CN112824188B - 机电耦合系统及混合动力汽车起步控制方法、装置 - Google Patents

机电耦合系统及混合动力汽车起步控制方法、装置 Download PDF

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Abstract

为了解决现有技术中混合动力汽车的起步问题，提供一种机电耦合系统及混合动力汽车起步控制方法、装置，混合动力车可以在陡坡路段具有较高的起步成功率，以及在平路或相对平缓的坡道上拥有良好的经济性。本发明的机电耦合系统，包括发动机、发电机、驱动电机、行星齿轮机构和差速器，发动机依次通过第一离合器和输入轴与发电机同轴连接，驱动电机通过传动装置与差速器连接，行星齿轮机构包括太阳轮、行星架和齿圈，齿圈轴心与输入轴固定，太阳轮与齿圈通过第二离合器相连，行星架通过传动装置与差速器连接，系统还包括用于制动太阳轮的制动器。混合动力车可以在陡坡路段具有较高的起步成功率，以及在平路或相对平缓的坡道上拥有良好的经济性。

Description

机电耦合系统及混合动力汽车起步控制方法、装置
技术领域
本发明涉及汽车控制技术，尤其涉及一种混合动力汽车起步控制方法及装置。
背景技术
搭载机电耦合系统的混合动力车兼顾了经济与动力，但消费者驾驶搭载机电耦合系统的混合动力汽车可能通过一些陡坡路段，在陡坡路段起步时容易发生起步不成功的情况。
发明内容
为了解决现有技术中混合动力汽车的起步问题，提供一种机电耦合系统及混合动力汽车起步控制方法、装置，混合动力车可以在陡坡路段具有较高的起步成功率，以及在平路或相对平缓的坡道上拥有良好的经济性。
本发明的第一方面，机电耦合系统，包括发动机、发电机、驱动电机、行星齿轮机构和差速器，所述发动机依次通过第一离合器和输入轴与所述发电机同轴连接，所述驱动电机通过传动装置与所述差速器连接，所述行星齿轮机构包括太阳轮、行星架和齿圈，齿圈轴心与输入轴固定，太阳轮与齿圈通过第二离合器相连，行星架通过所述传动装置与差速器连接，系统还包括用于制动太阳轮的制动器。
可选的，所述传动装置包括第一齿轮、中间轴、第二齿轮和第四齿轮，第一齿轮轴心通过所述中间轴与第二齿轮轴心相连，所述第二齿轮与第四齿轮啮合连接，第四齿轮与差速器相连。
可选的，所述驱动电机输出端设有第三齿轮，所述第三齿轮与所述第一齿轮啮合连接。
本发明的第二方面，一种基于第一方面任一所述的机电耦合系统的混合动力汽车起步控制方法，包括：
获取道路坡度和SOC；
当道路坡度大于第一坡度阈值且SOC大于第一SOC阈值时，控制第一离合器打开、第二离合器打开以及制动器锁止，以使汽车进入双电机纯电动一档模式；
当道路坡度小于等于第一坡度阈值或SOC小于等于第一SOC阈值时，判断道路坡度是否大于第二坡度阈值；
若道路坡度大于第二坡度阈值，则控制制动器打开、第一离合器结合以及第二离合器打开，以使汽车进入串联混动模式，否则，按照通常模式切换方法控制工作模式。
可选的，所述按照通常模式切换方法控制工作模式包括：当SOC处于中高SOC状态且轮边需求扭矩小于第一轮边扭矩阈值时，控制制动器打开、第一离合器打开以及第二离合器结合，以使汽车进入双电机纯电动二档模式；当SOC处于中高SOC状态且轮边需求扭矩大于第二轮边扭矩阈值时，控制第一离合器打开、第二离合器打开以及制动器锁止，以使汽车进入双电机纯电动一档模式；当SOC处于低SOC状态时，控制制动器打开、第一离合器结合以及第二离合器打开，以使控制汽车进入串联混动模式。
可选的，所述按照通常模式切换方法控制工作模式包括：若当前SOC处于中高SOC状态且SOC小于第二SOC阈值时，进入低SOC状态；若当前SOC处于低SOC状态，且SOC大于第三SOC阈值时，进入中高SOC状态，其中，第三SOC阈值大于或等于第二SOC阈值。
可选的，获取道路坡度包括：
根据如下公式估算道路的坡度θ，
Figure BDA0002282130900000021
Twheel＝(TEngine+TEM1iEM1)iICE1+TEM2iEM2toWheel
