CN115384322A - 双电机耦合互补驱动助力方法及系统 - Google Patents

双电机耦合互补驱动助力方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种双电机耦合互补驱动助力方法及系统，方法包括以下步骤：实时监测汽车的运行参数；计算汽车于汽车本体坐标系下的实时坐标，构建其与移动场坐标系下的实时坐标的转换矩阵等式，得到所述汽车于移动场坐标系下的实时横摆角；构建汽车前左轮、前右轮、后左轮、后右轮分别受到的引起侧滑角的前左动力、前右动力、后左动力和后右动力的计算模型，并据此进一步构建汽车运行最小能量消耗稳态模型；选择汽车双电机耦合互补驱动助力策略，控制双电机耦合互补输出驱动助力。本发明可以达到可以根据汽车需要的行驶速率以及加速状态选择转速耦合模式或转矩耦合模式，同时达到汽车以最小能量消耗实现汽车稳态行驶的技术效果。

Description

双电机耦合互补驱动助力方法及系统
技术领域
本发明属于电动汽车驱动技术领域，具体涉及一种双电机耦合互补驱动助力方法及系统。
背景技术
汽车从诞生至今，给人们的生产和生活带来了巨大的便利，特别是进入新世纪以来，扮演着愈加重要的角色，在交通、物流等行业发挥着关键作用，逐渐成为人们日常生活中不可或缺的一部分。随着能源危机和环境污染的压力不断加重，电动汽车被认为是符合未来发展趋势的重要新能源汽车，随着新能源汽车的快速发展，传统的单电机集中驱动固定速比的电动汽车已经不能满足人们的更高需求，单电机构型车辆为了能满足全工况的动力需求，电机功率一般较大，但在城市工况中，需求负荷都较小，因此电机工作点大都处于低效率区间，造成能量浪费。此外，续驶里程短、电池使用寿命较短等因素也制约了其进一步推广。所以，优化电动汽车的整车驱动构型、提高系统能量利用率等方法就成为改善电动汽车性能的关键，并对未来电动汽车进一步推广有重要意义。电动汽车的结构形式决定其基本的动力性能，并对电动汽车的设计开发起着至关重要的作用。
双电机耦合构型具有低能耗、动力性强、传输效率高、节能潜力大等特点，正逐渐成为新能源汽车领域的研究热点。现有技术中，申请号为201210024534.9的中国专利文件公开了一种电动汽车及其双电机耦合变速装置和该装置的控制系统，通过其具有的联动控制装置实现定轴齿轮机构与内齿圈耦合传动和定轴齿轮机构与内齿圈分离并锁死内齿圈两种功能统一控制，使双电机耦合变速装置的机构简单，能够与转矩耦合的配合实现转矩耦合或者转速耦合的不同工作模式，但是其并没有具体的控制算法体现何时由转矩控制切换至转速控制或者由转速控制切换至转矩控制，且在整个的动力驱动过程中不能够保证输出动力的双电机整个能量消耗最小，进而也不能够达到节能低耗地控制双电机切换运行并保证汽车驱动动力切换的技术效果。
发明内容
本发明针对上述缺陷，提供一种双电机耦合互补驱动助力方法及系统。本发明可以达到可以根据汽车需要的行驶速率以及加速状态选择转速耦合模式或转矩耦合模式，同时达到汽车以最小能量消耗实现汽车稳态行驶的技术效果。
本发明提供如下技术方案：双电机耦合互补驱动助力方法，包括以下步骤：
S1、实时监测汽车于导航坐标系下的经纬度信息、汽车移动过程中于汽车本体坐标系下的侧滑角、于移动场坐标系下的汽车实时运动速率和二维坐标以及汽车于汽车本体坐标系下移动偏航角γ；
S2、计算汽车于汽车本体坐标系下的实时坐标，进而构建其与移动场坐标系下的实时坐标的转换矩阵等式，得到所述汽车于移动场坐标系下的实时横摆角α；
S3、构建汽车前左轮、前右轮、后左轮、后右轮分别受到的引起侧滑角的前左动力
Figure DEST_PATH_IMAGE001
、前右动力
Figure 680613DEST_PATH_IMAGE002
、后左动力
Figure DEST_PATH_IMAGE003
和后右动力
Figure 980007DEST_PATH_IMAGE004
的计算模型，并据此进一步构建汽车运行最小能量消耗稳态模型；
S4、根据所述S3步骤构建的汽车运行最小能量消耗稳态模型得到的汽车所需扭矩，选择汽车双电机耦合互补驱动助力策略，控制双电机耦合互补输出驱动助力。
进一步地，所述S2步骤包括以下步骤：
S21、根据所述S1步骤实时监测得到的汽车于导航坐标系下的经纬度信息，计算汽车于大地坐标系下的地理位置坐标
Figure DEST_PATH_IMAGE005
：
Figure 878562DEST_PATH_IMAGE006
其中，δ为所述S1步骤实时监测得到的汽车于导航坐标系下的经度，τ为所述S1步骤实时监测得到的汽车于导航坐标系下的纬度，h为所述S1步骤实时监测得到的汽车于导航坐标系下的高度；
Figure DEST_PATH_IMAGE007
为计算得到的所述汽车于大地坐标系下的地理位置横坐标，
Figure 947012DEST_PATH_IMAGE008
为计算得到的所述汽车于大地坐标系下的地理位置纵坐标，
Figure 741662DEST_PATH_IMAGE009
为计算得到的所述汽车于大地坐标系下的地理位置竖坐标，e为大地坐标系下的将地球视为椭球的偏心率；n为大地坐标系下的将地球视为椭球的法线长度，计算公式如下：
Figure 856248DEST_PATH_IMAGE010
其中，H为地球半长轴的长度，H一般为6378137m；
S22、根据所述S21步骤计算得到的汽车于大地坐标系下的地理位置坐标，计算汽车于汽车本体坐标系下的实时坐标
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE011
：
Figure 43647DEST_PATH_IMAGE012
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE013
为计算得到的汽车于汽车本体坐标系下的实时横坐标，
Figure 215872DEST_PATH_IMAGE014
为计算得到的汽车于汽车本体坐标系下的实时纵坐标；
S23、构建所述S22步骤计算得到的汽车于汽车本体坐标系下的实时坐标
Figure 932155DEST_PATH_IMAGE011
与移动场坐标系下的实时坐标
Figure DEST_PATH_IMAGE015
的转换矩阵等式：
Figure 458339DEST_PATH_IMAGE016
其中，
Figure 777324DEST_PATH_IMAGE017
为转换矩阵等式于转换过程中移动场坐标系横坐标的常数项，
Figure 289208DEST_PATH_IMAGE018
为转换矩阵等式于转换过程中移动场坐标系纵坐标的常数项；
进而根据所述S23步骤构建的转换矩阵等式，得到所述汽车于移动场坐标系下的实时横摆角α。
进一步地，所述S3步骤构建汽车前左轮、前右轮、后左轮、后右轮分别受到的引起侧滑角的前左动力
Figure 301027DEST_PATH_IMAGE001
、前右动力
Figure 249260DEST_PATH_IMAGE002
、后左动力
Figure 778461DEST_PATH_IMAGE003
和后右动力
Figure 3906DEST_PATH_IMAGE004
的计算模型，包括以下步骤：
S301、根据所述S1步骤实时监测得到的汽车于移动场坐标系下的汽车实时运动速率v计算其y轴方向实时运动速率
Figure 311260DEST_PATH_IMAGE019
，以及所述汽车于移动场坐标系下的实时横摆角速度
Figure 887735DEST_PATH_IMAGE020
，计算前轮于汽车本体坐标系下的侧滑角
Figure DEST_PATH_IMAGE021
、后轮于汽车本体坐标系下的侧滑角
Figure 220627DEST_PATH_IMAGE022
：
Figure DEST_PATH_IMAGE023
Figure 956371DEST_PATH_IMAGE024
其中，所述汽车于移动场坐标系下的实时横摆角速度
Figure 716516DEST_PATH_IMAGE020
为所述S1步骤实时监测得到的汽车于移动场坐标系下的实时横摆角α相对于时间的一阶导数，即
Figure DEST_PATH_IMAGE025
，
Figure 185149DEST_PATH_IMAGE026
为前轮轴距离汽车重心所在水平线的垂直距离，
Figure 915207DEST_PATH_IMAGE027
为后轮轴距离汽车重心所在水平线的垂直距离；
S302、根据所述S301步骤计算结果，计算由于移动场坐标系x轴方向的汽车实时运动加速度
Figure 725032DEST_PATH_IMAGE028
和移动场坐标系y轴方向的汽车实时运动加速度
Figure 515133DEST_PATH_IMAGE029
引起汽车前左轮的动态负荷增量
Figure 925255DEST_PATH_IMAGE030
、汽车前右轮的动态负荷增量
Figure 193425DEST_PATH_IMAGE031
、汽车后左轮的动态负荷增量
Figure 123335DEST_PATH_IMAGE032
和汽车后右轮的动态负荷增量
Figure 474551DEST_PATH_IMAGE033
；
S303、根据所述S302的计算结果，计算前左动力
Figure 716176DEST_PATH_IMAGE001
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 928983DEST_PATH_IMAGE034
、y轴方向分量
Figure 103612DEST_PATH_IMAGE035
，前右动力
Figure 94571DEST_PATH_IMAGE002
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 354651DEST_PATH_IMAGE036
、y轴方向分量
Figure 105569DEST_PATH_IMAGE037
，后左动力
Figure 134705DEST_PATH_IMAGE003
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 565074DEST_PATH_IMAGE038
、y轴方向分量
Figure 187816DEST_PATH_IMAGE039
以及后右动力
Figure 601480DEST_PATH_IMAGE040
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 609756DEST_PATH_IMAGE041
、y轴方向分量
Figure 83463DEST_PATH_IMAGE040
；
S304：根据所述S303步骤计算结果，分别计算汽车前左轮、前右轮、后左轮、后右轮分别受到的引起侧滑角的前左动力
Figure 927922DEST_PATH_IMAGE001
、前右动力
Figure 879698DEST_PATH_IMAGE002
、后左动力
Figure 8059DEST_PATH_IMAGE003
和后右动力
Figure 652667DEST_PATH_IMAGE004
：
Figure 718844DEST_PATH_IMAGE042
，
Figure 739889DEST_PATH_IMAGE043
，
Figure 722758DEST_PATH_IMAGE044
，
Figure 538267DEST_PATH_IMAGE045
。
进一步地，所述S302步骤计算由于移动场坐标系x轴方向的汽车实时运动加速度
Figure 357318DEST_PATH_IMAGE028
和移动场坐标系y轴方向的汽车实时运动加速度
Figure 650896DEST_PATH_IMAGE029
引起汽车前左轮的动态负荷增量
Figure 491201DEST_PATH_IMAGE030
、汽车前右轮的动态负荷增量
Figure 618557DEST_PATH_IMAGE031
