车辆及其混合动力系统和车辆的控制方法
【专利摘要】本发明提出一种车辆的混合动力系统及控制方法，其中，车辆的混合动力系统包括：发动机；双离合自动变速器，包括ISG电机；第一功率单元和第二功率单元；动力电池，动力电池通过第一功率单元与ISG电机相连；电池管理器，电池管理器与动力电池相连，用于检测动力电池的SOC；后轮驱动电机，后轮驱动电机通过第二功率单元与动力电池相连，后轮驱动电机与车辆的后减速器相连；整车控制器，整车控制器与电池管理器相连，整车控制器根据SOC和车辆的车轮处的驱动需求转矩WTD控制车辆进入相应的工作模式。根据本发明实施例的车辆的混合动力系统及控制方法，可以保证车辆工作于最佳工作模式，提高了车辆性能。本发明同时还提出一种车辆。
【专利说明】车辆及其混合动力系统和车辆的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆【技术领域】，特别涉及一种车辆的混合动力系统及具有该混合动力系统的车辆，和一种车辆的控制方法。
【背景技术】
[0002]目前，对于四驱混合动力系统的控制，现有技术中公开了一种四驱混合动力汽车的驱动系统及其控制方法，另外，现有技术还公开了一种电动四驱混合动力车辆的控制方法，上述两种控制方法主要针对的车辆结构如图1所示，其中，结构主要包括:发动机1、ISG (Integrated Starter and Generator,起动发电一体机)电机 2、AMT (AutomatedMechanical Transmiss1n,电控机械式自动变速箱)3、主电机5、主减速器4和差速器6,其中AMT3和ISG电机2分开布置。现有技术对图1结构的车辆的控制方法主要是根据车辆加速踏板开度控制车辆进入相应的工作模式。
[0003]现有技术存在的缺点是，只是根据车辆加速踏板开度控制车辆进入相应的工作模式，不可以保证车辆的各个部件处于最佳的状态，同样地，不可以保证车辆工作于最佳工作模式。
【发明内容】
[0004]本发明的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。
[0005]为此，本发明的一个目的在于提出一种车辆的混合动力系统，根据本发明的车辆的混合动力系统，可以使车辆进入最佳的工作模式，可以保证车辆的各个部件处于最佳状态，提高了车辆的性能。
[0006]本发明的另一个目的在于提出一种车辆。
[0007]本发明的再一个目的在于提出一种车辆的控制方法，该控制方法可以使车辆工作于最佳工作模式，可以延长车辆各个部件的寿命，提高车辆的性能。
[0008]为达到上述目的，本发明一方面实施例提出一种车辆的混合动力系统，稿混合动力系统包括:发动机；双离合自动变速器，所述双离合自动变速器包括ISG电机、第一输入轴、第二输入轴、总输入轴和第一输出轴、第二输出轴、总输出轴,所述双离合自动变速器通过所述总输入轴的一端与所述发动机相连，所述总输入轴的另一端通过第一离合器和第二离合器与所述第一输入轴和第二输入轴分别相连，所述ISG电机与所述第一输入轴和第二输入轴中的一个相连，所述总输出轴的一端与所述第一输出轴和第二输出轴分别相连，所述总输出轴的另一端与车辆的前减速器相连；第一功率单元和第二功率单元；动力电池，所述动力电池通过所述第一功率单元与所述ISG电机相连；电池管理器，所述电池管理器与所述动力电池相连，用于检测所述动力电池的SOC ;后轮驱动电机，所述后轮驱动电机通过所述第二功率单元与所述动力电池相连，所述后轮驱动电机与所述车辆的后减速器相连；整车控制器，所述整车控制器与所述电池管理器相连，所述整车控制器根据所述SOC和所述车辆的车轮处的驱动需求转矩WTD控制所述车辆进入相应的工作模式。
[0009]根据本发明实施例的车辆的混合动力系统，通过整车控制器根据电池管理器检测的动力电池的SOC值及车辆的车轮处的驱动需求转矩WTD，可以控制车辆进入最佳工作模式，可以确保车辆的各个部件处于最佳工作状态，提高了车辆的性能。另外，ISG电机集成于双离合自动变速器的内部，从而可以节省车辆的空间，整车布置更容易。
[0010]在本发明的一个实施例中，所述整车控制器可以根据所述车辆的加速踏板开度和车速获得所述WTD。
[0011]在本发明的一些实施例中，所述工作模式包括驻车模式、后轴电动模式、四轮驱动模式、发动机启停模式、串联驱动模式和前轴驱动模式。
[0012]在本发明的一些实施例中，所述整车控制器根据所述SOC和所述WTD控制所述驻车模式、后轴电动模式、四轮驱动模式、发动机启停模式、串联驱动模式和前轴驱动模式之间相互切换。
[0013]在本发明的一个实施例中，所述第一输出轴上设有至少一个同步器，所述第二输出轴上设有至少一个同步器。
[0014]在本发明的一些实施例中，所述后减速器可以为单级减速器。
[0015]为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出一种车辆，该车辆包括本发明上述实施例的车辆的混合动力系统。
[0016]为达到上述目的，本发明再一方面实施例提出一种车辆的控制方法，该控制方法中的车辆包括上述实施例的车辆的混合动力系统，该控制方法包括以下步骤:在所述车辆上电后，检测所述动力电池的SOC ;检测所述车辆的加速踏板以获得所述加速踏板的开度信号，并根据所述加速踏板的开度信号和当前车速获得所述车辆的车轮处的驱动需求转矩WTD ;根据所述SOC和所述WTD控制所述车辆进入相应的工作模式。
[0017]根据本发明实施例的车辆的控制方法，根据车辆的动力电池的SOC值和WTD值控制车辆进入相应的工作模式，可以使得车辆进入最佳的工作模式，确保车辆的各个部件处于最佳工作状态，可以提高车辆的性能。
[0018]在本发明的一些实施例中，所述工作模式包括驻车模式、后轴电动模式、四轮驱动模式、发动机启停模式、串联驱动模式和前轴驱动模式。
[0019]在本发明的一些实施例中，在所述车辆的车速为O时，控制所述车辆进入所述驻车模式。
[0020]在本发明的一些实施例中，在满足以下任一条件时，控制所述车辆进入所述发动机启停模式:
[0021]如果所述车辆的当前模式为所述驻车模式，当所述SOC大于第一电量阈值且所述WTD大于所述车辆的后轴车轮处的最大转矩RWMD时，或者当所述SOC小于第二电量阈值时，其中，所述第二电量阈值小于所述第一电量阈值；
[0022]如果所述车辆的当前模式为所述四轮驱动模式，当所述SOC大于第一电量阈值且所述WTD大于O小于等于所述RWMD时，或者当所述WTD小于等于O时；
[0023]如果所述车辆的当前模式为所述前轴驱动模式，当所述SOC大于第一电量阈值且所述WTD大于O小于等于所述RWMD时，或者当所述WTD小于等于O时；
[0024]如果所述车辆的当前模式为所述串联驱动模式，当所述SOC大于第一电量阈值且所述WTD大于O小于等于所述RWMD时，或者当所述WTD小于等于O时；
[0025]如果所述车辆的当前模式为所述后轴电动模式，当所述发动机启动完成、所述SOC大于第一电量阈值且所述WTD大于所述RWMD小于等于所述车辆的车轮处的最大发动机转矩EMW和前轴车轮处的最大转矩FWMD之和时，或者当所述发动机启动完成、所述SOC小于所述第二电量阈值且所述WTD大于预设转矩TB、所述双离合自动变速器无故障时。
[0026]在本发明的另一些实施例中，在满足以下任一条件时，控制所述车辆进入所述前轴驱动模式:
