CN106347133B - 一种四轮驱动的增程式电动汽车能效分层协调优化控制方法 - Google Patents

一种四轮驱动的增程式电动汽车能效分层协调优化控制方法 Download PDF

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Abstract

一种四轮驱动的增程式电动汽车能效分层协调优化控制方法，涉及一种电动汽车的控制方法。为了解决现有的增程式电动汽车在复杂运行条件下没有使驱动效率达到最优的问题。本发明所述方法首先计算电动汽车两台驱动电机的目标总转矩Tt；然后判断矩阵网格Qi，j的4个节点的数值是否为空，若其中任一节点数值为空，采用搜索法搜索转矩优分配系数k，按k将总转矩Tt分配给第一驱动电机和第二驱动电机，控制驱动电机输出目标转矩；否则，计算矩阵网格Qi，j的4个节点的数值的平均值k，将k作为对应的转矩优化分配系数，按k将总转矩Tt分配给第一驱动电机和第二驱动电机，控制驱动电机输出目标转矩。本发明适用于汽车的设计制造领域。

Description

一种四轮驱动的增程式电动汽车能效分层协调优化控制方法
技术领域
本发明涉及一种电动汽车的控制方法。
背景技术
众所周知，目前纯电动汽车所配备的电池重量高、价格昂贵。并且在燃油汽车上根本不能算作问题的续驶里程，对于纯电动汽车而言，却成为了影响用户购买的最大障碍之一。
于是，车企们开始考虑能否在设计上减少电池数量，进而既降低汽车制造成本，同时又能满足消费者对续驶里程的需求。于是，增程式电动汽车问世。利用一个比较轻且便宜的增程器来解决用户对纯电动汽车的“里程焦虑”感，并且能够大幅度减少电池数量。
由于增程式电动汽车存在增程器与动力电池两个能量源，如何将需求功率合理分配至增程器与动力电池以实现节能减排效果是目前亟待解决的问题。目前，增程式电动汽车能效控制方法主要为基于模型的控制，该方法可实现能效优化，但是需要在已知工况下完成，对于未知工况的能效最优控制并不具有适应性，此外，目前增程式电动汽车动力系统主要是以单电机驱动为主，该系统在复杂运行条件下不能使驱动效率达到最优。
发明内容
本发明为了解决现有的增程式电动汽车在复杂运行条件下没有使驱动效率达到最优的问题。
一种四轮驱动的增程式电动汽车能效分层协调优化控制方法，是基于一种四轮驱动的增程式电动汽车动力系统实现的，所述系统包括增程器，整流器，动力电池，充电器，逆变器系统，第一变速器，第一驱动电机，第二驱动电机，第二变速器和TCU(TransmissionControl Unit，即自动变速箱控制单元)；
所述的增程器包括发动机和发电机；发动机输出端与发电机输入端机械连接；发电机输出端与整流器输入端电气连接；充电器输出端与动力电池输入端电气连接；
整流器输出端和动力电池输出端共同与逆变器系统输入端电气连接，
整流器输出端与动力电池输出端能够实现电气耦合；
逆变器系统输出端分别与第一驱动电机输入端和第二驱动电机输入端电气连接；第一驱动电机与第一变速器机械连接，然后连接驱动前轴；第二驱动电机与第二变速器机械连接，然后连接驱动后轴；
TCU与第一变速器及第二变速器信号连接，TCU通过信号控制第一变速器及第二变速器。
基于一种四轮驱动的增程式电动汽车动力系统，本发明所述的一种四轮驱动的增程式电动汽车能效分层协调优化控制方法，包括以下步骤：
步骤一、根据车辆实时运行情况，实时检测动力电池的SOC(充电状态或剩余容量)情况、车速及加速踏板信号，确定车辆运行模式及增程器的工作状态，采用能耗最低分配策略在增程器和动力电池之间分配驱动功率；
