一种电驱动汽车四轮独立电驱动系统及其架构方法与流程

[0001]
本发明涉及四轮独立电驱动控制技术，具体涉及一种四轮独立电驱动系统的架构方法。


背景技术：

[0002]
当今世界面对越来越严苛的排放法规，以及越来越紧缺的石油资源，汽车电动化是当下汽车产业变革的一个主要方向，而在这个大方向上，四轮独立电驱动系统的电动车成为了一个新兴的领域。四轮独立驱动的电动车以其更优的动力经济性、以及更多样灵活的控制策略方案进入公众视野。
[0003]
现今四轮独立电驱动系统的纵向扭矩控制架构多较为粗放，通常都是将整车需求扭矩直接进入纵向扭矩分配模块，然后输出扭矩。但是这种做法在试验中尚可以进行使用，但是进入到实用或量产就会存在很多问题。如：1.动力形式极为单一，无法涵盖实际驾驶遇到的多路况复杂工况；2.应对实际量产车辆出现的多种可能性没有备选方案；3.对于客户缺乏人性化考量，动力驱动形式无法改变，对于面向消费市场的产品缺乏竞争力。


技术实现要素：

[0004]
为解决上述问题，本发明提供了一种电驱动汽车四轮独立电驱动系统及其架构方法，以避免动力驱动形式单一、难以覆盖实际驾驶遇到多路况复杂工况的情况，并且应对实际量产车辆出现的多种可能性具有应对方案；同时能够提升人性化设计，通过提供不同动力驱动形式应对客户需求，以面向消费市场提升产品竞争力。
[0005]
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种电驱动汽车四轮独立电驱动系统，包括：响应车辆稳定系统，用于防止电驱动汽车达到其动态极限时失控；响应转向差速扭矩控制系统，用于电驱动汽车进行转向时对扭矩进行分配；限值纵向控制扭矩分配系统，用于电驱动汽车进行限扭时对扭矩进行分配；性能纵向控制扭矩分配系统，用于电驱动汽车进行动力性提升时对扭矩进行分配；纵向控制扭矩分配系统，用于电驱动汽车无其他系统信号时对扭矩进行分配；信号判断模块，用于判断车辆稳定系统信号、转向差速系统信号、限值控制系统信号、性能控制系统信号以执行控制命令；扭矩控制单元，用于接收响应车辆稳定系统、响应转向差速扭矩控制系统、限值纵向控制扭矩分配系统、性能纵向控制扭矩分配系统以及纵向控制扭矩分配系统的控制命令。
[0006]
进一步的，还包括跟随纵向控制扭矩分配系统，用于双电池包的电驱动汽车在前后轴功率需求与前后电池包不匹配时对扭矩进行分配。
[0007]
进一步的，所述响应车辆稳定系统包括esp扭矩分配系统、esc扭矩分配系统以及
abs扭矩分配系统。
[0008]
一种电驱动汽车四轮独立电驱动系统的架构方法，包括以下步骤：获得整车总扭矩需求；判断有无车辆稳定系统信号；如果有，进入响应车辆稳定系统，执行车辆稳定系统的四轮扭矩控制命令，不再执行满足整车总扭矩需求的控制命令；如果无车辆稳定系统信号，再判断有无转向差速系统信号；如果有转向差速系统信号，进入响应转向差速扭矩控制系统，在满足整车总扭矩需求的前提下，对相应一侧驱动系统进行扭矩控制；如果无转向差速系统信号，再判断有无限值控制系统信号；如果有限值控制系统信号，进入限值纵向控制扭矩分配系统，在限值纵向控制扭矩分配系统中，将不再优先满足整车需求总扭矩，而是在能满足整车需求扭矩的情况下满足整车需求扭矩，或者在只能满足部分需求扭矩的情况下，输出相应扭矩；如果无限值控制系统信号，再判断有无性能控制系统信号；如果有性能控制系统信号，进入性能纵向控制扭矩分配系统，在性能纵向控制扭矩分配系统中，将满足整车动力性作为第一原则；如果无性能控制系统信号，进入纵向控制扭矩分配系统，在满足整车总扭矩需求的前提下，将执行经济性优先控制命令。
[0009]
进一步的，在限值纵向控制扭矩分配系统中，如果前驱或后驱无法进行工作，驱动系统将进行限扭矩输出，仅用后驱或前驱进行工作。
[0010]
进一步的，在性能纵向控制扭矩分配系统中，当坡度信号大于目标数值时，将进行后驱驱动模式，或由驾驶员选择进入动力性优先模式，将进行全时四驱驱动模式。
[0011]
进一步的，在纵向控制扭矩分配系统中，前后轴扭矩的分配需满足经济性目标。
[0012]
进一步的，所述电驱动汽车的电池包为双电池包，如果无性能控制系统信号，进入跟随纵向控制扭矩分配系统，判断当四轮独立电驱动系统的前后轴功率需求与前后电池包不匹配时，是优先满足整车扭矩需求，还是降功率跟随电池包功率输出。
[0013]
更进一步的，所述车辆稳定系统信号包括esp系统信号、esc系统信号以及abs系统信号。
[0014]
