CN111717188A - 驱动电机的控制方法、相关装置及相关系统 - Google Patents

驱动电机的控制方法、相关装置及相关系统 Download PDF

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CN111717188A CN202010622254.2A CN202010622254A CN111717188A CN 111717188 A CN111717188 A CN 111717188A CN 202010622254 A CN202010622254 A CN 202010622254A CN 111717188 A CN111717188 A CN 111717188A
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Abstract

本申请公开了一种驱动电机的控制方法、相关装置及相关系统，该装置包括：拨头能够沿第一导轨水平移动，且通过拨叉与后行星排齿圈相连，后行星排齿圈能够跟随拨头移动；一档结合齿轮与壳体连接，二档结合齿轮与行星架连接；其中，后行星排齿圈移动至一档结合齿轮所在位置时，后行星排齿圈与一档结合齿轮相结合；后行星排齿圈移动至二档结合齿轮所在位置时，后行星排齿圈与二档结合齿轮相结合。本申请能够实现在驱动电机的非主要工作工况时，使后行星排齿圈与二档结合齿轮相结合，降低驱动电机与车桥输入端的速比，能够选用转速更低的驱动电机，降低驱动电机的高效区对应转速，使得驱动电机的转速能处于驱动电机的高效区内。

Description

驱动电机的控制方法、相关装置及相关系统
技术领域
本申请涉及驱动系统技术领域，尤其涉及一种驱动电机的控制方法、相关装置及相关系统。
背景技术
现有的混合动力车辆中，由于行星排结构驱动系统内的后行星排齿圈与壳体固连，因此，驱动电机的转速为车桥输入端转速的(1+K2)倍。其中K2为后行星排的特征参数。为了使驱动电机的转速能够满足最大车速Vmax的需求，选用的驱动电机转速需大于或等于驱动电机需求转速
Figure BDA0002563425040000011
其中RaitoAxie为车桥速比，r为车辆轮胎的半径。
然而，根据驱动电机的特性，选用的驱动电机越大，驱动电机工作于高效区时对应的电机转速也会越大。现有技术中所选用的驱动电机工作于高效区时，所对应的车速属于车辆行驶的较高车速。但由于混合动力车辆中的驱动电机的主要工况点处于车辆的中低车速，因此现有技术中驱动电机的主要工况点并不处于驱动电机的高效区内，导致驱动电机的工作效率不高，行星排结构驱动系统的经济性较差。
发明内容
基于上述现有技术的不足，本申请提供了一种驱动电机的控制方法、相关装置及相关系统，以实现在满足最高车速需求的情况下，降低对驱动电机转速的需求，使驱动电机的主要工况点处于高效区内。
本申请第一方面公开了一种应用于行星排结构驱动系统的执行装置，包括：拨头、拨叉、一档结合齿轮以及二档结合齿轮；
所述拨头能够沿第一导轨水平移动，且通过所述拨叉与后行星排齿圈相连，所述后行星排齿圈能够跟随所述拨头移动；
所述一档结合齿轮与壳体连接，所述二档结合齿轮与行星架连接；其中，所述后行星排齿圈移动至所述一档结合齿轮所在位置时，所述后行星排齿圈与所述一档结合齿轮相结合；所述后行星排齿圈移动至所述二档结合齿轮所在位置时，所述后行星排齿圈与所述二档结合齿轮相结合。
可选地，在上述应用于行星排结构驱动系统的执行装置中，还包括：中间档结合齿轮，所述中间档结合齿轮设置于二档结合齿轮的安装轴上；所述后行星排齿圈移动至所述中间档结合齿轮所在位置时，所述后行星排齿圈与所述中间档结合齿轮相结合。
可选地，在上述应用于行星排结构驱动系统的执行装置中，还包括：第二导轨、第一活塞、第二活塞、第一气缸以及第二气缸；
所述第一活塞置于所述第一气缸内；所述第二活塞置于所述第二气缸内；所述第一活塞和所述第二活塞通过所述第二导轨相连；所述第二导轨与所述拨头相连；其中，所述第一气缸进气时，与所述第二导轨相连的拨头向所述第二气缸所在位置移动；所述第二气缸进气时，与所述第二导轨相连的拨头向所述第一气缸所在位置移动。
本申请第二方面公开了一种驱动电机的控制方法，应用于整车控制器，所述整车控制器控制应用于行星排结构驱动系统的执行装置的运行，所述执行装置如上述第一方面任意一项所述，所述驱动电机的控制方法，包括：
实时获取车辆当前的车速和当前的行车状态；其中，所述行车状态，包括：刹车状态或油门状态；
在获取的所述车速大于或等于标定车速阈值的时间内，控制所述后行星排齿圈与所述二档结合齿轮相结合，并根据所述车辆当前的行车状态对驱动电机的扭矩进行控制；
其中，所述标定车速阈值大于纯电动车速阈值且小于最大车速阈值；所述最大车速阈值为所述车辆运行时的最大车速；若所述车辆当前的车速大于所述纯电动车速阈值时，通过发动机和驱动电机驱动所述车辆；若所述车辆当前的车速小于或等于所述纯电动车速阈值时，则只通过所述驱动电机驱动所述车辆。
可选地，在上述驱动电机的控制方法中，还包括：
在获取的所述车速小于所述标定车速阈值的时间内，控制所述后行星排齿圈与所述一档结合齿轮相结合，并根据所述车辆当前的行车状态对所述驱动电机的扭矩进行控制。
可选地，在上述驱动电机的控制方法中，所述在所述车速大于或等于标定车速阈值的时间内，根据所述车辆当前的行车状态对驱动电机的扭矩进行控制，包括：
