CN107380010B - 基于组合电动机驱动的电动汽车系统及其驱动控制方法 - Google Patents

基于组合电动机驱动的电动汽车系统及其驱动控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于组合电动机驱动的电动汽车系统及其驱动控制方法。该系统包括整车控制器、组合电动机、与所述整车控制器连接且用于控制组合电动机运行的组合电动机驱动控制器、用于为整个驱动控制系统供电的动力电池组及其控制器,所述整车控制器还连接有加速踏板角度传感器、制动踏板角度传感器、以及轮速传感器,所述组合电动机驱动控制器还连接有组合电动机电压传感器、组合电动机电流传感器、组合电动机转速传感器、组合电动机转矩传感器、组合电动机制动器。本发明将根据电动汽车的驾驶意图,自动选择组合电动机中的一台或几台电动机为动力实行电动汽车依平稳原理驱动,从而实现电动汽车节能、续驶里程长、动力学性能好、电动汽车及零部件寿命长,具有重要的应用前景。

Description

基于组合电动机驱动的电动汽车系统及其驱动控制方法
技术领域
本发明涉及一种基于组合电动机驱动的电动汽车系统及其驱动控制方法。
背景技术
迄今国内外已经陆续对电动汽车进行了众多的研发及生产活动,并取得了不错的成果,然而由于电动汽车电动机及整车控制器有待进一步提高等,因此还是存在一定的局限性,而现有众多不同类型的电动机,虽也能较好地应用于各行各业,但如何更好地应用于电动汽车上,还有待更多的研究,为此,人们对电动机在电动汽车上的应用提出了更多更高的要求。针对上述问题,本发明研究了一种新型结构的组合电动机的电动汽车驱动控制系统。该技术它有助于电动汽车驱动更节能、电动车续驶里程延长、动力学性能更好、电动汽车相关总成及零件工作寿命更长,将促进电动汽车驱动技术和电动汽车技术的进步,有助于研发出性能更好更可靠的电动汽车驱动系统及其控制技术,从而促进我国电动汽车更好地发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于组合电动机驱动的电动汽车系统及其驱动控制方法,有助于电动汽车驱动更节能、电动车续驶里程延长、动力学性能更好、电动汽车相关总成及零件工作寿命更长,有助于研发出性能更好更可靠的电动汽车驱动系统。
为实现上述目的,本发明的技术方案是:一种基于组合电动机驱动的电动汽车系统如图1所示,包括用于控制电动汽车运行的整车控制器、组合电动机、与所述整车控制器连接且用于控制组合电动机运行的组合电动机驱动控制器、用于为整个驱动控制系统供电的动力电池组及其控制器,所述整车控制器还连接有用于采集电动汽车加速踏板角度的加速踏板角度传感器、用于采集电动汽车制动踏板角度的制动踏板角度传感器、以及用于采集电动汽车各个轮速的轮速传感器组,所述组合电动机驱动控制器还连接有用于采集组合电动机电压的组合电动机电压传感器、用于采集组合电动机电流的组合电动机电流传感器、用于采集组合电动机转速的组合电动机转速传感器、用于采集组合电动机转矩的组合电动机转矩传感器、用于控制组合电动机制动的组合电动机制动器。
在本发明一实施例中,采用了图2所示组合电动机,它由可各自独立或组合驱动的第一至第三电动机组成,所述第一至第三电动机共同采用一电动机转轴。所述组合电动机转轴直接作为电动汽车的驱动轴,或作为主减速器的输入轴并通过主减速器的输出轴驱动车轮、或作为变速器的输入轴并通过变速器和主减速器后驱动车轮。
本发明还提供了一种采用上述所述的电动汽车系统的驱动控制方法,包括如下步骤,
(1)电动汽车加速或加载过程:
(1.1)当监测发现电动汽车驱动钥匙已经插入到位、汽车驻车制动器已经完全松开、且汽车处于启动加速状态时,整车控制器在得到加速踏板角度传感器数值大小并经计算判断,加速踏板角度α增大且处于0<α<=α1、即对应组合电动机转轴的转速ω增大且小于等于阈值ω1s、或组合电动机转轴的驱动转矩m增大且小于等于m1s时,立即通过组合电动机驱动控制器和动力电池组控制器,使组合电动机中的第一电动机通电,然后使第一电动机的驱动电流或驱动电压从零开始逐渐增大,并通过第一电动机使组合电动机转轴连同第一电动机、第二电动机和第三电动机的所有转子或电枢一起加速回转,使电动汽车依照平稳加速曲线(按图4所示)加速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变、即保持第一电动机的驱动电流或驱动电压大小不变;在增加电动汽车车速的过程中,一旦计算判断,加速踏板角度α增为α1、且组合电动机转轴的转速达到阈值ω1s、或组合电动机转轴的的驱动转矩达到阈值m1s时,保持此时第一电动机的驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α1为第一角度阈值,且α1>0;
(1.2)当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且处于α1<α<=α2、即对应的组合电动机转轴的转速ω增大且处于超过阈值ω1s但小于等于阈值ω2s、或要求组合电动机转轴的驱动转矩m增大且处于超过阈值m1s但小于等于阈值m2s时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器和动力电池组控制器、立刻让第二电动机和第三电动机通电、且让它们同时从零开始逐渐增加各自的驱动电流大小或驱动电压大小,与此同时,减少第一电动机的驱动电流或驱动电压大小,在此过程,始终保证组合电动机转轴平稳增加其转速或转矩,实现电动汽车按平稳加速曲线增加车速;该加速过程一直进行,直至加速踏板的角度α增大至α2、第一电动机的驱动电流大小或驱动电压大小减为零、且组合电动机转轴的转速达到阈值ω2s或组合电动机转轴的的驱动转矩达到阈值m2s时,切断第一电动机的动力电源、保持第二电动机和第三电动机的各自驱动电流大小或驱动电压大小不变;此处,α2为第二角度阈值,且α1<α2;
(1.3)当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且处于α2<α<=α3、即对应的组合电动机转轴的转速ω增大且处于大于阈值ω2s但小于等于阈值ω3s、或组合电动机转轴的驱动转矩m增大且处于大于阈值m2s但小于等于阈值m3s时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器继续增加第二电动机和第三电动机各自的驱动电流或驱动电压,使组合电动机转轴的转速或转矩平稳增长,促使电动汽车的车速按平稳加速曲线增加、直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变、即保持第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在电动汽车加速过程中,当监测计算发现,加速踏板的角度α增大至α3、且组合电动机转轴的转速达到阈值ω3s或转矩达到阈值m3s,保持第二电动机和第三电动机各自的驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α3为第三角度阈值,且α2<α3;
(1.4)当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且处于α3<α<=α4、即对应的组合电动机转轴的转速ω增大且处于大于阈值ω3s小于等于阈值ω4s、或组合电动机转轴的驱动载荷m增大且处于大于阈值m3s小于等于阈值m4s时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,在保持第二电动机和第三电动机的各自的驱动电流或驱动电压大小不变的情况下,使第一电动机通电并不断增加其驱动电流或驱动电压大小,在使组合电动机转轴的转速或转矩增大的同时,使电动汽车车速按平稳加速曲线增加,直至加速踏板的角度α增大至α4、且组合电动机转轴的转速ω增大至阈值ω4s、或组合电动机转轴的转矩m增大至阈值m4s时,保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持第一电动机、第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α4为第四角度阈值,且α3<α4;
(1.5)在步骤(1.1)至步骤(1.4)中,每隔一段时间τ1,整车控制器通过组合电动机驱动控制器检测一次第一电动机、第二电动机和第三电动机的驱动电流或驱动电压大小;一旦发现第一电动机、第二电动机和第三电动机中的任一电动机的驱动电流或驱动电压大小即将要超过其对应的额定电流和额定电压时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器或动力电池组控制器,立即调整该电动机的驱动电流或驱动电压大小并使它们不超过其额定值,并保持该值不变,同时将该电动机已处于额定工作状态的信息保存并显示出来;当检测并判断加速踏板的角度增大、且需要组合电动机转轴增速或增矩时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,保持已达到额定工作状态的那台电动机的驱动电流或驱动电压不变;若3台电动机的驱动电流或电压均达到各自的额定值,则整车控制器不再下达调整组合电动机驱动电流或驱动电压的指令,不管加速踏板的角度继续增大到多少;
(2)电动汽车减速或减载过程:
(2.1)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于α3<=α<α4、即对应要求组合电动机转轴的转速ω减小且位于阈值ω3s和阈值ω4s间、或对应要求组合电动机转轴的驱动转矩m减小且位于阈值m3s和阈值m4s间时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器在保持第二电动机和第三电动机各自的驱动电流或驱动电压大小不变的情况下,逐渐减少第一电动机的驱动电流或驱动电压大小,使组合电动机转轴的转速或转矩逐渐减小,即使电动汽车车速按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第一电动机、第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在电动汽车降速过程,当监测判断发现,加速踏板的角度α减小至α3、第一电动机的驱动电流或驱动电压大小降为零、且组合电动机转轴的转速ω降为ω3s、或组合电动机转轴的驱动转矩m降为m3s时,切断第一电动机的动力电源,保持第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α3、α4为分别为第三、第四角度阈值,且α3<α4;
(2.2)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于α2<=α<α3、即对应要求组合电动机转轴的转速ω减小且位于阈值ω2s和阈值ω3s间、或对应要求组合电动机转轴6的驱动转矩m减小且位于阈值m2s和阈值m3s间时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,让第二电动机和第三电动机的驱动电流或驱动电压减小,使组合电动机转轴的转速或驱动转矩减小,即使电动汽车按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在此过程,当加速踏板的角度α减小至α2、且组合电动机转轴的转速降为ω2s、或组合电动机转轴的驱动转矩降为m2s时,保持此时第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α2为第二角度阈值,且α2<α3;
(2.3)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于α1<=α<α2、即对应要求组合电动机转轴的转速ω减小且位于阈值ω1s和阈值ω2s间、或对应要求组合电动机转轴的驱动转矩m减小且位于阈值m1s和阈值m2s间时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,在让第二电动机和第三电动机的驱动电流或驱动电压继续减小的同时,接通第一电动机的驱动电流并使其驱动电流或驱动电压逐渐增加,在此过程,使组合电动机转轴的转速ω或转矩m减小,即使电动汽车按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第一电动机、第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在汽车减速过程,保持各个电动机调整规律不变,直至加速踏板的角度α减小至α1、第二电动机和第三电动机的驱动电流或驱动电压降为零,且组合电动机转轴6的转速降为ω1s或组合电动机转轴的驱动转矩降为m1s,切断第二电动机和第三电动机的动力电源,保持此时第一电动机的驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α1为第一角度阈值,且α1<α2;
(2.4)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于0<=α<α1、即对应要求组合电动机转轴的转速ω减小且小于ω1s或组合电动机转轴的驱动转矩m减小且小于m1s时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,开始减小第一电动机的驱动电流或驱动电压,使组合电动机转轴的转速或驱动转矩减小,即使电动汽车按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第一电动机的驱动电流或驱动电压大小不变;当加速踏板的角度α减小为0、且组合电动机转轴的转速降为零或转矩降为零,即当电动汽车车速降为零时,切掉第一电动机的动力电源,对电动汽车实施制动,降速过程结束;此处,0<α1。
