本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車(chē)的控制方法。

背景技術(shù)：

目前純電動(dòng)汽車(chē)所配備的電池重量高、價(jià)格昂貴。并且在燃油汽車(chē)上根本不能算作問(wèn)題的續(xù)駛里程，對(duì)于純電動(dòng)汽車(chē)而言，卻成為了影響用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)的最大障礙之一。

于是，車(chē)企們開(kāi)始考慮能否在設(shè)計(jì)上減少電池?cái)?shù)量，進(jìn)而既降低汽車(chē)制造成本，同時(shí)又能滿(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)續(xù)駛里程的需求。于是，增程式電動(dòng)汽車(chē)問(wèn)世。利用一個(gè)比較輕且便宜的增程器來(lái)解決用戶(hù)對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)的“里程焦慮”感，并且能夠大幅度減少電池?cái)?shù)量。

目前常見(jiàn)的汽車(chē)有前驅(qū)、后驅(qū)和四驅(qū)系統(tǒng)，相對(duì)于前驅(qū)和后驅(qū)系統(tǒng)，四驅(qū)系統(tǒng)有著較強(qiáng)的通過(guò)能力，能夠應(yīng)對(duì)相對(duì)復(fù)雜的路況。目前的四驅(qū)系統(tǒng)不但由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜導(dǎo)致成本偏高，而且四驅(qū)系統(tǒng)的設(shè)置還會(huì)影響到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)置，有可能影響轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。汽車(chē)在轉(zhuǎn)向時(shí)會(huì)通過(guò)差速器在需要的情況下來(lái)調(diào)整不同車(chē)輪的轉(zhuǎn)速差，現(xiàn)有的四驅(qū)系統(tǒng)會(huì)在復(fù)雜路況的情況下通過(guò)差速鎖將動(dòng)力分配給具有附著力的車(chē)輪。

所以現(xiàn)有的四驅(qū)系統(tǒng)及控制方法很難使驅(qū)動(dòng)效率達(dá)到最優(yōu)，能效仍存在著很大的提高空間。尤其是很難在轉(zhuǎn)向、四驅(qū)動(dòng)力平衡的前提下使驅(qū)動(dòng)效率達(dá)到最優(yōu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有四驅(qū)系統(tǒng)控制方法的能效仍有待于提高的問(wèn)題。

一種四輪驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)轉(zhuǎn)矩在線(xiàn)標(biāo)定分配控制方法，是基于具有三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)的，所述的動(dòng)力系統(tǒng)包括動(dòng)力電池、三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、控制器單元和信號(hào)檢測(cè)及調(diào)理單元；

三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)包括一個(gè)后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)和兩個(gè)前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，兩個(gè)前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)為左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)及右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)；其中后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電動(dòng)汽車(chē)后軸連接，左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)與右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)型號(hào)相同，左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在電動(dòng)汽車(chē)左前輪的輪轂或輪邊上(左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)為輪轂或輪邊電機(jī))，右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在電動(dòng)汽車(chē)右前輪輪轂或輪邊上(右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)為輪轂或輪邊電機(jī))；三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)為電動(dòng)汽車(chē)提供轉(zhuǎn)矩；

動(dòng)力電池與三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用電氣連接，同時(shí)為三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電能；

控制器單元與三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用信號(hào)連接，同時(shí)為三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供轉(zhuǎn)矩分配控制信號(hào)，控制三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩；

信號(hào)檢測(cè)及調(diào)理單元與動(dòng)力電池、三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制器單元采用信號(hào)連接，其中，信號(hào)檢測(cè)及調(diào)理單元輸入端分別與動(dòng)力電池及三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)信號(hào)輸出端連接，信號(hào)檢測(cè)及調(diào)理單元輸出端與控制器單元信號(hào)輸入端連接；信號(hào)檢測(cè)及調(diào)理單元用于檢測(cè)包括測(cè)動(dòng)力電池和三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)信號(hào)，并計(jì)算電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)總轉(zhuǎn)矩，同時(shí)為控制器單元提供總轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速信號(hào)；

本發(fā)明所述的一種四輪驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)轉(zhuǎn)矩在線(xiàn)標(biāo)定分配控制方法，包括以下步驟：

