CN110549838A - 混合动力驱动方法 - Google Patents

Abstract

一种混合动力驱动方法，混合动力驱动方法用于控制混合动力驱动系统进行驱动，混合动力驱动系统的发动机与第一电机均与行星齿轮装置连接，离合器齿轮装置设置在第一电机与行星齿轮装置之间；行星齿轮装置包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件，第一旋转元件与第一电机连接，第二旋转元件与发动机连接；离合器齿轮装置包括第一离合器、第二离合器以及连接于第一离合器的离合器齿轮和接合元件，离合器齿轮连接至输出端，第二离合器与第三旋转元件连接，第二离合器接合第三旋转元件与接合元件；开关装置锁定或解锁第三旋转元件；第二电机与第一电机平行，第二电机连接至输出端。本发明的混合动力驱动方法能提高混合动力驱动系统的整体效率。

Description

混合动力驱动方法

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，特别涉及一种混合动力驱动方法。

背景技术

目前市场上的变速器主要有有级变速器和无级变速器两大类。有级变速器又细分为手动和自动两种。它们大多通过齿轮系或行星轮系不同的啮合排列来提供有限个离散的输出输入速比。两相邻速比之间驱动轮速度的调节则依靠内燃机的速度变化来实现。无级变速器，无论是机械式，液压式，或机、电式，都能在一定速度范围内提供无限个连续可选用的速比，理论上说，驱动轮的速度变化完全可通过变速器来完成。这样，内燃机可以尽可能的工作在最佳速度范围内。同时无级变速器和有级变速器相比，具有调速平稳，能充分利用内燃机最大功率等诸多优点，因此，无级变速器多年来一直是各国工程师们研究的对象。

近年来，电机混合动力技术的诞生为实现内燃机与动力轮之间动力的完全匹配开拓了新的途径。在众多的动力总成设计方案中，最具代表性的有串联混合系统和并联混合系统两种。电机串联混合系统中，内燃机、发电机、电动机、轴系、驱动轮组成一条串联的动力链，动力总成结构极为简单。其中，发电机、电动机组合可视为传统意义下的变速器。当与储能器，如电池，电容等联合使用时，该变速器又可作为能量调节装置，完成对速度和扭矩的独立调节。

电机并联系统有两条并行的独立的动力链。一条由传统的机械变速器组成，另一条由电机、电池系统组成。机械变速器负责完成对速度的调节，而电机、电池系统则完成对功率或扭矩的调节。为充分发挥整个系统的潜能，机械变速器还需采用无级变速方式。

串联混合系统的优点在于结构简单，布局灵活。但全部动力通过发电机和电动机，因此电机的功率要求高，体积大，重量重。同时，由于能量传输过程经过两次机电，电机的转换，整个系统的效率较低。在并联混合系统中，只有部分动力通过电机系统，因此，对电机的功率要求相对较低，整体系统的效率高。然而，此系统需两套独立的子系统，造价高。通常只用于弱混合系统。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种混合动力驱动方法，能提高混合动力驱动系统的整体效率。

一种混合动力驱动方法，混合动力驱动方法用于控制混合动力驱动系统进行驱动，混合动力驱动系统包括发动机、第一电机、第二电机、行星齿轮装置、离合器齿轮装置和开关装置，发动机与第一电机均与行星齿轮装置连接，离合器齿轮装置设置在第一电机与行星齿轮装置之间；行星齿轮装置包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件，第一旋转元件与第一电机连接，第二旋转元件与发动机连接；离合器齿轮装置包括第一离合器、第二离合器以及连接于第一离合器的离合器齿轮和接合元件，离合器齿轮连接至输出端，第二离合器与第三旋转元件连接，第二离合器接合第三旋转元件与接合元件；开关装置锁定或解锁第三旋转元件；第二电机与第一电机平行设置，第二电机连接至输出端。

在本发明的实施例中，上述第一电机包括第一电机输出轴，所述离合器齿轮装置设置在所述第一电机输出轴上，所述第一离合器与所述第一电机输出轴连接，所述离合器齿轮空套于所述第一电机输出轴，所述接合元件固定于所述第一离合器且与所述离合器齿轮平行。

在本发明的实施例中，上述第一电机、离合器齿轮装置、行星齿轮装置、发动机同轴设置。

在本发明的实施例中，上述第一旋转元件为太阳轮、所述第二旋转元件为行星架、所述第三旋转元件为齿圈、所述开关装置为制动器或单向离合器，所述离合器齿轮为第一齿轮；

所述发动机具有发动机输出轴，所述第一电机具有第一电机输出轴，所述行星架与所述发动机输出轴连接，所述太阳轮与所述第一电机输出轴连接，所述第一电机输出轴上空套有所述第一齿轮；

所述第一离合器工作时使所述第一齿轮固定在所述第一电机输出轴上；所述第二离合器工作时使所述齿圈与所述接合元件接合；

所述制动器或单向离合器制动或解锁所述齿圈；

所述混合动力驱动系统还包括中间轴，所述中间轴上设有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮相互啮合；

所述第二电机具有第二电机输出轴，所述第二电机输出轴上设有第三齿轮，所述第三齿轮与所述第二齿轮相互啮合。

在本发明的实施例中，控制所述混合动力驱动系统在一级纯电动模式下驱动的步骤包括：控制所述第一离合器、所述第二离合器、所述发动机和所述第一电机均不工作，利用所述第二电机进行驱动；控制所述混合动力驱动系统在二级纯电动模式下驱动的步骤包括：控制所述第一离合器工作，所述第一离合器使所述第一齿轮固定在所述第一电机输出轴上，控制所述发动机和所述第二离合器不工作，利用所述第一电机和所述第二电机进行驱动。

在本发明的实施例中，控制所述混合动力驱动系统从一级纯电动模式切换到二级纯电动模式的步骤包括：

判断所述第一离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制所述第一离合器工作；当所述转速差不在设定值范围内时，利用所述第一电机进行调速，使所述转速差达到设定值范围内，此时控制所述第一离合器工作。

在本发明的实施例中，控制所述混合动力驱动系统从二级纯电动模式切换到一级纯电动模式的步骤包括：

判断所述第一电机的扭矩是否在设定值范围内；当所述扭矩在设定值范围内时，控制所述第一离合器不工作；当所述扭矩不在设定值范围内时，控制所述第二电机和所述第一电机进行扭矩协调控制，当所述扭矩达到设定值范围时，此时控制所述第一离合器不工作。

在本发明的实施例中，控制所述混合动力驱动系统在增程模式下驱动的步骤包括：控制所述第一离合器和所述第二离合器不工作，控制所述制动器或单向离合器工作，所述制动器或单向离合器制动所述齿圈，控制所述发动机驱动所述第一电机进行发电，使所述第一电机为所述第二电机提供电能，利用所述第二电机进行驱动。

在本发明的实施例中，控制所述混合动力驱动系统从一级纯电动模式切换到增程模式的步骤包括：

判断所述制动器或单向离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制所述制动器或单向离合器工作，控制所述发动机启动；当所述转速差不在设定值范围内时，利用所述第一电机进行调速，使所述转速差达到设定值范围内，此时控制所述制动器或单向离合器工作，控制所述发动机启动。