[0027]如果所述车辆的当前模式为所述发动机启停模式，当所述发动机启动完成、所述SOC大于第一电量阈值且所述WTD大于所述车辆的后轴车轮处的最大转矩RWMD小于等于所述车辆的车轮处的最大发动机转矩EMW和前轴车轮处的最大转矩FWMD之和时，或者当所述发动机启动完成、所述SOC小于第二电量阈值且所述WTD大于预设转矩TB、所述双离合自动变速器无故障时，其中，所述第二电量阈值小于所述第一电量阈值；
[0028]如果所述车辆的当前模式为所述四轮驱动模式，当所述SOC大于第一电量阈值且所述WTD大于所述RWMD小于等于所述EMW和FWMD之和时，或者当所述SOC小于第二电量阈值且所述WTD大于预设转矩TB、所述双离合自动变速器无故障时；
[0029]如果所述车辆的当前模式为所述串联驱动模式，当所述SOC大于第一电量阈值且所述WTD大于所述RWMD小于等于所述EMW和FWMD之和时，或者当所述SOC小于第二电量阈值且所述WTD大于预设转矩TB、所述双离合自动变速器无故障时。
[0030]在本发明的一些实施例中，在满足以下任一条件时，控制所述车辆进入所述四轮驱动模式:
[0031]如果所述车辆的当前模式为所述发动机启停模式，当所述发动机启动完成、所述SOC大于第一电量阈值、所述WTD大于所述车辆的后轴车轮处的最大转矩RWMD且所述WTD大于所述车辆的车轮处的最大发动机转矩EMW和前轴车轮处的最大转矩FWMD之和时；
[0032]如果所述车辆的当前模式为所述前轴驱动模式，当所述SOC大于第一电量阈值且所述WTD大于所述EMW和FWMD之和时；
[0033]如果所述车辆的当前模式为所述串联驱动模式，当所述SOC大于第一电量阈值、所述WTD大于所述EMW和FWMD之和且所述WTD大于所述RWMD时。
[0034]在本发明的一些实施例中，在满足以下任一条件时，控制所述车辆进入所述串联驱动模式:
[0035]如果所述车辆的当前模式为所述发动机启停模式，当所述发动机启动完成、所述SOC小于第二电量阈值且所述WTD大于O小于等于预设转矩TB时，或者当所述发动机启动完成、所述SOC小于第二电量阈值且所述双离合自动变速器有故障时；
[0036]如果所述车辆的当前模式为所述前轴驱动模式，当所述SOC小于第二电量阈值且所述WTD大于O小于等于预设转矩TB时，或者当所述SOC小于第二电量阈值且所述双离合自动变速器有故障时。
[0037]在本发明的一些实施例中，在满足以下任一条件时，控制所述车辆进入所述后轴电动模式:
[0038]如果所述车辆的当前模式为所述驻车模式，当所述SOC大于第一电量阈值且所述WTD大于O小于等于所述车辆的后轴车轮处的最大转矩RWMD时；
[0039]如果所述车辆的当前模式为所述发动机启停模式，当所述发动机停机完成、所述WTD小于等于O时，或者当所述发动机停机完成、所述SOC大于第一电量阈值且所述WTD大于O并小于等于所述RWMD时。
[0040]在本发明的一些实施例中，在所述车辆处于所述驻车模式时，控制所述发动机、ISG电机和所述后轮驱动电机处于静止状态，并控制所述第一离合器和第二离合器闭合。[0041 ] 在本发明的一些实施例中，在所述车辆处于所述发动机启停模式时，其中，
[0042]在所述发动机启动时，控制所述第一离合器闭合，控制第二离合器脱开，并控制所述ISG电机拖动所述发动机启动；
[0043]在所述发动机停机时，控制所述第一离合器闭合、第二离合器脱开，控制所述ISG电机辅助所述发动机完成停机。
[0044]在本发明的一些实施例中，在所述车辆处于所述前轴驱动模式时，其中，当所述SOC大于第一电量阈值时，
[0045]如果所述WTD大于所述EWM和FWMD之和，控制所述发动机的转矩指令为发动机最大转矩EM，控制所述ISG电机的转矩指令为最大驱动转矩MID ；
[0046]如果所述WTD小于等于所述EWM和FWMD之和且所述WTD大于所述车辆的车轮处的最优发动机转矩EOW和FWMD之和，控制所述发动机的转矩指令为(WTD-FWMD) /RE，控制所述ISG电机的转矩指令为MID，其中，RE为发动机传递路径档位速比；
[0047]如果WTD大于所述EOW且小于等于所述EOW和FWMD之和，控制所述发动机的转矩指令为最优发动机转矩E0，控制所述ISG电机的转矩指令为(WTD-E0W)/RI，其中，RI为ISG电机传递路径档位速比；
[0048]如果所述WTD小于等于E0W，判断所述WTD是否大于所述车辆的车轮处的最小发动机转矩EMinW，如果是，控制所述发动机的转矩指令为WTD/RE，控制所述ISG电机的转矩指令为0，如果否，控制所述发动机的转矩指令为0，控制所述ISG电机的转矩指令为WTD/RI。
[0049]在本发明的一些实施例中，当所述SOC小于第二电量阈值时，其中，
[0050]如果所述WTD大于所述E0W，控制所述发动机的转矩指令为WTD/RE，控制所述ISG电机的转矩指令为O ;
[0051]如果所述WTD小于等于所述EOW且所述WTD大于EOW和所述车辆的前轴车轮处的最大发电转矩FWMR之差，控制所述发动机的转矩指令为E0，控制所述ISG电机的转矩指令为(EOW-WTD) /RI ；
[0052]如果WTD小于等于所述EOW减去FWMR且大于所述EMinW和FWMR之和，控制所述发动机的转矩指令为(WTD-FWMR) /RE，控制所述ISG电机的转矩指令为ISG电机最大发电转矩MIR ；
[0053]如果所述WTD小于等于所述EMinW与FWMR之差，控制所述发动机的转矩指令为0，控制所述ISG电机的转矩指令为O。
[0054]在本发明的一些实施例中，在所述车辆处于所述前轴驱动模式时，其中，
[0055]如果发动机传递路径的目标档位为偶数档，控制所述第一离合器脱开、第二离合器闭合；
[0056]如果发动机传递路径的目标档位为奇数档，控制所述第一离合器闭合、第二离合器脱开。
[0057]在本发明的一些实施例中，在所述车辆处于所述四轮驱动模式时，后轴分配转矩为所述RWMD，前轴分配转矩为所述WTD与RWMD之差。
[0058]在本发明的一些实施例中，在所述车辆处于所述串联驱动模式时，采用转速控制模式控制所述ISG电机，并采用转矩控制模式控制所述发动机，控制所述后轮驱动电机的转矩指令为所述WTD除以后轴单级减速和主减速比。
[0059]在本发明的一些实施例中，控制所述第一离合器闭合、第二离合器脱开。
[0060]在本发明的一些实施例中,在所述车辆处于所述后轴电动模式时，其中，
[0061]当所述WTD大于O时，控制所述后轮驱动电机的转矩指令为WTD除以后轴单级减速和主减速比；
[0062]当所述WTD小于等于O且所述车辆的制动踏板的开度为O时，控制所述后轮驱动电机的转矩指令为第一转矩阈值；
[0063]当所述WTD小于等于O且所述车辆的制动踏板的开度大于O时，控制所述后轮驱动电机的转矩指令为第二转矩阈值，其中，所述第二转矩阈值大于所述第一转矩阈值。
[0064]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。
【专利附图】
【附图说明】
[0065]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:
[0066]图1为现有技术的车辆控制方法针对的车辆的主要结构示意图；
[0067]图2为根据本发明实施例的车辆的混合动力系统示意图；
[0068]图3为根据本发明的一个实施例的车辆的混合动力系统的双离合自动变速器的结构示意图；
[0069]图4为根据本发明实施例的车辆的方框示意图；
[0070]图5为根据本发明实施例的车辆的控制方法的流程图；以及
