CN112406512A - 混合动力驱动方法、装置、动力系统、车辆及相关设备 - Google Patents

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Abstract

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的行星轮系组件包括第一行星轮系和第二行星轮系，通过设置两个行星轮系来形成更多的传动方式的同时使得该混合动力驱动装置结构紧凑，并且设置离合组件和行星轮系组件连接，通过改变离合组件和行星轮系组件的接合和分离来改变行星轮系组件的传动比，同时通过传动齿轮组件和离合组件连接来改变行星轮系的动力传递路线形成多种工作模式，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。

Description

混合动力驱动方法、装置、动力系统、车辆及相关设备
技术领域
本发明涉及的是一种汽车驱动系统的技术，具体是一种混合动力驱动方法、装置、动力系统、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系统。
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系统的车辆。
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：行星轮系组件和离合组件，其中，行星轮系组件用于与发动机和电机的动力输出轴相连接；离合组件连接于行星轮系组件，用于改变行星轮系组件的动力传递路线及行星轮系组件的传动比；行星轮系组件包括：第一行星轮系、第二行星轮系和传动齿轮组件，第一行星轮系包括：第一太阳轮，第一外齿圈；第二行星轮系包括：第二外齿圈，第二外齿圈与第一太阳轮连接；传动齿轮组件包括：第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，第三齿轮的一端连接于第一外齿圈，另一端连接于第一齿轮；第二齿轮与第二外齿圈连接；第一齿轮和第二齿轮用于与电机的动力输出轴连接。
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，离合组件包括：第一离合器、第二离合器和同步器，第一行星轮系还包括第一行星架，第二行星轮系还包括第二太阳轮和第二行星架，第一离合器的一端连接于第一行星架，另一端连接于第二太阳轮；第二离合器的一端连接于第一行星架，另一端连接于第二行星架；同步器用于与电机的动力输入轴连接，且第一齿轮位于同步器的一端，第二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：制动组件，制动组件包括：第一制动器和第二制动器，第一制动器连接于第二行星架；第二制动器连接于第二外齿圈。
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、第四齿轮、第五齿轮、差速器齿轮、差速器，动力传输装置通过第四齿轮与第三齿轮连接；第四齿轮与第五齿轮连接于动力输出轴；第五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：电机驱动模式、停车发电模式、发动机驱动模式、混合并联驱动模式、行车发电模式、ECVT模式中的任一种模式。
在本发明实施例的一个技术方案中，
当接收到电机驱动模式指令时，控制同步器与第一齿轮接合，第一离合器分离，第二离合器分离，第一制动器分离，第二制动器分离；
当接收到停车发电模式指令时，控制同步器与第二齿轮接合，第一离合器分离，第二离合器分离，第一制动器接合，第二制动器分离；
当接收到发动机驱动模式指令时，继续判断接收的档位指令，当接收到1档指令时，控制第二离合器接合，第一离合器分离，第一制动器接合，第二制动器分离；或当接收到2档指令时，控制第二离合器接合，第一离合器分离，第二制动器接合，第一制动器分离；或当接收到3档指令时，控制第一离合器接合，第二离合器接合，第一制动器分离，第二制动器分离；或当接收到4档指令时，控制第一离合器接合，第二离合器分离，第一制动器分离，第二制动器接合；或当接收到5档指令时，控制第一离合器接合，第二离合器接合，第一制动器接合，第二制动器分离；
当接收到混合并联驱动模式指令时，继续判断接收的档位指令，当接收到1档指令时，控制第二离合器接合，第一离合器分离，第一制动器接合，第二制动器分离；或当接收到2档指令时，控制第二离合器接合，第一离合器分离，第二制动器接合，第一制动器分离；或当接收到3档指令时，控制第一离合器接合，第二离合器接合，第一制动器分离，第二制动器分离；或当接收到4档指令时，控制第一离合器接合，第二离合器分离，第一制动器分离，第二制动器接合；或当接收到5档指令时，控制第一离合器接合，第二离合器接合，第一制动器接合，第二制动器分离；