在本发明的实施例中，控制所述混合动力驱动系统从增程模式切换到一级纯电动模式的步骤包括：

控制所述发动机不工作，判断所述发动机转速是否在设定值的范围内；当所述转速在设定值范围内时，控制所述制动器或单向离合器不工作。

在本发明的实施例中，控制所述混合动力驱动系统在一级发动机直驱模式下驱动的步骤包括：控制所述第一电机和所述第二电机均不工作，控制所述第一离合器工作，所述第一离合器使所述第一齿轮固定在所述第一电机输出轴上，控制所述第二离合器工作，所述第二离合器使所述齿圈与所述接合元件接合，利用所述发动机进行驱动；控制所述混合动力驱动系统在二级发动机直驱模式下驱动的步骤包括：控制所述第一电机和所述第二电机均不工作，控制所述第一离合器工作，所述第一离合器使所述第一齿轮固定在所述第一电机输出轴上，控制所述第二离合器不工作，控制所述制动器或单向离合器工作，所述制动器或单向离合器制动所述齿圈，利用所述发动机进行驱动。

在本发明的实施例中，控制所述混合动力驱动系统从一级发动机直驱模式切换到二级发动机直驱模式的步骤包括：

判断所述制动器或单向离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制所述第二离合器不工作，控制所述制动器或单向离合器工作；当所述转速差不在设定值范围内时，控制所述发动机断油，控制所述第二离合器不工作，使所述转速差达到设定值范围内，此时控制所述制动器或单向离合器工作。

在本发明的实施例中，控制所述混合动力驱动系统从二级发动机直驱模式切换到一级发动机直驱模式的步骤包括：

判断所述第二离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制所述制动器或单向离合器不工作，并控制所述第二离合器工作；当所述转速差不在设定值范围内时，控制所述制动器或单向离合器不工作，使所述转速差达到设定值范围，此时控制所述第二离合器工作。

在本发明的实施例中，控制所述混合动力驱动系统从增程模式切换到二级发动机直驱模式的步骤包括：

判断所述第一离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制所述第一离合器工作；当所述转速差不在设定值范围内时，利用所述第一电机进行调速，使所述转速差达到设定值范围内，此时控制所述第一离合器工作。

在本发明的实施例中，控制所述混合动力驱动系统从二级发动机直驱模式切换到增程模式的步骤包括：

在所述第一离合器的主动部分与从动部分转速差范围内滑摩控制，以及利用所述第二电机进行所述发动机的扭矩协调控制，并判断所述第一离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制所述第一离合器不工作。

在本发明的实施例中，控制所述混合动力驱动系统在一级混动模式下驱动的步骤包括：控制所述第一离合器不工作，控制所述第二离合器工作，所述第二离合器使所述齿圈与所述接合元件接合，所述发动机驱动所述行星架旋转，所述第一电机驱使所述太阳轮旋转，所述发动机与所述第一电机通过所述行星齿轮装置无级耦合，所述第二电机进行驱动；控制所述混合动力驱动系统在二级混动模式下驱动的步骤包括：控制所述第一离合器工作，所述第一离合器使所述第一齿轮固定在所述第一电机输出轴上，控制所述第二离合器工作，所述第二离合器使所述齿圈与所述接合元件接合，所述发动机、所述第一电机和所述第二电机均进行驱动；控制所述混合动力驱动系统在三级混动模式下驱动的步骤包括：控制所述第一离合器工作，所述第一离合器使所述第一齿轮固定在所述第一电机输出轴上，控制所述第二离合器不工作，控制所述制动器或单向离合器制动所述齿圈，所述发动机、所述第一电机和所述第二电机进行驱动。

在本发明的实施例中，控制所述混合动力驱动系统从一级纯电动模式切换到一级混动模式的步骤包括：

判断所述第二离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制所述发动机工作；当所述转速差不在设定值范围内时，利用所述第一电机调速，使所述转速差达到设定值范围内，此时控制所述发动机工作。

在本发明的实施例中，控制所述混合动力驱动系统从一级混动模式切换到一级纯电动模式的步骤包括：

控制所述发动机和所述第二离合器不工作，利用所述第二电机进行扭矩协调控制。

在本发明的实施例中，控制所述混合动力驱动系统从一级混动模式切换到一级发动机直驱模式的步骤包括：

判断所述第一离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制所述第一离合器工作；当所述转速差不在设定值范围内时，利用所述第一电机进行调速，使所述转速差达到设定值范围内，此时控制所述第一离合器工作。

在本发明的实施例中，控制所述混合动力驱动系统从一级发动机直驱模式切换到一级混动模式的步骤包括：

控制所述第一离合器不工作，控制所述第二电机工作，利用所述第一电机进行扭矩协调控制。

在本发明的实施例中，控制所述混合动力驱动系统从增程模式切换到一级混动模式的步骤包括：

判断所述第二离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制所述制动器或单向离合器不工作，并控制所述第二离合器工作；当所述转速差不在设定值范围内时，利用所述发动机进行怠速控制，控制所述制动器或单向离合器不工作，使所述转速差达到设定值范围内，此时控制所述第二离合器工作。

在本发明的实施例中，控制所述混合动力驱动系统从一级混动模式切换到增程模式的步骤包括：

判断所述制动器或单向离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制所述第二离合器不工作，并控制所述制动器或单向离合器工作；当所述转速差不在设定值范围内时，利用所述第一电机进行调速，使所述转速差在设定值范围内，此时控制所述第二离合器不工作，并控制所述制动器或单向离合器工作。

本发明的混合动力驱动方法用于控制混合动力驱动系统进行驱动，混合动力驱动系统的发动机与第一电机均与行星齿轮装置连接，离合器齿轮装置设置在第一电机与行星齿轮装置之间；行星齿轮装置包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件，第一旋转元件与第一电机连接，第二旋转元件与发动机连接；离合器齿轮装置包括第一离合器、第二离合器以及连接于第一离合器的离合器齿轮和接合元件，离合器齿轮连接至输出端，第二离合器与第三旋转元件连接，第二离合器接合第三旋转元件与接合元件；开关装置锁定或解锁第三旋转元件；第二电机与第一电机平行设置，第二电机连接至输出端。本发明的混合动力驱动方法能控制混合动力驱动系统在各模式下进行驱动，且能保证各模式能自由切换，使混合动力驱动系统的性能达到最优，提高了混合动力驱动系统的整体效率，同时减小了系统对第一电机和电动机的功率需求。

