本發(fā)明涉及新能源汽車，尤其是涉及一種電驅(qū)動四驅(qū)控制方法、電驅(qū)動四驅(qū)架構(gòu)系統(tǒng)及新能源汽車。

背景技術(shù)：

1、新能源汽車包括增程式電動汽車、純電動式電動汽車等，增程式電動汽車、純電動式電動汽車都包括電動機(jī)，電動機(jī)通常布置于車輛上，與車輛前橋或后橋連接，用以驅(qū)動新能源汽車的運(yùn)行并在剎車制動時(shí)回收動能，然而，由于電動機(jī)與車輪之間往往通過差速器、傳動軸等中間傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)動力傳輸，而每一級傳動機(jī)構(gòu)就會造成部分動力的損失，每個(gè)車型的車重、風(fēng)阻系數(shù)、迎風(fēng)面積、滾阻系數(shù)都可能與其它車型不同，所以每個(gè)車型都有一種相對最為合適的電驅(qū)動總成，使其綜合效率相對較高。

2、四驅(qū)是指電動汽車的前后軸上各有一套電驅(qū)動總成的構(gòu)型，電驅(qū)動總成，也有多種類型，包括由永磁電機(jī)驅(qū)動的永磁動力總成、由異步電機(jī)驅(qū)動的異步動力總成、由電勵(lì)磁電機(jī)驅(qū)動的電勵(lì)磁驅(qū)動總成等。永磁電機(jī)、異步電機(jī)、電勵(lì)磁電機(jī)，均指《電機(jī)學(xué)》中所定義的常規(guī)意義上的永磁電機(jī)、異步電機(jī)、電勵(lì)磁同步電機(jī)，其中，異步電機(jī)也稱為感應(yīng)電機(jī)。當(dāng)前市面上以及已公開的發(fā)明專利里，已經(jīng)有了多種四驅(qū)構(gòu)型，包括：前后雙永磁電驅(qū)構(gòu)型、永磁+異步雙電驅(qū)構(gòu)型、永磁+電勵(lì)磁電驅(qū)構(gòu)型等。

3、如圖1所示，早期的電動汽車多采用雙永磁電驅(qū)這種構(gòu)型，雙永磁電驅(qū)構(gòu)型最為簡單，其特征為前后電驅(qū)多為相同功率、尺寸，前后電驅(qū)平臺化設(shè)計(jì)。由于永磁電機(jī)1內(nèi)部的磁場是由安裝于電機(jī)轉(zhuǎn)子上的永磁體產(chǎn)生的，具有無法關(guān)斷的特點(diǎn)，而無法關(guān)斷的磁場將在電機(jī)定子鐵心內(nèi)產(chǎn)生渦流損耗。所以車輛無論在重載、輕載、甚至滑行狀態(tài)時(shí)，兩臺電機(jī)都同時(shí)在工作，帶來額外的能量損失，導(dǎo)致續(xù)航里程降低。一般地，同樣電池電量的雙永磁四驅(qū)構(gòu)型，會比兩驅(qū)構(gòu)型的續(xù)航里程低10％左右。部分車型會在前軸上的永磁電驅(qū)動總成輸出半軸上增加一個(gè)脫開裝置，經(jīng)濟(jì)模式下會將前驅(qū)脫開，以獲得較高的效率，即便如此，帶有前軸脫開功能的雙永磁電驅(qū)構(gòu)型，其綜合效率也將不大于單永磁的兩驅(qū)車型。四驅(qū)的續(xù)航里程還是要不高于兩驅(qū)車型

4、如圖2所示，目前行業(yè)熱點(diǎn)為永磁+異步雙電驅(qū)構(gòu)型，即主驅(qū)(一般為后驅(qū)，為了方便與兩驅(qū)車型平臺化)采用永磁電機(jī)1，輔驅(qū)采用異步感應(yīng)電機(jī)2。此種構(gòu)型可以較好地解決雙永磁電機(jī)的問題，使得相同電量的四驅(qū)與兩驅(qū)的續(xù)航里程接近，但四驅(qū)的續(xù)航里程還是要低于兩驅(qū)車型。

