CN116494742A - 驱动装置和电机驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种驱动装置和电机驱动方法,其中,该驱动装置包括:第一电机、第二电机、第三电机、差速器、第一减速机构、第二减速机构以及电机驱动器,其中,第一电机、第二电机、第三电机、差速器、第一减速机构以及第二减速机构同轴设置,第一电机、第二电机以及第三电机的驱动端分别和电机驱动器的输出端连接,电机驱动器的输入端和控制器连接,差速器的输入端和第一电机的转子连接,差速器的第一输出端和第二电机的转子连接,第二电机的输出端和第一减速机构连接,差速器的第二输出端和第三电机的转子连接,第三电机的输出端和第二减速机构连接。实现了左右侧动力主动分配和车辆横摆加速度的主动控制,提高车辆弯道机动性和安全性。
Description
技术领域
本申请涉及动力传动技术领域,具体而言,涉及一种驱动装置和电机驱动方法。
背景技术
随着双碳政策的深入,电驱动系统的发展较快,随着新能源车的市场占有率逐渐提升,对电驱动系统的技术要求越来越高。对于高性能车辆,例如运动型赛车、豪华四驱越野车、高端皮卡等车型,高性能电驱动系统的需求愈发突出。
目前,多电机电驱动系统可实现动力的灵活分配,已成为电驱动系统的发展趋势,当前主要以后轴多电机驱动系统为主,前轴和后轴具配备驱动电机,可实现四驱以及前后轴动力的灵活分配。
然而,上述驱动系统无法实现左右侧车轮之间的动力分配,无法满足车身横摆加速度的主动控制。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供了一种驱动装置和电机驱动方法,以解决现有驱动系统无法实现左右侧车轮之间的动力分配,无法满足车辆横摆加速度的主动控制。
第一方面,本申请实施例提供了一种驱动装置,包括:第一电机、第二电机、第三电机、差速器、第一减速机构、第二减速机构以及电机驱动器;
其中,所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机、所述差速器、所述第一减速机构以及所述第二减速机构同轴设置,所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机的驱动端分别和所述电机驱动器的输出端连接,所述电机驱动器的输入端和控制器连接;
所述差速器设置在所述第一电机的转子内部,所述差速器的输入端和所述第一电机的转子连接,所述差速器的第一输出端和所述第二电机的转子连接,所述第二电机的输出端和所述第一减速机构连接,所述差速器的第二输出端和所述第三电机的转子连接,所述第三电机的输出端和所述第二减速机构连接。
在一可选的实施方式中,所述第一减速机构包括:第一太阳轮、第一行星架和壳体,所述第二减速机构包括:第二太阳轮和第二行星架;
所述第一电机的输出端和所述第一行星架之间设置有所述第一太阳轮,所述第二电机的输出端和所述第二行星架之间设置有所述第二太阳轮;
所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机、所述差速器、所述第一减速机构以及所述第二减速机构设置在所述壳体内,所述第一太阳轮通过第一齿圈和所述壳体固定连接,所述第二太阳轮通过第二齿圈和所述壳体固定连接。
在一可选的实施方式中,所述驱动装置还包括:轴承,所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机、所述差速器、所述第一行星架和所述第二行星架的周侧分别设置有所述轴承。
在一可选的实施方式中,所述驱动装置还包括:第一输出轴和第二输出轴,所述第一减速机构和所述第一输出轴连接,所述第二减速机构和所述第二输出轴连接,所述第一输出轴和所述第二输出轴分别用于连接两个运动部件。
第二方面,本申请实施例还提供了一种电机驱动方法,应用于第一方面任一项所述的控制器,所述方法包括:
获取目标车辆的行驶数据;
根据所述目标车辆的行驶数据,确定所述目标车辆的电机驱动模式;
根据所述电机驱动模式,控制所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机中至少一个在电机驱动器的驱动下转动,以在第一减速机构、第二减速机构的作用下进行动力分配。