[0071]图6为根据本发明的一个实施例的车辆控制方法中各个工作模式切换示意图。
【具体实施方式】
[0072]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，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0073]下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此夕卜，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
[0074]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，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的具体含义。
[0075]参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0076]下面参照附图描述根据本发明实施例的车辆的混合动力系统。
[0077]如图2所示，本发明实施例的车辆的混合动力系统包括:发动机201、双离合自动变速器202、第一功率单元203和第二功率单元204、动力电池205、电池管理器(图中未标示)、后轮驱动电机207和整车控制器(图中未标示)。其中，双离合自动变速器202包括ISG电机209、第一输入轴Cl、第二输入轴C2、总输入轴M和第一输出轴Ml、第二输出轴M2、总输出轴M3，双离合自动变速器202通过总输入轴M的一端与发动机201相连，总输入轴M的另一端通过第一离合器210和第二离合器211与第一输入轴Cl和第二输入轴C2分别相连，ISG电机209与第一输入轴Cl和第二输入轴C2中的一个相连,总输出轴M3的一端与第一输出轴Ml和第二输出轴M2分别相连，总输出轴M3的另一端与车辆的前减速器(图中未标示)相连。第一功率单元203和第二功率单元204的作用是实现交流电与直流电的转换。动力电池205通过第一功率单元203与ISG电机209相连，动力电池205可以通过第一功率单元203将直流电转换为交流电提供给ISG电机209使其启动，而在车辆启动后，ISG电机209同样可以通过第一功率单元203将交流电转换为直流电以为动力电池205充电。电池管理器与动力电池205相连，用于检测动力电池205的S0C。后轮驱动电机207通过第二功率单元204与动力电池205相连，后轮驱动电机207与车辆的后减速器213相连，在本发明的一个实施例中，后减速器213可以为单级减速器。整车控制器与电池管理器205相连，整车控制器根据SOC和车辆的车轮处的驱动需求转矩WTD控制车辆进入相应的工作模式。
[0078]进一步地，在本发明的一个实施例中，如图3所示，为双离合自动变速器202的具体结构，其中ISG电机209集成于双离合自动变速器202的内部，从而可以节省车辆的空间，整车布置更容易。具体地，双离合自动变速器202的第一输入轴Cl上设有第一主动齿轮311，第一输出轴Ml上空套有与第一主动齿轮311啮合的第一从动齿轮321。第二输入轴C2上设有第二主动齿轮411，第二输出轴M2上空套有与第二主动齿轮411啮合的第二从动齿轮421。换言之，第一从动齿轮321空套在第一输出轴Ml上，第二从动齿轮421空套在第二输出轴M2上。在本发明的一个实施例中，第一输出轴Ml上设有至少一个同步器，第二输出轴上设有至少一个同步器。例如如图3所不，第一输入轴Cl和第二输入轴C2上分别设有两个同步器。其中，第一同步器510在与第一从动齿轮321连接的第一结合位置和与第一从动齿轮321脱离的第一中间位置之间可移动地设在第一输出轴Ml上,第二同步器520在与第二从动齿轮421连接的第二结合位置和与第二从动齿轮421脱离的第二中间位置之间可移动地设在第二输出轴M2上。换言之，如图3所示，双离合自动变速器202可以为7挡双离合自动变速器，车辆具有四个奇数档位(分别是I挡、3挡、5挡和7挡)、三个偶数档位(分别是2挡、4挡和6挡)和倒档。相应地，第一主动齿轮311为四个(分别是I挡第一主动齿轮311a、3挡第一主动齿轮311b、5挡第一主动齿轮311c和7挡第一主动齿轮311d)，第一从动齿轮321为四个(分别是I挡第一从动齿轮321a、3挡第一从动齿轮321b、5挡第一从动齿轮321c和7挡第一从动齿轮321d)。第二主动齿轮411为三个(分别是2挡第二主动齿轮411a、4挡第二主动齿轮411b和6挡第二主动齿轮411c)，第二从动齿轮421为三个(分别是2挡第二从动齿轮421a、4挡第二从动齿轮421b和6挡第二从动齿轮421c)。第一同步器510为两个(分别是I挡和3挡第一同步器510a以及5挡和7挡第一同步器510b)，第二同步器520为两个(分别是2挡和4挡第二同步器520a以及6挡和倒挡第二同步器520b)。在本发明的实施例中，ISG电机209可以与第一输入轴Cl相连。也就是说，ISG电机209可以与奇数挡位对应的第一输入轴Cl相连。由此可以使双离合自动变速器202的变速更平稳。
[0079]根据上述双离合自动变速器202的结构特征，在本发明的实施例中，上述车辆的混合动力系统的工作模式可以包括:驻车模式、后轴电动模式、四轮驱动模式、发动机启停模式、串联驱动模式和前轴驱动模式。在本发明的一些实施例中，结合图2及图3，本发明实施例的车辆的混合动力系统在上述各个工作模式中的具体工作过程如下:
[0080]I)驻车模式:
[0081]发动机201、ISG电机209和后轴驱动电机207都处于静止状态，第一离合器210和第二离合器211都处于闭合状态，2挡和4挡第二同步器520a位于所述第二结合位置(即2挡和4挡第二同步器520a与2挡第二从动齿轮421a结合)，I挡和3挡第一同步器510a以及5挡和7挡第一同步器510b位于所述第一中间位置(即I挡第一从动齿轮321a和3挡第一从动齿轮321b均与I挡和3挡第一同步器510a脱离，5挡第一从动齿轮321c和7挡第一从动齿轮32Id均与5挡和7挡第一同步器510b脱离)，6挡和倒挡第二同步器520b位于所述第二中间位置(即6挡第二从动齿轮421c和第三从动齿轮422均与6挡和倒挡第二同步器520b脱离)。
[0082]2)发动机启停模式
[0083]该模式包括发动机201的启动和停机两个状态:
[0084]发动机201启动过程中，第一离合器210闭合，第二离合器211脱开；
[0085]第一输出轴Ml上的I挡和3挡第一同步器510a以及5挡和7挡第一同步器510b位于所述第一中间位置，第一输出轴Ml空转、不传递动力；
[0086]第二输出轴M2的6挡和倒挡第二同步器520b位于所述第二中间位置，2挡和4挡第二同步器520a与2挡第二从动齿轮421a结合；
[0087]为ISG电机209输入预设转矩指令例如10Nm (转矩单位)，则ISG电机209的动力经过第一齿轮610、第二齿轮620和第一离合器210，拖动发动机201快速启动，待发动机201达到怠速转速后、发动机201喷油，此时第二离合器211闭合、第一离合器210脱开，发动机201的动力依次经过第二离合器211、2挡第二主动齿轮411a和2挡第二从动齿轮421a、2挡和4挡第二同步器520a、第二输出轴M2、总输出轴M3、所述前减速器、前差速器81传递至前轴31。