5、永磁+電勵(lì)磁電機(jī)構(gòu)型,與上述永磁+異步電驅(qū)構(gòu)型相類似，四驅(qū)的續(xù)航里程略低于兩驅(qū)車型。

6、一般地，四驅(qū)車型屬于車型型譜里的高配車型，而高配車型的續(xù)航里程要低于兩驅(qū)的中低配車型，是各大車企的一個(gè)痛點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種電驅(qū)動四驅(qū)控制方法、電驅(qū)動四驅(qū)架構(gòu)系統(tǒng)及新能源汽車，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的四驅(qū)電車?yán)m(xù)航低于兩驅(qū)電車?yán)m(xù)航的技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供的一種電驅(qū)動四驅(qū)架構(gòu)系統(tǒng)，為前后雙永磁四驅(qū)架構(gòu)，包括：

4、前永磁電機(jī)，安裝在前軸，以形成前驅(qū)；

5、帶有脫開裝置的后永磁電機(jī)，安裝在后軸，以形成后驅(qū)；

6、所述前永磁電機(jī)和所述后永磁電機(jī)均為非平臺化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，二者的功率、扭矩不同。

7、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述后永磁電機(jī)的功率、扭矩大于所述前永磁電機(jī)的功率、扭矩。

8、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)處于低速應(yīng)用場景時(shí)，所述后永磁電機(jī)上的脫開裝置處于接合狀態(tài)。

9、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)處于高速應(yīng)用場景時(shí)，所述后永磁電機(jī)上的脫開裝置處于關(guān)斷狀態(tài)。

10、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述后永磁電機(jī)的極對數(shù)大于所述前永磁電機(jī)的極對數(shù)。

11、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述脫開裝置為半軸脫開裝置、減速器中間軸脫開裝置、減速器輸入軸脫開裝置中的任一。

12、本發(fā)明的電驅(qū)動四驅(qū)架構(gòu)系統(tǒng)，采用前后雙永磁的四驅(qū)架構(gòu)，且前后驅(qū)的電機(jī)非平臺化設(shè)計(jì)，兩臺電機(jī)的功率、扭矩一臺顯著偏大，帶有脫開裝置，主要在相對低速應(yīng)用場景使用，比如市區(qū)道路，一般布置在后軸，即后驅(qū)；另一臺電機(jī)功率扭矩顯著偏小，安裝在前軸，即前驅(qū)，具有高速時(shí)效率高的特點(diǎn)，無脫開裝置，故一直處在驅(qū)動(或回饋)狀態(tài)，使得四驅(qū)車型的續(xù)航里程優(yōu)于同電量的兩驅(qū)車型。

13、本發(fā)明提供的一種新能源汽車，包括所述電驅(qū)動四驅(qū)架構(gòu)系統(tǒng)。

14、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述新能源汽車包括整車控制器、前后扭矩分配器、前電機(jī)控制器和后電機(jī)控制器。

15、本發(fā)明的新能源汽車，在市區(qū)路等低速應(yīng)用場景下，后驅(qū)的脫開裝置處在接合狀態(tài)，這樣整車的動力性等得到保證，在市區(qū)快速路、高速公路等場景下，后驅(qū)的脫開裝置處在關(guān)斷狀態(tài)，這樣整車主要由前驅(qū)的小電機(jī)負(fù)責(zé)驅(qū)動。此時(shí)，一方面后驅(qū)的電機(jī)可不再隨整車轉(zhuǎn)動，消除了永磁磁場導(dǎo)致的損耗；另一方面前驅(qū)的小電機(jī)將處在一種負(fù)荷率較高的狀態(tài)，工作點(diǎn)將處在電機(jī)效率較高的區(qū)域，故而整體效率較好。經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的前后驅(qū)電機(jī)，配合經(jīng)過標(biāo)定的后驅(qū)電機(jī)斷開裝置的接合策略，將實(shí)現(xiàn)四驅(qū)效率優(yōu)于兩驅(qū)的效果。

16、本發(fā)明提供的一種電驅(qū)動四驅(qū)控制方法，對所述新能源汽車進(jìn)行控制的方法，所述方法包括：

17、執(zhí)行僅在后永磁電機(jī)上配置脫開裝置的脫開接合策略，包括：

18、當(dāng)整車處于運(yùn)動模式時(shí)，控制后驅(qū)的脫開裝置處于長期接合狀態(tài)，以保證整車動力性及快速響應(yīng)；

19、當(dāng)整車處于經(jīng)濟(jì)模塊、節(jié)能模式時(shí)，根據(jù)前后驅(qū)的損耗分布特點(diǎn)及整車穩(wěn)定性，協(xié)調(diào)前后驅(qū)出力的不同占比，包括：

