本發(fā)明大體上涉及用于電動(dòng)汽車的雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的控制方法和系統(tǒng),尤其可以針對不同工況優(yōu)化扭矩分配且能量利用效率更高。
背景技術(shù):
隨著能源危機(jī)和環(huán)境問題的日益嚴(yán)重,節(jié)能減排已經(jīng)成為現(xiàn)今汽車行業(yè)發(fā)展的趨勢。在推廣新能源汽車的進(jìn)程中,電動(dòng)汽車以其高效無污染的優(yōu)勢成為新能源汽車推廣的重點(diǎn)。
與傳統(tǒng)的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)不同,電機(jī)具有優(yōu)良的扭矩特性,因此電動(dòng)汽車對于變速箱的要求大大降低。傳統(tǒng)的電動(dòng)汽車多采用單電機(jī)單速比的驅(qū)動(dòng)方式。這種傳統(tǒng)的電動(dòng)汽車低速下的加速與爬坡要求電機(jī)在低速下輸出大扭矩,而高速行駛則要求電機(jī)擁有很大的調(diào)速范圍,目前電機(jī)設(shè)計(jì)上很難同時(shí)在低速與高速下均實(shí)現(xiàn)高效率運(yùn)行,這就造成了采用此驅(qū)動(dòng)方式的電動(dòng)汽車往往無法在滿足能量利用效率最高的前提下兼顧低速下的驅(qū)動(dòng)和爬坡與高速行駛兩方面的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對以上問題,本發(fā)明提出了一種新穎的電動(dòng)汽車雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的控制方法和系統(tǒng),根據(jù)不同的工況,將車輛總扭矩需求在兩個(gè)電機(jī)之間進(jìn)行合理分配,在滿足車輛總扭矩需求的同時(shí)提升系統(tǒng)總體能量利用效率。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種電動(dòng)汽車、尤其純電動(dòng)汽車的雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法,所述電動(dòng)汽車包括第一動(dòng)力電機(jī)以及第二動(dòng)力電機(jī);驅(qū)動(dòng)輪;以及用于將動(dòng)力在所述電機(jī)與所述驅(qū)動(dòng)輪之間傳遞的傳動(dòng)裝置,所述傳動(dòng)裝置限定具有第一傳動(dòng)比的第一擋位以及具有第二傳動(dòng)比的第二擋位,并且所述傳動(dòng)裝置能夠在僅所述第一動(dòng)力電 機(jī)以所述第二擋位與所述傳動(dòng)裝置操作性相連的單電機(jī)驅(qū)動(dòng)位置、所述第一動(dòng)力電機(jī)以所述第二擋位并且所述第二動(dòng)力電機(jī)以所述第一擋位同時(shí)與所述傳動(dòng)裝置操作性相連的雙電機(jī)一擋驅(qū)動(dòng)位置、所述第一動(dòng)力電機(jī)以所述第二擋位并且所述第二動(dòng)力電機(jī)以所述第二擋位同時(shí)與所述傳動(dòng)裝置操作性相連的雙電機(jī)二擋驅(qū)動(dòng)位置之間切換,所述方法包括:
確定所述電動(dòng)汽車的當(dāng)前車速以及需要由所述傳動(dòng)裝置輸出的需求扭矩;
在所述需求扭矩能夠由所述第一動(dòng)力電機(jī)滿足的情況下,確定所述第一動(dòng)力電機(jī)在單電機(jī)驅(qū)動(dòng)位置時(shí)的能量利用效率;
依據(jù)所述當(dāng)前車速判斷所述第二動(dòng)力電機(jī)的轉(zhuǎn)速區(qū)間是否適用雙電機(jī)一擋驅(qū)動(dòng)位置的傳動(dòng)比;
在所述第二動(dòng)力電機(jī)的轉(zhuǎn)速區(qū)間適用雙電機(jī)一擋驅(qū)動(dòng)位置的傳動(dòng)比的情況下,以預(yù)定的扭矩間隔,確定滿足所述需求扭矩的所述第一動(dòng)力電機(jī)和所述第二動(dòng)力電機(jī)的不同的扭矩組合,針對不同的扭矩組合,分別計(jì)算所述第一和第二動(dòng)力電機(jī)在雙電機(jī)一擋和二擋驅(qū)動(dòng)位置時(shí)的總體能量利用效率;