步骤二、利用步骤一采集的电动汽车的实时速度、第一驱动电机和第二驱动电机的转速和加速踏板开度模拟量信号，计算电动汽车两台驱动电机的目标总转矩Tt；
步骤三、以电动汽车的速度作为横坐标i，以电动汽车两台驱动电机的目标总转矩Tt作为纵坐标j，设定最优转矩分配系数矩阵W，W内元素为转矩优化分配系数ki,j；
在最优转矩分配系数矩阵W内，4个相邻转矩优化分配系数ki,j、ki,j+1、ki+1,j、ki+1,j+1构成矩阵网格Qi，j；
在最优转矩分配系数矩阵W中查找步骤二获得的电动汽车驱动电机的目标总转矩Tt和电动汽车的实时速度所对应的矩阵网格Qi，j；判断矩阵网格Qi，j的4个节点ki,j、ki,j+1、ki+1,j、ki+1,j+1的数值是否为空，若ki,j、ki,j+1、ki+1,j、ki+1,j+1中任一节点数值为空，则执行步骤五，否则，执行步骤四；
步骤四、计算矩阵网格Qi，j的4个节点ki,j、ki,j+1、ki+1,j、ki+1,j+1的数值的平均值k，将k作为电动汽车两台驱动电机的目标总转矩Tt和电动汽车的实时速度所对应的转矩优化分配系数，按数值k将总转矩Tt分配给第一驱动电机和第二驱动电机，向第一驱动电机和第二驱动电机发送转矩分配指令，控制第一驱动电机和第二驱动电机输出转矩，实现四轮驱动的增程式电动汽车转矩分配控制；然后返回执行步骤一；
步骤五、采用搜索法搜索电动汽车两台驱动电机的目标总转矩Tt和电动汽车的实时速度所对应的转矩优分配系数k，按k将总转矩Tt分配给第一驱动电机和第二驱动电机，控制驱动电机输出目标转矩，并将数值k赋值给矩阵W内的电动汽车两台驱动电机的目标总转矩Tt和电动汽车的实时速度所对应的矩阵网格Qi，j的4个节点ki,j、ki,j+1、ki+1,j、ki+1,j+1，返回执行步骤一。
优选地，步骤一中所述的确定车辆运行模式及增程器的工作状态的包括以下步骤：
步骤1.1：检测汽车行驶工况参数及动力电池SOC情况；
步骤1.2：判定动力电池SOC是否大于增程器启动上限值SOC_high(也是纯电工作模式下限值)，若是则执行步骤1.3，否则执行步骤1.4；
步骤1.3：判定驾驶员是否输入启动增程器指令，若是执行步骤1.4，否则执行步骤1.5；
步骤1.4：判定增程器是否启动，若是则执行步骤1.6，否则继续控制增程器启动；
步骤1.5：汽车运行在纯电工作模式，由动力电池单独为第一驱动电机和第二驱动电机供电；
步骤1.6：判定动力电池SOC是否大于增程器停止发电时下限值SOC_low，若是则增程器继续发电，增程器与动力电池共同为第一驱动电机和第二驱动电机提供驱动功率；否则停止发电，关闭增程器。
优选地，步骤五所述的采用搜索法搜索电动汽车两台驱动电机的目标总转矩Tt和电动汽车的实时速度所对应的转矩优分配系数k并将目标总转矩Tt分配给第一驱动电机和第二驱动电机的过程包括以下步骤：
步骤5.1、获得i′时刻电动汽车两台驱动电机的目标总转矩Tt(i′)
步骤5.2、设定转矩优化分配系数k，k为第一驱动电机输出转矩与i′时刻驱动电机输出总转矩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5.3、按转矩分配系数k＝k1＝a+x·(b-a)计算第一驱动电机实时输出的目标转矩；，获得转矩分配系数k＝k1时前轴实时输出的目标转矩；
按转矩分配系数(1-k1)计算第二驱动电机实时输出目标总转矩，获得转矩分配系数k＝k1时后轴实时输出的目标转矩；
