CN111267610A - 电动汽车多电机驱动的差速控制方法 - Google Patents

电动汽车多电机驱动的差速控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车多电机驱动的差速控制方法，包括以下步骤：S1、在电动汽车的前部左右两个驱动轮以及后部左右两个驱动轮上安装对称布置的驱动电机，独立驱动轮子转动；S2、左右对称驱动电机等扭矩输出，同油门踏板控制电机扭矩的大小实现车速的控制。本发明采用上述结构的电动汽车多电机驱动的差速控制方法，由于车辆行驶过程中驱动轮负载的变化引起驱动电机功率的变化，在保持左右相等扭矩的时候，由于电机功率输出的特性会自适应的改变转速达到自然差速的效果。

Description

电动汽车多电机驱动的差速控制方法
技术领域
本发明涉及一种电动汽车技术，尤其涉及一种电动汽车多电机驱动的差速控制方法。
背景技术
近年来，随着全球石油资源紧张、大气污染日益严重和电池技术的提高，给纯电动汽车的发展带来机遇。纯电动汽车以噪音低、零排放、能量传递效率高而得到国内外众多汽车厂商的大力追捧，通用、福特、丰田、本田等汽车厂商纷纷开发了各自的纯电动汽车产品。
同时电动汽车既是环保节能的趋势要求，也是我国汽车行业弯道超车的国家战略。现有技术多电机驱动都是单电机驱动，传动结构的主要为：电机通过减速器、驱动桥驱动，内转子轮毂电机通过行星齿轮减速器驱动，低速外转子轮毂电机。待解决的问题有电机驱动控制，尤其是车轮之间的电子差速控制技术。目前的电子差速主要有转速控制、转矩控制、滑转率控制等，但没有一种电子差速器能够从原理上达到单电机驱动的差速效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动汽车多电机驱动的差速控制方法，由于车辆行驶过程中驱动轮负载的变化引起驱动电机功率的变化，在保持左右相等扭矩的时候，由于电机功率输出的特性会自适应的改变转速达到自然差速的效果。。
为实现上述目的，本发明提供了一种电动汽车多电机驱动的差速控制方法，包括以下步骤：
S1、在电动汽车的前部左右两个驱动轮以及后部左右两个驱动轮上安装对称布置的驱动电机，独立驱动轮子转动；
S2、左右对称驱动电机等扭矩输出，同油门踏板控制电机扭矩的大小实现车速的控制。
优选的，步骤S2包括以下具体步骤：
S21、计算驱动轮的牵引力
S211、计算前部驱动轮牵引力
由F前×(a+r)＝FA×r+FB×(r+a+a)
F前＝FA+FB
得出：FA＝FB＝F前÷2
S212、计算后部驱动轮牵引力
由F后×(a+r)＝FC×r+FD×(r+a+a)
F后＝FC+FD
得出：FC＝FD＝F后÷2
其中，FA为前部左侧驱动轮瞬时旋转和地面摩擦产生牵引力；
FB为前部右侧驱动轮瞬时旋转和地面摩擦产生牵引力；
FC为后部左侧驱动轮瞬时旋转和地面摩擦产生牵引力；
FD为后部右侧驱动轮瞬时旋转和地面摩擦产生牵引力；
F前为前部左右两个驱动轮产生牵引力在对称中心点产生合力；
F后为后部左右两个驱动轮产生牵引力在对称中心点产生合力；
a为驱动轮距离对称中心点的距离；
r为驱动轮距离旋转中心点的距离；
S22、计算转向轮的输出扭矩
由MA＝FA
MB＝FB
FA＝FB
得出：MA＝MB
MC＝FC
MD＝FD
FC＝FD
得出：MC＝MD
其中，MA为前部左侧驱动轮瞬时输出扭矩；
MB为前部右侧驱动轮瞬时输出扭矩；
MC为后部左侧驱动轮瞬时输出扭矩；
MD为后部右侧驱动轮瞬时输出扭矩；
S23、差速控制
由于前部左右驱动轮以及后部左右驱动轮的扭矩分别相等，故电机输出功率特性会自适应驱动轮的变化速度。
优选的，步骤S22之后还包括：计算合弯矩
计算前部驱动轮合弯矩
由MA＝MB
得出：M前＝0
其中，M前为前部驱动轮对于对称中心点产生合弯矩；
计算后部驱动轮合弯矩
由MC＝MD
得出：M后＝0
其中，M后为后部驱动轮对于对称中心点产生合弯矩。
优选的，所述驱动电机为轮毂电机或者轮边电机。
本发明具有以下有益效果：
1、解决了电机驱动过程中的差速问题。
2、出现颠簸打滑等情况时有效的保持汽车的驱动和驾驶效果，实现多电机驱动的灵敏和平滑。
3、两轮或四轮转向时，由于两个成对转向轮连线中心不受到转向平面内扭矩的作用，转向操作更为灵敏和平滑。
4、可以平滑的完成四轮驱动或多轮驱动下的原地旋转。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的实施例一种电动汽车多电机驱动的差速控制方法的受力分析图；