附图说明

图1是本发明第一实施例的混合动力驱动系统的结构示意图。

图2是本发明第一实施例的混合动力驱动系统在一级纯电动模式下的动力传递示意图。

图3是本发明第一实施例的混合动力驱动系统在二级纯电动模式下的动力传递示意图。

图4是本发明第一实施例的混合动力驱动系统在增程模式下的动力传递示意图。

图5是本发明第一实施例的混合动力驱动系统在一级发动机直驱模式下的动力传递示意图。

图6是本发明第一实施例的混合动力驱动系统在二级发动机直驱模式下的动力传递示意图。

图7是本发明第一实施例的混合动力驱动系统在一级混动模式下的动力传递示意图。

图8是本发明第一实施例的混合动力驱动系统在二级混动模式下的动力传递示意图。

图9是本发明第一实施例的混合动力驱动系统在三级混动模式下的动力传递示意图。

图10是本发明第一实施例的混合动力驱动系统在驻车发电模式下的动力传递示意图。

图11是本发明第二实施例的混合动力驱动系统的结构示意图。

图12是本发明的混合动力驱动系统的各驱动模式下轮端力矩与车速的坐标图。

图13a是混合动力驱动系统从一级纯电动模式切换到二级纯电动模式的流程示意图。

图13b是控制混合动力驱动系统从一级纯电动模式切换到二级纯电动模式的流程示意图。

图14a是控制混合动力驱动系统从一级纯电动模式切换到增程模式的流程示意图。

图14b是控制混合动力驱动系统从增程模式切换到一级纯电动模式的流程示意图。

图15a是控制混合动力驱动系统从一级发动机直驱模式切换到二级发动机直驱模式的流程示意图。

图15b是控制混合动力驱动系统从二级发动机直驱模式切换到一级发动机直驱模式的流程示意图。

图16a是控制混合动力驱动系统从增程模式切换到二级发动机直驱模式的流程示意图。

图16b是控制混合动力驱动系统从二级发动机直驱模式切换到增程模式的流程示意图。

图17a是控制混合动力驱动系统从一级纯电动模式切换到一级混动模式的流程示意图。

图17b是控制混合动力驱动系统从一级混动模式切换到一级纯电动模式的流程示意图。

图18a是控制混合动力驱动系统从一级混动模式切换到一级发动机直驱模式的流程示意图。

图18b是控制混合动力驱动系统从一级发动机直驱模式切换到一级混动模式的流程示意图。

图19a是控制混合动力驱动系统从增程模式切换到一级混动模式的流程示意图。

图19b是控制混合动力驱动系统从一级混动模式切换到增程模式的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地描述。

第一实施例

图1是本发明第一实施例的混合动力驱动系统的结构示意图。如图1所示，混合动力驱动系统10包括发动机11、行星齿轮装置12、第一电机13、开关装置、中间轴17、第二电机18、差速器19和动力电池(图未示)。

发动机11具有发动机输出轴112。在本实施例中，发动机11例如为汽油发动机或柴油发动机。

行星齿轮装置12包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件。第一旋转元件与第一电机13连接，第二旋转元件与发动机11连接。在本实施例中，第一旋转元件122例如为太阳轮122、第二旋转元件例如为行星架124、第三旋转元件例如为齿圈123。行星架124上设有行星轮125，行星轮125通过滚动或者滑动轴承连接在行星架124上；行星架124与发动机输出轴112连接。太阳轮122设置在齿圈123内，太阳轮122分别与行星轮125、齿圈123相互啮合。

第一电机13具有第一电机输出轴132，第一电机输出轴132与太阳轮122连接，第一电机输出轴132上空套有第一齿轮133。第一齿轮133空套在第一电机输出轴132上，即第一电机输出轴132与第一齿轮133各自转动时相互不受影响。第一电机13与发动机11同轴设置，即第一电机13的第一电机输出轴132与发动机11的发动机输出轴112在同一轴线上。在本实施例中，第一电机13为驱动和发电一体机。

离合器齿轮装置与第一电机13、行星齿轮装置12、发动机11同轴设置。离合器齿轮装置包括第一离合器14、第二离合器18、以及连接于第一离合器14的离合器齿轮和接合元件，离合器齿轮连接至输出端。离合器齿轮装置设置在第一电机输出轴132上，第一离合器14与第一电机输出轴132连接，离合器齿轮空套于第一电机输出轴132，接合元件固定于第一离合器14且与离合器齿轮平行，离合器齿轮和接合元件能同步转动。第二离合器16与第三旋转元件连接，第二离合器16用于接合第三旋转元件与接合元件；在本实施例中，离合器齿轮例如为第一齿轮133。第一离合器14用于使第一齿轮133固定在第一电机输出轴132上，例如当第一离合器14工作时，第一离合器14使第一齿轮133固定在第一电机输出轴132上，第一齿轮133可随着第一电机输出轴132同步转动，当第一离合器14不工作时，第一齿轮133空套在第一电机输出轴132上。第二离合器16用于使齿圈123与接合元件接合，例如当第二离合器16工作时，第二离合器16使齿圈123与接合元件接合，当第二离合器16不工作时，第二离合器16使齿圈123与接合元件分离。

开关装置用于锁定或解锁齿圈123(第三旋转元件)。在本实施例中，开关装置例如为制动器15或单向离合器，制动器15或单向离合器用于制动或解锁齿圈123。在本实施例中，当制动器15或单向离合器工作时，制动器15或单向离合器制动齿圈123；当制动器15或单向离合器不工作时，制动器15或单向离合器解锁齿圈123。

中间轴17上设有第二齿轮172和第四齿轮173，第二齿轮172与第四齿轮173相互间隔设置，第二齿轮172与第一齿轮133相互啮合。

第二电机18与第一电机13平行设置，第二电机18连接至输出端。具体地，第二电机18具有第二电机输出轴182，第二电机输出轴182上设有第三齿轮183，第三齿轮183与第二齿轮172相互啮合。在本实施例中，第二电机18为驱动和发电一体机。

差速器19上设有差速器齿轮192，差速器齿轮192与第四齿轮173相互啮合。在本实施例中，差速器19用于调整左右轮的转速差，当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右车轮以不同转速滚动，保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。

动力电池分别与第一电机13、第二电机18电性连接。动力电池为第一电机13和第二电机18提供驱动用的电能，同时第一电机13和第二电机18旋转产生的电能可存储在动力电池中。在本实施例中，发动机11通过行星架124和太阳轮122驱使第一电机13旋转产生电能，该电能可存储在动力电池中；当汽车制动时，动力由轮端经过差速器19、差速器齿轮192、第四齿轮173、第二齿轮172、第三齿轮183后传递到第二电机18，驱使第二电机18旋转产生电能，该电能可存储在动力电池中。

本发明的混合动力驱动系统10具有一级纯电动模式、二级纯电动模式、增程模式、一级发动机直驱模式、二级发动机直驱模式、一级混动模式、二级混动模式、三级混动模式和驻车发电模式。

图2是本发明第一实施例的混合动力驱动系统在一级纯电动模式下的动力传递示意图。如图2所示，动力传递方向如图中箭头方向所示，在一级纯电动模式下，第一离合器14、第二离合器16、发动机11和第一电机13均不工作，第二电机18进行驱动。在本实施例中，动力传递具有一条路径，即由第二电机18通过第三齿轮183传递到第二齿轮172、中间轴17、第四齿轮173、差速器齿轮192、差速器19，最后到轮端。值得一提的是，当汽车处于中低速行驶时，混合动力驱动系统10可在一级纯电动模式下进行驱动。