本发明的另一个实施例采用了如图3所示的另一种组合电动机,该组合电动机由可独立或组合驱动的第一至第五电动机组成,所述第一至第五电动机共同采用一电动机转轴。所述组合电动机转轴直接作为电动汽车的驱动轴,或作为主减速器的输入轴并通过主减速器的输出轴驱动车轮、或作为变速器的输入轴并通过变速器和主减速器后驱动车轮。此时,本发明的一种基于组合电动机驱动的电动汽车系统如图1所示,其特征在于:包括用于控制电动汽车运行的整车控制器、组合电动机、与所述整车控制器连接且用于控制组合电动机运行的组合电动机驱动控制器、用于为整个驱动控制系统供电的动力电池组及其控制器,所述整车控制器还连接有用于采集电动汽车加速踏板角度的加速踏板角度传感器、用于采集电动汽车制动踏板角度的制动踏板角度传感器、以及用于采集电动汽车各个轮速的轮速传感器组,所述组合电动机驱动控制器还连接有用于采集组合电动机电压的组合电动机电压传感器、用于采集组合电动机电流的组合电动机电流传感器、用于采集组合电动机转速的组合电动机转速传感器、用于采集组合电动机转矩的组合电动机转矩传感器、用于控制组合电动机制动的组合电动机制动器。
本发明还提供了一种采用上述所述的电动汽车系统的驱动控制方法,包括如下步骤,
(1)电动汽车加速或加载过程:
(1.1)当监测发现电动汽车驱动钥匙已经插入到位、汽车驻车制动器已经完全松开、且汽车处于启动加速状态时,整车控制器在得到加速踏板角度传感器数值大小并经计算判断,加速踏板角度α增大且处于0<α<=α1、即确定此时驾驶员预期的车速对应的组合电动机转轴的转速ω小于等于阈值ω1s且增大时、或组合电动机转轴的驱动转矩m小于等于m1s且增大时,借助组合电动机驱动控制器和动力电池组控制器,立即使该组合电动机中的第一电动机通电、且从零开始使第一电动机的驱动电流或驱动电压逐渐增加,并通过第一电动机使电动机转轴连同第一电动机、第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的所有转子或电枢一起加速回转,即使电动汽车按图4的平稳加速曲线逐渐增大车速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变、即保持此时第一电动机的驱动电流或驱动电压大小不变;在加速过程,当加速踏板角度α增大至α1、且组合电动机转轴的转速达到ω1s、或组合电动机转轴的转矩达到m1s时,保持此时第一电动机的驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α1为第一角度阈值,且α1>0;
(1.2)当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且处于α1<α<=α2、即对应的组合电动机转轴的转速ω位于阈值ω1s和阈值ω2s间且增大时、或要求组合电动机转轴的驱动转矩m位于阈值m1s和阈值m2s间且增大时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器和动力电池组控制器,立刻让第二电动机和第三电动机通电、且让它们同时从零开始逐渐增加各自的驱动电流大小或驱动电压大小,与此同时,逐渐减少第一电动机的驱动电流或驱动电压大小,在此过程,始终保证组合电动机转轴平稳增加其转速或转矩,即使电动汽车按平稳加速曲线增加车速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求;该加速过程一直这样进行,直至加速踏板的角度α增大至α2、第一电动机的驱动电流大小或驱动电压大小减为零,且组合电动机转轴的转速增到ω2s、或组合电动机转轴的驱动转矩增到m2s时,保持第二电动机和第三电动机的此时驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α2为第二角度阈值,且α2>α1;
(1.3)当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且处于α2<α<=α3、即对应的组合电动机转轴的转速ω位于ω2s和ω3s间且增大时、或要求组合电动机转轴的驱动转矩m1位于m2s和m3s间且增大时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,使第二电动机和第三电动机同时增加各自的驱动电流或驱动电压大小,增大组合电动机转轴的转速或转矩,即按平稳加速曲线使电动汽车增速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机的转轴的转速和驱动转矩大小不变、即保持第二电动机和第三电动机的各自驱动电流大小或驱动电压大小不变;在加速过程,当加速踏板的角度角度α增大至α3、且组合电动机转轴的转速达到ω3s、或当组合电动机转轴的驱动转矩达到m3s时,保持第二电动机和第三电动机此时的各自驱动电流大小或驱动电压大小不变;此处,α3为第三角度阈值,且α3>α2;
(1.4)当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且处于α3<α<=α4、即对应的电动机转轴的转速ω增大且位于阈值ω3s和阈值ω4s间、或组合电动机转轴的驱动转矩m位于阈值m3s和阈值m4s间且增大时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器及动力电池组控制器,立刻接通第四电动机和第五电动机的动力电源、并从零开始逐渐增加第四电动机和第五电动机的驱动电流或驱动电压大小,同时保持第二电动机和第三电动机的各自的驱动电流或驱动电压大小不变,使组合电动机转轴的转速或驱动转矩平稳增长,即使电动汽车按平稳加速曲线增速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在加速过程,当加速踏板的角度α增大至α4、且组合电动机转轴的转速达到ω4s、或当组合电动机转轴的驱动转矩达到m4s时,保持第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机此时的各自驱动电流大小或驱动电压大小不变;此处,α4为第四角度阈值,且α4>α3;
(1.5)当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且处于α4<α<=α5、即对应的组合电动机转轴的转速ω增大且位于阈值ω4s和阈值ω5s间、或组合电动机转轴的驱动转矩m位于阈值m4s和阈值m5s间且增大时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,在保持第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的驱动电流或驱动电压大小不变的情况下,接通第一电动机的动力电源并使其驱动电流或驱动电压大小,使组合电动机转轴的转速或转矩增大,即使电动汽车按平稳加速曲线增速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第一电动机、第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在加速过程,当加速踏板的角度α增大至α5、且组合电动机转轴的转速达到ω5s、或组合电动机转轴的驱动转矩增大到m5s时,表明电动汽车已经达到其最高车速或最大功率,保持此时第一电动机、第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变,即保持电动汽车运动状态不变;此处,α5为第五角度阈值,且α5>α4;
(1.6)在步骤(1.1)至步骤(1.5)中,每隔一段时间τ1,整车控制器通过组合电动机驱动控制器检测一次第一电动机、第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的驱动电流或驱动电压大小;一旦发现第一电动机、第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机中的任一电动机的驱动电流或驱动电压大小即将要超过其对应的额定电流和额定电压时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器或动力电池组控制器,立即调整该电动机的驱动电流或驱动电压大小并使它们不超过其额定值,并保持该值不变,同时将该电动机已处于额定工作状态的信息保存并显示出来;当检测并判断加速踏板的角度增大、且需要组合电动机转轴增速或增矩时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,让已达到额定工作状态的电动机的驱动电流或驱动电压不再增加;若所有5台电动机的驱动电流或电压均达到各自的额定值,则整车控制器不再下达调整组合电动机驱动电流或驱动电压的指令;
(2)电动汽车减速或减载过程的控制方法和步骤
(2.1)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于α4<=α<α5、即对应要求组合电动机转轴的转速ω位于阈值ω4s和阈值ω5s间且减小时、或对应要求组合电动机转轴的驱动转矩m位于阈值m4s和阈值m5s间且减小时,整车控制器通过组合电动机的驱动控制器,在保持第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机各自的驱动电流或驱动电压大小不变的情况下,逐渐减少第一电动机的驱动电流或驱动电压大小,使组合电动机转轴的转速或转矩逐渐减小,即使电动汽车车速按图5所示的平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第一电动机、第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在电动汽车降速过程,当监测判断发现,加速踏板的角度α减小至α4、第一电动机的驱动电流或驱动电压大小降为零、且组合电动机转轴的转速ω降为ω4s、或组合电动机转轴的驱动转矩m降为m4s时,切断第一电动机的动力电源,保持第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α4、α5分别为第四、第五角度阈值,且α5>α4;
(2.2)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于α3<=α<α4、即对应要求组合电动机转轴的转速ω位于阈值ω3s和阈值ω4s间且减小时、或对应要求组合电动机转轴的驱动载荷m位于阈值m3s和阈值m4s间且减小时,整车控制器通过组合电动机的驱动控制器,在保持第二电动机和第三电动机驱动电流或驱动电压大小不变的情况下,使第四电动机和第五电动机驱动电流或驱动电压大逐渐减少,使组合电动机转轴的转速或转矩逐渐减小,即使电动汽车车速按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在电动汽车降速过程,当监测判断发现,加速踏板的角度α减小至α3、且组合电动机转轴的转速ω降为ω3s、或组合电动机转轴的驱动转矩m降为m3s时,切断第四电动机和第五电动机的动力电源,保持第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α3为第三角度阈值,且α4>α3;
(2.3)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于α2<=α<α3、即对应要求组合电动机转轴的转速ω位于阈值ω2s和阈值ω3s间且减小时、或对应要求组合电动机转轴的驱动转矩m位于阈值m2s和阈值m3s间且减小时,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器,逐渐减小第二电动机和第三电动机驱动电流或驱动电压大小,使组合电动机转轴的转速或转矩逐渐减小,即使电动汽车车速按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在电动汽车降速过程,当监测判断发现,加速踏板的角度α减小至α2、且组合电动机转轴的转速ω降为ω2s、或组合电动机转轴的驱动转矩m降为m2s时,保持第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α2为第二角度阈值,且α3>α2;
(2.4)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于α1<=α<α2、即对应要求组合电动机转轴的转速ω大于等于阈值ω1s但小于ω2s且减小时、或要求组合电动机转轴的驱动转矩m大于等于阈值m1s但小于m2s且减小时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,继续减小第二电动机和第三电动机的驱动电流或驱动电压,与此同时,接通第一电动机动力电源并逐渐增加其驱动电流或驱动电压大小,使组合电动机转轴的转速或驱动转矩减小,即使电动汽车按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第一电动机、第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;当加速踏板的角度α减小至α1、第二电动机和第三电动机的驱动电流或驱动电压降为零、且组合电动机转轴的转速降为阈值ω1s或驱动转矩降为阈值m1s时,切掉第二电动机和第三电动机的动力电源,保持第一电动机的驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α1为第一角度阈值,且α2>α1;
