[發(fā)明專利]一種多輪驅(qū)動(dòng)履帶車輛的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911083155.5
• 申請(qǐng)日: 2019-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN110920375B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蓋江濤;袁藝;馬長(zhǎng)軍;曾根;李耀恒;帥志斌;生輝;郭磊;邱實(shí);高曉宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)北方車輛研究所
• 主分類號(hào): B60K7/00
• 分類號(hào): B60K7/00;B60L15/20
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 李微微

1.一種輪驅(qū)動(dòng)履帶車輛的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括傳動(dòng)綜合控制器、四個(gè)電動(dòng)主動(dòng)輪及其對(duì)應(yīng)的四個(gè)變流控制器；

所述電動(dòng)主動(dòng)輪包括輪轂電驅(qū)動(dòng)裝置(2)及主動(dòng)輪(1)；所述輪轂電驅(qū)動(dòng)裝置(2)布置于主動(dòng)輪(1)的輪轂內(nèi)；

所述電動(dòng)主動(dòng)輪的變流控制器從履帶車輛的高壓直流母線上獲得電能，并傳遞給對(duì)應(yīng)的輪轂電驅(qū)動(dòng)裝置(2)；

履帶車輛的傳動(dòng)綜合控制器根據(jù)加速踏板開度信號(hào)及方向盤總線信號(hào)解算四個(gè)輪轂電驅(qū)動(dòng)裝置(2)的控制信號(hào)，并經(jīng)由四個(gè)變流控制器分別發(fā)給各個(gè)輪轂電驅(qū)動(dòng)裝置(2)，用于控制輪轂電驅(qū)動(dòng)裝置(2)，繼而控制主動(dòng)輪(1)的轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述輪轂電驅(qū)動(dòng)裝置(2)包括輪轂電機(jī)(3)、變速機(jī)構(gòu)(4)和制動(dòng)器(5)，輪轂電機(jī)(3)的輸出軸連接變速機(jī)構(gòu)(4)的輸入軸；

所述控制方法包括如下步驟：

步驟S1：根據(jù)加速踏板開度及方向盤轉(zhuǎn)角計(jì)算左側(cè)兩個(gè)輪轂電機(jī)應(yīng)輸出扭矩之和以及右側(cè)兩個(gè)輪轂電機(jī)應(yīng)輸出扭矩之和：

式中，為進(jìn)行限幅前左側(cè)兩個(gè)輪轂電機(jī)應(yīng)輸出扭矩之和，為進(jìn)行限幅前右側(cè)兩個(gè)輪轂電機(jī)應(yīng)輸出扭矩之和，T_L為左側(cè)兩個(gè)輪轂電機(jī)應(yīng)輸出扭矩之和，T_R為右側(cè)兩個(gè)輪轂電機(jī)應(yīng)輸出扭矩之和，S_a為加速踏板開度，S_s為方向盤轉(zhuǎn)角，并且左轉(zhuǎn)為正，右轉(zhuǎn)為負(fù)，sign為符號(hào)函數(shù)，T_maxL為左側(cè)輪轂電機(jī)在當(dāng)前轉(zhuǎn)速下可輸出的最大扭矩，T_maxR為右側(cè)輪轂電機(jī)在當(dāng)前轉(zhuǎn)速下可輸出的最大扭矩：

式中，P_max為輪轂電機(jī)最大功率，n_e為輪轂電機(jī)額定轉(zhuǎn)速，n_max為輪轂電機(jī)最高轉(zhuǎn)速，n_L為左側(cè)兩個(gè)輪轂電機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速，n_R為右側(cè)兩個(gè)輪轂電機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速；

步驟S2：根據(jù)輪轂電機(jī)效率特性及左側(cè)兩個(gè)輪轂電機(jī)應(yīng)輸出扭矩之和分配左前及左后兩個(gè)輪轂電機(jī)分別應(yīng)該輸出的扭矩，使輸入左側(cè)兩個(gè)輪轂電機(jī)的功率之和最小，解下述優(yōu)化模型可以得到左前及左后兩個(gè)輪轂電機(jī)應(yīng)輸出扭矩：

式中，T_LF為左前輪轂電機(jī)應(yīng)輸出扭矩，T_LR為左后輪轂電機(jī)應(yīng)輸出扭矩,J為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，η為電機(jī)的效率函數(shù)；

步驟S3：根據(jù)輪轂電機(jī)效率特性及右側(cè)兩個(gè)輪轂電機(jī)應(yīng)輸出扭矩之和分配右前及右后兩個(gè)輪轂電機(jī)分別應(yīng)該輸出的扭矩，使輸入右側(cè)兩個(gè)輪轂電機(jī)的功率之和最小，解下述優(yōu)化模型可以得到右前及右后兩個(gè)輪轂電機(jī)應(yīng)輸出扭矩：

式中，T_RF為右前輪轂電機(jī)應(yīng)輸出扭矩，T_RR為右后輪轂電機(jī)應(yīng)輸出扭矩；

步驟S4：根據(jù)擋位信號(hào)確定傳動(dòng)綜合控制器發(fā)送到各變流控制器的輪轂電機(jī)扭矩控制指令：

式中，T_LFcon為左前輪轂電機(jī)扭矩控制指令，T_LRcon為左后輪轂電機(jī)扭矩控制指令，T_RFcon為右前輪轂電機(jī)扭矩控制指令，T_RRcon為右后輪轂電機(jī)扭矩控制指令。

2.如權(quán)利要求1所述的一種輪驅(qū)動(dòng)履帶車輛的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述四個(gè)輪轂電驅(qū)動(dòng)裝置(2)殼體通過焊接方式或螺栓與主動(dòng)輪(1)的輪轂連接。