当接收到行车发电模式指令时，继续判断接收的档位指令，当接收到1档指令时，控制第二离合器接合，第一离合器分离，第一制动器接合，第二制动器分离，同步器与第二齿轮接合或与第三齿轮接合；或当接收到2档指令时，控制第二离合器接合，第一离合器分离，第二制动器接合，第一制动器分离，同步器与第二齿轮接合；或当接收到3档指令时，控制第一离合器接合，第二离合器接合，第一制动器分离，第二制动器分离，同步器与第二齿轮接合或与第三齿轮接合；或当接收到4档指令时，控制第一离合器接合，第二离合器接合，第一制动器分离，第二制动器分离，同步器与第二齿轮接合；或当接收到5档指令时，控制第一离合器接合，第二离合器接合，第一制动器接合，第二制动器分离，同步器与第二齿轮接合或与第三齿轮接合；
当接收到ECVT模式指令时，控制第一离合器接合，第二离合器分离，同步器与第三齿轮接合；或控制第二离合器接合，第一离合器分离，同步器与第三齿轮接合。
在本发明实施例的一个技术方案中，换挡过程中，当接收到换挡指令时，控制同步器与第一齿轮接合，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系统，混合动力系统包括：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系统。
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的行星轮系组件包括第一行星轮系和第二行星轮系，第一行星轮系和第二行星轮系通过第二外齿圈和第一太阳轮连接的方式连接在一起，通过设置两个行星轮系来形成更多的传动方式的同时使得该混合动力驱动装置结构紧凑，并且设置离合组件和行星轮系组件连接，通过改变离合组件和行星轮系组件的接合和分离来改变行星轮系组件的传动比，同时通过传动齿轮组件和离合组件的共同作用来改变行星轮系的动力传递路线，通过改变行星轮系的动力传递路线和传动比形成多种工作模式，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系统的结构示意图；
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系统的停车发电工作模式的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系统的电机驱动工作模式的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系统的发动机驱动1档工作模式的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系统置的发动机驱动2档工作模式的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系统的发动机驱动3档工作模式的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系统的发动机驱动4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系统的发动机驱动5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系统的混合并联驱动1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系统的混合并联驱动2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系统的一种ECVT工作模式的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系统的另一种ECVT工作模式的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第一行星轮系，4第一太阳轮，
5第一行星轮，6第一外齿圈，7第一行星架，8第三齿轮，
9第一离合器，10第二离合器，11发动机的动力输出轴，
12第二行星轮系，13第二太阳轮，14第二行星轮，
15第二外齿圈，16第二行星架，17第一制动器，
18第二制动器，19第一齿轮，20第二齿轮，21同步器，
22电机的动力输出轴，23电机，24动力输出轴，25第四齿轮，
26第五齿轮，27差速器齿轮，28差速器，100行星轮系组件，