图3是本发明第一实施例的混合动力驱动系统在二级纯电动模式下的动力传递示意图。如图3所示，动力传递方向如图中箭头方向所示，在二级纯电动模式下，第一离合器14工作，第一离合器14使第一齿轮133固定在第一电机输出轴132上，第二离合器16不工作，第一电机13和第二电机18均进行驱动。在本实施例中，动力传递具有两条路径，其中路径一，由第一电机13通过第一齿轮133传递到中间轴17，再通过第四齿轮173、差速器齿轮192、差速器19，最后到轮端；路径二，由第二电机18通过第三齿轮183传递到第二齿轮172、中间轴17、第四齿轮173、差速器齿轮192、差速器19，最后到轮端。值得一提的是，当汽车处于高速行驶时，混合动力驱动系统10可在二级纯电动模式下进行驱动。

图4是本发明第一实施例的混合动力驱动系统在增程模式下的动力传递示意图。如图4所示，动力传递方向如图中箭头方向所示，在增程模式下，第一离合器14和第二离合器16不工作，制动器15或单向离合器工作，制动器15或单向离合器制动齿圈123，发动机11驱动第一电机13进行发电，第一电机13为第二电机18提供电能，第二电机18进行驱动。发动机11带动行星架124，将动力传递到太阳轮122，再传递到第一电机13，使第一电机13旋转发电，第一电机13产生的电能存在动力电池中，并由动力电池提供第二电机18驱动的电能。在本实施例中，动力传递具有一条路径，由第二电机18通过第三齿轮183传递到第二齿轮172、中间轴17、第四齿轮173、差速器齿轮192、差速器19，最后到轮端。

图5是本发明第一实施例的混合动力驱动系统在一级发动机直驱模式下的动力传递示意图。如图5所示，动力传递方向如图中箭头方向所示，在一级发动机直驱模式下，第一离合器14工作，第一离合器14使第一齿轮133固定在第一电机输出轴132上，第二离合器16工作，使第二离合器16齿圈123与接合元件接合，发动机11进行驱动，第一电机13和第二电机18均不工作。在本实施例中，动力传递具有一条路径，由发动机11驱使整个行星排12转动，整个行星排12的速比为1，此时太阳轮122、行星架124、齿圈123的转速相同，动力由第一齿轮133传递到中间轴17，再通过第四齿轮173、差速器齿轮192、差速器19，最后到轮端。值得一提的是，当汽车处于中低速行驶时，混合动力驱动系统10可在一级发动机直驱模式下进行驱动。

图6是本发明第一实施例的混合动力驱动系统在二级发动机直驱模式下的动力传递示意图。如图6所示，动力传递方向如图中箭头方向所示，在二级发动机直驱模式下，第一离合器14工作，第一离合器14使第一齿轮133固定在第一电机输出轴132上，第二离合器16不工作，制动器15或单向离合器工作，制动器15或单向离合器制动齿圈123，发动机11进行驱动，第一电机13和第二电机18均不工作。在本实施例中，动力传递具有一条路径，发动机11带动行星架124，将动力传递到太阳轮122，并由第一齿轮133传递到中间轴17，再通过第四齿轮173、差速器齿轮192、差速器19，最后到轮端。值得一提的是，当汽车处于中高速行驶时，混合动力驱动系统10可在二级发动机直驱模式下进行驱动。

图7是本发明第一实施例的混合动力驱动系统在一级混动模式下的动力传递示意图。如图7所示，动力传递方向如图中箭头方向所示，在一级混动模式下，第一离合器14不工作，第二离合器16工作，第二离合器16使齿圈123与接合元件接合，发动机11驱动行星架124旋转，第一电机13驱动太阳轮122旋转，发动机11与第一电机13通过行星齿轮装置12无级耦合，第二电机18进行驱动。在本实施例中，动力传递具有两条路径，其中路径一，发动机11的动力通过行星架124传入，第一电机13通过太阳轮122传入，发动机11和第一电机13的动力通过行星排12无级耦合，通过齿圈123输出，然后传递到第一齿轮133、中间轴17，再通过第四齿轮173、差速器齿轮192、差速器19，最后到轮端；路径二，由第二电机18通过第三齿轮183传递到第二齿轮172、中间轴17、第四齿轮173、差速器齿轮192、差速器19，最后到轮端。值得一提的是，当混合动力驱动系统10在一级混动模式下驱动时，该系统处于ECVT(Electronic controlled variable transmission)无级调速模式，发动机11的工作点可以通过第一电机13和第二电机18来调节，与轮端输出扭矩解耦，使发动机11一直在高效区运行，能保证系统动力性、经济性，使该系统能发展用于中高级车辆。当汽车处于全速行驶时，混合动力驱动系统10可在一级发动机直驱模式下进行驱动。

图8是本发明第一实施例的混合动力驱动系统在二级混动模式下的动力传递示意图。如图8所示，动力传递方向如图中箭头方向所示，在二级混动模式下，第一离合器14工作，第一离合器14使第一齿轮133固定在第一电机输出轴132上，第二离合器16工作，第二离合器16使齿圈123与接合元件接合，发动机11、第一电机13和第二电机18均进行驱动。在本实施例中，动力传递具有两条路径，其中路径一，发动机11的动力通过行星架124传入，第一电机13通过太阳轮122传入，此时行星齿轮装置12的太阳轮122、行星架124、齿圈123转速相同，整个行星排12的速比为1，动力由第一齿轮133、中间轴17，再通过第四齿轮173、差速器齿轮192、差速器19，最后到轮端；路径二，由第二电机18通过第三齿轮183传递到第二齿轮172、中间轴17、第四齿轮173、差速器齿轮192、差速器19，最后到轮端。值得一提的是，当汽车处于中低速行驶时，混合动力驱动系统10可在二级发动机直驱模式下进行驱动。

图9是本发明第一实施例的混合动力驱动系统在三级混动模式下的动力传递示意图。如图9所示，动力传递方向如图中箭头方向所示，在三级混动模式下，第一离合器14工作，第一离合器14使第一齿轮133固定在第一电机输出轴132上，第二离合器16不工作，制动器15或单向离合器工作，制动器15或单向离合器制动齿圈123，发动机11、第一电机13和第二电机18进行驱动。在本实施例中，动力传递具有两条路径，其中路径一，发动机11带动行星架124，将动力传递到太阳轮122，第一电机13将动力也传递到太阳轮122，耦合后，动力由第一齿轮133、中间轴17，再通过第四齿轮173、差速器齿轮192、差速器19，最后到轮端；路径二，由第二电机18通过第三齿轮183传递到第二齿轮172、中间轴17、第四齿轮173、差速器齿轮192、差速器19，最后到轮端。值得一提的是，当汽车处于中高速行驶时，混合动力驱动系统10可在三级混动模式下进行驱动。

图10是本发明第一实施例的混合动力驱动系统在驻车发电模式下的动力传递示意图。如图10所示，动力传递方向如图中箭头方向所示，在驻车发电模式下，第一离合器14、第二离合器16、发动机11和第一电机13均不工作，动力由轮端传递到第二电机18进行发电。在本实施例中，动力传递具有一条路径，动力由轮端经过差速器19、差速器齿轮192、第四齿轮173、第二齿轮172、第三齿轮183后传递到第二电机18，驱使第二电机18旋转产生电能。