在一可选的实施方式中,所述电机驱动模式为巡航工况对应的驱动模式,所述根据所述电机驱动模式,控制所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机中至少一个在电机驱动器的驱动下转动,包括:
获取所述巡航工况对应的驱动模式下的第一电机驱动信号;
根据所述第一电机驱动信号,控制所述第一电机在所述电机驱动器的驱动下正向驱动。
在一可选的实施方式中,所述电机驱动模式为急加速工况对应的驱动模式,所述根据所述电机驱动模式,控制所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机中至少一个在电机驱动器的驱动下转动,包括:
获取所述急加速工况对应的驱动模式下的第二电机驱动信号;
根据所述第二电机驱动信号,控制所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机在所述电机驱动器的驱动下正向驱动。
在一可选的实施方式中,所述电机驱动模式为转矩矢量工况对应的驱动模式,所述根据所述电机驱动模式,控制所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机中至少一个在电机驱动器的驱动下转动,包括:
获取所述转矩矢量工况对应的驱动模式下的第三电机驱动信号;
根据所述第三电机驱动信号,控制所述第一电机和所述第二电机在所述电机驱动器的驱动下正向驱动,以及控制所述第三电机在所述电机驱动器的驱动下反向制动。
在一可选的实施方式中,所述电机驱动模式为中心转向工况对应的驱动模式,所述根据所述电机驱动模式,控制所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机中至少一个在电机驱动器的驱动下转动,包括:
获取所述中心转向工况对应的驱动模式下的第四电机驱动信号;
根据所述第四电机驱动信号,控制所述第二电机在所述电机驱动器的驱动下正向驱动,以及控制所述第三电机在所述电机驱动器的驱动下反向驱动。
在一可选的实施方式中,所述电机驱动模式为制动能力回收工况对应的驱动模式,所述根据所述电机驱动模式,控制所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机中至少一个在电机驱动器的驱动下转动,包括:
获取所述制动能力回收工况对应的驱动模式下的第六电机驱动信号;
根据所述第六电机驱动信号,控制所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机在所述电机驱动器的驱动下反向制动。
本申请提供了一种驱动装置和电机驱动方法,其中,该驱动装置包括:第一电机、第二电机、第三电机、差速器、第一减速机构、第二减速机构以及电机驱动器,其中,第一电机、第二电机、第三电机、差速器、第一减速机构以及第二减速机构同轴设置,第一电机、第二电机以及第三电机的驱动端分别和电机驱动器的输出端连接,电机驱动器的输入端和控制器连接,差速器的输入端和第一电机的转子连接,差速器的第一输出端和第二电机的转子连接,第二电机的输出端和第一减速机构连接,差速器的第二输出端和第三电机的转子连接,第三电机的输出端和第二减速机构连接。实现了左右侧动力主动分配和车辆横摆加速度的主动控制,提高车辆弯道机动性和安全性。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的驱动装置的结构示意图一;
图2为本申请实施例提供的第一电机的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的驱动装置的结构示意图二;
图4为本申请实施例提供的驱动装置的结构示意图三;
图5为本申请实施例提供的电机驱动方法的流程示意图一;
图6为本申请实施例提供的电机驱动方法的流程示意图二;
图7为本申请实施例提供的电机驱动方法的流程示意图三;
图8为本申请实施例提供的急加速工况下动力流的示意图;
图9为本申请实施例提供的巡航工况点和急加速工况点的示意图;
图10为本申请实施例提供的电机驱动方法的流程示意图四;
图11为本申请实施例提供的转矩矢量工况下动力流的示意图;