200离合组件，300制动组件，400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23的工作状态，混合动力驱动装置包括：行星轮系组件100和离合组件200，其中，行星轮系组件100用于与发动机和电机的动力输出轴相连接；离合组件200连接于行星轮系组件100，用于改变行星轮系组件100的动力传递路线及行星轮系组件100的传动比；行星轮系组件100包括：第一行星轮系3、第二行星轮系12和传动齿轮组件，第一行星轮系3包括：第一太阳轮4，第一外齿圈6；第二行星轮系12包括：第二外齿圈15，第二外齿圈15与第一太阳轮4连接；传动齿轮组件包括：第一齿轮19、第二齿轮20和第三齿轮8，第三齿轮8的一端连接于第一外齿圈6，另一端连接于第一齿轮19；第二齿轮20与第二外齿圈15连接；第一齿轮19和第二齿轮20用于与电机的动力输出轴22连接。
在该实施例中，混合动力驱动装置包括行星轮系组件100和离合组件200，行星轮系组件100由第一行星轮系3和第二行星轮系12构成，第一行星轮系3由第一太阳轮4、第一外齿圈6、第一行星架7和第一行星轮5构成，且第一太阳轮4空套于发动机的动力输出轴11上，第二行星轮系12由第二太阳轮13、第二外齿圈15、第二行星架16和第二行星轮14构成，且第二太阳轮13固定连接于发动机的动力输出轴11上，第一行星轮系3和第二行星轮系12通过第二外齿圈15和第一太阳轮4连接的方式连接在一起，通过设置两个行星轮系来形成更多的传动方式的同时使得该混合动力驱动装置结构紧凑，并且设置离合组件200和行星轮系组件100连接，通过改变离合组件200和行星轮系组件100的接合和分离来改变行星轮系组件100的传动比，同时设置传动齿轮组件来连接行星轮系组件100和离合组件200，具体地，传动齿轮组件包括：第一齿轮19、第二齿轮20和第三齿轮8，其中，第三齿轮8的一端连接于第一外齿圈6，第三齿轮8的另一端连接于第一齿轮19；第二齿轮20与第二外齿圈15连接；第一齿轮19和第二齿轮20依次连接于电机的动力输出轴22。通过传动齿轮组件和离合组件200的共同作用来改变行星轮系的动力传递路线，通过改变行星轮系的动力传递路线和传动比形成多种工作模式，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
在本发明的一个实施例中，如图1和图2所示，离合组件200包括：第一离合器9、第二离合器10和同步器21，第一行星轮系3还包括第一行星架7，第二行星轮系12还包括第二太阳轮13和第二行星架16，第一离合器9的一端连接于第一行星架7，另一端连接于第二太阳轮13；第二离合器10的一端连接于第一行星架7，另一端连接于第二行星架16；同步器21用于与电机的动力输入轴22连接，且第一齿轮19位于同步器21的一端，第二齿轮20位于同步器21的另一端。
在该实施例中，离合组件200由第一离合器9、第二离合器10和同步器21构成，第一行星轮系3还包括第一行星架7，第二行星轮系12还包括第二太阳轮13和第二行星架16，第一离合器9的一端连接于第一行星架7，另一端连接于第二太阳轮13；第二离合器10的一端连接于第一行星架7，另一端连接于第二行星架16，通过接合或分离第一离合器9和第二离合器10来改变第一行星轮系3和第二行星轮系12的动力传输路径，并且由于接合或分离的行星轮系的不同，用于传输动力的行星轮系的齿轮也会发生改变，由此改变了行星轮系组件100的传动比，第一离合器9和第二离合器10的结构形式可以选用同步器21或湿式离合器。同步器21设置在电机的动力输出轴22上，并且同步器21的一端连接于第一齿轮19，同步器21的另一端连接于第二齿轮20，当同步器21与第一齿轮19接合时，动力传输路径经过第一齿轮19和行星轮系组件100，当同步器21与第二齿轮20接合时，动力传输路径经过第二齿轮20和行星轮系组件100，以此来进一步改变了行星轮系组件100的动力传输路径和传动比，同步器21可以选用湿式离合器。通过设置离合组件200和行星轮系组件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9、第二离合器10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：制动组件300，制动组件300包括：第一制动器17和第二制动器18，第一制动器17连接于第二行星架16；第二制动器18连接于第二外齿圈15。
在该实施例中，混合动力驱动装置还包括制动组件300，制动组件300包括第一制动器17和第二制动器18，其中，第一制动器17与第二行星架16连接，第二制动器18与第二外齿圈15连接，当接合第一制动器17时，第二行星架16被锁止，以此来改变行星轮系组件100的传动比，由于第一太阳轮4和第二外齿圈15连接，所以当接合第二制动器18时，第一太阳轮4和第二外齿圈15被锁止，以此来改变行星轮系组件100的传动比。