(2.5)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于0<=α<α1、即对应要求组合电动机转轴的转速ω低于ω1s且减小时、或组合电动机转轴的驱动载荷m低于m1s且减小时,整车控制器通过组合电动机控制器,让第一电动机的驱动电流或驱动电压减小,从而使组合电动机转轴的转速或转矩减小,即使电动汽车按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求;减速过程,当加速踏板的角度α减小为0、第一电动机的驱动电流或驱动电压降为零,且组合电动机转轴的转速或转矩为零时,切断第一电动机的动力电源,汽车减速过程结束;此处,α1>0。
在本发明这二个实施例中,在电动汽车进行(1)中的电动汽车加速或加载过程时,当监测计算加速踏板的角度变小即改变加速为减速的要求时,整车控制器根据加速踏板的角度大小,自动将接下来的电动汽车减速或减载过程变到与(2)中的电动汽车减速或减载过程对应的步骤进行减速或减载;同样的,在电动汽车进行(2)中的电动汽车减速或减载过程时,当监测计算加速踏板的角度变大即改变减速为加速的要求时,整车控制器根据加速踏板的角度大小,自动将接下来的电动汽车加速或加载过程变到与(1)中的电动汽车加速或加载过程对应的步骤进行加速或加载。
相较于现有技术,本发明具有以下有益效果:本发明有助于电动汽车驱动更节能、电动车续驶里程延长、动力学性能更好、电动汽车相关总成及零件工作寿命更长,将促进电动汽车驱动技术和电动汽车技术的进步,有助于研发出性能更好更可靠的电动汽车驱动系统及其控制技术,从而促进我国电动汽车更好地发展,具有重要的经济与社会效益。
附图说明
图1是本发明基于组合电动机驱动的电动汽车驱动控制系统原理框图。
图2是本发明一实施例的基于组合电动机驱动的电动汽车驱动控制系统采用的三个电动机的组合电动机结构。
图3是本发明另一实施例的基于组合电动机驱动的电动汽车驱动控制系统采用的五个电动机的组合电动机结构。
图4为本发明的平稳加速曲线图。
图5为本发明的平稳减速曲线图。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的技术方案进行具体说明。
本发明的一种基于组合电动机驱动的电动汽车系统,包括用于控制电动汽车运行的整车控制器、组合电动机、与所述整车控制器连接且用于控制组合电动机运行的组合电动机驱动控制器、用于为整个驱动控制系统供电的动力电池组及其控制器,所述整车控制器还连接有用于采集电动汽车加速踏板角度的加速踏板角度传感器、用于采集电动汽车制动踏板角度的制动踏板角度传感器、以及用于采集电动汽车各个轮速的轮速传感器组,所述组合电动机驱动控制器还连接有用于采集组合电动机电压的组合电动机电压传感器、用于采集组合电动机电流的组合电动机电流传感器、用于采集组合电动机转速的组合电动机转速传感器、用于采集组合电动机转矩的组合电动机转矩传感器、用于控制组合电动机制动的组合电动机制动器。
在本发明一实施例中,本发明采用了如图2所示组合电动机,该组合电动机由可独立或组合驱动的第一至第三电动机组成,所述第一至第三电动机共同采用一电动机转轴。所述组合电动机转轴直接作为电动汽车的驱动轴,或作为主减速器的输入轴并通过主减速器的输出轴驱动车轮、或作为变速器的输入轴并通过变速器和主减速器后驱动车轮。
本发明还提供了一种采用上述所述的电动汽车系统的驱动控制方法,包括如下步骤,
(1)电动汽车加速或加载过程:
(1.1)当监测发现电动汽车驱动钥匙已经插入到位、汽车驻车制动器已经完全松开、且汽车处于启动加速状态时,整车控制器在得到加速踏板角度传感器数值大小并经计算判断,加速踏板角度α处于0<α<=α1且增大时、即对应组合电动机转轴的转速ω小于等于阈值ω1s且增大时、或组合电动机转轴的驱动转矩m小于等于m1s且增大时,立即通过组合电动机驱动控制器和动力电池组控制器,使组合电动机中的第一电动机通电,然后使第一电动机的驱动电流或驱动电压从零开始逐渐增大,并通过第一电动机使电动机转轴连同第一电动机、第二电动机和第三电动机的所有转子或电枢一起加速回转,使电动汽车依照平稳加速曲线(按图4所示)加速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变、即保持第一电动机的驱动电流或驱动电压大小不变;在增加电动汽车车速的过程中,一旦计算判断,加速踏板角度α增为α1、且组合电动机转轴的转速达到阈值ω1s、或组合电动机转轴的的驱动转矩达到阈值m1s时,保持此时第一电动机的驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α1为第一角度阈值,且α1>0;
(1.2)当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且处于α1<α<=α2、即对应的组合电动机转轴的转速ω超过阈值ω1s但小于等于阈值ω2s且增大时、或要求组合电动机转轴的驱动转矩m超过阈值m1s但小于等于阈值m2s且增大时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器和动力电池组控制器、立刻让第二电动机和第三电动机通电、且让它们同时从零开始逐渐增加各自的驱动电流大小或驱动电压大小,与此同时,减少第一电动机的驱动电流或驱动电压大小,在此过程,始终保证组合电动机转轴平稳增加其转速或转矩,实现电动汽车按平稳加速曲线增加车速;该加速过程一直进行,直至加速踏板的角度α增大至α2、第一电动机的驱动电流大小或驱动电压大小减为零、且组合电动机转轴的转速达到阈值ω2s或组合电动机转轴的的驱动转矩达到阈值m2s时,切断第一电动机的动力电源、保持第二电动机和第三电动机的各自驱动电流大小或驱动电压大小不变;此处,α2为第二角度阈值,且α1<α2;
(1.3)当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且处于α2<α<=α3、即对应的组合电动机转轴的转速ω大于阈值ω2s但小于等于阈值ω3s且增大时、或组合电动机转轴的驱动转矩m大于阈值m2s但小于等于阈值m3s且增大时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器继续增加第二电动机和第三电动机各自的驱动电流或驱动电压,使组合电动机转轴的转速或转矩平稳增长,促使电动汽车的车速按平稳加速曲线增加、直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变、即保持第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在电动汽车加速过程中,当监测计算发现,加速踏板的角度α增大至α3、且组合电动机转轴的转速达到阈值ω3s或转矩达到阈值m3s,保持第二电动机和第三电动机各自的驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α3为第三角度阈值,且α2<α3;
(1.4)当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且处于α3<α<=α4、即对应的组合电动机转轴的转速ω大于阈值ω3s小于等于阈值ω4s且增大时、或组合电动机转轴的驱动载荷m大于阈值m3s小于等于阈值m4s且增大时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,在保持第二电动机和第三电动机的各自的驱动电流或驱动电压大小不变的情况下,使第一电动机通电并不断增加其驱动电流或驱动电压大小,在使组合电动机转轴的转速或转矩增大的同时,使电动汽车车速按平稳加速曲线增加,直至加速踏板的角度α增大至α4、且组合电动机转轴的转速ω增大至阈值ω4s、或组合电动机转轴的转矩m增大至阈值m4s时,保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持第一电动机、第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α4为第四角度阈值,且α3<α4;
(1.5)在步骤(1.1)至步骤(1.4)中,每隔一段时间τ1,整车控制器通过组合电动机驱动控制器检测一次第一电动机、第二电动机和第三电动机的驱动电流或驱动电压大小;一旦发现第一电动机、第二电动机和第三电动机中的任一电动机的驱动电流或驱动电压大小即将要超过其对应的额定电流和额定电压时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器或动力电池组控制器,立即调整该电动机的驱动电流或驱动电压大小并使它们不超过其额定值,并保持该值不变,同时将该电动机已处于额定工作状态的信息保存并显示出来;当检测并判断加速踏板的角度增大、且需要组合电动机转轴增速或增矩时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,保持已达到额定工作状态的那台电动机的驱动电流或驱动电压不变;若3台电动机的驱动电流或电压均达到各自的额定值,则整车控制器不再下达调整组合电动机驱动电流或驱动电压的指令;
(2)电动汽车减速或减载过程:
(2.1)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于α3<=α<α4、即对应要求组合电动机转轴的转速ω位于阈值ω3s和阈值ω4s间且减小时、或对应要求组合电动机转轴的驱动转矩m位于阈值m3s和阈值m4s间且减小时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器在保持第二电动机和第三电动机各自的驱动电流或驱动电压大小不变的情况下,逐渐减少第一电动机的驱动电流或驱动电压大小,使组合电动机转轴的转速或转矩逐渐减小,即使电动汽车车速按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第一电动机、第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在电动汽车降速过程,当监测判断发现,加速踏板的角度α减小至α3、第一电动机的驱动电流或驱动电压大小降为零、且组合电动机转轴的转速ω降为ω3s、或组合电动机转轴的驱动转矩m降为m3s时,切断第一电动机的动力电源,保持第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α3、α4为分别为第三、第四角度阈值,且α3<α4;
(2.2)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于α2<=α<α3、即对应要求组合电动机转轴的转速ω位于阈值ω2s和阈值ω3s间且减小时、或对应要求组合电动机转轴的驱动转矩m位于阈值m2s和阈值m3s间且减小时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,让第二电动机和第三电动机的驱动电流或驱动电压减小,使组合电动机转轴的转速或驱动转矩减小,即使电动汽车按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在此过程,当加速踏板的角度α减小至α2、且组合电动机转轴的转速降为ω2s、或组合电动机转轴的驱动转矩降为m2s时,保持此时第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α2为第二角度阈值,且α2<α3;
(2.3)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于α1<=α<α2、即对应要求组合电动机转轴的转速ω位于阈值ω1s和阈值ω2s间且减小时、或对应要求组合电动机转轴的驱动转矩m位于阈值m1s和阈值m2s间且减小时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,在让第二电动机和第三电动机的驱动电流或驱动电压继续减小的同时,接通第一电动机的驱动电流并使其驱动电流或驱动电压逐渐增加,在此过程,使组合电动机转轴的转速ω或转矩m减小,即使电动汽车按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第一电动机、第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在汽车减速过程,保持各个电动机调整规律不变,直至加速踏板的角度α减小至α1、第二电动机和第三电动机的驱动电流或驱动电压降为零,且组合电动机转轴的转速降为ω1s或组合电动机转轴的驱动转矩降为m1s,切断第二电动机和第三电动机的动力电源,保持此时第一电动机的驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α1为第一角度阈值,且α1<α2;
(2.4)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于0<=α<α1、即对应要求组合电动机转轴的转速ω小于ω1s且减小时、或组合电动机转轴的驱动转矩m小于m1s且减小时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,开始减小第一电动机的驱动电流或驱动电压,使组合电动机转轴的转速或驱动转矩减小,即使电动汽车按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第一电动机的驱动电流或驱动电压大小不变;当加速踏板的角度α减小为0、且组合电动机转轴的转速降为零或转矩降为零,即当电动汽车车速降为零时,切掉第一电动机的动力电源,对电动汽车实施制动,降速过程结束;此处,0<α1。