在所述车速大于或等于标定车速阈值的时间内，若所述车辆当前的行车状态为油门状态，则根据当前所述车辆电池的电量状态、以及当前的整车需求扭矩对所述驱动电机的扭矩进行调整控制；若所述车辆当前的行车状态为刹车状态，则根据当前的所述车速、以及当前的刹车踏板开度对所述驱动电机的扭矩进行控制。
可选地，在上述驱动电机的控制方法中，在获取的所述车速小于所述标定车速阈值且大于所述纯电动车速阈值的时间内，若所述车辆当前的行车状态为油门状态，则根据当前所述车辆电池的电量状态、以及当前的整车需求扭矩对所述驱动电机的扭矩进行调整控制；若所述车辆当前的行车状态为刹车状态，则根据当前的所述车速、以及当前的刹车踏板开度对所述驱动电机的扭矩进行控制；
在获取的所述车速小于或等于所述纯电动车速阈值的时间内，若所述车辆当前的行车状态为油门状态，则根据当前的油门开度和当前的所述车速对所述驱动电机的扭矩进行控制；若所述车辆当前的行车状态为刹车状态，则根据当前的所述车速、以及当前的刹车踏板开度对所述驱动电机的扭矩进行控制。
可选地，在上述驱动电机的控制方法中，还包括：
若接收到停用驱动电机指令，则控制所述后行星排齿圈与所述中间档结合齿轮相结合并控制停用所述驱动电机。
本申请第三方面公开了一种整车控制器，所述整车控制器控制应用于行星排结构驱动系统的执行装置的运行，所述执行装置如上述第一方面任意一项所述，所述整车控制器，包括：
获取单元，用于实时获取车辆当前的车速和当前的行车状态；其中，所述行车状态，包括：刹车状态或油门状态；
第一控制单元，用于在获取的所述车速大于或等于标定车速阈值的时间内，控制所述后行星排齿圈与所述二档结合齿轮相结合，并根据所述车辆当前的行车状态对驱动电机的扭矩进行控制；其中，所述标定车速阈值大于纯电动车速阈值且小于最大车速阈值；所述最大车速阈值为所述车辆运行时的最大车速；若所述车辆当前的车速大于所述纯电动车速阈值时，通过发动机和驱动电机驱动所述车辆；若所述车辆当前的车速小于或等于所述纯电动车速阈值时，则只通过所述驱动电机驱动所述车辆。
可选地，在上述整车控制器中，还包括：
第二控制单元，用于在获取的所述车速小于所述标定车速阈值的时间内，控制所述后行星排齿圈与所述一档结合齿轮相结合，并根据所述车辆当前的行车状态对所述驱动电机的扭矩进行控制。
可选地，在上述整车控制器中，所述第一控制单元执行在所述车速大于或等于标定车速阈值的时间内，根据所述车辆当前的行车状态对驱动电机的扭矩进行控制时，用于：
在所述车速大于或等于标定车速阈值的时间内，若所述车辆当前的行车状态为油门状态，则根据当前所述车辆电池的电量状态、以及当前的整车需求扭矩对所述驱动电机的扭矩进行调整控制；若所述车辆当前的行车状态为刹车状态，则根据当前的所述车速、以及当前的刹车踏板开度对所述驱动电机的扭矩进行控制。
可选地，在上述整车控制器中，所述第二控制单元执行在获取的所述车速小于所述标定车速阈值的时间内，根据所述车辆当前的行车状态对所述驱动电机的扭矩进行控制时，用于：
在获取的所述车速小于所述标定车速阈值且大于所述纯电动车速阈值的时间内，若所述车辆当前的行车状态为油门状态，则根据当前所述车辆电池的电量状态、以及当前的整车需求扭矩对所述驱动电机的扭矩进行调整控制；若所述车辆当前的行车状态为刹车状态，则根据当前的所述车速、以及当前的刹车踏板开度对所述驱动电机的扭矩进行控制；
在获取的所述车速小于或等于所述纯电动车速阈值的时间内，若所述车辆当前的行车状态为油门状态，则根据当前的油门开度和当前的所述车速对所述驱动电机的扭矩进行控制；若所述车辆当前的行车状态为刹车状态，则根据当前的所述车速、以及当前的刹车踏板开度对所述驱动电机的扭矩进行控制。
可选地，在上述整车控制器中，还包括：
第三控制单元，用于若接收到停用驱动电机指令，则控制所述后行星排齿圈与所述中间档结合齿轮相结合并控制停用所述驱动电机。
本申请第四方面公开了一种行星排结构驱动系统，包括：
如上述第一方面所述的任意一种应用于行星排结构驱动系统的执行装置；
与所述执行装置相连的整车控制器，用于执行如上述第二方面所述的任意一种方法。
从上述技术方案可以看出，本申请实施例提出的应用于行星排结构驱动系统的执行装置中，由于拨头能够沿第一导轨水平移动，且通过拨叉与后行星排齿圈相连，后行星排齿圈能够跟随拨头移动。进而后行星排齿圈移动至二档结合齿轮所在位置时，后行星排齿圈与二档结合齿轮相结合，此时后行星排齿圈通过二档结合齿轮与行星架相连接，驱动电机的转速与车桥输入端转速相等，相较于现有技术，可降低驱动电机的转速与车桥输入端转速的比值。本申请实施例提出的应用于行星排结构驱动系统的执行装置，能够实现在驱动电机的非主要工作工况时，使后行星排齿圈与二档结合齿轮相结合，降低驱动电机与车桥输入端的速比，减少车辆高速运行阶段对驱动电机转速的需求，能够选用转速更低的驱动电机，降低驱动电机的高效区对应转速，使得驱动电机工作于中低车速运行时，驱动电机的转速能处于驱动电机的高效区内。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有的行星排结构驱动系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提出的一种应用于行星排结构驱动系统的执行装置的结构示意图；
图3为本申请实施例提出的一种行星排结构驱动系统的结构示意图；
图4为本申请实施例提出的一种驱动电机的控制方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提出的一种在获取的车速小于标定车速阈值时对驱动电机扭矩的控制方法的流程示意图；