20、解析出輪端需求扭矩；

21、根據(jù)解析出的輪端需求扭矩，進(jìn)行前驅(qū)輸出扭矩和后驅(qū)輸出扭矩的調(diào)節(jié)，即整車的總體扭矩需求會非均勻地分布在前后軸上，通過尋優(yōu)標(biāo)定，存在著后驅(qū)完全關(guān)斷或者輸出總體需求扭矩一定百分比的情況；

22、當(dāng)后驅(qū)的扭矩需求不為零時(shí)，保持后驅(qū)的脫開裝置的接合狀態(tài)；

23、當(dāng)后驅(qū)的扭矩需求為零時(shí)，控制后驅(qū)的脫開裝置脫開。

24、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，控制所述后驅(qū)的脫開裝置接合和脫開時(shí)，施加一定的滯環(huán)或滯回策略。

25、本發(fā)明提供的電驅(qū)動四驅(qū)控制方法，經(jīng)過精心設(shè)計(jì)前后驅(qū)的電機(jī)，配合經(jīng)過標(biāo)定的后驅(qū)電機(jī)斷開裝置的接合策略，將實(shí)現(xiàn)四驅(qū)效率優(yōu)于兩驅(qū)的效果。

技術(shù)特征：

1.一種電驅(qū)動四驅(qū)架構(gòu)系統(tǒng)，其特征在于，為前后雙永磁四驅(qū)架構(gòu)，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電驅(qū)動四驅(qū)架構(gòu)系統(tǒng)，其特征在于，所述后永磁電機(jī)的功率、扭矩大于所述前永磁電機(jī)的功率、扭矩。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電驅(qū)動四驅(qū)架構(gòu)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)處于低速應(yīng)用場景時(shí)，所述后永磁電機(jī)上的脫開裝置處于接合狀態(tài)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電驅(qū)動四驅(qū)架構(gòu)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)處于高速應(yīng)用場景時(shí)，所述后永磁電機(jī)上的脫開裝置處于關(guān)斷狀態(tài)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電驅(qū)動四驅(qū)架構(gòu)系統(tǒng)，其特征在于，所述后永磁電機(jī)的極對數(shù)大于所述前永磁電機(jī)的極對數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電驅(qū)動四驅(qū)架構(gòu)系統(tǒng)，其特征在于，所述脫開裝置為半軸脫開裝置、減速器中間軸脫開裝置、減速器輸入軸脫開裝置中的任一。

7.一種新能源汽車，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-6中任一所述的電驅(qū)動四驅(qū)架構(gòu)系統(tǒng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的新能源汽車，其特征在于，所述新能源汽車包括整車控制器、前后扭矩分配器、前電機(jī)控制器和后電機(jī)控制器。

9.一種電驅(qū)動四驅(qū)控制方法，其特征在于，對如權(quán)利要求7-8中任一項(xiàng)所述的新能源汽車進(jìn)行控制的方法，所述方法包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，控制所述后驅(qū)的脫開裝置接合和脫開時(shí)，施加一定的滯環(huán)或滯回策略。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種電驅(qū)動四驅(qū)控制方法、電驅(qū)動四驅(qū)架構(gòu)系統(tǒng)及新能源汽車，涉及新能源汽車技術(shù)領(lǐng)域，解決了四驅(qū)電車?yán)m(xù)航低于兩驅(qū)電車?yán)m(xù)航的技術(shù)問題。該電驅(qū)動四驅(qū)架構(gòu)系統(tǒng)為前后雙永磁四驅(qū)架構(gòu)，包括前永磁電機(jī)，安裝在前軸，以形成前驅(qū)；帶有脫開裝置的后永磁電機(jī)，安裝在后軸，以形成后驅(qū)；所述前永磁電機(jī)和所述后永磁電機(jī)均為非平臺化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，二者的功率、扭矩不同。本發(fā)明采用前后雙永磁的四驅(qū)架構(gòu)，兩臺電機(jī)的功率、扭矩一臺顯著偏大，帶有脫開裝置，主要在相對低速應(yīng)用場景使用即后驅(qū)；另一臺電機(jī)功率扭矩顯著偏小，安裝在前軸即前驅(qū)，具有高速時(shí)效率高的特點(diǎn)，一直處在驅(qū)動或回饋狀態(tài)，使得四驅(qū)車型的續(xù)航里程優(yōu)于同電量的兩驅(qū)車型。

技術(shù)研發(fā)人員：張健
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京宏業(yè)乾達(dá)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9