1.一種混合動力車輛的動力總成,其特征在于,包括:
輸出軸,作為所述動力總成的輸出端提供車輛行駛所需動力;
與所述輸出軸連接的第一動力系統,用于沿第一動力傳遞路徑輸出扭矩至所述輸出軸,并包括沿所述第一動力傳遞路徑依次連接的變速器、第一耦合單元,所述變速器的輸入端用于與內燃機的輸出端連接;
與所述輸出軸連接的第二動力系統,用于沿第二動力傳遞路徑輸出扭矩至所述輸出軸,并包括沿所述第二動力傳遞路徑依次連接的電機、第二耦合單元;
第三耦合單元,輸入端用于與所述內燃機的輸出端連接、輸出端與所述電機的輸出端連接;
所述第一耦合單元能在接合、分離狀態(tài)之間切換:所述第一耦合單元處于接合狀態(tài)下,所述變速器與輸出軸之間的扭矩傳輸建立;所述第一耦合單元處于分離狀態(tài)下,所述變速器與輸出軸之間的扭矩傳輸中斷;
所述第二耦合單元能在接合、分離狀態(tài)之間切換:所述第二耦合單元處于接合狀態(tài)下,所述電機與輸出軸之間的扭矩傳輸建立;所述第二耦合單元處于分離狀態(tài)下,所述電機與輸出軸之間的扭矩傳輸中斷;
所述第三耦合單元能在接合、分離狀態(tài)之間切換:所述第三耦合單元處于接合狀態(tài)下,所述內燃機與電機之間的扭矩傳輸建立;所述第三耦合單元處于分離狀態(tài)下,所述內燃機與電機之間的扭矩傳輸中斷。
2.如權利要求1所述的動力總成,其特征在于,所述第一動力系統還包括:
第四耦合單元,在所述第一動力傳遞路徑上位于內燃機和變速器之間,所述第四耦合單元的輸入端用于與內燃機的輸出端連接,所述第四耦合單元的輸出端與所述變速器的輸入端連接。
3.如權利要求1所述的動力總成,其特征在于,所述第一耦合單元包括:
固定套設在所述變速器的輸出端的第一齒輪;
可旋轉地套設在所述輸出軸上的第二齒輪,所述第二齒輪與第一齒輪嚙合;
套設在所述輸出軸上的第一同步器,所述第一同步器位于第二齒輪的軸向一側;
所述第一耦合單元處于接合狀態(tài)下,所述第一同步器與所述第二齒輪接合,所述第二齒輪能與所述輸出軸同步旋轉;
所述第一耦合單元處于分離狀態(tài)下,所述第一同步器與所述第二齒輪分離,所述第二齒輪、輸出軸中的一個旋轉時另一個靜止。
4.如權利要求1所述的動力總成,其特征在于,所述第二耦合單元包括:
固定套設在所述電機的輸出端的第三齒輪;
固定套設在中間軸上的第四齒輪,所述第四齒輪與第三齒輪嚙合;
可旋轉地套設在所述輸出軸上的第五齒輪,所述第五齒輪與第四齒輪嚙合;
套設在所述輸出軸上的第二同步器,所述第二同步器位于第五齒輪的軸向一側;
所述第二耦合單元處于接合狀態(tài)下,所述第二同步器與所述第五齒輪接合,所述第五齒輪能與所述輸出軸同步旋轉;
所述第二耦合單元處于分離狀態(tài)下,所述第二同步器與所述第五齒輪分離,所述第五齒輪、輸出軸中的一個旋轉時另一個靜止。
5.如權利要求4所述的動力總成,其特征在于,所述第三耦合單元的輸出端與所述中間軸連接。
6.如權利要求1至5任一項所述的動力總成,其特征在于,所述第一動力系統還包括:內燃機,與所述變速器的輸入端連接。
7.一種權利要求1所述動力總成的控制方法,其特征在于,包括:
采集當前檔位信號、當前SOC信號、當前油門踏板位置信號、當前車速信號、所述電機的當前轉速信號;
根據所述當前油門踏板位置信號計算出車輛行駛目標扭矩;
檢測車輛上的用電附件是否開啟;
在所述當前SOC信號不足以支持所述電機輸出最大扭矩,所述當前檔位信號為前進檔信號時,輸出第一控制信號,控制:所述動力總成進入第一純內燃機驅動模式,僅由所述內燃機作為動力源,所述第一耦合單元處于接合狀態(tài),所述第二、三耦合單元均處于分離狀態(tài);
