CN115158037B - 一种电动汽车四轮驱动电机扭矩分配方法及系统 - Google Patents

一种电动汽车四轮驱动电机扭矩分配方法及系统 Download PDF

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CN115158037B CN202211081160.4A CN202211081160A CN115158037B CN 115158037 B CN115158037 B CN 115158037B CN 202211081160 A CN202211081160 A CN 202211081160A CN 115158037 B CN115158037 B CN 115158037B
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Abstract

本发明提供一种电动汽车四轮驱动电机扭矩分配方法及系统,涉及电动汽车底盘控制领域,设置总需求扭矩等于各个电机峰值扭矩之和乘以踏板开度;通过
Figure 379134DEST_PATH_IMAGE001
对电机数据进行处理,产生表数据;在
Figure 209687DEST_PATH_IMAGE002
模块中建立寻优的控制策略,计算系统电功率;以最小电功率情况下各个电机的分配扭矩为最优扭矩;基于
Figure 390132DEST_PATH_IMAGE003
模块的
Figure 491206DEST_PATH_IMAGE004
工具箱得到的
Figure 364484DEST_PATH_IMAGE005
文件,得到在预设转速下总需求扭矩与电机效率的二维表数据。本发明在相同的续驶里程要求下,可以匹配更少的电池电量,提升整车性能。

Description

一种电动汽车四轮驱动电机扭矩分配方法及系统
技术领域
本发明涉及电动汽车底盘控制领域,尤其涉及一种电动汽车四轮驱动电机扭矩分配方法及系统。
背景技术
电动汽车是以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶的车辆。由于对环境影响相对燃油汽车较小,目前已经被广泛使用。
电动汽车的工作原理:使用蓄电池供电,输出电流给电力调节器,驱动电动机,带动动力传动系统来驱动汽车行驶。
现有技术中的四轮驱动电机对力矩分配较不合理,驱动电机的输出功率难以满足行驶需求,影响整车性能。而且还会造成电能的浪费,影响电动汽车的续航里程。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足,本发明提供一种电动汽车四轮驱动电机扭矩分配方法,方法能够兼顾经济性和动力性,满足电动汽车行驶要求。
电动汽车四轮驱动电机扭矩分配方法包括:
步骤一:设置总需求扭矩等于各个电机峰值扭矩之和乘以踏板开度;
步骤二:获取电机数据,通过
Figure 520728DEST_PATH_IMAGE001
对电机数据进行处理,产生表数据;
步骤三:在
Figure 583274DEST_PATH_IMAGE002
模块中建立寻优的控制策略,计算系统电功率;
系统电功率等于各个电机的电功率之和,系统电功率的计算方式为:
Figure 227927DEST_PATH_IMAGE003
(2)
其中:
Figure 779518DEST_PATH_IMAGE004
为前轴左侧电机实时系统效率,
Figure 87528DEST_PATH_IMAGE005
为前轴右侧电机实时系统 效率,
Figure 590533DEST_PATH_IMAGE006
为后轴左电机实时系统效率,
Figure 322865DEST_PATH_IMAGE007
为后轴右侧电机实时系统效率,
Figure 876600DEST_PATH_IMAGE008
为电机转速;
步骤四:以最小电功率情况下各个电机的分配扭矩为最优扭矩;
步骤五:启动
Figure 516529DEST_PATH_IMAGE002
模块,记录不同转速、扭矩情况下各个电机的最优扭矩 分配结果;
步骤六:运行
Figure 331163DEST_PATH_IMAGE002
模块的
Figure 375342DEST_PATH_IMAGE009
工具箱得到的mat文件,通过
Figure 308051DEST_PATH_IMAGE010
脚本对
Figure 975837DEST_PATH_IMAGE011
文件进行处理,得到在预设转速下总需求扭矩与电机效率的二 维表数据。
进一步需要说明的是,步骤一还包括:
给每一个电机定一个名称,名称包括:前轴左侧电机、前轴右侧电机、后轴左电机、后轴右侧电机,需求总扭矩计算方式为:
Figure 284459DEST_PATH_IMAGE012
(1)
其中:
Figure 624174DEST_PATH_IMAGE013
为需求总扭矩,
Figure 152500DEST_PATH_IMAGE014