式中，Twheel为轮边扭矩，r为轮胎半径，m为整车满载质量，a为整车加速度，f0、f1、f2为整车阻力系数，V为车速，g为重力加速度，iEM1为发电机到发动机速比，iICE1为并联混动一挡模式下发动机到轮端的速比，iEM2toWheel为驱动电机到轮端速比。
可选的，所述第一坡度阈值为20％，第二坡度阈值为15％。
本发明的第三方面，一种基于第一方面任一所述的机电耦合系统的混合动力汽车起步控制装置，包括：
获取模块，用于获取道路坡度和SOC；
控制模块，用于当道路坡度大于第一坡度阈值且SOC大于第一SOC阈值时，控制第一离合器打开、第二离合器打开以及制动器锁止，以使汽车进入双电机纯电动一档模式；
当道路坡度小于等于第一坡度阈值或SOC小于等于第一SOC阈值时，判断道路坡度是否大于第二坡度阈值；
若道路坡度大于第二坡度阈值，则控制制动器打开、第一离合器结合以及第二离合器打开，以使汽车进入串联混动模式，否则，按照通常模式切换方法控制工作模式。
可选的，所述按照通常模式切换方法控制工作模式包括：当SOC处于中高SOC状态且轮边需求扭矩小于第一轮边扭矩阈值时，控制制动器打开、第一离合器打开以及第二离合器结合，以使汽车进入双电机纯电动二档模式；当SOC处于中高SOC状态且轮边需求扭矩大于第二轮边扭矩阈值时，控制第一离合器打开、第二离合器打开以及制动器锁止，以使汽车进入双电机纯电动一档模式；当SOC处于低SOC状态时，控制制动器打开、第一离合器结合以及第二离合器打开，以使控制汽车进入串联混动模式。
本发明的有益效果包括：
1、本发明的机电耦合系统，第一离合器可以控制发动机的动力是否输出，实现纯电模式和混动模式之间的切换；第二离合器和制动器结合行星齿轮机构实现发动机的两个档位以及发电机的两个档位；进而可以通过控制第一离合器、第二离合器和制动器实现多个模式的转换。
2、本发明机电耦合系统，通过控制制动器、第二离合器加载力矩，使得机电耦合系统在处于串联混动模式时机电耦合系统的太阳轮处于非空转状态，避免串联模式下机电耦合系统的太阳轮与行星轮之间产生齿轮敲击。
3、本发明的混合动力汽车起步控制方法及装置，检测车辆当前所在道路坡度，并根据坡度合理地选择工作模式，从而保证即使在较极端的陡坡混合动力汽车也可以成功起步，在平路或相对平缓的坡道上混合动力汽车拥有良好的经济性。。
4、本发明的混合动力汽车起步控制方法及装置，当SOC处于中高SOC状态且轮边需求扭矩小于第一轮边扭矩阈值时，汽车进入双电机纯电动二档模式，从而获得更好的经济性；当SOC处于中高SOC状态且轮边需求扭矩大于第二轮边扭矩阈值时，汽车进入双电机纯电动一档模式，从而获得更好的经济性及动力性；当SOC处于低SOC状态时，汽车进入串联混动模式(SHEV模式)，从而实现发动机充电，将SOC充到较高水平，从而保证接下来陡坡时可随时进入EV1模式。
附图说明
附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是机电耦合系统的结构示意图；
图2是机电耦合系统的处于EV1模式的杠杆图；
图3是机电耦合系统的处于EV2模式的杠杆图；
图4是机电耦合系统的处于SHEV模式的杠杆图；
图5是混合动力汽车起步控制方法的流程图；
图6是按照通常模式切换方法控制工作模式的选择状态图；
其中：1、发动机；2、第一离合器；3、输入轴；4、太阳轮；5、行星架；6、齿圈；7、制动器；8、第二离合器8；9、发电机；10、中间轴；11、齿轮；12、第二齿轮；13、驱动电机；14、第三齿轮；15、第四齿轮；16、差速器。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
实施例1：
如图1所示，机电耦合系统包括发动机1、第一离合器2、输入轴3、行星齿轮机构(行星齿轮机构包括太阳轮4、行星架5和齿圈6)、制动器7、第二离合器8、发电机9、驱动电机13和差速器16，发动机1依次通过第一离合器2和输入轴3与发电机9同轴连接，驱动电机13通过传动装置与差速器16连接，齿圈6轴心与输入轴3固定，太阳轮4与齿圈6通过第二离合器8相连，行星架5通过传动装置与差速器16连接，制动器7用于制动太阳轮4。