图12为本申请实施例提供的电机驱动方法的流程示意图五;
图13为本申请实施例提供的中心转向工况下动力流的示意图;
图14为本申请实施例提供的电机驱动方法的流程示意图六。
附图标记:
1-电机驱动器;2-供电电池;3-第一电机;4-第二电机;5-第三电机;11-差速器;21-第一减速机构;22-第二减速机构;81-第一太阳轮;82-第二太阳轮;91-第一行星架;92-第二行星架;101-第一齿圈;102-第二齿圈;6-第一中间轴;7-第二中间轴;115-第一输出轴;116-第二输出轴;10-壳体;111-第一输出锥齿轮;112-第二输出锥齿轮;113-第一输入锥齿轮;114-第二输入锥齿轮;161-第一轴承;162-第二轴承;141-第三轴承;151-第四轴承;142-第五轴承;152-第六轴承;171-第七轴承;172-第八轴承;121-第一输出行星架大轴承;131-第一输出行星架小轴承;122-第二输出行星架大轴承;132-第二输出行星架小轴承。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
针对现有驱动系统无法实现左右侧车轮之间的动力分配,无法满足车身横摆加速度的主动控制的问题,本申请提供了一种三电机高性能电驱动装置,可实现电机间的动力分配,满足不同负荷的高效驱动要求,同时可实现左右侧车轮的转矩主动分配(即动力主动分配),满足转矩矢量的功能,提高车辆的弯道机动性以及安全性,满足高性能车辆驱动要求。
下面结合图1-图3对本申请提供的驱动装置进行说明。
图1为本申请实施例提供的驱动装置的结构示意图一,如图1所示,驱动装置包括:第一电机(E1)3、第二电机(E2)4、第三电机(E3)5、差速器11、第一减速机构21、第二减速机构22以及电机驱动器1。
其中,第一电机3、第二电机4、第三电机5、差速器11、第一减速机构21以及第二减速机构22同轴设置,第一电机3、第二电机4以及第三电机5的驱动端分别和电机驱动器1的输出端连接,电机驱动器1的输入端和控制器连接。
差速器11设置在第一电机3的转子内部,差速器11的输入端和第一电机3的转子连接,差速器11的第一输出端和第二电机4的转子连接,第二电机4的输出端和第一减速机构21连接,差速器11的第二输出端和第三电机5的转子连接,第三电机5的输出端和第二减速机构22连接。
其中,第一电机3设置在中间,第二电机4和第三电机5设置在两侧,电机驱动器1用于对第一电机3、第二电机4以及第三电机5进行驱动,可以采用分离式,也可以与驱动装置集成设计,共用外壳,其中,电机驱动器1的供电端和供电电池2通过电缆连接,供电电池2例如可以为动力电池组,即,电机驱动器1的电能供应来源于动力电池组。
可以理解的是,控制器可以为整车控制器(Vehicle control unit,VCU),是整个控制系统的核心,差速器11用于将驱动电机E1的转矩进行分配,并实现两侧的差速功能,第一减速机构21和第二减速机构22可以为行星减速机构,用于减速增扭,连接有运动部件,运动部件可以为车辆的左右侧车轮,一个减速机构连接一个车轮,在实际应用场景中,控制器可以通过设置在车辆上的传感器采集车辆的行驶数据,并根据行驶数据确定车辆的行驶工况,控制第一电机3、第二电机4以及第三电机5中的至少一个在电机驱动器1的作用下转动,第二电机4和第三电机5的转矩可与第一电机3的转矩进行叠加,因此可进行三台电机动力的灵活分配,可以由第一电机3单独驱动,或者三台电机同时驱动,或者第二电机4和第三电机5驱动,组合多种驱动模式,关于驱动模式的具体选择可根据车辆行驶工况确定,也就是说,根据车辆的行驶工况,通过第一减速机构21、第二减速机构22分别输出动力实现左右侧车轮的动力分配。
图2为本申请实施例提供的驱动装置的结构示意图二,如图2所示,第一电机3的转子与差速器11的输入端连接,这样设计有利于缩短轴向长度;差速器11与第一电机3、第二电机4和第三电机5连接,所需的转矩较小,有利于减小差速器的体积重量,容易布置在转子内部;差速器为驱动电机E1的转矩进行分配,并且可以实现两侧的差速功能。差速器的第一输入锥齿轮113、第二输入锥齿轮114安装在驱动电机E1的转子上,差速器的润滑油也可以完成驱动电机E1转子的冷却。