通过设置制动组件300和行星轮系组件100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400，动力传输装置400包括：动力输出轴24、第四齿轮25、第五齿轮26、差速器齿轮27、差速器28，动力传输装置400通过第四齿轮25与第三齿轮8连接；第四齿轮25与第五齿轮26连接于动力输出轴24；第五齿轮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包括：动力传输装置400，动力传输装置400包括：动力输出轴24、第四齿轮25、第五齿轮26、差速器齿轮27、差速器28，第四齿轮25和第三齿轮8啮合，使得动力传输装置400与行星轮系组件100连接，同时第四齿轮25和第五齿轮26依次连接于动力输出轴24，第五齿轮26和差速器齿轮27啮合，差速器齿轮27连接于差速器28，使得发动机1或电机23产生的动力可以经过行星轮系组件100、第三齿轮8、第四齿轮25、动力输出轴24传递到差速器齿轮27上，再经由差速器28将动力传递给驱动轴。通过设置动力传输装置400使得发动机1或电机23产生的动力进入混合动力驱动装置后，经过行星轮系组件100、离合组件200和制动组件300的共同作用改变档位和工作模式后，将改变后的档位和工作模式所对应的动力传输到驱动轴。
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：电机驱动模式、停车发电模式、发动机1驱动模式、混合并联驱动模式、行车发电模式、ECVT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9、第二离合器10、同步器21、第一制动器17、第二制动器18和行星轮系组件100接合或分离，以此来形成多种工作模式，工作模式包括：电机驱动模式、停车发电模式、发动机1驱动模式、混合并联驱动模式、行车发电模式、ECVT模式中的任一种模式。
在本发明的一个实施例中，当接收到电机驱动模式指令时，控制同步器21与第一齿轮19接合，第一离合器9分离，第二离合器10分离，第一制动器17分离，第二制动器18分离；
当接收到停车发电模式指令时，控制同步器21与第二齿轮20接合，第一离合器9分离，第二离合器10分离，第一制动器17接合，第二制动器18分离；
当接收到发动机驱动模式指令时，继续判断接收的档位指令，当接收到1档指令时，控制第二离合器10接合，第一离合器9分离，第一制动器17接合，第二制动器18分离；或当接收到2档指令时，控制第二离合器10接合，第一离合器9分离，第二制动器18接合，第一制动器17分离；或当接收到3档指令时，控制第一离合器9接合，第二离合器10接合，第一制动器17分离，第二制动器18分离；或当接收到4档指令时，控制第一离合器9接合，第二离合器10分离，第一制动器17分离，第二制动器18接合；或当接收到5档指令时，控制第一离合器9接合，第二离合器10接合，第一制动器17接合，第二制动器18分离；
当接收到混合并联驱动模式指令时，继续判断接收的档位指令，当接收到1档指令时，控制第二离合器10接合，第一离合器9分离，第一制动器17接合，第二制动器18分离；或当接收到2档指令时，控制第二离合器10接合，第一离合器9分离，第二制动器18接合，第一制动器17分离；或当接收到3档指令时，控制第一离合器9接合，第二离合器10接合，第一制动器17分离，第二制动器18分离；或当接收到4档指令时，控制第一离合器9接合，第二离合器10分离，第一制动器17分离，第二制动器18接合；或当接收到5档指令时，控制第一离合器9接合，第二离合器10接合，第一制动器17接合，第二制动器18分离；
当接收到行车发电模式指令时，继续判断接收的档位指令，当接收到1档指令时，控制第二离合器10接合，第一离合器9分离，第一制动器17接合，第二制动器18分离，同步器21与第二齿轮20接合或与第三齿轮8接合；或当接收到2档指令时，控制第二离合器10接合，第一离合器9分离，第二制动器18接合，第一制动器17分离，同步器21与第二齿轮20接合；或当接收到3档指令时，控制第一离合器9接合，第二离合器10接合，第一制动器17分离，第二制动器18分离，同步器21与第二齿轮20接合或与第三齿轮8接合；或当接收到4档指令时，控制第一离合器9接合，第二离合器10接合，第一制动器17分离，第二制动器18分离，同步器21与第二齿轮20接合；或当接收到5档指令时，控制第一离合器9接合，第二离合器10接合，第一制动器17接合，第二制动器18分离，同步器21与第二齿轮20接合或与第三齿轮8接合；
当接收到ECVT模式指令时，控制第一离合器9接合，第二离合器10分离，同步器21与第三齿轮8接合；或控制第二离合器10接合，第一离合器9分离，同步器21与第三齿轮8接合。
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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9，离合器Ⅱ为第二离合器10，制动器Ⅰ为第一制动器17，制动器Ⅱ为第二制动器18，双向同步器为同步器21，齿轮Ⅱ为第一齿轮，齿轮Ⅲ为第二齿轮。