從上述得到的單電機(jī)驅(qū)動(dòng)位置時(shí)的、雙電機(jī)一擋和二擋驅(qū)動(dòng)位置時(shí)的能量利用效率中確定最高值,依據(jù)與所述最高值對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)位置切換所述傳動(dòng)裝置的擋位并對電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的扭矩控制。
可選地,在所述第二動(dòng)力電機(jī)的轉(zhuǎn)速區(qū)間不適用雙電機(jī)一擋驅(qū)動(dòng)位置的傳動(dòng)比的情況下,以預(yù)定的扭矩間隔,確定滿足所述需求扭矩的所述第一動(dòng)力電機(jī)和所述第二動(dòng)力電機(jī)的不同的扭矩組合,針對不同的扭矩組合,分別計(jì)算所述第一和第二動(dòng)力電機(jī)在雙電機(jī)二擋驅(qū)動(dòng)位置時(shí)的總體能量利用效率;
從上述計(jì)算得到的單電機(jī)驅(qū)動(dòng)位置時(shí)的、雙電機(jī)二擋驅(qū)動(dòng)位置時(shí)的能量利用效率中確定最高值,依據(jù)與所述最高值對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)位置切換所述傳動(dòng)裝置的擋位并對電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的扭矩控制。
可選地,如果所述需求扭矩?zé)o法由所述第一動(dòng)力電機(jī)滿足,則依據(jù)所述電動(dòng)汽車的當(dāng)前車速判斷所述第二動(dòng)力電機(jī)的轉(zhuǎn)速區(qū)間是否適 用雙電機(jī)一擋驅(qū)動(dòng)位置的傳動(dòng)比;
在所述第二動(dòng)力電機(jī)的轉(zhuǎn)速區(qū)間適用雙電機(jī)一擋驅(qū)動(dòng)位置的傳動(dòng)比的情況下,以預(yù)定的扭矩間隔,確定滿足所述需求扭矩的所述第一動(dòng)力電機(jī)和所述第二動(dòng)力電機(jī)的不同的扭矩組合,針對不同的扭矩組合,分別計(jì)算所述第一和第二動(dòng)力電機(jī)在雙電機(jī)一擋和二擋驅(qū)動(dòng)位置時(shí)的總體能量利用效率;
從上述計(jì)算得到的雙電機(jī)一擋和二擋驅(qū)動(dòng)位置時(shí)的能量利用效率中確定最高值,依據(jù)與所述最高值對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)位置切換所述傳動(dòng)裝置的擋位、并依據(jù)與所述最高值對應(yīng)的扭矩組合對電機(jī)進(jìn)行扭矩控制。
可選地,在所述第二動(dòng)力電機(jī)的轉(zhuǎn)速區(qū)間不適用雙電機(jī)一擋驅(qū)動(dòng)位置的傳動(dòng)比的情況下,以預(yù)定的扭矩間隔,確定滿足所述需求扭矩的所述第一動(dòng)力電機(jī)和所述第二動(dòng)力電機(jī)的不同的扭矩組合,針對不同的扭矩組合,分別計(jì)算所述第一和第二動(dòng)力電機(jī)在雙電機(jī)二擋驅(qū)動(dòng)位置時(shí)的總體能量利用效率;
從上述計(jì)算得到的雙電機(jī)二擋驅(qū)動(dòng)位置時(shí)的能量利用效率中確定最高值,將所述傳動(dòng)裝置切換至雙電機(jī)二擋驅(qū)動(dòng)位置、并依據(jù)與所述最高值對應(yīng)的扭矩組合對電機(jī)進(jìn)行扭矩控制。
優(yōu)選地,所述第一動(dòng)力電機(jī)的功率大于所述第二動(dòng)力電機(jī)的功率。
優(yōu)選地,所述第二傳動(dòng)比小于所述第一傳動(dòng)比。
可選地,在所述電動(dòng)汽車加速行駛時(shí),所述第一和第二動(dòng)力電機(jī)的總體能量利用效率的計(jì)算公式為:η雙=((t1×n1/9550)+(t2×n2/9550))/((t1×n1/9550)/η1+(t2×n2/9550)/η2),其中,t1和t2分別為所述第一動(dòng)力電機(jī)和所述第二動(dòng)力電機(jī)的輸出軸上的扭矩,單位:?!っ?;n1和n2分別為所述第一動(dòng)力電機(jī)和所述第二動(dòng)力電機(jī)輸出軸上的轉(zhuǎn)速,單位:轉(zhuǎn)數(shù)/分鐘;η1和η2分別是所述第一動(dòng)力電機(jī)和所述第二動(dòng)力電機(jī)本身的效率值。