步驟一、信號(hào)檢測(cè)及調(diào)理單元實(shí)時(shí)檢測(cè)電動(dòng)汽車(chē)的速度信號(hào)、三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)、電動(dòng)汽車(chē)加速踏板開(kāi)度信號(hào)，計(jì)算電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)總轉(zhuǎn)矩Tt；

步驟二、信號(hào)檢測(cè)及調(diào)理單元實(shí)時(shí)檢測(cè)動(dòng)力電池的SOC信號(hào)，發(fā)送至控制器單元，當(dāng)動(dòng)力電池的SOC小于電動(dòng)車(chē)允許運(yùn)行下限時(shí)，控制器單元發(fā)送停車(chē)指令，電動(dòng)汽車(chē)停止運(yùn)行，否則執(zhí)行步驟三；

步驟三、左前輪和右前輪分配的轉(zhuǎn)矩稱(chēng)為前輪轉(zhuǎn)矩，且左前輪和右前輪各自分配的轉(zhuǎn)矩相等；控制器單元內(nèi)，以電動(dòng)汽車(chē)的速度作為橫坐標(biāo)i，以三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)總轉(zhuǎn)矩Tt作為縱坐標(biāo)j，設(shè)定前輪與后軸輸出總轉(zhuǎn)矩最優(yōu)分配系數(shù)矩陣W，W內(nèi)元素為轉(zhuǎn)矩優(yōu)化分配系數(shù)k_i,j，轉(zhuǎn)矩優(yōu)化分配系數(shù)k_i,j為前輪轉(zhuǎn)矩與輸出總轉(zhuǎn)矩的比；

在前輪與后軸輸出總轉(zhuǎn)矩最優(yōu)分配系數(shù)矩陣W內(nèi)，4個(gè)相鄰轉(zhuǎn)矩優(yōu)化分配系數(shù)k_i，j、k_i，j+1、k_i+1，j、k_i+1，j+1(4個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn))構(gòu)成矩陣網(wǎng)格Q_i，j；

在前輪與后軸輸出總轉(zhuǎn)矩最優(yōu)分配系數(shù)矩陣W中查找三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)總轉(zhuǎn)矩Tt和電動(dòng)汽車(chē)的實(shí)時(shí)速度所對(duì)應(yīng)的矩陣網(wǎng)格Q_i，j；判斷矩陣網(wǎng)格Q_i，j的4個(gè)節(jié)點(diǎn)k_i，j、k_i，j+1、k_i+1，j、k_{i+1，j+1}的數(shù)值是否為空，若k_i，j、k_i，j+1、k_i+1，j、k_i+1，j+1中任一節(jié)點(diǎn)數(shù)值為空，則執(zhí)行步驟五，否則，執(zhí)行步驟四；

步驟四、計(jì)算矩陣網(wǎng)格Q_i，j的4個(gè)節(jié)點(diǎn)k_i，j、k_i，j+1、k_i+1，j、k_{i+1，j+1}的數(shù)值的平均值k，以k作為電動(dòng)汽車(chē)三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)總轉(zhuǎn)矩Tt和電動(dòng)汽車(chē)的實(shí)時(shí)速度所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩優(yōu)化分配系數(shù)；將三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)總轉(zhuǎn)矩Tt按數(shù)值k分配給兩個(gè)前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，兩個(gè)前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)平均分配所獲得的轉(zhuǎn)矩；將三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)總轉(zhuǎn)矩Tt按數(shù)值(1-k)分配給后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)；從而控制三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車(chē)轉(zhuǎn)矩分配控制；

步驟五、采用搜索法搜索電動(dòng)汽車(chē)三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的總轉(zhuǎn)矩Tt和電動(dòng)汽車(chē)的實(shí)時(shí)速度所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩優(yōu)分配系數(shù)k；將三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)總轉(zhuǎn)矩Tt按數(shù)值k分配給兩個(gè)前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，兩個(gè)前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)平均分配所獲得的轉(zhuǎn)矩；將三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)總轉(zhuǎn)矩Tt按數(shù)值(1-k)分配給后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)；控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，并將數(shù)值k賦值給矩陣W內(nèi)的Tt和電動(dòng)汽車(chē)的實(shí)時(shí)速度所對(duì)應(yīng)的矩陣網(wǎng)格Q_i，j的4個(gè)節(jié)點(diǎn)k_i，j、k_i，j+1、k_i+1，j、k_{i+1，j+1}，返回執(zhí)行步驟一。