按转矩分配系数k＝k2＝a+(1-x)·(b-a)计算第一驱动电机实时输出的目标转矩；，获得转矩分配系数k＝k2时前轴实时输出的目标转矩；
按转矩分配系数(1-k2)计算第二驱动电机实时输出目标总转矩，获得转矩分配系数k＝k2时后轴实时输出的目标转矩；
步骤5.4、利用步骤5.3获得的k＝k1时第一驱动电机和第二驱动电机实时输出的目标转矩和k＝k2时第一驱动电机和第二驱动电机实时输出的目标转矩，结合第一驱动电机和第二驱动电机输入端总线电压、总线电流及输出转速，计算转矩分配系数k＝k1和转矩分配系数k＝k2时分别对应的第一驱动电机和第二驱动电机的实时输入功率、实时输出功率；
步骤5.5、根据步骤5.4获得的第一驱动电机和第二驱动电机的实时输入功率、实时输出功率并根据第一驱动电机和第二驱动电机输入功率和输出功率计算转矩分配系数k＝k1时的实时总效率值η1＝η(k1)和转矩分配系数k＝k2时的实时总效率值η2＝η(k2)；
步骤5.6、对步骤5.5计算获得的转矩分配系数k＝k1时的实时总效率值η1＝η(k1)和转矩分配系数k＝k2时的实时总效率值η2＝η(k2)进行比较；
当η1<η2时，令a＝k1,k1＝k2,η1＝η2，k2＝a+(1-x)·(b-a)；计算实时总效率值η2＝η(k2)，执行步骤5.7；
当η1≥η2时，令b＝k2,k2＝k1,η2＝η1，k1＝a+x·(b-a)，计算实时总效率值η1＝η(k1)，执行步骤5.7；
步骤5.7、对转矩分配系数k搜索区间[a,b]进行收敛判定，若|a-b|<ε，则结束搜索，获得第一驱动电机和第二驱动电机的转矩最优分配系数，第一驱动电机输出转矩为T1＝k·Tt(i′)，第二驱动电机输出转矩为T2＝(1-k)·Tt(i′)；否则，返回执行步骤5.6。
优选地，步骤5.5中所述根据第一驱动电机和第二驱动电机输入功率和输出功率计算转矩分配系数k＝k1时的实时总效率值η1＝η(k1)和转矩分配系数k＝k2时的实时总效率值η2＝η(k2)的过程包括以下步骤：
通过公式(1)计算获得第一驱动电机的实时输入输出功率，
其中，Pin,1(i′)为i′时刻第一驱动电机实时输入功率，Pout,1(i′)为i′时刻第一驱动电机实时输出功率；U1(i′)为i′时刻第一驱动电机输入端母线电压，I1(i′)为i′时刻第一驱动电机输入端母线电流；n1(i′)为第一驱动电机的转速；
通过公式(2)计算获得第二驱动电机的实时输入输出功率，
其中，Pin,2(i′)为i′时刻第二驱动电机实时输入功率，Pout,2(i′)为i′时刻第二驱动电机实时输出功率；U2(i′)为i′时刻第二驱动电机输入端母线电压，I2(i′)为i′时刻第二驱动电机输入端母线电流；n2(i′)为第二驱动电机的转速；
通过公式(3)计算获得第一驱动电机和第二驱动电机实时总效率，
当k＝k1时，按照公式(3)计算η(k1)，获得i′时刻转矩分配系数k＝k1时的实时总效率值η1＝η(k1)；
当k＝k2时，按照公式(3)计算η(k2)，获得i′时刻转矩分配系数k＝k1时的实时总效率值η2＝η(k2)。
本发明具有以下有益效果：
本发明基于的四轮驱动的增程式电动汽车动力系统，具有两个驱动电机，按照本发明的控制方法进行切换，基本能够满足汽车各种路况的需要，而且能够通过协调控制达到动力系统效率实时优化，进而实现运行效率的优化，实现增程式电动汽车的能效最优控制；而且本发明可实现驱动效率和动力系统效率协同优化。
同时本发明通过分层协调控制不但能够保证动力系统运行过程中能效最优，而且能够实现驱动转矩分配，以实现瞬时转矩优化。保证了汽车在能效最优的条件下具有良好的转矩分配。相比现有的增程式电动汽车动力系统及其控制方法，基于本发明的系统的能效最优控制方法针对城市路况节约10％以上的能效，在市郊等路况节约14％以上的能效。
