CN106864307A - 一种双电机的驱动控制方法、装置、控制器及汽车 - Google Patents

一种双电机的驱动控制方法、装置、控制器及汽车 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种双电机的驱动控制方法、装置、控制器及汽车，涉及电机驱动控制技术领域，包括：获取当前的行驶速度和需要电机输出到车身的总驱动扭矩；根据一扭矩参考表，确定在所述行驶速度和总驱动扭矩的行驶条件下，第一电机的第一输出扭矩和第二电机的第二输出扭矩；其中所述扭矩参考表中记录了不同行驶速度、不同总驱动扭矩的条件下，在总电功率最小时，第一电机对应的第一输出扭矩和第二电机对应的第二输出扭矩；根据确定的第一输出扭矩和第二输出扭矩，调节所述第一电机的输出扭矩和所述第二电机的输出扭矩。本发明的方案，解决了单电机驱动效率低的问题，实现了双电机综合驱动效率始终保持在最优区间，提高了驱动系统的综合效率。

Description

一种双电机的驱动控制方法、装置、控制器及汽车
技术领域
本发明属于电机驱动控制技术领域，尤其是涉及一种双电机的驱动控制方法、装置、控制器及汽车。
背景技术
纯电动汽车所配备驱动电机的驱动效率在不同转速、不同输出扭矩下是不断变化的，而单级减速器的传动结构决定了一定车速、一定驱动扭矩需求的工况直接对应一个固定的电机效率，因而难以在特定工况下对驱动效率进行提升。
随着纯电动汽车技术的不断发展，高端纯电动汽车在向着高性能、四轮驱动方向发展，而单个电机的驱动能力有限，且燃油汽车配备的传统机械四驱系统不利于发挥电动驱动方式结构简单、布置灵活的特点，且传动效率低，因此出现了双电机、前后轴独立驱动的四驱车型，即在前后轴上各安装一个电机，分别驱动各自车轴，实现四驱功能。在这类车型上，如何将驾驶员的驱动扭矩需求分配到两个电机上，就成为一个关键问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双电机的驱动控制方法、装置、控制器及汽车，用于解决双电机的驱动扭矩分配问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种双电机的驱动控制方法，包括：
获取当前的行驶速度和需要电机输出到车身的总驱动扭矩；
根据一扭矩参考表，确定在所述行驶速度和所述总驱动扭矩的行驶条件下，第一电机的第一输出扭矩和第二电机的第二输出扭矩；其中所述扭矩参考表中记录了不同行驶速度、不同总驱动扭矩以及第一电机和第二电机的总电功率最小时，第一电机对应的第一输出扭矩和第二电机对应的第二输出扭矩；
根据确定的第一输出扭矩和第二输出扭矩，调节所述第一电机的输出扭矩和所述第二电机的输出扭矩。
其中，所述扭矩参考表中，在预设行驶速度和预设总驱动扭矩下，所述第一电机对应的第一输出扭矩T1和第二电机对应的第二输出扭矩T2是满足以下公式的多个第一输出扭矩T1和多个第二输出扭矩T2，且不同第一输出扭矩T1和第二输出扭矩T2分别用于计算第一电机和第二电机的总电功率PB时，使总电功率最小的数值；
T＝T1×k1+T2×k2；
其中，k1为第一电机的第一减速比，k2为第二电机的第二减速比，T为输出到车身的总驱动扭矩。
其中，所述不同第一输出扭矩T1和第二输出扭矩T2分别用于计算第一电机和第二电机的总电功率PB时的具体计算方式为：
其中，v为预设行驶速度，η1为第一电机在T1输出扭矩和第一转速时的第一效率，其中所述第一转速为预设行驶速度v和第一减速比k1的比值；η2为第二电机在T2输出扭矩和第二转速时的第二效率，其中所述第二转速为预设行驶速度v和第二减速比k2的比值。
其中，在获取当前的行驶速度和需要电机输出的总驱动扭矩的步骤之前，所述驱动控制方法还包括，获取所述扭矩参考表并存储。
本发明还提供了一种双电机的驱动控制装置，包括：
第一获取模块，用于获取当前的行驶速度和需要电机输出到车身的总驱动扭矩；
选择模块，用于根据一扭矩参考表，确定在所述行驶速度和所述总驱动扭矩的行驶条件下，第一电机的第一输出扭矩和第二电机的第二输出扭矩；其中所述扭矩参考表中记录了不同行驶速度、不同总驱动扭矩以及第一电机和第二电机的总电功率最小时，第一电机对应的第一输出扭矩和第二电机对应的第二输出扭矩；