本发明的混合动力驱动系统10具有一级纯电动模式、二级纯电动模式、增程模式、一级发动机直驱模式、二级发动机直驱模式、一级混动模式、二级混动模式、三级混动模式和驻车发电模式，可根据动力电池的SOC(剩余电量)值及车速需求自动实现不同模式的切换。例如判断动力电池SOC值与第一阈值的大小关系，或者同时判断动力电池SOC值与第一阈值的大小关系以及车速与第二阈值的大小关系；根据判断结果，切换混合动力驱动系统10的工作模式。需要说明的是，第一阈值用于判断动力电池SOC值的高低，第二阈值用于判断车速的高低，本实施例不对第一阈值和第二阈值的取值范围做限定，通常可以根据具体的控制策略自由设定，不同的控制策略下，第一阈值和第二阈值的取值都不尽相同。设定好第一阈值和第二阈值后，则自动判断并根据判断结果在各种模式间自动切换。

上述九种模式具体以表格体现如下：

第二实施例

图11是本发明第二实施例的混合动力驱动系统的结构示意图。如图11所示，本实施例的混合动力驱动系统10与第一实施力的混合动力驱动系统10结构大致相同，不同点在于，第一离合器14与第二离合器16的安装位置不同。

具体地，第一离合器14与第二离合器16设置在同一壳体内，且第一离合器14与第二离合器16同轴设置。由于第一离合器14和第二离合器16集成在一个壳体内，能大大减小第一离合器14、第二离合器16单独布置所占的体积，为发动机其他元件的布置预留了空间。

本发明的混合动力驱动系统10能在一级纯电动模式、二级纯电动模式、增程模式、一级发动机直驱模式、二级发动机直驱模式、一级混动模式、二级混动模式、三级混动模式和驻车发电模式下工作，具有较强的灵活性。而且，发动机11和第一电机13通过行星轮125连接，速比可调，速比范围较大，能有效减小第一电机13的体积。此外，本发明的混合动力驱动系统10在进行模式切换时，第二电机18参与驱动，动力不存在中断的问题。还有，本发明的混合动力驱动系统10能覆盖HEV车型和PHEV车型，平台化好。

第三实施例

本实施例的混合动力驱动系统10与第一实施例的混合动力驱动系统10结构大致相同，不同点在于发动机11与行星齿轮装置12的连接关系以及离合器齿轮装置与行星齿轮装置12的连接关系不同。

具体地，在本实施例中，第一旋转元件为太阳轮、第二旋转元件为齿圈、第三旋转元件为行星架、开关装置为制动器15或单向离合器，也就是说，齿圈123与发动机输出轴112连接，第二离合器16固定在行星架124上。关于混合动力驱动系统10各部件的连接关系和驱动方法请参照第一实施例。

本实施例的混合动力驱动系统10具有一级纯电动模式、二级纯电动模式、增程模式、一级发动机直驱模式、二级发动机直驱模式、一级混动模式、二级混动模式、三级混动模式和驻车发电模式，关于在各模式下混合动力驱动系统10的工作状态请参照第一实施例，此处不再赘述。

第四实施例

本实施例的混合动力驱动系统10与第一实施例的混合动力驱动系统10结构大致相同，不同点在于发动机11与行星齿轮装置12的连接关系以及离合器齿轮装置与行星齿轮装置12的连接关系不同。

具体地，第一旋转元件为行星架、第二旋转元件为太阳轮与齿圈之一、第三旋转元件为太阳轮与齿圈另一，开关装置为制动器15或单向离合器。关于混合动力驱动系统10各部件的连接关系和驱动方法请参照第一实施例。

第五实施例

本实施例的混合动力驱动系统10与第一实施例的混合动力驱动系统10结构大致相同，不同点在于发动机11与行星齿轮装置12的连接关系以及离合器齿轮装置与行星齿轮装置12的连接关系不同。

具体地，第一旋转元件为齿圈、第二旋转元件为太阳轮与行星架之一、第三旋转元件为太阳轮与行星架另一，开关装置为制动器15或单向离合器。关于混合动力驱动系统10各部件的连接关系和驱动方法请参照第一实施例。

第六实施例

图12是本发明的混合动力驱动系统的各驱动模式下轮端力矩与车速的坐标图。请参照图2至图12，本发明还涉及一种混合动力驱动方法，该混合动力驱动方法用于控制上述的混合动力驱动系统10进行驱动。在本实施例中,本发明的混合动力驱动方法不仅能控制混合动力驱动系统10在一级纯电动模式、二级纯电动模式、增程模式、一级发动机直驱模式、二级发动机直驱模式、一级混动模式、二级混动模式、三级混动模式下进行驱动，而且能控制混合动力驱动系统10在各模式之间相互切换，例如从一级纯电动模式切换到二级纯电动模式、从一级纯电动模式切换到二级纯电动模式、从一级纯电动模式切换到增程模式、从增程模式切换到一级纯电动模式、从一级发动机直驱模式切换到二级发动机直驱模式、从二级发动机直驱模式切换到一级发动机直驱模式、从增程模式切换到二级发动机直驱模式、从二级发动机直驱模式切换到增程模式、从一级纯电动模式切换到一级混动模式、从一级混动模式切换到一级纯电动模式、从一级混动模式切换到一级发动机直驱模式、从一级发动机直驱模式切换到一级混动模式、从增程模式切换到一级混动模式、从一级混动模式切换到增程模式，但并不以此为限。

具体地，在本实施例中，控制混合动力驱动系统10在一级纯电动模式下驱动的步骤包括：控制第一离合器14、第二离合器16、发动机11和第一电机13均不工作，利用第二电机18进行驱动。

控制混合动力驱动系统10在二级纯电动模式下驱动的步骤包括：控制第一离合器14工作，第一离合器14使第一齿轮133固定在第一电机输出轴132上，控制发动机11和第二离合器16不工作，利用第一电机13和第二电机18进行驱动。

值得一提的是，当第一离合器14和第二离合器16工作时，第一离合器14和第二离合器16的主动部分和从动部分结合在一起；当第一离合器14和第二离合器16不工作时，第一离合器14和第二离合器16的主动部分和从动部分相互断开，如上表所示。

图13a是混合动力驱动系统从一级纯电动模式切换到二级纯电动模式的流程示意图。如图12和图13a所示，控制混合动力驱动系统10从一级纯电动模式切换到二级纯电动模式的步骤包括：

判断第一离合器14的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制第一离合器14工作；当所述转速差不在设定值范围内时，利用第一电机13进行调速，使转速差达到设定值范围内，此时控制第一离合器14工作。

图13b是控制混合动力驱动系统从一级纯电动模式切换到二级纯电动模式的流程示意图。如图12和图13b所示，控制混合动力驱动系统10从二级纯电动模式切换到一级纯电动模式的步骤包括：

判断述第一电机13的扭矩是否在设定值范围内；当扭矩在设定值范围内时，控制第一离合器14不工作；当所述扭矩不在设定值范围内时，控制第二电机18和第一电机13进行扭矩协调控制，当所述扭矩达到设定值范围时，此时控制第一离合器14不工作。