同时本发明的汽车系统完全具备现有增程式电动汽车动力的优点。所以本发明具备广阔的市场前景。
附图说明
图1为一种四轮驱动的增程式电动汽车动力系统示意图；图中，1为增程器，2为发动机，3为发电机，4为整流器，5为动力电池，6为充电器，7为逆变器系统，8为第一变速器，9为第一驱动电机，10为第二驱动电机，11为第二变速器，12为TCU；其中连接关系示意如下：表示信号控制，---表示电气连接，表示机械连接；
图2为本发明的流程图；
图3为增程器的工作流程示意图；
图4为采用搜索法计算第一驱动电机和第二驱动电机总效率最优时转矩分配系数的通过流程示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，
一种四轮驱动的增程式电动汽车动力系统，包括增程器1，整流器4，动力电池5，充电器6，逆变器系统7，第一变速器8，第一驱动电机9，第二驱动电机10，第二变速器11和TCU12；
所述的增程器1包括发动机2和发电机3；发动机2输出端与发电机3输入端机械连接；发电机3输出端与整流器4输入端电气连接；充电器6输出端与动力电池5输入端电气连接；
整流器4输出端和动力电池5输出端共同与逆变器系统7输入端电气连接，
整流器4输出端与动力电池5输出端能够实现电气耦合；
逆变器系统7输出端分别与第一驱动电机9输入端和第二驱动电机10输入端电气连接；第一驱动电机9与第一变速器8机械连接，然后连接驱动前轴；第二驱动电机10与第二变速器11机械连接，然后连接驱动后轴；
TCU12与第一变速器8及第二变速器11信号连接，TCU12通过信号控制第一变速器8及第二变速器11。
基于一种四轮驱动的增程式电动汽车动力系统，本发明所述的一种四轮驱动的增程式电动汽车能效分层协调优化控制方法，包括以下步骤：
步骤一、根据车辆实时运行情况，实时检测动力电池5的SOC情况、车速及加速踏板信号，确定车辆运行模式及增程器1的工作状态，采用能耗最低分配策略在增程器1和动力电池5之间分配驱动功率；(此处是分层控制的第一层控制，首先要保证动力系统运行过程中能效最优)
步骤二、利用步骤一采集的电动汽车的实时速度、第一驱动电机9和第二驱动电机10的转速和加速踏板开度模拟量信号，计算电动汽车两台驱动电机的目标总转矩Tt；(此处为分层控制的第二层控制的开始，能够实施驱动转矩分配，以实现瞬时转矩优化)
步骤三、以电动汽车的速度作为横坐标i，以电动汽车两台驱动电机的目标总转矩Tt作为纵坐标j，设定最优转矩分配系数矩阵W，W内元素为转矩优化分配系数ki,j；
在最优转矩分配系数矩阵W内，4个相邻转矩优化分配系数ki,j、ki,j+1、ki+1,j、ki+1,j+1构成矩阵网格Qi，j；
在最优转矩分配系数矩阵W中查找步骤二获得的电动汽车驱动电机的目标总转矩Tt和电动汽车的实时速度所对应的矩阵网格Qi，j；判断矩阵网格Qi，j的4个节点ki,j、ki,j+1、ki+1,j、ki+1,j+1的数值是否为空，若ki,j、ki,j+1、ki+1,j、ki+1,j+1中任一节点数值为空，则执行步骤五，否则，执行步骤四；
步骤四、计算矩阵网格Qi，j的4个节点ki,j、ki,j+1、ki+1,j、ki+1,j+1的数值的平均值k，将k作为电动汽车两台驱动电机的目标总转矩Tt和电动汽车的实时速度所对应的转矩优化分配系数，按数值k将总转矩Tt分配给第一驱动电机9和第二驱动电机10，向第一驱动电机9和第二驱动电机10发送转矩分配指令，控制第一驱动电机9和第二驱动电机10输出转矩，实现四轮驱动的增程式电动汽车转矩分配控制；然后返回执行步骤一；