優(yōu)選地，步驟五所述的采用搜索法搜索電動(dòng)汽車(chē)三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的總轉(zhuǎn)矩Tt和電動(dòng)汽車(chē)的實(shí)時(shí)速度所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩優(yōu)分配系數(shù)k并將目標(biāo)總轉(zhuǎn)矩Tt分配給兩個(gè)前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)的過(guò)程包括以下步驟：

步驟5.1、根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)的實(shí)時(shí)速度信號(hào)和加速踏板開(kāi)度模擬量信號(hào)計(jì)算i′時(shí)刻分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)總轉(zhuǎn)矩Tt(i′)；

步驟5.2、設(shè)定轉(zhuǎn)矩優(yōu)化分配系數(shù)k，k為前輪轉(zhuǎn)矩與三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)總轉(zhuǎn)矩Tt(i′)的比，k的搜索區(qū)間[a，b]，搜索區(qū)間[a，b]的初始化搜索區(qū)間為[0，1]；設(shè)定搜索比例x，x<1；搜索收斂精度為ε；

步驟5.3、按轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k1＝a+x·(b-a)計(jì)算左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出的總轉(zhuǎn)矩；并將所述左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出的總轉(zhuǎn)矩平均分配給左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，獲得轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k1時(shí)左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；

按轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)(1-k1)計(jì)算后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩，獲得轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k1時(shí)后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；

按轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k2＝a+(1-x)·(b-a)，計(jì)算左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出的總轉(zhuǎn)矩，并將所述左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出的總轉(zhuǎn)矩平均分配給左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，獲得轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k2時(shí)左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；

按轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)(1-k2)計(jì)算后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩，獲得轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k2時(shí)后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；

步驟5.4、利用步驟5.3獲得的k＝k1時(shí)三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出的總轉(zhuǎn)矩和k＝k2時(shí)三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出的總轉(zhuǎn)矩，計(jì)算三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，結(jié)合三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入端總線(xiàn)電壓、總線(xiàn)電流及輸出轉(zhuǎn)速，計(jì)算轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k1和轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k2時(shí)三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)輸入功率、實(shí)時(shí)輸出功率；

步驟5.5、根據(jù)步驟5.4獲得的三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)輸入功率、實(shí)時(shí)輸出功率，并根據(jù)三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率和輸出功率計(jì)算轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k1時(shí)的實(shí)時(shí)總效率值η1＝η(k1)和轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k2時(shí)的實(shí)時(shí)總效率值η2＝η(k2)；

步驟5.6、對(duì)步驟5.5計(jì)算獲得的轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k1時(shí)的實(shí)時(shí)總效率值η1＝η(k1)和轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k2時(shí)的實(shí)時(shí)總效率值η2＝η(k2)進(jìn)行比較；

當(dāng)η1<η2時(shí)，令a＝k1，k1＝k2，η1＝η2，k2＝a+(1-x)·(b-a)；計(jì)算實(shí)時(shí)總效率值η2＝η(k2)，執(zhí)行步驟5.7；

當(dāng)η1≥η2時(shí)，令b＝k2，k2＝k1，η2＝η1，k1＝a+x·(b-a)，計(jì)算實(shí)時(shí)總效率值η1＝η(k1)，執(zhí)行步驟5.7；

步驟5.7、對(duì)轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k搜索區(qū)間[a，b]進(jìn)行收斂判定，若|a-b|<ε，則結(jié)束搜索，獲得電動(dòng)汽車(chē)三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的最優(yōu)分配系數(shù)k，左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為T(mén)2和右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩T3為T(mén)2＝T3＝k·Tt(i′)/2，后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為T(mén)1＝(1-k)·Tt(i′)；否則，返回執(zhí)行步驟5.6。

優(yōu)選地，步驟5.5根據(jù)三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率和輸出功率計(jì)算轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k1時(shí)的實(shí)時(shí)總效率值η1＝η(k1)和轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k2時(shí)的實(shí)時(shí)總效率值η2＝η(k2)的過(guò)程包括以下步驟：