为前轴左侧电机峰值扭矩,
Figure 868652DEST_PATH_IMAGE015
为前轴右侧电机峰值扭矩,
Figure 31780DEST_PATH_IMAGE016
为后轴左电机峰值扭矩,
Figure 171425DEST_PATH_IMAGE017
为后轴右侧电机峰值扭矩,p为踏板深度。
进一步需要说明的是,电机数据包括:电机转速数据、扭矩与系统效率数据,电机外特性曲线数据。
进一步需要说明的是,步骤二还包括:通过
Figure 57821DEST_PATH_IMAGE018
语言的griddata 函数将 获取的电机扭矩、电机转速、系统效率三者的数据网格化及矩阵化,得到一个二维数据表;
将电机外特性的峰值扭矩和转速配置成一维数据表。
进一步需要说明的是,步骤三还包括:
系统电功率等于各个电机的电功率之和,系统电功率的计算方式为:
Figure 577664DEST_PATH_IMAGE003
(2)
其中:
Figure 627922DEST_PATH_IMAGE019
为前轴左侧电机实时系统效率,
Figure 309439DEST_PATH_IMAGE020
为前轴右侧电机实时系统 效率,
Figure 936991DEST_PATH_IMAGE006
为后轴左电机实时系统效率,
Figure 870312DEST_PATH_IMAGE007
为后轴右侧电机实时系统效率,
Figure 135596DEST_PATH_IMAGE008
为电机转速。
进一步需要说明的是,步骤三中将
Figure 336815DEST_PATH_IMAGE021
为前轴左侧电机实时系统效率,
Figure 327030DEST_PATH_IMAGE022
为前轴右侧电机实时系统效率,
Figure 657517DEST_PATH_IMAGE006
为后轴左电机实时系统效率,
Figure 541422DEST_PATH_IMAGE007
为 后轴右侧电机实时系统效率的排列组合形式通过多层
Figure 174528DEST_PATH_IMAGE023
循环来罗列出来,根据公式(2) 计算每种排列组合的电机总电功率以及最小电功率,即为最优扭矩分配情况。
进一步需要说明的是,步骤六中,运行
Figure 543717DEST_PATH_IMAGE024
模块的
Figure 722238DEST_PATH_IMAGE025
工具箱 具体包括:
启动
Figure 834550DEST_PATH_IMAGE026
工具箱,选择
Figure 638558DEST_PATH_IMAGE027
,选择需要测 试的
Figure 993578DEST_PATH_IMAGE024
模型;
设置
Figure 665868DEST_PATH_IMAGE026
工具箱中的输入参数、输出参数;
Figure 55523DEST_PATH_IMAGE024
模块的输入参数与
Figure 561591DEST_PATH_IMAGE026
工具箱输入引脚绑定,将
Figure 981071DEST_PATH_IMAGE024
模块输出参数与
Figure 256719DEST_PATH_IMAGE026
工具箱输出引脚绑定;
设置需要保存在
Figure 78045DEST_PATH_IMAGE011
文件参数;
设置完成之后,运行
Figure 634973DEST_PATH_IMAGE026
工具箱,得到
Figure 541749DEST_PATH_IMAGE011
文件,通过
Figure 352579DEST_PATH_IMAGE028
脚本提取
Figure 529876DEST_PATH_IMAGE026
工具箱中记录不同转速、扭矩情况下的四个电机最优扭矩分配数 据,得到二维表数据。
本发明还提供一种电动汽车四轮驱动电机扭矩分配系统,系统包括:扭矩设置模 块、电机数据处理模块、
Figure 767959DEST_PATH_IMAGE024
模块以及扭矩分配控制模块;
扭矩设置模块用于设置总需求扭矩等于各个电机峰值扭矩之和乘以踏板开度;
电机数据处理模块用于获取电机数据,通过
Figure 162031DEST_PATH_IMAGE029
对电机数据进行处理,产 生表数据;
Figure 278017DEST_PATH_IMAGE024
模块用于建立寻优的控制策略,计算系统电功率;
系统电功率等于各个电机的电功率之和,系统电功率的计算方式为:
Figure 73935DEST_PATH_IMAGE030
(2)
以最小电功率情况下各个电机的分配扭矩为最优扭矩;
扭矩分配控制模块用于启动
Figure 827127DEST_PATH_IMAGE024
模块,记录不同转速、扭矩情况下各个电 机的最优扭矩分配结果;还用于运行
Figure 632797DEST_PATH_IMAGE024
模块的
Figure 395216DEST_PATH_IMAGE026
工具箱得到的
