一种四轮驱动电动汽车转矩分配控制方法.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CN106394310A(43)申请公布日2017.02.15(21)申请号201610899630.6(22)申请日2016.10.14(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华大学汽车研究所(72)发明人杜玖玉欧阳明高高明明李建秋卢兰光(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人杨立超(51)Int.Cl.B60L15/20(2006.01)B60K1/02(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图3页(54)发明名称一种四轮驱动电动汽车转矩分配控制方法(57)摘要一种四轮驱动电动汽车转矩分配控制方法，涉及一种电动汽车的控制方法。本发明为了解决现有四驱系统控制方法的能效仍有待于提高的问题。本发明首先通过信号检测及调理单元实时检测汽车的运行情况并发送至控制器单元；在动力电池的SOC小于电动车允许运行下限时，控制器单元发送停车指令，电动汽车停止运行，否则计算电动汽车运行中三个驱动电机实时总转矩，采用搜索算法实时计算电动汽车三个驱动电机总效率最优时前轮、后轴转矩的最优分配系数并将三个驱动电机实时总转矩分配给两个前轮和后轴，前轮转矩平均分配至左前轮驱动电机与右前轮驱动电机。本发明适用于汽车的设计制造领域。CN106394310ACN106394310A权利要求书1/3页1.一种四轮驱动电动汽车转矩分配控制方法，该方法是基于具有三个驱动电机的分布式驱动电动汽车动力系统上实现，所述的动力系统包括动力电池(1)、三个驱动电机、控制器单元(5)和信号检测及调理单元(6)；三个驱动电机包括一个后轴驱动电机(2)和两个前轮驱动电机，两个前轮驱动电机为左前轮驱动电机(3)及右前轮驱动电机(4)；其中后轴驱动电机(2)与电动汽车后轴连接，左前轮驱动电机(3)与右前轮驱动电机(4)型号相同，左前轮驱动电机(3)安装在电动汽车左前轮的轮毂或轮边上，右前轮驱动电机(4)安装在电动汽车右前轮轮毂或轮边上；三个驱动电机为电动汽车提供转矩；动力电池(1)与三个驱动电机采用电气连接，同时为三个驱动电机提供电能；控制器单元(5)与三个驱动电机采用信号连接，同时为三个驱动电机提供转矩分配控制信号，控制三个驱动电机实时输出转矩；信号检测及调理单元(6)与动力电池(1)、三个驱动电机及控制器单元(5)采用信号连接，其中，信号检测及调理单元(6)输入端分别与动力电池(1)及三个驱动电机信号输出端连接，信号检测及调理单元(6)输出端与控制器单元(5)信号输入端连接；信号检测及调理单元(6)用于检测包括测动力电池(1)和三个驱动电机的实时信号，并计算电动汽车运行过程中三个驱动电机总转矩，同时为控制器单元(5)提供总转矩及转速信号；其特征在于，所述的一种四轮驱动电动汽车转矩分配控制方法，包括以下步骤：步骤一、信号检测及调理单元(6)实时检测电动汽车的速度信号、三个驱动电机的转速信号、电动汽车加速踏板开度信号、动力电池SOC信号，发送至控制器单元(5)；步骤二、信号检测及调理单元(6)实时判定动力电池的SOC情况，当动力电池的SOC小于电动车允许运行下限时，控制器单元(5)发送停车指令，电动汽车停止运行，否则执行步骤三；步骤三、信号检测及调理单元(6)计算电动汽车运行中三个驱动电机实时总转矩，利用获得的三个驱动电机实时总转矩和电机转矩外特性，采用搜索算法实时计算电动汽车三个驱动电机总效率最优时前轮、后轴转矩的最优分配系数；根据所述的电动汽车三个驱动电机总效率最优时前轮、后轴转矩的最优分配系数将三个驱动电机实时总转矩分配给两个前轮和后轴，并将前轮转矩平均分配至左前轮驱动电机与右前轮驱动电机，实现对分布式驱动电动汽车转矩实时最优分配控制。2.根据权利要求1所述的一种四轮驱动电动汽车转矩分配控制方法，其特征在于，步骤三中采用搜索算法实时计算电动汽车三个驱动电机总效率最优时前轮、后轴转矩的最优分配系数并将三个驱动电机实时总转矩分配给两个前轮驱动电机和后轴驱动电机的过程包括以下步骤：步骤3.1、根据电动汽车的实时速度信号和加速踏板开度模拟量信号计算分布式驱动电动汽车三个驱动电机的实时总转矩Tt(i′)；步骤3.2、设定转矩优化分配系数k，k为两个前轮的需求转矩与三个驱动电机的实时总转矩Tt(i′)的比，k的搜索区间[a，b]，搜索区间[a，b]的初始化搜索区间为[0，1]；设定搜索比例x，x<1；搜索收敛精度为ε；步骤3.3、按转矩分配系数k＝k1＝a+x·(b-a)计算左前轮驱动电机和右前轮驱动电机实时输出的总转矩；并将所述左前轮驱动电机和右前轮驱动电机实时输出的总转矩平均分2CN106394310A权利要求书2/3页配给左前轮驱动电机和右前轮驱动电机，获得转矩分配系数k＝k1