可選地,在所述電動(dòng)汽車減速行駛或制動(dòng)時(shí),所述第一和第二動(dòng)力電機(jī)的總體能量利用效率的計(jì)算公式為:η′雙=((t1×n1×η1/9550)+(t2×n2×η2/9550))/((t1×n1/9550+(t2×n2/9550)),其中,t1和t2分別為所述第一動(dòng)力電機(jī)和所述第二動(dòng)力電機(jī)的輸出軸上的扭矩, 單位:牛·米;n1和n2分別為所述第一動(dòng)力電機(jī)和所述第二動(dòng)力電機(jī)輸出軸上的轉(zhuǎn)速,單位:轉(zhuǎn)數(shù)/分鐘;η1和η2分別是所述第一動(dòng)力電機(jī)和所述第二動(dòng)力電機(jī)本身的效率值。
優(yōu)選地,所述傳動(dòng)裝置為齒輪傳動(dòng)裝置。
優(yōu)選地,所述方法在所述電動(dòng)汽車的行駛過程中以預(yù)定時(shí)間間隔實(shí)時(shí)地完成。
可選地,所述方法在所述電動(dòng)汽車出廠時(shí)事先完成并針對不同車速和需求扭矩的傳動(dòng)裝置的不同驅(qū)動(dòng)位置調(diào)用以及電機(jī)的扭矩控制結(jié)果存儲在所述電動(dòng)汽車的存儲器內(nèi),在所述電動(dòng)汽車的行駛過程中以預(yù)定的時(shí)間間隔針對不同車速和需求扭矩調(diào)用所存儲的結(jié)果來控制所述傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)位置并對電機(jī)進(jìn)行扭矩控制。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,還提供了一種電動(dòng)汽車、尤其純電動(dòng)汽車的雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括第一動(dòng)力電機(jī)以及第二動(dòng)力電機(jī);傳動(dòng)裝置,所述傳動(dòng)裝置的輸入端與所述第二動(dòng)力電機(jī)選擇性相連,并且所述電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)輪與所述傳動(dòng)裝置的輸出端相連;以及控制單元,所述傳動(dòng)裝置限定具有第一傳動(dòng)比的第一擋位與具有第二傳動(dòng)比的第二擋位,并且根據(jù)前述方法,所述控制單元控制所述傳動(dòng)裝置在僅所述第一動(dòng)力電機(jī)以所述第二擋位與所述傳動(dòng)裝置的輸入端相連的單電機(jī)驅(qū)動(dòng)位置、所述第一動(dòng)力電機(jī)以所述第二擋位并且所述第二動(dòng)力電機(jī)以所述第一擋位同時(shí)與所述傳動(dòng)裝置的輸入端相連的雙電機(jī)一擋驅(qū)動(dòng)位置、所述第一動(dòng)力電機(jī)以所述第二擋位并且所述第二動(dòng)力電機(jī)以所述第二擋位同時(shí)與所述傳動(dòng)裝置的輸入端相連的雙電機(jī)二擋驅(qū)動(dòng)位置之間切換,并且所述控制單元控制電機(jī)的扭矩。
采用本發(fā)明的這種雙電機(jī)扭矩分配方法,可實(shí)時(shí)優(yōu)化電動(dòng)汽車的扭矩分配策略,從而提高系統(tǒng)能量利用效率,延長車輛的續(xù)駛里程。
附圖說明
從后述的詳細(xì)說明并結(jié)合下面的附圖將能更全面地理解本發(fā)明的前述及其它方面。需要指出的是,各附圖的比例出于清楚說明的目的有可能不一樣,但這并不會影響對本發(fā)明的理解。在附圖中:
圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的框圖;
圖2示意性示出了如圖1所示的傳動(dòng)裝置的一個(gè)實(shí)施例的示意圖;并且
圖3示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
在本申請的各附圖中,結(jié)構(gòu)相同或功能相似的特征由相同的附圖標(biāo)記表示。
圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的框圖。該驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)包括兩個(gè)電機(jī)1、6,其中電機(jī)1與傳動(dòng)裝置100的輸入端總是連接,而電機(jī)6與傳動(dòng)裝置100的輸入端選擇性動(dòng)力連接,在車輛控制單元300的控制下將動(dòng)力依據(jù)需要提供給電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)輪200。車輛控制單元300可以分別控制和監(jiān)測電機(jī)1、6的操作參數(shù),例如可以依據(jù)需要實(shí)時(shí)地調(diào)整每個(gè)電機(jī)的扭矩、監(jiān)測電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)速等。車輛控制單元300可以控制傳動(dòng)裝置100與電機(jī)1、6的各自的動(dòng)力連接、以及控制傳動(dòng)裝置100的內(nèi)部換擋動(dòng)作。
除此以外,本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)還可以包括動(dòng)力電池及其電池管理系統(tǒng)、換擋電機(jī)及其控制器等其它必要的部件。此外,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚,本申請所指的雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)可以是純電動(dòng)汽車的雙電機(jī)驅(qū)動(dòng),也可以是插電式混合汽車中的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)部分中的雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
如上所述,傳動(dòng)裝置100的作用主要是實(shí)現(xiàn)電機(jī)1、6與驅(qū)動(dòng)輪200的選擇性動(dòng)力連接和相關(guān)擋位轉(zhuǎn)換。圖2示意性示出了這種傳動(dòng)裝置的一個(gè)實(shí)例的示意圖。在該圖中,傳動(dòng)裝置100是以齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的方式示出。但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚,所述的實(shí)例并非是對傳動(dòng)裝置100的唯一性限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員在了解相關(guān)技術(shù)手段后也可以采用其它機(jī)構(gòu)例如車用無級變速器、雙離合變速器等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)用于本發(fā)明。
如圖2所示,傳動(dòng)裝置100包括二擋主動(dòng)齒輪2,其與電機(jī)1的輸出軸固定相連,從而由電機(jī)1的輸出軸輸出的扭矩能夠直接驅(qū)動(dòng)二擋主動(dòng)齒輪2旋轉(zhuǎn)。二擋主動(dòng)齒輪2形成有一個(gè)二擋同步齒輪3,該 二擋同步齒輪3能夠與二擋主動(dòng)齒輪2同步旋轉(zhuǎn)。
在傳動(dòng)裝置100內(nèi)設(shè)有一主減速器,該主減速器包括彼此嚙合的主減主動(dòng)齒輪8和主減從動(dòng)齒輪12。在傳動(dòng)裝置100內(nèi)。二擋從動(dòng)齒輪10和一擋從動(dòng)齒輪9與所述主減主動(dòng)齒輪8同軸相連。主減從動(dòng)齒輪12經(jīng)由差速器11和轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)輪200相連。這樣,扭矩能夠從電機(jī)1的輸出軸經(jīng)由二擋主動(dòng)齒輪2、二擋從動(dòng)齒輪10、主減主動(dòng)齒輪8和主減從動(dòng)齒輪12傳遞至驅(qū)動(dòng)輪200,用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車行駛。應(yīng)當(dāng)清楚,當(dāng)電動(dòng)汽車減速或剎車時(shí),車輪端的扭矩能夠以上述相反的過程傳遞至電機(jī)1。