、汽车后左轮的动态负荷增量
Figure 783959DEST_PATH_IMAGE032
和汽车后右轮的动态负荷增量
Figure 271441DEST_PATH_IMAGE033
的公式分别如下：
Figure 573109DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 871367DEST_PATH_IMAGE047
；
Figure 524065DEST_PATH_IMAGE048
，
Figure 159446DEST_PATH_IMAGE049
；
其中，w为车辆中处于同一轮轴的两个车轮之间的轮距，h为车辆重心距离地面的垂直高度，m为车辆重量，g为重力加速度。
进一步地，所述S303步骤计算前左动力
Figure 971413DEST_PATH_IMAGE001
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 440571DEST_PATH_IMAGE034
、y轴方向分量
Figure 580566DEST_PATH_IMAGE035
，前右动力
Figure 409850DEST_PATH_IMAGE002
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 951690DEST_PATH_IMAGE036
、y轴方向分量
Figure 326171DEST_PATH_IMAGE037
，后左动力
Figure 219040DEST_PATH_IMAGE003
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 323787DEST_PATH_IMAGE038
、y轴方向分量
Figure 985712DEST_PATH_IMAGE039
以及后右动力
Figure 531094DEST_PATH_IMAGE004
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 645681DEST_PATH_IMAGE041
、y轴方向分量
Figure 551189DEST_PATH_IMAGE040
的公式分别如下：
Figure 208566DEST_PATH_IMAGE050
，
Figure 49483DEST_PATH_IMAGE051
；
Figure 776000DEST_PATH_IMAGE036
=
Figure 360565DEST_PATH_IMAGE052
，
Figure 606870DEST_PATH_IMAGE053
；
Figure 884267DEST_PATH_IMAGE054
，
Figure 566921DEST_PATH_IMAGE055
；
Figure 220757DEST_PATH_IMAGE056
，
Figure 321568DEST_PATH_IMAGE057
；
其中，
Figure 504287DEST_PATH_IMAGE058
为汽车车轮的滚动系数，
Figure 196607DEST_PATH_IMAGE059
为空气密度，
Figure 122975DEST_PATH_IMAGE060
为空气阻力系数，A为汽车迎风面积，
Figure 78292DEST_PATH_IMAGE061
为前左轮的静态负荷，
Figure 697492DEST_PATH_IMAGE062
为前右轮的静态负荷，
Figure 620318DEST_PATH_IMAGE063
为后左轮的静态负荷，
Figure 225743DEST_PATH_IMAGE064
为后右轮的静态负荷；
Figure 425780DEST_PATH_IMAGE065
为前轮的扭转刚度，
Figure 340515DEST_PATH_IMAGE066
为后轮的扭转刚度；
Figure 360424DEST_PATH_IMAGE067
为与汽车车轮相连的主减速器的传动比，
Figure 769540DEST_PATH_IMAGE068
为汽车轮胎直径，
Figure 824083DEST_PATH_IMAGE069
为汽车动力系统输出的扭矩。
进一步地，所述前左轮的静态负荷
Figure 644141DEST_PATH_IMAGE061
、所述前右轮的静态负荷
Figure 416925DEST_PATH_IMAGE062
、所述后左轮的静态负荷
Figure 364152DEST_PATH_IMAGE063
以及所述后右轮的静态负荷
Figure 273202DEST_PATH_IMAGE064
的计算公式分别如下：
Figure 532670DEST_PATH_IMAGE070
，
Figure 527170DEST_PATH_IMAGE071
，
Figure 278089DEST_PATH_IMAGE072
，
Figure 307225DEST_PATH_IMAGE073
；
其中，m为车辆重量，g为重力加速度。
进一步地，所述S3步骤构建的汽车运行最小能量消耗稳态模型如下：
Figure 469085DEST_PATH_IMAGE074
Figure 482040DEST_PATH_IMAGE075
其中，
Figure 771070DEST_PATH_IMAGE076
为由汽车动力系统输出的扭矩
Figure 654712DEST_PATH_IMAGE069
给予的汽车惯性矩；
Figure 253053DEST_PATH_IMAGE077
为汽车的横摆角加速度，T为汽车运行监测时间范围。
进一步地，所述S4步骤，包括以下步骤：
S401、根据所述S3步骤构建的汽车运行最小能量消耗稳态模型得到的汽车所需扭矩，匹配所述S1步骤在汽车运行监测时间范围T内实时监测得到的于移动场坐标系下的汽车实时运动速率v，采用非线性牛顿－拉夫森法构建汽车运行最小能量消耗稳态模型得到的汽车所需扭矩
Figure 97512DEST_PATH_IMAGE069
与移动场坐标系下的汽车实时运动速率v的非线性关系模型：
Figure 314867DEST_PATH_IMAGE078
；
S402、根据所述S401得到的汽车所需扭矩
Figure 177649DEST_PATH_IMAGE069
与移动场坐标系下的汽车实时运动速率v的线性关系，根据移动场坐标系下的汽车实时运动速率v的不同选择汽车输出扭矩并控制汽车动力系统的双电机为转速耦合或转矩耦合。
进一步地，所述S402步骤中的转速或转矩耦合选择策略为：
1）、当
Figure 822257DEST_PATH_IMAGE079
时，选择转矩耦合的汽车动力系统的双电机耦合互补驱动助力模式，此时，主控制模块控制第一制动器闭合同时离合器闭合，同时开启第一电机和第二电机，根据移动场坐标系下的汽车实时运行速率v求得第一电机需要达到的转速
Figure 154013DEST_PATH_IMAGE080
和第二电机需要达到的转速
Figure 175058DEST_PATH_IMAGE081
，进而控制第一电机和第二电机的转速，控制转矩耦合第一电机和第二电机的电动助力，为汽车行驶供电；
根据于移动场坐标系下的汽车实时运行速率v求得第一电机需要达到的转速
Figure 160856DEST_PATH_IMAGE080
和第二电机需要达到的转速
Figure 976366DEST_PATH_IMAGE081
的公式如下：
Figure 529838DEST_PATH_IMAGE082
，
Figure 479208DEST_PATH_IMAGE083
；
转矩耦合输出结果为：
Figure 191949DEST_PATH_IMAGE084
，其中，
Figure 53726DEST_PATH_IMAGE085
，
Figure 484707DEST_PATH_IMAGE086
，
Figure 706610DEST_PATH_IMAGE087
；在转矩耦合过程中，转速符合以下情况：
Figure 273858DEST_PATH_IMAGE088
；
2）、当
Figure 306536DEST_PATH_IMAGE089
时，选择转速耦合的汽车动力系统的双电机耦合互补驱动助力模式，此时主控制模块控制第一制动器松开且离合器松开，且第一电机和第二电机均开启，根据所述S402步骤构建的移动场坐标系下的汽车实时运行速率v与汽车运行最小能量消耗稳态模型得到的汽车所需扭矩
Figure 224813DEST_PATH_IMAGE069
的非线性关系模型，求得使汽车运行最小能量消耗稳态所需扭矩
Figure 984828DEST_PATH_IMAGE069
，进而求得第一电机需要输出的扭矩
Figure 937740DEST_PATH_IMAGE090
和第二电机需要输出的扭矩
Figure DEST_PATH_IMAGE091
，控制转速耦合第一电机和第二电机的电动助力，为汽车行驶提供动力；
根据使汽车运行最小能量消耗稳态所需扭矩
Figure 672478DEST_PATH_IMAGE069
，求得第一电机需要输出的扭矩
Figure 940036DEST_PATH_IMAGE090
和第二电机需要输出的扭矩
Figure 379107DEST_PATH_IMAGE091
的公式如下：
Figure 796313DEST_PATH_IMAGE092
，
Figure 685641DEST_PATH_IMAGE093
；
转速耦合的输出结果为：
Figure 312931DEST_PATH_IMAGE094
；在转速耦合过程中，转速符合以下情况：
Figure 431060DEST_PATH_IMAGE095
；
其中，
Figure 92986DEST_PATH_IMAGE080
、
Figure 887635DEST_PATH_IMAGE090
分别为第一电机输出的转速和扭矩，
Figure 736642DEST_PATH_IMAGE081
、
Figure 658462DEST_PATH_IMAGE091
分别为第二电机输出的转速和扭矩，
Figure 440473DEST_PATH_IMAGE096
、
Figure DEST_PATH_IMAGE097
分别为经过转矩或转速耦合后输入至主减速器的转速和扭矩，
Figure 937183DEST_PATH_IMAGE098
、
Figure 148852DEST_PATH_IMAGE099
分别为经过变速箱变速后输出的转速和扭矩，
Figure 733417DEST_PATH_IMAGE100
、
Figure 243638DEST_PATH_IMAGE101
为经过第一齿轮和第二齿轮啮合传动后输出的转速和扭矩；
Figure 396402DEST_PATH_IMAGE102
为变速箱的传动比，
Figure 220001DEST_PATH_IMAGE067
为主减速器的传动比，
Figure 342678DEST_PATH_IMAGE103
为第一齿轮和第二齿轮的齿数比，
Figure 958336DEST_PATH_IMAGE104
，
Figure 282001DEST_PATH_IMAGE105
为第一齿轮的齿数，
Figure 592897DEST_PATH_IMAGE106
为第二齿轮的齿数；且转矩耦合或转速耦合中，各个齿轮的啮合传动均满足以下条件：
Figure 643898DEST_PATH_IMAGE107
，
Figure 989429DEST_PATH_IMAGE108
；
本发明还提供一种采用如上任一所述方法的双电机耦合互补驱动助力系统，包括第一电机、变速箱、行星齿轮架、太阳轮、齿圈、第一齿轮、第二齿轮、第二电机、设置于所述变速箱与所述齿圈之间的第一制动器、设置于所述太阳轮转轴上的离合器、与汽车车轮相连的主减速器、汽车动力参数监测模块、最小能量消耗稳态构建模块以及中央控制模块；所述第一制动器用于控制所述齿圈是否与壳体锁紧，所述离合器用于控制所述行星齿轮架与所述太阳轮是否锁紧；
