一种四轮驱动电动汽车在两轮驱动状态下的损耗获得方法与流程

本发明属于四轮驱动电动汽车控制技术领域，具体涉及一种四轮驱动电动汽车在两轮驱动状态下的损耗获得方法。

背景技术：

四轮驱动电动汽车因为其在控制和节能方面的优势拥有广阔的发展前景，而驱动电机是其最主要的部件之一，在目前现有的计算四轮驱动电动汽车在两轮驱动状态下损耗的方法中大都忽略了随动轮电机的负转矩输出这一事实，而在工况变化复杂或汽车行驶里程较长的情况下，这一部分由随动轮电机输出的负转矩对系统的影响更加明显。

技术实现要素：

本发明是为了获得四轮驱动电动汽车在两轮驱动状态下所有电机的损耗，提出了一种四轮驱动电动汽车在两轮驱动状态下的损耗获得方法。

本发明所述的一种四轮驱动电动汽车在两轮驱动状态下的损耗获得方法，该方法的具体步骤为：

步骤一、建立四轮驱动电动汽车在两轮驱动状态下所有电机的损耗模型；

所述两轮驱动状态下所有电机的损耗模型包括：

驱动轮左边电机直轴的损耗模型、驱动轮左边电机交轴的损耗模型、驱动轮右边电机直轴的损耗模型、驱动轮右边电机交轴的损耗模型、从动轮左边电机直轴的损耗模型、从动轮左边电机交轴的损耗模型、从动轮右边电机直轴的损耗模型和从动轮右边电机交轴的损耗模型；

步骤二、根据步骤一所建立的模型计算出四轮驱动电动汽车在两轮驱动状态下驱动轮左边电机直轴的损耗、驱动轮左边电机交轴的损耗、驱动轮右边电机直轴的损耗、驱动轮右边电机交轴的损耗、从动轮左边电机直轴的损耗、从动轮左边电机交轴的损耗、从动轮右边电机直轴的损耗和从动轮右边电机交轴的损耗；

步骤三，对步骤二所述的左边电机直轴的损耗、驱动轮左边电机交轴的损耗、驱动轮右边电机直轴的损耗、驱动轮右边电机交轴的损耗、从动轮左边电机直轴的损耗、从动轮左边电机交轴的损耗、从动轮右边电机直轴的损耗和从动轮右边电机交轴的损耗求和，获得四轮驱动电动汽车在两轮驱动状态下所有电机的损耗。

进一步地：

驱动轮左边电机直轴的损耗模型和驱动轮右边电机直轴的损耗模型均为：由等效电压源与一个铁耗等效电阻并联后再与铜耗电阻串联获得；

驱动轮左边电机交轴的损耗模型与驱动轮右边电机交轴的损耗模型均为：由两个等效电压源同时与铁耗等效电阻并联后再与铜耗电阻串联获得；

从动轮左边电机直轴的损耗模型和从动轮右边电机直轴的损耗模型均为：由等效电压源与铁耗电阻串联获得；

从动轮左边电机交轴的损耗模型和从动轮右边电机交轴的损耗模型均为：由等效电压源与铁耗电阻串联获得。

进一步地：

计算两个驱动轮电机的损耗P_{loss_d}：

P_{loss_d}＝P_{loss_cu_dl}+P_{loss_fe_dl}+P_{loss_Ω_dl}+P_{loss_cu_dr}+P_{loss_fe_dr}+P_{loss_Ω_dr}；

其中，P_{loss_cu_dl}为驱动轮左边电机的铜耗，P_{loss_fe_dl}为驱动轮左边电机的铁耗，P_{loss_Ω_dl}为驱动轮左边电机的摩擦损耗，P_{loss_cu_dr}为驱动轮右边电机的铜耗，P_{loss_fe_dr}为驱动轮右边电机的铁耗，P_{loss_Ω_dr}为驱动轮右边电机的摩擦损耗；其中，

P_{loss_Ω_dl}＝T_{f_dl}ω_{n_dl}；

P_{loss_Ω_dr}＝T_{f_dr}ω_{n_dr}；

R_{a_dl}为驱动轮左边电机对应的等效定子电阻，R_{c_dl}为驱动轮左边电机对应的铁耗电阻，L_dl为驱动轮左边电机对应的交直轴电感，n_{p_dl}为驱动轮左边电机的磁极对数，ψ_{f_dl}为驱动轮左边电机的转子永磁体磁链和T_{e_dl}为驱动轮左边电机电磁转矩；R_{a_dr}为驱动轮右边电机对应的等效定子电阻，R_{c_dr}为驱动轮右边电机的铁耗电阻，L_dr为驱动轮右边电机交直轴电感，n_{p_dr}为驱动轮右边电机的磁极对数，ψ_{f_dr}为驱动轮右边电机的转子永磁体磁链，T_{e_dr}为驱动轮右边电机的电磁转矩；T_{f_dl}为驱动轮左边电机的摩擦转矩，T_{f_dr}为驱动轮右边电机的摩擦转矩；ω_{n_dl}为驱动轮左边电机的转动角速度；ω_{n_dr}为驱动轮右边电机的转动角速度；ω_dl为驱动轮左边电机的电角速度；ω_dr为驱动轮右边电机的电角速度；