[0088]发动机201停机过程中，第一离合器210闭合，第二离合器211脱开，I挡和3挡第一同步器510a以及5挡和7挡第一同步器510b位于所述第一中间位置，6挡和倒挡第二同步器520b位于所述第二中间位置，2挡和4挡第二同步器520a与2挡第二从动齿轮421a结合，ISG电机209辅助发动机201快速完成停机过程、优化排放性能。
[0089]3)前轴驱动模式
[0090]在此模式下，如果发动机201传递路径的目标挡位是偶数挡位，以目标档位为2挡为例，第二离合器211闭合、第一离合器210脱开，发动机201的动力依次经过第二离合器211,2挡第二主动齿轮411a和2挡第二从动齿轮421a、2挡和4挡第二同步器520a、第二输出轴M2传递到总输出轴M3。ISG电机209的动力(驱动转矩或发电转矩)经过第一齿轮610、第二齿轮620和所在挡位的第一主动齿轮311和第一从动齿轮321 (其中“所在档位”是指:在进入目标挡位之前双离合自动变速器202处于的档位，例如从I挡进入目标档位2挡，则“所在档位”是指I挡，相应地，“所在档位”的第一主动齿轮311和第一从动齿轮321是指I挡第一主动齿轮311a和I挡第一从动齿轮321a)传递到总输出轴M3，ISG电机209传递路径的挡位应保证在实时车速下ISG电机209不超速(即ISG电机209的实时转速不应大于ISG电机209的最大转速)。目标挡位为4挡和6挡时双离合自动变速器202的工作过程与目标档位为2挡时的工作过程的区别仅在于选择的第二主动齿轮411和第二从动齿轮421不同，即目标档位为4档时选择与4挡对应的4挡第二主动齿轮411b和4挡第二从动齿轮421b，目标档位为6档时选择与6挡对应的6挡第二主动齿轮411c和6挡第二从动齿轮421c。
[0091]如果发动机201传递路径的目标挡位是奇数挡位，以目标档位为3挡为例，第一离合器210闭合,第二离合器211脱开,发动机201和ISG电机209的动力依次经过第一离合器210、3挡第一主动齿轮311b、3挡第一从动齿轮321b、I挡和3挡第一同步器510a和第一输出轴Ml传递到总输出轴M3，ISG电机209的动力(驱动转矩或发电转矩)经过第一齿轮610、第二齿轮620和3挡主从动齿轮传递到总输出轴M3。目标挡位为5挡和7挡时双离合自动变速器202的工作过程与目标档位为3挡时的工作过程的区别仅在于选择的第一主动齿轮311和第一从动齿轮321不同，即目标档位为5档时选择与5挡对应的5挡第一主动齿轮311c和5挡第一从动齿轮321c，目标档位为7档时选择与7挡对应的7挡第一主动齿轮31 Id和7挡第一从动齿轮321d。
[0092]4)四轮驱动模式
[0093]在此模式中，前轴31动力传递路径与前轴驱动模式相同，动力电池205将电功率输出给后轴驱动电机207，后轴驱动电机207驱动后轴32，从而实现车辆的四轮驱动模式。
[0094]5)串联驱动模式
[0095]第一离合器210闭合，第二离合器211脱开，I挡和3挡第一同步器510a、5挡和7挡第一同步器510b处于所述第一中间位置，2挡和4挡第二同步器520a、6挡和倒挡第二同步器520b处于所述第二中间位置。换言之，四个同步器都未与任何挡位的齿轮结合。此时，发动机201带动ISG电机209发电，并将电功率输送给动力电池205以便对动力电池205进行充电。然后动力电池205将电功率输出给后轴驱动电机207以便后轴驱动电机207驱动车辆。
[0096]6)后轴电动模式
[0097]I挡和3挡第一同步器510a、5挡和7挡第一同步器510b处于所述第一中间位置，2挡和4挡第二同步器520a、6挡和倒挡第二同步器520b处于所述第二中间位置，换言之，四个同步器都未与任何挡位的齿轮结合，前轴31无动力输出，后轴驱动电机207驱动车辆或回收制动能量。
[0098]根据上述各个工作模式的特点，在本发明的一个实施例中，上述混合动力系统的整车控制器可以根据电池管理器检测的动力电池205的SOC值和车辆的车轮处的驱动需求转矩WTD控制车辆进入相应的工作模式。其中，动力电池205的SOC值的确定过程具体为:整车控制器根据电池管理器检测的动力电池205的SOC (State of Charge，荷电状态值)判断动力电池205状态，当SOC大于第一电量阈值例如60%，动力电池205可放电，可以定义为状态I ;当动力电池205的SOC值小于第二电量阈值例如40%，动力电池205需充电，可以定义为状态2 ;在动力电池205的SOC值在60%和40%之间时，动力电池205保持现状。另外，WTD的确定过程具体为:在车辆驱动过程中，整车控制器根据车辆的加速踏板开度和车速获得WTD (Wheel Torque Demand，驱动需求转矩)。例如，在车辆制动或滑行过程中，WTD小于等于O。进一步地，ISG电机209传递路径挡位速比RI等于奇数挡速比乘以主减速比，例如挡位在I挡、RI等于I挡速比乘以主减速比。另外，发动机201传递路径挡位速比RE有两种可能，如果当前挡位是奇数挡、RE等于RI，如果当前挡位是偶数挡、RE等于偶数挡速比乘以主减速比。发动机201动力传递路径的目标挡位根据车辆的加速踏板开度和车速插值获得，ISG电机209传递路径挡位应保证在实时车速下ISG电机209不超速。具体地，整车控制器根据电机的实时转速和电池管理器(BMS, Battery ManagementSystem)发送的动力电池的最大放电功率和最大充电功率,可以得到动力电池205限制的最大驱动转矩(Maximum Battery Drive Torque, MBD)和最大发电转矩(Maximum BatteryRegenerative Torque,MBR)。其中，最大驱动转矩MBD与电机控制器(Motor Control Unit,MCU)发送的最大转矩(Maximum Motor Drive Torque, MMD)的最小值为后轴动力系统可输出的最大驱动转矩(Rear Powertrain Maximum Drive Torque,RPMD)。而最大发电转矩MBR与电机控制器MCU发送的最大发电转矩(Maximum Motor Regenerative Torque, MMR)的最小值为后轴动力系统可输出的最大发电转矩(Rear Powertrain Maximum RegenerativeTorque, RPMR)o进一步地，后轴动力系统可输出的最大驱动转矩RPMD乘以后轴单级减速和主减速比，即可得到后轴驱动电机207传输至后轴车轮处的最大转矩(Rear Wheel MaximumDrive Torque, RWMD)，同样地，后轴动力系统可输出的最大发电转矩RPMR乘以后轴单级减速和主减速比，即可得到后轴驱动电机207传输至后轴车轮处的最大发电转矩(Rear WheelMaximum Regenerative Torque,RWMR)。根据后轴驱动电机207参数的确定过程，同理地,可确定出前轴ISG电机209可输出的最大驱动转矩(Maximum ISG Drive Torque，MID)，ISG电机209最大发电转矩(Maximum ISG Regenerative Torque,MIR)。其中，MID乘以当前挡位和主减速比，即可得到ISG电机209传输至前轴车轮处的最大转矩(Front Wheel MaximumDrive Torque，FWMD)，MIR乘以当前挡位和主减速比，即可得到前轴ISG电机209传输至前轴车轮处的最大发电转矩(Front Wheel Maximum Regenerative Torque, FWMR)。