图6为本申请实施例提出的一种驱动电机的控制装置的结构示意图；
图7为本申请实施例提出的另一种行星排结构驱动系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，现有的混合动力车辆的行星排结构驱动系统中，包括发动机、电机、与电机相连的前行星排101、驱动电机、与驱动电机相连的后行星排102、以及车桥。电机主要用于发电，驱动电机主要用于驱动车辆。在车辆处于中低车速的情况下，车辆处于纯电动模式，仅靠驱动电机驱动。而当车辆处于中高车速的情况下，车辆则处于混合动力模式，即靠发动机和驱动电机来驱动，主要靠发动机驱动。
继续参阅图1，后行星排102中的后行星排齿圈与壳体103相连，此时后行星排齿圈转速为0，驱动电机的转速为车桥输入端转速的(1+K2)倍，车桥端的扭矩为驱动电机扭矩的(1+K2)倍，驱动电机为车桥端提供了较大的扭矩，利于车辆的加速，其中K2为后行星排的特征参数。
然而，为了使驱动电机的转速能够满足最大车速Vmax的需求，选用的驱动电机转速需大于或等于驱动电机最大需求转速
Figure BDA0002563425040000061
其中RaitoAxie为车桥速比，r为车辆轮胎的半径。根据驱动电机的特性，选用的驱动电机越大，驱动电机工作于高效区时对应的电机转速也会越大。现有技术中所选用的驱动电机工作于高效区时，所对应的车速属于车辆行驶的较高车速。但由于混合动力车辆中的驱动电机的主要工况点处于车辆的中低车速，因此现有技术中驱动电机的主要工况点并不处于驱动电机的高效区内，导致驱动电机的工作效率不高，行星排结构驱动系统的经济性较差。
针对上述问题，本申请提出了一种驱动电机的控制方法、相关装置及相关系统，以实现在满足车辆最高车速需求的同时，降低对驱动电机转速的需求，使驱动电机的主要工况点并不处于驱动电机的高效区内。
参阅图2，本申请实施例公开了一种应用于行星排结构驱动系统的执行装置，具体包括：拨头201、拨叉202、一档结合齿轮203以及二档结合齿轮204。
其中，拨头201能够沿第一导轨207水平移动，且通过拨叉202与后行星排齿圈205相连，后行星排齿圈205能够跟随拨头201移动。一档结合齿轮203与壳体连接，二档结合齿轮204与行星架连接。
后行星排齿圈205移动至一档结合齿轮203所在位置时，后行星排齿圈205与一档结合齿轮203相结合。参阅图3，此时行星排结构驱动系统中，由于后行星排齿圈304与一档结合齿轮301相结合，后行星排齿圈304通过一档结合齿轮301与壳体305相连，后行星排齿圈304的转速为0，此时驱动电机的转速与车速的关系公式为：
Figure BDA0002563425040000071
其中SpdTM为驱动电机的转速，V为车辆当前车速，RaitoAxie为车桥速比，r为车辆轮胎的半径，K2为后行星排特征参数。
后行星排齿圈304移动至二档结合齿轮302所在位置时，后行星排齿圈304与二档结合齿轮302相结合。参阅图3，此时行星排结构驱动系统中，由于后行星排齿圈304与二档结合齿轮302相结合，后行星排齿圈304通过二档结合齿轮302与行星架306相连，后行星排齿圈304的转速与行星架306同速，此时驱动电机的转速与车速的关系公式为：
Figure BDA0002563425040000072
其中SpdTM为驱动电机的转速，V为车辆当前车速，RaitoAxie为车桥速比，r为车辆轮胎的半径，K2为后行星排特征参数。
现有技术中，如图1示出的行星排结构驱动系统，后行星排102中的后行星排齿圈直接与壳体103相连，驱动电机的转速与车速的关系公式一直为：
Figure BDA0002563425040000081
即驱动电机转速始终为车桥输入端转速的(1+K2)倍。因此图1示出的系统中，选用的驱动电机的转速至少要大于
Figure BDA0002563425040000082
其中Vmax为车辆的最大车速。对于主要工作于中低转速的驱动电机来说，现有技术中所选用的驱动电机的转速过高，因此该驱动电机的转速高效区也较高，驱动电机的主要工况点并不处于驱动电机的高效区内，导致驱动电机的工作效率不高，行星排结构驱动系统的经济性较差。
而本申请实施例中，能够实现在车辆处于较高车速运行时，即驱动电机的非主要工作工况时，使后行星排齿圈与二档结合齿轮相结合，降低驱动电机与车桥输入端的速比，减少车辆高速运行阶段对驱动电机转速的需求，能够选用转速更低的驱动电机，降低驱动电机的高效区对应转速，使得驱动电机工作于中低车速运行时，驱动电机的转速能处于驱动电机的高效区内。
可选地，继续参阅图2，在本申请一具体实施例中，应用于行星排结构驱动系统的执行装置中，还包括：中间档结合齿轮206。
中间档结合齿轮206设置于二档结合齿轮204的安装轴上，后行星排齿圈205移动至中间档结合齿轮206所在位置时，后行星排齿圈205与中间档结合齿轮206相结合。此时参阅图3，由于后行星排齿圈304与中间档结合齿轮303结合，驱动电机不再向车桥输出扭矩，因此当后行星排齿圈304移动至中间档结合齿轮303所在位置时，可以停用驱动电机。在驱动电机出现故障等情况下，可以使后行星排齿圈304移动至中间档结合齿轮303所在位置，进而可停用驱动电机，转而通过前行星排的发动机和电机驱动车辆。
可选地，继续参阅图2，在本申请一具体实施例中，应用于行星排结构驱动系统的执行装置中，还包括第二导轨208、第一活塞209、第二活塞210、第一气缸211以及第二气缸212。