通過(guò)公式(1)計(jì)算獲得后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)輸入輸出功率，

其中，P_in,1(i′)為i′時(shí)刻后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸入功率，P_out,1(i′)為i′時(shí)刻后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出功率；U₁(i′)為i′時(shí)刻后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入端母線(xiàn)電壓，I₁(i′)為i′時(shí)刻后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入端母線(xiàn)電流；n₁(i′)為后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；

通過(guò)公式(2)計(jì)算獲得左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)輸入輸出功率，

其中，P_in,2(i′)為i′時(shí)刻左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸入功率，P_out,2(i′)為i′時(shí)刻左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出功率；U₂(i′)為i′時(shí)刻左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入端母線(xiàn)電壓，I₂(i′)為i′時(shí)刻左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入端母線(xiàn)電流；n₂(i′)為左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；

通過(guò)公式(3)計(jì)算獲得右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)輸入輸出功率，

其中，P_in,3(i′)為i′時(shí)刻右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸入功率，P_out,3(i′)為i′時(shí)刻右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出功率；U₃(i′)為i′時(shí)刻右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入端母線(xiàn)電壓，I₃(i′)為i′時(shí)刻右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入端母線(xiàn)電流；n₃(i′)為右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；

通過(guò)公式(4)計(jì)算三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)總效率，

當(dāng)k＝k1時(shí)，按照公式(4)計(jì)算η(k1)，獲得i′時(shí)刻轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k1時(shí)的實(shí)時(shí)總效率值η1＝η(k1)；

當(dāng)k＝k2時(shí)，按照公式(4)計(jì)算η(k2)，獲得i′時(shí)刻轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k1時(shí)的實(shí)時(shí)總效率值η2＝η(k2)。

優(yōu)選地，步驟五所述的搜索比例x＝0.382。

針對(duì)以上方案，采用搜索算法分配轉(zhuǎn)矩后電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)行存在前輪雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，后軸單電機(jī)驅(qū)動(dòng)及三電機(jī)四驅(qū)三種模式。

具有三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)由于沒(méi)有設(shè)置前軸而采用左、右前輪分別單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，具有四輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)通過(guò)能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又不影響轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作，能夠保證對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的精準(zhǔn)控制，很好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和四驅(qū)動(dòng)力的協(xié)調(diào)，兼顧了系統(tǒng)的行駛穩(wěn)定性；并且所述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不但結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，降低了成本，而且易于維修保養(yǎng)。

本發(fā)明的方法是基于以上系統(tǒng)的控制方法，能夠在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和四驅(qū)動(dòng)力的協(xié)調(diào)下實(shí)現(xiàn)能效最優(yōu)的控制，而且本發(fā)明所述方法對(duì)于三電機(jī)構(gòu)型的電驅(qū)動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)而言，可以實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)最優(yōu)轉(zhuǎn)分配點(diǎn)的自動(dòng)標(biāo)定，隨著車(chē)輛的運(yùn)行，控制策略將更為精確高效，對(duì)各類(lèi)工況適應(yīng)性強(qiáng)，而且不受電機(jī)使用過(guò)程中效率特性改變的影響，隨時(shí)可以按照驅(qū)動(dòng)效率最優(yōu)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制。相比現(xiàn)有控制方法，基于本發(fā)明的系統(tǒng)的能效最優(yōu)控制方法可以節(jié)約12％以上的能效。

附圖說(shuō)明

圖1為三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的部件關(guān)系示意圖；

其中，表示電氣連接，表示信號(hào)連接；

圖2為本發(fā)明的流程圖；

圖3為采用搜索法搜索轉(zhuǎn)矩優(yōu)分配系數(shù)k并將目標(biāo)總轉(zhuǎn)矩Tt分配給兩個(gè)前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)的流程圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：結(jié)合圖1和圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，

一種四輪驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)轉(zhuǎn)矩在線(xiàn)標(biāo)定分配控制方法，是基于具有三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)的，所述的動(dòng)力系統(tǒng)包括動(dòng)力電池1、三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、控制器單元5和信號(hào)檢測(cè)及調(diào)理單元6；

