具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种混合动力耦合系统，首先，先对本发明提供的混合动力耦合系统进行描述，请参阅图1，图1为混合动力耦合系统的一个结构示意图，该混合动力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，其中，该行星齿轮机构该包括太阳轮4、行星架5、齿圈6，该混合动力耦合系统还包括制动器7、第二离合器8、第一齿轮9、第二齿轮10、发电机11、中间轴12、第三齿轮13、第四齿轮14、第五齿轮15、驱动电机16、第六齿轮17和差速器18。其中该混合动力耦合系统的各个部件的关系如下：

制动器7是为了制动太阳轮4。

第一离合器2为了控制发动机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的作用是结合行星齿轮机构实现发动机1的两个档位。

当制动器7结合时，将制动太阳轮4，此时发动机1的动力将通过齿圈6传递到行星架5，然后通过行星架5传递到第三齿轮13，第三齿轮13传递将动力传动到中间轴12，中间轴12通过第四齿轮14将动力传递到第六齿轮17，最后由第六齿轮17将动力传递到差速器18和轮端，此时为发动机的一档，上述为发动机的一档的动力传递过程。

当第二离合器8结合时，行星齿轮机构的太阳轮4和齿圈6连接在一起，行星齿轮机构的太阳轮4、行星架5、齿圈6整体旋转，固连一体，然后动力通过行星架5传递到第三齿轮13，由第三齿轮13将动力传递到中间轴12，中间轴12通过第四齿轮14将动力传递到第六齿轮17，最后到通过第六齿轮将动力传递到差速器18和轮端，此时为发动机的二档，上述过程为发动机的二档的动力传递过程。

驱动电机16通过第五齿轮15，将动力传递到第三齿轮13，通过第三齿轮13将动力传递到中间轴12，中间轴12通过第四齿轮14传递到第六齿轮17，最后通过第六齿轮17将动力传递到差速器18和轮端。

可以理解，上述对该混合动力耦合系统的各个部件的关系进行了描述，对于该混合动力耦合系统，可根据不同的使用条件，通过综合控制该混合动力耦合系统的发动机1、发电机11、驱动电机16、第一离合器2、第二离合器8和制动器7等部件，使得该混合动力耦合系统具有多种不同的工作模式。

其中，该混合动力耦合系统的工作模式包括发动机直驱1档模式、发动机直驱2档模式、混合驱动1模式、混合驱动2模式、双电机驱动1模式、双电机驱动2模式、单电机纯电动模式、串联增程模式和驻车发电模式，需要说明的是，除了上述工作模式外，混合动力耦合系统还具有制动能量回收模式等，具体本发明不一一举例，也不对本发明中的混合动力耦合系统造成限定。

当混合动力耦合系统工作在混合驱动1模式时，如图2所示，发动机1驱动、发电机11驱动、驱动电机16驱动、第一离合器2结合、第二离合器8分离、制动器7制动、车速处于中低车速。其中，图2中的箭头走向表示动力传递方向，第一离合器2、第二离合器8处有阴影覆盖时表示结合状态，制动器7有阴影覆盖时表示制动状态。

当混合动力耦合系统工作在混合驱动2模式时，如图3所示，发动机1驱动、发电机11驱动、驱动电机16驱动、第一离合器2结合、第二离合器8结合、制动器7分离、车速处于中高车速。

当混合动力耦合系统工作在双电机驱动1模式时，如图4所示，发动机1不工作、发电机11驱动、驱动电机16驱动、第一离合器2分离、第二离合器8分离、制动器7制动、车速处于中低车速。

当混合动力耦合系统工作在双电机驱动2模式时，如图5所示，发动机1不工作、发电机11驱动、驱动电机16驱动、第一离合器2分离、第二离合器8结合、制动器7分离、车速处于中高车速。

当混合动力耦合系统工作在单电机纯电动模式时，如图6所示，发动机1不工作、发电机11不工作、驱动电机16驱动、第一离合器2分离、第二离合器8分离、制动器7分离、车速处于全车速。

当混合动力耦合系统工作在串联增程模式时，如图7所示，发动机1发电、发电机11发电和启动发动机1、驱动电机16驱动、第一离合器2结合、第二离合器8分离、制动器7分离、车速处于全车速。