另外，根据发动机201外特性曲线、最佳燃油经济性曲线和最低转矩曲线(此曲线排放差、发动机不能工作)，通过插值算法可以确定出发动机201的实时转速\在三条曲线上分别对应的最大发电转矩(Engine Maximum Torque, EM)、最佳发电转矩(Engine Optimal Torque, E0)和最小发电转矩(Engine Minimum Torque, EMin),由EM、EO和Emin乘以车辆的当前挡位和主减速比，即可得到传递至车轮处的转矩为EMW、EOW和EminW，其中，EMW, EOW和EminW分别为ΕΜ、Ε0和Emin乘以当前挡位和主减速比，EMW表示EM经过变速器和主减、传递至车轮处转矩的大小，EOW表示EO经过变速器和主减、传递至车轮处转矩的大小，EminW表示Emin经过变速器和主减、传递至车轮处转矩的大小。综上所述，车辆的整车管理器根据获得动力电池205的状态及车轮处的驱动需求转矩WTD控制车辆进入相应的工作模式，从而可以保证车辆工作于最佳工作模式。并且，在本发明的一个实施例中，整车控制器可以根据SOC和WTD控制驻车模式、后轴电动模式、四轮驱动模式、发动机启停模式、串联驱动模式和前轴驱动模式之间相互切换。工作模式的具体切换过程将在下述车辆的控制方法中具体说明。
[0099]综上所述，根据本发明实施例的车辆的混合动力系统，通过整车控制器根据电池管理器检测的动力电池的SOC值及车辆的车轮处的驱动需求转矩WTD，可以控制车辆进入最佳工作模式，可以确保车辆的各个部件处于最佳工作状态，提高了车辆的性能。另外，ISG电机集成于双离合自动变速器的内部，从而可以节省车辆的空间，整车布置更容易。
[0100]下面参照附图描述根据本发明实施例提出的一种车辆。
[0101]如图4所示，本发明实施例的车辆401，包括本发明上述实施例的车辆的混合动力系统402。
[0102]根据本发明实施例的车辆，通过采用上述的混合动力系统，可以工作于最佳工作模式，车辆的性能得到提高。
[0103]下面参照附图描述根据本发明实施例提出的一种车辆的控制方法。
[0104]如图5所示，本发明实施例的车辆的控制方法包括以下步骤:
[0105]S501，在车辆上电后，检测动力电池的S0C。
[0106]在车辆上电后，即可检测车辆的动力电池205的S0C。在本发明的一个实施例中，可以根据车辆的动力电池205的S0C(State of Charge，荷电状态值)判断动力电池205状态，例如，当动力电池的SOC值大于第一电量阈值例如60%，可以控制动力电池205放电，此时动力电池205的状态可以定义为状态I ;当动力电池205的SOC值小于第二电量阈值例如40%时，可以控制动力电池205充电，此时动力电池205的状态可以定义为状态2 ;在动力电池205的SOC值小于第一电量阈值且大于等于第二电量阈值即在60%和40%之间时，控制动力电池205保持现状。
[0107]S502，检测车辆的加速踏板以获得加速踏板的开度信号，并根据加速踏板的开度信号和当前车速获得车辆的车轮处的驱动需求转矩WTD。
[0108]在本发明的一个实施例中，车辆的车轮处的驱动需求转矩WTD的确定过程具体为:在车辆驱动过程中，根据车辆的加速踏板开度和车速获得WTD (Wheel Torque Demand,驱动需求转矩)。例如，在车辆制动或滑行过程中，WTD小于等于O。进一步地，车辆的ISG电机209传递路径挡位速比RI等于奇数挡速比乘以主减速比，例如挡位在I挡、RI等于I挡速比乘以主减速比。另外，发动机201传递路径挡位速比RE有两种可能，如果当前挡位是奇数挡、RE等于RI，如果当前挡位是偶数挡、RE等于偶数挡速比乘以主减速比。发动机201动力传递路径的目标挡位根据车辆的加速踏板开度和车速插值获得，ISG电机209传递路径挡位应保证在实时车速下ISG电机209不超速。具体地，整车控制器根据电机的实时转速和电池管理器(BMS, Battery Management System)发送的动力电池的最大放电功率和最大充电功率，可以得到动力电池205限制的最大驱动转矩(Maximum Battery DriveTorque,MBD)和最大发电转矩(Maximum Battery Regenerative Torque,MBR)。其中，最大驱动转矩MBD与电机控制器(Motor Control Unit, MCU)发送的最大转矩(Maximum MotorDrive Torque, MMD)的最小值为后轴动力系统可输出的最大驱动转矩(Rear PowertrainMaximum Drive Torque, RPMD)。而最大发电转矩MBR与电机控制器MCU发送的最大发电转矩(Maximum Motor Regenerative Torque, MMR)的最小值为后轴动力系统可输出的最大发电转矩(Rear Powertrain Maximum Regenerative Torque, RPMR)。进一步地，后轴动力系统可输出的最大驱动转矩RPMD乘以后轴单级减速和主减速比，即可得到后轴驱动电机207传输至后轴车轮处的最大转矩(Rear Wheel Maximum Drive Torque, RWMD),同样地，后轴动力系统可输出的最大发电转矩RPMR乘以后轴单级减速和主减速比，即可得到后轴驱动电机207传输至后轴车轮处的最大发电转矩(Rear Wheel Maximum RegenerativeTorque, RWMR)。根据后轴驱动电机207参数的确定过程，同理地，可确定出前轴ISG电机209可输出的最大驱动转矩(Maximum ISG Drive Torque, MID), ISG电机209最大发电转矩(Maximum ISG Regenerative Torque, MIR)。其中，MID乘以当前挡位和主减速比，即可得到ISG电机209传输至前轴车轮处的最大转矩(Front Wheel Maximum Drive Torque,FWMD), MIR乘以当前挡位和主减速比，即可得到前轴ISG电机209传输至前轴车轮处的最大发电转矩(Front Wheel Maximum Regenerative Torque, FWMR)。另外，根据发动机 201外特性曲线、最佳燃油经济性曲线和最低转矩曲线(此曲线排放差、发动机不能工作)，通过插值算法可以确定出发动机201的实时转速ne在三条曲线上分别对应的最大发电转矩(Engine Maximum Torque,EM)、最佳发电转矩(Engine Optimal Torque,EO)和最小发电转矩(Engine Minimum Torque, EMin),由EM、E0和Emin乘以车辆的当前挡位和主减速比，即可得到传递至车轮处的转矩为EMW、E0W和EminW，其中，EMW、EOW和EminW分别为ΕΜ、Ε0和Emin乘以当前挡位和主减速比，EMW表示EM经过变速器和主减、传递至车轮处转矩的大小，EOff表示EO经过变速器和主减、传递至车轮处转矩的大小，Eminff表示Emin经过变速器和主减、传递至车轮处转矩的大小。
[0109]S503，根据SOC和WTD控制车辆进入相应的工作模式。
[0110]根据步骤S501检测获得的车辆的动力电池205的SOC值和步骤S502获得的车辆各个车轮处的驱动需求转矩WTD控制车辆进入相应的工作模式。
[0111]在本发明的一个实施例中，车辆的工作模式可以包括:驻车模式、后轴电动模式、四轮驱动模式、发动机启停模式、串联驱动模式和前轴驱动模式。可以根据车辆的动力电池205的当前SOC值和各个车轮处的WTD值控制车辆进入上述相应的工作模式。