所述汽车动力参数监测模块，用于时监测汽车于导航坐标系下的经纬度信息、汽车移动过程中于汽车本体坐标系下的侧滑角、于移动场坐标系下的汽车实时运动速率和二维坐标以及汽车于汽车本体坐标系下移动偏航角γ；
所述最小能量消耗稳态构建模块，用于计算汽车于汽车本体坐标系下的实时坐标，进而构建其与移动场坐标系下的实时坐标的转换矩阵等式，得到所述汽车于移动场坐标系下的实时横摆角α；同时用于构建汽车前左轮、前右轮、后左轮、后右轮分别受到的引起侧滑角的前左动力
Figure 218416DEST_PATH_IMAGE001
、前右动力
Figure 16608DEST_PATH_IMAGE002
、后左动力
Figure 871300DEST_PATH_IMAGE003
和后右动力
Figure 71337DEST_PATH_IMAGE004
的计算模型，并据此进一步构建汽车运行最小能量消耗稳态模型；
所述中央控制模块，用于根据选择汽车双电机耦合互补驱动助力策略，进而控制双电机耦合互补输出驱动助力。
本发明的有益效果为：
1、本发明提供的双电机耦合互补驱动助力方法，采用实时监测汽车于导航坐标系下的经纬度信息
Figure 471226DEST_PATH_IMAGE109
，然后依次转化为大地坐标系下的地理位置信息
Figure 756714DEST_PATH_IMAGE005
、汽车于汽车本体坐标系下的实时坐标
Figure 418027DEST_PATH_IMAGE011
，进而通过构建转换矩阵
Figure 472570DEST_PATH_IMAGE110
，可以建立汽车本体坐标系下实时坐标
Figure 43360DEST_PATH_IMAGE011
与实时监测得到的汽车于移动场坐标系下的实时坐标
Figure 816144DEST_PATH_IMAGE015
的关系，进而可以确定汽车在移动场坐标系下的横摆角α，能够有效提高后续的汽车在静置状态以及动态状态下的静态负荷和动态负荷增量的计算的准确度，以及提高了由于加速度引起的移动场坐标系下的x轴和y轴的各个车轮收到的动力
Figure 12639DEST_PATH_IMAGE001
、
Figure 921689DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure 928959DEST_PATH_IMAGE003
和
Figure 923460DEST_PATH_IMAGE004
的计算的精确度。
2、根据S1步骤确定得到的汽车于移动场坐标系下的实时横摆角速度
Figure 923646DEST_PATH_IMAGE020
，以及实时监测得到的汽车于汽车本体坐标系下移动偏航角γ分别计算前左轮和前右轮于汽车本体坐标系下的侧滑角
Figure 687203DEST_PATH_IMAGE021
以及后左轮和后右轮于汽车本体坐标系下的侧滑角
Figure 130954DEST_PATH_IMAGE022
，同时考虑了汽车于静置状态下的由于汽车重量mg产生的前左轮、前右轮、后左轮和后右轮的静态载荷
Figure 612751DEST_PATH_IMAGE061
、
Figure 151048DEST_PATH_IMAGE062
、
Figure 34691DEST_PATH_IMAGE063
和
Figure 383763DEST_PATH_IMAGE064
，在根据监测得到移动场坐标系下的汽车实时动态速率于移动场坐标系x轴和y轴方向的加速度
Figure 352856DEST_PATH_IMAGE028
和
Figure 697775DEST_PATH_IMAGE029
对四个轮带来的动态负荷增量
Figure 576869DEST_PATH_IMAGE030
、
Figure 221477DEST_PATH_IMAGE111
、
Figure 802500DEST_PATH_IMAGE032
和
Figure 557966DEST_PATH_IMAGE033
，辅以汽车车轮的滚动系数
Figure 291567DEST_PATH_IMAGE058
，进而考虑其运动过程中的加速度和汽车重量对汽车移动场坐标系下的y轴方向的四个轮的动力
Figure 841497DEST_PATH_IMAGE112
产生的摩擦力影响，同时还考虑了汽车的运动产生的空气阻力
Figure 909816DEST_PATH_IMAGE113
对四个轮的动力
Figure 468973DEST_PATH_IMAGE112
产生的影响，进而可以计算得到前左动力
Figure 57081DEST_PATH_IMAGE001
于移动场坐标系y轴方向分量
Figure 309070DEST_PATH_IMAGE035
、前右动力
Figure 599106DEST_PATH_IMAGE002
于移动场坐标系y轴方向分量
Figure 430796DEST_PATH_IMAGE037
、后左动力
Figure 404568DEST_PATH_IMAGE003
于移动场坐标系y轴方向分量
Figure 561880DEST_PATH_IMAGE039
以及后右动力
Figure 607721DEST_PATH_IMAGE004
于移动场坐标系y轴方向分量
Figure 384047DEST_PATH_IMAGE040
；
至于前左动力
Figure 71381DEST_PATH_IMAGE001
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 524227DEST_PATH_IMAGE034
、前右动力
Figure 664222DEST_PATH_IMAGE002
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 978660DEST_PATH_IMAGE036
、后左动力
Figure 520499DEST_PATH_IMAGE003
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 144248DEST_PATH_IMAGE038
以及后右动力
Figure 771538DEST_PATH_IMAGE004
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 889667DEST_PATH_IMAGE041
可以通过上述计算得到的前轮和后轮分别于汽车本体坐标系下的侧滑角
Figure 551592DEST_PATH_IMAGE021
和
Figure 346242DEST_PATH_IMAGE022
辅以汽车的前后轴参数以及横摆角α进行计算得到；
通过上述计算可以分别得到汽车动力系统输出的扭矩
Figure 460828DEST_PATH_IMAGE069
分别对四个轮产生的不同的动力，进而进一步计算得到汽车于移动场坐标系下的最终的前左动力
Figure 382648DEST_PATH_IMAGE001
、前右动力
Figure 633501DEST_PATH_IMAGE002
、后左动力
Figure 590263DEST_PATH_IMAGE003
和后右动力
Figure 192145DEST_PATH_IMAGE004
，进而可以对汽车动力系统输出的扭矩
Figure 652076DEST_PATH_IMAGE069
在四个轮分别对汽车驱动行进所做的功的功率进行分别统计计算，提高了计算的精确度。
3、本发明通过上述计算得到的于移动场坐标系下的最终的前左动力
Figure 23015DEST_PATH_IMAGE001
、前右动力
Figure 159467DEST_PATH_IMAGE002
、后左动力
Figure 248646DEST_PATH_IMAGE003
和后右动力
Figure 246689DEST_PATH_IMAGE004
，利用做功功率=力×速度×时间，进而构建在汽车行驶稳态状态的限定条件下的最小功率消耗计算模型，进而计算得到汽车行驶稳态状态时，使汽车能够消耗最小功率的汽车动力系统输出扭矩
Figure 862347DEST_PATH_IMAGE069
，再通过采用牛顿—拉夫森法非线性优化方法，构建得到构建汽车运行最小能量消耗稳态模型得到的汽车所需扭矩
Figure 45066DEST_PATH_IMAGE069
与移动场坐标系下的汽车实时运动速率v的非线性关系模型：
Figure 355962DEST_PATH_IMAGE078
，进而可以根据移动场坐标系下汽车实时运动速率v来选择汽车双电机耦合互补驱动助力策略，控制双电机耦合互补输出驱动助力。
4、本发明采用双电机双轴的动力驱动系统，且汽车动力系统采用行星齿轮架、行星轮、太阳轮、齿圈的相互啮合可以实现第一电机的动力通过第一轴输出扭矩，并且第二电机的动力可以通过第一齿轮和与太阳轮同轴的第二齿轮相互啮合输出，进而通过具有上述汽车双电机耦合互补驱动助力策略选择方法的主控制模块可以通过控制第一制动器的断开或闭合、离合器的断开或闭合、第一电机是否开启并以转速控制或转矩控制以及第二电机是否开启并以转速控制或转矩控制，进而实现当汽车行驶速率较低，需要汽车运动速率短时间内达到所需的技术效果时，选择转矩耦合的汽车动力系统的双电机耦合互补驱动助力模式；以及当汽车实时行驶速率较高，需要达到汽车动力系统输出的扭矩
Figure 157696DEST_PATH_IMAGE069
的增加程度降低，但是汽车动力系统输出的扭矩可以使车轮运动速率较快地增加的技术效果时，选择转速耦合的汽车动力系统的双电机耦合互补驱动助力模式。
本发明可以达到可以根据汽车需要的行驶速率以及加速状态选择转速耦合模式或转矩耦合模式，同时达到汽车以最小能量消耗实现汽车稳态行驶的技术效果。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1为本发明提供的双电机耦合互补驱动助力方法流程示意图；
图2为本发明提供的方法中汽车于汽车本体坐标系和移动场坐标系下的定位示意图；
图3为本发明提供的方法中汽车于汽车本体坐标系和移动场坐标系下的前轮和后轮受力分解示意图；
图4为本发明提供的方法中汽车车轮静态负荷受力及输出扭矩为汽车车轮提供动力的左侧二维示意图；
图5为本发明提供的汽车动力系统结构示意图；
图6为本发明提供的采用转速耦合动力输出策略时的汽车动力系统各部分转速即转矩示意图；
图7为本发明提供的采用转矩耦合动力输出策略时的汽车动力系统各部分转速即转矩示意图；
图8为本发明提供的双电机耦合互补驱动助力系统结构示意图。
其中，1、第一电机；2、变速箱；3、行星齿轮架；3-1、行星轮；4、太阳轮；5、齿圈；6、第一齿轮；7、第二齿轮；8、第二电机；9、第一制动器；10、离合器；11、主减速器。
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。
如图1所示，为本发明提供的双电机耦合互补驱动助力方法流程示意图，本发明提供的双电机耦合互补驱动助力方法，包括以下步骤：
S1、实时监测汽车于导航坐标系下的经纬度信息
Figure 893440DEST_PATH_IMAGE114
、汽车移动过程中于汽车本体坐标系下的侧滑角β、于移动场坐标系下的汽车实时运动速率v和二维坐标
Figure 247061DEST_PATH_IMAGE015
以及汽车于汽车本体坐标系下移动偏航角γ；
S2、计算汽车于汽车本体坐标系下的实时坐标
Figure 920619DEST_PATH_IMAGE011
，进而构建其与移动场坐标系下的实时坐标
Figure 650677DEST_PATH_IMAGE015
的转换矩阵等式，得到汽车于移动场坐标系下的实时横摆角α；
S3、构建汽车前左轮、前右轮、后左轮、后右轮分别受到的引起侧滑角的前左动力
Figure 978278DEST_PATH_IMAGE001