步骤五、采用搜索法搜索电动汽车两台驱动电机的目标总转矩Tt和电动汽车的实时速度所对应的转矩优分配系数k，按k将总转矩Tt分配给第一驱动电机9和第二驱动电机10，控制驱动电机输出目标转矩，并将数值k赋值给矩阵W内的电动汽车两台驱动电机的目标总转矩Tt和电动汽车的实时速度所对应的矩阵网格Qi，j的4个节点ki,j、ki,j+1、ki+1,j、ki+1,j+1，返回执行步骤一。
具体实施方式二：结合图3说明本实施方式，
本实施方式中步骤一中所述的确定车辆运行模式及增程器1的工作状态的包括以下步骤：
步骤1.1：检测汽车行驶工况参数及动力电池SOC情况；
步骤1.2：判定动力电池SOC是否大于增程器启动上限值SOC_high(也是纯电工作模式下限值)，若是则执行步骤1.3，否则执行步骤1.4；
步骤1.3：判定驾驶员是否输入启动增程器指令，若是执行步骤1.4，否则执行步骤1.5；
步骤1.4：判定增程器是否启动，若是则执行步骤1.6，否则继续控制增程器启动；
步骤1.5：汽车运行在纯电工作模式，由动力电池单独为第一驱动电机和第二驱动电机供电；
步骤1.6：判定动力电池SOC是否大于增程器停止发电时下限值SOC_low，若是则增程器继续发电，增程器与动力电池共同为第一驱动电机和第二驱动电机提供驱动功率；否则停止发电，关闭增程器。
其他步骤和参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图4说明本实施方式，
本实施方式步骤五所述的采用搜索法搜索电动汽车两台驱动电机的目标总转矩Tt和电动汽车的实时速度所对应的转矩优分配系数k并将目标总转矩Tt分配给第一驱动电机和第二驱动电机的过程包括以下步骤：
步骤5.1、获得i′时刻电动汽车两台驱动电机的目标总转矩Tt(i′)
步骤5.2、设定转矩优化分配系数k，k为第一驱动电机输出转矩与i′时刻驱动电机输出总转矩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5.3、按转矩分配系数k＝k1＝a+x·(b-a)计算第一驱动电机实时输出的目标转矩；，获得转矩分配系数k＝k1时前轴实时输出的目标转矩；
按转矩分配系数(1-k1)计算第二驱动电机实时输出目标总转矩，获得转矩分配系数k＝k1时后轴实时输出的目标转矩；
按转矩分配系数k＝k2＝a+(1-x)·(b-a)计算第一驱动电机实时输出的目标转矩；，获得转矩分配系数k＝k2时前轴实时输出的目标转矩；
按转矩分配系数(1-k2)计算第二驱动电机实时输出目标总转矩，获得转矩分配系数k＝k2时后轴实时输出的目标转矩；
步骤5.4、利用步骤5.3获得的k＝k1时第一驱动电机和第二驱动电机实时输出的目标转矩和k＝k2时第一驱动电机和第二驱动电机实时输出的目标转矩，结合第一驱动电机和第二驱动电机输入端总线电压、总线电流及输出转速，计算转矩分配系数k＝k1和转矩分配系数k＝k2时分别对应的第一驱动电机和第二驱动电机的实时输入功率、实时输出功率；
步骤5.5、根据步骤5.4获得的第一驱动电机和第二驱动电机的实时输入功率、实时输出功率并根据第一驱动电机和第二驱动电机输入功率和输出功率计算转矩分配系数k＝k1时的实时总效率值η1＝η(k1)和转矩分配系数k＝k2时的实时总效率值η2＝η(k2)；
