一种电动四驱汽车的驱动系统及其扭矩分配方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电动四驱汽车的驱动系统及其扭矩分配方法，根据当前的车速和驾驶员需求扭矩查表计算出最佳扭矩分配系数，从而得到最佳目标需求扭矩对前、后驱动系统的扭矩进行合理分配；本方案实时计算前、后驱动系统的扭矩分配比例，与现有技术中采用固定比例的分配方法相比，能够更好的适应不同驾驶情况；通过针对不用需求确定的前或后驱动系统最佳扭矩分配系数二维表，能够实现相应的效果，具体可以是基于整车动力系统效率最优，在确保整车动力系统效率最优的同时满足总的驾驶员需求扭矩，从而兼顾整车的经济性和动力性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车动力系统的构型及其能量管理方法，具体涉及一种电动四驱汽车前、后驱动系统的扭矩分配方法。
技术介绍
能源危机和环境恶化已成为制约全球经济发展的重要因素，研究节能、环保的新能源汽车是缓解能源压力、降低环境污染的有效手段之一，并且新能源汽车也已被列为国家战略性新兴产业。近年来我国新能源汽车呈现出了爆发式增长趋势，预期未来五年全国新能源汽车保有量将突破500万辆，各大汽车厂商均已加大了新能源汽车的研发投入，具备纯电动驱动能力的插电式混合动力汽车以及纯电动汽车已成为各大汽车生产厂商积极争夺的市场新高地。在产业发展的大环境下，新能源汽车的动力系统构型不断的推陈出新，具备良好的通过性能以及越野性能的电动四驱汽车逐渐受到厂商和用户的青睐。电动四驱汽车通常具备独立的前桥电驱动系统和后桥电驱动系统，前、后电驱系统均可以在(0～1)的占比范围内进行驾驶员需求扭矩的分配，从而轻易实现独立前驱、独立后驱或者四轮驱动，这就使得电动四驱汽车前、后驱动系统的扭矩分配具备极大的灵活性。现有的一些电动四驱汽车前、后驱动系统的扭矩分配方法，通常是以满足总的驾驶员需求扭矩为前提，其中也提到一些要兼顾动力系统驱动效率的想法，但均为按一定比例来进行前、后驱动系统的扭矩分配，无法满足实际过程中复杂多变的驾驶情况。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种电动四驱汽车的驱动系统及其扭矩分配方法，通过实时计算前、后驱动系统的扭矩分配比例，来适应不同驾驶情况。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种电动四驱汽车驱动系统的扭矩分配方法，包括步骤：B01、根据当前车速和油门踏板开度查表计算出当前的驾驶员需求扭矩；B02、根据当前的车速和驾驶员需求扭矩查前或后驱动系统最佳扭矩分配系数二维表计算出当前的前或后驱动系统最佳扭矩分配系数；前或后驱动系统最佳扭矩分配系数二维表：是将整车可响应的驾驶员需求扭矩最大范围和整车可行驶的车速范围分别根据一定间距进行划分，并对以驾驶员需求扭矩和车速为横纵坐标的不同工况点进行前或后驱电机目标需求扭矩的最佳分配比计算，最终得到的以驾驶员需求扭矩和车速为横纵坐标的二维表；B03、将当前的驾驶员需求扭矩与前或后驱动系统最佳扭矩分配系数相乘即得到前或后驱动系统的最佳目标需求扭矩。优选的，在步骤B02中，前或后驱动系统最佳扭矩分配系数二维表的计算过程是基于整车动力系统效率最优。优选的，在步骤B02中，前或后驱动系统最佳扭矩分配系数二维表的得到方法包括步骤：A01、根据电机台架试验所测得的前驱电机系统和后驱电机系统的外特性曲线，即可以确定出整车可响应的驾驶员需求扭矩最大范围；A02、根据整车的最高车速性能指标即可确定出整车可行驶的车速范围；A03、将驾驶员需求扭矩范围按一定间距进行划分；A04、将车速范围也按一定间距进行划分；A05、以驾驶员需求扭矩为横坐标和车速为纵坐标的多个不同工况点；A06、逐一调用步骤A05所划分出来的工况点；A07、进行当前工况点前或后驱电机目标需求扭矩得的最佳分配比计算。