其中,差速器11的第一输入锥齿轮113、第二输入锥齿轮114安装在第一电机3的转子上,差速器11的润滑油也可以对第一电机3转子进行冷却,以降低电机温度。
在一些实施例中,差速器11的输入端包括第一输入锥齿轮113和第二输入锥齿轮114,差速器11的第一输入锥齿轮113和第二输入锥齿轮114连接第一电机3的转子,差速器11的第一输出端和第二输出端分别为第一输出锥齿轮111和第二输出锥齿轮112。
图2为本申请实施例提供的第一电机的结构示意图,如图2所示,驱动装置还可以包括:第一中间轴6和第二中间轴7,差速器11的第一输出锥齿轮111和第二输出锥齿轮112分别连接第一中间轴6和第二中间轴7,第一中间轴6用于连接第二电机4的转子,第二中间轴用于连接第三电机5的转子。
值得说明的是,第一电机3、第二电机4、第三电机5、差速器11、第一减速机构21以及第二减速机构22同轴设置,可满足大部分高性能车辆的布置方式,结构和工艺简单,有利于整车的空间布置即节省安装空间;三台电机可采用高转速设计,有利于实现电机的高功率密度;可实现三台电机间的动力分配,满足不同负荷的高效驱动需求;可实现左右侧的转矩主动分配,满足转矩矢量的功能,提高车辆的弯道机动性以及安全性,更适合于高性能车辆驱动需求;左右对称设计,容易实现模块化;没有离合器、同步器等操纵机构,结构简单、可靠,其中,图中对称设置的结构的标号可以参见对侧的标号。
在本实施例的驱动装置中,同轴布置三台电机、两个减速机构和一个差速器,满足电机之间灵活的动力分配,可实现高负荷三电机共同驱动,低负荷单电机驱动,充分提高每台电机的负荷率,达到高效驱动的目的,并且第一电机满足低负荷高效巡航驱动,第二电机和第三电机满足急加速高负荷驱动、左右侧主动转矩分配等需求,可以实现绝大部分工况下的高性能驱动需求。
图3为本申请实施例提供的驱动装置的结构示意图二,如图3所示,第一减速机构21包括:第一太阳轮81、第一行星架91和壳体10,第二减速机构22包括:第二太阳轮82和第二行星架92。
第一电机3的输出端和第一行星架91之间设置有第一太阳轮81,第二电机4的输出端和第二行星架92之间设置有第二太阳轮82。
第一电机3、第二电机4、第三电机5、差速器11、第一减速机构21以及第二减速机构22设置在壳体10内,第一太阳轮81通过第一齿圈101和壳体10固定连接,第二太阳轮82通过第二齿圈102和壳体10固定连接。
其中,第一减速机构21和第二减速机构22由普通行星排组成,处于减速工况。第一太阳轮81和第二太阳轮82用于减速增扭,电机转动所产生的动力分别从第一太阳轮81和第二太阳轮82输入,经过减速增扭后,分别从第一行星架91和第二行星架92输出。
在一些实施例中,第一中间轴6用于连接第二电机4的转子和第一太阳轮81,第二中间轴7用于连接第三电机5的转子和第二太阳轮82。
其中,驱动装置还可以包括:第一输出轴115和第二输出轴116,第一减速机构21和第一输出轴115连接,第二减速机构22和第二输出轴116连接,第一输出轴115和第二输出轴116分别用于连接两个运动部件。
第一减速机构21和第一输出轴115连接,用于将通过第一减速机构21的动力分配给第一输出轴115连接的运动部件,第二减速机构22和第二输出轴116连接,用于将第二减速机构22的动力分配给第二输出轴116连接的运动部件。
其中,动力经过差速器11后,平均分配到第一中间轴6和第二中间轴7,分别汇合第二电机4和第三电机5的动力后,传递到第一太阳轮81和第二太阳轮82,经过减速增扭后,分别从第一行星架91和第二行星架92输出到第一输出轴115和第二输出轴116,以通过第一输出轴115和第二输出轴116将动力分配给左右侧车轮。
图4为本申请实施例提供的驱动装置的结构示意图三,如图4所示,驱动装置还包括:轴承,第一电机3、第二电机4、第三电机5、差速器11、第一行星架91和第二行星架92的周侧分别设置有轴承。
其中,第一电机3周侧的轴承为第一轴承161和第二轴承162,用于支撑第一电机3的转子。
第二电机4周侧的轴承为第三轴承141和第四轴承151,用于支撑第二电机4的转子。
第三电机5周侧的轴承为第五轴承142和第六轴承152,用于支撑第三电机5的转子。
