一种纯电动汽车双模耦合驱动控制系统与控制方法.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CN109017439A(43)申请公布日2018.12.18(21)申请号201810721441.9(22)申请日2018.07.04(71)申请人燕山大学地址066004河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号(72)发明人张利鹏张思龙杨刘权王胜刘威庞诏文(74)专利代理机构秦皇岛一诚知识产权事务所(普通合伙)13116代理人崔凤英(51)Int.Cl.B60L15/20(2006.01)权利要求书4页说明书9页附图7页(54)发明名称一种纯电动汽车双模耦合驱动控制系统与控制方法(57)摘要一种纯电动汽车双模耦合驱动控制系统与控制方法，主要包括驱动电机、驱动电机控制器、传动总成、变模电机、变模电机控制器、变模机构、变模机构角位移传感器、轮速传感器、方向盘转角传感器、方向盘转矩传感器、加速踏板位移传感器等。本发明弥补了分布式与集中式各自的缺陷，更有效地利用了它们的优点。可以在不同车速范围选择不同的驱动模式，有效地提高了车辆的动力性；采用低速集中式驱动和高速分布式驱动策略，提高了电动汽车的经济性和行驶稳定性。纯电动汽车双模耦合驱动控制系统，实现了集中式与分布式驱动模式的切换控制，增加了车辆在恶劣路面上稳定性与通过性；保证了车辆的安全行驶能力；为纯电动汽车提供了更加优越的驱动控制系统。CN109017439ACN109017439A权利要求书1/4页1.一种纯电动汽车双模耦合驱动控制系统，主要包括驱动电机、驱动电机控制器、传动总成、变模电机、变模电机控制器、变模机构、变模机构角位移传感器、轮速传感器、方向盘转角传感器、方向盘转矩传感器、加速踏板位移传感器、制动踏板位移传感器、车身运动姿态传感器、挡位传感器、驱动控制器，其特征在于：传动总成的两个输出轴分别通过对应的两个半轴与车轮相连，轮速传感器码盘固定在车轮上，轮速传感器安装在转向节上，实时采集轮速信号，驱动电机Ⅰ和驱动电机Ⅱ为参数完全相同的永磁同步电动机，驱动电机Ⅰ和驱动电机Ⅱ分别设在传动总成的两侧，驱动电机Ⅰ和驱动电机Ⅱ的花键轴与传动总成的输入轴通过联轴器相连，驱动电机Ⅰ和驱动电机Ⅱ为整个系统的动力源，驱动电机Ⅰ控制器和驱动电机Ⅱ控制器分别与驱动电机Ⅰ和驱动电机Ⅱ之间高压连接，驱动电机控制器完成对驱动电机的转速和转矩控制，电池组及管理系统和驱动电机Ⅰ控制器、驱动电机Ⅱ控制器、DC/DC直流斩波器之间分别通过高压连接器高压连接，DC/DC直流斩波器与驱动控制器之间通过低压连接器低压连接，驱动控制器的主驱动控制与变模电机控制器通过低压连接器低压连接，变模电机控制器与变模电机之间通过低压连接器低压连接，变模电机控制器控制变模电机，进行变模执行机构转角位置的控制，传动总成的拨指与变模机构输出轴固定连接，驱动电机Ⅰ和驱动电机Ⅱ分别通过驱动电机Ⅰ控制器和驱动电机Ⅱ控制器把信号传递给驱动控制器中的车辆状态识别模块，变模机构角位移传感器、轮速传感器、车身运动姿态传感器把信号传递给驱动控制器中车辆状态识别模块，车身运动姿态传感器安装在车辆质心位置，用于测量车辆横摆角速度γ和侧倾角Φ，挡位传感器、加速踏板位移传感器、制动踏板位移传感器、方向盘转角传感器、方向盘转矩传感器把信号传递给驱动控制器中的驾驶意图解析模块，驱动电机Ⅰ控制器、驱动电机Ⅱ控制器、变模机构角位移传感器、轮速传感器、车身运动姿态传感器、挡位传感器、加速踏板位移传感器、制动踏板位移传感器、方向盘转角传感器、方向盘转矩传感器将采集到的数据传递给驱动控制器，驱动控制器经过计算处理，通过CAN通讯将控制信号发送给变模电机控制器和驱动电机控制器，变模电机控制器控制变模电机进行变模执行机构转角位置控制，驱动电机控制器完成对驱动电机的转速和转矩控制。2.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车双模耦合驱动控制系统，其特征在于：传动总成包括分布式一级主动齿轮、拨叉、输入轴内侧轴承、拨指、变模执行机构、拨块、变模横拨叉轴、集中式一级主动齿轮、同步器、集中式一级主动齿轮滚针轴承、分布式一级主动齿轮滚针轴承、输入轴外侧轴承、差速器外轴承、中间轴外侧轴承、二级主动齿轮、轮速传感器、半轴、二级从动齿轮、集中式一级从动齿轮、输出轴内侧轴承、中间差速器、输出轴外侧轴承、输出轴、轮速传感器码盘、车轮、分布式一级从动齿轮、中间轴、差速器内轴承、驱动电机和输入轴，传动总成是完全对称结构，驱动电机为整个系统的动力源，驱动电机与输入轴连接，分布式一级主动齿轮通过分布式一级主动齿轮滚针轴承固定在输入轴上，集中式一级主动齿轮通过集中式一级主动齿轮滚针轴承固定在输入轴上，同步器安装在集中式一级主动齿轮与分布式一级主动齿轮中间，并通过花键连接在输入轴上，输入轴通过内侧轴承和外侧轴承固定在传动总成壳体上，拨叉和