、前右动力
Figure 502800DEST_PATH_IMAGE002
、后左动力
Figure 929233DEST_PATH_IMAGE003
和后右动力
Figure 197404DEST_PATH_IMAGE004
的计算模型，并据此进一步构建汽车运行最小能量消耗稳态模型；前左动力
Figure 376581DEST_PATH_IMAGE001
、前右动力
Figure 337584DEST_PATH_IMAGE002
、后左动力
Figure 985734DEST_PATH_IMAGE003
和后右动力
Figure 792016DEST_PATH_IMAGE004
为受到汽车动力系统输出的扭矩
Figure 91279DEST_PATH_IMAGE069
给予的，进而进一步分别引起汽车在运动的动态过程中前左轮和前右轮的侧滑角
Figure 957604DEST_PATH_IMAGE021
，以及后左轮和后右轮的侧滑角
Figure 358630DEST_PATH_IMAGE022
，汽车在汽车动力系统输出的扭矩
Figure 93236DEST_PATH_IMAGE069
的作用下，整个车体于汽车本体坐标系下的侧滑角为β；
S4、根据S3步骤构建的汽车运行最小能量消耗稳态模型得到的汽车所需扭矩，选择汽车双电机耦合互补驱动助力策略，控制双电机耦合互补输出驱动助力。
作为本发明的一个优选实施例，S2步骤中计算汽车于汽车本体坐标系下的实时坐标
Figure 122372DEST_PATH_IMAGE011
，进而构建其与移动场坐标系下的实时坐标
Figure 300544DEST_PATH_IMAGE015
的转换矩阵等式，得到汽车于移动场坐标系下的实时横摆角α，具体包括以下步骤：
S21、根据S1步骤实时监测得到的汽车于导航坐标系下的经纬度信息
Figure 782341DEST_PATH_IMAGE114
，计算汽车于大地坐标系下的地理位置坐标
Figure 323568DEST_PATH_IMAGE005
：
Figure 207210DEST_PATH_IMAGE006
其中，δ为S1步骤实时监测得到的汽车于导航坐标系下的经度，τ为S1步骤实时监测得到的汽车于导航坐标系下的纬度，h为S1步骤实时监测得到的汽车于导航坐标系下的高度；
Figure 556283DEST_PATH_IMAGE007
为计算得到的汽车于大地坐标系下的地理位置横坐标，
Figure 525376DEST_PATH_IMAGE008
为计算得到的汽车于大地坐标系下的地理位置纵坐标，
Figure 867365DEST_PATH_IMAGE009
为计算得到的汽车于大地坐标系下的地理位置竖坐标，e为大地坐标系下的将地球视为椭球的偏心率；n为大地坐标系下的将地球视为椭球的法线长度，计算公式如下：
Figure 871093DEST_PATH_IMAGE010
其中，H为地球半长轴的长度，H一般为6378137m；
S22、根据S21步骤计算得到的汽车于大地坐标系下的地理位置坐标，计算如图2所示的汽车于汽车本体坐标系下的实时坐标
Figure 391067DEST_PATH_IMAGE011
：
Figure 847456DEST_PATH_IMAGE012
其中，
Figure 727556DEST_PATH_IMAGE013
为计算得到的汽车于汽车本体坐标系下的实时横坐标，
Figure 320212DEST_PATH_IMAGE014
为计算得到的汽车于汽车本体坐标系下的实时纵坐标；
S23、构建S22步骤计算得到的汽车于汽车本体坐标系下的实时坐标
Figure 11087DEST_PATH_IMAGE011
与移动场坐标系下的实时坐标
Figure 954772DEST_PATH_IMAGE015
的转换矩阵等式：
Figure 638563DEST_PATH_IMAGE016
其中，
Figure 351304DEST_PATH_IMAGE017
为转换矩阵等式于转换过程中移动场坐标系横坐标的常数项，
Figure 213081DEST_PATH_IMAGE018
为转换矩阵等式于转换过程中移动场坐标系纵坐标的常数项；
进而根据S23步骤构建的转换矩阵等式，得到汽车于移动场坐标系下的实时横摆角α，图2为S23步骤中的汽车于汽车本体坐标系和移动场坐标系下的定位示意图。
作为本发明的另一个优选实施例，S3步骤构建汽车前左轮、前右轮、后左轮、后右轮分别受到的引起侧滑角的前左动力
Figure 378483DEST_PATH_IMAGE001
、前右动力
Figure 868895DEST_PATH_IMAGE002
、后左动力
Figure 577088DEST_PATH_IMAGE003
和后右动力
Figure 468821DEST_PATH_IMAGE004
的计算模型，包括以下步骤：
S301、根据S1步骤实时监测得到的汽车于移动场坐标系下的汽车实时运动速率v计算其y轴方向实时运动速率
Figure 121519DEST_PATH_IMAGE019
，以及汽车于移动场坐标系下的实时横摆角速度
Figure 412692DEST_PATH_IMAGE020
，计算如图3所示的前轮于汽车本体坐标系下的侧滑角
Figure 709812DEST_PATH_IMAGE021
（即前左轮和前右轮于汽车本体坐标系下的侧滑角均为
Figure 38025DEST_PATH_IMAGE021
）、后轮于汽车本体坐标系下的侧滑角
Figure 302653DEST_PATH_IMAGE022
（即后左轮和后右轮于汽车本体坐标系下的侧滑角均为
Figure 7304DEST_PATH_IMAGE022
）：
Figure 283565DEST_PATH_IMAGE023
Figure 923625DEST_PATH_IMAGE024
其中，汽车于移动场坐标系下的实时横摆角速度
Figure 675549DEST_PATH_IMAGE020
为S1步骤实时监测得到的汽车于移动场坐标系下的实时横摆角α相对于时间的一阶导数，即
Figure 918311DEST_PATH_IMAGE025
，
Figure 190024DEST_PATH_IMAGE026
为前轮轴距离汽车重心所在水平线的垂直距离，
Figure 860040DEST_PATH_IMAGE027
为后轮轴距离汽车重心所在水平线的垂直距离；汽车于移动场坐标系y轴方向实时运动速率计算公式为
Figure 113908DEST_PATH_IMAGE115
，汽车于移动场坐标系x轴方向实时运动速率计算公式为
Figure 894783DEST_PATH_IMAGE116
，因此汽车于移动场坐标系x轴方向实时运动加速度
Figure 286581DEST_PATH_IMAGE028
和y轴方向实时运动加速度
Figure 127498DEST_PATH_IMAGE117
分别为
Figure 854014DEST_PATH_IMAGE118
，
Figure 438579DEST_PATH_IMAGE119
；
图2和图3中的Xb为汽车本体坐标系的x轴，Yb为汽车本体坐标系的y轴；
如图4所示，汽车在静置状态下，在垂直方向上由于其自身重量产生前左轮的静态负荷
Figure 950463DEST_PATH_IMAGE061
、前右轮的静态负荷
Figure 962282DEST_PATH_IMAGE062
、后左轮的静态负荷
Figure 910515DEST_PATH_IMAGE063
以及后右轮的静态负荷
Figure 298771DEST_PATH_IMAGE064
，汽车在运动过程中产生的于移动场坐标系下的y轴方向的加速度
Figure 665161DEST_PATH_IMAGE029
会为汽车带来该方向上的动力，即图中的
Figure 972515DEST_PATH_IMAGE120
，因此会为汽车的前左轮、前右轮、后左轮和后右轮分别带来动态负荷增量，因此，继续进行S302步骤计算各个车轮的动态负荷增量；
S302、根据S301步骤计算结果，计算由于移动场坐标系x轴方向的汽车实时运动加速度
Figure 283410DEST_PATH_IMAGE028
和移动场坐标系y轴方向的汽车实时运动加速度
Figure 209778DEST_PATH_IMAGE029
引起汽车前左轮的动态负荷增量
Figure 165096DEST_PATH_IMAGE030
、汽车前右轮的动态负荷增量
Figure 784296DEST_PATH_IMAGE031
、汽车后左轮的动态负荷增量
Figure 975630DEST_PATH_IMAGE032
和汽车后右轮的动态负荷增量
Figure 440110DEST_PATH_IMAGE033
；
S303、根据S302的计算结果，计算前左动力
Figure 515513DEST_PATH_IMAGE001
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 430248DEST_PATH_IMAGE034
、y轴方向分量
Figure 715736DEST_PATH_IMAGE035
，前右动力
Figure 859273DEST_PATH_IMAGE002
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 913816DEST_PATH_IMAGE036
、y轴方向分量
Figure 999453DEST_PATH_IMAGE037
，后左动力
Figure 506658DEST_PATH_IMAGE003
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 453885DEST_PATH_IMAGE038
、y轴方向分量
Figure 894094DEST_PATH_IMAGE039
以及后右动力
Figure 885052DEST_PATH_IMAGE004
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 145132DEST_PATH_IMAGE041
、y轴方向分量
Figure 630471DEST_PATH_IMAGE040
；
S304：根据S303步骤计算结果，分别计算汽车前左轮、前右轮、后左轮、后右轮分别受到的引起侧滑角的前左动力
Figure 659607DEST_PATH_IMAGE001
、前右动力
Figure 824397DEST_PATH_IMAGE002
、后左动力
Figure 712719DEST_PATH_IMAGE003
和后右动力
Figure 860803DEST_PATH_IMAGE004
：
Figure 744446DEST_PATH_IMAGE042
，
Figure 608365DEST_PATH_IMAGE043
，
Figure 452824DEST_PATH_IMAGE044
，
Figure 404600DEST_PATH_IMAGE045
。
进一步优选地，S302步骤计算由于移动场坐标系x轴方向的汽车实时运动加速度
Figure 532962DEST_PATH_IMAGE028
和移动场坐标系y轴方向的汽车实时运动加速度
Figure 911991DEST_PATH_IMAGE029
引起汽车前左轮的动态负荷增量
Figure 243746DEST_PATH_IMAGE030
、汽车前右轮的动态负荷增量
Figure 999212DEST_PATH_IMAGE031
、汽车后左轮的动态负荷增量
Figure 982081DEST_PATH_IMAGE032
和汽车后右轮的动态负荷增量
Figure 797590DEST_PATH_IMAGE033
的公式分别如下：
Figure 616641DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 910219DEST_PATH_IMAGE047