当混合动力耦合系统工作在驻车发电模式时，如图8所示，发动机1发电、发电机11发电和启动发动机1、驱动电机16不工作、第一离合器2不工作、第二离合器8不工作、制动器7不工作、车速处于驻车状态。

当混合动力耦合系统工作在发动机直驱1档模式时，发动机1驱动、发电机11不工作、驱动电机16不工作、第一离合器2结合、第二离合器8分离、制动器7制动、车速处于中低车速。

当混合动力耦合系统工作在发动机直驱2档模式时，发动机1驱动、发电机11不工作、驱动电机16不工作、第一离合器2结合、第二离合器8结合、制动器7分离、车速处于中高车速。

可见，根据不同的需求，可以使得混合动力耦合系统工作在上述其中一个工作模式，值得注意的是，上述中低车速、中高车速和全车速均可以进行配置，具体本发明不做限定，其中，中高车速大于中低车速，中高车速和中低车速分别对应不同的车速范围，全车速指的是车速处于某一固定车速行驶，车速为驻车表示在驻车发电模式中时车速为零且发动机发电、驱动电机发电且用于启动发动机。

为了便于阅读和理解，该混合动力耦合系统的处于不同的工作模式时，对应的执行部件、执行元件等实现条件可参阅下表1所示：

表1

值得注意的是，在应用上述混合动力耦合系统的车辆，本发明实施例包括多种不同的驾驶模式，上述驾驶模式包括电动模式(EV模式)、经济模式(ECO模式)、普通模式(Normal模式)和运动模式(Sport模式)，并且针对不同的驾驶模式具有对应的工作模式，其中，不同的驾驶模式下的驾驶性能有所不同，该驾驶性能包括动力性和经济性，相同驾驶性能类型下不同驾驶模式具有不同的驾驶性能高度，示例性的，不同驾驶模式下的驾驶性能可如下表2所示：

表2

可以看出，不同的驾驶模式下的驾驶性能有所不同，相同驾驶性能类型下不同驾驶模式具有不同的驾驶性能高度。其中，EV模式的动力性依赖于动力电池电量，若动力电池电量高于某个值，EV模式的动力性能可以高于Sport模式等驾驶模式，这里不做具体描述。

其中，在本发明实施例中，普通模式，也即Normal模式对应的工作模式包括该混合动力耦合系统的所有工作模式，例如，该Normal模式对应的工作模式包括发动机直驱1档模式、发动机直驱2档模式、混合驱动1模式、混合驱动2模式、双电机驱动1模式、双电机驱动2模式、单电机纯电动模式、串联增程模式和驻车发电模式，当然，还可以包括该混合动力耦合系统的其他工作模式，具体本发明不做一一描述。

在Normal模式下，当处于不同的车速(km/h)时具有不同的轮端扭矩(Nm)，具体的，请参阅图9，Dev1为双电机驱动1模式，DEV2为双电机驱动2模式，SEV为单电机纯电动和串联增程模式、H1为混合驱动1模式、H2为混合驱动2模式、ICE1为发动机直驱1档模式、ICE2为发动机直驱2档模式。需要说明的是，图9在这里仅是示例说明。可以看出，不同工作模式具有不同的特性，多种不同的工作模式，可以适应驾驶员不同的需求，提高适应性，需要说明的是，图9在这里仅是示例说明。

另外，Normal模式下对应的各工作模式之间的切换关系如图10所示，也即：

假设当前为混合驱动1模式，若断开第一离合器2，则切换至双电机驱动1模式；若断开制动器7，则切换至串联增程模式；若断开制动器7且接合第二离合器8，则切换至混合驱动2模式。

假设当前为混合驱动2模式，若断开第一离合器2，则切换至双电机驱动2模式；若断开第二离合器8，则切换至串联增程模式；若接合制动器7且断开第二离合器8，则切换至混合驱动1模式。

假设当前为双电机驱动1模式，若接合第一离合器2，则切换至混合驱动1模式；若断开制动器7，则切换至单电机纯电动模式；若接合第一离合器2且断开制动器7，则切换至串联增程模式；若断开制动器7且接合第二离合器8，则切换至双电机驱动2模式。

假设当前为双电机驱动2模式，若接合第一离合器2，则切换至混合驱动2模式；若断开第二离合器8，则切换至单电机纯电动模式；若接合第一离合器2且断开第二离合器8，则切换至串联增程模式；若接合制动器7且断开第二离合器8，则切换至双电机驱动1模式。