如圖2所示,傳動(dòng)裝置100還設(shè)有一同步器7,例如為一帶有內(nèi)齒的套筒。電機(jī)6的輸出軸上固定地設(shè)置一齒輪,該齒輪與同步器7一直嚙合。傳動(dòng)裝置100還設(shè)有彼此相互固定不動(dòng)的一擋同步齒輪4和一擋主動(dòng)齒輪5。同步器7能夠分別被移動(dòng)處于與一擋和二擋同步齒輪4和3都不嚙合的單電機(jī)驅(qū)動(dòng)位置;與一擋同步齒輪4嚙合的雙電機(jī)一擋驅(qū)動(dòng)位置;與二擋同步齒輪3嚙合的雙電機(jī)二擋驅(qū)動(dòng)位置。一擋主動(dòng)齒輪5與主減速器的一擋從動(dòng)齒輪9嚙合。
在正常行駛的情況下,當(dāng)在雙電機(jī)一擋驅(qū)動(dòng)位置,除了以上提到的從電機(jī)1傳遞到驅(qū)動(dòng)輪200的扭矩以外,附加的扭矩從電機(jī)6經(jīng)由一擋主動(dòng)齒輪5、一擋從動(dòng)齒輪9、主減主動(dòng)齒輪8和主減從動(dòng)齒輪12傳遞至驅(qū)動(dòng)輪200;當(dāng)在雙電機(jī)二擋驅(qū)動(dòng)位置,附加的扭矩從電機(jī)6經(jīng)由二擋主動(dòng)齒輪2、二擋從動(dòng)齒輪10、主減主動(dòng)齒輪8和主減從動(dòng)齒輪12傳遞至驅(qū)動(dòng)輪200,用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車行駛。應(yīng)當(dāng)清楚,當(dāng)電動(dòng)汽車減速或剎車時(shí),車輪端的扭矩能夠以上述相反的過程傳遞至電機(jī)1和6。
優(yōu)選地,二擋主動(dòng)齒輪與二擋從動(dòng)齒輪之間的傳動(dòng)比可以小于一擋主動(dòng)齒輪與一擋從動(dòng)齒輪之間的傳動(dòng)比。但是應(yīng)當(dāng)清楚,傳動(dòng)裝置100中的各擋位的傳動(dòng)比可以依需要另定。優(yōu)選地,電機(jī)1的功率可以大于電機(jī)6的功率。
根據(jù)本發(fā)明的雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法,電動(dòng)汽車的車輛控制單元300可以針對某一確定的車速和總扭矩需求選擇采用單電機(jī)還是雙電機(jī)驅(qū) 動(dòng)模式,并且在雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下可以依據(jù)需要進(jìn)行兩擋切換。
對于傳統(tǒng)的單電機(jī)單速比的控制方式而言,針對電動(dòng)汽車的低速、爬坡或高速行駛的不同扭矩要求工況,無法完全兼顧要求。但采用本發(fā)明的雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法可以完美解決這一問題。
圖3示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法的流程圖。
首先,在步驟s10,確定電動(dòng)汽車的當(dāng)前車速,并且根據(jù)當(dāng)前工況確定所要求的扭矩t需求。扭矩t需求的確定例如可以通過綜合考慮當(dāng)前車速、加速踏板位置、制動(dòng)踏板位置、巡航設(shè)定、車輛上坡或下坡狀態(tài)等因素來確定,這項(xiàng)工作例如可以由車輛控制單元300來完成。此處的扭矩t需求為依據(jù)當(dāng)前工況所要傳動(dòng)裝置輸出的扭矩。
然后,在步驟s11,車輛控制單元300根據(jù)所確定的扭矩需求來判斷電機(jī)1是否能夠滿足要求。
如果步驟s11的判斷結(jié)果為“是”,則在步驟s12確定電機(jī)1單獨(dú)驅(qū)動(dòng)時(shí)的電機(jī)效率/能量利用效率η單,該效率η單是電機(jī)1本身的與不同轉(zhuǎn)速或扭矩相關(guān)的效率值,是電機(jī)本身已經(jīng)事先確定的參數(shù),例如存儲在相應(yīng)的電機(jī)存儲器內(nèi),需要時(shí)直接調(diào)用即可。