差速器11周侧的轴承为第七轴承171和第八轴承172,用于支撑差速器11。
第一行星架91周侧的轴承包括第一输出行星架大轴承121和第一输出行星架小轴承131,用于支撑第一行星架。
第二行星架92周侧的轴承包括第二输出行星架大轴承122和第二输出行星架小轴承132,用于支撑第一行星架。
在本实施例的驱动装置中,轴承均可采用深沟球轴承,便于安装以及降低成本,第七轴承171和第八轴承172可承受差速器第一输出锥齿轮111、第二输出锥齿轮112的轴向力。
在上述图1-图4的基础上,下面结合图5-图14对本申请提供的电机驱动方法进行说明。
图5为本申请实施例提供的电机驱动方法的流程示意图一,本实施例的执行主体可以为上述控制器。
如图5所示,该方法还可以包括:
步骤S101、获取目标车辆的行驶数据。
在目标车辆行驶的过程中,获取目标车辆的行驶数据,行驶数据包括但不限于包括车辆行驶速度、左右侧车轮的转速、刹车指示信息、方向盘转角信息等,其中,刹车指示信息用于指示目标车辆是否进行刹车。
可以理解的是,目标车辆上对应位置可以设有传感器,通过传感器可采集目标车辆的行驶数据,并将行驶数据发送给控制器,控制器可以为VCU。
步骤S102、根据目标车辆的行驶数据,确定目标车辆的电机驱动模式。
根据目标车辆的行驶数据,可以确定目标车辆的应用工况,并根据电机驱动模式和车辆应用工况的对应关系,确定目标车辆的应用工况对应的电机驱动模式。
例如,模式1对应巡航工况,模式2对应急加速工况,模式3对应转矩矢量工况,模式4对应中心转向工况,模式5对应制动能量回收工况,其中,巡航工况可以理解为车辆行驶速度保持在预设行驶速度左右,如车辆行驶速度为50km/h,急加速工况可以理解为车辆行驶速度发生急加速,如通常车辆行驶速度为50km/h左右,发生急加速后速度为100km/h,转矩矢量工况可以理解为左右车轮的运行情况不同,例如,由于左边车轮湿滑导致左边车辆转速较大,右边转速正常,中心转向工况可以理解为车辆原地掉头,例如,在车辆原地掉头的情况下,方向盘转角大于一定角度,制动能量回收工况可以理解为刹车,可根据刹车指示信息目标车辆的工况确定是否为制动能量回收工况。
步骤S103、根据电机驱动模式,控制第一电机、第二电机以及第三电机中至少一个在电机驱动器的驱动下转动,以在第一减速机构、第二减速机构的作用下进行动力分配。
其中,不同电机驱动模式下,电机的转动情况不同,因此可根据电机驱动模式,控制第一电机、第二电机以及第三电机中至少一个在电机驱动器的驱动下转动,以在第一减速机构、第二减速机构的作用下进行动力分配。
在本实施例的电机驱动方法中,根据电机驱动模式,进行电机驱动,以满足电机之间灵活的动力分配,根据车辆实现了左右侧动力主动分配和车辆横摆加速度的主动控制,提高车辆弯道机动性和安全性。
表1为驱动模式的示意表,表1展示了在各驱动模式下,各电机的驱动形式,其中,停止表示不工作,正向驱动表示电机正向转动,反向驱动表示电机反向转动,反向制动表示使电机产生起阻滞作用的反转矩以便制动电机。
表1
驱动模式 | 第二电机E2 | 第一电机E1 | 第三电机E3 | 应用工况 |
1 | 停止 | 正向驱动 | 停止 | 巡航工况 |
2 | 正向驱动 | 正向驱动 | 正向驱动 | 急加速工况 |
3 | 正向驱动 | 正向驱动 | 反向制动 | 转矩矢量工况 |
4 | 正向驱动 | 停止 | 反向驱动 | 中心转向工况 |
5 | 反向制动 | 反向制动 | 反向制动 | 制动能量回收 |
图6为本申请实施例提供的电机驱动方法的流程示意图二,如图6所示,步骤S103,根据电机驱动模式,控制第一电机、第二电机以及第三电机中至少一个在电机驱动器的驱动下转动,可以包括:
步骤S201、获取巡航工况对应的驱动模式下的第一电机驱动信号。
步骤S202、根据第一电机驱动信号,控制第一电机在电机驱动器的驱动下正向驱动。
根据目标车辆的行驶数据确定目标车辆的行驶工况为巡航工况时,则电机驱动模式为巡航工况对应的驱动模式,获取巡航工况对应的驱动模式下的第一电机驱动信号,第一电机驱动信号用于驱动第一电机正向驱动,然后根据第一电机驱动信号,控制第一电机在电机驱动器的驱动下正向驱动。