在所述當前SOC信號足以支持所述電機輸出最大扭矩,所述當前檔位信號為前進檔信號,所述電機的最大輸出扭矩、根據所述電機的當前轉速信號以及所述電機的特性曲線得出的電機的當前扭矩能力均大于所述車輛行駛目標扭矩時,輸出第二控制信號,控制:所述動力總成進入第一純電動驅動模式,僅由所述電機作為動力源,所述第一耦合單元處于分離狀態(tài),所述第二耦合單元處于接合狀態(tài),所述第三耦合單元處于分離狀態(tài);
在所述當前SOC信號足以支持所述電機輸出最大扭矩,所述當前檔位信號為空檔信號或駐車檔信號,所述車速信號為零時,輸出第三控制信號,控制:所述動力總成進入停車啟動內燃機模式,所述電機在電動機模式下工作,所述第二耦合單元處于分離狀態(tài),所述第三耦合單元處于接合狀態(tài);
在所述當前SOC信號足以支持所述電機輸出最大扭矩,所述當前檔位信號為空檔信號或駐車檔信號,所述車速信號為零,且檢測到所述用電附件開啟時,輸出第四控制信號,控制:所述動力總成進入停車充電模式,所述電機在發(fā)電機模式下工作,所述內燃機作為動力源,所述第二耦合單元處于分離狀態(tài),所述第三耦合單元處于接合狀態(tài)。
8.如權利要求7所述的控制方法,其特征在于,還包括:
在所述當前SOC信號足以支持所述電機輸出最大扭矩,所述當前檔位信號為倒檔信號時,輸出第五控制信號,控制:所述動力總成進入電動倒車模式,僅由反轉的所述電機作為動力源,所述第一耦合單元處于分離狀態(tài),所述第二耦合單元處于接合狀態(tài),所述第三耦合單元處于分離狀態(tài)。
9.如權利要求7所述的控制方法,其特征在于,還包括:
在所述當前SOC信號足以支持所述電機輸出最大扭矩,所述當前檔位信號為前進檔信號,所述內燃機的最大輸出扭矩小于所述車輛行駛目標扭矩、但所述內燃機和電機的最大輸出扭矩之和大于所述車輛行駛目標扭矩時,輸 出第六控制信號,控制:所述動力總成進入混合動力驅動模式,由所述內燃機和電機作為動力源,所述第一、二耦合單元均處于接合狀態(tài),所述第三耦合單元處于分離狀態(tài)。
10.如權利要求7所述的控制方法,其特征在于,還包括:
采集當前剎車踏板位置信號;
在所述油門踏板位置信號為零、所述當前剎車踏板位置信號為零或者大于零時,輸出第七控制信號,控制:所述動力總成進入能量回收模式,所述電機在發(fā)電機模式下工作,所述第一耦合單元處于分離狀態(tài),所述第二耦合單元處于接合狀態(tài),所述第三耦合單元處于分離狀態(tài)。
11.如權利要求7所述的控制方法,其特征在于,所述第一動力系統還包括:
第四耦合單元,在所述第一動力傳遞路徑上位于內燃機和變速器之間,所述第四耦合單元的輸入端用于與內燃機的輸出端連接,所述第四耦合單元的輸出端與所述變速器的輸入端連接;
所述第三、四控制信號還用于控制:所述第四耦合單元處于分離狀態(tài)。
12.如權利要求11所述的控制方法,其特征在于,還包括:
在所述當前SOC信號足以支持所述電機輸出最大扭矩,所述當前檔位信號為前進檔信號,所述電機的最大輸出扭矩小于所述車輛行駛目標扭矩時,輸出第八控制信號,控制:所述動力總成進入電機啟動內燃機模式,僅由所述電機作為動力源,所述第一耦合單元處于分離狀態(tài),所述第二、三耦合單元均處于接合狀態(tài),所述第四耦合單元處于分離狀態(tài)。
13.如權利要求11所述的控制方法,其特征在于,還包括:
