混合动力驱动桥及其控制方法、装置和汽车

技术领域

本发明涉及车桥领域，具体而言，涉及一种混合动力驱动桥及其控制方法、装置和汽车。

背景技术

现有的混合动力驱动通常采用变速箱前耦合或者前、后桥总成不同能源种类的形式来实现汽车的混合动力输出。对于采用前后桥不同种类能源输出的混合动力构型，需要两套传动装置，尤其是前桥，兼具转向及驱动功能；结构复杂，整体重量重、成本高；对于变速箱前后耦合方案整个动力传输线路较长，不利于轻量化及整车布置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混合动力驱动桥及其控制方法、装置和汽车，其控制逻辑简单，可根据不同工况灵活转换动力。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种混合动力驱动桥的控制方法，用于混合动力驱动桥，所述混合动力驱动桥包括发动机、驱动电机、第一减速器、第二减速器和差速轴，所述第一减速器和所述第二减速器均与所述驱动电机和/或所述发动机传动连接，用于传动至两侧轮端，所述差速轴分别与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接，所述控制方法包括：

获取所述混合动力驱动桥的当前工作阶段；

根据所述当前工作阶段，控制所述发动机与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接，和/或，控制所述驱动电机与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接。

在可选的实施方式中，所述当前工作阶段包括汽车起步阶段，所述根据所述当前工作阶段，控制所述发动机与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接，和/或，控制所述驱动电机与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接的步骤包括：

若所述当前工作阶段为所述汽车起步阶段，则控制所述驱动电机与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接，以通过所述驱动电机驱动两侧轮端。

在可选的实施方式中，所述当前工作阶段还包括汽车爬坡阶段，所述根据所述当前工作阶段，控制所述发动机与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接，和/或，控制所述驱动电机与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接的步骤包括：

若所述当前工作阶段为所述汽车爬坡阶段，则控制所述发动机和所述驱动电机均与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接，以通过所述发动机和所述驱动电机共同驱动两侧轮端。

在可选的实施方式中，所述当前工作阶段还包括汽车高速巡航阶段，所述根据所述当前工作阶段，控制所述发动机与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接，和/或，控制所述驱动电机与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接的步骤包括：

若所述当前工作阶段为所述汽车高速巡航阶段，则控制所述发动机与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接，以通过所述发动机驱动两侧轮端。

在可选的实施方式中，所述当前工作阶段还包括汽车加速阶段，所述根据所述当前工作阶段，控制所述发动机与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接，和/或，控制所述驱动电机与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接的步骤包括：

若所述当前工作阶段为所述汽车加速阶段，则控制所述发动机和所述驱动电机共同与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接，以通过所述发动机和所述驱动电机共同驱动两侧轮端。

在可选的实施方式中，所述当前工作阶段还包括汽车高速超车阶段，所述根据所述当前工作阶段，控制所述发动机与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接，和/或，控制所述驱动电机与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接的步骤包括：

若所述当前工作阶段为所述汽车高速超车阶段，则控制所述发动机和所述驱动电机共同与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接，以通过所述发动机和所述驱动电机共同驱动两侧轮端。

在可选的实施方式中，所述当前工作阶段还包括汽车制动滑行阶段，所述根据所述当前工作阶段，控制所述发动机与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接，和/或，控制所述驱动电机与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接的步骤包括：

若所述当前工作阶段为所述汽车制动滑行阶段，则控制所述驱动电机与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接，以通过所述驱动电机回收能量。

第二方面，本发明提供一种混合动力驱动桥的控制装置，用于混合动力驱动桥，所述混合动力驱动桥包括发动机、驱动电机、第一减速器、第二减速器和差速轴，所述第一减速器和所述第二减速器均与所述驱动电机和/或所述发动机传动连接，用于传动至两侧轮端，所述差速轴分别与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接，所述控制装置包括：

获取模块：用于获取所述混合动力驱动桥的当前工作阶段；

控制模块：用于根据所述当前工作阶段，控制所述发动机与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接，和/或，控制所述驱动电机与所述第一减速器和所述第二减速器传动连接。

第三方面，本发明提供一种混合动力驱动桥，包括控制器，所述控制器上存储有控制程序，所述控制程序执行时，实现如前述实施方式中任一项所述的控制方法。

第四方面，本发明提供一种汽车，包括如前述实施方式所述的混合动力驱动桥。

本发明实施例提供的混合动力驱动桥及其控制方法、装置和汽车：该混合动力驱动桥可以根据所处的当前工作阶段，选择性地使发动机和驱动电机作为动力输出，使之与当前工作阶段相匹配，具有控制逻辑简单的特点。同时，在本发明实施例中，发动机和驱动电机利用同一传动系统进行传动，具有结构简单的特点，可以简化整车布置，便于轻量化设计，也有利于降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的混合动力驱动桥的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的混合动力驱动桥的控制方法的流程示意框图。