本实施例中，第一离合器2可以控制发动机1的动力是否输出，实现纯电模式和混动模式之间的切换；第二离合器8和制动器7结合行星齿轮机构实现发动机1的两个档位以及发电机9的两个档位；进而可以通过控制第一离合器2、第二离合器8和制动器7实现多个模式的转换。包括EV1模式(双电机纯电动一挡)、EV2模式(双电机纯电动二挡)、SHEV模式(串联混动)、HEV1模式(并联混动一挡)、HEV2模式(并联混动二挡)。
当制动器锁止、第一离合器2打开、第二离合器打开时，发动机不工作，驱动车轮的动力主要由驱动电机提供、发电机辅助。发电机的辅助动力通过齿圈传递到行星架5，然后通过行星架5传递到传动装置，通过传动装置传递到差速器16和轮端。此为EV1模式(双电机纯电动一挡)；
当制动器打开、第一离合器打开、第二离合器结合时，发动机不工作，驱动车轮的动力主要由驱动电机提供、发电机辅助。当第二离合器8结合时，太阳轮4、行星架5和齿圈6整体旋转，固连一体，速比为1，然后通过行星架5传递到传动装置，通过传动装置传递到差速器16和轮端。此为EV2模式(双电机纯电动一挡)。
当制动器打开、第一离合器结合、第二离合器打开，发动机工作，发电机发电，驱动车轮的动力仅由驱动电机提供。驱动电机13通过传动装置传递到差速器16和轮端；SHEV模式(串联混动)；
当制动器锁止、第一离合器结合、第二离合器打开时，发电机可以发电或驱动。小油门时发电机发电，大油门时发电机辅助驱动，发动机工作，驱动车轮的动力主要由驱动电机和发动机提供。此为HEV1模式(并联混动一挡)；
当制动器打开、第一离合器结合、第二离合器结合时，发电机可以发电或驱动。小油门时发电机发电，大油门时发电机辅助驱动，发动机工作，驱动车轮的动力主要由驱动电机和发动机提供，HEV2模式(并联混动二挡)。
本公开的机电耦合系统可以被控制后选择不同的工作模式，当检测车辆当前所在道路坡度，并根据坡度合理地选择工作模式，从而保证即使在较极端的陡坡混合动力汽车也可以成功起步，在平路或相对平缓的坡道上混合动力汽车拥有良好的经济性。
可选的，传动装置包括中间轴10、第一齿轮11、第二齿轮12和第四齿轮15，第一齿轮11轴心通过中间轴10与第二齿轮12轴心相连，第二齿轮12与第四齿轮15啮合连接，第四齿轮15与差速器16相连。
可选的，驱动电机13输出端设有第三齿轮14，第三齿轮14与第一齿轮11啮合连接。
图2是机电耦合系统的处于EV1模式的杠杆图；此模式下，制动器锁止、第一离合器2打开、第二离合器打开，发动机不工作，驱动车轮的动力主要由驱动电机提供、发电机辅助。发电机的辅助动力通过齿圈传递到行星架5，然后通过行星架5传递到第一齿轮11，传递到中间轴10，通过第二齿轮12传递到第四齿轮15，最后到差速器(16)和轮端。
图3是机电耦合系统的处于EV2模式的杠杆图；此模式下，制动器打开、第一离合器打开、第二离合器结合，发动机不工作，驱动车轮的动力主要由驱动电机提供、发电机辅助。当第二离合器8结合时，太阳轮4、行星架5和齿圈6整体旋转，固连一体，速比为1，然后通过行星架5传递到第一齿轮11，传递到中间轴10，通过第二齿轮12传递到第四齿轮15，最后到差速器16和轮端。
图4是机电耦合系统的处于SHEV模式的杠杆图；此模式下，制动器打开、第一离合器2结合、第二离合器打开，发动机工作，发电机发电，驱动车轮的动力仅由驱动电机提供。驱动电机13通过第三齿14，将动力传递到第一齿轮11，传递到中间轴10，通过第二齿轮12传递到第四齿轮15，最后到差速器(16)和轮端。
图2～图4中，C0指代第一离合器，C1指代第二离合器，B1指代制动器，S指代太阳轮，PC指代行星架，EM2指代驱动电机，R指代齿轮，EM1指代发电机，ICE指代发动机。
实施例2：
一种基于实施例1的机电耦合系统的混合动力汽车起步控制方法，包括：
获取道路坡度和SOC(全称是State of Charge,电池荷电状态,也叫剩余电量)；
当道路坡度大于第一坡度阈值且SOC大于第一SOC阈值时，控制第一离合器2打开、第二离合器8打开以及制动器7锁止，以使汽车进入双电机纯电动一档模式；
当道路坡度小于等于第一坡度阈值或SOC小于等于第一SOC阈值时，判断道路坡度是否大于第二坡度阈值；