三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)包括一個(gè)后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)2和兩個(gè)前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，兩個(gè)前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)為左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)3及右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)4；其中后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)2與電動(dòng)汽車(chē)后軸連接，左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)3與右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)4型號(hào)相同，左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)3安裝在電動(dòng)汽車(chē)左前輪的輪轂或輪邊上(左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)3為輪轂或輪邊電機(jī))，右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)4安裝在電動(dòng)汽車(chē)右前輪輪轂或輪邊上(右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)4為輪轂或輪邊電機(jī))；三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)為電動(dòng)汽車(chē)提供轉(zhuǎn)矩；

動(dòng)力電池1與三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用電氣連接，同時(shí)為三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電能；

控制器單元5與三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用信號(hào)連接，同時(shí)為三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供轉(zhuǎn)矩分配控制信號(hào)，控制三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩；

信號(hào)檢測(cè)及調(diào)理單元6與動(dòng)力電池1、三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制器單元5采用信號(hào)連接，其中，信號(hào)檢測(cè)及調(diào)理單元6輸入端分別與動(dòng)力電池1及三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)信號(hào)輸出端連接，信號(hào)檢測(cè)及調(diào)理單元6輸出端與控制器單元5信號(hào)輸入端連接；信號(hào)檢測(cè)及調(diào)理單元6用于檢測(cè)包括測(cè)動(dòng)力電池1和三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)信號(hào)，并計(jì)算電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)總轉(zhuǎn)矩，同時(shí)為控制器單元5提供總轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速信號(hào)；

本發(fā)明所述的一種四輪驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)轉(zhuǎn)矩在線(xiàn)標(biāo)定分配控制方法，包括以下步驟：

步驟一、信號(hào)檢測(cè)及調(diào)理單元6實(shí)時(shí)檢測(cè)電動(dòng)汽車(chē)的速度信號(hào)、三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)、電動(dòng)汽車(chē)加速踏板開(kāi)度信號(hào)，計(jì)算電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)總轉(zhuǎn)矩Tt；

步驟二、信號(hào)檢測(cè)及調(diào)理單元6實(shí)時(shí)檢測(cè)動(dòng)力電池1的SOC信號(hào)，發(fā)送至控制器單元5，當(dāng)動(dòng)力電池的SOC小于電動(dòng)車(chē)允許運(yùn)行下限時(shí)，控制器單元5發(fā)送停車(chē)指令，電動(dòng)汽車(chē)停止運(yùn)行，否則執(zhí)行步驟三；

步驟三、左前輪和右前輪分配的轉(zhuǎn)矩稱(chēng)為前輪轉(zhuǎn)矩，且左前輪和右前輪各自分配的轉(zhuǎn)矩相等；控制器單元5內(nèi)，以電動(dòng)汽車(chē)的速度作為橫坐標(biāo)i，以三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)總轉(zhuǎn)矩Tt作為縱坐標(biāo)j，設(shè)定前輪與后軸輸出總轉(zhuǎn)矩最優(yōu)分配系數(shù)矩陣W，W內(nèi)元素為轉(zhuǎn)矩優(yōu)化分配系數(shù)k_i,j，轉(zhuǎn)矩優(yōu)化分配系數(shù)k_i,j為前輪轉(zhuǎn)矩與輸出總轉(zhuǎn)矩的比；

在前輪與后軸輸出總轉(zhuǎn)矩最優(yōu)分配系數(shù)矩陣W內(nèi)，4個(gè)相鄰轉(zhuǎn)矩優(yōu)化分配系數(shù)k_i，j、k_i，j+1、k_i+1，j、k_i+1，j+1(4個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn))構(gòu)成矩陣網(wǎng)格Q_i，j；

在前輪與后軸輸出總轉(zhuǎn)矩最優(yōu)分配系數(shù)矩陣W中查找三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)總轉(zhuǎn)矩Tt和電動(dòng)汽車(chē)的實(shí)時(shí)速度所對(duì)應(yīng)的矩陣網(wǎng)格Q_i，j；判斷矩陣網(wǎng)格Q_i，j的4個(gè)節(jié)點(diǎn)k_i，j、k_i，j+1、k_i+1，j、k_i+1，j+1的數(shù)值是否為空，若k_i，j、k_i，j+1、k_i+1，j、k_i+1，j+1中任一節(jié)點(diǎn)數(shù)值為空，則執(zhí)行步驟五，否則，執(zhí)行步驟四；