在该实施例中，参考图3至13，在电机驱动工作模式中，控制装置接收电机驱动工作模式指令，控制同步器21与第一齿轮19接合，第一离合器9分离，第二离合器10分离，第一制动器17分离，第二制动器18分离。该模式下的动力传动路线为：电机23、第一齿轮19、第三齿轮8、第四齿轮25、动力输出轴24、第五齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴。
在停车发电工作模式中，控制装置接收停车发电工作模式指令，控制同步器21与第二齿轮20接合，第一离合器9分离，第二离合器10分离，第一制动器17接合，第二制动器18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11、第二太阳轮13、第二行星轮14、第二外齿圈15，再经第二齿轮20将动力传递给电机的动力输出轴22。并且停车发动机起动工作模式的动力传输路径和停车发电工作模式相同，扭矩传递方向相反，即由电机23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。
在发动机驱动工作模式中，控制装置接收发动机驱动工作模式指令，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，控制第二离合器10接合，第一离合器9分离，第一制动器17接合，第二制动器18分离。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11、第二太阳轮13、第二行星轮14、第二外齿圈15、第一太阳轮4、第一行星轮5、第一外齿圈6、第三齿轮8、第四齿轮25、动力输出轴24、第五齿轮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，控制第二离合器10接合，第一离合器9分离，第二制动器18接合，第一制动器17分离。2档档位的动力传动路线为：发动机1、扭转减振器、发动机的动力输出轴11、第二太阳轮13、第二行星轮14、第二行星架16、第一行星架7、第一行星轮5、第一外齿圈6、第三齿轮8、第四齿轮25、动力输出轴24、第五齿轮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9接合，第二离合器10接合，第一制动器17分离，第二制动器18分离。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11、第一行星架7、第一行星轮5、第一外齿圈6、第三齿轮8、第四齿轮25、动力输出轴24、第五齿轮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9接合，第二离合器10分离，第一制动器17分离，第二制动器18接合。4档档位的动力传动路线为：发动机1、扭转减振器、发动机的动力输出轴11、第一行星架7、第一行星轮5、第一外齿圈6、第三齿轮8、第四齿轮25、动力输出轴、第五齿轮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5档指令时，控制第一离合器9接合，第二离合器10接合，第一制动器17接合，第二制动器18分离。5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11，此后动力通过两个路径传递，第一个路径为：第一行星架7、第一行星轮5，第二个路径为：第二太阳轮13、第二行星轮14、第二外齿圈15、第一太阳轮4、第一行星轮5，两个动力传递路径汇总后通过第一外齿圈6、第三齿轮8、第四齿轮25、动力输出轴24、第五齿轮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23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，控制第二离合器10接合，第一离合器9分离，第一制动器17接合，第二制动器18分离。1档档位的动力传动路线为：当同步器21与第一齿轮19接合时，电机23产生的动力经过第一齿轮19和发动机1产生的动力在第三齿轮8处汇合，经第四齿轮25、动力输出轴24、第五齿轮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与第二齿轮20接合时，电机23产生的动力经过第二齿轮20、第二外齿圈15、第一太阳轮4、第一行星轮5和发动机1产生的动力在第一外齿圈6处汇合，经第三齿轮8、第四齿轮25、动力输出轴24、第五齿轮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，控制第二离合器10接合，第一离合器9分离，第二制动器18接合，第一制动器17分离。