若道路坡度大于第二坡度阈值，则控制制动器7打开、第一离合器2结合以及第二离合器8打开，以使汽车进入串联混动模式，否则，步骤S5：按照通常模式切换方法控制工作模式。
本实施例的方法根据所在道路坡度，并根据坡度合理地选择工作模式，从而保证即使在较极端的陡坡混合动力汽车也可以成功起步，在平路或相对平缓的坡道上混合动力汽车拥有良好的经济性。
上述的简要流程图如图5所示，获取道路坡度和SOC，道路坡度大于第一坡度阈值且SOC大于第一SOC阈值，则进入双电机纯电动一档模式，否则判断道路坡度是否大于第二坡度阈值，若道路坡度大于第二坡度阈值，则进入串联混动模式，否则按照通常模式切换方法控制工作模式。
在本实施例中，第一坡度阈值和第二坡度阈值根据需要进行设置，第一坡度阈值应小于车辆满载状态、驱动电机13单电机能实现的最大爬坡度。比如驱动电机13单电机最大爬坡度为30％时，第一坡度阈值可为20％。主要是当实际坡度大于第一坡度阈值时，驱动单电机驱动轮端或串联混合动力工作模式起步会给司机“动力不够强劲”的感受。由于双电机纯电动一档模式(简称EV1模式)下，发电机9与驱动电机13均可驱动车轮，且EV1模式的发电机9速比大于双电机纯电动二档模式(简称EV2模式)，因此EV1模式是动力最强劲的纯电动工作模式。在坡度>第一坡度阈值，且电池SOC>第一SOC阈值时，选择EV1模式，给司机更好的动力感受。
在本实施例中，当满足道路坡度小于等于第一坡度阈值或SOC小于等于第一SOC阈值，且道路坡度大于第二坡度阈值时，选择串联混动模式(简称SHEV模式)，维持SOC在较高范围，从而保证接下来陡坡时可随时进入EV1模式。第二坡道阈值可以是15％。
在本实施例中，当满足道路坡度小于等于第一坡度阈值或SOC小于等于第一SOC阈值，且道路坡度小于第二坡度阈值时，需要的动力较低，可以按照通常模式切换方法控制工作模式；这里的通常模式，可以是任意一种模式切换方法，此处不做限定。
在本实施例，通过模式切换，使得汽车在起步时既能节省能耗、又能给司机好的动力感受。
由于机电耦合系统拥有多个工作模式，为了简化工作模式切换，将0～最高车速划分为4个车速段。
第一车速段：零车速≤V≤HEV1最低车速。
第二车速段：HEV1最低车速<V≤HEV2最低车速。
第三车速段：HEV2最低车速<V≤HEV1最高车速。
第四车速段：HEV1最高车速<V≤HEV2最高车速。
其中，HEV1最低车速
Figure BDA0002282130900000091
HEV2最低车速
Figure BDA0002282130900000092
HEV1最高车速
Figure BDA0002282130900000093
式中，nR为齿圈转速，ZR、ZS、ZP分别为齿圈(Ring)、太阳轮(Sun)、行星轮(Planetary)的齿数，nP_MAX为行星轮转速的上限值。iICE1为变速箱处于一挡模式下发动机到轮端的速比，iICE2为变速箱处于二挡模式下发动机到轮端的速比，nICEmin为发动机最低转速，r为轮胎半径。
HEV2最高车速
Figure BDA0002282130900000094
式中，nICEmax为发动机最高转速，如6000rpm；Vmax为车企定义的该款车型最高车速。
其中，坡道起步发生在第一车速段；本实施例的起步控制是基于第一车速度的起步控制。
作为优选的实施方式，如图6所示，按照通常模式切换方法控制工作模式可以包括：当SOC处于中高SOC状态且轮边需求扭矩小于第一轮边扭矩阈值时，控制制动器7打开、第一离合器2打开以及第二离合器8结合，以使汽车进入双电机纯电动二档模式(EV2模式)；当SOC处于中高SOC状态且轮边需求扭矩大于第二轮边扭矩阈值时，控制第一离合器2打开、第二离合器8打开以及制动器7锁止，以使汽车进入双电机纯电动一档模式(EV1模式)；当SOC处于低SOC状态时，控制制动器7打开、第一离合器2结合以及第二离合器8打开，以使控制汽车进入串联混动模式(SHEV模式)。轮边需求扭矩小于指定的第一轮边扭矩阈值时，选择双电机纯电动二档模式(EV2模式)，从而获得更好的经济性；轮边需求扭矩大于指定的第二轮边扭矩阈值时，选择双电机纯电动一档模式(EV1模式)，从而获得更好的经济性及动力性。轮边需求扭矩可以通过使用油门踏板开度APS与车速V查表求得。轮边扭矩阈值可以通过使用车速V与SOC查表求得。