第一活塞209置于第一气缸211内，第二活塞210置于第二气缸212内。第一活塞209和第二活塞210通过第二导轨208相连。第二导轨208与拨头201相连。
其中，第一气缸211进气时，与第二导轨208相连的拨头201向第二气缸212所在位置移动，带动拨头201沿第一导轨207向第二气缸212所在位置水平移动，后行星排齿圈205可跟随拨头201水平移动至第二档结合齿轮204位置。
第二气缸212进气时，与第二导轨208相连的拨头201向第一气缸211所在位置移动，带动拨头201沿第一导轨207向第一气缸211所在位置水平移动，后行星排齿圈205可跟随拨头201水平移动至第一档结合齿轮203位置。
同样的，如果对第一气缸211和第二气缸212进行进气调节，可使后行星排齿圈205跟随拨头201水平移动至中间档结合齿轮206位置。
本申请实施例提出的应用于行星排结构驱动系统的执行装置中，由于拨头能够沿第一导轨水平移动，且通过拨叉与后行星排齿圈相连，后行星排齿圈能够跟随拨头移动。进而后行星排齿圈移动至二档结合齿轮所在位置时，后行星排齿圈与二档结合齿轮相结合，此时后行星排齿圈通过二档结合齿轮与行星架相连接，驱动电机的转速与车桥输入端转速相等，相较于现有技术，可降低驱动电机的转速与车桥输入端转速的比值。本申请实施例提出的应用于行星排结构驱动系统的执行装置，能够实现在车辆处于较高车速运行时，即驱动电机的非主要工作工况时，使后行星排齿圈与二档结合齿轮相结合，降低驱动电机与车桥输入端的速比，减少车辆高速运行阶段对驱动电机转速的需求，能够选用转速更低的驱动电机，降低驱动电机的高效区对应转速，使得驱动电机工作于中低车速运行时，驱动电机的转速能处于驱动电机的高效区内。
参阅图4，基于上述本申请实施例提出的应用于行星排结构驱动系统的执行装置，本申请是实体还提出了一种驱动电机的控制方法，应用于整车控制器，整车控制器控制应用于行星排结构驱动系统的执行装置的运行，执行装置如本申请实施例提出的任意一种应用于行星排结构驱动系统的执行装置所述。驱动电机的控制方法，具体包括以下步骤：
S401、实时获取车辆当前的车速和当前的行车状态。
其中，行车状态，包括：刹车状态或油门状态。具体地，车辆处于刹车状态时，整车控制器会检测到车辆的刹车信号大于0，而车辆处于油门状态时，整车控制器会检测到车辆的油门信号大于0。因此通过刹车信号和油门信号，能够判断车辆当前是处于刹车状态还是油门状态。
需要说明的是，获取当前行车状态的方式有很多，获取行车状态的方式的不同不影响本申请实施例的实现。获取车辆当前的车速和获取车辆当前的行车状态的先后顺序也不影响本申请实施例的实现。
S402、在获取的车速大于或等于标定车速阈值的时间内，控制后行星排齿圈与二档结合齿轮相结合，并根据车辆当前的行车状态对驱动电机的扭矩进行控制。
其中，标定车速阈值大于纯电动车速阈值且小于最大车速阈值，最大车速阈值为车辆运行时的最大车速。若车辆当前的车速大于纯电动车速阈值时，通过发动机和驱动电机驱动车辆，若车辆当前的车速小于或等于纯电动车速阈值时，则只通过驱动电机驱动车辆。
纯电动车速阈值主要通过多次测试进行标定。纯电动车速阈值小于纯电动最大车速阈值。纯电动最大车速阈值指的是纯靠驱动电机可驱动的最大车速。纯电动车速阈值通过多次对车辆进行测试，可得到车辆运行到某个速度值以上时进入混合动力模式最具有经济性，车辆运行的效率最高，进而可将该速度值设置为纯电动车速阈值。当车辆当前的车速大于纯电动车速阈值时，车辆进入混合动力模式，由发动机和驱动电机共同驱动车辆，当车辆当前的车速小于或等于纯电动车速阈值时，仅通过驱动电机驱动车辆，车辆处于纯电动模式。
标定车速阈值大于纯电动车速阈值且小于最大车速阈值。标定车速阈值需按照选用电机的转速进行设置。
由于车辆处于最大车速阈值时，已经不是驱动电机主要的工作工况了，因此需要降低车辆对驱动电机的转速需求，即对上述任一实施例中的应用于行星排结构驱动系统的执行装置进行控制，使后行星排齿圈与二档结合齿轮相结合，由于二档结合齿轮与行星架相连，因此后行星排齿圈此时与行星架同速，驱动电机转速从车桥转速的(1+K2)倍，变为了1倍，驱动电机的转速需求减小，此时驱动电机转速计算公式为：
Figure BDA0002563425040000111
具体的，由于驱动电机转速SpdTM、后行星排齿圈转速Spdcircle以及车桥输入端转速Spdout之间的关系式为：SpdTM+K2*Spdcircle＝(1+K2)Spdout，且后行星排齿圈转速Spdcircle与车桥输入端转速Spdout相等，因此可以推出驱动电机转速SpdTM、后行星排齿圈转速Spdcircle以及车桥输入端转速Spdout相等。驱动电机与车桥输入端转速相等，因此驱动电机转速计算公式为：
Figure BDA0002563425040000112
由该公式可知，驱动电机转速需至少大于
Figure BDA0002563425040000113
其中Vmax为车辆的最大车速。
而本申请实施例中后行星排齿圈与一档结合齿轮相结合的情况，主要用于驱动电机的主要工况点。由于驱动电机主要工况点在车辆处于纯电动模式的时候。此时可以使得后行星排齿圈与一档结合齿轮相结合，由于一档结合齿轮与壳体相连，因此后行星排齿圈转速为0，驱动电机转速为车桥转速的(1+K2)倍，因此驱动电机转速计算公式为：
Figure BDA0002563425040000114
由该公式可知，选用的驱动电机的转速应至少大于