與步驟s12同步進(jìn)行的是步驟s13,在該步驟s13判斷電機(jī)6的轉(zhuǎn)速區(qū)間是否能夠滿足雙電機(jī)一擋驅(qū)動(dòng)位置的轉(zhuǎn)速需求。例如,根據(jù)步驟s10所確定的車速由傳動(dòng)裝置100在雙電機(jī)一擋驅(qū)動(dòng)位置的傳動(dòng)比反推電機(jī)的轉(zhuǎn)速,判斷該轉(zhuǎn)速是否在電機(jī)6的轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)。
如果步驟s13的判斷結(jié)果為“是”,則在步驟s14,確定在上述雙電機(jī)一擋驅(qū)動(dòng)位置的情況下、即在電機(jī)6以一擋驅(qū)動(dòng)位置與電機(jī)1共同為驅(qū)動(dòng)輪200提供扭矩的情況下,整個(gè)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的能量利用效率。
步驟s14的具體實(shí)現(xiàn)如下。
首先,基于車速確定電機(jī)1和6的扭矩范圍[t1最小、t1最大]、[t6最小、t6最大]。例如,針對給定的轉(zhuǎn)速,每個(gè)電機(jī)依據(jù)功率不同存在該扭矩范圍。然后,以一定的步長δt(例如,5?!っ?、10牛·米、15?!っ椎?;期望計(jì)算精度高,則該步長可選小些)在上述扭矩范圍內(nèi)改變電 機(jī)1和電機(jī)6的扭矩,從而確定可以涵蓋在步驟s10確定的所要求總扭矩的所有可能的扭矩組合。然后,針對每個(gè)步長δt的扭矩組合,依次計(jì)算每種扭矩組合下的雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的能量利用效率。
例如,針對電動(dòng)汽車加速的情況,計(jì)算公式可以為η雙1=(p1輸出+p6輸出)/(p1輸入+p6輸入)=((t1×n1/9550)+(t6×n6/9550))/((t1×n1/9550)/η1+(t6×n6/9550)/η6);而針對電動(dòng)汽車剎車的情況,計(jì)算公式為η′雙1=(p1輸出+p6輸出)/(p1輸入+p6輸入)=((t1×n1×η1/9550)+(t6×n6×η6/9550))/((t1×n1/9550+(t6×n6/9550)),其中,t1和t6分別為電機(jī)1和6的輸出軸上的扭矩,單位:?!っ?;n1和n6分別為電機(jī)1和6的輸出軸上的轉(zhuǎn)速,單位:轉(zhuǎn)數(shù)/分鐘;η1和η6分別是電機(jī)1和6本身的與不同轉(zhuǎn)速或扭矩相關(guān)的效率值,它們是電機(jī)本身已經(jīng)事先確定的參數(shù),例如存儲在相應(yīng)的電機(jī)存儲器內(nèi),需要時(shí)直接調(diào)用即可。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的是電機(jī)的總體能量利用效率也可以采用其它方式來確定。例如,在汽車加速行駛的情況下,考慮電機(jī)消耗電功率最少的情況作為總體能量利用效率最高的情況;而在汽車減速或制動(dòng)的情況下,考慮電機(jī)回收電功率最多的情況作為總體能量利用效率最高的情況。
然后,在步驟s15,確定在上述雙電機(jī)二擋驅(qū)動(dòng)位置的情況下、即在電機(jī)6以二擋驅(qū)動(dòng)位置與電機(jī)1共同為驅(qū)動(dòng)輪200提供扭矩的情況下,整個(gè)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的能量利用效率。步驟s15的具體實(shí)現(xiàn)方式與步驟s14相同,在此不做冗述。
如果步驟s13的判斷結(jié)果為“否”,則在步驟s16,確定在上述雙電機(jī)二擋驅(qū)動(dòng)位置的情況下、即在電機(jī)6以二擋驅(qū)動(dòng)位置與電機(jī)1共同為驅(qū)動(dòng)輪200提供扭矩的情況下,整個(gè)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的能量利用效率。步驟s16的具體實(shí)現(xiàn)方式與步驟s15相同,在此不做冗述。