优选的，如图6所示，按照通常模式切换方法控制工作模式包括：若当前SOC处于中高SOC状态且SOC小于第二SOC阈值时，进入低SOC状态；若当前SOC处于低SOC状态，且SOC大于第三SOC阈值时，进入中高SOC状态，其中，第三SOC阈值大于或等于第二SOC阈值。通过当前SOC与第二SOC阈值、第三SOC阈值的关系，实现中高SOC状态与低SOC状态的切换。
获取道路坡度包括：
根据如下公式估算道路的坡度θ，
Figure BDA0002282130900000101
Twheel＝(TEngine+TEM1iEM1)iICE1+TEM2iEM2toWheel
式中，Twheel为轮边扭矩，r为轮胎半径，m为整车满载质量，a为整车加速度，f0、f1、f2为整车阻力系数，V为车速，g为重力加速度，iEM1为发电机9到发动机1速比，iICE1为并联混动一挡模式下发动机1到轮端的速比，iEM2toWheel为驱动电机13到轮端速比。
通过上述方式估算道路坡度，可以在无坡度传感器的情况下获取道路坡度。
作为可选的，若混合动力汽车匹配了带有坡度传感器的EPB(电子手刹)，也可通过CAN网络从EPB获得道路坡度信号。
实施例3：
一种基于实施例1中任一项的机电耦合系统的混合动力汽车起步控制装置，包括：
获取模块，用于获取道路坡度和SOC；
控制模块，用于当道路坡度大于第一坡度阈值且SOC大于第一SOC阈值时，控制第一离合器2打开、第二离合器8打开以及制动器7锁止，以使汽车进入双电机纯电动一档模式；
当道路坡度小于等于第一坡度阈值或SOC小于等于第一SOC阈值时，判断道路坡度是否大于第二坡度阈值；
若道路坡度大于第二坡度阈值，则控制制动器7打开、第一离合器2结合以及第二离合器8打开，以使汽车进入串联混动模式，否则，按照通常模式切换方法控制工作模式
可选的，按照通常模式切换方法控制工作模式包括：当SOC处于中高SOC状态且轮边需求扭矩小于第一轮边扭矩阈值时，控制制动器7打开、第一离合器2打开以及第二离合器8结合，以使汽车进入双电机纯电动二档模式；当SOC处于中高SOC状态且轮边需求扭矩大于第二轮边扭矩阈值时，控制第一离合器2打开、第二离合器8打开以及制动器7锁止，以使汽车进入双电机纯电动一档模式；当SOC处于低SOC状态时，控制制动器7打开、第一离合器2结合以及第二离合器8打开，以使控制汽车进入串联混动模式。
可选的，按照通常模式切换方法控制工作模式包括：若当前SOC处于中高SOC状态且SOC小于第二SOC阈值时，进入低SOC状态；若当前SOC处于低SOC状态，且SOC大于第三SOC阈值时，进入中高SOC状态，其中，第三SOC阈值大于或等于第二SOC阈值。通过当前SOC与第二SOC阈值、第三SOC阈值的关系，实现中高SOC状态与低SOC状态的切换。
本实施例为实现实施例2方法的装置，其原理、可选方案、效果与实施例2方法系统，本实施例不再重复描述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。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/方式或示例。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/方式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/方式或示例以及不同实施例/方式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。在本申请的描述中，“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。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种机电耦合系统的混合动力汽车起步控制方法，其特征在于，包括：
获取道路坡度和SOC；
当道路坡度大于第一坡度阈值且SOC大于第一SOC阈值时，控制第一离合器打开、第二离合器打开以及制动器锁止，以使汽车进入双电机纯电动一档模式；