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：1、本发明中的驱动系统的控制策略可提供多样动力驱动形式，覆盖多路况复杂工况.2、本发明中的驱动系统应对实际车辆不同状况或多样性动力系统需求，策略架构可扩展。
[0015]
3、本发明中的驱动系统拓展性强，非常便于整车控制策略的优化提升。
[0016]
4、本发明中的驱动系统可适用于纯电动汽车、氢燃料汽车、以及电电混动等电驱动汽车。
附图说明
[0017]
图1为现有技术中四轮独立电驱动系统的控制方法示意图；图2为本发明实施例中电驱动汽车四轮独立电驱动系统的架构方法示意图；
图3为本发明实施例中电驱动汽车四轮独立电驱动系统的架构方法示意图（电驱动汽车的电池包为双电池包时）。
具体实施方式
[0018]
下面结合附图与实施例来进一步说明本发明的具体内容。
[0019]
如图1所示，现有技术中四轮独立电驱动系统的纵向扭矩控制架构多较为粗放，通常都是将整车需求扭矩直接进入纵向扭矩分配模块，然后输出扭矩。
[0020]
但现今这种架构方案存在有：动力形式极为单一，无法涵盖实际驾驶遇到的多路况复杂工况；应对实际量产车辆出现的多种可能性没有备选方案；对于客户缺乏人性化考量，动力驱动形式无法改变，对于面向消费市场的产品缺乏竞争力等问题。
[0021]
本发明的实施例提供了一种电驱动汽车四轮独立电驱动系统，包括：响应车辆稳定系统，用于防止电驱动汽车达到其动态极限时失控；响应转向差速扭矩控制系统，用于电驱动汽车进行转向时对扭矩进行分配；限值纵向控制扭矩分配系统，用于电驱动汽车进行限扭时对扭矩进行分配；性能纵向控制扭矩分配系统，用于电驱动汽车进行动力性提升时对扭矩进行分配；纵向控制扭矩分配系统，用于电驱动汽车无其他系统信号时对扭矩进行分配；信号判断模块，用于判断车辆稳定系统信号、转向差速系统信号、限值控制系统信号、性能控制系统信号以执行控制命令；扭矩控制单元，包括前轴mcu与后轴mcu，用于接收响应车辆稳定系统、响应转向差速扭矩控制系统、限值纵向控制扭矩分配系统、性能纵向控制扭矩分配系统以及纵向控制扭矩分配系统的控制命令。
[0022]
为本实施例所优选的是，还包括跟随纵向控制扭矩分配系统，用于双电池包的电驱动汽车在前后轴功率需求与前后电池包不匹配时对扭矩进行分配。
[0023]
如图2所示，本发明的实施例还提供了一种电驱动汽车四轮独立电驱动系统的架构方法，包括以下步骤：获得整车总扭矩需求；判断有无esp系统信号；如果有，进入响应esp扭矩分配系统，执行esp扭矩分配系统的四轮扭矩控制命令，不再执行满足整车总扭矩需求的控制命令；如果无esp系统信号，再判断有无转向差速系统信号；如果有转向差速系统信号，进入响应转向差速扭矩控制系统，在满足整车总扭矩需求的前提下，对相应一侧驱动系统进行扭矩控制；如果无转向差速系统信号，再判断有无限值控制系统信号；如果有限值控制系统信号，进入限值纵向控制扭矩分配系统，在限值纵向控制扭矩分配系统中，将不再优先满足整车需求总扭矩，而是在能满足整车需求扭矩的情况下满足整车需求扭矩，或者在只能满足部分需求扭矩的情况下，输出相应扭矩；如果无限值控制系统信号，再判断有无性能控制系统信号；如果有性能控制系统信号，进入性能纵向控制扭矩分配系统，在性能纵向控制扭矩分配系统中，将满足整车动力性作为第一原则；如果无性能控制系统信号，进入纵向控制扭矩分配系统，在满足整车总扭矩需求的前提下，将执行经济性优先控制命令。
[0024]
通过前轴mcu与后轴mcu控制分别左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮以执行控制命令。
[0025]
为本实施例所优选的是，在限值纵向控制扭矩分配系统中，如果前驱或后驱无法进行工作，驱动系统将进行限扭矩输出，仅用后驱或前驱进行工作。
[0026]
为本实施例所优选的是，在性能纵向控制扭矩分配系统中，当坡度信号大于目标数值时，将进行后驱驱动模式，或由驾驶员选择进入动力性优先模式，将进行全时四驱驱动模式。
[0027]
为本实施例所优选的是，在纵向控制扭矩分配系统中，前后轴扭矩的分配需满足经济性目标。
[0028]
如图3所示，本发明的实施例还提供了电驱动汽车的电池包为双电池包时，如果无性能控制系统信号，应进入跟随纵向控制扭矩分配系统，判断当四轮独立电驱动系统的前后轴功率需求与前后电池包不匹配时，是优先满足整车扭矩需求，还是降功率跟随电池包功率输出。

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