Figure BDA0002563425040000115
其中VPMT-max为纯电动驱动车速最大值，纯电动驱动车速最大值大于或等于纯电动车速阈值。
综上所述，选用的驱动电机转速需大于
Figure BDA0002563425040000116
以及大于
Figure BDA0002563425040000117
因此选用的驱动电机转速需大于
Figure BDA0002563425040000118
和
Figure BDA0002563425040000119
之间的最大值。而
Figure BDA00025634250400001110
和
Figure BDA00025634250400001111
均小于现有技术中对驱动电机的需求转速
Figure BDA00025634250400001112
因此本申请实施例选用的驱动电机的转速可低于现有技术中选用的驱动电机的转速
Figure BDA0002563425040000121
进而使得驱动电机的高效区下调，驱动电机的主要工况点能够处于驱动电机的高效区内。
而标定速度阈值则根据选用的驱动电机转速进行设计，由于车辆的车速小于标定车速阈值时，使用的驱动电机转速计算公式为
Figure BDA0002563425040000122
因此可以假设标定车速阈值所对应的驱动电机转速为SpdTM'，SpdTM'小于选用的驱动电机的转速，进而可计算出一个与SpdTM'对应的车速V。由于本申请实施例中车速小于标定速度阈值时为驱动电机的主要工况，因此车速V需设置为一个介于纯电动车速阈值和纯电动最大车速值之间的值，若车速V满足大于纯电动车速阈值且小于纯电动最大车速值，即可将车速V设置为标定车速阈值。
在获取的车速大于标定车速阈值的时间内，车速可能处于行车状态，也可能处于刹车状态，针对不同的行车状态，可采取相对应的控制驱动电机扭矩的方式。
需要说明的是，除了根据行车状态控制驱动电机扭矩，还可以结合当前车辆所处的驱动模式(纯电动模式或混合动力模式)来控制驱动电机扭矩。控制驱动电机扭矩的方式有很多，包括但不限于本申请实施例提出的内容。
由于本申请实施例中，在获取的车速大于标定车速阈值的时间内，控制后行星排齿圈与二档结合齿轮相结合，因此驱动电机与车桥输入端的速比等于1，而不是现有技术中的驱动电机为车桥输入端转速的(1+K2)倍。即在驱动电机的非主要工况时段(车速大于或等于标定车速阈值的时间内)，降低了对驱动电机转速的需求，使得驱动电机的主要工况点能够大部分处于驱动电机的高效区内。
可选地，在本申请一具体实施例中，执行步骤S402中的在车速大于或等于标定车速阈值的时间内，根据车辆当前的行车状态对驱动电机的扭矩进行控制的一种实施方式，包括：
在车速大于或等于标定车速阈值的时间内，若车辆当前的行车状态为油门状态，则根据当前车辆电池的电量状态、以及当前的整车需求扭矩对驱动电机的扭矩进行调整控制。若车辆当前的行车状态为刹车状态，则根据当前的车速、当前的刹车踏板开度对驱动电机的扭矩进行控制。
在车速大于或等于标定车速阈值的时间内，如果车辆当前的行车状态为油门状态，就根据当前车辆电池的电量状态、以及当前的整车需求扭矩对驱动电机的扭矩进行调整控制。在车速大于或等于标定车速阈值，且行车状态为油门状态的情况下，可确定出车辆当前是混合动力模式，即同时用发动机和驱动电机控制车辆。由于有发动机介入驱动车辆，因此驱动电机所需用于驱动车辆的扭矩一方面取决于当前车辆电池的电量状态。如果当前电量比较少，则驱动电机输出的扭矩可以就比较少，发动机输出的扭矩则可以更多一些，如果当前电量比较多，则驱动电机就可以控制输出较大的扭矩，发动机需输出的扭矩也可以少一些。此外，还需结合当前的整车需求扭矩确定需要控制的驱动电机输出的扭矩。当前整车需求扭矩越大，那么所需控制驱动电机输出的扭矩就会越大，当前整车需求扭矩较小，则所需控制驱动电机输出的扭矩也较小。
可选地，可以预先将整车需求扭矩、电量状态以及对应的驱动电机扭矩制成列表存储，该列表可以根据多次对车辆进行测试，通过测试数据得到。在车速大于或等于标定车速阈值，且行车状态为油门状态的情况下，将车辆当前的整车需求扭矩以及当前的电池的电量状态在列表中进行查找，得到对应的驱动电机扭矩值，即得到在当前的整车需求扭矩以及电量状态下，驱动电机所需输出的扭矩。进而整车控制器按照查找到的驱动电机扭矩值控制驱动扭矩的扭矩。
在车速大于或等于标定车速阈值，且车辆当前的行车状态为刹车状态时，则按照当前的车速、当前的刹车踏板开度对驱动电机的扭矩进行控制。车辆处于刹车状态时，主要目的就是为了将车辆减速实现制动。因此需控制驱动电机吸收扭矩的大小主要取决于当前的车速以及刹车踏板的开度。且由于车速大于或等于标定车速时，此时在整车控制器控制下，后行星排齿圈与二档结合齿轮相结合，即后行星排齿圈与行星架同速，因此当前驱动电机的吸收扭矩与车桥输入端的制动扭矩相等。
可选地，可以预先将车辆的车速、刹车踏板开度以及对应的驱动电机扭矩制成列表进行存储。其中，该列表可以根据多次对车辆进行测试，通过测试数据得到。在车速大于或等于标定车速阈值，且行车状态为刹车状态的情况下，将车辆当前的车速以及当前的刹车踏板开度在列表中进行查找，得到对应的驱动电机扭矩值，即得到在当前的车速以及刹车踏板开度下，驱动电机所需吸收的扭矩。进而整车控制器按照查找到的驱动电机扭矩值控制驱动扭矩的扭矩。
可选地，在本申请一具体实施例中，还可以包括：
在获取的车速小于标定车速阈值的时间内，控制后行星排齿圈与一档结合齿轮相结合，并根据车辆当前的行车状态对驱动电机的扭矩进行控制。