Figure 544176DEST_PATH_IMAGE011
文件,通过
Figure 404289DEST_PATH_IMAGE028
脚本对
Figure 38533DEST_PATH_IMAGE011
文件进行处理,得到四个在预设转速下总需 求扭矩与电机效率的二维表数据。
进一步需要说明的是,
Figure 339064DEST_PATH_IMAGE024
模块设置有
Figure 30945DEST_PATH_IMAGE026
工具箱。
进一步需要说明的是,还包括:数据展示模块;
数据展示模块用于显示在预设转速下总需求扭矩与电机效率的二维表数据以及系统运行过程数据。
从以上技术方案可以看出,本发明具有以下优点:
本发明提供的四轮驱动电机的最优扭矩分配方法及系统,仅需要电机的转速、扭 矩、系统效率和外特性数据,均容易获取,经过
Figure 361826DEST_PATH_IMAGE031
处理后生成二维表,容易应用在工 程实际中。因为算法使电机尽量工作在
Figure 483366DEST_PATH_IMAGE032
高效区间,在相同的续驶里程要求下,可以 匹配更少的电池电量,提升整车性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对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一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为电动汽车四轮驱动电机扭矩分配方法流程图;
图2为电机效率数据示意图;
图3为电机扭矩分配组合方式示意图;
图4为4个电机的最优扭矩分配二维表示意图;
图5为电动汽车四轮驱动电机扭矩分配系统示意图。
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。
本发明一种电动汽车四轮驱动电机扭矩分配方法,如图1至4所示,方法包括:
S101:设置总需求扭矩等于各个电机峰值扭矩之和乘以踏板开度;
总需求扭矩为电动汽车四轮在进行行驶过程的扭矩总量,可以认为是四驱四轮的加和。本发明设定为各个电机峰值扭矩,也就是输出的最大扭矩。踏板开度范围:0%-100%。
进一步的讲,如图2所示,用户可以设置总需求总扭矩直接根据油门踏板的深度乘以各个电机低转速下的峰值和,给每一个电机定一个名称,名称包括:前轴左侧电机、前轴右侧电机、后轴左电机、后轴右侧电机,需求总扭矩计算方式为:
Figure 587588DEST_PATH_IMAGE033
(1)
其中
Figure 868397DEST_PATH_IMAGE034
分别为需求总扭 矩、前轴电机1峰值扭矩、前轴电机2峰值扭矩、后轴电机1峰值扭矩、后轴电机2峰值扭矩;p 为踏板深度;
S102:获取电机数据,通过
Figure 399872DEST_PATH_IMAGE035
对电机数据进行处理,产生表数据;
获取各种型号电机的数据,电机数据可以包括扭矩、转速、系统效率三者的数据、 电机外特性数据。通过
Figure 477550DEST_PATH_IMAGE010
语言griddata等函数将获取的扭矩、转速、系统效率三 者的数据网格化、矩阵化,得到一个二维数据表,电机外特性的峰值扭矩和转速做成一维数 据表,供后续在
Figure 542720DEST_PATH_IMAGE024
模块中使用。
本发明涉及的
Figure 287822DEST_PATH_IMAGE036
是美国
Figure 383341DEST_PATH_IMAGE037
公司出品的商业数学软件, 用于数据分析、无线通信、深度学习、图像处理与计算机视觉、信号处理、量化金融与风险管 理、机器人,控制系统等领域。
对于本发明来讲,可以配置处理器进行对电机数据获取,当然对于本发明涉及的电动汽车四轮驱动电机扭矩分配系统中可以通过硬件实施,这里描述的实施方式可以通过使用特定用途集成电路(ASIC,Application Specific Integrated Circuit)、数字信号处理器(DSP,Digital Signal Processing)、可编程逻辑装置(PLD,Programmable LogicDevice)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的电子单元中的至少一种来实施,在一些情况下,这样的实施方式可以在控制器中实施。对于软件实施,诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的软件模块来实施。软件代码可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来实施,软件代码可以存储在存储器中并且由控制器执行。
当然还可以设置显示单元可以显示电动汽车四轮驱动电机扭矩分配系统中处理的信息。显示单元可以显示与电动汽车四轮驱动电机扭矩分配相关的用户界面(UI,UserInterface)或图形用户界面(GUI,Graphical User Interface)。