步骤5.6、对步骤5.5计算获得的转矩分配系数k＝k1时的实时总效率值η1＝η(k1)和转矩分配系数k＝k2时的实时总效率值η2＝η(k2)进行比较；
当η1<η2时，令a＝k1,k1＝k2,η1＝η2，k2＝a+(1-x)·(b-a)；计算实时总效率值η2＝η(k2)，执行步骤5.7；
当η1≥η2时，令b＝k2,k2＝k1,η2＝η1，k1＝a+x·(b-a)，计算实时总效率值η1＝η(k1)，执行步骤5.7；
步骤5.7、对转矩分配系数k搜索区间[a,b]进行收敛判定，若|a-b|<ε，则结束搜索，获得第一驱动电机和第二驱动电机的转矩最优分配系数，第一驱动电机输出转矩为T1＝k·Tt(i′)，第二驱动电机输出转矩为T2＝(1-k)·Tt(i′)；否则，返回执行步骤5.6。
其他步骤和参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：
本实施方式步骤5.5中所述根据第一驱动电机和第二驱动电机输入功率和输出功率计算转矩分配系数k＝k1时的实时总效率值η1＝η(k1)和转矩分配系数k＝k2时的实时总效率值η2＝η(k2)的过程包括以下步骤：
通过公式(1)计算获得第一驱动电机的实时输入输出功率，
其中，Pin,1(i′)为i′时刻第一驱动电机实时输入功率，Pout,1(i′)为i′时刻第一驱动电机实时输出功率；U1(i′)为i′时刻第一驱动电机输入端母线电压，I1(i′)为i′时刻第一驱动电机输入端母线电流；n1(i′)为第一驱动电机的转速；
通过公式(2)计算获得第二驱动电机的实时输入输出功率，
其中，Pin,2(i′)为i′时刻第二驱动电机实时输入功率，Pout,2(i′)为i′时刻第二驱动电机实时输出功率；U2(i′)为i′时刻第二驱动电机输入端母线电压，I2(i′)为i′时刻第二驱动电机输入端母线电流；n2(i′)为第二驱动电机的转速；
通过公式(3)计算获得第一驱动电机和第二驱动电机实时总效率，
当k＝k1时，按照公式(3)计算η(k1)，获得i′时刻转矩分配系数k＝k1时的实时总效率值η1＝η(k1)；
当k＝k2时，按照公式(3)计算η(k2)，获得i′时刻转矩分配系数k＝k1时的实时总效率值η2＝η(k2)。
其他步骤和参数与具体实施方式三相同。

Claims (3)

1.一种四轮驱动的增程式电动汽车能效分层协调优化控制方法，是基于一种四轮驱动的增程式电动汽车动力系统实现的，所述系统包括增程器(1)，整流器(4)，动力电池(5)，充电器(6)，逆变器系统(7)，第一变速器(8)，第一驱动电机(9)，第二驱动电机(10)，第二变速器(11)和TCU(12)；
所述的增程器(1)包括发动机(2)和发电机(3)；发动机(2)输出端与发电机(3)输入端机械连接；发电机(3)输出端与整流器(4)输入端电气连接；充电器(6)输出端与动力电池(5)输入端电气连接；
整流器(4)输出端和动力电池(5)输出端共同与逆变器系统(7)输入端电气连接，
整流器(4)输出端与动力电池(5)输出端能够实现电气耦合；
逆变器系统(7)输出端分别与第一驱动电机(9)输入端和第二驱动电机(10)输入端电气连接；第一驱动电机(9)与第一变速器(8)机械连接，然后连接驱动前轴；第二驱动电机(10)与第二变速器(11)机械连接，然后连接驱动后轴；
TCU(12)与第一变速器(8)及第二变速器(11)信号连接，TCU(12)通过信号控制第一变速器(8)及第二变速器(11)；