在本实施例中，控制混合动力驱动系统10在增程模式下驱动的步骤包括：控制第一离合器14和第二离合器16不工作，控制制动器15或单向离合器工作，制动器15或单向离合器制动齿圈123，控制发动机11驱动第一电机13进行发电，使第一电机13为第二电机18提供电能，利用第二电机18进行驱动。

图14a是控制混合动力驱动系统从一级纯电动模式切换到增程模式的流程示意图。如图12和图14a所示，控制混合动力驱动系统10从一级纯电动模式切换到增程模式的步骤包括：

判断制动器15或单向离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制制动器15或单向离合器工作,控制发动机11启动；当所述转速差不在设定值范围内时，利用第一电机13进行调速，使所述转速差达到设定值范围内，此时控制制动器15或单向离合器工作,控制发动机11启动。

图14b是控制混合动力驱动系统从增程模式切换到一级纯电动模式的流程示意图。如图12和图14b所示，控制混合动力驱动系统10从增程模式切换到一级纯电动模式的步骤包括：

控制发动机11不工作，判断发动机11转速是否在设定值的范围内；当所述转速在设定值范围内时，控制制动器15或单向离合器不工作。

在本实施例中，控制混合动力驱动系统10在一级发动机直驱模式下驱动的步骤包括：控制第一电机13和第二电机18均不工作，控制第一离合器14工作，第一离合器14使第一齿轮133固定在第一电机输出轴132上，控制第二离合器16工作，第二离合器16使齿圈123与接合元件接合，利用发动机11进行驱动。

控制混合动力驱动系统10在二级发动机直驱模式下驱动的步骤包括：控制第一电机13和第二电机18均不工作，控制第一离合器14工作，第一离合器14使第一齿轮133固定在第一电机输出轴132上，控制第二离合器16不工作，控制制动器15或单向离合器工作，制动器15或单向离合器制动齿圈123，利用发动机11进行驱动。

图15a是控制混合动力驱动系统从一级发动机直驱模式切换到二级发动机直驱模式的流程示意图。如图12和图15a所示，控制混合动力驱动系统10从一级发动机直驱模式切换到二级发动机直驱模式的步骤包括：

判断制动器15或单向离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制第二离合器16不工作，控制制动器15或单向离合器工作；当所述转速差不在设定值范围内时，控制发动机11断油，控制第二离合器16不工作，使所述转速差达到设定值范围内，此时控制制动器15或单向离合器工作。

图15b是控制混合动力驱动系统从二级发动机直驱模式切换到一级发动机直驱模式的流程示意图。如图12和图15b所示，控制混合动力驱动系统10从二级发动机直驱模式切换到一级发动机直驱模式的步骤包括：

判断第二离合器16的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制制动器15或单向离合器不工作，并控制第二离合器16工作；当所述转速差不在设定值范围内时，控制制动器15或单向离合器不工作，使所述转速差达到设定值范围，此时控制第二离合器16工作。

图16a是控制混合动力驱动系统从增程模式切换到二级发动机直驱模式的流程示意图。如图12和图16a所示，控制混合动力驱动系统10从增程模式切换到二级发动机直驱模式的步骤包括：

判断第一离合器14的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制第一离合器14工作；当所述转速差不在设定值范围内时，利用第一电机13进行调速，使所述转速差达到设定值范围内，此时控制第一离合器14工作。

图16b是控制混合动力驱动系统从二级发动机直驱模式切换到增程模式的流程示意图。如图12和图16b所示，控制混合动力驱动系统10从二级发动机直驱模式切换到增程模式的步骤包括：

在第一离合器14的主动部分与从动部分转速差范围内滑摩控制，以及利用第二电机18进行发动机11的扭矩协调控制，并判断第一离合器14的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制第一离合器14不工作。

在本实施例中，控制混合动力驱动系统10在一级混动模式下驱动的步骤包括：控制第一离合器14不工作，控制第二离合器16工作，第二离合器16使齿圈123与接合元件接合，发动机11驱动行星架124旋转，第一电机13驱动太阳轮122旋转，发动机11与第一电机13通过行星齿轮装置12无级耦合，第二电机18进行驱动。

控制混合动力驱动系统10在二级混动模式下驱动的步骤包括：控制第一离合器14工作，第一离合器14使第一齿轮133固定在第一电机输出轴132上，控制第二离合器16工作，第二离合器16使齿圈123与接合元件接合，发动机11、第一电机13和第二电机18均进行驱动。

控制混合动力驱动系统10在三级混动模式下驱动的步骤包括：控制第一离合器14工作，第一离合器14使第一齿轮133固定在第一电机输出轴132上，控制第二离合器16不工作，控制制动器15或单向离合器制动齿圈123，发动机11、第一电机13和第二电机18进行驱动。

图17a是控制混合动力驱动系统从一级纯电动模式切换到一级混动模式的流程示意图。如图12和图17a所示，控制所述混合动力驱动系统10从一级纯电动模式切换到一级混动模式的步骤包括：

判断第二离合器16的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制发动机11工作；当所述转速差不在设定值范围内时，利用第一电机13调速，使所述转速差达到设定值范围内，此时控制发动机11工作。在本实施例中，控制发动机11工作的步骤包括：

首先通过发动机11转速和启动时间插值(插值函数)得出第一电机13所需的启动力矩Tm1；再通过加速踏板开度和车速插值得出轮端需求力矩Tr，根据当前的动力电池充放电功率限制求出第二电机18扭矩输出的限制Tmin、Tmax(最小输出扭矩Tmin、最大输出扭矩Tmax),根据行星轮125扭矩特性，启动发动机11过程中作用于齿圈123一个负力矩Tm1*K，为保持轮端驱动力矩不变，第二电机18力矩Tm_tmp等于轮端需求力矩加启动发动机11作用于齿圈123的负力矩Tm1*K，但此力矩需在第二电机18允许输出扭矩范围内TM2＝max(min(Tm2_tmp,Tmax),Tmin)；发送第一电机13扭矩控制指令和第二电机18扭矩控制指令；判定发动机11转速是否大于启动转速，如果小于启动转速，则重复上面的控制指令，如果大于启动转速，则向ECU发送启动发动机11指令；最后判定发动机11是否启动成功，如果没有启动成功，则重复上面的控制指令，如果启动成功，则进入一级混动模式。

图17b是控制混合动力驱动系统从一级混动模式切换到一级纯电动模式的流程示意图。如图12和图17b所示，控制混合动力驱动系统10从一级混动模式切换到一级纯电动模式的步骤包括：

控制发动机11和第二离合器16不工作，利用第二电机18进行发动机11的扭矩协调控制。

图18a是控制混合动力驱动系统从一级混动模式切换到一级发动机直驱模式的流程示意图。如图12和图18a所示，控制混合动力驱动系统10从一级混动模式切换到一级发动机直驱模式的步骤包括：

判断第一离合器14的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制第一离合器14工作；当所述转速差不在设定值范围内时，利用第一电机13进行调速，使转速差达到设定值范围内，此时控制第一离合器14工作。

图18b是控制混合动力驱动系统从一级发动机直驱模式切换到一级混动模式的流程示意图。如图12和图18b所示，控制混合动力驱动系统10从一级发动机直驱模式切换到一级混动模式的步骤包括：