[0112]在本发明实施例中，控制车辆的各部件处于不同的状态则车辆进入相应的工作模式，还可以根据SOC值和WTD值控制车辆在驻车模式、后轴电动模式、四轮驱动模式、发动机启停模式、串联驱动模式和前轴驱动模式之间相互切换。如图6所示，控制车辆各个工作模式之间切换示意图，具体如下:
[0113]在本发明的一些实施例中，在车辆的车速为O时，控制车辆进入驻车模式。在车辆处于驻车模式时，控制发动机201、ISG电机209和后轮驱动电机207处于静止状态，并控制第一离合器210和第二离合器211闭合。
[0114]在本发明的一个实施例中，在车辆处于发动机201启停模式时，包括发动机201的启动和停止两种模式，其中，在发动机201启动时，控制第一离合器210闭合，控制第二离合器211脱开，奇数挡同步器处于空挡，并控制ISG电机209拖动发动机201启动；在发动机201停机时，控制第一离合器210闭合、第二离合器211脱开，控制ISG电机209辅助发动机201完成停机。如果车辆的动力电池205的SOC值和WTD值满足以下任一条件时，可以控制车辆切换至发动机201起停模式。例如，如果车辆的当前模式为驻车模式，当动力电池205的SOC大于第一电量阈值即处于状态I且WTD大于车辆的后轴车轮处的最大转矩RWMD时，或者当SOC小于第二电量阈值时即处于状态2时,其中，第二电量阈值小于第一电量阈值；或者，如果车辆的当前模式为四轮驱动模式，当SOC大于第一电量阈值即处状态I且WTD大于O小于等于RWMD时，或者当WTD小于等于O时；或者，如果车辆的当前模式为前轴驱动模式，当SOC大于第一电量阈值且WTD大于O小于等于RWMD时，或者当WTD小于等于O时；或者，如果车辆的当前模式为串联驱动模式，当SOC大于第一电量阈值且WTD大于O小于等于RWMD时，或者当WTD小于等于O时；或者如果车辆的当前模式为后轴电动模式，当发动机启动完成、SOC大于第一电量阈值且WTD大于RWMD小于等于车辆的车轮处的最大发动机转矩EMW和前轴车轮处的最大转矩FWMD之和时，或者当发动机启动完成、SOC小于第二电量阈值即处于状态2且WTD大于预设转矩TB、双离合自动变速器202正常工作时，其中，TB值可以根据发动机201的具体参数设定，避免发动机201工作于低效率区域。如果车辆满足上述任一条件，即可控制车辆进入发动机起停模式。
[0115]在本发明的另一个实施例中，在车辆处于前轴驱动模式时，其中，当动力电池205的SOC值大于第一电量阈值例如60%时，如果车辆车轮处的WTD值大于EMW和FWMD之和，控制发动机201的转矩指令为发动机201最大转矩EM，控制ISG电机209的转矩指令为最大驱动转矩MID ;如果WTD小于等于EMW和FWMD之和且WTD大于车辆的车轮处的最优发动机201转矩EOW和FWMD之和，控制发动机201的转矩指令为(WTD-FWMD) /RE，控制ISG电机209的转矩指令为MID，其中，RE为发动机201传递路径档位速比；如果WTD大于EOW且小于等于EOW和FWMD之和，控制发动机的转矩指令为最优发动机转矩E0，控制ISG电机的转矩指令为(WTD-EOW)/RI，其中，RI为ISG电机传递路径档位速比；如果WTD小于等于EOff,判断WTD是否大于车辆的车轮处的最小发动机转矩EMinW，如果是，控制发动机201的转矩指令为WTD/RE，控制ISG电机209的转矩指令为0，如果否，控制发动机201的转矩指令为0，控制ISG电机209的转矩指令为WTD/RI。在本发明的另一个实施例中，在车辆处于前轴驱动模式时，其中，当SOC小于第二电量阈值时，如果WTD大于E0W，控制发动机201的转矩指令为WTD/RE，控制ISG电机209的转矩指令为O ;如果WTD小于等于EOW且WTD大于EOW和车辆的前轴车轮处的最大发电转矩FWMR之差，控制发动机201的转矩指令为E0，控制ISG电机209的转矩指令为(EOW-WTD) /RI ;如果WTD小于等于EOW减去FWMR且大于EMinff和FWMR之和，控制发动机的转矩指令为(WTD-FWMR)/RE，控制ISG电机的转矩指令为ISG电机最大发电转矩MIR ;如果WTD小于等于EMinW与FWMR之差，控制发动机的转矩指令为0，控制ISG电机的转矩指令为O。在车辆处于前轴驱动模式时，其中，如果发动机201传递路径的目标档位为偶数档，控制第一离合器210脱开、第二离合器211闭合；如果发动机201传递路径的目标档位为奇数档，控制第一离合器210闭合、第二离合器211脱开。在本发明的实施例中，如果车辆满足以下任一个条件，可以控制车辆进入前轴驱动模式:例如，如果车辆的当前模式为发动机启停模式，当发动机启动完成、SOC大于第一电量阈值且WTD大于车辆的后轴车轮处的最大转矩RWMD小于等于车辆的车轮处的最大发动机转矩EMW和前轴车轮处的最大转矩FWMD之和时，或者当发动机启动完成、SOC小于第二电量阈值且WTD大于预设转矩TB、双离合自动变速器无故障时，其中，第二电量阈值小于第一电量阈值；或者，如果车辆的当前模式为四轮驱动模式，当SOC大于第一电量阈值且WTD大于RWMD小于等于EMW和FWMD之和时，或者当SOC小于第二电量阈值且WTD大于预设转矩TB、双离合自动变速器无故障时；或者，如果车辆的当前模式为串联驱动模式，当SOC大于第一电量阈值且WTD大于RWMD小于等于EMW和FWMD之和时，或者当SOC小于第二电量阈值且WTD大于预设转矩TB、双离合自动变速器无故障时。如果车辆满足上述其中任一个条件，即可控制车辆切换至前轴驱动模式。
[0116]在本发明的另一个实施例中，在车辆处于四轮驱动模式时，后轴分配转矩为RWMD，前轴分配转矩为WTD与RWMD之差。在本发明的实施例中，如果车辆满足以下任一个条件，则可以控制车辆进入四轮驱动模式。具体地，例如，如果车辆的当前模式为发动机启停模式，当发动机启动完成、SOC大于第一电量阈值例如60%、WTD大于车辆的后轴车轮处的最大转矩RWMD且WTD大于车辆的车轮处的最大发动机转矩EMW和前轴车轮处的最大转矩FWMD之和时；或者，如果车辆的当前模式为前轴驱动模式，当SOC大于第一电量阈值例如60%且WTD大于EMW和FWMD之和时；或者，如果车辆的当前模式为串联驱动模式，当SOC大于第一电量阈值例如60%、WTD大于EMW和FWMD之和且WTD大于RWMD时。如果车辆满足上述任一个条件，即可控制车辆切换至四轮驱动模式。
[0117]在本发明的一个实施例中，在车辆处于串联驱动模式时，采用转速控制模式控制ISG电机209，并采用转矩控制模式控制发动机201，控制后轮驱动电机207的转矩指令为WTD除以后轴单级减速和主减速比，因为后轴驱动电机的动力经过单级减速和主减传递至车轮，后轴驱动电机传递至车轮处的转矩为电机动力乘以单级减速和主减速比，在串联驱动模式时，只有后轴驱动电机提供动力，如果要满足车轮处的需求转矩WTD的需求，后轴驱动电机应输出的动力即为WTD除以后轴单级减速和主减速比。同时，控制第一离合器210闭合、第二离合器211脱开。在本发明的实施例中，车辆在满足以下任一条件时，可以控制车辆进入串联驱动模式:具体地，例如，如果车辆的当前模式为发动机启停模式，当发动机启动完成、SOC小于第二电量阈值且WTD大于O小于等于预设转矩TB时，或者当发动机启动完成、SOC小于第二电量阈值，并且双离合自动变速器有故障时；或者，如果车辆的当前模式为前轴驱动模式，当SOC小于第二电量阈值且WTD大于O小于等于预设转矩TB时，或者当SOC小于第二电量阈值,并且双离合自动变速器有故障时。如果车辆满足上述任一个条件，即可控制车辆切换至串联驱动模式。