S103:在
Figure 213894DEST_PATH_IMAGE002
模块中建立寻优的控制策略,计算系统电功率;
系统电功率等于各个电机的电功率之和,系统电功率的计算方式为:
Figure 892875DEST_PATH_IMAGE003
(2)
其中:
Figure 139487DEST_PATH_IMAGE019
为前轴左侧电机实时系统效率,
Figure 12765DEST_PATH_IMAGE038
为前轴右侧电机实时系统 效率,
Figure 65034DEST_PATH_IMAGE006
为后轴左电机实时系统效率,
Figure 206428DEST_PATH_IMAGE007
为后轴右侧电机实时系统效率,
Figure 926122DEST_PATH_IMAGE039
为电机转速;
以控制电机允许的扭矩精度误差为间隔分配,一般情况下是选择
Figure 970302DEST_PATH_IMAGE040
Figure 431239DEST_PATH_IMAGE041
的间 隔取数据,在for循环中计算四个电机所有力矩分配组合形式,最后输出最小电功率情况下 的各电机扭矩分配情况。
S104:以最小电功率情况下各个电机的分配扭矩为最优扭矩;
本发明涉及的控制算法离线化,是基于控制算法中有多层for循环。运用
Figure 953487DEST_PATH_IMAGE024
下的
Figure 527688DEST_PATH_IMAGE026
中功能,记录在不同转速、扭矩下的最优分配结果,对生成 的
Figure 103288DEST_PATH_IMAGE011
文件通过
Figure 788872DEST_PATH_IMAGE028
脚本文件处理,生成单个电机在不同转速、扭矩对应的最 优分配扭矩。
在一个转速下的需求总扭矩,可以分配给
Figure 380390DEST_PATH_IMAGE042
Figure 307633DEST_PATH_IMAGE043
不同扭矩,但是总扭矩一定情况下,它的排列组合方式也是有限,可以 将所有的排列组合形式通过多层for循环来罗列出来,根据上述公式计算每种排列组合的 电机总电功率,最小电功率的情况即是本发明寻找的最优扭矩分配情况。
进一步的讲,通过多层for循环可以列举所有的排列组合方式,假如需求总扭矩为 100
Figure 442134DEST_PATH_IMAGE044
,四个电机的扭矩分配按照图3所示进行分配,其核心是涵盖所有的分配情况,同 时也要对分配的扭矩进行限制,扭矩不能超过电机的外特性下扭矩,然后根据公式2计算每 一种分配方式情况下的系统电功率,然后比较哪种方式电功率最小,将此时的分配方式输 出来。当转速在4000rpm,需求扭矩为1000
Figure 956292DEST_PATH_IMAGE045
的情况下,此时左侧前轴电机、右侧前轴电 机、后轴左电机、后轴右电机分配扭矩分别为185
Figure 85922DEST_PATH_IMAGE045
、240
Figure 369136DEST_PATH_IMAGE046
、285
Figure 614435DEST_PATH_IMAGE046
、290
Figure 350310DEST_PATH_IMAGE045
, 最小功率为433.9kw。
进一步的,作为上述实施例具体实施方式的细化和扩展,其中,控制算法离线化, 因为设计的算法中通过3层的for循环去表示每种分配方式,如果在微控制器中执行算法, 将浪费大量的时间,需要将控制策略离线化。在此需要借助
Figure 283631DEST_PATH_IMAGE024
Figure 421351DEST_PATH_IMAGE026
工具箱,首先启动
Figure 70507DEST_PATH_IMAGE026
工具箱
Figure 559257DEST_PATH_IMAGE047
选择
Figure 30690DEST_PATH_IMAGE027
,选择需要测试的
Figure 445753DEST_PATH_IMAGE024
模型,之后的 步骤包括:
(1)设置
Figure 344439DEST_PATH_IMAGE026
中的输入参数、输出参数。
(2)将
Figure 54906DEST_PATH_IMAGE024
输入参数与
Figure 254331DEST_PATH_IMAGE026
输入引脚绑定,将
Figure 366643DEST_PATH_IMAGE024
输出 参数与
Figure 669186DEST_PATH_IMAGE026
输出引脚绑定。
(3)设置需要保存在
Figure 45111DEST_PATH_IMAGE048
文件的参数。
配置完成之后,根据启动运行,得到一个
Figure 858346DEST_PATH_IMAGE048
文件,通过