控制第一离合器14不工作，控制第二电机18工作，利用第一电机13进行扭矩协调控制。在本实施例中，一级发动机直驱模式切换到一级混动模式的具体步骤包括：

控制第一离合器14不工作，根据加速踏板开度、车速插值(插值函数)得出轮端需求的转矩Tr,根据油门踏板开度、车速、SOC插值得出驱动需求功率、电池功率、系统损失功率，从而得出系统需求功率Pr；系统需求效率小于设定值时，进入一级纯电动模式，系统需求效率大于设定值时，根据系统需求效率和发动机11最优工作曲线，插值得出发动机11的目标转速和转矩。根据车速、发动机11目标转速计算得出第一电机13目标转速Nm1*，第一电机13通过PID控制达到目标转速；然后根据动力电池的充放电功率计算出第二电机18输出扭矩的限制(最大输出扭矩)，根据行星轮125扭矩特性，发动机11传递到齿圈123一个正扭矩-Tm1*K,第二电机18的扭矩等于轮端需求的扭矩减去发动机11传递到齿圈123的正扭矩；但此力矩必须在第二电机18输出扭矩的限制范围内；发送发动机11扭矩、第二电机18扭矩、第一电机13扭矩指令，进入一级混动模式。

图19a是控制混合动力驱动系统从增程模式切换到一级混动模式的流程示意图。如图12和图19a所示，控制混合动力驱动系统10从增程模式切换到一级混动模式的步骤包括：

判断第二离合器16的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制制动器15或单向离合器不工作，并控制第二离合器16工作；当所述转速差不在设定值范围内时，利用发动机11进行怠速控制，控制制动器15或单向离合器不工作，使所述转速差达到设定值范围内，此时控制第二离合器16工作。在本实施例中，当发动机11进行怠速控制后，所述转速差还不在设定值范围内，此时利用第一电机11进行调速控制。

图19b是控制混合动力驱动系统从一级混动模式切换到增程模式的流程示意图。如图12和图19b所示，控制混合动力驱动系统10从一级混动模式切换到增程模式的步骤包括：

判断制动器15或单向离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制第二离合器16不工作，并控制制动器15或单向离合器工作；当所述转速差不在设定值范围内时，利用第一电机13进行调速，使所述转速差在设定值范围内，此时控制第二离合器16不工作，并控制制动器15或单向离合器工作。

本发明的混合动力驱动方法用于控制混合动力驱动系统10进行驱动，混合动力驱动系统10的发动机11与第一电机13均与行星齿轮装置连接，离合器齿轮装置设置在第一电机13与行星齿轮装置12之间；行星齿轮装置12包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件，第一旋转元件与第一电机13连接，第二旋转元件与发动机11连接；离合器齿轮装置包括第一离合器14、第二离合器16以及连接于第一离合器14的离合器齿轮和接合元件，离合器齿轮连接至输出端，第二离合器16与第三旋转元件连接，第二离合器16接合第三旋转元件与接合元件；开关装置锁定或解锁第三旋转元件；第二电机18与第一电机13平行设置，第二电机18连接至输出端。本发明的混合动力驱动方法能控制混合动力驱动系统10在各模式下进行驱动，且能保证各模式能自由切换，使混合动力驱动系统10的性能达到最优，提高了混合动力驱动系统10的整体效率，同时减小了系统对第一电机13和电动机的功率需求。

本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (22)

1.一种混合动力驱动方法，其特征在于，所述混合动力驱动方法用于控制混合动力驱动系统进行驱动，所述混合动力驱动系统包括：

发动机、第一电机、第二电机、行星齿轮装置、离合器齿轮装置和开关装置，所述发动机与所述第一电机均与所述行星齿轮装置连接，所述离合器齿轮装置设置在所述第一电机与所述行星齿轮装置之间；

所述行星齿轮装置包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件，所述第一旋转元件与所述第一电机连接，所述第二旋转元件与所述发动机连接；

所述离合器齿轮装置包括第一离合器、第二离合器以及连接于所述第一离合器的离合器齿轮和接合元件，所述离合器齿轮连接至输出端，所述第二离合器与所述第三旋转元件连接，所述第二离合器接合所述第三旋转元件与所述接合元件；

所述开关装置锁定或解锁所述第三旋转元件；

所述第二电机与所述第一电机平行设置，所述第二电机连接至输出端。

2.如权利要求1所述的混合动力驱动方法，其特征在于，所述第一电机包括第一电机输出轴，所述离合器齿轮装置设置在所述第一电机输出轴上，所述第一离合器与所述第一电机输出轴连接，所述离合器齿轮空套于所述第一电机输出轴，所述接合元件固定于所述第一离合器且与所述离合器齿轮平行。

3.如权利要求1所述的混合动力驱动方法，其特征在于，所述第一电机、离合器齿轮装置、行星齿轮装置、发动机同轴设置。

4.如权利要求1所述的混合动力驱动方法，其特征在于，所述第一旋转元件为太阳轮、所述第二旋转元件为行星架、所述第三旋转元件为齿圈、所述开关装置为制动器或单向离合器，所述离合器齿轮为第一齿轮；

所述发动机具有发动机输出轴，所述第一电机具有第一电机输出轴，所述行星架与所述发动机输出轴连接，所述太阳轮与所述第一电机输出轴连接，所述第一电机输出轴上空套有所述第一齿轮；

所述第一离合器工作时使所述第一齿轮固定在所述第一电机输出轴上；所述第二离合器工作时使所述齿圈与所述接合元件接合；

所述制动器或单向离合器制动或解锁所述齿圈；

所述混合动力驱动系统还包括中间轴，所述中间轴上设有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮相互啮合；

所述第二电机具有第二电机输出轴，所述第二电机输出轴上设有第三齿轮，所述第三齿轮与所述第二齿轮相互啮合。

5.如权利要求4所述的混合动力驱动方法，其特征在于，控制所述混合动力驱动系统在一级纯电动模式下驱动的步骤包括：控制所述第一离合器、所述第二离合器、所述发动机和所述第一电机均不工作，利用所述第二电机进行驱动；控制所述混合动力驱动系统在二级纯电动模式下驱动的步骤包括：控制所述第一离合器工作，所述第一离合器使所述第一齿轮固定在所述第一电机输出轴上，控制所述发动机和所述第二离合器不工作，利用所述第一电机和所述第二电机进行驱动。

6.如权利要求5所述的混合动力驱动方法，其特征在于，控制所述混合动力驱动系统从一级纯电动模式切换到二级纯电动模式的步骤包括：

判断所述第一离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制所述第一离合器工作；当所述转速差不在设定值范围内时，利用所述第一电机进行调速，使所述转速差达到设定值范围内，此时控制所述第一离合器工作。

7.如权利要求5所述的混合动力驱动方法，其特征在于，控制所述混合动力驱动系统从二级纯电动模式切换到一级纯电动模式的步骤包括：

判断所述第一电机的扭矩是否在设定值范围内；当所述扭矩在设定值范围内时，控制所述第一离合器不工作；当所述扭矩不在设定值范围内时，控制所述第二电机和所述第一电机进行扭矩协调控制，当所述扭矩达到设定值范围时，此时控制所述第一离合器不工作。