优选的，在步骤B02中，前或后驱动系统最佳扭矩分配系数二维表的得到方法还包括步骤：A08、确认是否所有步骤A05中划分的工况点均已计算完成，如果未完成，则跳转至步骤A09，如果已完成，则跳转至步骤A10；A09、进行下一个工况点的调用，并进行相应工况的前驱动系统最佳扭矩分配比计算，直至步骤A05中划分的所有工况点均已完成计算，便跳转至步骤A10；A10、最终便得到一张以驾驶员需求扭矩为横坐标和车速为纵坐标的前驱动系统最佳扭矩分配系数二维表。优选的，在步骤B02中，根据当前的车速和驾驶员需求扭矩查前驱动系统最佳扭矩分配系数二维表计算出当前的前驱动系统最佳扭矩分配系数；前驱动系统最佳扭矩分配系数二维表：是将整车可响应的驾驶员需求扭矩最大范围和整车可行驶的车速范围分别根据一定间距进行划分，并对以驾驶员需求扭矩和车速为横纵坐标的不同工况点进行前驱电机目标需求扭矩的最佳分配比计算，最终得到的以驾驶员需求扭矩和车速为横纵坐标的二维表；在步骤B03中，将当前的驾驶员需求扭矩与前,驱动系统最佳扭矩分配系数相乘即得到前驱动系统的最佳目标需求扭矩。优选的，还包括步骤：B04、计算出当前的前或后驱动系统的最大扭矩能力；B05、将步骤B03计算出的前或后驱动系统的最佳目标需求扭矩与步骤B04计算出的前或后驱动系统的最大扭矩能力进行比较，取MIN值作为前或后驱动系统的潜在可分配扭矩。优选的，还包括步骤：B06、将当前的驾驶员需求扭矩减去步骤B05计算出的前或后驱动系统的潜在可分配扭矩作为后或前驱动系统的预分配扭矩；B07、计算出当前的后或前驱动系统的最大扭矩能力；B08、将步骤B06计算出的后或前驱动系统预分配扭矩与步骤B07计算出的后或前驱动系统的最大扭矩能力进行比较，取MIN值作为后或前驱动系统的目标需求扭矩。优选的，还包括步骤：B9、将后或前驱动系统的目标需求扭矩发送给后或前驱电机逆变器；B10、将当前的驾驶员需求扭矩减去步骤B08计算出的后或前驱动系统目标需求扭矩作为前或后驱动系统的预分配扭矩。优选的，还包括步骤：B11、将前或后驱动系统的预分配扭矩与步骤B04计算出的前或后驱动系统的最大扭矩能力进行比较，取MIN值作为前或后驱动系统的目标需求扭矩；B12、将前或后驱动系统的目标需求扭矩发送给前或后驱电机逆变器。一种电动四驱汽车的驱动系统，采用上述的扭矩分配方法，所述驱动系统包括前驱动单元、后驱动单元、动力电池以及控制前驱动单元及后驱动单元的整车控制器；前驱动单元包括前驱电机逆变器、前驱电机和前桥变速箱；后驱动单元包括后驱电机逆变器、后驱电机和后桥变速箱；整车控制器与油门踏板位置传感器相连，并与动力电池控制单元、前驱电机逆变器和后驱电机逆变器进行信息的交互，且能够进行所述扭矩分配方法中的计算。从上述的技术方案可以看出，本专利技术提供的电动四驱汽车的驱动系统及其扭矩分配方法，根据当前的车速和驾驶员需求扭矩查表计算出最佳扭矩分配系数，从而得到最佳目标需求扭矩对前、后驱动系统的扭矩进行合理分配；本方案实时计算前、后驱动系统的扭矩分配比例，与现有技术中采用固定比例的分配方法相比，能够更好的适应不同驾驶情况；通过针对不用需求确定的前或后驱动系统最佳扭矩分配系数二维表，能够实现相应的效果，具体可以是基于整车动力系统效率最优，在确保整车动力系统效率最优的同时满足总的驾驶员需求扭矩，从而兼顾整车的经济性和动力性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的电动四驱汽车动力系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的前、后驱动系统扭矩分配比计算流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的前、后驱动系统目标需求扭矩分配流程示意图。