调节模块，用于根据确定的第一输出扭矩和第二输出扭矩，调节所述第一电机的输出扭矩和所述第二电机的输出扭矩。
其中，所述扭矩参考表中，在预设行驶速度和预设总输出扭矩下，所述第一电机对应的第一输出扭矩T1和第二电机对应的第二输出扭矩T2是满足以下公式的多个第一输出扭矩T1和多个第二输出扭矩T2，且不同第一输出扭矩T1和第二输出扭矩T2分别用于计算第一电机和第二电机的总电功率时，使总电功率最小的数值；
T＝T1×k1+T2×k2；
其中，k1为第一电机的第一减速比，k2为第二电机的第二减速比，T为作用于车身上的总驱动扭矩。
其中，所述不同第一输出扭矩T1和第二输出扭矩T2分别用于计算第一电机和第二电机的总电功率时的具体计算方式为：
其中，v为预设行驶速度，η1为第一电机在T1输出扭矩和第一转速时的第一效率，其中所述第一转速为预设行驶速度v和第一减速比k1的比值；η2为第二电机在T2输出扭矩和第二转速时的第二效率，其中所述第二转速为预设行驶速度v和第二减速比k2的比值。
其中，所述驱动控制装置还包括：
第二获取模块，用于在获取当前的行驶速度和需要电机输出到车身的总驱动扭矩的步骤之前，获取所述扭矩参考表并存储。
本发明还提供了一种控制器，包括如上所述的驱动控制装置。
本发明还提供了一种汽车，包括双电机，还包括如上所述的控制器。
本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果：
本发明通过对设置有双电机的汽车，根据不同工况下两个电机各自的驱动效率，确定在一定车速，任意扭矩总需求的工况下各个电机分配的扭矩，使车辆能在全部车速范围内驾驶员特定的驱动扭矩命令下以双电机综合效率最高的方式驱动，从而实现双电机的驱动扭矩分配，并使双电机的驱动扭矩分配具备节省电能，延长车辆续驶里程的效果。
附图说明
图1是本发明实施例所述的驱动控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例所述的驱动控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1所示，本发明的一实施例提供了一种双电机的驱动控制方法，包括：
步骤11，获取当前的行驶速度和需要电机输出到车身的总驱动扭矩；
步骤12，根据一扭矩参考表，确定在所述行驶速度和所述总驱动扭矩的行驶条件下，第一电机的第一输出扭矩和第二电机的第二输出扭矩；其中所述扭矩参考表中记录了不同行驶速度、不同总驱动扭矩以及第一电机和第二电机的总电功率最小时，第一电机对应的第一输出扭矩和第二电机对应的第二输出扭矩；
步骤13，根据确定的第一输出扭矩和第二输出扭矩，调节所述第一电机的输出扭矩和所述第二电机的输出扭矩。
本发明的上述实施例中，所述扭矩参考表中，在预设行驶速度和预设总驱动扭矩下，所述第一电机对应的第一输出扭矩T1和第二电机对应的第二输出扭矩T2是满足以下公式的多个第一输出扭矩T1和多个第二输出扭矩T2，且不同第一输出扭矩T1和第二输出扭矩T2分别用于计算第一电机和第二电机的总电功率PB时，使总电功率最小的数值；
T＝T1×k1+T2×k2；
其中，k1为第一电机的第一减速比，k2为第二电机的第二减速比，T为输出到车身的总驱动扭矩。
其中，所述不同第一输出扭矩T1和第二输出扭矩T2分别用于计算第一电机和第二电机的总电功率PB时的具体计算方式为：
其中，v为预设行驶速度，η1为第一电机在T1输出扭矩和第一转速时的第一效率，其中所述第一转速为预设行驶速度v和第一减速比k1的比值；η2为第二电机在T2输出扭矩和第二转速时的第二效率，其中所述第二转速为预设行驶速度v和第二减速比k2的比值。
其中，在获取当前的行驶速度和需要电机输出到车身的总驱动扭矩的步骤之前，所述驱动控制方法还包括，获取所述扭矩参考表并存储。
生成所述扭矩参考表的具体过程为：
测试所述第一电机的不同第一输出扭矩T1和第一转速对应的第一效率η1，第二电机的不同第二输出扭矩T2和第二转速对应的第二效率η2；
在预设总驱动扭矩T时，根据第一减速比k1、第二减速比k2和公式T＝T1×k1+T2×k2，计算与所述预设总驱动扭矩T对应的多组第一输出扭矩T1和第二输出扭矩T2；