图2为本发明的实施例一种电动汽车多电机驱动的差速控制方法的前轮转弯时受力分析图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
图1为本发明的实施例一种电动汽车多电机驱动的差速控制方法的受力分析图，图2为本发明的实施例一种电动汽车多电机驱动的差速控制方法的前轮转弯时受力分析图，如图1和图2所示，本发明，包括以下步骤：
S1、在电动汽车的前部左右两个驱动轮以及后部左右两个驱动轮上安装对称布置的驱动电机，独立驱动轮子转动；
S2、左右对称驱动电机等扭矩输出，同油门踏板控制电机扭矩的大小实现车速的控制，利用负载电机的输出特性，即基于P＝T＊ω，其中，P为电机的输出功率，T为输出扭矩，ω为角速度，即可在保证输出扭矩一致的情况下，通过调整输出功率控制角速度，实现平稳转向。
优选的，步骤S2包括以下具体步骤：
S21、计算驱动轮的牵引力
S211、计算前部驱动轮牵引力
由F前×(a+r)＝FA×r+FB×(r+a+a)
F前＝FA+FB
得出：FA＝FB＝F前÷2
S212、计算后部驱动轮牵引力
由F后×(a+r)＝FC×r+FD×(r+a+a)
F后＝FC+FD
得出：FC＝FD＝F后÷2
其中，FA为前部左侧驱动轮瞬时旋转和地面摩擦产生牵引力；
FB为前部右侧驱动轮瞬时旋转和地面摩擦产生牵引力；
FC为后部左侧驱动轮瞬时旋转和地面摩擦产生牵引力；
FD为后部右侧驱动轮瞬时旋转和地面摩擦产生牵引力；
F前为前部左右两个驱动轮产生牵引力在对称中心点产生合力；
F后为后部左右两个驱动轮产生牵引力在对称中心点产生合力；
a为驱动轮距离对称中心点的距离；
r为驱动轮距离旋转中心点的距离；
S22、计算转向轮的输出扭矩
由MA＝FA
MB＝FB
FA＝FB
得出：MA＝MB
MC＝FC
MD＝FD
FC＝FD
得出：MC＝MD
其中，MA为前部左侧驱动轮瞬时输出扭矩；
MB为前部右侧驱动轮瞬时输出扭矩；
MC为后部左侧驱动轮瞬时输出扭矩；
MD为后部右侧驱动轮瞬时输出扭矩；
S23、差速控制
由于前部左右驱动轮以及后部左右驱动轮的扭矩分别相等，故电机输出功率特性会自适应驱动轮的变化速度。
优选的，步骤S22之后还包括：计算合弯矩
计算前部驱动轮合弯矩
由MA＝MB
得出：M前＝0
其中，M前为前部驱动轮对于对称中心点产生合弯矩；
计算后部驱动轮合弯矩
由MC＝MD
得出：M后＝0
其中，M后为后部驱动轮对于对称中心点产生合弯矩；可知于左右两个驱动轮连线中心不受到转向平面内扭矩的作用，故转向操作更为灵敏和平滑。
优选的，所述驱动电机为轮毂电机或者轮边电机。
因此，本发明采用上述结构的电动汽车多电机驱动的差速控制方法，左右对称驱动电机等扭矩输出，再通过油门踏板控制电机扭矩的大小实现即可实现车速的控制。且由于车辆行驶过程中驱动轮负载的变化引起驱动电机功率的变化，在保持左右相等扭矩的时候，由于电机功率输出的特性会自适应的改变转速达到自然差速的效果。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种电动汽车多电机驱动的差速控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、在电动汽车的前部左右两个驱动轮以及后部左右两个驱动轮上安装对称布置的驱动电机，独立驱动轮子转动；
S2、左右对称驱动电机等扭矩输出，同油门踏板控制电机扭矩的大小实现车速的控制。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车多电机驱动的差速控制方法，其特征在于：步骤S2包括以下具体步骤：
S21、计算驱动轮的牵引力
S211、计算前部驱动轮牵引力
由F前×(a+r)＝FA×r+FB×(r+a+a)
F前＝FA+FB
得出：FA＝FB＝F前÷2
S212、计算后部驱动轮牵引力
由F后×(a+r)＝FC×r+FD×(r+a+a)
F后＝FC+FD
得出：FC＝FD＝F后÷2
其中，FA为前部左侧驱动轮瞬时旋转和地面摩擦产生牵引力；
FB为前部右侧驱动轮瞬时旋转和地面摩擦产生牵引力；
FC为后部左侧驱动轮瞬时旋转和地面摩擦产生牵引力；
FD为后部右侧驱动轮瞬时旋转和地面摩擦产生牵引力；
F前为前部左右两个驱动轮产生牵引力在对称中心点产生合力；
F后为后部左右两个驱动轮产生牵引力在对称中心点产生合力；
a为驱动轮距离对称中心点的距离；
r为驱动轮距离旋转中心点的距离；
S22、计算转向轮的输出扭矩
由MA＝FA
MB＝FB
FA＝FB
得出：MA＝MB
MC＝FC
MD＝FD
FC＝FD
得出：MC＝MD
其中，MA为前部左侧驱动轮瞬时输出扭矩；
MB为前部右侧驱动轮瞬时输出扭矩；