假设当前为串联增程模式，若接合制动器7，则切换至混合驱动1模式；若接合第二离合器8，则切换至混合驱动2模式；若断开第一离合器2且接合制动器，则切换至双电机驱动1模式；若断开第一离合器2且接合第二离合器8，则切换至双电机驱动2模式。

假设当前为单电机纯电动模式，若接合制动器7，则切换至双电机驱动1模式；若接合第二离合器8，则切换至双电机驱动2模式。

可以看出，通过控制混合动力耦合系统的相关执行元件/部件，可以使得该混合动力耦合系统在不同的工作模式中切换，具体地，本发明实施例针对驾驶模式为普通模式下，提出了具体的切换控制策略，下面进行详细描述：

如图11所示，本发实施例提供了一种具有混合动力耦合系统的车辆的控制器，所述混合动力耦合系统包括引擎和多个电机，所述控制器能控制所述混合动力耦合系统的引擎和至少一个电机提供转矩以在相应的工作模式下工作，所述控制器被布置实现如下方案：

S10：接收用户输入的用于选择驾驶模式类型的模式选择指令。

S20：根据模式选择指令确定用户选择的驾驶模式的模式类型。

在驾驶员驾驶搭建有如图1所示的混合动力耦合系统的车辆时，驾驶员可以根据驾驶需求选择所需的驾驶模式，示例性的，可以在车辆的中控等位置设置驾驶模式选择按钮，当驾驶员触摸或点击其中某个按钮时生成对应的模式选择指令，对应的，控制器可以接收到该模式选择指令，并且可以根据模式选择指令确定用户选择的驾驶模式的模式类型。例如，驾驶员可以选择EV、ECO、Normal、Sport等驾驶模式。示例性的，当驾驶员通过点击Normal模式对应的按钮，此时控制器可以确定出用户选择的驾驶模式为Normal模式。

S30：若所述驾驶模式的模式类型为Normal模式，则控制所述车辆进入所述Normal模式。

可以理解，由于Normal模式具有对应的工作模式，而混合动力耦合系统的不同工作模式具有不同的实现条件，在该实施例中，Normal模式对应的混合动力耦合系统的工作模式也具有实现条件，因此，当用户选择的驾驶模式的模式类型为Normal模式时，可以控制所述车辆进入所述Normal模式。

S40：在所述车辆进入所述Normal模式后，获取当前的车速需求和动力电池电量；

S50：根据车速需求和动力电池电量控制混合动力耦合系统以所述Normal模式对应的工作模式工作。

在车辆进入Normal模式后，可以根据车速需求和动力电池电量控制混合动力耦合系统以Normal模式对应的工作模式工作，也就是，在该Normal模式下，进一步具体根据车速需求(驾驶员通过油门踏板实现)和实际动力电池电量，可以使得混合动力耦合系统在Normal模式对应的工作模式间切换。

可见，在用户选择的驾驶模式为Normal模式进入Normal模式，此时，可以控制混合动力耦合系统在可以在Normal模式对应的工作模式工作和切换，具体根据车速需求和动力电池电量控制混合动力耦合系统以所述Normal模式对应的工作模式工作，可以不破坏驾驶员对于正常驾驶的风格需求，较为贴切地响应驾驶员的正常驾驶风格需求，又可以根据车速需求和动力电池电量使得混合动力耦合系统以Normal模式对应的工作模式工作，可以使车辆在Normal模式时，能够工作在经济性较佳的工作点上。

其中，在一实施例中，所述Normal模式对应的工作模式包括发动机直驱1档模式、发动机直驱2档模式、混合驱动1模式、混合驱动2模式、双电机驱动1模式、双电机驱动2模式、单电机纯电动模式和串联增程模式。也就是说，在车辆进入Normal模式之后，可以控制混合动力耦合系统工作在发动机直驱1档模式、发动机直驱2档模式、混合驱动1模式、混合驱动2模式、双电机驱动1模式、双电机驱动2模式、单电机纯电动模式或串联增程模式上，上述各个工作模式之间的切换可以依据动力电池电量和车速需求进行判定。