当道路坡度小于等于第一坡度阈值或SOC小于等于第一SOC阈值时，判断道路坡度是否大于第二坡度阈值；
若道路坡度大于第二坡度阈值，则控制制动器打开、第一离合器结合以及第二离合器打开，以使汽车进入串联混动模式，否则，按照通常模式切换方法控制工作模式；
所述机电耦合系统包括发动机、发电机、驱动电机、行星齿轮机构和差速器，所述发动机依次通过第一离合器和输入轴与所述发电机同轴连接，所述驱动电机通过传动装置与所述差速器连接，所述行星齿轮机构包括太阳轮、行星架和齿圈，齿圈轴心与输入轴固定，太阳轮与齿圈通过第二离合器相连，行星架通过所述传动装置与差速器连接，所述机电耦合系统还包括用于制动太阳轮的制动器；所述按照通常模式切换方法控制工作模式包括：当SOC处于中高SOC状态且轮边需求扭矩小于第一轮边扭矩阈值时，控制制动器打开、第一离合器打开以及第二离合器结合，以使汽车进入双电机纯电动二档模式；当SOC处于中高SOC状态且轮边需求扭矩大于第二轮边扭矩阈值时，控制第一离合器打开、第二离合器打开以及制动器锁止，以使汽车进入双电机纯电动一档模式；当SOC处于低SOC状态时，控制制动器打开、第一离合器结合以及第二离合器打开，以使控制汽车进入串联混动模式。
2.如权利要求1所述的机电耦合系统的混合动力汽车起步控制方法，其特征在于，所述按照通常模式切换方法控制工作模式包括：若当前SOC处于中高SOC状态且SOC小于第二SOC阈值时，进入低SOC状态；若当前SOC处于低SOC状态，且SOC大于第三SOC阈值时，进入中高SOC状态，其中，第三SOC阈值大于或等于第二SOC阈值。
3.如权利要求1所述的机电耦合系统的混合动力汽车起步控制方法，其特征在于，获取道路坡度包括：
根据如下公式估算道路的坡度，
Figure FDA0003811648180000021
Twheel＝(TEngine+TEM1iEM1)iICE1+TEM2iEM2toWheel
式中，Twheel为轮边扭矩，r为轮胎半径，m为整车满载质量，a为整车加速度，f0、f1、f2为整车阻力系数，V为车速，g为重力加速度，iEM1为发电机到发动机速比，iICE1为并联混动一挡模式下发动机到轮端的速比，iEM2toWheel为驱动电机到轮端速比。
4.如权利要求1所述的机电耦合系统的混合动力汽车起步控制方法，其特征在于，所述第一坡度阈值为20％，第二坡度阈值为15％。
5.一种机电耦合系统的混合动力汽车起步控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取道路坡度和SOC；
控制模块，用于当道路坡度大于第一坡度阈值且SOC大于第一SOC阈值时，控制第一离合器打开、第二离合器打开以及制动器锁止，以使汽车进入双电机纯电动一档模式；
当道路坡度小于等于第一坡度阈值或SOC小于等于第一SOC阈值时，判断道路坡度是否大于第二坡度阈值；
若道路坡度大于第二坡度阈值，则控制制动器打开、第一离合器结合以及第二离合器打开，以使汽车进入串联混动模式，否则，按照通常模式切换方法控制工作模式；
所述机电耦合系统包括发动机、发电机、驱动电机、行星齿轮机构和差速器，所述发动机依次通过第一离合器和输入轴与所述发电机同轴连接，所述驱动电机通过传动装置与所述差速器连接，所述行星齿轮机构包括太阳轮、行星架和齿圈，齿圈轴心与输入轴固定，太阳轮与齿圈通过第二离合器相连，行星架通过所述传动装置与差速器连接，所述机电耦合系统还包括用于制动太阳轮的制动器；所述按照通常模式切换方法控制工作模式包括：当SOC处于中高SOC状态且轮边需求扭矩小于第一轮边扭矩阈值时，控制制动器打开、第一离合器打开以及第二离合器结合，以使汽车进入双电机纯电动二档模式；当SOC处于中高SOC状态且轮边需求扭矩大于第二轮边扭矩阈值时，控制第一离合器打开、第二离合器打开以及制动器锁止，以使汽车进入双电机纯电动一档模式；当SOC处于低SOC状态时，控制制动器打开、第一离合器结合以及第二离合器打开，以使控制汽车进入串联混动模式。
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