MC为后部左侧驱动轮瞬时输出扭矩；
MD为后部右侧驱动轮瞬时输出扭矩；
S23、差速控制
由于前部左右驱动轮以及后部左右驱动轮的扭矩分别相等，故电机输出功率特性会自适应驱动轮的变化速度。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车多电机驱动的差速控制方法，其特征在于：步骤S22之后还包括：计算合弯矩
计算前部驱动轮合弯矩
由MA＝MB
得出：M前＝0
其中，M前为前部驱动轮对于对称中心点产生合弯矩；
计算后部驱动轮合弯矩
由MC＝MD
得出：M后＝0
其中，M后为后部驱动轮对于对称中心点产生合弯矩。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车多电机驱动的差速控制方法，其特征在于：所述驱动电机为轮毂电机或者轮边电机。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113002324A (zh) * 2021-04-19 2021-06-22 吉林大学 一种四轮独立驱动和独立转向电动汽车电子差速系统
US11912360B2 (en) 2021-02-24 2024-02-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle control method, vehicle control system, and vehicle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170080926A1 (en) * 2014-06-09 2017-03-23 Ntn Corporation Drive control device with traction control function for right-left independent drive vehicle
CN106864306A (zh) * 2017-02-21 2017-06-20 长沙理工大学 一种分布式驱动电动汽车多模式电子差速控制系统
CN107539164A (zh) * 2016-06-29 2018-01-05 比亚迪股份有限公司 汽车及其电子差速控制方法和控制装置
CN110356247A (zh) * 2019-07-04 2019-10-22 宁德时代电动科技有限公司 电动汽车分布式驱动电子差速控制系统及方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170080926A1 (en) * 2014-06-09 2017-03-23 Ntn Corporation Drive control device with traction control function for right-left independent drive vehicle
CN107539164A (zh) * 2016-06-29 2018-01-05 比亚迪股份有限公司 汽车及其电子差速控制方法和控制装置
CN106864306A (zh) * 2017-02-21 2017-06-20 长沙理工大学 一种分布式驱动电动汽车多模式电子差速控制系统
CN110356247A (zh) * 2019-07-04 2019-10-22 宁德时代电动科技有限公司 电动汽车分布式驱动电子差速控制系统及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王双岭等: "多轮电驱动平地机驱动电机转矩控制系统分析", 《微特电机》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11912360B2 (en) 2021-02-24 2024-02-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle control method, vehicle control system, and vehicle
CN113002324A (zh) * 2021-04-19 2021-06-22 吉林大学 一种四轮独立驱动和独立转向电动汽车电子差速系统
CN113002324B (zh) * 2021-04-19 2022-09-02 吉林大学 一种四轮独立驱动和独立转向电动汽车电子差速系统

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