在获取的车速小于标定车速阈值的时间内，属于驱动电机的主要工况区，因此可以控制后行星排齿圈与一档结合齿轮相结合。由于一档结合齿轮与壳体相连，因此后行星排齿圈转速为0，此时驱动电机转速为车桥输出端转速的(1+K2)倍。即在驱动电机速小于标定车速阈值的时间内，驱动电机处于中低转速工作区，此时对转速需求本身就比较低，因此不需要降低对驱动电机转速的需求。在获取的车速小于或等于标定车速阈值的时间内，使驱动电机转速为车桥输出端转速的(1+K2)倍，能够让驱动电机主要工况点大部分处于高效区。
可选地，参阅图5，在本申请一具体实施例中，在获取的车速小于标定车速阈值的时间内，根据车辆当前的行车状态对驱动电机的扭矩进行控制，包括：
S501、判断当前车速是否小于或等于纯电动车速阈值。
若车速小于或等于纯电动车速阈值，则说明车辆处于纯电动模式中，执行步骤S503。如果当前车速大于纯电动车速阈值且小于标定车速阈值，则说明车辆处于混合动力模式，执行步骤S502。
S502、在获取的车速小于标定车速阈值且大于纯电动车速阈值的时间内，若车辆当前的行车状态为油门状态，则根据当前车辆电池的电量状态、以及当前的整车需求扭矩对驱动电机的扭矩进行调整控制，若车辆当前的行车状态为刹车状态，则根据当前的车速、当前的刹车踏板开度对驱动电机的扭矩进行控制。
在获取的车速小于标定车速阈值且大于纯电动车速阈值的时间内，车辆处于混合动力模式。此时后行星排齿圈与二档结合齿轮相结合，后行星排齿圈与行星架同速，驱动电机转速等于车桥输入端转速。如果车辆当前的行车状态为油门状态，由于混合动力模式下，车辆靠发动机和驱动电机共同驱动。即同时用发动机和驱动电机控制车辆。由于有发动机介入驱动车辆，因此驱动电机所需用于驱动车辆的扭矩一方面取决于当前车辆电池的电量状态。如果当前电量比较少，则驱动电机输出的扭矩可以就比较少，发动机输出的扭矩则可以更多一些，如果当前电量比较多，则驱动电机就可以控制输出较大的扭矩，发动机需输出的扭矩也可以少一些。此外，还需结合当前的整车需求扭矩确定需要控制的驱动电机输出的扭矩。当前整车需求扭矩越大，那么所需控制驱动电机输出的扭矩就会越大，当前整车需求扭矩较小，则所需控制驱动电机输出的扭矩也较小。
具体的，根据当前车辆电池的电量状态、以及当前的整车需求扭矩对驱动电机的扭矩进行调整控制的具体实施方式可参见上述实施例中的相关部分，此处不再赘述。
如果当前的行车状态为刹车状态，主要目的就是为了将车辆减速实现制动。因此需控制驱动电机吸收扭矩的大小主要取决于当前的车速以及刹车踏板的开度。且此时在整车控制器控制下，后行星排齿圈与一档结合齿轮相结合，即后行星排齿圈转速为0，因此当前驱动电机的吸收扭矩的(1+K2)倍等于车桥输入端的制动扭矩。
S503、在获取的车速小于或等于纯电动车速阈值的时间内，若车辆当前的行车状态为油门状态，则根据当前的油门开度和当前的车速对驱动电机的扭矩进行控制，若车辆当前的行车状态为刹车状态，则根据当前的车速、当前的刹车踏板开度对驱动电机的扭矩进行控制。
在获取的车速小于或等于纯电动车速阈值的时间内，车辆处于纯电动模式。如果车辆当前的行车状态为油门状态，那么当前整车所需的扭矩全由驱动电机的扭矩提供，因此不需要考虑电量状态等因素，直接根据当前的油门开度和车速对驱动电机的扭矩进行控制即可。
可选地，可以预先将车辆油门开度、车速以及对应的驱动电机扭矩制成列表进行存储。其中，该列表由对车辆多次进行测试的测试数据得到。根据车辆当前的车速，以及油门开度在列表中进行查询，即可查找得到在车辆当前车速以及当前油门开度情况下，对应的驱动电机的扭矩值，并按照列表中查找得到的驱动电机的扭矩值对驱动电机的扭矩进行控制。
如果车辆当前的行车状态为刹车状态，主要目的就是为了将车辆减速实现制动。因此需控制驱动电机吸收扭矩的大小主要取决于当前的车速以及刹车踏板的开度。且此时在整车控制器控制下，后行星排齿圈与一档结合齿轮相结合，即后行星排齿圈转速为0，因此当前驱动电机的吸收扭矩的(1+K2)倍等于车桥输入端的制动扭矩。
可选地，在本申请一具体实施例中，还包括：
若接收到停用驱动电机指令，则控制后行星排齿圈与中间档结合齿轮相结合并控制停用所述驱动电机。
停用驱动电机指令用于指示整车控制器停用驱动电机。在驱动电机出现故障等情况下，车辆用户可触发生成停用驱动电机指令，或者自动在故障情况下触发生成停用驱动电机指令，整车控制器则会在接收到停用驱动电机指令，控制后行星排齿圈与中间档结合齿轮相结合并控制停用驱动电机。由于后行星排齿圈与中间档齿轮相结合的情况下，驱动电机输出的枢纽不再传输至车桥输入端，因此即使驱动电机存在故障也不会对整车造成影响。进而可再停用驱动电机，保证了车辆的稳定运行。
本申请实施例提出的驱动电机的控制方法中，在获取的车速大于或等于标定车速阈值的时间内，控制后行星排齿圈与二档结合齿轮相结合，并根据车辆当前的行车状态对驱动电机的扭矩进行控制。其中，标定车速阈值大于纯电动车速阈值且小于最大车速阈值，最大车速阈值为车辆运行时的最大车速，若车辆当前的车速大于纯电动车速阈值时，通过发动机和驱动电机驱动车辆，若车辆当前的车速小于或等于纯电动车速阈值时，则只通过驱动电机驱动所述车辆。由于车速大于或等于标定车速阈值的时间内，不属于驱动电机的主动工况点，因此控制后行星排齿圈与二档结合齿轮相结合，使得后行星排齿圈与行星排转速相等，驱动电机与车桥输入端速比为1，相较于现有的驱动电机与车桥输入端速比有所降低，减少驱动电机非主要工况阶段对驱动电机转速的需求，使得驱动电机工作于中低车速运行时，驱动电机的转速能处于驱动电机的高效区内。