接著,在步驟s17,針對單電機(jī)1驅(qū)動(dòng)的電機(jī)效率(s12)、步長δt的不同扭矩組合下計(jì)算得到的多個(gè)雙電機(jī)一擋驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的能量利用效率(s14)、以及步長δt的不同扭矩組合下計(jì)算得到的多個(gè)雙電機(jī)二擋驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的能量利用效率(s15),比較確定它們中的效率 最高值,然后依據(jù)這個(gè)效率最高值,確定如何切換動(dòng)力?;蛘咴诓襟Es17′,針對單電機(jī)1驅(qū)動(dòng)的電機(jī)效率(s12)、步長δt的不同扭矩組合下計(jì)算得到的多個(gè)雙電機(jī)二擋驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的能量利用效率(s16),比較確定它們中的效率最高值,然后依據(jù)這個(gè)效率最高值,確定如何切換動(dòng)力。
例如,在電機(jī)6的轉(zhuǎn)速區(qū)間能夠滿足當(dāng)前車速的情況下,將步驟s12的結(jié)果與步驟s14和s15的結(jié)果進(jìn)行比較,如果單電機(jī)1驅(qū)動(dòng)的電機(jī)效率(s12)的值最大,則車輛控制單元300指令傳動(dòng)裝置100維持單電機(jī)驅(qū)動(dòng)位置不變并對電機(jī)進(jìn)行扭矩控制(步驟s4)。
再例如,在電機(jī)6的轉(zhuǎn)速區(qū)間能夠滿足當(dāng)前車速的情況下,將步驟s12的結(jié)果與步驟s14和s15的結(jié)果進(jìn)行比較,如果某個(gè)步長δt的扭矩組合下計(jì)算得到的雙電機(jī)一擋驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的能量利用效率(s14)的值最大,則車輛控制單元300指令傳動(dòng)裝置100切換到雙電機(jī)一擋驅(qū)動(dòng)位置并以該扭矩組合對電機(jī)1和6進(jìn)行扭矩控制(步驟s4)。這里對電機(jī)進(jìn)行扭矩控制指的是依據(jù)與所確定的能量利用效率最大的那個(gè)扭矩組合,分別調(diào)節(jié)電機(jī)1和6的扭矩輸出。例如,如果總扭矩需求為400?!っ撞⑶译姍C(jī)1可以滿足總扭矩需求且電機(jī)6的轉(zhuǎn)速區(qū)間可以滿足一擋需求,在這種情況下,如果某一扭矩組合在一擋驅(qū)動(dòng)位置時(shí)所計(jì)算得到的能量利用效率最大,那么調(diào)節(jié)傳動(dòng)裝置100的輸入端與電機(jī)1和6均相連,同時(shí)電機(jī)6的擋位處于一擋,并且依照該扭矩組合分別調(diào)節(jié)電機(jī)1和6的扭矩輸出。
再例如,在電機(jī)6的轉(zhuǎn)速區(qū)間能夠滿足當(dāng)前車速的情況下將步驟s12的結(jié)果與步驟s14和s15的結(jié)果進(jìn)行比較,或者在電機(jī)6的轉(zhuǎn)速區(qū)間無法滿足當(dāng)前車速的情況下將步長δt的不同扭矩組合下計(jì)算得到的多個(gè)雙電機(jī)二擋驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的能量利用效率進(jìn)行比較,如果某個(gè)步長δt的扭矩組合下計(jì)算得到的雙電機(jī)二擋驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的能量利用效率(s14)的值最大,則車輛控制單元300指令傳動(dòng)裝置100切換到雙電機(jī)二擋驅(qū)動(dòng)位置并以該扭矩組合對電機(jī)1和6進(jìn)行扭矩控制(步驟s4)。扭矩控制的具體過程與上述類似。
如果步驟s11的判斷結(jié)果為“否”,則在步驟s20判斷電機(jī)6的轉(zhuǎn) 速區(qū)間是否能夠滿足雙電機(jī)一擋驅(qū)動(dòng)位置的轉(zhuǎn)速需求。步驟s20的實(shí)現(xiàn)方式與步驟s13類似,在此不作冗述。
如果步驟s20的判斷結(jié)果為“是”,則在步驟s21依據(jù)與步驟14相同的方式確定步長δt的不同扭矩組合下計(jì)算得到的多個(gè)雙電機(jī)一擋驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的能量利用效率。
然后,在步驟s22依據(jù)與步驟s15相同的方式來確定步長δt的不同扭矩組合下計(jì)算得到的多個(gè)雙電機(jī)二擋驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的能量利用效率。