步驟四、計(jì)算矩陣網(wǎng)格Q_i，j的4個(gè)節(jié)點(diǎn)k_i，j、k_i，j+1、k_i+1，j、k_i+1，j+1的數(shù)值的平均值k，以k作為電動(dòng)汽車(chē)三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)總轉(zhuǎn)矩Tt和電動(dòng)汽車(chē)的實(shí)時(shí)速度所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩優(yōu)化分配系數(shù)；將三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)總轉(zhuǎn)矩Tt按數(shù)值k分配給兩個(gè)前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，兩個(gè)前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)平均分配所獲得的轉(zhuǎn)矩；將三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)總轉(zhuǎn)矩Tt按數(shù)值(1-k)分配給后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)2；從而控制三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車(chē)轉(zhuǎn)矩分配控制；

步驟五、采用搜索法搜索電動(dòng)汽車(chē)三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的總轉(zhuǎn)矩Tt和電動(dòng)汽車(chē)的實(shí)時(shí)速度所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩優(yōu)分配系數(shù)k；將三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)總轉(zhuǎn)矩Tt按數(shù)值k分配給兩個(gè)前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，兩個(gè)前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)平均分配所獲得的轉(zhuǎn)矩；將三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)總轉(zhuǎn)矩Tt按數(shù)值(1-k)分配給后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)2；控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，并將數(shù)值k賦值給矩陣W內(nèi)的三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)總轉(zhuǎn)矩Tt和電動(dòng)汽車(chē)的實(shí)時(shí)速度所對(duì)應(yīng)的矩陣網(wǎng)格Q_i，j的4個(gè)節(jié)點(diǎn)k_i，j、k_i，j+1、k_i+1，j、k_{i+1，j+1}，返回執(zhí)行步驟一。

具體實(shí)施方式二：結(jié)合圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，

本實(shí)施方式步驟五所述的采用搜索法搜索電動(dòng)汽車(chē)三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的總轉(zhuǎn)矩Tt和電動(dòng)汽車(chē)的實(shí)時(shí)速度所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩優(yōu)分配系數(shù)k并將目標(biāo)總轉(zhuǎn)矩Tt分配給兩個(gè)前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)的過(guò)程包括以下步驟：

步驟5.1、根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)的實(shí)時(shí)速度信號(hào)和加速踏板開(kāi)度模擬量信號(hào)計(jì)算i′時(shí)刻分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)總轉(zhuǎn)矩Tt(i′)；

步驟5.2、設(shè)定轉(zhuǎn)矩優(yōu)化分配系數(shù)k，k為前輪轉(zhuǎn)矩與三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)總轉(zhuǎn)矩Tt(i′)的比，k的搜索區(qū)間[a，b]，搜索區(qū)間[a，b]的初始化搜索區(qū)間為[0，1]；設(shè)定搜索比例x，x<1；搜索收斂精度為ε；

步驟5.3、按轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k1＝a+x·(b-a)計(jì)算左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出的總轉(zhuǎn)矩；并將所述左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出的總轉(zhuǎn)矩平均分配給左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，獲得轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k1時(shí)左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；

按轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)(1-k1)計(jì)算后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩，獲得轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k1時(shí)后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；

按轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k2＝a+(1-x)·(b-a)，計(jì)算左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出的總轉(zhuǎn)矩，并將所述左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出的總轉(zhuǎn)矩平均分配給左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，獲得轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k2時(shí)左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；

按轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)(1-k2)計(jì)算后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩，獲得轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k2時(shí)后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；

步驟5.4、利用步驟5.3獲得的k＝k1時(shí)三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出的總轉(zhuǎn)矩和k＝k2時(shí)三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出的總轉(zhuǎn)矩，計(jì)算三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，結(jié)合三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入端總線(xiàn)電壓、總線(xiàn)電流及輸出轉(zhuǎn)速，計(jì)算轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k1和轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k2時(shí)三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)輸入功率、實(shí)時(shí)輸出功率；