采集所述內燃機的當前轉速信號、所述內燃機的當前扭矩信號;
在所述當前SOC信號不足以支持所述電機輸出最大扭矩,所述當前檔位信號為前進檔信號,所述內燃機的最大輸出扭矩大于所述車輛行駛目標扭矩,根據所述內燃機的當前轉速信號和當前扭矩信號判斷出內燃機當前未處于高效工作區(qū)時,輸出第九控制信號,控制:所述動力總成進入第二純內燃機驅動模式,僅由所述內燃機作為動力源,所述電機在發(fā)電機模式下工作,所述 第一耦合單元處于接合狀態(tài),所述第二耦合單元處于分離狀態(tài),所述第三、四耦合單元處于接合狀態(tài);或者,
控制:所述動力總成進入第三純內燃機驅動模式,僅由所述內燃機作為動力源,所述電機在發(fā)電機模式下工作,所述第一耦合單元處于分離狀態(tài),所述第二、三耦合單元均處于接合狀態(tài),所述第四耦合單元處于分離狀態(tài)。
14.一種用于權利要求1所述動力總成的控制裝置,其特征在于,包括:
采集單元,用于采集當前檔位信號、當前SOC信號、當前油門踏板位置信號、當前車速信號、所述電機的當前轉速信號;
計算單元,用于根據所述當前油門踏板位置信號計算出車輛行駛目標扭矩;
檢測單元,用于檢測車輛上的用電附件是否開啟;
控制單元,用于:
在所述當前SOC信號不足以支持所述電機輸出最大扭矩,所述當前檔位信號為前進檔信號時,輸出第一控制信號,以控制所述動力總成進入第一純內燃機驅動模式,在所述第一純內燃機驅動模式下,僅由所述內燃機作為動力源,所述第一耦合單元處于接合狀態(tài),所述第二、三耦合單元均處于分離狀態(tài);
在所述當前SOC信號足以支持所述電機輸出最大扭矩,所述當前檔位信號為前進檔信號,所述電機的最大輸出扭矩、根據所述電機的當前轉速信號以及所述電機的特性曲線得出的電機的當前扭矩能力均大于所述車輛行駛目標扭矩時,輸出第二控制信號,以控制所述動力總成進入第一純電動驅動模式,在所述第一純電動驅動模式下,僅由所述電機作為動力源,所述第一耦合單元處于分離狀態(tài),所述第二耦合單元處于接合狀態(tài),所述第三耦合單元處于分離狀態(tài);
在所述當前SOC信號足以支持所述電機輸出最大扭矩,所述當前檔位信號為空檔信號或駐車檔信號,所述車速信號為零時,輸出第三控制信號,以控制所述動力總成進入停車啟動內燃機模式,在所述停車啟動內燃機模式下, 所述電機在電動機模式下工作,所述第二耦合單元處于分離狀態(tài),所述第三耦合單元處于接合狀態(tài);
在所述當前SOC信號足以支持所述電機輸出最大扭矩,所述當前檔位信號為空檔信號或駐車檔信號,所述車速信號為零,且所述檢測單元檢測到所述用電附件開啟時,輸出第四控制信號,以控制所述動力總成進入停車充電模式,在所述停車充電模式下,所述電機在發(fā)電機模式下工作,所述內燃機作為動力源,所述第二耦合單元處于分離狀態(tài),所述第三耦合單元處于接合狀態(tài)。
15.如權利要求14所述的控制裝置,其特征在于,所述控制單元還用于:
在所述當前SOC信號足以支持所述電機輸出最大扭矩,所述當前檔位信號為倒檔信號時,輸出第五控制信號,以控制所述動力總成進入電動倒車模式,在所述電動倒車模式下,僅由反轉的所述電機作為動力源,所述第一耦合單元處于分離狀態(tài),所述第二耦合單元處于接合狀態(tài),所述第三耦合單元處于分離狀態(tài)。
16.如權利要求14所述的控制裝置,其特征在于,所述控制單元還用于:
在所述當前SOC信號足以支持所述電機輸出最大扭矩,所述當前檔位信號為前進檔信號,所述內燃機的最大輸出扭矩小于所述車輛行駛目標扭矩、但所述內燃機和電機的最大輸出扭矩之和大于所述車輛行駛目標扭矩時,輸出第六控制信號,以控制所述動力總成進入混合動力驅動模式,在所述混合動力驅動模式下,由所述內燃機和電機作為動力源,所述第一、二耦合單元均處于接合狀態(tài),所述第三耦合單元處于分離狀態(tài)。
17.如權利要求14所述的控制裝置,其特征在于,所述采集單元還用于采集當前剎車踏板位置信號;
所述控制單元還用于:
在所述油門踏板位置信號為零、所述當前剎車踏板位置信號為零或者大于零時,輸出第七控制信號,以控制所述動力總成進入能量回收模式,在所述能量回收模式下,所述電機在發(fā)電機模式下工作,所述第一耦合單元處于分離狀態(tài),所述第二耦合單元處于接合狀態(tài),所述第三耦合單元處于分離狀 態(tài)。
18.如權利要求14所述的控制裝置,其特征在于,所述第一動力系統還包括:
第四耦合單元,在所述第一動力傳遞路徑上位于內燃機和變速器之間,所述第四耦合單元的輸入端用于與內燃機的輸出端連接,所述第四耦合單元的輸出端與所述變速器的輸入端連接;
所述控制單元還用于:在所述停車啟動內燃機模式、所述停車充電模式下,控制所述第四耦合單元處于分離狀態(tài)。
19.如權利要求18所述的控制裝置,其特征在于,所述控制單元還用于:
在所述當前SOC信號足以支持所述電機輸出最大扭矩,所述當前檔位信號為前進檔信號,所述電機的最大輸出扭矩小于所述車輛行駛目標扭矩時,輸出第八控制信號,以控制所述動力總成進入電機啟動內燃機模式,在所述電機啟動內燃機模式下,僅由所述電機作為動力源,所述第一耦合單元處于分離狀態(tài),所述第二、三耦合單元均處于接合狀態(tài),所述第四耦合單元處于分離狀態(tài)。
20.如權利要求18所述的控制裝置,其特征在于,所述采集單元還用于采集所述內燃機的當前轉速信號、所述內燃機的當前扭矩信號;
所述控制單元還用于:
在所述當前SOC信號不足以支持所述電機輸出最大扭矩,所述當前檔位信號為前進檔信號,所述內燃機的最大輸出扭矩大于所述車輛行駛目標扭矩,根據所述內燃機的當前轉速信號和當前扭矩信號判斷出內燃機當前未處于高效工作區(qū)時,輸出第九控制信號,以控制所述動力總成進入第二純內燃機驅動模式或第三純內燃機驅動模式;
在所述第二純內燃機驅動模式下,僅由所述內燃機作為動力源,所述電機在發(fā)電機模式下工作,所述第一耦合單元處于接合狀態(tài),所述第二耦合單元處于分離狀態(tài),所述第三、四耦合單元處于接合狀態(tài);
在所述第三純內燃機驅動模式下,僅由所述內燃機作為動力源,所述電機在發(fā)電機模式下工作,所述第一耦合單元處于分離狀態(tài),所述第二、三耦 合單元均處于接合狀態(tài),所述第四耦合單元處于分離狀態(tài)。
21.如權利要求18所述的控制裝置,其特征在于,所述控制單元包括:
第一模塊,用于控制所述內燃機工作;
第二模塊,用于控制所述電機在電動機模式或發(fā)電機模式下工作;
第三模塊,用于控制所述第一耦合單元處于接合或分離狀態(tài)、所述第二耦合單元處于接合或分離狀態(tài)、所述第三耦合單元處于接合或分離狀態(tài)、所述第四耦合單元處于接合或分離狀態(tài)。
22.如權利要求21所述的控制裝置,其特征在于,所述第一模塊集成在內燃機ECU中。
23.如權利要求21所述的控制裝置,其特征在于,所述第二模塊集成在所述電機的電機控制器中。
24.如權利要求21所述的控制裝置,其特征在于,所述第三模塊集成在整車控制器中。