8.如权利要求5所述的混合动力驱动方法，其特征在于，控制所述混合动力驱动系统在增程模式下驱动的步骤包括：控制所述第一离合器和所述第二离合器不工作，控制所述制动器(15)或单向离合器工作，所述制动器或单向离合器制动所述齿圈，控制所述发动机驱动所述第一电机进行发电，使所述第一电机为所述第二电机提供电能，利用所述第二电机进行驱动。

9.如权利要求8所述的混合动力驱动方法，其特征在于，控制所述混合动力驱动系统从一级纯电动模式切换到增程模式的步骤包括：

判断所述制动器或单向离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制所述制动器或单向离合器工作，控制所述发动机启动；当所述转速差不在设定值范围内时，利用所述第一电机进行调速，使所述转速差达到设定值范围内，此时控制所述制动器或单向离合器工作，控制所述发动机启动。

10.如权利要求8所述的混合动力驱动方法，其特征在于，控制所述混合动力驱动系统从增程模式切换到一级纯电动模式的步骤包括：

控制所述发动机不工作，判断所述发动机转速是否在设定值的范围内；当所述转速在设定值范围内时，控制所述制动器或单向离合器不工作。

11.如权利要求8所述的混合动力驱动方法，其特征在于，控制所述混合动力驱动系统在一级发动机直驱模式下驱动的步骤包括：控制所述第一电机和所述第二电机均不工作，控制所述第一离合器工作，所述第一离合器使所述第一齿轮固定在所述第一电机输出轴上，控制所述第二离合器工作，所述第二离合器使所述齿圈与所述接合元件接合，利用所述发动机进行驱动；控制所述混合动力驱动系统在二级发动机直驱模式下驱动的步骤包括：控制所述第一电机和所述第二电机均不工作，控制所述第一离合器工作，所述第一离合器使所述第一齿轮固定在所述第一电机输出轴上，控制所述第二离合器不工作，控制所述制动器(15)或单向离合器工作，所述制动器或单向离合器制动所述齿圈，利用所述发动机进行驱动。

12.如权利要求11所述的混合动力驱动方法，其特征在于，控制所述混合动力驱动系统从一级发动机直驱模式切换到二级发动机直驱模式的步骤包括：

判断所述制动器或单向离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制所述第二离合器不工作，控制所述制动器或单向离合器工作；当所述转速差不在设定值范围内时，控制所述发动机断油，控制所述第二离合器不工作，使所述转速差达到设定值范围内，此时控制所述制动器或单向离合器工作。

13.如权利要求11所述的混合动力驱动方法，其特征在于，控制所述混合动力驱动系统从二级发动机直驱模式切换到一级发动机直驱模式的步骤包括：

判断所述第二离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制所述制动器或单向离合器不工作，并控制所述第二离合器工作；当所述转速差不在设定值范围内时，控制所述制动器或单向离合器不工作，使所述转速差达到设定值范围，此时控制所述第二离合器工作。

14.如权利要求11所述的混合动力驱动方法，其特征在于，控制所述混合动力驱动系统从增程模式切换到二级发动机直驱模式的步骤包括：

判断所述第一离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制所述第一离合器工作；当所述转速差不在设定值范围内时，利用所述第一电机进行调速，使所述转速差达到设定值范围内，此时控制所述第一离合器工作。

15.如权利要求11所述的混合动力驱动方法，其特征在于，控制所述混合动力驱动系统从二级发动机直驱模式切换到增程模式的步骤包括：

在所述第一离合器的主动部分与从动部分转速差范围内滑摩控制，以及利用所述第二电机进行所述发动机的扭矩协调控制，并判断所述第一离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制所述第一离合器不工作。

16.如权利要求11所述的混合动力驱动方法，其特征在于，控制所述混合动力驱动系统在一级混动模式下驱动的步骤包括：控制所述第一离合器不工作，控制所述第二离合器工作，所述第二离合器使所述齿圈与所述接合元件接合，所述发动机驱动所述行星架旋转，所述第一电机驱动所述太阳轮旋转，所述发动机与所述第一电机通过所述行星齿轮装置无级耦合，所述第二电机进行驱动；控制所述混合动力驱动系统在二级混动模式下驱动的步骤包括：控制所述第一离合器工作，所述第一离合器使所述第一齿轮固定在所述第一电机输出轴上，控制所述第二离合器工作，所述第二离合器使所述齿圈与所述接合元件接合，所述发动机、所述第一电机和所述第二电机均进行驱动；控制所述混合动力驱动系统在三级混动模式下驱动的步骤包括：控制所述第一离合器工作，所述第一离合器使所述第一齿轮固定在所述第一电机输出轴上，控制所述第二离合器不工作，控制所述制动器或单向离合器制动所述齿圈，所述发动机、所述第一电机和所述第二电机进行驱动。

17.如权利要求16所述的混合动力驱动方法，其特征在于，控制所述混合动力驱动系统从一级纯电动模式切换到一级混动模式的步骤包括：

判断所述第二离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制所述发动机工作；当所述转速差不在设定值范围内时，利用所述第一电机调速，使所述转速差达到设定值范围内，此时控制所述发动机工作。

18.如权利要求16所述的混合动力驱动方法，其特征在于，控制所述混合动力驱动系统从一级混动模式切换到一级纯电动模式的步骤包括：

控制所述发动机和所述第二离合器不工作，利用所述第二电机进行扭矩协调控制。

19.如权利要求16所述的混合动力驱动方法，其特征在于，控制所述混合动力驱动系统从一级混动模式切换到一级发动机直驱模式的步骤包括：

判断所述第一离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制所述第一离合器工作；当所述转速差不在设定值范围内时，利用所述第一电机进行调速，使所述转速差达到设定值范围内，此时控制所述第一离合器工作。

20.如权利要求16所述的混合动力驱动方法，其特征在于，控制所述混合动力驱动系统从一级发动机直驱模式切换到一级混动模式的步骤包括：

控制所述第一离合器不工作，控制所述第二电机工作，利用所述第一电机进行扭矩协调控制。

21.如权利要求16所述的混合动力驱动方法，其特征在于，控制所述混合动力驱动系统从增程模式切换到一级混动模式的步骤包括：

判断所述第二离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制所述制动器或单向离合器不工作，并控制所述第二离合器工作；当所述转速差不在设定值范围内时，利用所述发动机进行怠速控制，控制所述制动器或单向离合器不工作，使所述转速差达到设定值范围内，此时控制所述第二离合器工作。

22.如权利要求16所述的混合动力驱动方法，其特征在于，控制所述混合动力驱动系统从一级混动模式切换到增程模式的步骤包括：

判断所述制动器或单向离合器的主动部分与从动部分的转速差是否在设定值范围内；当所述转速差在设定值范围内时，控制所述第二离合器不工作，并控制所述制动器或单向离合器工作；当所述转速差不在设定值范围内时，利用所述第一电机进行调速，使所述转速差在设定值范围内，此时控制所述第二离合器不工作，并控制所述制动器或单向离合器工作。