一种多轮驱动履带车辆的电驱动系统及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110920375A(43)申请公布日2020.03.27(21)申请号201911083155.5(22)申请日2019.11.07(71)申请人中国北方车辆研究所地址100072北京市丰台区槐树岭四号院(72)发明人盖江涛袁艺马长军曾根李耀恒帅志斌生辉郭磊邱实高晓宇(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人李微微(51)Int.Cl.B60K7/00(2006.01)B60L15/20(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种多轮驱动履带车辆的电驱动系统及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种多轮驱动履带车辆的电驱动系统及其控制方法，轮毂电驱动装置布置于主动轮轮毂内构成电动主动轮，并布置于车体外，节省了大量的车内空间；所述电驱动系统具有四个相同的电动主动轮，在满足功率之和最小的条件下解算优化模型，得到左右两侧轮毂电机的输出扭矩，可保证合理的分配各轮毂电机输出扭矩，使其效率最高，实现电驱动系统能量利用最大化。CN110920375ACN110920375A权利要求书1/2页1.一种轮驱动履带车辆的电驱动系统，其特征在于，包括传动综合控制器、四个电动主动轮及其对应的四个变流控制器；所述电动主动轮包括轮毂电驱动装置(2)及主动轮(1)；所述轮毂电驱动装置(2)布置于主动轮(1)的轮毂内；所述电动主动轮的变流控制器从履带车辆的高压直流母线上获得电能，并传递给对应的轮毂电驱动装置(2)；履带车辆的传动综合控制器根据加速踏板开度信号及方向盘总线信号解算四个轮毂电驱动装置(2)的控制信号，并经由四个变流控制器分别发给各个轮毂电驱动装置(2)，用于控制轮毂电驱动装置(2)，继而控制主动轮(1)的转动。。2.如权利要求1所述的一种轮驱动履带车辆的电驱动系统，其特征在于，所述四个轮毂电驱动装置(2)壳体通过焊接方式或螺栓与主动轮(1)的轮毂连接。3.如权利要求1所述的一种轮驱动履带车辆的电驱动系统，其特征在于，所述轮毂电驱动装置(2)包括轮毂电机(3)、变速机构(4)和制动器(5)，轮毂电机(3)的输出轴连接变速机构(4)的输入轴。4.一种如权利要求3所述的系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：根据加速踏板开度及方向盘转角计算左侧两个轮毂电机应输出扭矩之和以及右侧两个轮毂电机应输出扭矩之和：式中，为进行限幅前左侧两个轮毂电机应输出扭矩之和，为进行限幅前左侧两个轮毂电机应输出扭矩之和，TL为左侧两个轮毂电机应输出扭矩之和，TR为右侧两个轮毂电机应输出扭矩之和，Sa为加速踏板开度，Ss为方向盘转角，并且左转为正，右转为负，sign为符号函数，TmaxL为左侧轮毂电机在当前转速下可输出的最大扭矩，TmaxR为右侧轮毂电机在当前转速下可输出的最大扭矩：2CN110920375A权利要求书2/2页式中，Pmax为轮毂电机最大功率，ne为轮毂电机额定转速，nmax为轮毂电机最高转速，nL为左侧两个轮毂电机当前转速，nR为右侧两个轮毂电机当前转速；步骤S2：根据轮毂电机效率特性及左侧两个轮毂电机应输出扭矩之和分配左前及左后两个轮毂电机分别应该输出的扭矩，使输入左侧两个轮毂电机的功率之和最小，解下述优化模型可以得到左前及左后两个轮毂电机应输出扭矩：式中，TLF为左前轮毂电机应输出扭矩，TLR为左后轮毂电机应输出扭矩,J为优化目标函数，η为电机的效率函数；步骤S3：根据轮毂电机效率特性及右侧两个轮毂电机应输出扭矩之和分配右前及右后两个轮毂电机分别应该输出的扭矩，使输入右侧两个轮毂电机的功率之和最小，解下述优化模型可以得到右前及右后两个轮毂电机应输出扭矩：式中，TRF为右前轮毂电机应输出扭矩，TRR为右后轮毂电机应输出扭矩；步骤S4：根据挡位信号确定传动综合控制器发送到各变流控制器的轮毂电机扭矩控制指令：式中，TLFcon为左前轮毂电机扭矩控制指令，TLRcon为左后轮毂电机扭矩控制指令，TRFcon为右前轮毂电机扭矩控制指令，TRRcon为右后轮毂电机扭矩控制指令。3CN110920375A说明书1/7页一种多轮驱动履带车辆的电驱动系统及其控制方法技术领域[0001]本发明属于混合动力车辆技术领域，具体涉及一种多轮驱动履带车辆的电驱动系统及其控制方法。背景技术[0002]为了实现功率最优匹配，提高传动效率，最大限度的利用能源，并提升车辆战场生存能力，多轮驱动履带车辆的驱动方案得到了诸多学者的研究。目前的驱动系统方案主要有两种：一种是将诱导轮替换为主动轮，一个电机驱动一个主动轮，实现四轮驱动，电机布置于车体内，但是占用车体空间太多；另一种是在负重轮内安装电机，将其变为动力输出点，再由两个安装于车体内的电机分别驱动两侧主动轮，实现多