参阅图6，基于上述本申请实施例提出的驱动电机的控制方法，本申请实施例对应公开了一种整车控制器，整车控制器控制应用于行星排结构驱动系统的执行装置的运行，该执行装置如上述提出的任意一项实施例所述，整车控制器包括：获取单元601和第一控制单元602。
获取单元601，用于实时获取车辆当前的车速和当前的行车状态。其中，行车状态，包括：刹车状态或油门状态。
第一控制单元602，用于在获取的车速大于或等于标定车速阈值的时间内，控制后行星排齿圈与二档结合齿轮相结合，并根据车辆当前的行车状态对驱动电机的扭矩进行控制。其中，标定车速阈值大于纯电动车速阈值且小于最大车速阈值，最大车速阈值为车辆运行时的最大车速，若车辆当前的车速大于纯电动车速阈值时，通过发动机和驱动电机驱动车辆，若车辆当前的车速小于或等于纯电动车速阈值时，则只通过驱动电机驱动车辆。
可选地，在本申请一具体实施例中，第一控制单元602执行在车速大于或等于标定车速阈值的时间内，根据车辆当前的行车状态对驱动电机的扭矩进行控制时，用于：
在车速大于或等于标定车速阈值的时间内，若车辆当前的行车状态为油门状态，则根据当前车辆电池的电量状态、以及当前的整车需求扭矩对驱动电机的扭矩进行调整控制，若车辆当前的行车状态为刹车状态，则根据当前的车速、当前的刹车踏板开度对驱动电机的扭矩进行控制。
可选地，在本申请一具体实施例中，还包括：
第二控制单元，用于在获取的车速小于标定车速阈值的时间内，控制后行星排齿圈与一档结合齿轮相结合，并根据车辆当前的行车状态对驱动电机的扭矩进行控制。
可选地，在本申请一具体实施例中，第二控制单元执行在获取的车速小于标定车速阈值的时间内，根据车辆当前的行车状态对驱动电机的扭矩进行控制时，用于：
在获取的车速小于所述标定车速阈值且大于纯电动车速阈值的时间内，若车辆当前的行车状态为油门状态，则根据当前车辆电池的电量状态、以及当前的整车需求扭矩对驱动电机的扭矩进行调整控制。若车辆当前的行车状态为刹车状态，则根据当前的车速、当前的刹车踏板开度对驱动电机的扭矩进行控制。
在获取的车速小于或等于纯电动车速阈值的时间内，若车辆当前的行车状态为油门状态，则根据当前的油门开度和当前的所述车速对驱动电机的扭矩进行控制，若车辆当前的行车状态为刹车状态，则根据当前的车速、当前的刹车踏板开度对驱动电机的扭矩进行控制。
可选地，在本申请一具体实施例中，还包括：
第三控制单元，用于若接收到停用驱动电机指令，则控制后行星排齿圈与中间档结合齿轮相结合并控制停用驱动电机。
上述本申请实施例公开的整车控制器中的各个单元具体的原理和执行过程，与上述本申请实施例公开的驱动电机的控制方法相同，可参见上述本申请实施例公开的驱动电机的控制方法中相应的部分，这里不再进行赘述。
本申请实施例提出的整车控制器中，第一控制单元602在获取的车速大于或等于标定车速阈值的时间内，控制后行星排齿圈与二档结合齿轮相结合，并根据车辆当前的行车状态对驱动电机的扭矩进行控制。其中，标定车速阈值大于纯电动车速阈值且小于最大车速阈值，最大车速阈值为车辆运行时的最大车速，若车辆当前的车速大于纯电动车速阈值时，通过发动机和驱动电机驱动车辆，若车辆当前的车速小于或等于纯电动车速阈值时，则只通过驱动电机驱动所述车辆。由于车速大于或等于标定车速阈值的时间内，不属于驱动电机的主动工况点，因此控制后行星排齿圈与二档结合齿轮相结合，使得后行星排齿圈与行星排转速相等，驱动电机与车桥输入端速比为1，相较于现有的驱动电机与车桥输入端速比有所降低，减少驱动电机非主要工况阶段对驱动电机转速的需求，使得驱动电机工作于中低车速运行时，驱动电机的转速能处于驱动电机的高效区内。
参阅图7，基于上述本申请实施例提出的应用于行星排结构驱动系统的执行装置，以及本申请实施例提出的驱动电机的控制方法，本申请实施例对应公开了一种行星排结构驱动系统700，包括：
如上述本申请提出的任意一种应用于行星排结构驱动系统的执行装置701和与执行装置相连的整车控制器702。整车控制器702用于执行如上述本申请实施例提出的任意一种驱动电机的控制方法。
具体的，应用于行星排结构驱动系统的执行装置701中的结构和原理可参见上述实施例中相关的部分，此处不再赘述。整车控制器702的执行原理和执行过程也可参见上述实施例中相关部分，此处不再赘述。
本申请实施例提出的行星排结构驱动系统700中，由于整车控制器702在获取的车速大于或等于标定车速阈值的时间内，通过控制应用于行星排结构驱动系统的执行装置701，使得后行星排齿圈与二档结合齿轮相结合，并根据车辆当前的行车状态对驱动电机的扭矩进行控制。其中，标定车速阈值大于纯电动车速阈值且小于最大车速阈值，最大车速阈值为车辆运行时的最大车速，若车辆当前的车速大于纯电动车速阈值时，通过发动机和驱动电机驱动车辆，若车辆当前的车速小于或等于纯电动车速阈值时，则只通过驱动电机驱动所述车辆。由于车速大于或等于标定车速阈值的时间内，不属于驱动电机的主动工况点，因此控制后行星排齿圈与二档结合齿轮相结合，使得后行星排齿圈与行星排转速相等，驱动电机与车桥输入端速比为1，相较于现有的驱动电机与车桥输入端速比有所降低，减少驱动电机非主要工况阶段对驱动电机转速的需求，使得驱动电机工作于中低车速运行时，驱动电机的转速能处于驱动电机的高效区内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种应用于行星排结构驱动系统的执行装置，其特征在于，包括：拨头、拨叉、一档结合齿轮以及二档结合齿轮；
