[发明专利]一种多轮驱动履带车辆的电驱动系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种多轮驱动履带车辆的电驱动系统及其控制方法，轮毂电驱动装置布置于主动轮轮毂内构成电动主动轮，并布置于车体外，节省了大量的车内空间；所述电驱动系统具有四个相同的电动主动轮，在满足功率之和最小的条件下解算优化模型，得到左右两侧轮毂电机的输出扭矩，可保证合理的分配各轮毂电机输出扭矩，使其效率最高，实现电驱动系统能量利用最大化。

技术领域

本发明属于混合动力车辆技术领域，具体涉及一种多轮驱动履带车辆的电驱动系统及其控制方法。

背景技术

为了实现功率最优匹配，提高传动效率，最大限度的利用能源，并提升车辆战场生存能力，多轮驱动履带车辆的驱动方案得到了诸多学者的研究。目前的驱动系统方案主要有两种：一种是将诱导轮替换为主动轮，一个电机驱动一个主动轮，实现四轮驱动，电机布置于车体内，但是占用车体空间太多；另一种是在负重轮内安装电机，将其变为动力输出点，再由两个安装于车体内的电机分别驱动两侧主动轮，实现多轮驱动，但电动负重轮依靠与履带之间的摩擦来传递动力，损耗较大，控制复杂，能量利用率低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种轮驱动履带车辆的电驱动系统及其控制方法，可以实现多轮驱动履带车辆驱动系统车内空间占有最小化及能量利用最大化。

一种轮驱动履带车辆的电驱动系统，包括传动综合控制器、四个电动主动轮及其对应的四个变流控制器；

所述电动主动轮包括轮毂电驱动装置(2)及主动轮(1)；所述轮毂电驱动装置(2)布置于主动轮(1)的轮毂内；

所述电动主动轮的变流控制器从履带车辆的高压直流母线上获得电能，并传递给对应的轮毂电驱动装置(2)；

履带车辆的传动综合控制器根据加速踏板开度信号及方向盘总线信号解算四个轮毂电驱动装置(2)的控制信号，并经由四个变流控制器分别发给各个轮毂电驱动装置(2)，用于控制轮毂电驱动装置(2)，继而控制主动轮(1)的转动。。

较佳的，所述四个轮毂电驱动装置(2)壳体通过焊接方式或螺栓与主动轮(1)的轮毂连接。

进一步的，所述轮毂电驱动装置(2)包括轮毂电机(3)、变速机构(4)和制动器(5)，轮毂电机(3)的输出轴连接变速机构(4)的输入轴。

一种轮驱动履带车辆的电驱动系统的控制方法，包括如下步骤：

步骤S1：根据加速踏板开度及方向盘转角计算左侧两个轮毂电机应输出扭矩之和以及右侧两个轮毂电机应输出扭矩之和：

式中，为进行限幅前左侧两个轮毂电机应输出扭矩之和，为进行限幅前右侧两个轮毂电机应输出扭矩之和，T_L为左侧两个轮毂电机应输出扭矩之和，T_R为右侧两个轮毂电机应输出扭矩之和，S_a为加速踏板开度，S_s为方向盘转角，并且左转为正，右转为负，sign为符号函数，T_maxL为左侧轮毂电机在当前转速下可输出的最大扭矩，T_maxR为右侧轮毂电机在当前转速下可输出的最大扭矩：

式中，P_max为轮毂电机最大功率，n_e为轮毂电机额定转速，n_max为轮毂电机最高转速，n_L为左侧两个轮毂电机当前转速，n_R为右侧两个轮毂电机当前转速；