[发明专利]一种四驱新能源汽车再生能量回收扭矩分配方法及系统

权利要求书

1.一种四驱新能源汽车再生能量回收扭矩分配方法，其特征在于：

根据驾驶员需求的制动踏板开度、当前车速计算得到初始驾驶员需求制动回收扭矩；

根据驾驶员需求的加速踏板开度、当前车速计算初始驾驶员需求滑行回收扭矩；

对初始驾驶员需求制动回收扭矩和初始驾驶员需求滑行回收扭矩进行融合，结合电池允许充电功率计算驾驶员需求回收融合扭矩；

根据上述获得的驾驶员需求回收融合扭矩与当前车速查询驾驶员需求回收融合扭矩MAP即可获得初始前后轴转矩分配系数λ，驾驶员需求回收融合扭矩MAP是通过构建系统回收效率最优函数计算获得的，具体获得的方法如下：

按照以下公式计算分配后的前轴再生回收轮边扭矩T_f和分配后的后轴再生回收轮边扭矩T_r，

其中：T_f——分配后的前轴再生回收轮边扭矩；

T_r——分配后的后轴再生回收轮边扭矩；

T_fm——前轴电机需求再生回收扭矩；

T_rm——后轴电机需求再生回收扭矩；

P_f——前轴电机机械功率；

P_r——后轴电机机械功率；

i_fm——前轴电机到轮边速比；

i_rm——后轴电机到轮边速比；

λ——初始前后轴转矩分配系数；

再生回收时η_f(T_fm，n_f)为前轴电机当前(T_fm，n_f)工作点机械能转化为电能的效率，该效率即前轴电机发电效率MAP上对应(-T_fm，n_f)对应点效率，则可根据上述效率计算前轴电机发电回收的电功率P_fe，

P_fe＝P_f×η_f(T_fm,n_f)＝T_f×ω×η_f(T_fm,n_f) (2)

其中：P_fe——前轴电机发电回收的电功率；

P_f——前轴电机机械功率；

η_f——前轴电机当前扭矩和转速下的效率；

T_fm——前轴电机需求再生回收扭矩；

T_f——分配后的前轴再生回收轮边扭矩；

ω——车轮当前转速；

n_f——前轴电机转速；

再生回收时η_r(T_rm，n_r)为前轴电机当前(T_rm，n_r)工作点机械能转化为电能的效率，该效率即后轴电机发电效率MAP上对应(-T_rm，n_r)对应点效率，则可根据上述效率计算后轴电机发电回收的电功率P_re，

P_re＝P_r×η_r(T_rm,n_r)＝T_r×ω×η_r(T_rm,n_r) (3)

其中：P_re——后轴电机发电回收的电功率；

P_r——后轴电机机械功率；

η_r——后轴电机当前扭矩和转速下的效率；

T_rm——后轴电机需求再生回收扭矩；

T_r——分配后的后轴再生回收轮边扭矩；

ω——车轮当前转速；

n_r——后轴电机转速；

车辆的轮边再生总需求机械功率P_te＝T_reg×ω (4)；

在再生回收模式下根据当前车速和速比计算前后电机转速，可得到前后电机转速关系如下：

其中：V——当前车速；

n_f——前轴电机转速；

n_r——后轴电机转速；

i_fm——前轴电机到轮边速比；

i_rm——后轴电机到轮边速比；

R——车轮半径；

系统回收效率ξ为前后电机回收的电功率之和除以轮边再生总需求机械功率，结合上述计算，可得到目标函数：

其中：ξ——系统回收效率；

P_fe——前轴电机发电回收的电功率；

P_re——后轴电机发电回收的电功率；

P_te——轮边再生总需求机械功率；

λ——初始前后轴转矩分配系数；

η_f——前轴电机当前扭矩和转速下的效率；

η_r——后轴电机当前扭矩和转速下的效率；

T_reg——驾驶员需求回收融合扭矩；

n_f——前轴电机转速；

n_r——后轴电机转速；

根据上式，采用数值计算法，将初始前后轴扭矩分配系数λ从0到1依次带入上式进行逐个最优求解，同时把(-λT_reg，n_f)及((λ-1)T_reg，n_r)各点依次插入前后电机发电效率MAP中进行计算输出对应发电效率，并把对应的发电效率代入上述公式计算，从而得到不同车速下，不同驾驶员需求回收融合扭矩对应的前后轴扭矩分配比例λ(T_reg，V)矩阵，并绘制出三维的驾驶员需求回收融合扭矩MAP；

结合当前汽车运行状况对驾驶员需求回收融合扭矩和初始前后轴转矩分配系数进行修正和优化，获得最优前轴电机需求指令扭矩和最优后轴电机需求指令扭矩。