[0118]在本发明的另一个实施例中，在车辆处于后轴电动模式时，其中，当WTD大于O时，控制后轮驱动电机207的转矩指令为WTD除以后轴单级减速和主减速比；当WTD小于等于O且车辆的制动踏板的开度为O时，控制后轮驱动电机207的转矩指令为第一转矩阈值；当WTD小于等于O且车辆的制动踏板的开度大于O时，控制后轮驱动电机207的转矩指令为第二转矩阈值，其中，第二转矩阈值大于第一转矩阈值。在本发明的实施例中，如果车辆满足以下任一条件时，即可控制车辆进入后轴电动模式:具体地，例如，如果车辆的当前模式为驻车模式，当SOC大于第一电量阈值且WTD大于O小于等于车辆的后轴车轮处的最大转矩RWMD时；或者，如果车辆的当前模式为发动机启停模式，当发动机停机完成、WTD小于等于O时，或者当发动机停机完成、SOC大于第一电量阈值且WTD大于O并小于等于RWMD时。如果车辆满足上述任一个条件，即可控制车辆切换至后轴电动模式。
[0119]综上所述，根据本发明实施例的车辆的控制方法，根据车辆的动力电池的SOC值和WTD值控制车辆进入相应的工作模式，可以使得车辆进入最佳的工作模式，确保车辆的各个部件处于最佳工作状态，可以提高车辆的性能。另外，通过控制车辆在各个工作模式之间进行切换，提高了车辆工作模式的灵活性，可以提高车辆性能。
[0120]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特定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。
[0121]在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(R0M)，可擦除可编辑只读存储器(EPR0M或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(⑶ROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0122]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。例如，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。
[0123]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。
[0124]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。
[0125]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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0126]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
【权利要求】
1.一种车辆的混合动力系统，其特征在于，包括: 发动机； 双离合自动变速器，所述双离合自动变速器包括ISG电机、第一输入轴、第二输入轴、总输入轴和第一输出轴、第二输出轴、总输出轴，所述双离合自动变速器通过所述总输入轴的一端与所述发动机相连，所述总输入轴的另一端通过第一离合器和第二离合器与所述第一输入轴和第二输入轴分别相连，所述ISG电机与所述第一输入轴和第二输入轴中的一个相连，所述总输出轴的一端与所述第一输出轴和第二输出轴分别相连，所述总输出轴的另一端与车辆的前减速器相连； 第一功率单元和第二功率单元； 动力电池，所述动力电池通过所述第一功率单元与所述ISG电机相连； 电池管理器，所述电池管理器与所述动力电池相连，用于检测所述动力电池的SOC ； 后轮驱动电机，所述后轮驱动电机通过所述第二功率单元与所述动力电池相连，所述后轮驱动电机与所述车辆的后减速器相连； 整车控制器，所述整车控制器与所述电池管理器相连，所述整车控制器根据所述SOC和所述车辆的车轮处的驱动需求转矩WTD控制所述车辆进入相应的工作模式。
2.如权利要求1所述的车辆的混合动力系统，其特征在于，所述整车控制器根据所述车辆的加速踏板开度和车速获得所述WTD。
3.如权利要求1所述的车辆的混合动力系统，其特征在于，所述工作模式包括驻车模式、后轴电动模式、四轮驱动模式、发动机启停模式、串联驱动模式和前轴驱动模式。
4.如权利要求3所述的车辆的混合动力系统，其特征在于，所述整车控制器根据所述SOC和所述WTD控制所述驻车模式、后轴电动模式、四轮驱动模式、发动机启停模式、串联驱动模式和前轴驱动模式之间相互切换。
5.如权利要求1所述的车辆的混合动力系统，其特征在于，所述第一输出轴上设有至少一个同步器，所述第二输出轴上设有至少一个同步器。
6.如权利要求1所述的车辆的混合动力系统，其特征在于，所述后减速器为单级减速器。
7.—种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的混合动力系统。
8.—种车辆的控制方法，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1-6任一项所述的混合动力系统，所述方法包括以下步骤: 在所述车辆上电后，检测所述动力电池的SOC ； 检测所述车辆的加速踏板以获得所述加速踏板的开度信号，并根据所述加速踏板的开度信号和当前车速获得所述车辆的车轮处的驱动需求转矩WTD ； 根据所述SOC和所述WTD控制所述车辆进入相应的工作模式。
9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述工作模式包括驻车模式、后轴电动模式、四轮驱动模式、发动机启停模式、串联驱动模式和前轴驱动模式。
10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，在所述车辆的车速为O时，控制所述车辆进入所述驻车模式。
11.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，在满足以下任一条件时，控制所述车辆进入所述发动机启停模式: 如果所述车辆的当前模式为所述驻车模式，当所述SOC大于第一电量阈值且所述WTD大于所述车辆的后轴车轮处的最大转矩RWMD时，或者当所述SOC小于第二电量阈值时，其中，所述第二电量阈值小于所述第一电量阈值； 如果所述车辆的当前模式为所述四轮驱动模式，当所述SOC大于第一电量阈值且所述WTD大于O小于等于所述RWMD时，或者当所述WTD小于等于O时； 如果所述车辆的当前模式为所述前轴驱动模式，当所述SOC大于第一电量阈值且所述WTD大于O小于等于所述RWMD时，或者当所述WTD小于等于O时； 如果所述车辆的当前模式为所述串联驱动模式，当所述SOC大于第一电量阈值且所述WTD大于O小于等于所述RWMD时，或者当所述WTD小于等于O时； 如果所述车辆的当前模式为所述后轴电动模式，当所述发动机启动完成、所述SOC大于第一电量阈值且所述WTD大于所述RWMD小于等于所述车辆的车轮处的最大发动机转矩EMW和前轴车轮处的最大转矩FWMD之和时，或者当所述发动机启动完成、所述SOC小于所述第二电量阈值且所述WTD大于预设转矩TB、所述双离合自动变速器无故障时。