计算两个从动轮电机的损耗P_{loss_f}：

P_{loss_f}＝P_{loss_fe_fl}+P_{loss_Ω_fl}+P_{loss_fe_fr}+P_{loss_Ω_fr}；

其中，P_{loss_fe_fl}为从动轮左边电机的铁耗，P_{loss_Ω_fl}为从动轮左边电机的摩擦损耗，P_{loss_fe_fr}为从动轮右边电机的铁耗，P_{loss_Ω_fr}为从动轮右边电机的摩擦损耗；其中，

P_{loss_Ω_fl}＝T_{f_fl}ω_{n_fl}

P_{loss_Ω_fr}＝T_{f_fr}ω_{n_fr}；

其中，R_{c_fl}为从动轮左边电机对应的等效铁耗电阻，L_fl为从动轮左边电机的交直轴电感，ψ_{f_fl}为从动轮左边电机的转子永磁体磁链，R_{c_fr}为从动轮右边电机对应的等效定铁耗电阻，T_{f_fr}从动轮右边电机交直轴电感，ψ_{f_fr}为驱动轮右边电机的转子永磁体磁链，T_{f_fl}为从动轮左边电机的摩擦转矩，T_{f_fr}为从动轮右边电机的摩擦转矩；ω_{n_fl}为从动轮左边电机的转动角速度；ω_{n_fr}为从动轮右边电机的转动角速度；ω_fl为驱动轮左边电机的电角速度；ω_fr为驱动轮右边电机的电角速度；

计算四个电机的总损耗P_loss：

P_loss＝P_{loss_d}+P_{loss_f}。

本发明专利通过对四轮驱动电动汽车在两轮驱动状态下的每个电机建立对应的损耗模型，不仅反映了汽车在两轮驱动状态下两个驱动轮电机的损耗，而且反映了此状态下两个随动轮电机的损耗。进一步的，通过计算此状态下每个电机的损耗，可以得到四轮驱动电动汽车在两轮驱动状态下的整体损耗，为四轮驱动电动汽车的转矩分配提供更准确的参考信息。

附图说明

图1为驱动轮左边电机或右边电机直轴的损耗模型；

图2为驱动轮左边电机或右边电机交轴的损耗模型；

图3为从动轮左边电机或右边电机直轴的损耗模型；

图4为从动轮左边电机或右边电机交轴的损耗模型。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

具体实施方式一、结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述的一种四轮驱动电动汽车在两轮驱动状态下的损耗获得方法，该方法的具体步骤为：

步骤一、建立四轮驱动电动汽车在两轮驱动状态下所有电机的损耗模型；

所述两轮驱动状态下所有电机的损耗模型包括：

驱动轮左边电机直轴的损耗模型、驱动轮左边电机交轴的损耗模型、驱动轮右边电机直轴的损耗模型、驱动轮右边电机交轴的损耗模型、从动轮左边电机直轴的损耗模型、从动轮左边电机交轴的损耗模型、从动轮右边电机直轴的损耗模型和从动轮右边电机交轴的损耗模型；

步骤二、根据步骤一所建立的模型计算出四轮驱动电动汽车在两轮驱动状态下驱动轮左边电机直轴的损耗、驱动轮左边电机交轴的损耗、驱动轮右边电机直轴的损耗、驱动轮右边电机交轴的损耗、从动轮左边电机直轴的损耗、从动轮左边电机交轴的损耗、从动轮右边电机直轴的损耗和从动轮右边电机交轴的损耗；

步骤三，对步骤二所述的驱动轮左边电机直轴的损耗、驱动轮左边电机交轴的损耗、驱动轮右边电机直轴的损耗、驱动轮右边电机交轴的损耗、从动轮左边电机直轴的损耗、从动轮左边电机交轴的损耗、从动轮右边电机直轴的损耗和从动轮右边电机交轴的损耗求和，获得四轮驱动电动汽车在两轮驱动状态下所有电机的损耗。

本实施方式，考虑到四轮驱动电动汽车在两轮驱动模式下不仅其驱动轮电机存在损耗，而且其从动轮电机也存在一定损耗，为了更准确的表示这些损耗，建立了两轮驱动模式下四个电机的损耗模型，根据此模型得到四轮驱动电动汽车在两轮驱动状态下的损耗，为四轮驱动电动汽车的转矩分配提供了更准确的参考信息。