；
Figure 750524DEST_PATH_IMAGE048
，
Figure 2514DEST_PATH_IMAGE049
；
其中，w为车辆中处于同一轮轴的两个车轮之间的轮距，即于前轮轴所在直线方向上的前左轮和前右轮之间的距离，或者于后轮轴所在直线方向上的后左轮和后右轮之间的距离，h为车辆重心距离地面的垂直高度，m为车辆重量，g为重力加速度。
进一步优选地，如图3所示，S303步骤计算前左动力
Figure 43282DEST_PATH_IMAGE001
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 140551DEST_PATH_IMAGE034
、y轴方向分量
Figure 832432DEST_PATH_IMAGE035
，前右动力
Figure 989744DEST_PATH_IMAGE002
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 48967DEST_PATH_IMAGE036
、y轴方向分量
Figure 684348DEST_PATH_IMAGE037
，后左动力
Figure 496315DEST_PATH_IMAGE003
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 824528DEST_PATH_IMAGE038
、y轴方向分量
Figure 839889DEST_PATH_IMAGE039
以及后右动力
Figure 544539DEST_PATH_IMAGE004
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 211013DEST_PATH_IMAGE041
、y轴方向分量
Figure 710127DEST_PATH_IMAGE040
的公式分别如下：
Figure 212784DEST_PATH_IMAGE050
，
Figure 189967DEST_PATH_IMAGE051
；
Figure 233317DEST_PATH_IMAGE036
=
Figure 637753DEST_PATH_IMAGE052
，
Figure 627706DEST_PATH_IMAGE053
；
Figure 408580DEST_PATH_IMAGE054
，
Figure 49646DEST_PATH_IMAGE055
；
Figure 890563DEST_PATH_IMAGE056
，
Figure 633391DEST_PATH_IMAGE057
；
其中，
Figure 952377DEST_PATH_IMAGE058
为汽车车轮的滚动系数，即前车轮和后车轮的滚动系数均为
Figure 713529DEST_PATH_IMAGE058
，
Figure 600713DEST_PATH_IMAGE058
一般为0.015～0.02，
Figure 424313DEST_PATH_IMAGE059
为空气密度，
Figure 937202DEST_PATH_IMAGE060
为空气阻力系数，
Figure 162647DEST_PATH_IMAGE060
一般为0.25～0.45，A为汽车迎风面积，因此，
Figure 220733DEST_PATH_IMAGE113
为汽车运动所产生的空气阻力，
Figure 797208DEST_PATH_IMAGE061
为前左轮的静态负荷，
Figure 851139DEST_PATH_IMAGE062
为前右轮的静态负荷，
Figure 931091DEST_PATH_IMAGE063
为后左轮的静态负荷，
Figure 425657DEST_PATH_IMAGE064
为后右轮的静态负荷；
Figure 223849DEST_PATH_IMAGE065
为前轮的扭转刚度，即前左轮和前右轮的扭转刚度均为
Figure 812962DEST_PATH_IMAGE065
，
Figure 12999DEST_PATH_IMAGE066
为后轮的扭转刚度，即后左轮和后右轮的扭转刚度均为
Figure 678467DEST_PATH_IMAGE066
；
Figure 698376DEST_PATH_IMAGE067
为与汽车车轮相连的主减速器11的传动比，
Figure 356759DEST_PATH_IMAGE068
为汽车轮胎直径，
Figure 411303DEST_PATH_IMAGE069
为汽车动力系统输出的扭矩。
进一步优选地，前左轮的静态负荷
Figure 982092DEST_PATH_IMAGE061
、前右轮的静态负荷
Figure 20455DEST_PATH_IMAGE062
、后左轮的静态负荷
Figure 216950DEST_PATH_IMAGE063
以及后右轮的静态负荷
Figure 126001DEST_PATH_IMAGE064
的计算公式分别如下：
Figure 133271DEST_PATH_IMAGE070
，
Figure 127772DEST_PATH_IMAGE071
，
Figure 130887DEST_PATH_IMAGE072
，
Figure 160023DEST_PATH_IMAGE073
；
其中，m为车辆重量，g为重力加速度。
作为本发明的另一个优选实施例，在经过了上述实施例中的不同坐标系的坐标转换确定汽车于移动场坐标系下的横摆角α后，并得到了汽车于移动场坐标系下的各个车轮由于汽车动力系统输出的扭矩
Figure 72616DEST_PATH_IMAGE069
和于移动场坐标系下的实时运动速率v计算公式后，可以进行S3步骤中的构建汽车运行最小能量消耗稳态模型，进而通过该模型优化计算得到可以使汽车处于稳态运行状态下的最小消耗能量所需要的汽车动力系统输出的扭矩
Figure 210205DEST_PATH_IMAGE069
和于移动场坐标系下的实时运动速率v，构建的汽车运行最小能量消耗稳态模型公式如下：
Figure 623868DEST_PATH_IMAGE074
Figure 382877DEST_PATH_IMAGE075
其中，
Figure 591004DEST_PATH_IMAGE076
为由汽车动力系统输出的扭矩
Figure 684731DEST_PATH_IMAGE069
给予的汽车惯性矩；
Figure 902086DEST_PATH_IMAGE077
为横摆角相对于时间的二阶导，即
Figure 515601DEST_PATH_IMAGE121
，因此，
Figure 160209DEST_PATH_IMAGE077
为汽车的横摆角加速度，T为汽车运行监测时间范围。
力×实时运动速率×单位时间，为计算单位时间内受到该力的做功的功率，因此
Figure 6811DEST_PATH_IMAGE122
为计算在监测时间范围T内的各个车轮受到的汽车动力系统输出扭矩
Figure 762278DEST_PATH_IMAGE069
情况下的做功的功率，
Figure 495878DEST_PATH_IMAGE123
( )为求取该时间范围T内做功功率最小的情况下的输出扭矩
Figure 311388DEST_PATH_IMAGE069
；
Figure 117057DEST_PATH_IMAGE124
为限定汽车处于稳态运行状态下的计算公式。
作为本发明的另一个优选实施例，S4步骤，包括以下步骤：
S401、根据S3步骤构建的汽车运行最小能量消耗稳态模型得到的汽车所需扭矩，匹配S1步骤在汽车运行监测时间范围T内实时监测得到的于移动场坐标系下的汽车实时运动速率v，采用非线性牛顿－拉夫森法构建汽车运行最小能量消耗稳态模型得到的汽车所需扭矩
Figure 676214DEST_PATH_IMAGE069
与移动场坐标系下的汽车实时运动速率v的非线性关系模型：
Figure 264322DEST_PATH_IMAGE078
；
S402、根据S401得到的汽车所需扭矩
Figure 250732DEST_PATH_IMAGE069
与移动场坐标系下的汽车实时运动速率v的线性关系，根据于移动场坐标系下的汽车实时运动速率v的不同选择汽车输出扭矩并控制汽车动力系统的双电机为转速耦合或转矩耦合。
由以上采用非线性牛顿－拉夫森法构建得到的运行最小能量消耗稳态模型得到的汽车所需扭矩
Figure 806347DEST_PATH_IMAGE069
与移动场坐标系下的汽车实时运动速率v的非线性关系模型可以看出，
Figure 903616DEST_PATH_IMAGE069
与汽车于移动场坐标系下的汽车实时运动速率v呈递增速率逐渐降低的正相关递增关系，当汽车处于需要增速阶段，汽车动力系统输出的扭矩
Figure 611809DEST_PATH_IMAGE069
的增加程度逐渐增大，此时汽车动力系统成倍增加动力输出，以使汽车运动速率短时间内达到所需，该模式适合汽车起步后需要动力加速阶段或者爬坡阶段；当汽车实时运动速率v会在增大到一定程度后，汽车动力系统输出的扭矩
Figure 893755DEST_PATH_IMAGE069
的增加程度降低，但是汽车动力系统输出的扭矩可以使车轮运动速率较快地增加，以保证汽车动力系统的稳态运行和保证汽车动力输出所消耗的能量最小，汽车处于高速轻载动力驱动运行状态。
进一步优选地，S402步骤中的转速或转矩耦合选择策略为：
1）、当
Figure 546453DEST_PATH_IMAGE079
时，即上述需要汽车运动速率短时间内达到所需的技术效果时，选择转矩耦合的汽车动力系统的双电机耦合互补驱动助力模式，此时，如图5、图6所示，主控制模块控制第一制动器9闭合同时离合器10闭合，同时开启第一电机1和第二电机8，根据移动场坐标系下的汽车实时运行速率v求得第一电机1需要达到的转速
Figure 181834DEST_PATH_IMAGE080
和第二电机8需要达到的转速
Figure 744533DEST_PATH_IMAGE081
，进而控制第一电机1和第二电机8的转速，控制转矩耦合第一电机1和第二电机8的电动助力，为汽车行驶供电；主控制模块控制离合器10闭合，因此行星齿轮架3与太阳轮4锁定在一起，同时主控制模块控制第一制动器9闭合，因此齿圈5被夹紧至壳体上，齿圈5不会通过行星轮3-1带动行星齿轮架3转动，因此，第一电机1传出的扭矩
Figure 72747DEST_PATH_IMAGE090
和转速
Figure 337375DEST_PATH_IMAGE080
通过变速箱2变速后传出扭矩
Figure 776446DEST_PATH_IMAGE099
和转速
Figure 193652DEST_PATH_IMAGE098
，
Figure 692767DEST_PATH_IMAGE107
变速箱2传出的扭矩
Figure 459339DEST_PATH_IMAGE099
带来的力带动第一齿轮6转动；
并且，由于主控制模块控制第二电机8开启，其动力传出扭矩
Figure 702102DEST_PATH_IMAGE091
和转速
Figure 504973DEST_PATH_IMAGE081
，进而带动第二齿轮7转动，第二齿轮7啮合第一齿轮6，进而带动第一齿轮6以
Figure 299622DEST_PATH_IMAGE100
的转速转动，
Figure 883051DEST_PATH_IMAGE108
；因此，第一齿轮6的转速唯一，进而第一齿轮6向主减速器11输出的转速
Figure 70449DEST_PATH_IMAGE096
的转速必然与
Figure 586881DEST_PATH_IMAGE098
和
Figure 552432DEST_PATH_IMAGE100
的转速相同，并且第一电机1通过变速箱2传出的扭矩
Figure 888736DEST_PATH_IMAGE099
