[发明专利]一种纯电动汽车双模耦合驱动控制系统与控制方法

说明书

一种纯电动汽车双模耦合驱动控制系统与控制方法，主要包括驱动电机、驱动电机控制器、传动总成、变模电机、变模电机控制器、变模机构、变模机构角位移传感器、轮速传感器、方向盘转角传感器、方向盘转矩传感器、加速踏板位移传感器等。本发明弥补了分布式与集中式各自的缺陷，更有效地利用了它们的优点。可以在不同车速范围选择不同的驱动模式，有效地提高了车辆的动力性；采用低速集中式驱动和高速分布式驱动策略，提高了电动汽车的经济性和行驶稳定性。纯电动汽车双模耦合驱动控制系统，实现了集中式与分布式驱动模式的切换控制，增加了车辆在恶劣路面上稳定性与通过性；保证了车辆的安全行驶能力；为纯电动汽车提供了更加优越的驱动控制系统。

技术领域

本发明设计属于纯电动汽车技术领域，具体地，涉及一种纯电动汽车的双模耦合驱动控制系统与控制方法。

背景技术

近年来，全世界对节能减排的技术指标要求日益提高，纯电动汽车的发展势不可挡。目前，纯电动汽车的驱动模式主要分为集中式驱动和分布式驱动两种。集中式驱动模式仅有一个动力源，驱动动力通过变速器、主减速器、差速器将动力分配到每个驱动轮。当前大部分汽车采用的是集中式驱动方式，经过多年的锤炼，集中式驱动技术已经十分成熟，但其两侧车轮的力矩通过差速器进行平衡，无法实现单个车轮的独立控制，这对于提高汽车的操纵稳定性形成了很大障碍。分布式驱动模式是每个驱动轮具有独立的驱动电机，每个驱动电机可以进行独立控制，分布式驱动电动汽车为未来智能汽车的动力学控制水平发展提供了更好的硬件条件。采用分布式驱动模式的电动汽车，通过优秀的控制算法可以提升操纵稳定性和在复杂路面的通过性，并且具备转向辅助控制功能。现有的分布式驱动系统大部分为轮毂电机驱动，大幅增加了非簧载质量且使驱动系统的可靠性降低。一旦单侧分布式驱动系统失效，两侧驱动力矩将出现不平衡，不能保证车辆继续安全高速行驶。由于集中式与分布式驱动系统都存在着各自的优点和缺点，限制了电动汽车产业的发展，如果能将集中式和分布式驱动模式相结合，实现优势互补，可以为纯电动汽车提供更大的发展空间。

一种纯电动汽车双模耦合驱动控制系统与控制方法，能够实现纯电动汽车的集中式驱动与分布式驱动两种模式之间自动切换。通过其传动总成将两种驱动模式集成到一套驱动系统，可以解决集中式驱动无法实现车轮独立控制和分布式驱动时单侧驱动电机失效后失稳和无法继续行驶的问题。所述传动总成，结构类似于两套两挡机械式自动变速器在一套驱动总成中的集成，控制简单，整体制造不需要特殊工艺，解决了当前限制纯电动汽车发展的重要问题，满足人们对未来电动汽车性能的需求，具备产业化应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够实现分布式驱动且当分布式驱动单侧系统失效后，可以将驱动模式切换为集中式驱动继续工作，可实现驱动电机正常时的模式切换控制、驱动电机失效后的行车安全控制、复杂路面上的分布式驱动动力学控制以及驱动与转向协同控制的纯电动汽车双模耦合驱动控制系统与控制方法。

本发明主要包括驱动电机、驱动电机控制器、传动总成、变模电机、变模电机控制器、变模机构、变模机构角位移传感器、轮速传感器、方向盘转角传感器、方向盘转矩传感器、加速踏板位移传感器、制动踏板位移传感器、车身运动姿态传感器、挡位传感器、驱动控制器。