[發明專利]一種多輪驅動履帶車輛的電驅動系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201911083155.5
• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN110920375B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 蓋江濤;袁藝;馬長軍;曾根;李耀恒;帥志斌;生輝;郭磊;邱實;高曉宇
• 申請（專利權）人: 中國北方車輛研究所
• 主分類號: B60K7/00
• 分類號: B60K7/00;B60L15/20
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李微微

本發明公開了一種多輪驅動履帶車輛的電驅動系統及其控制方法，輪轂電驅動裝置布置于主動輪輪轂內構成電動主動輪，并布置于車體外，節省了大量的車內空間；所述電驅動系統具有四個相同的電動主動輪，在滿足功率之和最小的條件下解算優化模型，得到左右兩側輪轂電機的輸出扭矩，可保證合理的分配各輪轂電機輸出扭矩，使其效率最高，實現電驅動系統能量利用最大化。

技術領域

本發明屬于混合動力車輛技術領域，具體涉及一種多輪驅動履帶車輛的電驅動系統及其控制方法。

背景技術

為了實現功率最優匹配，提高傳動效率，最大限度的利用能源，并提升車輛戰場生存能力，多輪驅動履帶車輛的驅動方案得到了諸多學者的研究。目前的驅動系統方案主要有兩種：一種是將誘導輪替換為主動輪，一個電機驅動一個主動輪，實現四輪驅動，電機布置于車體內，但是占用車體空間太多；另一種是在負重輪內安裝電機，將其變為動力輸出點，再由兩個安裝于車體內的電機分別驅動兩側主動輪，實現多輪驅動，但電動負重輪依靠與履帶之間的摩擦來傳遞動力，損耗較大，控制復雜，能量利用率低。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種輪驅動履帶車輛的電驅動系統及其控制方法，可以實現多輪驅動履帶車輛驅動系統車內空間占有最小化及能量利用最大化。

一種輪驅動履帶車輛的電驅動系統，包括傳動綜合控制器、四個電動主動輪及其對應的四個變流控制器；

所述電動主動輪包括輪轂電驅動裝置(2)及主動輪(1)；所述輪轂電驅動裝置(2)布置于主動輪(1)的輪轂內；

所述電動主動輪的變流控制器從履帶車輛的高壓直流母線上獲得電能，并傳遞給對應的輪轂電驅動裝置(2)；

履帶車輛的傳動綜合控制器根據加速踏板開度信號及方向盤總線信號解算四個輪轂電驅動裝置(2)的控制信號，并經由四個變流控制器分別發給各個輪轂電驅動裝置(2)，用于控制輪轂電驅動裝置(2)，繼而控制主動輪(1)的轉動。。

較佳的，所述四個輪轂電驅動裝置(2)殼體通過焊接方式或螺栓與主動輪(1)的輪轂連接。

進一步的，所述輪轂電驅動裝置(2)包括輪轂電機(3)、變速機構(4)和制動器(5)，輪轂電機(3)的輸出軸連接變速機構(4)的輸入軸。

一種輪驅動履帶車輛的電驅動系統的控制方法，包括如下步驟：

步驟S1：根據加速踏板開度及方向盤轉角計算左側兩個輪轂電機應輸出扭矩之和以及右側兩個輪轂電機應輸出扭矩之和：

式中，為進行限幅前左側兩個輪轂電機應輸出扭矩之和，為進行限幅前右側兩個輪轂電機應輸出扭矩之和，T_L為左側兩個輪轂電機應輸出扭矩之和，T_R為右側兩個輪轂電機應輸出扭矩之和，S_a為加速踏板開度，S_s為方向盤轉角，并且左轉為正，右轉為負，sign為符號函數，T_maxL為左側輪轂電機在當前轉速下可輸出的最大扭矩，T_maxR為右側輪轂電機在當前轉速下可輸出的最大扭矩：

式中，P_max為輪轂電機最大功率，n_e為輪轂電機額定轉速，n_max為輪轂電機最高轉速，n_L為左側兩個輪轂電機當前轉速，n_R為右側兩個輪轂電機當前轉速；