[发明专利]一种纯电动汽车双电机耦合驱动装置及其驻坡控制方法

说明书

本发明公开了一种纯电动汽车双电机耦合驱动装置及其驻坡控制方法，装置包括整车控制器、第一电机控制器、第二电机控制器、主电机、辅助电机、第一电磁离合器、第二电磁离合器、行星齿轮机构、传动轴、减速器和差速器。工作时，当检测到坡度小于φ时，第一电机控制器控制主电机进入驻坡，第一电磁离合器闭合，第二电磁离合器断开；当检测到坡度大于等于φ时，直接请求辅助电机扭矩M0，第一电机控制器根据实现驻坡需要的扭矩及辅助电机提供的扭矩M0来计算主电机所需输出的扭矩，第一电磁离合器与第二电磁离合器同时闭合。本发明能够用于双电机电动汽车，在解决目前双电机电动汽车在大坡度下驻坡问题的同时，有效提高了电机利用率。

技术领域

本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种纯电动汽车双电机耦合驱动装置及其驻坡控制方法。

背景技术

纯电动汽车整车控制器（整车控制器）是新能源汽车的核心控制部件，整车控制器控制技术水平直接影响着整车的动力性、安全性及经济性。根据系统设计需求，整车控制器需要参与到整车各大主功能的控制中来，如上下电控制、系统工作模式管理、扭矩计算、能量回收、换挡策略、故障诊断及处理等。其中驻坡控制目前部分主机厂的系统方案为：整车控制器根据电机转速变化情况及油门刹车信号，判断是否需要进入驻坡，后将驻坡指令发给MCU(电机控制器)，MCU接收整车控制器驻坡命令后，通过PID等算法自行计算出实现驻坡所需要的扭矩，后控制电机通过堵转的形式实现整车在坡道上的停驻功能，以避免整车后溜而造成人员或车辆的伤害。目前针对电动汽车驻坡的研究已有很多，其中严习胜提出了一种纯电动汽车整车控制器驻坡控制方法（公开号CN109774713A），其通过整车控制器根据整车信号判断整车同时满足四个状态时，整车控制器向电机控制器发出驻坡命令后控制电机进入驻坡，提供了一种电动汽车整车控制器驻坡控制方案，在判断驻坡条件时，不仅判断电机转速大小，也对电机转速变化趋势做判断，能够避免出现平路上误进入D档驻坡的情况。但是该方案只能应用于单电机纯电动汽车，无法实现双电机电动汽车驻坡。刘九明提出了一种纯电动汽车坡道起步、驻坡控制系统（公开号CN109823194A），包括电机、整车控制器和加速踏板、制动踏板以及MCU，整车控制器根据接收到的信号通过PID算法求出力矩曲线并发送至MCU从而实现驻坡。其新颖之处在于不需要油门、制动踏板也能实现电动汽车驻坡的功能，但同样，其控制逻辑只能应用于单电机电动汽车。

另外，还有很多针对纯电动汽车双电机耦合驱动形式的研究，其中初亮等人提出了一种电动汽车双电机耦合系统（公开号CN103587396B），具有主电机单独工作模式、辅助电机单独工作模式、双电机转矩耦合工作模式等多种工作模式，能满足不同工况下电机分配利用问题，提高了电机负荷率，但是针对大坡度坡道实现驻坡功能，机构较为复杂，在实车应用仍有可以改进之处；李军求提出了一种双电机转速于转矩耦合驱动总成（公开号CN102133854A），其可以实现传动系统大范围无动力中断变扭和无级变速，提高了双电机电动汽车换挡过程中的平顺性，提升了电机利用率，但装置过于复杂，增加汽车的负载。

但是，目前的驻坡控制技术只能解决单电机纯电动汽车的驻坡问题，针对双电机纯电动汽车，目前驻坡控制方案还很少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种纯电动汽车双电机耦合驱动装置及其驻坡控制方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种纯电动汽车双电机耦合驱动装置，包括整车控制器、第一电机控制器、第二电机控制器、主电机、辅助电机、第一电磁离合器、第二电磁离合器、行星齿轮机构、传动轴、减速器和差速器；

所述行星齿轮机构包括齿圈、太阳轮、行星架以及若干行星轮，其中，所述若干行星轮均设置在齿圈和太阳轮之间且分别和齿圈、太阳轮啮合；所述行星架呈齿轮状，所述若干行星轮的转轴周向均匀设置在行星架的一个端面上、和行星架垂直固连，使得行星轮转动时带动行星架做旋转运动，以传递动力；

所述主电机、辅助电机相向布置在两侧，其输出轴分别通过第一电磁离合器、第二电磁离合器和太阳轮的两侧同轴相连；