值得说明的是,巡航工况下车辆所需的驱动转矩较小,第二电机和第三电机不工作,只有第一电机工作,所产生的动力经过差速器后,平均分配到第一中间轴和第二中间轴,传递到第一太阳轮和第二太阳轮,经过减速增扭后,从第一行星架、第二行星架输出到第一输出轴、第二输出轴。由于此工况所需的驱动转矩较小,第一电机的负荷率较高,处于高效区,具有较高的能耗水平,从而满足巡航工况下的动力需求。
图7为本申请实施例提供的电机驱动方法的流程示意图三,如图7所示,步骤S103,根据电机驱动模式,控制第一电机、第二电机以及第三电机中至少一个在电机驱动器的驱动下转动,可以包括:
步骤S301、获取急加速工况对应的驱动模式下的第二电机驱动信号。
步骤S302、根据第二电机驱动信号,控制第一电机、第二电机以及第三电机在电机驱动器的驱动下正向驱动。
根据目标车辆的行驶数据确定目标车辆的行驶工况为急加速工况时,则电机驱动模式为急加速工况对应的驱动模式,获取急加速工况对应的驱动模式下的第二电机驱动信号,第二电机驱动信号用于驱动第一电机、第二电机以及第三电机正向驱动,然后根据第一电机驱动信号,控制第一电机在电机驱动器的驱动下正向驱动。
图8为本申请实施例提供的急加速工况下动力流的示意图,如图8所示,急加速工况下所需的驱动转矩较大,三台驱动电机同时工作,动力经过差速器后,平均分配到第一中间轴和第二中间轴,分别汇合第二电机和第三电机的动力后,传递到第一太阳轮和第二太阳轮,经过减速增扭后,从第一行星架、第二行星架输出到第一输出轴、第二输出轴。由于此工况所需的驱动转矩较大,每台驱动电机的负荷率都较高,处于高效区,同样具有较高的能耗水平,同时能满足急加速工况的动力需求。
图9为本申请实施例提供的巡航工况点和急加速工况点的示意图,如图9所示,巡航工况下车辆所需的驱动力较小,只有第一电机工作,而急加速工况下车辆所需的驱动力较大,第一电机、第二电机以及第三电机同时工作。
图10为本申请实施例提供的电机驱动方法的流程示意图四,如图7所示,步骤S103,根据电机驱动模式,控制第一电机、第二电机以及第三电机中至少一个在电机驱动器的驱动下转动,可以包括:
步骤S401、获取转矩矢量工况对应的驱动模式下的第三电机驱动信号。
步骤S402、根据第三电机驱动信号,控制第一电机和第二电机在电机驱动器的驱动下正向驱动,以及控制第三电机在电机驱动器的驱动下反向制动。
根据目标车辆的行驶数据确定目标车辆的行驶工况为转矩矢量工况时,则电机驱动模式为转矩矢量工况对应的驱动模式,获取转矩矢量工况对应的驱动模式下的第三电机驱动信号,第三电机驱动信号用于驱动第一电机和第二电机正向驱动、第三电机反向制动,然后根据第三电机驱动信号,控制第一电机和第二电机在电机驱动器的驱动下正向驱动、以及第三电机在电机驱动器的驱动下反向制动。
图11为本申请实施例提供的转矩矢量工况下动力流的示意图,如图11所示,转矩矢量工况可实现左右侧车轮的不同转矩分配,可代替车身电子稳定系统(ElectronicStability Program,ESP),完成车辆横摆动力学的控制,提高安全性能;同时可以高性能车辆的弯道性能。
例如,需要增大第二电机的输出转矩、降低第三电机的输出转矩时,第一电机工作在正向驱动模式,第一电机的动力经过差速器后,平均分配到第一中间轴和第二中间轴;第二电机工作在正向驱动模式,第二电机的动力与第三电机的动力在第一中间轴汇合后,传递到第一太阳轮,经过减速增扭后,从第一行星架输出到第一输出轴。第三电机工作在反向制动模式,第二中间轴的一部分动力经过第三电机,作为发电能量回馈到集成式电机驱动器中,第二中间轴剩下的一部分动力,传递到第二太阳轮,经过减速增扭后,从第二行星架输出到第二输出轴,可实现两侧输出转矩的主动分配,从而满足转矩矢量工况下的动力需求。
图12为本申请实施例提供的电机驱动方法的流程示意图五,如图12所示,步骤S103,根据电机驱动模式,控制第一电机、第二电机以及第三电机中至少一个在电机驱动器的驱动下转动,可以包括:
步骤S501、获取中心转向工况对应的驱动模式下的第四电机驱动信号。
步骤S502、根据第四电机驱动信号,控制第二电机在电机驱动器的驱动下正向驱动,以及控制第三电机在电机驱动器的驱动下反向驱动。
