CN114212091A - 一种电动汽车动力传动装置控制方法、车辆及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动车动力传动装置的控制方法，包括E挡位下，车辆默认为两驱模式，当车速小于预设阈值V1时保持前驱2状态，当车速高于V1时切换为前驱1状态；在车速大于V1且加速踏板信号大于预设阈值a1时，进入后驱状态；S挡位下，车辆默认为四驱模式，当车速小于设定阈值V2时保持四驱状态，当车速高于V2时切换为前驱1状态；在车速大于V2且加速踏板信号大于预设阈值a2时，退出前驱2状态，进入四驱状态；N挡位下，车辆为驻车模式或空挡滑行模式；R挡位下，车辆为倒车模式，保持四驱状态。本方法针对单电机可实现多挡位、多模式的纯电动汽车，能兼顾实现能耗经济性、安全性和驾驶乐趣。

Description

一种电动汽车动力传动装置控制方法、车辆及计算机可读存 储介质

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，具体涉及汽车动力传动装置的控制技术。

背景技术

相比于传统的燃油汽车，纯电动汽车的驱动能量全部来自于电能，这有效避免了燃油尾气对于环境的影响，是现如今最为环保的出行方式之一。对于纯电动汽车，电机替代了原有的发动机的作用，提供车辆行驶所需的驱动力。

当前的纯电动汽车驱动方式以前驱为主，然而前驱车辆存在难以满足行驶稳定性和行驶安全的问题，相比而言四驱的驱动方式能更好的提升车辆行驶稳定和安全性，然而在大多城市工况下，四驱车辆又会造成不必要的能源浪费，致使续航里程变短。因此，目前的纯电动车辆普遍存在安全性和经济性无法兼顾的问题。

专利文献CN 108638846 A公开了一种动力传动装置及车辆，其包括传动组件，传动组件包括均与电机轴同轴布置的纵向前轴、纵向后轴、电控离合器C0和爪形离合器K1。电控离合器C0，用于控制电机轴与纵向后轴之间传动的离与合；又或用于控制电机轴与纵向前轴之间传动的离与合。爪形离合器K1，用于控制电机轴与纵向前轴建立传动连接、与纵向后轴建立传动连接和自身处于空转的三个状态之间切换。上述动力传动装置能够实现前驱、后驱和四驱的适时切换，进而驾驶者能够根据路况需求进行选择，上述技术

仅对工作模传动装置的式和结构构型进行系统阐述，没有公开其应用于整车上后动力模式如何控制。

综上所述，如何解决纯电动车辆的动力传动装置存在的多挡位安全性和经济性如何实现的问题，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动车动力传动装置的控制方法、车辆及计算机可读存储介质，针对单电机可实现多挡位、多模式的纯电动汽车，兼顾实现能耗经济性、安全性和驾驶乐趣。

本发明的技术方案如下：

一种电动车动力传动装置的控制方法，所述动力传动装置具备前驱1、前驱2、后驱、四驱、空挡、倒挡五种工作状态。所述控制方法是在电动汽车高压上电后，动力控制器根据收到的车速信号、加速踏板开度信号和挡位位置信号判断决策动力传动装置的工作状态，通过控制离合器C0开闭和爪形离合器K1实现动力传动装置在不同工作状态间切换，包括：

E挡位下，车辆默认为两驱模式，高压上电后动力传动装置切换为前驱2状态，当车速小于预设阈值V1时保持前驱2状态；当车速高于V1时切换为前驱1状态；当车速降低至V1以下时，则退回至前驱2状态；在车速大于V1的情况下，实时监测加速踏板信号，当加速踏板信号大于预设阈值a1时，进入后驱状态。

S挡位下，车辆默认为四驱模式，高压上电后动力传动装置切换为四驱状态；当车速小于设定阈值V2时保持四驱状态，当车速高于V2时切换为前驱1状态；当车速再次降低至V2以下时，则退回至四驱状态；在车速大于V2的情况下，当检测到加速踏板信号大于预设阈值a2时，退出前驱2状态，进入四驱状态。