图标：100-混合动力驱动桥；110-发动机；112-变速箱；113-半轴齿轮；114-半轴；120-驱动电机；130-第一减速器；131-第一太阳轮；132-第一行星轮；133-第一行星架；134-第一齿圈；140-第二减速器；141-第二太阳轮；142-第二行星轮；143-第二行星架；144-第二齿圈；150-差速轴；160-齿轮传动链。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1和图2，本发明实施例提供一种混合动力驱动桥100的控制方法，该控制方法可以用于混合动力驱动桥100。其中，图1为混合动力驱动桥100的传动关系示意图，图2为控制方法的流程示意框图。

如图1所示，该混合动力驱动桥100包括发动机110、驱动电机120、第一减速器130、第二减速器140和差速轴150，第一减速器130和第二减速器140均与驱动电机120和/或发动机110传动连接，用于传动至两侧轮端，差速轴150分别与第一减速器130和第二减速器140传动连接。需要指出的是，驱动电机120包括左右两个，并分别位于两侧轮端，并分别与第一减速器130和第二减速器140传动连接。

进一步地，该混合动力驱动桥100还可以包括以下传动部件：变速箱112、半轴齿轮113和半轴114，发动机110与变速箱112传动连接，半轴齿轮113与变速箱112连接，再通过左右两半轴114与第一减速器130和第二减速器140传动连接。

对于第一减速器130来说，其可以为行星减速器，包括第一太阳轮131、第一行星轮132、第一行星架133和第一齿圈134，其中一个驱动电机120与第一太阳轮131传动连接，第一太阳轮131与第一行星轮132传动连接，第一行星架133与所述第一行星轮132连接，并与轮端的轮毂等部件连接，第一行星轮132还与第一齿圈134连接。发动机110通过一侧半轴114与第一太阳轮131传动连接。

对于第二减速器140来说，其也可以为行星减速器，并可以与第一减速器130对称设置，第二减速器140包括第二太阳轮141、第二行星轮142、第二行星架143和第二齿圈144，另一驱动电机120与第二太阳轮141传动连接，第二太阳轮141与第二行星轮142传动连接，第二行星架143与所述第二行星轮142连接，并与轮端的轮毂等部件连接，第二行星轮142还与第二齿圈144连接。发动机110通过另一半轴114与第二太阳轮141传动连接。

在本发明实施例中，仅需要一套传动装置进行传动，相对于现有技术来说，具有结构简单、便于布局和节省空间占用的特点，也有利于减轻重量、降低成本和整车布置。

此时，第一减速器130和第二减速器140传动至差速轴150，第一齿圈134和第二齿圈144分别通过齿轮传动链160传动至差速轴150，且两侧的齿轮传动链160的传动级数存在相差奇数的关系，第一齿圈134和第二齿圈144采用浮动设置，即第一齿圈134和第二齿圈144可以旋转，以在车辆转弯时，在差速轴150两端形成不同的转动趋势(转动趋势相反)。在本发明实施例中，车辆转弯时，由于两侧轮速不一致，导致第一齿圈134及第二齿圈144转动趋势不同，转速慢的一端齿圈与转速快的一端齿圈反方向转动，通过齿轮传动链160使差速轴150的两端的旋转方向相同，带动差速轴150转动，从而达成差速的目的。也就是说，本发明实施例可以通过机械差速原理实现差速，从而克服了电子差速存在的可靠性和成本高的问题。

当然，也可以设置电子差速功能，以便在需要进一步增大差速功能时，利用电子差速实现良好的差速效果。在其他可选的实施例中，还可以设置差速锁，即通过设置差速锁选择性地锁定第一齿圈134和第二齿圈144，以开启或关闭机械差速功能，有利于实现驱动桥的灵活控制。

请参阅图2，本发明所提供的混合动力桥的控制方法包括以下步骤。

步骤S100：获取混合动力驱动桥100的当前工作阶段。

其中，当前工作阶段包括但不限于：汽车起步阶段、汽车爬坡阶段、汽车高速巡航阶段、汽车加速阶段、汽车高速超车阶段以及汽车制动滑行阶段等。在本发明实施例中，该混合动力驱动桥100的工作阶段包括上述几种动作阶段中的至少一种，当然，也可以包括其他的工作阶段。