步驟5.5、根據(jù)步驟5.4獲得的三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)輸入功率、實(shí)時(shí)輸出功率，并根據(jù)三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率和輸出功率計(jì)算轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k1時(shí)的實(shí)時(shí)總效率值η1＝η(k1)和轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k2時(shí)的實(shí)時(shí)總效率值η2＝η(k2)；

步驟5.6、對(duì)步驟5.5計(jì)算獲得的轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k1時(shí)的實(shí)時(shí)總效率值η1＝η(k1)和轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k2時(shí)的實(shí)時(shí)總效率值η2＝η(k2)進(jìn)行比較；

當(dāng)η1<η2時(shí)，令a＝k1，k1＝k2，η1＝η2，k2＝a+(1-x)·(b-a)；計(jì)算實(shí)時(shí)總效率值η2＝η(k2)，執(zhí)行步驟5.7；

當(dāng)η1≥η2時(shí)，令b＝k2，k2＝k1，η2＝η1，k1＝a+x·(b-a)，計(jì)算實(shí)時(shí)總效率值η1＝η(k1)，執(zhí)行步驟5.7；

步驟5.7、對(duì)轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k搜索區(qū)間[a，b]進(jìn)行收斂判定，若|a-b|<ε，則結(jié)束搜索，獲得電動(dòng)汽車(chē)三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的最優(yōu)分配系數(shù)k，左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為T(mén)2和右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩T3為T(mén)2＝T3＝k·Tt(i′)/2，后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為T(mén)1＝(1-k)·Tt(i′)；否則，返回執(zhí)行步驟5.6。

具體實(shí)施方式三：

本實(shí)施方式步驟5.5根據(jù)三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率和輸出功率計(jì)算轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k1時(shí)的實(shí)時(shí)總效率值η1＝η(k1)和轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k2時(shí)的實(shí)時(shí)總效率值η2＝η(k2)的過(guò)程包括以下步驟：

通過(guò)公式(1)計(jì)算獲得后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)輸入輸出功率，

其中，P_in,1(i′)為i′時(shí)刻后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸入功率，P_out,1(i′)為i′時(shí)刻后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出功率；U₁(i′)為i′時(shí)刻后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入端母線(xiàn)電壓，I₁(i′)為i′時(shí)刻后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入端母線(xiàn)電流；n₁(i′)為后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；

通過(guò)公式(2)計(jì)算獲得左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)輸入輸出功率，

其中，P_in,2(i′)為i′時(shí)刻左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸入功率，P_out,2(i′)為i′時(shí)刻左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出功率；U₂(i′)為i′時(shí)刻左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入端母線(xiàn)電壓，I₂(i′)為i′時(shí)刻左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入端母線(xiàn)電流；n₂(i′)為左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；

通過(guò)公式(3)計(jì)算獲得右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)輸入輸出功率，

其中，P_in,3(i′)為i′時(shí)刻右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸入功率，P_out,3(i′)為i′時(shí)刻右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出功率；U₃(i′)為i′時(shí)刻右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入端母線(xiàn)電壓，I₃(i′)為i′時(shí)刻右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入端母線(xiàn)電流；n₃(i′)為右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；

通過(guò)公式(4)計(jì)算三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)總效率，

當(dāng)k＝k1時(shí)，按照公式(4)計(jì)算η(k1)，獲得i′時(shí)刻轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k1時(shí)的實(shí)時(shí)總效率值η1＝η(k1)；

當(dāng)k＝k2時(shí)，按照公式(4)計(jì)算η(k2)，獲得i′時(shí)刻轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)k＝k1時(shí)的實(shí)時(shí)總效率值η2＝η(k2)。

其他步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式二相同。

具體實(shí)施方式四：

本實(shí)施方式步驟五所述的搜索比例x＝0.382。

其他步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式三相同。

具體實(shí)施方式五：

本實(shí)施方式所述的采用搜索算法分配轉(zhuǎn)矩后電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)行存在前輪雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，后軸單電機(jī)驅(qū)動(dòng)及三電機(jī)四驅(qū)三種模式。

其他步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式一至四之一相同。