一种电动汽车双电机驱动系统及其功率耦合综合控制方法.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CN110834549A(43)申请公布日2020.02.25(21)申请号201911044141.2(22)申请日2019.10.30(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人田晋跃盛家炜(51)Int.Cl.B60L15/28(2006.01)B60L15/38(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种电动汽车双电机驱动系统及其功率耦合综合控制方法(57)摘要本发明公开了一种电动汽车双电机驱动系统及其功率耦合综合控制方法，通过采用电动汽车双电机驱动系统，通过行星齿轮机构的动力耦合方式，实现电动汽车驱动系统的在不同工况下的转矩和转速耦合，双电机驱动系统具有功率分流型的可以实现连续调速和调矩的传动调节功能，能有效调节电动汽车电机工作状态，提高电机效率，且本发明功率耦合综合控制方法在需求转速和转矩一定的情况下，匹配工作模式，制定经济性控制策略，对双电机转速和转矩进行分配，使双电机工作在高能效状态，实现中低负荷经济性换挡、中高负荷动力性换挡的综合型换挡控制策略。CN110834549ACN110834549A权利要求书1/2页1.一种电动汽车双电机驱动系统，其特征在于，包括整车控制器，所述整车控制器分别连接电机A(1)、电机B(5)，所述电机A(1)的输出轴A(2)与耦合单元之间通过主动齿轮A(3)实现动力传递；所述电机B(5)的输出轴通过齿轮连接传动轴(7)；将电机B(5)的动力输入换向器(8)；通过换向器(8)与耦合单元动力传输。2.根据权利要求1所述的一种电动汽车双电机驱动系统，其特征在于，所述整车控制器包括转矩转速需求计算模块，所述转矩转速需求计算模块的输出端连接工作模式确定模块，所述工作模式确定模块的输出端连接转矩转速分配模块，所述转矩转速分配模块分别连接电机A(1)、电机B(5)。3.根据权利要求2所述的一种电动汽车双电机驱动系统，其特征在于，所述转矩转速需求计算模块用于接收车辆状态信息、电机状态信息和电池状态等信息，所述车辆状态信息包括车速、坡度；所述电机状态信息包括转速、转矩。4.根据权利要求3所述的一种电动汽车双电机驱动系统，其特征在于，所述耦合单元包括从动齿轮A(9)，所述从动齿轮A(9)一端与主动齿轮A(3)啮合，另一端通过齿圈(11)，齿圈(11)内部的行星轮(12)和太阳轮(14)啮合传动，太阳轮(14)的输入轴连接换向器(8)，行星轮(12)的行星架(13)作为耦合单元的输出，且行星架(13)的轴通过齿轮对将输出的动力传递到差速器(10)，差速器(10)连接输出半轴，将动力传至左右驱动轮胎上。5.一种基于权利要求4所述的一种电动汽车双电机驱动系统的功率耦合综合控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，采集加速踏板变化率，将加速踏板变化率与所设定的加速踏板变化率阈值δ比较，根据判断结果，若加速踏板变化率<δ，说明车辆在平稳行驶，转步骤2，否则说明车辆处于加速状态需要提供补偿转矩Tadd1；步骤2，根据行驶道路情况，获取坡度，将坡度与坡道阈值θ比较，根据判断结果，若坡度<θ，则计算出车辆所需的基本转矩Tb实现电动汽车实时控制；否则说明车辆处于爬坡状态，为获得良好的动力性能需要提供补偿转矩Tadd2；步骤3，根据车辆的电池信息、电机状态信息和车辆行驶状态信息计算出补偿转矩，通过补偿转矩Tadd1、对基本转矩Tb进行补偿获得需求转矩Treq；步骤4，根据需求转矩Treq选择最优工作模式。6.根据权利要求5所述的一种电动汽车双电机驱动系统的功率耦合综合控制方法，其特征在于，所述步骤3中获得需求转矩Treq的方法为：步骤3.1，针对加速踏板所设定的补偿转矩应满足：Tadd1＝(Tvmax-Tb(k))*a，其中，Tadd1表示急加速补偿转矩，Tvmax表示车速v下所能提供的最大转矩，Tb(k)表示车速v下加速踏板开度为k时所对应的基础转矩，a表示加速踏板开度变化率系数；步骤3.2.，爬坡时的补偿转矩为：Tadd2＝(Tvmax-Tb(k))*b，其中，b为坡度系数；步骤3.3，采集车辆的电池信息，车辆的电池信息包括电池的温度和剩余电量；若电池的温度<T且剩余电量>t，说明电池电量充足；步骤3.5，通过计算电动汽车基础转矩以及附加转矩可获得双电机动力系统实时需求转矩：Treq＝Tb+Tadd＝Tb+(Tvmax-Tb(k))*(a+b)。7.根据权利要求5或6所述的一种电动汽车双电机驱动系统的功率耦合综合控制方法，其特征在于，步骤4中选择最优工作模式的方法为：2CN110834549A权利要求书2/2页根据目标车速、踏板开度和需求扭矩，获得最高转速和最大转矩，基于最高转速