2档档位的动力传动路线为：同步器21与第一齿轮19接合，电机23产生的动力经过第一齿轮19和发动机1产生的动力在第三齿轮8处汇合，经第四齿轮25、动力输出轴24、第五齿轮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9接合，第二离合器10接合，第一制动器17分离，第二制动器18分离。3档档位的动力传动路线为：当同步器21与第一齿轮19接合时，电机23产生的动力经过第一齿轮19和发动机1产生的动力在第三齿轮8处汇合，经第四齿轮25、动力输出轴24、第五齿轮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与第二齿轮20接合时，电机23产生的动力经过第二齿轮20、第二外齿圈15、第一太阳轮4、第一行星轮5和发动机1产生的动力在第一外齿圈6处汇合，经第三齿轮8、第四齿轮25、动力输出轴24、第五齿轮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9接合，第二离合器10分离，第一制动器17分离，第二制动器18接合。4档档位的动力传动路线为：同步器21与第一齿轮19接合，电机23产生的动力经过第一齿轮19和发动机1产生的动力在第三齿轮8处汇合，经第四齿轮25、动力输出轴24、第五齿轮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5档指令时，控制第一离合器9接合，第二离合器10接合，第一制动器17接合，第二制动器18分离。5档档位的动力传动路线为：当同步器21与第一齿轮19接合时，电机23产生的动力经过第一齿轮19和发动机1产生的动力在第三齿轮8处汇合，经第四齿轮25、动力输出轴24、第五齿轮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与第二齿轮20接合时，电机23产生的动力经过第二齿轮20、第二外齿圈15、第一太阳轮4、第一行星轮5和发动机1产生的动力在第一外齿圈6处汇合，经第三齿轮8、第四齿轮25、动力输出轴24、第五齿轮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23发电。
在该工作模式下，控制装置判断接收到1档指令时，控制第二离合器10接合，第一离合器9分离，第一制动器17接合，第二制动器18分离。1档档位的动力传动路线为：当同步器21与第一齿轮19接合时，发动机1产生的动力在第三齿轮8处一部分经第四齿轮25、动力输出轴24、第五齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴，另一部分通过电机的动力输出轴22传递给电机23发电。当同步器21与第二齿轮20接合时，发动机1产生的动力在第一外齿圈6处一部分经第三齿轮8、第四齿轮25、动力输出轴24、第五齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴，另一部分经第一行星轮5、第一太阳轮4、第二外齿圈15、第二齿轮20，再通过电机的动力输出轴22传递给电机23发电。
在该工作模式下，控制装置判断接收到2档指令时，控制第二离合器10接合，第一离合器9分离，第二制动器18接合，第一制动器17分离。2档档位的动力传动路线为：同步器21与第一齿轮19接合，发动机1产生的动力在第三齿轮8处一部分经第四齿轮25、动力输出轴24、第五齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴，另一部分通过电机的动力输出轴22传递给电机23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9接合，第二离合器10接合，第一制动器17分离，第二制动器18分离。3档档位的动力传动路线为：当同步器21与第一齿轮19接合时，发动机1产生的动力在第三齿轮8处一部分经第四齿轮25、动力输出轴24、第五齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴，另一部分通过电机的动力输出轴22传递给电机23发电。当同步器21与第二齿轮20接合时，发动机1产生的动力在第一外齿圈6处一部分经第三齿轮8、第四齿轮25、动力输出轴24、第五齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴，另一部分经第一行星轮5、第一太阳轮4、第二外齿圈15、第二齿轮20，再通过电机的动力输出轴22传递给电机23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9接合，第二离合器10分离，第一制动器17分离，第二制动器18接合。4档档位的动力传动路线为：同步器21与第一齿轮19接合，发动机1产生的动力在第三齿轮8处一部分经第四齿轮25、动力输出轴24、第五齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴，另一部分通过电机的动力输出轴22传递给电机23发电。