根据目标车辆的行驶数据确定目标车辆的行驶工况为中心转向工况时,则电机驱动模式为中心转向工况对应的驱动模式,获取中心转向工况对应的驱动模式下的第四电机驱动信号,第四电机驱动信号用于驱动第二电机正向驱动、第三电机反向驱动,然后根据第一电机驱动信号,控制第二电机在电机驱动器的驱动下正向驱动、第三电机在电机驱动器的驱动下反向驱动。
图13为本申请实施例提供的中心转向工况下动力流的示意图,如图13所示,中心转向工况下,可以利用左右侧车轮的正反转,实现车辆原地掉头功能。此工况下,第一电机不工作,第二电机工作在正向驱动模式,第三电机工作在反向驱动模式,两台驱动电机的动力分别经过第一太阳轮和第二太阳轮,经过减速增扭后,从第一行星架、第二行星架输出到第一输出轴、第二输出轴,从而满足中心转向工况下的动力需求。
图14为本申请实施例提供的电机驱动方法的流程示意图六,如图9所示,步骤S103,根据电机驱动模式,控制第一电机、第二电机以及第三电机中至少一个在电机驱动器的驱动下转动,可以包括:
步骤S601、获取制动能力回收工况对应的驱动模式下的第六电机驱动信号。
步骤S602、根据第六电机驱动信号,控制第一电机、第二电机以及第三电机在电机驱动器的驱动下反向制动。
根据目标车辆的行驶数据确定目标车辆的行驶工况为制动能力回收工况时,则电机驱动模式为制动能力回收工况对应的驱动模式,获取制动能力回收工况对应的驱动模式下的第六电机驱动信号,第六电机驱动信号用于驱动第一电机、第二电机以及第三电机正向驱动,然后根据第六电机驱动信号,控制第一电机、第二电机以及第三电机在电机驱动器的驱动下反向制动。
值得说明的是,制动能量回收工况,三台驱动电机均工作在反向制动模式,整车的动能通过第一输出轴、第二输出轴,第一行星架、第二行星架,第一太阳轮、第二太阳轮,传递到第一中间轴和第二中间轴上;最后通过第二电机、第三电机、第一电机,回馈到集成式电机驱动器、动力电池组中,从而满足制动能力回收工况下的动力需求。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案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一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释,此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本申请的具体实施方式,用以说明本申请的技术方案,而非对其限制,本申请的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种驱动装置,其特征在于,包括:第一电机、第二电机、第三电机、差速器、第一减速机构、第二减速机构以及电机驱动器;
其中,所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机、所述差速器、所述第一减速机构以及所述第二减速机构同轴设置,所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机的驱动端分别和所述电机驱动器的输出端连接,所述电机驱动器的输入端和控制器连接;
所述差速器设置在所述第一电机的转子内部,所述差速器的输入端和所述第一电机的转子连接,所述差速器的第一输出端和所述第二电机的转子连接,所述第二电机的输出端和所述第一减速机构连接,所述差速器的第二输出端和所述第三电机的转子连接,所述第三电机的输出端和所述第二减速机构连接。
2.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于,所述第一减速机构包括:第一太阳轮、第一行星架和壳体,所述第二减速机构包括:第二太阳轮和第二行星架;
所述第一电机的输出端和所述第一行星架之间设置有所述第一太阳轮,所述第二电机的输出端和所述第二行星架之间设置有所述第二太阳轮;
所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机、所述差速器、所述第一减速机构以及所述第二减速机构设置在所述壳体内,所述第一太阳轮通过第一齿圈和所述壳体固定连接,所述第二太阳轮通过第二齿圈和所述壳体固定连接。