Figure 825165DEST_PATH_IMAGE049
的M脚本文 件提取
Figure 222911DEST_PATH_IMAGE026
中记录不同转速、扭矩情况下的4个电机最优扭矩分配数据,最终形 成得到的如图4所示二维表数据。
S105:启动
Figure 907970DEST_PATH_IMAGE024
模块,记录不同转速、扭矩情况下各个电机的最优扭矩分配 结果;
S106:运行
Figure 524896DEST_PATH_IMAGE024
模块的
Figure 533172DEST_PATH_IMAGE026
工具箱得到的
Figure 210141DEST_PATH_IMAGE011
文件,通过
Figure 116917DEST_PATH_IMAGE050
脚本对
Figure 271955DEST_PATH_IMAGE011
文件进行处理,得到在预设转速下总需求扭矩与电机效率的二 维表数据。
对于上述步骤来讲,启动
Figure 478946DEST_PATH_IMAGE051
,因为
Figure 749652DEST_PATH_IMAGE024
中控制策 略只能输出一个转速,一个总需求扭矩情况下的各个电机扭矩分配情况,因为程序含有for 多次的循环,不适合在微控制器中执行,所以需要做成二维表来查询。
Figure 143725DEST_PATH_IMAGE051
可以记录不同转速、扭矩情况下各个电机的最优扭矩分配情 况,在对
Figure 102453DEST_PATH_IMAGE026
运行得到的
Figure 163950DEST_PATH_IMAGE011
文件通过m脚本文件进行处理,得到四个在一个 转速下总需求扭矩与电机最优效率扭矩的二维表。
基于上述提供的四轮驱动电机的最优扭矩分配方法,仅需要电机的转速、扭矩、系 统效率和外特性数据,均容易获取,经过
Figure 372602DEST_PATH_IMAGE052
处理后生成二维表,容易应用在工程实 际中。因为算法使电机尽量工作在
Figure 519550DEST_PATH_IMAGE053
高效区间,在相同的续驶里程要求下,可以匹配 更少的电池电量,提升整车性能。
根据上述提供的四轮驱动电机的最优扭矩分配方法,本发明提供的电动汽车四轮 驱动电机扭矩分配系统,如图5所示,系统包括:扭矩设置模块、电机数据处理模块、
Figure 249346DEST_PATH_IMAGE024
模块以及扭矩分配控制模块;
扭矩设置模块用于设置总需求扭矩等于各个电机峰值扭矩之和乘以踏板开度;
电机数据处理模块用于获取电机数据,通过
Figure 165349DEST_PATH_IMAGE054
对电机数据进行处理,产 生表数据;
电机数据处理模块可以获取各种型号电机的数据,如扭矩、转速、系统效率三者的 数据、电机外特性数据。这些数据均可以从电机供应商得到,通过
Figure 355022DEST_PATH_IMAGE055
函数 读取获取的Excel中单个电机的特性数据,再通过
Figure 190865DEST_PATH_IMAGE056
Figure 491396DEST_PATH_IMAGE057
Figure 996327DEST_PATH_IMAGE058
等 函数对获取的数据生成网格化矩阵、数据网格化处理,对多种型号的电机进行数据处理。
Figure 356901DEST_PATH_IMAGE024
模块用于建立寻优的控制策略,计算系统电功率;
系统电功率等于各个电机的电功率之和,系统电功率的计算方式为:
Figure 478441DEST_PATH_IMAGE030
(2)
以最小电功率情况下各个电机的分配扭矩为最优扭矩;
扭矩分配控制模块用于启动
Figure 271079DEST_PATH_IMAGE024
模块,记录不同转速、扭矩情况下各个电 机的最优扭矩分配结果;还用于运行
Figure 161674DEST_PATH_IMAGE024
模块的
Figure 427571DEST_PATH_IMAGE026
工具箱得到的
Figure 770827DEST_PATH_IMAGE059
文件,通过
Figure 678741DEST_PATH_IMAGE060
脚本对
Figure 423843DEST_PATH_IMAGE059
文件进行处理,得到四个在预设转速下总需求 扭矩与电机效率的二维表数据。
本发明在得到四个在预设转速下总需求扭矩与电机效率的二维表数据之后可以通过数据展示模块进行显示,当然也可以显示系统运行过程数据。
本发明提供的电动汽车四轮驱动电机扭矩分配方法及系统是结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
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。

Claims (7)

1.一种电动汽车四轮驱动电机扭矩分配方法,其特征在于,方法包括:
步骤一:设置总需求扭矩等于各个电机峰值扭矩之和乘以踏板开度;
给每一个电机定一个名称,名称包括:前轴左侧电机、前轴右侧电机、后轴左电机、后轴右侧电机,需求总扭矩计算方式为:
Figure 126822DEST_PATH_IMAGE001
(1)
其中:
Figure 187051DEST_PATH_IMAGE002
为需求总扭矩,
Figure 36058DEST_PATH_IMAGE003
为前轴左侧电机峰值扭矩,
Figure 285774DEST_PATH_IMAGE004
为 前轴右侧电机峰值扭矩,
Figure 536627DEST_PATH_IMAGE005
为后轴左电机峰值扭矩,
Figure 846385DEST_PATH_IMAGE006
为后轴右侧电 机峰值扭矩,p为踏板深度;
步骤二:获取电机数据,通过
Figure 722636DEST_PATH_IMAGE007
对电机数据进行处理,产生表数据;
通过
Figure 41622DEST_PATH_IMAGE008
语言的griddata函数将获取的电机扭矩、电机转速、系统效率三者 的数据网格化及矩阵化,得到一个二维数据表;
将电机外特性的峰值扭矩和转速配置成一维数据表;
步骤三:在
Figure 881402DEST_PATH_IMAGE009
模块中建立寻优的控制策略,计算系统电功率;
系统电功率等于各个电机的电功率之和,系统电功率的计算方式为:
Figure 221116DEST_PATH_IMAGE010
(2)
其中:
Figure 513557DEST_PATH_IMAGE011
为前轴左侧电机实时系统效率,
Figure 636234DEST_PATH_IMAGE012
为前轴右侧电机实时系统效 率,
Figure 596100DEST_PATH_IMAGE013
为后轴左电机实时系统效率,
Figure 247661DEST_PATH_IMAGE014
为后轴右侧电机实时系统效率,
Figure 558557DEST_PATH_IMAGE015
为电机转速;
步骤四:以最小电功率情况下各个电机的分配扭矩为最优扭矩;
步骤五:启动
Figure 953766DEST_PATH_IMAGE009
模块,记录不同转速、扭矩情况下各个电机的最优扭矩分配结 果;
步骤六:运行
Figure 768138DEST_PATH_IMAGE009
模块的
Figure 856180DEST_PATH_IMAGE016
工具箱得到的mat文件,通过
Figure 388793DEST_PATH_IMAGE017
脚本对
Figure 853272DEST_PATH_IMAGE018
文件进行处理,得到在预设转速下总需求扭矩与电机效率的二 维表数据。
2.根据权利要求1所述的电动汽车四轮驱动电机扭矩分配方法,其特征在于,
电机数据包括:电机转速数据、扭矩与系统效率数据,电机外特性曲线数据。
3.根据权利要求1所述的电动汽车四轮驱动电机扭矩分配方法,其特征在于,
步骤三中将
Figure 256571DEST_PATH_IMAGE011
为前轴左侧电机实时系统效率,
Figure 781094DEST_PATH_IMAGE019
为前轴右侧电机实时系 统效率,
Figure 535423DEST_PATH_IMAGE013
为后轴左电机实时系统效率,
Figure 538014DEST_PATH_IMAGE014
为后轴右侧电机实时系统效率的排 列组合形式通过多层
Figure 326979DEST_PATH_IMAGE020
循环来罗列出来,根据公式(2)计算每种排列组合的电机总电功 率以及最小电功率,即为最优扭矩分配情况。
4.根据权利要求1所述的电动汽车四轮驱动电机扭矩分配方法,其特征在于,
步骤六中,运行
Figure 756823DEST_PATH_IMAGE021
模块的
Figure 998448DEST_PATH_IMAGE022
工具箱具体包括:
启动
Figure 804730DEST_PATH_IMAGE023
工具箱,选择
Figure 448201DEST_PATH_IMAGE024
,选择需要测试的
Figure 48947DEST_PATH_IMAGE021
模型;
设置
Figure 43448DEST_PATH_IMAGE023
工具箱中的输入参数、输出参数;
Figure 122262DEST_PATH_IMAGE021
模块的输入参数与
Figure 885819DEST_PATH_IMAGE023
工具箱输入引脚绑定,将
Figure 391887DEST_PATH_IMAGE021
模块输出参数与
Figure 873684DEST_PATH_IMAGE023
工具箱输出引脚绑定;
设置需要保存在
Figure 21768DEST_PATH_IMAGE018
文件参数;
设置完成之后,运行
Figure 374252DEST_PATH_IMAGE023
工具箱,得到
Figure 582379DEST_PATH_IMAGE018