N挡位下，车辆为驻车模式或空挡滑行模式，高压上电后动力传动装置保持空挡状态，当车速信号不为零时电机与传动系统脱开，当车速信号为零时，启动电子手刹。

R挡位下，车辆为倒车模式，高压上电后动力传动装置保持四驱状态。

以上所述的车速预设阈值V1和V2需根据电机的效率分布情况来进行计算得到，以保证状态切换后的电机工作点处于电机效率较高的区域，从而降低整车的能耗。

以上所述的加速踏板预设阈值a1和a2应为与车速相关的一组数列，需根据整车在不同车速下的打滑条件来进行计算得到的，以保证整车在前驱出现打滑前后驱能及时介入驱动，提升整车的操纵性。

本发明还提供一种车辆，其包括处理器以及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上所述的电动车动力传动装置的控制方法。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的电动车动力传动装置的控制方法的步骤。

本发明的优点是：

1、本发明加入档位信号判断，针对在不同档位下有不同的优化目标，E档位下侧重经济性，通过切换前驱2模式可以改变电驱工作点，提升电机效率，经济性更优；S挡模式下侧重动力性和操纵性，默认四驱模式输出扭矩更大，加速性能更优；N档位下通过电机与传动系统脱开，一方面可以避免电机转动带来的空载损耗，另一方面若是永磁电机的话，避免损坏电机；R挡下默认四驱模式提升操纵性。

2、本发明所针对的驱动系统具备前驱1、前驱2、后驱、四驱、空挡、倒挡5种切换模式，相比于仅有前驱、后驱和四驱3种模式的系统，操作性能和驾乘体验要更优。

3、本方法为基于单电机可实现多挡位、多模式纯电动汽车提供的一种控制策略，是一种基于能耗最优、能耗经济性、安全性、驾驶乐趣并存的车辆动力模式控制方法。较当前多模式电动汽车可实现至少少增加一个驱动电机，对于无补贴电动汽车时代，是一个具备创新和成本优势的整车方案。

附图说明

图1是动力传动装置的控制流程图；

图2是加速踏板开度信号策略流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步的描述：

本实施例涉及的电动汽车搭载专利文献CN 108638846 A公开的“一种动力传动装置及车辆”中主要传动装置，同时应具备如下关联系统：

动力传动装置：是一种包含有单驱动电机和相关行星传动机构组成的装置，具备前驱1、前驱2、后驱、四驱、空挡、倒挡5种工作状态，且前驱2、后驱、四驱三种工作状态下传动系的速比相同，前驱1状态下速比小于以上几种状态。

整车控制器：负责整车层面信号交互，实时管理各个零部件状态，执行驾驶人员驾驶意图，同时与各个控制器保持信号交互。

动力控制器：负责动力传动装置内驱动电机运行控制，负责传动机构内电控离合器C0开闭和爪形离合器K1的工作状态控制，同时实时与整车控制器信号。

车速信号：由车速采集装置上报信号。

加速踏板信号：由加速踏板上报踏板开度信号。

挡位信号：由换挡器上报挡位位置信号，包含N挡、E挡、S挡和R挡。

在电动汽车高压上电后，整车控制器接收到各个零部件上报的信息，其中包括由车速采集装置上报的车速信号、由加速踏板上报的加速踏板开度信号和由换挡器上报的挡位位置信号。整车控制器将这三个信号实时传输给动力控制器，动力控制器根据收到的信号判断决策动力传动装置的工作状态，通过控制离合器C0开闭和爪形离合器K1来实现动力传动装置在不同工作状态间切换。

具体的各挡位控制策略结合图1说明如下：

E挡位下，车辆默认为两驱模式，高压上电后动力传动装置切换为前驱2状态，当车速小于一定预设阈值V1时保持前驱2状态不作改变；当车速高于V1时切换为前驱1状态，改变电机运行的工况点，提升电机效率，降低整车运行的能耗；当车速降低至V1以下时，则退回至前驱2状态。在车速大于V1的情况下，实时监测加速踏板信号，当加速踏板信号大于一定预设阈值a1时，进入后驱状态，防止整车出现打滑。

