[发明专利]电动汽车双电机并轴传动系统的模式切换动态控制策略

权利要求书

1.一种电动汽车双电机并轴传动系统的模式切换动态控制策略，其特征在于：该策略包括下列顺序的步骤：

(1)建立电动汽车双电机并轴传动系统的五自由度动力学模型；

(2)通过能量管理策略选择驱动模式并确定两个电机的理想驱动扭矩，驱动模式分别为模式1、模式2和模式3；

(3)通过后向动态控制策略和嵌套前后动态控制策略控制第一电机和第二电机的驱动扭矩；

在所述步骤(1)中，所述五自由度动力学模型的五个自由度分别是第一电机的角位移θ₁、第二电机的角位移θ₂、中间轴的角位移θ₃、第五齿轮的角位移θ₄和车轮角位移θ₅；第一电机的等效惯量为I₁，第二电机的等效惯量为I₂，第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮的等效惯量分别为I_3a，I_3b，I_3c，第四齿轮和第五齿轮的等效惯量分别为I_4a，I_4b，车轮的等效惯量为I₅；K₁和C₁代表第一轴的弹簧刚度和阻尼，K₂和C₂代表第二轴的弹簧刚度和阻尼，K₃和C₃代表中间轴的弹簧刚度和阻尼，K₄和C₄代表主减速器轴的弹簧刚度和阻尼；五自由度动力学模型有三个外部扭矩驱动，其中T₁代表第一电机的输出扭矩，T₂代表第二电机的输出扭矩，T₅代表等效的车辆负载扭矩；

其中，I是惯性矩阵，C是阻尼矩阵，K是刚度矩阵，θ是状态向量，T是包含驱动扭矩和负载扭矩的负载向量；n₁为第一齿轮与第三齿轮的传动比，n₂为第二齿轮与第三齿轮的传动比，n₃为第四齿轮与第五齿轮的传动比；车辆负载转矩T₅由以下等式表示：

其中，F_V是由爬坡阻力、空气阻力和滚动阻力引起的阻力和，m_V是车辆的质量，g是重力加速度，是道路的倾斜角，ρ是空气密度，A_V是迎风面积，C_d表示阻力系数，C_t表示轮胎滚动摩擦系数，R_W是轮胎半径，v是车速；

所述电动汽车双电机并轴传动系统包括第一电机、第二电机、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第一轴、第二轴、中间轴、主减速器轴和车轮；所述第一电机通过第一轴与第一齿轮连接，第二电机通过第二轴与第二齿轮连接，第一齿轮与第三齿轮的传动比为n₁，第二齿轮与第三齿轮的传动比为n₂，中间轴的两端分别连接第三齿轮和第四齿轮，第四齿轮与第五齿轮的传动比为n₃，第五齿轮通过主减速器轴将扭矩传递给车轮；

所述第一轴、第二轴、中间轴、主减速器轴均采用弹性轴连接，所述弹性轴由扭转弹簧和阻尼器建模组成：K₁和C₁代表第一轴的弹簧刚度和阻尼，K₂和C₂代表第二轴的弹簧刚度和阻尼，K₃和C₃代表中间轴的弹簧刚度和阻尼，K₄和C₄代表主减速器轴的弹簧刚度和阻尼。