在预设总输出扭矩T、预设行驶速度v时，根据多组第一输出扭矩T1和第二输出扭矩T2、与所述第一输出扭矩T1对应的第一效率η1，与所述第二电机的不同第二输出扭矩T2对应的第二效率η2，以及第一减速比k1、第二减速比k2和公式计算多组第一输出扭矩T1和第二输出扭矩T2对应的总电功率PB，并从多个总电功率PB中选择最小值，所述最小总电功率对应的第一输出扭矩T1和第二输出扭矩T2即为预设总驱动扭矩T和预设行驶速度v的最优分配方案；
分别调整预设总输出扭矩T和预设行驶速度v，按照上述方法，分别计算全速度、全输出扭矩范围内的最优第一输出扭矩T1和第二输出扭矩T2，并制作出以车速v、总输出扭矩T为横纵坐标的第一输出扭矩T1和第二输出扭矩T2的扭矩参考表。
本发明的上述实施例，根据汽车的行驶速度、所需的总驱动扭矩T、第一电机的第一减速比k1和第一效率η1以及第二电机的第二减速比k2和第二效率η2，对第一电机和第二电机的输出扭矩进行合理分配，使第一电机和第二电机消耗的总电功率为最小，使第一电机和第二电机的综合驱动效率始终保持在最优区间，从而提高了驱动系统的综合效率，节省了单位里程所消耗的电能，延长了续驶里程。
如图2所示，本发明还提供了一种驱动控制装置，包括：
第一获取模块21，用于获取当前的行驶速度和需要电机输出到车身的总驱动扭矩；
选择模块22，用于根据一扭矩参考表，确定在所述行驶速度和所述总输出扭矩的条件下，第一电机的第一输出扭矩和第二电机的第二输出扭矩；其中所述扭矩参考表中记录了不同行驶速度、不同总驱动扭矩以及第一电机和第二电机的总电功率最小时，第一电机对应的第一输出扭矩和第二电机对应的第二输出扭矩；
调节模块23，用于根据确定的第一输出扭矩和第二输出扭矩，调节所述第一电机的输出扭矩和所述第二电机的输出扭矩。
其中，所述扭矩参考表中，在预设行驶速度和预设总输出扭矩下，所述第一电机对应的第一输出扭矩T1和第二电机对应的第二输出扭矩T2是满足以下公式的多个第一输出扭矩T1和多个第二输出扭矩T2，且不同第一输出扭矩T1和第二输出扭矩T2分别用于计算第一电机和第二电机的总电功率时，使总电功率最小的数值；
T＝T1×k1+T2×k2；
其中，k1为第一电机的第一减速比，k2为第二电机的第二减速比，T为电机输出到车身的总驱动扭矩。
其中，所述不同第一输出扭矩T1和第二输出扭矩T2分别用于计算第一电机和第二电机的总电功率时的具体计算方式为：
其中，v为预设行驶速度，η1为第一电机在T1输出扭矩和第一转速时的第一效率，其中所述第一转速为预设行驶速度v和第一减速比k1的比值；η2为第二电机在T2输出扭矩和第二转速时的第二效率，其中所述第二转速为预设行驶速度v和第二减速比k2的比值。
其中，所述驱动控制的装置还包括：
第二获取模块24，用于在获取当前的行驶速度和需要电机输出到车身的总驱动扭矩的步骤之前，获取所述扭矩参考表并存储。
本发明的驱动控制装置，在具体应用时：
首先，在车辆组装完成后，所述第二获取模块24获取记录了不同行驶速度、不同总驱动扭矩以及第一电机和第二电机的总电功率最小时，第一电机对应的第一输出扭矩和第二电机对应的第二输出扭矩的扭矩参考表，并将所述扭矩参考表存储在一存储单元；
其次，在车辆行驶过程中，所述第一获取模块21获取当前的行驶速度和需要电机输出到车身的总驱动扭矩；
然后，所述选择模块22根据在所述存储单元预先存储的所述扭矩参考表，确定在所述行驶速度和所述总驱动扭矩的行驶条件下，第一电机的第一输出扭矩和第二电机的第二输出扭矩；
最后，所述调节模块23根据确定的第一输出扭矩和第二输出扭矩，调节所述第一电机的输出扭矩和所述第二电机的输出扭矩，使所述第一电机和第二电机的综合驱动效率始终保持在最优区间。
相应的由于本发明实施例的驱动控制方法，应用在所述驱动控制装置上，因此，本发明的实施例还提供了一种驱动控制装置，其中，上述双电机的驱动控制方法所述实现实施例均适用于该驱动控制装置中，也能达到相同的技术效果。
本发明又一实施例提供了一种控制器，所述控制器包括如上所述的驱动控制装置。
相应的由于本发明实施例的驱动控制装置，应用于控制器上，因此，本发明实施例还提供了一种控制器，其中，上述驱动控制装置所述实现实施例均适用于该控制器的实施例中，也能达到相同的技术效果。
本发明的另一实施例提供了一种汽车，包括双电机，还包括如上所述的控制器。
相应的由于本发明实施例的控制器，应用于汽车上，因此，本发明实施例还提供了一种汽车，其中，上述控制器所述实现实施例均适用于该汽车的实施例中，也能达到相同的技术效果。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双电机的驱动控制方法，其特征在于，包括：