本发明的另一个实施例采用了如图3所示的另一种组合电动机,该组合电动机由可独立或组合驱动的第一至第五电动机组成,所述第一至第五电动机共同采用一电动机转轴。所述组合电动机转轴直接作为电动汽车的驱动轴,或作为主减速器的输入轴并通过主减速器的输出轴驱动车轮、或作为变速器的输入轴并通过变速器和主减速器后驱动车轮。此时,本发明的一种基于组合电动机驱动的电动汽车系统如图1所示,其特征在于:包括用于控制电动汽车运行的整车控制器、组合电动机、与所述整车控制器连接且用于控制组合电动机运行的组合电动机驱动控制器、用于为整个驱动控制系统供电的动力电池组及其控制器,所述整车控制器还连接有用于采集电动汽车加速踏板角度的加速踏板角度传感器、用于采集电动汽车制动踏板角度的制动踏板角度传感器、以及用于采集电动汽车各个轮速的轮速传感器组,所述组合电动机驱动控制器还连接有用于采集组合电动机电压的组合电动机电压传感器、用于采集组合电动机电流的组合电动机电流传感器、用于采集组合电动机转速的组合电动机转速传感器、用于采集组合电动机转矩的组合电动机转矩传感器、用于控制组合电动机制动的组合电动机制动器。
本发明还提供了一种采用上述所述的电动汽车系统的驱动控制方法,包括如下步骤,
(1)电动汽车加速或加载过程:
(1.1)当监测发现电动汽车驱动钥匙已经插入到位、汽车驻车制动器已经完全松开、且汽车处于启动加速状态时,整车控制器在得到加速踏板角度传感器数值大小并经计算判断,加速踏板角度α增大且处于0<α<=α1、即确定此时驾驶员预期的车速对应的组合电动机转轴的转速ω小于等于阈值ω1s且增大时、或组合电动机转轴的驱动转矩m小于等于m1s且增大时时,借助组合电动机驱动控制器和动力电池组控制器,立即使该组合电动机中的第一电动机通电、且从零开始使第一电动机的驱动电流或驱动电压逐渐增加,并通过第一电动机使组合电动机转轴连同第一电动机、第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的所有转子或电枢一起加速回转,即使电动汽车按图4的平稳加速曲线逐渐增大车速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变、即保持此时第一电动机的驱动电流或驱动电压大小不变;在加速过程,当加速踏板角度α增大至α1、且组合电动机转轴的转速达到ω1s、或组合电动机转轴的转矩达到m1s时,保持此时第一电动机的驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α1为第一角度阈值,且α1>0;
(1.2)当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且处于α1<α<=α2、即对应的组合电动机转轴的转速ω位于阈值ω1s和阈值ω2s间且增大时、或要求组合电动机转轴的驱动转矩m位于阈值m1s和阈值m2s间且增大时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器和动力电池组控制器,立刻让第二电动机和第三电动机通电、且让它们同时从零开始逐渐增加各自的驱动电流大小或驱动电压大小,与此同时,逐渐减少第一电动机的驱动电流或驱动电压大小,在此过程,始终保证组合电动机转轴平稳增加其转速或转矩,即使电动汽车按平稳加速曲线增加车速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求;该加速过程一直这样进行,直至加速踏板的角度α增大至α2、第一电动机的驱动电流大小或驱动电压大小减为零,且组合电动机转轴的转速增到ω2s、或组合电动机转轴的驱动转矩增到m2s时,保持第二电动机和第三电动机的此时驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α2为第二角度阈值,且α2>α1;
(1.3)当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且处于α2<α<=α3、即对应的组合电动机转轴的转速ω位于ω2s和ω3s间且增大时、或要求组合电动机转轴的驱动转矩m1位于m2s和m3s间且增大时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,使第二电动机和第三电动机同时增加各自的驱动电流或驱动电压大小,增大组合电动机转轴的转速或转矩,即按平稳加速曲线使电动汽车增速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机的转轴6的转速和驱动转矩大小不变、即保持第二电动机和第三电动机的各自驱动电流大小或驱动电压大小不变;在加速过程,当加速踏板的角度角度α增大至α3、且组合电动机转轴的转速达到ω3s、或当组合电动机转轴的驱动转矩达到m3s时,保持第二电动机和第三电动机此时的各自驱动电流大小或驱动电压大小不变;此处,α3为第三角度阈值,且α3>α2;
(1.4)当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且处于α3<α<=α4、即对应的组合电动机转轴的转速ω位于阈值ω3s和阈值ω4s间且增大时、或组合电动机转轴的驱动转矩m位于阈值m3s和阈值m4s间且增大时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器及动力电池组控制器,立刻接通第四电动机和第五电动机的动力电源、并从零开始逐渐增加第四电动机和第五电动机的驱动电流或驱动电压大小,同时保持第二电动机和第三电动机的各自的驱动电流或驱动电压大小不变,使电动机转轴的转速或驱动转矩平稳增长,即使电动汽车按平稳加速曲线增速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在加速过程,当加速踏板的角度α增大至α4、且组合电动机转轴的转速达到ω4s、或当组合电动机转轴的驱动转矩达到m4s时,保持第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机此时的各自驱动电流大小或驱动电压大小不变;此处,α4为第四角度阈值,且α4>α3;
(1.5)当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且处于α4<α<=α5、即对应的组合电动机转轴的转速ω位于阈值ω4s和阈值ω5s间且增大时、或组合电动机转轴的驱动转矩m位于阈值m4s和阈值m5s间且增大时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,在保持第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的驱动电流或驱动电压大小不变的情况下,接通第一电动机的动力电源并使其驱动电流或驱动电压大小,使组合电动机转轴的转速或转矩增大,即使电动汽车按平稳加速曲线增速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第一电动机、第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在加速过程,当加速踏板的角度α增大至α5、且组合电动机转轴的转速达到ω5s、或组合电动机转轴的驱动转矩增大到m5s时,表明电动汽车已经达到其最高车速或最大功率,保持此时第一电动机、第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变,即保持电动汽车运动状态不变;此处,α5为第五角度阈值,且α5>α4;
(1.6)在步骤(1.1)至步骤(1.5)中,每隔一段时间τ1,整车控制器通过组合电动机驱动控制器检测一次第一电动机、第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的驱动电流或驱动电压大小;一旦发现第一电动机、第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机中的任一电动机的驱动电流或驱动电压大小即将要超过其对应的额定电流和额定电压时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器或动力电池组控制器,立即调整该电动机的驱动电流或驱动电压大小并使它们不超过其额定值,并保持该值不变,同时将该电动机已处于额定工作状态的信息保存并显示出来;当检测并判断加速踏板的角度增大、且需要组合电动机转轴增速或增矩时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,让已达到额定工作状态的电动机的驱动电流或驱动电压不再增加;若所有5台电动机的驱动电流或电压均达到各自的额定值,则整车控制器不再下达调整组合电动机驱动电流或驱动电压的指令;
(2)电动汽车减速或减载过程的控制方法和步骤
(2.1)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于α4<=α<α5、即对应要求组合电动机转轴的转速ω位于阈值ω4s和阈值ω5s间且减小时、或对应要求组合电动机转轴的驱动转矩m位于阈值m4s和阈值m5s间且减小时,整车控制器通过组合电动机的驱动控制器,在保持第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机各自的驱动电流或驱动电压大小不变的情况下,逐渐减少第一电动机的驱动电流或驱动电压大小,使组合电动机转轴的转速或转矩逐渐减小,即使电动汽车车速按图5所示的平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第一电动机、第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在电动汽车降速过程,当监测判断发现,加速踏板的角度α减小至α4、第一电动机的驱动电流或驱动电压大小降为零、且组合电动机转轴的转速ω降为ω4s、或组合电动机转轴的驱动转矩m降为m4s时,切断第一电动机的动力电源,保持第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α4、α5分别为第四、第五角度阈值,且α5>α4;
(2.2)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于α3<=α<α4、即对应要求组合电动机转轴的转速ω位于阈值ω3s和阈值ω4s间且减小时、或对应要求组合电动机转轴的驱动载荷m位于阈值m3s和阈值m4s间且减小时,整车控制器通过组合电动机的驱动控制器,在保持第二电动机和第三电动机驱动电流或驱动电压大小不变的情况下,使第四电动机和第五电动机驱动电流或驱动电压大逐渐减少,使组合电动机转轴的转速或转矩逐渐减小,即使电动汽车车速按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在电动汽车降速过程,当监测判断发现,加速踏板的角度α减小至α3、且组合电动机转轴的转速ω降为ω3s、或组合电动机转轴的驱动转矩m降为m3s时,切断第四电动机和第五电动机的动力电源,保持第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α3为第三角度阈值,且α4>α3;
(2.3)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于α2<=α<α3、即对应要求组合电动机转轴的转速ω位于阈值ω2s和阈值ω3s间且减小时、或对应要求组合电动机转轴的驱动转矩m位于阈值m2s和阈值m3s间且减小时,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器,逐渐减小第二电动机和第三电动机驱动电流或驱动电压大小,使组合电动机转轴的转速或转矩逐渐减小,即使电动汽车车速按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在电动汽车降速过程,当监测判断发现,加速踏板的角度α减小至α2、且组合电动机转轴的转速ω降为ω2s、或组合电动机转轴的驱动转矩m降为m2s时,保持第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α2为第二角度阈值,且α3>α2;
(2.4)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于α1<=α<α2、即对应要求组合电动机转轴的转速ω大于等于阈值ω1s但小于ω2s且减小时、或要求组合电动机转轴的驱动转矩m大于等于阈值m1s但小于m2s且减小时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,继续减小第二电动机和第三电动机的驱动电流或驱动电压,与此同时,接通第一电动机动力电源并逐渐增加其驱动电流或驱动电压大小,使组合电动机转轴的转速或驱动转矩减小,即使电动汽车按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第一电动机、第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;当加速踏板的角度α减小至α1、第二电动机和第三电动机的驱动电流或驱动电压降为零、且组合电动机转轴的转速降为阈值ω1s或驱动转矩降为阈值m1s时,切掉第二电动机和第三电动机的动力电源,保持第一电动机的驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α1为第一角度阈值,且α2>α1;