其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一、根据车辆实时运行情况，实时检测动力电池(5)的SOC情况、车速及加速踏板信号，确定车辆运行模式及增程器(1)的工作状态，采用能耗最低分配策略在增程器(1)和动力电池(5)之间分配驱动功率；
所述的确定车辆运行模式及增程器(1)的工作状态的包括以下步骤：
步骤1.1：检测汽车行驶工况参数及动力电池SOC情况；
步骤1.2：判定动力电池SOC是否大于增程器启动上限值SOC_high，若是则执行步骤1.3，否则执行步骤1.4；
步骤1.3：判定驾驶员是否输入启动增程器指令，若是执行步骤1.4，否则执行步骤1.5；
步骤1.4：判定增程器是否启动，若是则执行步骤1.6，否则继续控制增程器启动；
步骤1.5：汽车运行在纯电工作模式，由动力电池单独为第一驱动电机和第二驱动电机供电；
步骤1.6：判定动力电池SOC是否大于增程器停止发电时下限值SOC_low，若是则增程器继续发电，增程器与动力电池共同为第一驱动电机和第二驱动电机提供驱动功率；否则停止发电，关闭增程器；
步骤二、利用步骤一采集的电动汽车的实时速度、第一驱动电机(9)和第二驱动电机(10)的转速和加速踏板开度模拟量信号，计算电动汽车两台驱动电机的目标总转矩Tt；
步骤三、以电动汽车的速度作为横坐标i，以电动汽车两台驱动电机的目标总转矩Tt作为纵坐标j，设定最优转矩分配系数矩阵W，W内元素为转矩优化分配系数ki,j；
在最优转矩分配系数矩阵W内，4个相邻转矩优化分配系数ki,j、ki,j+1、ki+1,j、ki+1,j+1构成矩阵网格Qi，j；
在最优转矩分配系数矩阵W中查找步骤二获得的电动汽车驱动电机的目标总转矩Tt和电动汽车的实时速度所对应的矩阵网格Qi，j；判断矩阵网格Qi，j的4个节点ki,j、ki,j+1、ki+1,j、ki+1,j+1的数值是否为空，若ki,j、ki,j+1、ki+1,j、ki+1,j+1中任一节点数值为空，则执行步骤五，否则，执行步骤四；
步骤四、计算矩阵网格Qi，j的4个节点ki,j、ki,j+1、ki+1,j、ki+1,j+1的数值的平均值k，将k作为电动汽车两台驱动电机的目标总转矩Tt和电动汽车的实时速度所对应的转矩优化分配系数，按数值k将总转矩Tt分配给第一驱动电机(9)和第二驱动电机(10)，向第一驱动电机(9)和第二驱动电机(10)发送转矩分配指令，控制第一驱动电机(9)和第二驱动电机(10)输出转矩，实现四轮驱动的增程式电动汽车转矩分配控制；然后返回执行步骤一；
步骤五、采用搜索法搜索电动汽车两台驱动电机的目标总转矩Tt和电动汽车的实时速度所对应的转矩优分配系数k，按k将总转矩Tt分配给第一驱动电机(9)和第二驱动电机(10)，控制驱动电机输出目标转矩，并将数值k赋值给矩阵W内的电动汽车两台驱动电机的目标总转矩Tt和电动汽车的实时速度所对应的矩阵网格Qi，j的4个节点ki,j、ki,j+1、ki+1,j、ki+1,j+1，返回执行步骤一。
2.根据权利要求1所述的一种四轮驱动的增程式电动汽车能效分层协调优化控制方法，其特征在于，步骤五所述的采用搜索法搜索电动汽车两台驱动电机的目标总转矩Tt和电动汽车的实时速度所对应的转矩优分配系数k并将目标总转矩Tt分配给第一驱动电机和第二驱动电机的过程包括以下步骤：
步骤5.1、获得i′时刻电动汽车两台驱动电机的目标总转矩Tt(i′)
步骤5.2、设定转矩优化分配系数k，k为第一驱动电机输出转矩与i′时刻驱动电机输出总转矩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5.3、按转矩分配系数k＝k1＝a+x·(b-a)计算第一驱动电机实时输出的目标转矩，获得转矩分配系数k＝k1时前轴实时输出的目标转矩；