具体实施方式二、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种四轮驱动电动汽车在两轮驱动状态下的损耗获得方法的进一步说明，驱动轮左边电机直轴的损耗模型和驱动轮右边电机直轴的损耗模型均为：由等效电压源与一个铁耗等效电阻并联后再与铜耗电阻串联获得；

驱动轮左边电机交轴的损耗模型与驱动轮右边电机交轴的损耗模型均为：由两个等效电压源同时与铁耗等效电阻并联后再与铜耗电阻串联获得；

从动轮左边电机直轴的损耗模型和从动轮右边电机直轴的损耗模型均为：由等效电压源与铁耗电阻串联获得；

从动轮左边电机交轴的损耗模型和从动轮右边电机交轴的损耗模型均为：由等效电压源与铁耗电阻串联获得。

具体实施方式三、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种四轮驱动电动汽车在两轮驱动状态下的损耗获得方法的进一步说明，计算两个驱动轮电机的损耗P_{loss_d}：

P_{loss_d}＝P_{loss_cu_dl}+P_{loss_fe_dl}+P_{loss_Ω_dl}+P_{loss_cu_dr}+P_{loss_fe_dr}+P_{loss_Ω_dr}；

其中，P_{loss_cu_dl}为驱动轮左边电机的铜耗，P_{loss_fe_dl}为驱动轮左边电机的铁耗，P_{loss_Ω_dl}为驱动轮左边电机的摩擦损耗，P_{loss_cu_dr}为驱动轮右边电机的铜耗，P_{loss_fe_dr}为驱动轮右边电机的铁耗，P_{loss_Ω_dr}为驱动轮右边电机的摩擦损耗；其中，

P_{loss_Ω_dl}＝T_{f_dl}ω_{n_dl}；

P_{loss_Ω_dr}＝T_{f_dr}ω_{n_dr}；

R_{a_dl}为驱动轮左边电机对应的等效定子电阻，R_{c_dl}为驱动轮左边电机对应的铁耗电阻，L_dl为驱动轮左边电机对应的交直轴电感，n_{p_dl}为驱动轮左边电机的磁极对数，ψ_{f_dl}为驱动轮左边电机的转子永磁体磁链和T_{e_dl}为驱动轮左边电机电磁转矩；R_{a_dr}为驱动轮右边电机对应的等效定子电阻，R_{c_dr}为驱动轮右边电机的铁耗电阻，L_dr为驱动轮右边电机交直轴电感，n_{p_dr}为驱动轮右边电机的磁极对数，ψ_{f_dr}为驱动轮右边电机的转子永磁体磁链，T_{e_dr}为驱动轮右边电机的电磁转矩；T_{f_dl}为驱动轮左边电机的摩擦转矩，T_{f_dr}为驱动轮右边电机的摩擦转矩；ω_{n_dl}为驱动轮左边电机的转动角速度；ω_{n_dr}为驱动轮右边电机的转动角速度；ω_dl为驱动轮左边电机的电角速度；ω_dr为驱动轮右边电机的电角速度；

计算两个从动轮电机的损耗P_{loss_f}：

P_{loss_f}＝P_{loss_fe_fl}+P_{loss_Ω_fl}+P_{loss_fe_fr}+P_{loss_Ω_fr}；

其中，P_{loss_fe_fl}为从动轮左边电机的铁耗，P_{loss_Ω_fl}为从动轮左边电机的摩擦损耗，P_{loss_fe_fr}为从动轮右边电机的铁耗，P_{loss_Ω_fr}为从动轮右边电机的摩擦损耗；其中，

P_{loss_Ω_fl}＝T_{f_fl}ω_{n_fl}；

P_{loss_Ω_fr}＝T_{f_fr}ω_{n_fr}；

其中，R_{c_fl}为从动轮左边电机对应的等效铁耗电阻，L_fl为从动轮左边电机的交直轴电感，ψ_{f_fl}为从动轮左边电机的转子永磁体磁链，R_{c_fr}为从动轮右边电机对应的等效定铁耗电阻，T_{f_fr}从动轮右边电机交直轴电感，ψ_{f_fr}为驱动轮右边电机的转子永磁体磁链，T_{f_fl}为从动轮左边电机的摩擦转矩，T_{f_fr}为从动轮右边电机的摩擦转矩；ω_{n_fl}为从动轮左边电机的转动角速度；ω_{n_fr}为从动轮右边电机的转动角速度；ω_fl为驱动轮左边电机的电角速度；ω_fr为驱动轮右边电机的电角速度；

计算四个电机的总损耗P_loss：

P_loss＝P_{loss_d}+P_{loss_f}。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。