其中，在一实施例中，控制器根据车速需求和动力电池电量控制混合动力耦合系统以所述Normal模式对应的工作模式工作，主要被布置为以下两种方式，下面分别描述：

第一种方式，控制器被布置为根据所述动力电池电量和预设电量阈值的大小关系切换所述混合动力耦合系统的工作模式。也就是在该第一种方式中，直接根据动力电池电量和预设电量阈值的大小关系对混合动力耦合系统的工作模式进行切换，具体地，所述控制器被布置为根据所述动力电池电量和预设电量阈值的大小关系确定当前合适的工作模式，将所述混合动力耦合系统的原工作模式切换至所述合适的工作模式。其中，该预设电量阈值为预设的值，在本方式中，可以有多个预设电量阈值以结合动力电池电量对混合动力耦合系统的工作模式进行切换。

可见，该在该实施例中，具体提出了根据动力电池电量和预设电量阈值的大小关系切换混合动力耦合系统的工作模式的方式，提高了方案的可实施性，且考虑到动力电池电量，有效地保证混合动力耦合系统工作在合理的工作模式上，可以保证车辆的动力性和经济性。

第二种方式，控制器被布置为根据所述动力电池电量和所述预设电量阈值的大小关系，以及所述车速需求和预设车速阈值的大小关系切换所述混合动力耦合系统的工作模式。也就是在该第二种方式中，在根据动力电池电量和预设电量阈值的大小关系的同时，还结合车速需求和预设车速阈值的大小关系对混合动力耦合系统的工作模式进行切换，具体地，控制器被布置为根据所述动力电池电量和所述预设电量阈值的大小关系，以及所述车速需求和预设车速阈值的大小关系确定当前合适的工作模式；将所述混合动力耦合系统的原工作模式切换至所述合适的工作模式。其中，该预设车速阈值为预设的值。

可见，该在该实施例中，具体提出了根据动力电池电量和车速需求两者来切换混合动力耦合系统的工作模式，提高了方案的可实施性，且综合考虑到动力电池电量和车速需求，更有效地保证混合动力耦合系统工作在合理的工作模式上，可以保证车辆的动力性和经济性。

可以理解，Normal模式下，各工作模式之间的切换示意图如图10所示。本发明实施例可以根据动力电池电量，或车速需求和动力电池电量，控制混合动力耦合系统的相关执行元件或部件，从而使得混合动力耦合系统在驾驶模式为Normal模式下对应的工作模式间切换，也即可以在发动机直驱1档模式、发动机直驱2档模式、混合驱动1模式、混合驱动2模式、双电机驱动1模式、双电机驱动2模式、单电机纯电动模式和串联增程模式之间切换。

在一实施例中，控制器控制车辆进行Normal模式之前，控制器还被布置为确定当前是否满足Normal模式的准入条件，具体地，被布置实现如下方案：

确定所述车辆当前是否满足预设条件中的其中一个条件；

若所述车辆当前满足所述预设条件中的其中一个条件，则确定所述车辆当前不满足Normal模式的准入条件；

若所述车辆当前不满足所述预设条件中任意一个条件，则确定所述车辆当前满足所述Normal模式的准入条件。

其中，在一实施例中，控制器确定车辆是否满足的预设条件包括：

a.动力系统的零部件故障，例如驱动电机、发动机、电机控制器等出现故障；

b.车辆的发电机或驱动电机的温度高于预设温度值，温度过高会影响车辆功率输出，影响动力性；

可以看出，在本发明实施例中，提供了具体的Normal模式的准入条件，当满足预设条件的其中一个条件时，则确定车辆不满足Normal模式的准入条件时；车辆当前不满足预设条件中任意一个条件，则确定车辆满足Normal模式的准入条件，提高了方案的可实施性，另外，限定了具体的Normal模式的准入条件，可以有效地保证在进入Normal模式后，可以使得混合动力耦合系统可以正常工作在Normal模式的工作模式，也可以准确地响应驾驶员的动力驾驶需求，提高车辆动力性和适应性。

需要说明的是，上述预设条件在这里是示例说明，在实际应用中，预设条件除了包括上述a、b条件外，还可以进行有其他条件限制，或者预设条件包括a、b条件中的某几个，具体本发明不做限定，可根据实际情况配置。例如，还可以是其他可能导致车辆无法在Normal模式运行的条件，比如动力电池过温、整车高压系统故障、离合器无法结合或断开、电磁阀卡滞等，此时也说明不满足Normal模式的准入条件。