(2.5)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于0<=α<α1、即对应要求组合电动机转轴的转速ω低于ω1s且减小时、或组合电动机转轴的驱动载荷m低于m1s且减小时,整车控制器通过组合电动机控制器,让第一电动机的驱动电流或驱动电压减小,从而使组合电动机转轴的转速或转矩减小,即使电动汽车按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求;减速过程,当加速踏板的角度α减小为0、第一电动机的驱动电流或驱动电压降为零,且组合电动机转轴6的转速或转矩为零时,切断第一电动机的动力电源,汽车减速过程结束;此处,α1>0。
在本发明这二个实施例中,在电动汽车进行(1)中的电动汽车加速或加载过程时,当监测计算加速踏板的角度变小即改变加速为减速的要求时,整车控制器根据加速踏板的角度大小,自动将接下来的电动汽车减速或减载过程变到与(2)中的电动汽车减速或减载过程对应的步骤进行减速或减载;同样的,在电动汽车进行(2)中的电动汽车减速或减载过程时,当监测计算加速踏板的角度变大即改变减速为加速的要求时,整车控制器根据加速踏板的角度大小,自动将接下来的电动汽车加速或加载过程变到与(1)中的电动汽车加速或加载过程对应的步骤进行加速或加载。
以下为本发明的具体实施例。
1、如图1所述,本发明的基于组合电动机驱动的电动汽车驱动控制系统,包括电动汽车整车控制器,与整车控制器直接相连接的组合电动机控制器、动力电池组及其控制器、电动汽车加速踏板角度传感器、电动汽车制动踏板角度传感器、电动汽车轮速传感器组、电动汽车加速度传感器,以及与组合电动机控制器相连接的组合电动机、组合电动机转速传感器、组合电动机转矩传感器、组合电动机电流传感器、组合电动机电压传感器、和组合电动机制动器。
本发明的组合电动机采用图2所示结构、或采用图3所示结构。图2组合电动机中的1、2和3均为可单独或可组合驱动的电动机,电动机1、电动机2和电动机3的转子(或电枢)均固定安装在同一个转轴6上;图3所示的组合电动机中的电动机1、电动机2、电动机3、电动机4和电动机5均为可单独或可组合驱动的电动机,它们的转子(或电枢)均固定安装在同一个转轴6上;组合电动机采用单电动机驱动或还是哪几个电动机联合驱动,由电动汽车整车控制器决定并通过组合电动机的控制器具体实施控制。
本发明的组合电动机转轴或直接作为电动汽车的驱动轴,或作为主减速器的输入轴并通过主减速器的输出轴驱动车轮、或作为变速器的输入轴并通过变速器和主减速器后驱动车轮。
本发明采用图2所示的组合电动机驱动方式、或采用图3所示的组合电动机驱动方式,对应这两种组合电动机的电动汽车,本发明采用两种不同的驱动控制方法。
2、当采用图2所示的组合电动机作为电动汽车的驱动电机时,本发明采用如下的驱动控制方法和步骤:
2.1:电动汽车加速或加载过程:
2.1.1:当通过监测相关传感器、发现电动汽车驱动钥匙已经插入到位、汽车驻车制动器已经完全松开、且汽车处于启动加速状态时,电动汽车整车控制器在得到加速踏板角度传感器数值大小及进行必要的计算判断后,当确定此时驾驶员预期的车速对应的组合电动机转轴6的转速ω小于等于阈值ω1s且增大时、或组合电动机转轴6的驱动转矩m小于等于m1s且增大时,立即借助组合电动机控制器和动力电池组控制器,使该组合电动机中的电动机1通电,然后使电动机1的驱动电流或驱动电压从零开始逐渐增大,并通过电动机1使组合电动机转轴6连同电动机1、电动机2和电动机3的所有转子(或电枢)一起加速回转,使电动汽车依照图4所述的平稳加速曲线加速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机的转轴6的转速和驱动转矩大小不变、即保持电动机1的驱动电流或驱动电压大小不变;在采用本步骤增加电动汽车车速的过程中,当汽车加速踏板角度达到阈值α1,且组合电动机转轴6的转速达到阈值ω1s、或转轴6的转矩达到阈值m1s时,保持此时电动机1的驱动电流或驱动电压大小不变;
2.1.2:当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且满足α1<α<=α2、即对应的组合电动机的转轴6的转速ω超过阈值ω1s但小于等于阈值ω2s且增大时、或要求组合电动机转轴6的驱动转矩m超过阈值m1s但小于等于阈值m2s且增大时,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器和动力电池组控制器、立刻让电动机2和电动机3通电、且让它们同时从零开始逐渐增加各自的驱动电流大小或驱动电压大小,与此同时,减少电动机1的驱动电流或驱动电压大小,在此过程,始终保证组合电动机转轴6平稳增加其转速或转矩,实现电动汽车按图4的平稳加速曲线增加车速;若增速的驾驶需要,该加速过程就一直这样进行,直至加速踏板的角度α增大到α2、即电动机1的驱动电流或驱动电压大小减为零、且转轴6的转速达到阈值ω2s或转轴6的转矩达到阈值m2s时,切断电动机1的动力电源、保持电动机2和电动机3的各自驱动电流大小或驱动电压大小不变;
2.1.3:当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且满足α2<α<=α3、即对应的组合电动机转轴6的转速ω大于阈值ω2s但小于等于阈值ω3s且增大时、或组合电动机转轴6的驱动转矩m大于阈值m2s但小于等于阈值m3s且增大时,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器、继续增加电动机2和电动机3各自的驱动电流或驱动电压,使转轴6的转速或转矩平稳增长,促使电动汽车的车速按图4的平稳加速曲线增加、直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机的转轴6的转速和驱动转矩大小不变、即保持电动机2和电动机3的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在电动汽车加速过程中,当监测计算发现,加速踏板的角度α增大到α3、且转轴6的转速达到阈值ω3s或转矩达到阈值m3s时,保持电动机2和电动机3各自的驱动电流或驱动电压大小不变;
2.1.4:当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且满足α3<α<=α4、即对应的组合电动机转轴6的转速ω大于阈值ω3s小于阈值等于ω4s且增大时、或组合电动机转轴6的驱动载荷m大于阈值m3s小于等于阈值m4s且增大时,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器,在保持电动机2和电动机3的各自的驱动电流或驱动电压大小不变的情况下,使电动机1通电并不断增加其驱动电流或驱动电压大小,在使电动机转轴6的转速或转矩增大的同时,使电动汽车车速按图4平稳加速曲线增加,直至加速踏板的角度α增大到α4、且电动机转轴6的转速ω达到ω4s、或电动机转轴6的转矩m达到m4s时,保持此时组合电动机的转轴6的转速和驱动转矩大小不变,即保持电动机1、电动机2和电动机3的各自驱动电流或驱动电压大小不变;
2.1.5:在步骤2.1.1至步骤2.1.4中,每隔一段时间τ1,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器检测一次电动机1、电动机2和电动机3的驱动电流或驱动电压大小;一旦发现电动机1、电动机2和电动机3中的任一电动机的驱动电流或驱动电压大小即将要超过或稍微超过其对应的额定电流和额定电压时,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器或动力电池组控制器,立即调整该电动机的驱动电流或驱动电压大小并使它们不超过其额定值,并保持该值不变,同时将该电动机已处于额定工作状态的信息保存并显示出来;当检测并判断加速踏板的角度增大、且需要组合电机转轴6增速或增矩时,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器,让原先已经达到其额定工作状态的那台或那几台电动机的驱动电流或驱动电压不再增加;若发现所有3台电动机的驱动电流或电压均达到各自的额定值,则电动汽车整车控制器不再下达调整组合电动机驱动电流或驱动电压的指令,不管此时监测到的加速踏板的角度增大到多少。
2.2电动汽车减速或减载过程:
2.2.1:当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且满足α3=<α<α4、即对应要求组合电动机转轴6的转速ω位于阈值ω3s和阈值ω4s间且减小时、或对应要求组合电动机转轴6的驱动载荷m位于阈值m3s和阈值m4s间且减小时,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器在保持电动机2和电动机3各自的驱动电流或驱动电压大小不变的情况下,逐渐减少电动机1的驱动电流或驱动电压大小,使转轴6的转速或转矩逐渐减小,即使电动汽车车速按图5的平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机的转轴6的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时电动机1、电动机2和电动机3的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在电动汽车降速过程,当监测判断发现,加速踏板的角度α减小到α3、电动机1的驱动电流或驱动电压大小降为零、且电动机转轴6的转速ω降为ω3s、或电动机转轴6的驱动转矩m降为m3s时,切断电动机1的动力电源,保持电动机2和电动机3的各自驱动电流或驱动电压大小不变;
2.2.2:当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且满足α2<=α<α3、即对应要求组合电动机转轴6的转速ω位于阈值ω2s和阈值ω3s间且减小时、或对应要求组合电动机转轴6的驱动载荷m位于阈值m2s和阈值m3s间且减小时,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器,让电动机2和电动机3的驱动电流或驱动电压减小,使转轴6的转速或驱动转矩减小,即使电动汽车按图5的平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机的转轴6的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时电动机2和电动机3的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在此减速过程,当加速踏板的角度α减小到α2、且转轴6的转速降为ω2s、或转轴6的转矩降为m2s时,保持此时的电动机2和电动机3的各自驱动电流或驱动电压大小不变;
2.2.3:当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且满足α1<=α<α2、即对应要求组合电动机转轴6的转速ω位于阈值ω1s和阈值ω2s间且减小时、或对应要求组合电动机转轴6的驱动载荷m位于阈值m1s和阈值m2s间且减小时,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器,在让电动机2和电动机3的驱动电流或驱动电压继续减小的同时,接通电动机1的驱动电流并使其驱动电流或驱动电压逐渐增加,在此过程,使转轴6的转速ω或转矩m减小,即使电动汽车按图5的平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机的转轴6的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时电动机1、电动机2和电动机3的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在汽车减速过程,保持本步骤的各个电动机调整规律不变,直至加速踏板的角度α减小为α1、电动机2和电动机3的驱动电流或驱动电压降为零,且转轴6的转速降为ω1s或转轴6的驱动转矩降为m1s时,切断电动机2和电动机3的动力电源,保持此时电动机1的驱动电流或驱动电压大小不变;
2.2.4:当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且满足0<=α<α1、即对应要求组合电动机转轴6的转速ω小于ω1s且减小时、或转轴6的驱动载荷m小于m1s且减小时,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器开始减小电动机1的驱动电流或驱动电压,使转轴6的转速或驱动转矩减小,即使电动汽车按图5的平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机的转轴6的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时电动机1的驱动电流或驱动电压大小不变;当加速踏板的角度α减小为0、且转轴6的转速降为零或转矩降为零,即当电动汽车车速降为零时,切掉电动机1的动力电源,对电动汽车实施制动,降速过程结束;