在该工作模式下，控制装置判断接收到5档指令时，控制第一离合器9接合，第二离合器10接合，第一制动器17接合，第二制动器18分离。5档档位的动力传动路线为：当同步器21与第一齿轮19接合时，发动机1产生的动力在第三齿轮8处一部分经第四齿轮25、动力输出轴24、第五齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴，另一部分通过电机的动力输出轴22传递给电机23发电。当同步器21与第二齿轮20接合时，发动机1产生的动力在第一外齿圈6处一部分经第三齿轮8、第四齿轮25、动力输出轴24、第五齿轮26、差速器齿轮27，再经由差速器28将动力传递给驱动轴，另一部分经第一行星轮5、第一太阳轮4、第二外齿圈15、第二齿轮20，再通过电机的动力输出轴22传递给电机23发电。
在ECVT(Electronic Continuously Variable Transmission电控无极式自动变速器)工作模式中，控制装置接收ECVT工作模式指令，控制第一离合器9接合，第二离合器10分离，同步器21与第三齿轮8接合，此时第一离合器9使第二太阳轮13和第一行星架7相连，发动机1与第一行星架7相连，电机23通过第二齿轮20、第二外齿圈15与第一太阳轮4相连，第一外齿圈6通过第三齿轮8、第四齿轮25和动力输出轴24相连。或控制第二离合器10接合，第一离合器9分离，同步器21与第三齿轮8接合，此时第二离合器10使第二行星架16与第一行星架7相连，发动机1通过第二太阳轮13、第二行星架16与第一行星架7相连，电机23通过第二齿轮20、第二外齿圈15与第一太阳轮4相连，第一外齿圈6通过第三齿轮8、第四齿轮25和动力输出轴24相连。ECVT工作模式下，发动机1和电机23共同产生动力，或者发动机1产生动力的同时带动电机23发电。
在ECVT工作模式下，可以利用发动机1平稳起步，特别是在电池电量不足的情况下，无需等待充电；在持续以较低车速行驶时，发动机1可以通过ECVT工作模式驱动的同时带动电机23发电，ECVT工作模式提供了平顺起步和低俗行驶功能，无需额外设置发动机1起步装置，避免了摩擦式起步和低速行驶时的控制风险。
在本发明的一个实施例中，换挡过程中，当接收到换挡指令时，控制同步器21与第一齿轮19接合，电机23进行扭矩填充。
在该实施例中，在换挡的过程中，控制装置接收换挡指令，控制同步器21与第一齿轮19接合，使用电机23进行扭矩填充，降低离合组件200和制动组件300的输入端和输出端的转速差，控制转速差控制在极小的范围内，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，同时降低了离合组件200和制动组件300的技术要求，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500，其上存储有计算机程序511，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系统，混合动力系统包括：上述混合动力驱动装置、发动机1和电机23，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23。
在该实施例中，混合动力系统中，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11上，混合动力驱动装置和电机23连接在电机的动力输出轴22上，混合动力系统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系统。
在该实施例中，提供了一种车辆，车辆搭载有上述混合动力系统，因此具有上述混合动力系统的全部有益效果，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：
行星轮系组件和离合组件，其中，
所述行星轮系组件用于与所述发动机和所述电机的动力输出轴相连接；
所述离合组件连接于所述行星轮系组件，用于改变所述行星轮系组件的动力传递路线及所述行星轮系组件的传动比；
所述行星轮系组件包括：
第一行星轮系、第二行星轮系和传动齿轮组件，
所述第一行星轮系包括：第一太阳轮，第一外齿圈；
所述第二行星轮系包括：第二外齿圈，所述第二外齿圈与所述第一太阳轮连接；
所述传动齿轮组件包括：
第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，
所述第三齿轮的一端连接于所述第一外齿圈，另一端连接于所述第一齿轮；
所述第二齿轮与所述第二外齿圈连接；
所述第一齿轮和所述第二齿轮用于与所述电机的动力输出轴连接。
2.根据权利要求1所述的混合动力驱动装置，其特征在于，所述离合组件包括：
