份模块若根据所述自检结果信息识别到所述TCU失效，则判断动力电池的SOC是否小于预设值；
如果所述动力电池的SOC小于预设值，所述备份模块则控制发动机带动副电机进行发电，以给所述动力电池充电，并通过动力电机驱动所述混合动力汽车的车轮；
如果所述动力电池的SOC大于等于预设值，所述备份模块则直接通过控制动力电机驱动所述混合动力汽车的车轮。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述备份模块若根据所述自检结果信息识别到副电机控制器失效，则控制所述混合动力汽车以纯燃油模式或者纯电动模式或者并联模式行驶。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，具有存储于其中的指令，当所述指令被执行时，所述混合动力汽车执行如权利要求1-8中任一项所述的整车控制方法。
10.一种混合动力汽车的动力系统，其特征在于，包括：整车动力系统和整车控制系统，其中，所述整车动力系统包括：
发动机，发动机通过离合器将动力输出到所述混合动力汽车的车轮；
动力电机，所述动力电机用于输出驱动力至所述混合动力汽车的车轮，其中，所述发动机和所述动力电机共同驱动所述混合动力汽车的同一车轮；
动力电池，所述动力电池用于给所述动力电机供电；
DC-DC变换器；
与所述发动机相连的副电机，所述副电机分别与所述动力电机、所述DC-DC变换器和动力电池相连，所述副电机在所述发动机的带动下进行发电时以实现给所述动力电池充电、给所述动力电机供电、给所述DC-DC变换器供电中的至少一个；
所述整车控制系统，包括：
车身控制模块BCM、整车控制器VCU、电机控制模块ENG和发动机控制模块ECM，其中，车身控制模块BCM用于检测到所述混合动力汽车的启动信号后，分别向所述整车控制器VCU、电机控制模块ENG和发动机控制模块ECM发送启动请求信息；
所述BCM、所述ENG和所述ECM中的一个里面设置有备份模块时，所述备份模块用于判断在预设时间内是否收到VCU基于所述启动请求信息所生成的反馈信息，并在预设时间内没有收到VCU基于所述启动请求信息所生成的反馈信息时，分别向变速箱控制模块TCU、电池管理模块BMS和副电机控制器发送自检命令；
所述备份模块还用于接收TCU、BMS和所述副电机控制器反馈的自检结果信息，并根据所述自检结果信息判断所述混合动力汽车满足启动条件、且检测获知ECM与ENG对码成功时，发送启动指令，以控制所述混合动力汽车启动。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述VCU用于将所生成的反馈信息同时发送给所述BCM、所述ENG和所述ECM。
12.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述备份模块还用于，若在所述预设时间内接收到所述VCU所生成的反馈信息，停止工作。
13.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述副电机为BSG电机。
14.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述备份模块还用于，根据所述BMS反馈的自检结果信息识别到动力电池发生漏电故障，则判断所述混合动力汽车不满足启动条件，并禁止所述混合动力汽车启动。
15.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述备份模块还用于，若检测获知ECM与ENG对码失败，则判断所述混合动力汽车不满足启动条件，并禁止所述混合动力汽车启动。
16.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述备份模块还用于，若根据所述自检结果信息识别到所述TCU失效，则判断动力电池的SOC是否小于预设值；
如果所述动力电池的SOC小于预设值，所述备份模块则控制发动机带动副电机进行发电，以给所述动力电池充电，并通过动力电机驱动所述混合动力汽车的车轮；
如果所述动力电池的SOC大于等于预设值，所述备份模块则直接通过控制动力电机驱动所述混合动力汽车的车轮。
17.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述备份模块还用于，若根据所述自检结果信息识别到副电机控制器失效，则控制所述混合动力汽车以纯燃油模式或者纯电动模式或者并联模式行驶。
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