在一实施例中，由于车辆制动时，驱动电机产生制动力矩制动车轮，同时其电机绕组中将产生感应电流向动力电池充电，实现制动能量的回收。由此，控制器还被布置为：在制动时控制所述驱动电机产生制动力矩并且在绕组中产生感应电流以向电池充电，可以有效地利用驱动电机对动力电池充当。

在一实施例中，提出了一种具有混合动力耦合系统的车辆的控制方法，所述混合动力耦合系统包括引擎和多个电机，所述方法能控制所述混合动力耦合系统的引擎和至少一个电机提供转矩以在相应的工作模式下工作，所述方法包括：

根据模式选择指令确定用户选择的驾驶模式的模式类型；

若所述驾驶模式的模式类型为普通模式，则控制车辆进入所述普通模式；

在所述车辆进入所述普通模式后，获取当前的车速需求和动力电池电量；

根据车速需求和动力电池电量控制混合动力耦合系统以所述普通模式对应的工作模式工作。

需要说明的是，该具有混合动力耦合系统的车辆的控制方法的相关步骤具体可以参阅前述控制器被布置的功能和实现的步骤，具体这里不重复描述。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

在一实施例中，提供一种具有混合动力耦合系统的车辆的控制器，所述混合动力耦合系统包括引擎和多个电机，所述控制器能控制所述混合动力耦合系统的引擎和至少一个电机提供转矩以在相应的工作模式下工作，该控制器前述实施例中的控制器的功能一一对应。如图12所示，该控制器10包括确定模块101、控制模块102和获取模块103。各功能模块详细说明如下：

确定模块，用于根据模式选择指令确定用户选择的驾驶模式的模式类型；

控制模块，用于若所述确定模块确定所述驾驶模式的模式类型为普通模式，则控制所述车辆进入所述普通模式；

获取模块，用于在所述控制模块控制所述车辆进入所述普通模式后，获取当前的车速需求和动力电池电量；

所述控制模块，还用于根据所述获取模块获取的车速需求和动力电池电量控制混合动力耦合系统以所述普通模式对应的工作模式工作。

在一实施例中，所述控制模块具体用于：

根据所述动力电池电量和预设电量阈值的大小关系切换所述混合动力耦合系统的工作模式；

或，

根据所述动力电池电量和所述预设电量阈值的大小关系，以及所述车速需求和预设车速阈值的大小关系切换所述混合动力耦合系统的工作模式。

在一实施例中，所述控制模块，还具体用于：

根据所述动力电池电量和预设电量阈值的大小关系确定当前合适的工作模式；

将所述混合动力耦合系统的原工作模式切换至所述合适的工作模式。

在一实施例中，所述控制模块，还具体用于：

根据所述动力电池电量和所述预设电量阈值的大小关系，以及所述车速需求和预设车速阈值的大小关系确定当前合适的工作模式；

将所述混合动力耦合系统的原工作模式切换至所述合适的工作模式。

关于控制器的功能可以参见上文中对于控制器的限定，在此不再赘述。上述控制器中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于控制器中的处理器中，也可以以软件形式存储于控制器中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种控制器，该控制器可以是车辆上的整车控制器，其内部结构图可以如图13所示。该控制器包括通过系统总线连接的处理器、存储器。其中，该控制器的处理器用于提供计算和控制能力。该控制器的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该计算机程序被处理器执行时以实现本发明实施例提供中具有混合动力耦合系统的车辆的控制器的功能，或本实施中具有混合动力耦合系统的车辆的控制方法的步骤。

在一个实施例中，提供了一种控制器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

根据模式选择指令确定用户选择的驾驶模式的模式类型；

若所述驾驶模式的模式类型为普通模式，则控制所述车辆进入所述普通模式；

在所述车辆进入所述普通模式后，获取当前的车速需求和动力电池电量；

根据车速需求和动力电池电量控制混合动力耦合系统以所述普通模式对应的工作模式工作。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

根据模式选择指令确定用户选择的驾驶模式的模式类型；

若所述驾驶模式的模式类型为普通模式，则控制所述车辆进入所述普通模式；

在所述车辆进入所述普通模式后，获取当前的车速需求和动力电池电量；

根据车速需求和动力电池电量控制混合动力耦合系统以所述普通模式对应的工作模式工作。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。