第一离合器、第二离合器和同步器，
所述第一行星轮系还包括第一行星架，所述第二行星轮系还包括第二太阳轮和第二行星架；
所述第一离合器的一端连接于所述第一行星架，另一端连接于所述第二太阳轮；
所述第二离合器的一端连接于所述第一行星架，另一端连接于所述第二行星架；
所述同步器用于与所述电机的动力输入轴连接，且所述第一齿轮位于所述同步器的一端，所述第二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：
制动组件，
所述制动组件包括：
第一制动器和第二制动器，
所述第一制动器连接于所述第二行星架；
所述第二制动器连接于所述第二外齿圈。
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、第四齿轮、第五齿轮、差速器齿轮、差速器，
所述动力传输装置通过所述第四齿轮与所述第三齿轮连接；
所述第四齿轮与所述第五齿轮连接于所述动力输出轴；
所述第五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，所述工作模式为电机驱动模式、停车发电模式、发动机驱动模式、混合并联驱动模式、行车发电模式、ECVT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：
当接收到所述电机驱动模式指令时，控制所述同步器与所述第一齿轮接合，所述第一离合器分离，所述第二离合器分离，所述第一制动器分离，所述第二制动器分离；
当接收到所述停车发电模式指令时，控制所述同步器与所述第二齿轮接合，所述第一离合器分离，所述第二离合器分离，所述第一制动器接合，所述第二制动器分离；
当接收到所述发动机驱动模式指令时，继续判断接收的档位指令，
当接收到1档指令时，控制所述第二离合器接合，所述第一离合器分离，所述第一制动器接合，所述第二制动器分离；或
当接收到2档指令时，控制所述第二离合器接合，所述第一离合器分离，所述第二制动器接合，所述第一制动器分离；或
当接收到3档指令时，控制所述第一离合器接合，所述第二离合器接合，所述第一制动器分离，所述第二制动器分离；或
当接收到4档指令时，控制所述第一离合器接合，所述第二离合器分离，所述第一制动器分离，所述第二制动器接合；或
当接收到5档指令时，控制所述第一离合器接合，所述第二离合器接合，所述第一制动器接合，所述第二制动器分离；
当接收到所述混合并联驱动模式指令时，继续判断接收的档位指令，
当接收到1档指令时，控制所述第二离合器接合，所述第一离合器分离，所述第一制动器接合，所述第二制动器分离；或
当接收到2档指令时，控制所述第二离合器接合，所述第一离合器分离，所述第二制动器接合，所述第一制动器分离；或
当接收到3档指令时，控制所述第一离合器接合，所述第二离合器接合，所述第一制动器分离，所述第二制动器分离；或
当接收到4档指令时，控制所述第一离合器接合，所述第二离合器分离，所述第一制动器分离，所述第二制动器接合；或
当接收到5档指令时，控制所述第一离合器接合，所述第二离合器接合，所述第一制动器接合，所述第二制动器分离；
当接收到所述行车发电模式指令时，继续判断接收的档位指令，
当接收到1档指令时，控制所述第二离合器接合，所述第一离合器分离，所述第一制动器接合，所述第二制动器分离，所述同步器与所述第二齿轮接合或与所述第三齿轮接合；或
当接收到2档指令时，控制所述第二离合器接合，所述第一离合器分离，所述第二制动器接合，所述第一制动器分离，所述同步器与所述第二齿轮接合；或
当接收到3档指令时，控制所述第一离合器接合，所述第二离合器接合，所述第一制动器分离，所述第二制动器分离，所述同步器与所述第二齿轮接合或与所述第三齿轮接合；或
当接收到4档指令时，控制所述第一离合器接合，所述第二离合器接合，所述第一制动器分离，所述第二制动器分离，所述同步器与所述第二齿轮接合；或
当接收到5档指令时，控制所述第一离合器接合，所述第二离合器接合，所述第一制动器接合，所述第二制动器分离，所述同步器与所述第二齿轮接合或与所述第三齿轮接合；
当接收到所述ECVT模式指令时，控制所述第一离合器接合，所述第二离合器分离，所述同步器与所述第三齿轮接合；或
控制所述第二离合器接合，所述第一离合器分离，所述同步器与所述第三齿轮接合。
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：
换挡过程中，当接收到换挡指令时，控制所述同步器与所述第一齿轮接合，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。
9.一种混合动力系统，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所述的混合动力系统。
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