图中，1-动力电池；2-前驱电机逆变器；3-前驱电机；4-前桥变速箱；5-后驱电机逆变器；6-后驱电机；7-后桥变速箱。具体实施方式本专利技术公开了一种电动四驱汽车的驱动系统及其扭矩分配方法，通过实时计算前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动四驱汽车驱动系统的扭矩分配方法，其特征在于，包括步骤：B01、根据当前车速和油门踏板开度查表计算出当前的驾驶员需求扭矩；B02、根据当前的车速和驾驶员需求扭矩查前或后驱动系统最佳扭矩分配系数二维表计算出当前的前或后驱动系统最佳扭矩分配系数；前或后驱动系统最佳扭矩分配系数二维表：是将整车可响应的驾驶员需求扭矩最大范围和整车可行驶的车速范围分别根据一定间距进行划分，并对以驾驶员需求扭矩和车速为横纵坐标的不同工况点进行前或后驱电机目标需求扭矩的最佳分配比计算，最终得到的以驾驶员需求扭矩和车速为横纵坐标的二维表；B03、将当前的驾驶员需求扭矩与前或后驱动系统最佳扭矩分配系数相乘即得到前或后驱动系统的最佳目标需求扭矩。

【技术特征摘要】
1.一种电动四驱汽车驱动系统的扭矩分配方法，其特征在于，包括步骤：B01、根据当前车速和油门踏板开度查表计算出当前的驾驶员需求扭矩；B02、根据当前的车速和驾驶员需求扭矩查前或后驱动系统最佳扭矩分配系数二维表计算出当前的前或后驱动系统最佳扭矩分配系数；前或后驱动系统最佳扭矩分配系数二维表：是将整车可响应的驾驶员需求扭矩最大范围和整车可行驶的车速范围分别根据一定间距进行划分，并对以驾驶员需求扭矩和车速为横纵坐标的不同工况点进行前或后驱电机目标需求扭矩的最佳分配比计算，最终得到的以驾驶员需求扭矩和车速为横纵坐标的二维表；B03、将当前的驾驶员需求扭矩与前或后驱动系统最佳扭矩分配系数相乘即得到前或后驱动系统的最佳目标需求扭矩。2.根据权利要求1所述的扭矩分配方法，其特征在于，在步骤B02中，前或后驱动系统最佳扭矩分配系数二维表的计算过程是基于整车动力系统效率最优。3.根据权利要求1所述的扭矩分配方法，其特征在于，在步骤B02中，前或后驱动系统最佳扭矩分配系数二维表的得到方法包括步骤：A01、根据电机台架试验所测得的前驱电机系统和后驱电机系统的外特性曲线，即可以确定出整车可响应的驾驶员需求扭矩最大范围；A02、根据整车的最高车速性能指标即可确定出整车可行驶的车速范围；A03、将驾驶员需求扭矩范围按一定间距进行划分；A04、将车速范围也按一定间距进行划分；A05、以驾驶员需求扭矩为横坐标和车速为纵坐标的多个不同工况点；A06、逐一调用步骤A05所划分出来的工况点；A07、进行当前工况点前或后驱电机目标需求扭矩得的最佳分配比计算。4.根据权利要求3所述的扭矩分配方法，其特征在于，在步骤B02中，前或后驱动系统最佳扭矩分配系数二维表的得到方法还包括步骤：A08、确认是否所有步骤A05中划分的工况点均已计算完成，如果未完成，则跳转至步骤A09，如果已完成，则跳转至步骤A10；A09、进行下一个工况点的调用，并进行相应工况的前驱动系统最佳扭矩分配比计算，直至步骤A05中划分的所有工况点均已完成计算，便跳转至步骤A10；A10、最终便得到一张以驾驶员需求扭矩为横坐标和车速为纵坐标的前驱动系统最佳扭矩分配系数二维表。5.根据权利要求1所述的扭矩分配方法，其特征在于，在步骤B02中，根据当前的车速和驾驶员需求扭矩查前驱动系统最佳扭矩分配系数二维表计算出当前的前驱动系统最佳扭矩分配系数；前驱动系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖波，陈志河，熊张林，翟钧，李宗华，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，重庆长安新能源汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50