3、当采用图3所示组合电动机作为电动汽车的驱动电动机时,本发明的电动汽车驱动控制方法和步骤为:
3.1电动汽车加速或加载过程:
3.1.1:当通过监测相关传感器、发现电动汽车驱动钥匙已经插入到位、汽车驻车制动器已经完全松开、且汽车处于启动加速状态时,电动汽车整车控制器在得到加速踏板角度传感器数值大小及进行必要的计算判断后,确定电动汽车加速踏板的角度α增大且满足α<=α1、即此时驾驶员预期的车速对应的组合电动机转轴6的转速ω小于等于阈值ω1s且增大时、或组合电动机转轴6的驱动转矩m小于等于m1s且增大时,借助组合电动机控制器和动力电池组控制器,立即使该组合电动机中的电动机1通电、且从零开始使电动机1的驱动电流或驱动电压逐渐增加,并通过电动机1使组合电动机转轴6连同电动机1、电动机2、电动机3、电动机4和电动机5的所有转子(或电枢)一起加速回转,即使电动汽车按图4所述的平稳加速曲线逐渐增大车速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机的转轴6的转速和驱动转矩大小不变、即保持此时电动机1的驱动电流或驱动电压大小不变;在加速过程,当汽车加速踏板角度达到阈值α1、且转轴6的转速达到ω1s,或转轴6的转矩达到m1s时,保持此时电动机1的驱动电流或驱动电压大小不变;
3.1.2:当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且满足α1<α<=α2、即对应的组合电动机的转轴6的转速ω位于阈值ω1s和阈值ω2s间且增大时、或要求电动机转轴6的驱动转矩m位于阈值m1s和阈值m2s间且增大时,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器和动力电池组控制器,立刻让电动机2和电动机3通电、且让它们同时从零开始逐渐增加各自的驱动电流大小或驱动电压大小,与此同时,逐渐减少电动机1的驱动电流或驱动电压大小,在此过程,始终保证电动机转轴6平稳增加其转速或转矩,即使电动汽车按图5所示平稳加速曲线增加车速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求;该加速过程一直这样进行,直至加速踏板转角α增大到α2、电动机1的驱动电流大小或驱动电压大小减为零、且转轴6的转速增到ω2s、或转轴6的转矩增到m2s时,保持电动机2和电动机3的此时驱动电流或驱动电压大小不变;
3.1.3:当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且满足α2<α<=α3、即对应的组合电动机的转轴6的转速ω位于ω2s和ω3s间且增大时、或要求组合电动机转轴6的驱动转矩m1位于m2s和m3s间且增大时,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器,使电动机2和电动机3同时增加各自的驱动电流或驱动电压大小,增大转轴6的转速或转矩,即按图4的平稳加速曲线使电动汽车增速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机的转轴6的转速和驱动转矩大小不变、即保持电动机2和电动机3的各自驱动电流大小或驱动电压大小不变;该加速过程一直这样进行,直至加速踏板转角α增大到α3、且转轴6的转速达到ω3s、或转轴6的转矩达到m3s时,然后,保持电动机2和电动机3此时的各自驱动电流大小或驱动电压大小不变;
3.1.4:当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且满足α3<α<=α4、即对应的组合电动机转轴6的转速ω增大到位于阈值ω3s和阈值ω4s间且增大时、或组合电动机转轴6的驱动载荷m位于阈值m3s和阈值m4s间且增大时,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器及动力电池组控制器,立刻接通电动机4和电动机5的动力电源、并从零开始逐渐增加电动机4和电动机5的驱动电流或驱动电压大小,同时保持电动机2和电动机3的各自的驱动电流或驱动电压大小不变,使电动机转轴6的转速或转矩按图4平稳增长,即使电动汽车按图4的平稳加速曲线增速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机的转轴6的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时电动机2、电动机3、电动机4和电动机5的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在该加速过程,当加速踏板的角度α增大到α4、且当转轴6的转速达到ω4s、或转轴6的转矩达到m4s时,保持电动机2、电动机3、电动机4和电动机5此时的各自驱动电流大小或驱动电压大小不变;
3.1.5:当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且满足α4<α<=α5、即对应的组合电动机转轴6的转速ω位于阈值ω4s和阈值ω5s间且增大时、或组合电动机转轴6的驱动载荷m位于阈值m4s和阈值m5s间且增大时,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器,在保持电动机2、电动机3、电动机4和电动机5的驱动电流或驱动电压大小不变的情况下,接通电动机1的动力电源并使其驱动电流或驱动电压大小,使转轴6的转速或转矩增大,即使电动汽车按图4的平稳加速曲线增速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机的转轴6的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时电动机1、电动机2、电动机3、电动机4和电动机5的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在该加速过程,当加速踏板转角达到α5、且当转轴6的转速达到ω5s、或转轴6的转矩增大到m5s时,表明电动汽车已经达到其最高车速或最大功率,保持此时电动机1、电动机2、电动机3、电动机4和电动机5的各自驱动电流或驱动电压大小不变,即保持电动汽车运动状态不变;
3.1.6:在步骤3.1.1至步骤3.1.5中,每隔一段时间τ1,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器检测一次电动机1、电动机2、电动机3、电动机4和电动机5的驱动电流或驱动电压大小;一旦发现电动机1、电动机2、电动机3、电动机4和电动机5中的任一电动机的驱动电流或驱动电压大小即将要超过或稍微超过其对应的额定电流和额定电压时,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器或动力电池组控制器,立即调整该电动机的驱动电流或驱动电压大小并使它们不超过其额定值,并保持该值不变,同时将该电动机已处于额定工作状态的信息保存并显示出来;当检测并判断加速踏板的角度增大、且需要组合电机转轴6增速或增矩时,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器,让原先已经达到其额定工作状态的那台或那几台电动机的驱动电流或驱动电压不再增加;若发现所有5台电动机的驱动电流或电压均达到各自的额定值,则电动汽车整车控制器不再下达调整组合电动机驱动电流或驱动电压的指令,不管此时监测到的加速踏板的角度增大到多少。
3.2:电动汽车减速或减载过程的控制方法和步骤
3.2.1:当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且满足α4<=α<α5、即对应要求组合电动机转轴6的转速ω位于阈值ω4s和阈值ω5s间且减小时、或对应要求组合电动机转轴6的驱动载荷m位于阈值m4s和阈值m5s间且减小时,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器,在保持电动机2、电动机3、电动机4和电动机5各自的驱动电流或驱动电压大小不变的情况下,逐渐减少电动机1的驱动电流或驱动电压大小,使转轴6的转速或转矩逐渐减小,即使电动汽车车速按图5的平稳节能驱动曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机的转轴6的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时电动机1、电动机2、电动机3、电动机4和电动机5的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在电动汽车降速过程,当监测判断发现,加速踏板的角度α减小为α4、即电动机1的驱动电流或驱动电压大小降为零、且电动机转轴6的转速ω降为ω4s、或电动机转轴6的驱动转矩m降为m4s时,切断电动机1的动力电源,保持电动机2、电动机3、电动机4和电动机5的各自驱动电流或驱动电压大小不变;
3.2.2:当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且满足α3<=α<α4、即对应要求组合电动机转轴6的转速ω位于阈值ω3s和阈值ω4s间且减小时、或对应要求组合电动机转轴6的驱动载荷m位于阈值m3s和阈值m4s间且减小时,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器,在保持电动机2和电动机3驱动电流或驱动电压大小不变的情况下,使电动机4和电动机5驱动电流或驱动电压大逐渐减少,使转轴6的转速或转矩逐渐减小,即使电动汽车车速按图5的平稳节能驱动曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机的转轴6的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时电动机2、电动机3、电动机4和电动机5的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在电动汽车降速过程,当监测判断发现,加速踏板的角度α减小为α3、且电动机转轴6的转速ω降为ω3s、或电动机转轴6的驱动转矩m降为m3s时,切断电动机4和电动机5的动力电源,保持电动机2和电动机3的各自驱动电流或驱动电压大小不变;
3.2.3:当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且满足α2<=α<α3、即对应要求组合电动机转轴6的转速ω位于阈值ω2s和阈值ω3s间且减小时、或对应要求组合电动机转轴6的驱动载荷m位于阈值m2s和阈值m3s间且减小时,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器,逐渐减小电动机2和电动机3驱动电流或驱动电压大小,使转轴6的转速或转矩逐渐减小,即使电动汽车车速按图5的平稳节能驱动曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机的转轴6的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时电动机2和电动机3的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在电动汽车降速过程,当监测判断发现,加速踏板的角度α减小为α2、且电动机转轴6的转速ω降为ω2s、或电动机转轴6的驱动转矩m降为m2s时,切断电动机4和电动机5的动力电源,保持电动机2和电动机3的各自驱动电流或驱动电压大小不变;
3.2.4:当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且满足α1<=α<α2、即对应要求组合电动机转轴6的转速ω大于等于阈值ω1s但小于ω2s且减小时、或要求组合电动机转轴6的驱动力矩m大于等于阈值m1s但小于m2s且减小时,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器,继续减小电动机2和电动机3的驱动电流或驱动电压,与此同时,接通电动机1动力电源并逐渐增加其驱动电流或驱动电压大小,使组合电动机的转轴6的转速或驱动转矩减小,即使电动汽车按图5的平稳节能驱动曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机的转轴6的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时电动机1、电动机2和电动机3的各自驱动电流或驱动电压大小不变;当加速踏板的角度α减小为α1、且转轴6的转速降为阈值ω1s或转矩降为阈值m1s,且电动机2和电动机3的驱动电流或驱动电压降为零时,切掉电动机2和电动机3的动力电源,保持电动机1的驱动电流或驱动电压大小不变;
3.2.5:当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且满足0<=α<α1、即对应要求组合电动机转轴6的转速ω低于ω1s且减小时、或组合电动机转轴6的驱动载荷m低于m1s且减小时,电动汽车整车控制器通过组合电动机控制器,让电动机1的驱动电流或驱动电压减小,从而使转轴6的转速或转矩减小,即使电动汽车按图5的平稳节能驱动曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求;减速过程,当加速踏板的角度α减小为0、电动机1的驱动电流或驱动电压降为零,且转轴6的转速或转矩为零,切断电动机1的动力电源,汽车减速过程结束。