和第二电机8通过第二齿轮7传出的扭矩
Figure 348667DEST_PATH_IMAGE101
在第一齿轮6处耦合，最终传出扭矩
Figure 719605DEST_PATH_IMAGE097
，并经过主减速器11减速后传输至汽车车轮转化为汽车所需的输出扭矩
Figure 121637DEST_PATH_IMAGE069
和于移动场坐标系下的汽车实时运行速率v。根据于移动场坐标系下的汽车实时运行速率v求得第一电机1和第二电机8分别需要达到的转速
Figure 210815DEST_PATH_IMAGE080
和
Figure 208858DEST_PATH_IMAGE081
，进而控制第一电机1和第二电机8的转速分别为
Figure 699883DEST_PATH_IMAGE080
和
Figure 10166DEST_PATH_IMAGE081
，控制转矩耦合第一电机1和第二电机8的电动助力，为汽车行驶供电。
根据移动场坐标系下的汽车实时运行速率v求得第一电机1需要达到的转速
Figure 321061DEST_PATH_IMAGE080
和第二电机8需要达到的转速
Figure 122795DEST_PATH_IMAGE081
的公式如下：
Figure 468326DEST_PATH_IMAGE082
，
Figure 946581DEST_PATH_IMAGE083
；
转矩耦合输出结果为：
Figure 885718DEST_PATH_IMAGE084
，其中，
Figure 615777DEST_PATH_IMAGE085
，
Figure 550234DEST_PATH_IMAGE086
，
Figure 199391DEST_PATH_IMAGE087
；在转矩耦合过程中，转速符合以下情况：
Figure 484878DEST_PATH_IMAGE088
；
2）、当
Figure 159573DEST_PATH_IMAGE089
时，即需要达到上述汽车动力系统输出的扭矩
Figure 948538DEST_PATH_IMAGE069
的增加程度降低，但是汽车动力系统输出的扭矩可以使车轮运动速率较快地增加的技术效果时，选择转速耦合的汽车动力系统的双电机耦合互补驱动助力模式，此时如图5、图7所示，主控制模块控制第一制动器9松开且离合器10松开，且第一电机1和第二电机8均开启，根据S402步骤构建的移动场坐标系下的汽车实时运行速率v与汽车运行最小能量消耗稳态模型得到的汽车所需扭矩
Figure 768595DEST_PATH_IMAGE069
的非线性关系模型，求得使汽车运行最小能量消耗稳态所需扭矩
Figure 682324DEST_PATH_IMAGE069
，进而求得第一电机1需要输出的扭矩
Figure 754186DEST_PATH_IMAGE090
和第二电机8需要输出的扭矩
Figure 790799DEST_PATH_IMAGE091
，控制转速耦合第一电机1和第二电机8的电动助力，为汽车行驶提供动力；
此时，控制第一制动器9松开，因此，齿圈5不会被夹紧至汽车动力系统的壳体上，齿圈5啮合行星齿轮，进而通过齿圈5和行星齿轮架3的啮合，带动行星齿轮架3转动，向变速箱2传输第一部分动力带来的扭矩
Figure 922703DEST_PATH_IMAGE090
和转速
Figure 792570DEST_PATH_IMAGE080
，经过变速箱2变速后向齿圈5传输出扭矩
Figure 668123DEST_PATH_IMAGE099
和转速
Figure 821892DEST_PATH_IMAGE098
，
Figure 124698DEST_PATH_IMAGE107
；第二电机8也同时开启，输出第二电机8产生的第二部分动力带来的扭矩
Figure 481861DEST_PATH_IMAGE091
和转速
Figure 895525DEST_PATH_IMAGE081
，第二齿轮7带动与其啮合的第一齿轮6转动，进而带动太阳轮4转动，转化为太阳轮4的转速
Figure 903801DEST_PATH_IMAGE100
和转矩
Figure 377507DEST_PATH_IMAGE101
，
Figure 221967DEST_PATH_IMAGE108
，由于离合器10松开，则行星齿轮架3与太阳轮4之间可以啮合传动，进而带动行星齿轮架3转动，进而通过分别与太阳轮4和齿圈5啮合的行星轮3-1，太阳轮4的转速
Figure 439321DEST_PATH_IMAGE100
和转矩
Figure 302104DEST_PATH_IMAGE101
与齿圈5的扭矩
Figure 87657DEST_PATH_IMAGE099
和转速
Figure 809626DEST_PATH_IMAGE098
进行汇合，最终对转速
Figure 958235DEST_PATH_IMAGE098
进行叠加，其行星齿轮架3输出的转速
Figure 957415DEST_PATH_IMAGE096
是由齿圈5的转速
Figure 507345DEST_PATH_IMAGE098
和太阳轮4的转速
Figure 575664DEST_PATH_IMAGE100
的耦合，得到输出的转速
Figure 134821DEST_PATH_IMAGE096
和转矩
Figure 722928DEST_PATH_IMAGE097
，通过主减速器11的减速传递至汽车车轮，转化为汽车车轮所需的输出扭矩
Figure 709339DEST_PATH_IMAGE069
和于移动长坐标系下的汽车实时运动速率v，根据v与
Figure 999375DEST_PATH_IMAGE069
的非线性模型，求得使汽车行驶最小能量消耗的扭矩
Figure 96644DEST_PATH_IMAGE069
，进而求得第一电机1需要输出的扭矩
Figure 70416DEST_PATH_IMAGE090
和第二电机8需要输出的扭矩
Figure 352362DEST_PATH_IMAGE091
，控制转速耦合第一电机1和第二电机8的电动助力，为汽车行驶提供动力；
根据使汽车运行最小能量消耗稳态所需扭矩
Figure 5060DEST_PATH_IMAGE069
，求得第一电机1需要输出的扭矩
Figure 781386DEST_PATH_IMAGE090
和第二电机8需要输出的扭矩
Figure 468719DEST_PATH_IMAGE091
的公式如下：
Figure 912777DEST_PATH_IMAGE092
，
Figure 52772DEST_PATH_IMAGE093
；
转速耦合的输出结果为：
Figure 367209DEST_PATH_IMAGE094
；在转速耦合过程中，转速符合以下情况：
Figure 174628DEST_PATH_IMAGE095
；
其中，
Figure 532797DEST_PATH_IMAGE080
、
Figure 160088DEST_PATH_IMAGE090
分别为第一电机1输出的转速和扭矩，
Figure 543796DEST_PATH_IMAGE081
、
Figure 940142DEST_PATH_IMAGE091
分别为第二电机8输出的转速和扭矩，
Figure 734792DEST_PATH_IMAGE096
、
Figure 583799DEST_PATH_IMAGE097
分别为经过转矩或转速耦合后输入至主减速器11的转速和扭矩，
Figure 771198DEST_PATH_IMAGE098
、
Figure 22051DEST_PATH_IMAGE099
分别为经过变速箱2变速后输出的转速和扭矩，
Figure 987601DEST_PATH_IMAGE100
、
Figure 589484DEST_PATH_IMAGE101
为经过第一齿轮6和第二齿轮7啮合传动后输出的转速和扭矩；
Figure 49415DEST_PATH_IMAGE102
为变速箱2的传动比，
Figure 420354DEST_PATH_IMAGE067
为主减速器11的传动比，
Figure 825315DEST_PATH_IMAGE103
为第一齿轮6和第二齿轮7的齿数比，
Figure 789860DEST_PATH_IMAGE104
，
Figure 912537DEST_PATH_IMAGE105
为第一齿轮6的齿数，
Figure 262615DEST_PATH_IMAGE106
为第二齿轮7的齿数；且转矩耦合或转速耦合中，各个齿轮的啮合传动均满足以下条件：
Figure 710914DEST_PATH_IMAGE107
，
Figure 897176DEST_PATH_IMAGE108
。
本发明还提供采用如上方法的双电机耦合互补驱动助力系统，如图8所示，双电机耦合互补驱动助力系统包括汽车动力系统、汽车动力参数监测模块、最小能量消耗稳态构建模块以及中央控制模块；如图5所示，汽车动力系统包括第一电机1、变速箱2、行星齿轮架3、太阳轮4、齿圈5、第一齿轮6、第二齿轮7、第二电机8、设置于变速箱2与齿圈5之间的第一制动器9、设置于太阳轮4转轴上的离合器10、与汽车车轮相连的主减速器11；第一制动器9用于控制齿圈5是否与壳体锁紧，离合器10用于控制行星齿轮架3与太阳轮4是否锁紧；当第一制动器9闭合时，齿圈5被锁紧至壳体上，当离合器10闭合时，行星齿轮架3与太阳轮4锁紧，不能产生啮合转动；
汽车动力参数监测模块，用于时监测汽车于导航坐标系下的经纬度信息
Figure 823544DEST_PATH_IMAGE109
、汽车移动过程中于汽车本体坐标系下的侧滑角β、于移动场坐标系下的汽车实时运动速率v和二维坐标
Figure 293708DEST_PATH_IMAGE015
以及汽车于汽车本体坐标系下移动偏航角γ；
汽车动力参数监测模块包含实时监测移动场坐标系下的汽车实时运动速率v和二维坐标的光纤陀螺仪，以及实时监测汽车于导航坐标系下的经纬度信息
Figure 647329DEST_PATH_IMAGE114
的GPS定位传感器；
最小能量消耗稳态构建模块，用于计算汽车于汽车本体坐标系下的实时坐标
Figure 320887DEST_PATH_IMAGE011
，进而构建其与移动场坐标系下的实时坐标
Figure 50946DEST_PATH_IMAGE015
的转换矩阵等式，得到汽车于移动场坐标系下的实时横摆角α；同时用于构建汽车前左轮、前右轮、后左轮、后右轮分别受到的引起侧滑角的前左动力
Figure 375617DEST_PATH_IMAGE001
、前右动力
Figure 900139DEST_PATH_IMAGE002
、后左动力
Figure 60993DEST_PATH_IMAGE003
和后右动力
Figure 594743DEST_PATH_IMAGE004
的计算模型，并据此进一步构建汽车运行最小能量消耗稳态模型；
中央控制模块，用于根据选择汽车双电机耦合互补驱动助力策略，控制第一制动器9的断开或闭合、离合器10的断开或闭合、第一电机1是否开启并以转速控制或转矩控制以及第二电机8是否开启并以转速控制或转矩控制，进而控制双电机耦合互补输出驱动助力。
当第一电机1以转速控制并且第二电机8以转速控制时，则为第1）种情况，主控制模块控制第一电机1和第二电机8转速耦合，因此主控制模块控制第一电机1的输出转速为
Figure 776850DEST_PATH_IMAGE082
并同时控制第二电机8的输出转速为
Figure 737852DEST_PATH_IMAGE083
。
当第一电机1以转矩控制并且第二电机8以转矩控制时，则为第2）种情况，主控制模块控制第一电机1和第二电机8转矩耦合，因此主控制模块控制第一电机1的输出转矩为
Figure 120423DEST_PATH_IMAGE092
并同时控制第二电机8的输出转矩为
Figure 192285DEST_PATH_IMAGE093