接著,在步驟s23,針對步長δt的不同扭矩組合下計(jì)算得到的多個(gè)雙電機(jī)一擋驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的能量利用效率(s21)以及步長δt的不同扭矩組合下計(jì)算得到的多個(gè)雙電機(jī)二擋驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的能量利用效率(s22),比較確定它們中的效率最高值,然后依據(jù)這個(gè)效率最高值,確定如何切換動(dòng)力。
例如,在電機(jī)6的轉(zhuǎn)速區(qū)間能夠滿足當(dāng)前車速的情況下,如果某個(gè)步長δt的扭矩組合下計(jì)算得到的雙電機(jī)一擋驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的能量利用效率(s21)的值最大,則車輛控制單元300指令傳動(dòng)裝置100切換到雙電機(jī)一擋驅(qū)動(dòng)位置并以該扭矩組合對電機(jī)1和6進(jìn)行扭矩控制(步驟s4)。扭矩控制的具體過程與上述類似。
如果步驟s20的判斷結(jié)果為“否”,則在步驟s31依據(jù)與步驟s15相同的方式計(jì)算以確定步長δt的不同扭矩組合下計(jì)算得到的多個(gè)雙電機(jī)二擋驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的能量利用效率。
接著,在步驟s32,針對步長δt的不同扭矩組合下計(jì)算得到的多個(gè)雙電機(jī)二擋驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的能量利用效率(s31),比較確定它們中的效率最高值,然后依據(jù)這個(gè)效率最高值,確定如何切換動(dòng)力。
如果某個(gè)步長δt的扭矩組合下計(jì)算得到的雙電機(jī)二擋驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的能量利用效率(s31)的值最大,則車輛控制單元300指令傳動(dòng)裝置100切換到雙電機(jī)二擋驅(qū)動(dòng)位置并以該扭矩組合對電機(jī)1和6進(jìn)行扭矩控制(步驟s4)。扭矩控制的具體過程與上述類似。
這樣,無論對于電動(dòng)汽車加速行駛所需能量或是對于減速或制動(dòng)時(shí)回收能量,都可以確保本發(fā)明的雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)能夠總是在最 高的整體能量利用效率的情況下運(yùn)行。
本發(fā)明的上述方法可以在驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)內(nèi)實(shí)時(shí)地完成,即以一定的時(shí)間間隔針對實(shí)測速度或設(shè)定的速度判斷總扭矩需求,然后不斷重復(fù)執(zhí)行如圖3所示的過程,從而確保本發(fā)明的雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)能夠針對真實(shí)工況實(shí)時(shí)地高效運(yùn)行。
當(dāng)然,對于無法提供實(shí)時(shí)計(jì)算的電動(dòng)汽車,也可在本發(fā)明的這種雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)出廠之前實(shí)現(xiàn)模擬各種工況,然后以如圖3所示的方法計(jì)算不同工況下的控制策略,再將這種控制策略存儲在車輛控制單元中。在電動(dòng)汽車實(shí)際行駛時(shí),依據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測的工況,再調(diào)用已事先存儲的控制策略對雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。
盡管這里詳細(xì)描述了本發(fā)明的特定實(shí)施方式,但它們僅僅是為了解釋的目的而給出的,而不應(yīng)認(rèn)為它們對本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,各種替換、變更和改造可被構(gòu)想出來。