步骤S200：根据当前工作阶段，控制发动机110与第一减速器130和第二减速器140传动连接，和/或，控制驱动电机120与第一减速器130和第二减速器140传动连接。

进一步，根据混合动力驱动桥100所处的工作阶段，上述的步骤S200可以包括以下子步骤。

子步骤S210：若当前工作阶段为汽车起步阶段，则控制驱动电机120与第一减速器130和第二减速器140传动连接，以通过驱动电机120驱动两侧轮端，从而保证汽车平缓起步。

子步骤S220：若当前工作阶段为汽车爬坡阶段，则控制发动机110和驱动电机120均与第一减速器130和第二减速器140传动连接，以通过发动机110和驱动电机120共同驱动两侧轮端，从而保证较强的动力输出。

子步骤S230：若当前工作阶段为汽车高速巡航阶段，则控制发动机110与第一减速器130和第二减速器140传动连接，以通过发动机110驱动两侧轮端，从而保证平稳的动力输出。

子步骤S240：若当前工作阶段为汽车加速阶段，则控制发动机110和驱动电机120共同与第一减速器130和第二减速器140传动连接，以通过发动机110和驱动电机120共同驱动两侧轮端。

子步骤S250：若当前工作阶段为汽车高速超车阶段，则控制发动机110和驱动电机120共同与第一减速器130和第二减速器140传动连接，以通过发动机110和驱动电机120共同驱动两侧轮端。

子步骤S260：若当前工作阶段为汽车制动滑行阶段，则控制驱动电机120与第一减速器130和第二减速器140传动连接，以通过驱动电机120回收能量。

如上所述，在本发明实施例中，可以根据不同的工作阶段或工作模式，对动力进行调整，选择发动机110驱动、驱动电机120驱动或者两者混合驱动的动力供给方式，从而满足不同的工况要求。本发明实施例能够灵活地对动力进行调节，有利于提升车辆使用的舒适度。

此外，需要说明的是，本发明提供一种混合动力驱动桥100，还可以包括控制器，发动机110、驱动电机120等部件与控制器电连接，控制器上存储有控制程序，控制程序执行时，实现混合动力桥的控制方法。

此时，控制器中包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述控制器中或固化在服务器的操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块。所述控制器用于执行存储于其中的可执行模块，例如所述混合动力驱动桥100所包括的软件功能模块及计算机程序等。

控制器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的控制器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器。控制器也可以是任何常规的处理器等。

控制器上烧录有控制程序，当控制器接收到执行指令后，执行该控制程序，并实现上述的控制方法。

本发明提供一种混合动力驱动桥100的控制装置，包括：获取模块和控制模块，其中，获取模块：用于获取混合动力驱动桥100的当前工作阶段；控制模块：用于根据当前工作阶段，控制发动机110与第一减速器130和第二减速器140传动连接，和/或，控制驱动电机120与第一减速器130和第二减速器140传动连接。

进一步地，上述的控制模块还可以用于：若当前工作阶段为汽车起步阶段，则控制驱动电机120与第一减速器130和第二减速器140传动连接，以通过驱动电机120驱动两侧轮端；若当前工作阶段为汽车爬坡阶段，则控制发动机110和驱动电机120均与第一减速器130和第二减速器140传动连接，以通过发动机110和驱动电机120共同驱动两侧轮端；若当前工作阶段为汽车高速巡航阶段，则控制发动机110与第一减速器130和第二减速器140传动连接，以通过发动机110驱动两侧轮端；若当前工作阶段为汽车加速阶段，则控制发动机110和驱动电机120共同与第一减速器130和第二减速器140传动连接，以通过发动机110和驱动电机120共同驱动两侧轮端；若当前工作阶段为汽车高速超车阶段，则控制发动机110和驱动电机120共同与第一减速器130和第二减速器140传动连接，以通过发动机110和驱动电机120共同驱动两侧轮端；若当前工作阶段为汽车制动滑行阶段，则控制驱动电机120与第一减速器130和第二减速器140传动连接，以通过驱动电机120回收能量。

本发明提供一种汽车，包括如前述实施方式的混合动力驱动桥100。该汽车包括但不限于新能源汽车、燃油车等。

请结合参阅图1和图2，本发明实施例提供的混合动力驱动桥100及其控制方法、装置和汽车：该混合动力驱动桥100可以根据所处的当前工作阶段，选择性地使发动机110和驱动电机120作为动力输出，使之与当前工作阶段相匹配，具有控制逻辑简单的特点。同时，在本发明实施例中，发动机110和驱动电机120利用同一传动系统进行传动，具有结构简单的特点，可以简化整车布置，便于轻量化设计，也有利于降低成本。

以上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。