。
需要说明的是，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。并且本文中的术语“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、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，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、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.双电机耦合互补驱动助力方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、实时监测汽车于导航坐标系下的经纬度信息、汽车移动过程中于汽车本体坐标系下的侧滑角、于移动场坐标系下的汽车实时运动速率和二维坐标以及汽车于汽车本体坐标系下移动偏航角γ；
S2、计算汽车于汽车本体坐标系下的实时坐标，进而构建其与移动场坐标系下的实时坐标的转换矩阵等式，得到所述汽车于移动场坐标系下的实时横摆角α；
S3、构建汽车前左轮、前右轮、后左轮、后右轮分别受到的引起侧滑角的前左动力
Figure 576646DEST_PATH_IMAGE001
、前右动力
Figure 567605DEST_PATH_IMAGE002
、后左动力
Figure 827685DEST_PATH_IMAGE003
和后右动力
Figure 313024DEST_PATH_IMAGE004
的计算模型，并据此进一步构建汽车运行最小能量消耗稳态模型；
S4、根据所述S3步骤构建的汽车运行最小能量消耗稳态模型得到的汽车所需扭矩，选择汽车双电机耦合互补驱动助力策略，控制双电机耦合互补输出驱动助力。
2.根据权利要求1所述的双电机耦合互补驱动助力方法，其特征在于，所述S2步骤包括以下步骤：
S21、根据所述S1步骤实时监测得到的汽车于导航坐标系下的经纬度信息，计算汽车于大地坐标系下的地理位置坐标
Figure 342160DEST_PATH_IMAGE005
：
Figure 769599DEST_PATH_IMAGE007
其中，δ为所述S1步骤实时监测得到的汽车于导航坐标系下的经度，τ为所述S1步骤实时监测得到的汽车于导航坐标系下的纬度，h为所述S1步骤实时监测得到的汽车于导航坐标系下的高度；
Figure 516975DEST_PATH_IMAGE008
为计算得到的所述汽车于大地坐标系下的地理位置横坐标，
Figure 806005DEST_PATH_IMAGE009
为计算得到的所述汽车于大地坐标系下的地理位置纵坐标，
Figure 689647DEST_PATH_IMAGE010
为计算得到的所述汽车于大地坐标系下的地理位置竖坐标，e为大地坐标系下的将地球视为椭球的偏心率；n为大地坐标系下的将地球视为椭球的法线长度，计算公式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE011
其中，H为地球半长轴的长度，H一般为6378137m；
S22、根据所述S21步骤计算得到的汽车于大地坐标系下的地理位置坐标，计算汽车于汽车本体坐标系下的实时坐标
Figure 822076DEST_PATH_IMAGE012
：
Figure 666535DEST_PATH_IMAGE013
其中，
Figure 618311DEST_PATH_IMAGE014
为计算得到的汽车于汽车本体坐标系下的实时横坐标，
Figure 746673DEST_PATH_IMAGE015
为计算得到的汽车于汽车本体坐标系下的实时纵坐标；
S23、构建所述S22步骤计算得到的汽车于汽车本体坐标系下的实时坐标
Figure 391281DEST_PATH_IMAGE012
与移动场坐标系下的实时坐标
Figure 988615DEST_PATH_IMAGE016
的转换矩阵等式：
Figure 868715DEST_PATH_IMAGE017
其中，
Figure 461371DEST_PATH_IMAGE018
为转换矩阵等式于转换过程中移动场坐标系横坐标的常数项，
Figure DEST_PATH_IMAGE019
为转换矩阵等式于转换过程中移动场坐标系纵坐标的常数项；
进而根据所述S23步骤构建的转换矩阵等式，得到所述汽车于移动场坐标系下的实时横摆角α。
3.根据权利要求2所述的双电机耦合互补驱动助力方法，其特征在于，所述S3步骤构建汽车前左轮、前右轮、后左轮、后右轮分别受到的引起侧滑角的前左动力
Figure 683405DEST_PATH_IMAGE001
、前右动力
Figure 751724DEST_PATH_IMAGE002
、后左动力
Figure 310881DEST_PATH_IMAGE003
和后右动力
Figure 898988DEST_PATH_IMAGE004
的计算模型，包括以下步骤：
S301、根据所述S1步骤实时监测得到的汽车于移动场坐标系下的汽车实时运动速率v计算其y轴方向实时运动速率
Figure 619820DEST_PATH_IMAGE020
，以及所述汽车于移动场坐标系下的实时横摆角速度
Figure 443944DEST_PATH_IMAGE021
，计算前轮于汽车本体坐标系下的侧滑角
Figure 541213DEST_PATH_IMAGE022
、后轮于汽车本体坐标系下的侧滑角
Figure 249406DEST_PATH_IMAGE023
：
Figure 141138DEST_PATH_IMAGE024
Figure 184049DEST_PATH_IMAGE025
其中，所述汽车于移动场坐标系下的实时横摆角速度
Figure 225955DEST_PATH_IMAGE021
为所述S1步骤实时监测得到的汽车于移动场坐标系下的实时横摆角α相对于时间的一阶导数，即
Figure 647709DEST_PATH_IMAGE026
，
Figure DEST_PATH_IMAGE027
为前轮轴距离汽车重心所在水平线的垂直距离，
Figure 631714DEST_PATH_IMAGE028
为后轮轴距离汽车重心所在水平线的垂直距离；
S302、根据所述S301步骤计算结果，计算由于移动场坐标系x轴方向的汽车实时运动加速度
Figure DEST_PATH_IMAGE029
和移动场坐标系y轴方向的汽车实时运动加速度
Figure 178233DEST_PATH_IMAGE030
引起汽车前左轮的动态负荷增量
Figure 273097DEST_PATH_IMAGE031
、汽车前右轮的动态负荷增量
Figure 814937DEST_PATH_IMAGE032
、汽车后左轮的动态负荷增量
Figure 189417DEST_PATH_IMAGE033
和汽车后右轮的动态负荷增量
Figure 816708DEST_PATH_IMAGE034
；
S303、根据所述S302的计算结果，计算前左动力
Figure 187034DEST_PATH_IMAGE001
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 583380DEST_PATH_IMAGE035
、y轴方向分量
Figure 128762DEST_PATH_IMAGE036
，前右动力
Figure 243349DEST_PATH_IMAGE002
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 414436DEST_PATH_IMAGE037
、y轴方向分量
Figure 806234DEST_PATH_IMAGE038
，后左动力
Figure 647151DEST_PATH_IMAGE003
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 373668DEST_PATH_IMAGE039
、y轴方向分量
Figure 958233DEST_PATH_IMAGE040
以及后右动力
Figure 470117DEST_PATH_IMAGE004
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 481935DEST_PATH_IMAGE041
、y轴方向分量
Figure 430168DEST_PATH_IMAGE042
；
S304：根据所述S303步骤计算结果，分别计算汽车前左轮、前右轮、后左轮、后右轮分别受到的引起侧滑角的前左动力
Figure 818424DEST_PATH_IMAGE001
、前右动力
Figure 919235DEST_PATH_IMAGE002
、后左动力
Figure 101955DEST_PATH_IMAGE003
和后右动力
Figure 794275DEST_PATH_IMAGE004
：
Figure 720642DEST_PATH_IMAGE043
，
Figure 675960DEST_PATH_IMAGE044
，
Figure 685373DEST_PATH_IMAGE045
，
Figure 483565DEST_PATH_IMAGE046
。
4.根据权利要求3所述的双电机耦合互补驱动助力方法，其特征在于，所述S302步骤计算由于移动场坐标系x轴方向的汽车实时运动加速度
Figure 88990DEST_PATH_IMAGE029
和移动场坐标系y轴方向的汽车实时运动加速度
Figure 23448DEST_PATH_IMAGE030
引起汽车前左轮的动态负荷增量
Figure 203762DEST_PATH_IMAGE031
、汽车前右轮的动态负荷增量
Figure 223671DEST_PATH_IMAGE032
、汽车后左轮的动态负荷增量
Figure 632787DEST_PATH_IMAGE033
和汽车后右轮的动态负荷增量
Figure 687330DEST_PATH_IMAGE034
的公式分别如下：
Figure 772967DEST_PATH_IMAGE047
，
Figure 280171DEST_PATH_IMAGE048
；
Figure 227399DEST_PATH_IMAGE049
，
Figure 402028DEST_PATH_IMAGE050
；
其中，w为车辆中处于同一轮轴的两个车轮之间的轮距，h为车辆重心距离地面的垂直高度，m为车辆重量，g为重力加速度。
5.根据权利要求3所述的双电机耦合互补驱动助力方法，其特征在于，所述S303步骤计算前左动力
Figure 395917DEST_PATH_IMAGE001
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 655997DEST_PATH_IMAGE035
、y轴方向分量
Figure 141336DEST_PATH_IMAGE036
，前右动力
Figure 170472DEST_PATH_IMAGE002
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 332332DEST_PATH_IMAGE037
、y轴方向分量
Figure 79708DEST_PATH_IMAGE038
，后左动力
Figure 634317DEST_PATH_IMAGE003
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 642593DEST_PATH_IMAGE039
、y轴方向分量
Figure 116300DEST_PATH_IMAGE040
以及后右动力
Figure 960759DEST_PATH_IMAGE004
于移动场坐标系x轴方向分量
Figure 912534DEST_PATH_IMAGE041