S挡位下，车辆默认为四驱模式，高压上电后动力传动装置切换为四驱状态，车辆以四驱模式启动，减少打滑风险，提升操控。当车速小于一定设定阈值V2时保持四驱状态不作改变，当车速高于V2时切换为前驱1状态，改变电机运行的工况点，提升电机效率，降低整车运行的能耗；当车速再次降低至V2以下时，则退回至四驱状态。在车速大于V2的情况下，当检测到加速踏板信号大于一定预设阈值a2时，退出前驱2状态，进入四驱状态，防止整车出现打滑。

N挡位下，车辆为驻车模式或空挡滑行模式，高压上电后动力传动装置保持空挡状态，当车速信号不为零时电机与传动系统脱开可以防止反拖对电机造成损害，同时也避免了电机反拖带来额外的损耗，从而降低整车能耗。当车速信号为零时，配合电子手刹可实现驻车。

R挡位下，车辆为倒车模式，高压上电后动力传动装置保持四驱状态，提升车辆的操纵力。

以上控制策略中需要预设车速阈值V1和V2，动力控制器根据设置的阈值来切换动力传动装置的状态，其数值根据电机的效率分布情况来进行计算得到，以保证状态切换后的电机工作点处于电机效率较高的区域，从而降低整车的能耗。

控制策略中还需预设加速踏板开度阈值a1和a2，其数值与整车的打滑边界条件相关，在不同车速下的数值会发生变化。对于该阈值a1的控制逻辑参照图2进行说明，动力控制器接收整车控制器上传的车速信号，基于车速与加速踏板开度阈值对应曲线插值得到该车速下的加速踏板开度阈值a1，比较加速踏板信号上传的加速踏板开度信号与阈值a1，若加速踏板开度信号数值大于a1，则控制动力传动装置进入后驱状态，使后驱介入驱动，从而提升整车的操纵性。

Claims (6)

1.一种电动车动力传动装置的控制方法，其特征在于，所述动力传动装置具备前驱1、前驱2、后驱、四驱、空挡、倒挡五种工作状态，所述控制方法是在电动汽车高压上电后，动力控制器根据收到的车速信号、加速踏板开度信号和挡位位置信号判断决策动力传动装置的工作状态，通过控制离合器C0开闭和爪形离合器K1实现动力传动装置在不同工作状态间切换，包括：

E挡位下，车辆默认为两驱模式，高压上电后动力传动装置切换为前驱2状态，当车速小于预设阈值V1时保持前驱2状态；当车速高于V1时切换为前驱1状态；当车速降低至V1以下时，则退回至前驱2状态；在车速大于V1且当加速踏板信号大于预设阈值a1时，进入后驱状态；

S挡位下，车辆默认为四驱模式，高压上电后动力传动装置切换为四驱状态；当车速小于设定阈值V2时保持四驱状态，当车速高于V2时切换为前驱1状态；当车速再次降低至V2以下时，则退回至四驱状态；在车速大于V2且加速踏板信号大于预设阈值a2时，退出前驱2状态，进入四驱状态；

N挡位下，车辆为驻车模式或空挡滑行模式，高压上电后动力传动装置保持空挡状态，当车速信号不为零时电机与传动系统脱开，当车速信号为零时，启动电子手刹；

R挡位下，车辆为倒车模式，高压上电后动力传动装置保持四驱状态。

2.根据权利要求1所述的电动车动力传动装置的控制方法，其特征在于，所述车速预设阈值V1和V2是根据电机的效率分布情况进行计算得到，保证状态切换后的电机工作点处于电机效率较高的区域。

3.根据权利要求1所述的电动车动力传动装置的控制方法，其特征在于，所述加速踏板预设阈值a1和a2为与车速相关的一组数列，根据整车在不同车速下的打滑条件来进行计算得到。

4.根据权利要求3所述的电动车动力传动装置的控制方法，其特征在于，所述加速踏板预设阈值的控制逻辑为：动力控制器接收整车控制器上传的车速信号，基于车速与加速踏板开度阈值对应曲线插值得到该车速下的加速踏板开度阈值a1，比较加速踏板信号上传的加速踏板开度信号与阈值a1，若加速踏板开度信号数值大于a1，则控制动力传动装置进入后驱状态。

5.一种车辆，其包括处理器以及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-4任一所述的电动车动力传动装置的控制方法。

6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～4任意一项所述的电动车动力传动装置的控制方法的步骤。

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