获取当前的行驶速度和需要电机输出到车身的总驱动扭矩；
根据一扭矩参考表，确定在所述行驶速度和所述总驱动扭矩的行驶条件下，第一电机的第一输出扭矩和第二电机的第二输出扭矩；其中所述扭矩参考表中记录了不同行驶速度、不同总驱动扭矩以及第一电机和第二电机的总电功率最小时，第一电机对应的第一输出扭矩和第二电机对应的第二输出扭矩；
根据确定的第一输出扭矩和第二输出扭矩，调节所述第一电机的输出扭矩和所述第二电机的输出扭矩。
2.根据权利要求1所述的双电机的驱动控制方法，其特征在于，所述扭矩参考表中，在预设行驶速度和预设总驱动扭矩下，所述第一电机对应的第一输出扭矩T1和第二电机对应的第二输出扭矩T2是满足以下公式的多个第一输出扭矩T1和多个第二输出扭矩T2，且不同第一输出扭矩T1和第二输出扭矩T2分别用于计算第一电机和第二电机的总电功率时，使总电功率PB最小的数值；
T＝T1×k1+T2×k2；
其中，k1为第一电机的第一减速比，k2为第二电机的第二减速比，T为输出到车身的总驱动扭矩。
3.根据权利要求2所述的双电机的驱动控制方法，其特征在于，所述不同第一输出扭矩T1和第二输出扭矩T2分别用于计算第一电机和第二电机的总电功率PB时的具体计算方式为：
P B = v × T 1 k 1 × η 1 + v × T 2 k 2 × η 2 ;
其中，v为预设行驶速度，η1为第一电机在T1输出扭矩和第一转速时的第一效率，其中所述第一转速为预设行驶速度v和第一减速比k1的比值；η2为第二电机在T2输出扭矩和第二转速时的第二效率，其中所述第二转速为预设行驶速度v和第二减速比k2的比值。
4.根据权利要求1所述的双电机的驱动控制方法，其特征在于，在获取当前的行驶速度和需要电机输出到车身的总驱动扭矩的步骤之前，所述驱动控制方法还包括:获取所述扭矩参考表并存储。
5.一种双电机的驱动控制装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取当前的行驶速度和需要电机输出到车身的总驱动扭矩；
选择模块，用于根据一扭矩参考表，确定在所述行驶速度和所述总驱动扭矩的行驶条件下，第一电机的第一输出扭矩和第二电机的第二输出扭矩；其中所述扭矩参考表中记录了不同行驶速度、不同总输出扭矩，第一电机和第二电机的总电功率最小时，第一电机对应的第一输出扭矩和第二电机对应的第二输出扭矩；
调节模块，用于根据确定的第一输出扭矩和第二输出扭矩，调节所述第一电机的输出扭矩和所述第二电机的输出扭矩。
6.根据权利要求5所述的双电机的驱动控制装置，其特征在于，所述扭矩参考表中，在预设行驶速度和预设总驱动扭矩下，所述第一电机对应的第一输出扭矩T1和第二电机对应的第二输出扭矩T2是满足以下公式的多个第一输出扭矩T1和多个第二输出扭矩T2，且不同第一输出扭矩T1和第二输出扭矩T2分别用于计算第一电机和第二电机的总电功率时，使总电功率最小的数值；
T＝T1×k1+T2×k2；
其中，k1为第一电机的第一减速比，k2为第二电机的第二减速比，T为输出到车身的总驱动扭矩。
7.根据权利要求6所述的双电机的驱动控制装置，其特征在于，所述不同第一输出扭矩T1和第二输出扭矩T2分别用于计算第一电机和第二电机的总电功率时的具体计算方式为：
P B = v × T 1 k 1 × η 1 + v × T 2 k 2 × η 2 ;
其中，v为预设行驶速度，η1为第一电机在T1输出扭矩和第一转速时的第一效率，其中所述第一转速为预设行驶速度v和第一减速比k1的比值；η2为第二电机在T2输出扭矩和第二转速时的第二效率，其中所述第二转速为预设行驶速度v和第二减速比k2的比值。
8.根据权利要求5所述的双电机的驱动控制装置，其特征在于，所述驱动控制装置还包括：
第二获取模块，用于在获取当前的行驶速度和需要电机输出到车身的总驱动扭矩的步骤之前，获取所述扭矩参考表并存储。
9.一种控制器，其特征在于，包括如权利要求5-8任一项所述的驱动控制装置。
10.一种汽车，包括双电机，其特征在于，还包括如权利要求9所述的控制器。
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