文件,通过
Figure 285893DEST_PATH_IMAGE025
脚本 提取
Figure 706510DEST_PATH_IMAGE023
工具箱中记录不同转速、扭矩情况下的四个电机最优扭矩分配数据, 得到二维表数据。
5.一种电动汽车四轮驱动电机扭矩分配系统,其特征在于,系统采用如权利要求1至4任意一项所述的电动汽车四轮驱动电机扭矩分配方法;
系统包括:扭矩设置模块、电机数据处理模块、
Figure 444659DEST_PATH_IMAGE021
模块以及扭矩分配控制模 块;
扭矩设置模块用于设置总需求扭矩等于各个电机峰值扭矩之和乘以踏板开度;
电机数据处理模块用于获取电机数据,通过
Figure 292529DEST_PATH_IMAGE026
对电机数据进行处理,产生表 数据;
Figure 483339DEST_PATH_IMAGE021
模块用于建立寻优的控制策略,计算系统电功率;
系统电功率等于各个电机的电功率之和,系统电功率的计算方式为:
Figure 973227DEST_PATH_IMAGE027
(2)
以最小电功率情况下各个电机的分配扭矩为最优扭矩;
扭矩分配控制模块用于启动
Figure 300303DEST_PATH_IMAGE021
模块,记录不同转速、扭矩情况下各个电机的 最优扭矩分配结果;还用于运行
Figure 853162DEST_PATH_IMAGE021
模块的
Figure 531268DEST_PATH_IMAGE023
工具箱得到的
Figure 293688DEST_PATH_IMAGE018
文 件,通过
Figure 740850DEST_PATH_IMAGE025
脚本对
Figure 461681DEST_PATH_IMAGE018
文件进行处理,得到四个在预设转速下总需求扭矩与 电机效率的二维表数据。
6.根据权利要求5所述的电动汽车四轮驱动电机扭矩分配系统,其特征在于,
Figure 361504DEST_PATH_IMAGE025
模块设置有
Figure 193194DEST_PATH_IMAGE023
工具箱。
7.根据权利要求5所述的电动汽车四轮驱动电机扭矩分配系统,其特征在于,
还包括:数据展示模块;
数据展示模块用于显示在预设转速下总需求扭矩与电机效率的二维表数据以及系统运行过程数据。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115782788B (zh) * 2022-12-11 2024-04-12 中国重汽集团济南动力有限公司 一种整车内部需求扭矩协调控制方法及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104401232A (zh) * 2014-12-21 2015-03-11 吉林大学 基于数据驱动预测控制的电动汽车扭矩优化方法
CN106853820A (zh) * 2015-12-09 2017-06-16 上海汽车集团股份有限公司 混合动力车辆多动力源分配的控制方法和系统
CN108515964A (zh) * 2018-03-22 2018-09-11 吉利汽车研究院(宁波)有限公司 汽车扭矩分配方法、装置及系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008095067A1 (en) * 2007-01-31 2008-08-07 Indiana University Research & Technology Corporation Optimized control for all wheel drive system
JP5915675B2 (ja) * 2014-02-21 2016-05-11 トヨタ自動車株式会社 電動車両
CN114670662A (zh) * 2021-04-21 2022-06-28 北京新能源汽车股份有限公司 一种扭矩控制方法、装置和设备
CN113071326B (zh) * 2021-05-06 2022-05-03 东风汽车集团股份有限公司 一种四驱新能源汽车再生能量回收扭矩分配方法及系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104401232A (zh) * 2014-12-21 2015-03-11 吉林大学 基于数据驱动预测控制的电动汽车扭矩优化方法
CN106853820A (zh) * 2015-12-09 2017-06-16 上海汽车集团股份有限公司 混合动力车辆多动力源分配的控制方法和系统
CN108515964A (zh) * 2018-03-22 2018-09-11 吉利汽车研究院(宁波)有限公司 汽车扭矩分配方法、装置及系统

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