12.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，在满足以下任一条件时，控制所述车辆进入所述前轴驱动模式: 如果所述车辆的当前模式为所述发动机启停模式，当所述发动机启动完成、所述SOC大于第一电量阈值且所述WTD大于所述车辆的后轴车轮处的最大转矩RWMD小于等于所述车辆的车轮处的最大发动机转矩EMW和前轴车轮处的最大转矩FWMD之和时，或者当所述发动机启动完成、所述SOC小于第二电量阈值且所述WTD大于预设转矩TB、所述双离合自动变速器无故障时，其中，所述第二电量阈值小于所述第一电量阈值； 如果所述车辆的当前模式为所述四轮驱动模式，当所述SOC大于第一电量阈值且所述WTD大于所述RWMD小于等于所述EMW和FWMD之和时，或者当所述SOC小于第二电量阈值且所述WTD大于预设转矩TB、所述双离合自动变速器无故障时； 如果所述车辆的当前模式为所述串联驱动模式，当所述SOC大于第一电量阈值且所述WTD大于所述RWMD小于等于所述EMW和FWMD之和时，或者当所述SOC小于第二电量阈值且所述WTD大于预设转矩TB、所述双离合自动变速器无故障时。
13.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，在满足以下任一条件时，控制所述车辆进入所述四轮驱动模式: 如果所述车辆的当前模式为所述发动机启停模式，当所述发动机启动完成、所述SOC大于第一电量阈值、所述WTD大于所述车辆的后轴车轮处的最大转矩RWMD且所述WTD大于所述车辆的车轮处的最大发动机转矩EMW和前轴车轮处的最大转矩FWMD之和时； 如果所述车辆的当前模式为所述前轴驱动模式，当所述SOC大于第一电量阈值且所述WTD大于所述EMW和FWMD之和时； 如果所述车辆的当前模式为所述串联驱动模式，当所述SOC大于第一电量阈值、所述WTD大于所述EMW和FWMD之和，且所述WTD大于所述RWMD时。
14.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，在满足以下任一条件时，控制所述车辆进入所述串联驱动模式: 如果所述车辆的当前模式为所述发动机启停模式，当所述发动机启动完成、所述SOC小于第二电量阈值且所述WTD大于O小于等于预设转矩TB时，或者当所述发动机启动完成、所述SOC小于第二电量阈值且所述双离合自动变速器有故障时； 如果所述车辆的当前模式为所述前轴驱动模式，当所述SOC小于第二电量阈值且所述WTD大于O小于等于预设转矩TB时，或者当所述SOC小于第二电量阈值且所述双离合自动变速器有故障时。
15.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，在满足以下任一条件时，控制所述车辆进入所述后轴电动模式: 如果所述车辆的当前模式为所述驻车模式，当所述SOC大于第一电量阈值且所述WTD大于O小于等于所述车辆的后轴车轮处的最大转矩RWMD时； 如果所述车辆的当前模式为所述发动机启停模式，当所述发动机停机完成、所述WTD小于等于O时，或者当所述发动机停机完成、所述SOC大于第一电量阈值且所述WTD大于O并小于等于所述RWMD时。
16.如权利要求10所述的控制方法，其特征在于，在所述车辆处于所述驻车模式时，控制所述发动机、ISG电机和所述后轮驱动电机处于静止状态，并控制所述第一离合器和第二离合器闭合。
17.如权利要求11所述的控制方法，其特征在于，在所述车辆处于所述发动机启停模式时，其中， 在所述发动机启动时，控制所述第一离合器闭合，控制第二离合器脱开，并控制所述ISG电机拖动所述发动机启动； 在所述发动机停机时，控制所述第一离合器闭合、第二离合器脱开，控制所述ISG电机辅助所述发动机完成停机。
18.如权利要求12所述的控制方法，其特征在于，在所述车辆处于所述前轴驱动模式时，其中，当所述SOC大于第一电量阈值时， 如果所述WTD大于所述EMW和FWMD之和，控制所述发动机的转矩指令为发动机最大转矩EM，控制所述ISG电机的转矩指令为最大驱动转矩MID ； 如果所述WTD小于等于所述EWM和FWMD之和，且所述WTD大于所述车辆的车轮处的最优发动机转矩EOW和FWMD之和，控制所述发动机的转矩指令为(WTD-FWMD) /RE，控制所述ISG电机的转矩指令为MID，其中，RE为发动机传递路径档位速比； 如果WTD大于所述EOW且小于等于所述EOW和FWMD之和，控制所述发动机的转矩指令为最优发动机转矩E0，控制所述ISG电机的转矩指令为(WTD-EOW)/RI，其中，RI为ISG电机传递路径档位速比； 如果所述WTD小于等于E0W，判断所述WTD是否大于所述车辆的车轮处的最小发动机转矩EMinW，如果是，控制所述发动机的转矩指令为WTD/RE，控制所述ISG电机的转矩指令为0，如果否，控制所述发动机的转矩指令为0，控制所述ISG电机的转矩指令为WTD/RI。
19.如权利要求18所述的控制方法，其特征在于，当所述SOC小于第二电量阈值时，其中， 如果所述WTD大于所述E0W，控制所述发动机的转矩指令为WTD/RE，控制所述ISG电机的转矩指令为O ; 如果所述WTD小于等于所述EOW且所述WTD大于EOW和所述车辆的前轴车轮处的最大发电转矩FWMR之差，控制所述发动机的转矩指令为E0，控制所述ISG电机的转矩指令为(EOff-WTD) /RI ； 如果WTD小于等于所述EOW减去FWMR且大于所述EMinW和FWMR之和，控制所述发动机的转矩指令为(WTD-FWMR) /RE，控制所述ISG电机的转矩指令为ISG电机最大发电转矩MIR ； 如果所述WTD小于等于所述EMinW与FWMR之差，控制所述发动机的转矩指令为0，控制所述ISG电机的转矩指令为O。
20.如权利要求12所述的控制方法，其特征在于，在所述车辆处于所述前轴驱动模式时，其中， 如果发动机传递路径的目标档位为偶数档，控制所述第一离合器脱开、第二离合器闭合； 如果发动机传递路径的目标档位为奇数档，控制所述第一离合器闭合、第二离合器脱开。
21.如权利要求13所述的控制方法，其特征在于，在所述车辆处于所述四轮驱动模式时，后轴分配转矩为所述RWMD，前轴分配转矩为所述WTD与RWMD之差。
22.如权利要求14所述的控制方法，其特征在于，在所述车辆处于所述串联驱动模式时，采用转速控制模式控制所述ISG电机，并采用转矩控制模式控制所述发动机，控制所述后轮驱动电机的转矩指令为所述WTD除以后轴单级减速和主减速比。
23.如权利要求22所述的控制方法，其特征在于，控制所述第一离合器闭合、第二离合器脱开。
24.如权利要求15所何述的控制方法，其特征在于，在所述车辆处于所述后轴电动模式时，其中， 当所述WTD大于O时，控制所述后轮驱动电机的转矩指令为WTD除以后轴单级减速和王减速比； 当所述WTD小于等于O且所述车辆的制动踏板的开度为O时，控制所述后轮驱动电机的转矩指令为第一转矩阈值； 当所述WTD小于等于O且所述车辆的制动踏板的开度大于O时，控制所述后轮驱动电机的转矩指令为第二转矩阈值，其中，所述第二转矩阈值大于所述第一转矩阈值。
【文档编号】B60W30/18GK104149784SQ201310178097
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年5月14日 优先权日:2013年5月14日
【发明者】杨伟斌, 张君鸿, 梁海波, 鲁连军, 闫伟, 卢山, 马啸, 李国斐, 梁汝川, 刘立业, 黎旸 申请人:北汽福田汽车股份有限公司