所述拨头能够沿第一导轨水平移动，且通过所述拨叉与后行星排齿圈相连，所述后行星排齿圈能够跟随所述拨头移动；
所述一档结合齿轮与壳体连接，所述二档结合齿轮与行星架连接；其中，所述后行星排齿圈移动至所述一档结合齿轮所在位置时，所述后行星排齿圈与所述一档结合齿轮相结合；所述后行星排齿圈移动至所述二档结合齿轮所在位置时，所述后行星排齿圈与所述二档结合齿轮相结合。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：中间档结合齿轮，所述中间档结合齿轮设置于二档结合齿轮的安装轴上；所述后行星排齿圈移动至所述中间档结合齿轮所在位置时，所述后行星排齿圈与所述中间档结合齿轮相结合。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括：第二导轨、第一活塞、第二活塞、第一气缸以及第二气缸；
所述第一活塞置于所述第一气缸内；所述第二活塞置于所述第二气缸内；所述第一活塞和所述第二活塞通过所述第二导轨相连；所述第二导轨与所述拨头相连；其中，所述第一气缸进气时，与所述第二导轨相连的拨头向所述第二气缸所在位置移动；所述第二气缸进气时，与所述第二导轨相连的拨头向所述第一气缸所在位置移动。
4.一种驱动电机的控制方法，其特征在于，应用于整车控制器，所述整车控制器控制应用于行星排结构驱动系统的执行装置的运行，所述执行装置如权利要求1至3任意一项所述，所述驱动电机的控制方法，包括：
实时获取车辆当前的车速和当前的行车状态；其中，所述行车状态，包括：刹车状态或油门状态；
在获取的所述车速大于或等于标定车速阈值的时间内，控制所述后行星排齿圈与所述二档结合齿轮相结合，并根据所述车辆当前的行车状态对驱动电机的扭矩进行控制；
其中，所述标定车速阈值大于纯电动车速阈值且小于最大车速阈值；所述最大车速阈值为所述车辆运行时的最大车速；若所述车辆当前的车速大于所述纯电动车速阈值时，通过发动机和驱动电机驱动所述车辆；若所述车辆当前的车速小于或等于所述纯电动车速阈值时，则只通过所述驱动电机驱动所述车辆。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
在获取的所述车速小于所述标定车速阈值的时间内，控制所述后行星排齿圈与所述一档结合齿轮相结合，并根据所述车辆当前的行车状态对所述驱动电机的扭矩进行控制。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述车速大于或等于标定车速阈值的时间内，根据所述车辆当前的行车状态对驱动电机的扭矩进行控制，包括：
在所述车速大于或等于标定车速阈值的时间内，若所述车辆当前的行车状态为油门状态，则根据当前所述车辆电池的电量状态、以及当前的整车需求扭矩对所述驱动电机的扭矩进行调整控制；若所述车辆当前的行车状态为刹车状态，则根据当前的所述车速、以及当前的刹车踏板开度对所述驱动电机的扭矩进行控制。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在获取的所述车速小于所述标定车速阈值的时间内，根据所述车辆当前的行车状态对所述驱动电机的扭矩进行控制，包括：
在获取的所述车速小于所述标定车速阈值且大于所述纯电动车速阈值的时间内，若所述车辆当前的行车状态为油门状态，则根据当前所述车辆电池的电量状态、以及当前的整车需求扭矩对所述驱动电机的扭矩进行调整控制；若所述车辆当前的行车状态为刹车状态，则根据当前的所述车速、以及当前的刹车踏板开度对所述驱动电机的扭矩进行控制；
在获取的所述车速小于或等于所述纯电动车速阈值的时间内，若所述车辆当前的行车状态为油门状态，则根据当前的油门开度和当前的所述车速对所述驱动电机的扭矩进行控制；若所述车辆当前的行车状态为刹车状态，则根据当前的所述车速、以及当前的刹车踏板开度对所述驱动电机的扭矩进行控制。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，若所述整车控制器与权利要求2所述的执行装置连接，还包括：
若接收到停用驱动电机指令，则控制所述后行星排齿圈与所述中间档结合齿轮相结合并控制停用所述驱动电机。
9.一种整车控制器，其特征在于，所述整车控制器控制应用于行星排结构驱动系统的执行装置的运行，所述执行装置如权利要求1至3任意一项所述，所述整车控制器，包括：
获取单元，用于实时获取车辆当前的车速和当前的行车状态；其中，所述行车状态，包括：刹车状态或油门状态；
第一控制单元，用于在获取的所述车速大于或等于标定车速阈值的时间内，控制所述后行星排齿圈与所述二档结合齿轮相结合，并根据所述车辆当前的行车状态对驱动电机的扭矩进行控制；其中，所述标定车速阈值大于纯电动车速阈值且小于最大车速阈值；所述最大车速阈值为所述车辆运行时的最大车速；若所述车辆当前的车速大于所述纯电动车速阈值时，通过发动机和驱动电机驱动所述车辆；若所述车辆当前的车速小于或等于所述纯电动车速阈值时，则只通过所述驱动电机驱动所述车辆。
10.一种行星排结构驱动系统，其特征在于，包括：
如权利要求1至3所述的任意一种应用于行星排结构驱动系统的执行装置；
与所述执行装置相连的整车控制器，用于执行如权利要求4至8所述的任意一种方法。
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