3.根据权利要求2所述的驱动装置,其特征在于,所述驱动装置还包括:轴承,所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机、所述差速器、所述第一行星架和所述第二行星架的周侧分别设置有所述轴承。
4.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于,所述驱动装置还包括:第一输出轴和第二输出轴,所述第一减速机构和所述第一输出轴连接,所述第二减速机构和所述第二输出轴连接,所述第一输出轴和所述第二输出轴分别用于连接两个运动部件。
5.一种电机驱动方法,其特征在于,应用于权利要求1-4任一项所述的控制器,所述方法包括:
获取目标车辆的行驶数据;
根据所述目标车辆的行驶数据,确定所述目标车辆的电机驱动模式;
根据所述电机驱动模式,控制所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机中至少一个在电机驱动器的驱动下转动,以在第一减速机构、第二减速机构的作用下进行动力分配。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述电机驱动模式为巡航工况对应的驱动模式,所述根据所述电机驱动模式,控制所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机中至少一个在电机驱动器的驱动下转动,包括:
获取所述巡航工况对应的驱动模式下的第一电机驱动信号;
根据所述第一电机驱动信号,控制所述第一电机在所述电机驱动器的驱动下正向驱动。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述电机驱动模式为急加速工况对应的驱动模式,所述根据所述电机驱动模式,控制所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机中至少一个在电机驱动器的驱动下转动,包括:
获取所述急加速工况对应的驱动模式下的第二电机驱动信号;
根据所述第二电机驱动信号,控制所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机在所述电机驱动器的驱动下正向驱动。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述电机驱动模式为转矩矢量工况对应的驱动模式,所述根据所述电机驱动模式,控制所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机中至少一个在电机驱动器的驱动下转动,包括:
获取所述转矩矢量工况对应的驱动模式下的第三电机驱动信号;
根据所述第三电机驱动信号,控制所述第一电机和所述第二电机在所述电机驱动器的驱动下正向驱动,以及控制所述第三电机在所述电机驱动器的驱动下反向制动。
9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述电机驱动模式为中心转向工况对应的驱动模式,所述根据所述电机驱动模式,控制所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机中至少一个在电机驱动器的驱动下转动,包括:
获取所述中心转向工况对应的驱动模式下的第四电机驱动信号;
根据所述第四电机驱动信号,控制所述第二电机在所述电机驱动器的驱动下正向驱动,以及控制所述第三电机在所述电机驱动器的驱动下反向驱动。
10.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述电机驱动模式为制动能力回收工况对应的驱动模式,所述根据所述电机驱动模式,控制所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机中至少一个在电机驱动器的驱动下转动,包括:
获取所述制动能力回收工况对应的驱动模式下的第六电机驱动信号;
根据所述第六电机驱动信号,控制所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机在所述电机驱动器的驱动下反向制动。
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