4、在电动汽车进行2.1或3.1的电动汽车加速或加载过程时,当监测计算加速踏板的角度变小即改变加速为减速的要求时,根据加速踏板的角度大小,自动将接下来的电动汽车减速或减载过程变到与2.2或3.2电动汽车减速或减载过程对应的步骤一样;同样的,在电动汽车进行2.2或3.2电动汽车减速或减载过程时,当监测计算加速踏板的角度变大即改变减速为加速的要求时,根据加速踏板的角度大小,自动将接下来的电动汽车加速或加载过程变到与2.1或3.1电动汽车加速或加载过程对应的步骤一样。
5、本发明中的图2和图3所述电动机可以是任何种类的交流电动机和直流电动机之一。
以上是本发明的较佳实施例,凡依本发明技术方案所作的改变,所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时,均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于组合电动机驱动的电动汽车系统的驱动控制方法,其特征在于:所述基于组合电动机驱动的电动汽车系统,包括用于控制电动汽车运行的整车控制器、组合电动机、与所述整车控制器连接且用于控制组合电动机运行的组合电动机驱动控制器、用于为整个驱动控制系统供电的动力电池组及其控制器,所述整车控制器还连接有用于采集电动汽车加速踏板角度的加速踏板角度传感器、用于采集电动汽车制动踏板角度的制动踏板角度传感器、以及用于采集电动汽车各个轮速的轮速传感器组,所述组合电动机驱动控制器还连接有用于采集组合电动机电压的组合电动机电压传感器、用于采集组合电动机电流的组合电动机电流传感器、用于采集组合电动机转速的组合电动机转速传感器、用于采集组合电动机转矩的组合电动机转矩传感器、用于控制组合电动机制动的组合电动机制动器;
所述组合电动机由可独立或组合驱动的第一至第三电动机组成,所述第一至第三电动机共同采用一电动机转轴,所述组合电动机转轴直接作为电动汽车的驱动轴,或作为主减速器的输入轴并通过主减速器的输出轴驱动车轮、或作为变速器的输入轴并通过变速器和主减速器后驱动车轮;
所述的电动汽车系统的驱动控制方法,包括如下步骤,
(1)电动汽车加速或加载过程:
(1.1)当监测发现电动汽车驱动钥匙已经插入到位、汽车驻车制动器已经完全松开、且汽车处于启动加速状态时,整车控制器在得到加速踏板角度传感器数值大小并经计算判断,加速踏板角度α增大且处于0<α<=α1、即对应组合电动机转轴的转速ω增大且小于等于阈值ω1s、或组合电动机转轴的驱动转矩m增大且小于等于m1s时,立即通过组合电动机驱动控制器和动力电池组控制器,使组合电动机中的第一电动机通电,然后使第一电动机的驱动电流或驱动电压从零开始逐渐增大,并通过第一电动机使电动机转轴连同第一电动机、第二电动机和第三电动机的所有转子或电枢一起加速回转,使电动汽车依照平稳加速曲线加速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变、即保持第一电动机的驱动电流或驱动电压大小不变;在增加电动汽车车速的过程中,一旦计算判断,加速踏板角度α增为α1、且组合电动机转轴的转速达到阈值ω1s、或电动机转轴的驱动转矩达到阈值m1s时,保持此时第一电动机的驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α1为第一角度阈值,且α1>0;
(1.2)当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且处于α1<α<=α2、即对应的组合电动机转轴的转速ω增大且处于大于ω1s但小于等于阈值ω2s、或要求组合电动机转轴的驱动转矩m增大且处于大于m1s但小于等于阈值m2s时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器和动力电池组控制器、立刻让第二电动机和第三电动机通电、且让它们同时从零开始逐渐增加各自的驱动电流大小或驱动电压大小,与此同时,减少第一电动机的驱动电流或驱动电压大小,在此过程,始终保证组合电动机转轴平稳增加其转速或转矩,实现电动汽车按平稳加速曲线增加车速;该加速过程一直这样进行,直至加速踏板的角度α增大为α2、第一电动机的驱动电流大小或驱动电压大小减为零、且组合电动机转轴的转速达到阈值ω2s或组合电动机转轴的驱动转矩达到阈值m2s时,切断第一电动机的动力电源,保持第二电动机和第三电动机的各自驱动电流大小或驱动电压大小不变;此处,α2为第二角度阈值,且α1<α2;
(1.3)当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且处于α2<α<=α3、即对应的组合电动机转轴的转速ω增大且处于大于阈值ω2s但小于等于阈值ω3s、或组合电动机转轴的驱动转矩m增大且处于大于阈值m2s但小于等于阈值m3s时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器继续增加第二电动机和第三电动机各自的驱动电流或驱动电压,使组合电动机转轴的转速或转矩平稳增长,促使电动汽车的车速按平稳加速曲线增加、直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变、即保持第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在电动汽车加速过程中,当监测计算发现,加速踏板的角度α增大为α3、且组合电动机转轴的转速达到阈值ω3s或转矩达到阈值m3s,保持第二电动机和第三电动机各自的驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α3为第三角度阈值,且α2<α3;
(1.4)当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且处于α3<α<=α4、即对应的组合电动机转轴的转速ω增大且处于大于阈值ω3s小于等于阈值ω4s、或组合电动机转轴的驱动载荷m增大且处于大于阈值m3s小于等于阈值m4s时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,在保持第二电动机和第三电动机的各自的驱动电流或驱动电压大小不变的情况下,使第一电动机通电并不断增加其驱动电流或驱动电压大小,在使组合电动机转轴的转速或转矩增大的同时,使电动汽车车速按平稳加速曲线增加,满足加速踏板角度对应的车速要求,直至加速踏板的角度α增大为α4、且对应的组合电动机转轴的转速ω增大为ω4s、或组合电动机转轴的转矩m增大为m4s时,保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持第一电动机、第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α4为第四角度阈值,且α3<α4;
(1.5)在步骤(1.1)至步骤(1.4)中,每隔一段时间τ1,整车控制器通过组合电动机驱动控制器检测一次第一电动机、第二电动机和第三电动机的驱动电流或驱动电压大小;一旦发现第一电动机、第二电动机和第三电动机中的任一电动机的驱动电流或驱动电压大小即将要超过其对应的额定电流和额定电压时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器或动力电池组控制器,立即调整该电动机的驱动电流或驱动电压大小并使它们不超过其额定值,并保持该值不变,同时将该电动机已处于额定工作状态的信息保存并显示出来;当检测并判断加速踏板的角度增大、且需要组合电动机转轴增速或增矩时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,保持已达到额定工作状态的那台电动机的驱动电流或驱动电压不变;若3台电动机的驱动电流或电压均达到各自的额定值,则整车控制器不再下达调整组合电动机驱动电流或驱动电压的指令,不管加速踏板的角度继续增大到多少;
(2)电动汽车减速或减载过程:
(2.1)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于α3<=α<α4、即对应要求组合电动机转轴的转速ω位于阈值ω3s和阈值ω4s间且减小时、或对应要求组合电动机转轴的驱动转矩m位于阈值m3s和阈值m4s间且减小时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器在保持第二电动机和第三电动机各自的驱动电流或驱动电压大小不变的情况下,逐渐减少第一电动机的驱动电流或驱动电压大小,使组合电动机转轴的转速或转矩逐渐减小,即使电动汽车车速按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第一电动机、第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在电动汽车降速过程,当监测判断发现,加速踏板角度α减小为α3、第一电动机的驱动电流或驱动电压大小降为零、且组合电动机转轴的转速ω降为ω3s、或组合电动机转轴的驱动转矩m降为m3s时,切断第一电动机的动力电源,保持第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α3、α4为分别为第三、第四角度阈值,且α3<α4;
(2.2)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于α2<=α<α3、即对应要求组合电动机转轴的转速ω位于阈值ω2s和阈值ω3s间且减小时、或对应要求组合电动机转轴4的驱动转矩m位于阈值m2s和阈值m3s间且减小时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,让第二电动机和第三电动机的驱动电流或驱动电压减小,使组合电动机转轴的转速或驱动转矩减小,即使电动汽车按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在此减速过程,当监测发现,加速踏板的角度α减小为α2、且组合电动机转轴的转速降为ω2s、或组合电动机转轴的驱动转矩降为m2s时,保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α2为第二角度阈值,且α2<α3;
(2.3)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于α1<=α<α2、即对应要求组合电动机转轴的转速ω位于阈值ω1s和阈值ω2s间且减小时、或对应要求组合电动机转轴的驱动转矩m位于阈值m1s和阈值m2s间且减小时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,在让第二电动机和第三电动机的驱动电流或驱动电压继续减小的同时,接通第一电动机的驱动电流并使其驱动电流或驱动电压增减增加,在此过程,使组合电动机转轴的转速ω或转矩m减小,即使电动汽车按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第一电动机、第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在该减速过程,当加速踏板的角度α减小为α1、第二电动机和第三电动机的驱动电流或驱动电压降为零,且组合电动机转轴4的转速降为ω1s或组合电动机转轴的驱动转矩降为m1s时,切断第二电动机和第三电动机的动力电源,保持此时第一电动机的驱动电流或驱动电压不变;此处,α1为第一角度阈值,且α1<α2;
(2.4)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于0<=α<α1、即对应要求组合电动机转轴的转速ω小于ω1s且减小时、或组合电动机转轴的驱动转矩m小于m1s且减小时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器开始减小第一电动机的驱动电流或驱动电压,使组合电动机转轴的转速或驱动转矩减小,即使电动汽车按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第一电动机的驱动电流或驱动电压大小不变;当加速踏板的角度α减小为0、组合电动机转轴的转速降为零或转矩降为零、且电动汽车车速降为零时,切掉第一电动机的动力电源,对电动汽车实施制动,降速过程结束;此处,0<α1。
2.一种基于组合电动机驱动的电动汽车系统的驱动控制方法,其特征在于:所述基于组合电动机驱动的电动汽车系统,包括用于控制电动汽车运行的整车控制器、组合电动机、与所述整车控制器连接且用于控制组合电动机运行的组合电动机驱动控制器、用于为整个驱动控制系统供电的动力电池组及其控制器,所述整车控制器还连接有用于采集电动汽车加速踏板角度的加速踏板角度传感器、用于采集电动汽车制动踏板角度的制动踏板角度传感器、以及用于采集电动汽车各个轮速的轮速传感器组,所述组合电动机驱动控制器还连接有用于采集组合电动机电压的组合电动机电压传感器、用于采集组合电动机电流的组合电动机电流传感器、用于采集组合电动机转速的组合电动机转速传感器、用于采集组合电动机转矩的组合电动机转矩传感器、用于控制组合电动机制动的组合电动机制动器;
所述组合电动机由可独立或组合驱动的第一至第五电动机组成,所述第一至第五电动机共同采用一电动机转轴,所述组合电动机转轴直接作为电动汽车的驱动轴,或作为主减速器的输入轴并通过主减速器的输出轴驱动车轮、或作为变速器的输入轴并通过变速器和主减速器后驱动车轮;