按转矩分配系数(1-k1)计算第二驱动电机实时输出目标总转矩，获得转矩分配系数k＝k1时后轴实时输出的目标转矩；
按转矩分配系数k＝k2＝a+(1-x)·(b-a)计算第一驱动电机实时输出的目标转矩，获得转矩分配系数k＝k2时前轴实时输出的目标转矩；
按转矩分配系数(1-k2)计算第二驱动电机实时输出目标总转矩，获得转矩分配系数k＝k2时后轴实时输出的目标转矩；
步骤5.4、利用步骤5.3获得的k＝k1时第一驱动电机和第二驱动电机实时输出的目标转矩和k＝k2时第一驱动电机和第二驱动电机实时输出的目标转矩，结合第一驱动电机和第二驱动电机输入端总线电压、总线电流及输出转速，计算转矩分配系数k＝k1和转矩分配系数k＝k2时分别对应的第一驱动电机和第二驱动电机的实时输入功率、实时输出功率；
步骤5.5、根据步骤5.4获得的第一驱动电机和第二驱动电机的实时输入功率、实时输出功率并根据第一驱动电机和第二驱动电机输入功率和输出功率计算转矩分配系数k＝k1时的实时总效率值η1＝η(k1)和转矩分配系数k＝k2时的实时总效率值η2＝η(k2)；
步骤5.6、对步骤5.5计算获得的转矩分配系数k＝k1时的实时总效率值η1＝η(k1)和转矩分配系数k＝k2时的实时总效率值η2＝η(k2)进行比较；
当η1<η2时，令a＝k1,k1＝k2,η1＝η2，k2＝a+(1-x)·(b-a)；计算实时总效率值η2＝η(k2)，执行步骤5.7；
当η1≥η2时，令b＝k2,k2＝k1,η2＝η1，k1＝a+x·(b-a)，计算实时总效率值η1＝η(k1)，执行步骤5.7；
步骤5.7、对转矩分配系数k搜索区间[a,b]进行收敛判定，若|a-b|<ε，则结束搜索，获得第一驱动电机和第二驱动电机的转矩最优分配系数，第一驱动电机输出转矩为T1＝k·Tt(i′)，第二驱动电机输出转矩为T2＝(1-k)·Tt(i′)；否则，返回执行步骤5.6。
3.根据权利要求2所述的一种四轮驱动的增程式电动汽车能效分层协调优化控制方法，其特征在于，步骤5.5中所述根据第一驱动电机和第二驱动电机输入功率和输出功率计算转矩分配系数k＝k1时的实时总效率值η1＝η(k1)和转矩分配系数k＝k2时的实时总效率值η2＝η(k2)的过程包括以下步骤：
通过公式(1)计算获得第一驱动电机的实时输入输出功率，
其中，Pin,1(i′)为i′时刻第一驱动电机实时输入功率，Pout,1(i′)为i′时刻第一驱动电机实时输出功率；U1(i′)为i′时刻第一驱动电机输入端母线电压，I1(i′)为i′时刻第一驱动电机输入端母线电流；n1(i′)为第一驱动电机的转速；
通过公式(2)计算获得第二驱动电机的实时输入输出功率，
其中，Pin,2(i′)为i′时刻第二驱动电机实时输入功率，Pout,2(i′)为i′时刻第二驱动电机实时输出功率；U2(i′)为i′时刻第二驱动电机输入端母线电压，I2(i′)为i′时刻第二驱动电机输入端母线电流；n2(i′)为第二驱动电机的转速；
通过公式(3)计算获得第一驱动电机和第二驱动电机实时总效率，
当k＝k1时，按照公式(3)计算η(k1)，获得i′时刻转矩分配系数k＝k1时的实时总效率值η1＝η(k1)；
当k＝k2时，按照公式(3)计算η(k2)，获得i′时刻转矩分配系数k＝k1时的实时总效率值η2＝η(k2)。
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