、y轴方向分量
Figure 40896DEST_PATH_IMAGE042
的公式分别如下：
Figure 419925DEST_PATH_IMAGE051
，
Figure 751680DEST_PATH_IMAGE052
；
Figure 507147DEST_PATH_IMAGE037
=
Figure 24103DEST_PATH_IMAGE053
，
Figure 714979DEST_PATH_IMAGE054
；
Figure 658664DEST_PATH_IMAGE055
，
Figure 76876DEST_PATH_IMAGE056
；
Figure 789617DEST_PATH_IMAGE057
，
Figure 916973DEST_PATH_IMAGE058
；
其中，
Figure 347954DEST_PATH_IMAGE059
为汽车车轮的滚动系数，
Figure 569857DEST_PATH_IMAGE060
为空气密度，
Figure 137105DEST_PATH_IMAGE061
为空气阻力系数，A为汽车迎风面积，
Figure 169783DEST_PATH_IMAGE062
为前左轮的静态负荷，
Figure 478273DEST_PATH_IMAGE063
为前右轮的静态负荷，
Figure 113654DEST_PATH_IMAGE064
为后左轮的静态负荷，
Figure 676353DEST_PATH_IMAGE065
为后右轮的静态负荷；
Figure 4567DEST_PATH_IMAGE066
为前轮的扭转刚度，
Figure 272124DEST_PATH_IMAGE067
为后轮的扭转刚度；
Figure 976775DEST_PATH_IMAGE068
为与汽车车轮相连的主减速器（11）的传动比，
Figure 659560DEST_PATH_IMAGE069
为汽车轮胎直径，
Figure 158675DEST_PATH_IMAGE070
为汽车动力系统输出的扭矩。
6.根据权利要求5所述的双电机耦合互补驱动助力方法，其特征在于，所述前左轮的静态负荷
Figure 910599DEST_PATH_IMAGE062
、所述前右轮的静态负荷
Figure 622203DEST_PATH_IMAGE063
、所述后左轮的静态负荷
Figure 425074DEST_PATH_IMAGE064
以及所述后右轮的静态负荷
Figure 95090DEST_PATH_IMAGE065
的计算公式分别如下：
Figure 334310DEST_PATH_IMAGE071
，
Figure 115184DEST_PATH_IMAGE072
，
Figure 506983DEST_PATH_IMAGE073
，
Figure 738113DEST_PATH_IMAGE074
；
其中，m为车辆重量，g为重力加速度。
7.根据权利要求1所述的双电机耦合互补驱动助力方法，其特征在于，所述S3步骤构建的汽车运行最小能量消耗稳态模型如下：
Figure 339995DEST_PATH_IMAGE075
Figure 799927DEST_PATH_IMAGE076
其中，
Figure 170865DEST_PATH_IMAGE077
为由汽车动力系统输出的扭矩
Figure 321966DEST_PATH_IMAGE070
给予的汽车惯性矩；
Figure 145565DEST_PATH_IMAGE078
为汽车的横摆角加速度，T为汽车运行监测时间范围。
8.根据权利要求1所述的双电机耦合互补驱动助力方法，其特征在于，所述S4步骤，包括以下步骤：
S401、根据所述S3步骤构建的汽车运行最小能量消耗稳态模型得到的汽车所需扭矩，匹配所述S1步骤在汽车运行监测时间范围T内实时监测得到的于移动场坐标系下的汽车实时运动速率v，采用非线性牛顿－拉夫森法构建汽车运行最小能量消耗稳态模型得到的汽车所需扭矩
Figure 409187DEST_PATH_IMAGE070
与移动场坐标系下的汽车实时运动速率v的非线性关系模型：
Figure 634632DEST_PATH_IMAGE079
；
S402、根据所述S401得到的汽车所需扭矩
Figure 207565DEST_PATH_IMAGE070
与移动场坐标系下的汽车实时运动速率v的线性关系，根据于移动场坐标系下的汽车实时运动速率v的不同选择汽车输出扭矩并控制汽车动力系统的双电机为转速耦合或转矩耦合。
9.根据权利要求8所述的双电机耦合互补驱动助力方法，其特征在于，所述S402步骤中的转速或转矩耦合选择策略为：
1）、当
Figure 784040DEST_PATH_IMAGE080
时，选择转矩耦合的汽车动力系统的双电机耦合互补驱动助力模式，此时，主控制模块控制第一制动器（9）闭合同时离合器（10）闭合，同时开启第一电机（1）和第二电机（8），根据移动场坐标系下的汽车实时运行速率v求得第一电机（1）需要达到的转速
Figure DEST_PATH_IMAGE081
和第二电机（8）需要达到的转速
Figure 116932DEST_PATH_IMAGE082
，进而控制第一电机（1）和第二电机（8）的转速，控制转矩耦合第一电机（1）和第二电机（8）的电动助力，为汽车行驶供电；
根据移动场坐标系下的汽车实时运行速率v求得第一电机（1）需要达到的转速
Figure 321517DEST_PATH_IMAGE081
和第二电机（8）需要达到的转速
Figure 940718DEST_PATH_IMAGE082
的公式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE083
，
Figure 535647DEST_PATH_IMAGE084
；
转矩耦合输出结果为：
Figure DEST_PATH_IMAGE085
，其中，
Figure 406651DEST_PATH_IMAGE086
，
Figure 341109DEST_PATH_IMAGE087
，
Figure 524353DEST_PATH_IMAGE088
；在转矩耦合过程中，转速符合以下情况：
Figure 544262DEST_PATH_IMAGE089
；
2）、当
Figure 953377DEST_PATH_IMAGE090
时，选择转速耦合的汽车动力系统的双电机耦合互补驱动助力模式，此时主控制模块控制第一制动器（9）松开且离合器（10）松开，且第一电机（1）和第二电机（8）均开启，根据所述S402步骤构建的移动场坐标系下的汽车实时运行速率v与汽车运行最小能量消耗稳态模型得到的汽车所需扭矩
Figure 7921DEST_PATH_IMAGE070
的非线性关系模型，求得使汽车运行最小能量消耗稳态所需扭矩
Figure 827978DEST_PATH_IMAGE070
，进而求得第一电机（1）需要输出的扭矩
Figure 600762DEST_PATH_IMAGE091
和第二电机（8）需要输出的扭矩
Figure 547990DEST_PATH_IMAGE092
，控制转速耦合第一电机（1）和第二电机（8）的电动助力，为汽车行驶提供动力；
根据使汽车运行最小能量消耗稳态所需扭矩
Figure 722619DEST_PATH_IMAGE070
，求得第一电机（1）需要输出的扭矩
Figure 979157DEST_PATH_IMAGE091
和第二电机（8）需要输出的扭矩
Figure 973658DEST_PATH_IMAGE092
的公式如下：
Figure 724576DEST_PATH_IMAGE093
，
Figure 753712DEST_PATH_IMAGE094
；
转速耦合的输出结果为：
Figure 915572DEST_PATH_IMAGE095
；在转速耦合过程中，转速符合以下情况：
Figure 662948DEST_PATH_IMAGE096
；
其中，
Figure 951978DEST_PATH_IMAGE081
、
Figure 228763DEST_PATH_IMAGE091
分别为第一电机（1）输出的转速和扭矩，
Figure 436891DEST_PATH_IMAGE082
、
Figure 281350DEST_PATH_IMAGE092
分别为第二电机（8）输出的转速和扭矩，
Figure 498705DEST_PATH_IMAGE097
、
Figure 361487DEST_PATH_IMAGE098
分别为经过转矩或转速耦合后输入至主减速器（11）的转速和扭矩，
Figure 6095DEST_PATH_IMAGE099
、
Figure 337851DEST_PATH_IMAGE100
分别为经过变速箱（2）变速后输出的转速和扭矩，
Figure 93317DEST_PATH_IMAGE101
、
Figure 76185DEST_PATH_IMAGE102
为经过第一齿轮（6）和第二齿轮（7）啮合传动后输出的转速和扭矩；
Figure 891695DEST_PATH_IMAGE103
为变速箱（2）的传动比，
Figure 445167DEST_PATH_IMAGE068
为主减速器（11）的传动比，
Figure 4324DEST_PATH_IMAGE104
为第一齿轮（6）和第二齿轮（7）的齿数比，
Figure 841699DEST_PATH_IMAGE105
，
Figure 828110DEST_PATH_IMAGE106
为第一齿轮（6）的齿数，
Figure 400036DEST_PATH_IMAGE107
为第二齿轮（7）的齿数；且转矩耦合或转速耦合中，各个齿轮的啮合传动均满足以下条件：
Figure 231726DEST_PATH_IMAGE108
，
Figure 192116DEST_PATH_IMAGE109
。
10.采用如权利要求1-9任意一项所述双电机耦合互补驱动助力方法的双电机耦合互补驱动助力系统，双电机耦合互补驱动助力系统包括汽车动力系统，其特征在于：所述双电机耦合互补驱动助力系统还包括汽车动力参数监测模块、最小能量消耗稳态构建模块以及中央控制模块；所述汽车动力系统包括第一电机（1）、变速箱（2）、行星齿轮架（3）、太阳轮（4）、齿圈（5）、第一齿轮（6）、第二齿轮（7）、第二电机（8）、设置于所述变速箱（2）与所述齿圈（5）之间的第一制动器（9）、设置于所述太阳轮（4）转轴上的离合器（10）、与汽车车轮相连的主减速器（11）、汽车动力参数监测模块、最小能量消耗稳态构建模块以及中央控制模块；所述第一制动器（9）用于控制所述齿圈（5）是否与壳体锁紧，所述离合器（10）用于控制所述行星齿轮架（3）与所述太阳轮（4）是否锁紧；
所述汽车动力参数监测模块，用于时监测汽车于导航坐标系下的经纬度信息、汽车移动过程中于汽车本体坐标系下的侧滑角、于移动场坐标系下的汽车实时运动速率和二维坐标以及汽车于汽车本体坐标系下移动偏航角γ；
所述最小能量消耗稳态构建模块，用于计算汽车于汽车本体坐标系下的实时坐标，进而构建其与移动场坐标系下的实时坐标的转换矩阵等式，得到所述汽车于移动场坐标系下的实时横摆角α；同时用于构建汽车前左轮、前右轮、后左轮、后右轮分别受到的引起侧滑角的前左动力
Figure 349428DEST_PATH_IMAGE001
、前右动力
Figure 877493DEST_PATH_IMAGE002
、后左动力
Figure 778453DEST_PATH_IMAGE003
和后右动力
Figure 590420DEST_PATH_IMAGE004
的计算模型，并据此进一步构建汽车运行最小能量消耗稳态模型；
所述中央控制模块，用于根据选择汽车双电机耦合互补驱动助力策略，进而控制双电机耦合互补输出驱动助力。
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