所述的电动汽车系统的驱动控制方法,包括如下步骤,
(1)电动汽车加速或加载过程:
(1.1)当监测发现电动汽车驱动钥匙已经插入到位、汽车驻车制动器已经完全松开、且汽车处于启动加速状态时,整车控制器在得到加速踏板角度传感器数值大小并经计算判断,加速踏板角度α处于0<α<=α1间增大时、即对应组合电动机转轴的转速ω小于等于阈值ω1s且增大时、或组合电动机转轴的驱动转矩m小于等于m1s且增大时,借助组合电动机驱动控制器和动力电池组控制器,立即使该组合电动机中的第一电动机通电、且从零开始使第一电动机的驱动电流或驱动电压逐渐增加,并通过第一电动机使组合电动机转轴连同第一电动机、第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的所有转子一起加速回转,即使电动汽车按平稳加速曲线逐渐增大车速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变、即保持此时第一电动机的驱动电流或驱动电压大小不变;在该加速过程,当加速踏板角度α增为α1、且组合电动机转轴的转速达到ω1s,或组合电动机转轴的转矩达到m1s时,保持此时第一电动机的驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α1为第一角度阈值,且α1>0;
(1.2)当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且处于α1<α<=α2、即对应的组合电动机转轴的转速ω位于阈值ω1s和阈值ω2s间增大时、或要求组合电动机转轴的驱动转矩m位于阈值m1s和阈值m2s间增大时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器和动力电池组控制器,立刻让第二电动机和第三电动机通电、且让它们同时从零开始逐渐增加各自的驱动电流大小或驱动电压大小,与此同时,逐渐减少第一电动机的驱动电流或驱动电压大小,在此过程,始终保持组合电动机转轴平稳增加其转速或转矩,即使电动汽车按平稳加速曲线增加车速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求;该加速过程一直这样进行,直至加速踏板的角度α增大为α2、第一电动机的驱动电流大小或驱动电压大小减为零,且组合电动机转轴的转速增到ω2s、或组合电动机转轴的驱动转矩增到m2s时,保持第二电动机和第三电动机的此时驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α2为第二角度阈值,且α2>α1;
(1.3)当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且处于α2<α<=α3、即对应的组合电动机转轴的转速ω位于ω2s和ω3s间增大时、或要求组合电动机转轴的驱动转矩m1位于m2s和m3s间增大时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,使第二电动机和第三电动机同时增加各自的驱动电流或驱动电压大小,增大组合电动机转轴的转速或转矩,即按平稳加速曲线使电动汽车增速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机的转轴的转速和驱动转矩大小不变、即保持第二电动机和第三电动机的各自驱动电流大小或驱动电压大小不变;在加速过程,当加速踏板的角度α增大到α3、且组合电动机转轴的转速达到ω3s、或当组合电动机转轴的驱动转矩达到m3s时,保持第二电动机和第三电动机此时的各自驱动电流大小或驱动电压大小不变;此处,α3为第三角度阈值,且α3>α2;
(1.4)当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且处于α3<α<=α4、即对应的组合电动机转轴的转速ω位于阈值ω3s和阈值ω4s间增大时、或组合电动机转轴的驱动转矩m位于阈值m3s和阈值m4s间增大时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器及动力电池组控制器,立刻接通第四电动机和第五电动机的动力电源、并从零开始逐渐增加第四电动机和第五电动机的驱动电流或驱动电压大小,同时保持第二电动机和第三电动机的各自的驱动电流或驱动电压大小不变,使组合电动机转轴的转速或驱动转矩平稳增长,即使电动汽车按平稳加速曲线增速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在加速过程,当加速踏板的角度α增大为α4、且组合电动机转轴的转速达到ω4s、或当组合电动机转轴的驱动转矩达到m4s时,保持第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机此时的各自驱动电流大小或驱动电压大小不变;此处,α4为第四角度阈值,且α4>α3;
(1.5)当监测并计算发现电动汽车加速踏板的角度α增大且处于α4<α<=α5、即对应的组合电动机转轴的转速ω位于阈值ω4s和阈值ω5s间增大时、或电动机转轴的驱动转矩m位于阈值m4s和阈值m5s间增大时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,在保持第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的驱动电流或驱动电压大小不变的情况下,接通第一电动机的动力电源并使其驱动电流或驱动电压大小,使组合电动机转轴的转速或转矩增大,即使电动汽车按平稳加速曲线增速,直至电动汽车车速达到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第一电动机、第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在加速过程,当加速踏板的角度α增大为α5、且组合电动机转轴的转速达到ω5s、或组合电动机转轴的驱动转矩增大到m5s时,表明电动汽车已经达到其最高车速或最大功率,保持此时第一电动机、第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变,即保持电动汽车运动状态不变;此处,α5为第五角度阈值,且α5>α4;
(1.6)在步骤(1.1)至步骤(1.5)中,每隔一段时间τ1,整车控制器通过组合电动机驱动控制器检测一次第一电动机、第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的驱动电流或驱动电压大小;一旦发现第一电动机、第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机中的任一电动机的驱动电流或驱动电压大小即将要超过其对应的额定电流和额定电压时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器或动力电池组控制器,立即调整该电动机的驱动电流或驱动电压大小并使它们不超过其额定值,并保持该值不变,同时将该电动机已处于额定工作状态的信息保存并显示出来;即使当检测并判断加速踏板的角度增大、且需要组合电动机转轴增速或增矩时,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,也不让已达到额定工作状态的那台电动机增加其驱动电流或驱动电压;若所有5台电动机的驱动电流或电压均达到各自的额定值,即使加速踏板的角度还在增大,则整车控制器也不再下达调整任何一台电动机驱动电流或驱动电压的指令;
(2)电动汽车减速或减载过程的控制方法和步骤
(2.1)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于α4<=α<α5、即对应要求组合电动机转轴的转速ω减小且位于阈值ω4s和阈值ω5s间、或对应要求组合电动机转轴的驱动转矩m减小且位于阈值m4s和阈值m5s间时,整车控制器通过组合电动机的驱动控制器,在保持第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机各自的驱动电流或驱动电压大小不变的情况下,逐渐减少第一电动机的驱动电流或驱动电压大小,使组合电动机转轴的转速或转矩逐渐减小,即使电动汽车车速按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第一电动机、第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在电动汽车降速过程,当监测判断发现,加速踏板的角度α减小为α4、第一电动机的驱动电流或驱动电压大小降为零、且组合电动机转轴的转速ω降为ω4s、或组合电动机转轴的驱动转矩m降为m4s时,切断第一电动机的动力电源,保持第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α4、α5分别为第四、第五角度阈值,且α5>α4;
(2.2)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于α3<=α<α4、即对应要求电动机转轴的转速ω减小且位于阈值ω3s和阈值ω4s间、或对应要求电动机转轴的驱动载荷m减小且位于阈值m3s和阈值m4s间时,整车控制器通过组合电动机的驱动控制器,在保持第二电动机和第三电动机驱动电流或驱动电压大小不变的情况下,使第四电动机和第五电动机驱动电流或驱动电压逐渐减少,使组合电动机转轴的转速或转矩逐渐减小,即使电动汽车车速按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在电动汽车降速过程,当监测判断发现,加速踏板的角度α减小为α3、且组合电动机转轴的转速ω降为ω3s、或组合电动机转轴的驱动转矩m降为m3s时,切断第四电动机和第五电动机的动力电源,保持第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α3为第三角度阈值,且α4>α3;
(2.3)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于α2<=α<α3、即对应要求组合电动机转轴的转速ω减小且位于阈值ω2s和阈值ω3s间、或对应要求组合电动机转轴的驱动转矩m减小且位于阈值m2s和阈值m3s间时,电动汽车整车控制器通过组合电动机的驱动控制器,逐渐减小第二电动机和第三电动机驱动电流或驱动电压大小,使组合电动机转轴的转速或转矩逐渐减小,即使电动汽车车速按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;在电动汽车降速过程,当监测判断发现,加速踏板的角度α减小为α2、且组合电动机转轴的转速ω降为ω2s、或组合电动机转轴的驱动转矩m降为m2s时,保持第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α2为第二角度阈值,且α3>α2;
(2.4)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于α1<=α<α2、即对应要求组合电动机转轴的转速ω减小且大于等于阈值ω1s但小于ω2s、或要求组合电动机转轴的驱动转矩m减小且大于等于阈值m1s但小于m2s,整车控制器通过组合电动机驱动控制器,继续减小第二电动机和第三电动机的驱动电流或驱动电压,与此同时,接通第一电动机动力电源并逐渐增加其驱动电流或驱动电压大小,使组合电动机转轴的转速或驱动转矩减小,即使电动汽车按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求,然后保持此时组合电动机转轴的转速和驱动转矩大小不变,即保持此时第一电动机、第二电动机和第三电动机的各自驱动电流或驱动电压大小不变;当加速踏板的角度α减小为α1、第二电动机和第三电动机的驱动电流或驱动电压也降为零、且组合电动机转轴的转速降为阈值ω1s或组合电动机转轴驱动转矩降为阈值m1s时,切掉第二电动机和第三电动机的动力电源,保持第一电动机的驱动电流或驱动电压大小不变;此处,α1为第一角度阈值,且α2>α1;
(2.5)当监测及计算发现电动汽车加速踏板的角度α减小且处于0<=α<α1、即对应要求组合电动机转轴的转速ω减小且低于ω1s或组合电动机转轴驱动载荷m减小且低于m1s时,整车控制器通过组合电动机控制器,让第一电动机的驱动电流或驱动电压减小,从而使组合电动机转轴的转速或转矩减小,即使电动汽车按平稳减速曲线减速,直至电动汽车车速降到此时加速踏板对应的车速要求;减速过程,当加速踏板的角度α减小为0、第一电动机的驱动电流或驱动电压降为零,且组合电动机转轴的转速或转矩降为零时,切断第一电动机的动力电源,汽车减速过程结束;此处,α1>0。
3.根据权利要求1或2所述的电动汽车系统的驱动控制方法,其特征在于:在电动汽车进行(1)中的电动汽车加速或加载过程时,当监测计算加速踏板的角度变小即改变加速为减速的过程中,整车控制器将根据加速踏板的数值范围,自动将接下来的电动汽车减速或减载过程变到与(2)中的电动汽车减速或减载过程相应的步骤进行减速;同样的,在电动汽车进行(2)中的电动汽车减速或减载过程时,当监测计算加速踏板的角度变大即改变减速为加速的要求时,整车控制器将根据加速踏板的数值范围,自动将接下来的电动汽车加速或加载过程变到与(1)中的电动汽车加速或加载过程相应的步骤进行加速。
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