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专利号: 2023115455916
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种双模耦合驱动式汽车无动力中断换挡协同控制方法,其特征在于,包括:步骤一:获取双模耦合驱动式汽车中各传感器采集的系统数据,对所述系统数据进行驾驶意图分析,得到车辆状态数据;

步骤二:基于所述车辆状态数据对所述双模耦合驱动式汽车是否需要进行模式切换进行判断;若不需要模式切换,则使所述双模耦合驱动式汽车继续保持当前驱动模式行驶,若需要模式切换,则执行步骤三;

步骤三:对所述双模耦合驱动式汽车进行无动力中断换挡;

步骤四:在进行无动力中断换挡的过程中通过控制转向系统消除无动力换挡过程中产生的侧向路径偏差和横摆角速度偏差,实现无动力中断换挡与转向协同控制;

对所述双模耦合驱动式汽车进行无动力中断换挡,具体包括:无动力中断升档和无动力中断降档;

所述无动力中断升档的过程,具体包括:当所述双模耦合驱动式汽车的驱动模式为集中式驱动模式时,通过对先升档侧电机进行降扭使先升档侧车轮的降扭数值等于后升档侧车轮的升扭数值,并使车辆总扭矩保持不变;在对所述先升档侧电机进行降扭的过程中对所述先升档侧电机的扭矩是否降为0进行判断,若否,则继续对所述先升档侧电机进行降扭直至所述先升档侧电机的扭矩降为0,若是,则完成先升档侧的升档;

先升档侧完成升档后进行后升档侧的升档,具体过程包括:通过对后升档侧电机进行降扭使后升档侧车轮的降扭数值等于先升档侧车轮的升扭数值,并使车辆总扭矩保持不变;在对所述后升档侧电机进行降扭的过程中对所述后升档侧电机的扭矩是否降为0进行判断,若否,则继续对所述后升档侧电机进行降扭直至所述后升档侧电机的扭矩降为0,若是,则完成后升档侧的升档;

当所述后升档侧和所述先升档侧均完成升档后,所述双模耦合驱动式汽车的驱动模式由集中式驱动模式变为分布式驱动模式,完成所述双模耦合驱动式汽车的无动力中断升档;

所述无动力中断降档的过程,具体包括:当所述双模耦合驱动式汽车的驱动模式为集中式驱动模式时,通过对先降档侧电机进行降扭使先降档侧车轮的降扭数值等于后降档侧车轮的升扭数值,并使车辆总扭矩保持不变;在对所述先降档侧电机进行降扭的过程中对所述先降档侧电机的扭矩是否降为0进行判断,若否,则继续对所述先降档侧电机进行降扭直至所述先降档侧电机的扭矩降为0,若是,则完成先降档侧的降档;

先降档侧完成降档后进行后降档侧的降档,具体过程包括:通过对后降档侧电机进行降扭使后降档侧车轮的降扭数值等于先降档侧车轮的升扭数值,并使车辆总扭矩保持不变;在对所述后降档侧电机进行降扭的过程中对所述后降档侧电机的扭矩是否降为0进行判断,若否,则继续对所述后降档侧电机进行降扭直至所述后降档侧电机的扭矩降为0,若是,则完成后降档侧的降档;

当所述后降档侧和所述先降档侧均完成降档后,所述双模耦合驱动式汽车的驱动模式由集中式驱动模式变为分布式驱动模式,完成所述双模耦合驱动式汽车的无动力中断降档;

在进行无动力中断换挡的过程中通过控制转向系统消除无动力换挡过程中产生的侧向路径偏差和横摆角速度偏差,具体包括:

通过各所述传感器获取所述双模耦合驱动式汽车两侧车轮的驱动力矩数据,对所述两侧车轮的驱动力矩数据进行作差得到转向系统的转向力矩数据,对所述转向系统施加前馈转向力矩抵消所述转向力矩数据;

通过各所述传感器检测车辆横向路径偏差和车辆横摆角速度偏差,并通过反馈控制横向路径偏差和横摆角速度偏差。

2.根据权利要求1所述的一种双模耦合驱动式汽车无动力中断换挡协同控制方法,其特征在于,

所述车辆状态数据包括:挡位数据、加速踏板位移数据、制动踏板位移数据、方向盘转角数据、方向盘转矩数据、车身运动姿态数据、车辆位置数据、制动压力数据和变模机构角位移数据。

3.一种双模耦合驱动式汽车无动力中断换挡协同控制系统,应用于权利要求1‑2任一项所述的一种双模耦合驱动式汽车无动力中断换挡协同控制方法,其特征在于,包括:传动总成,所述传动总成的两侧均安装有驱动模块和若干车轮,位于所述传动总成的同一侧的驱动模块和车轮之间传动连接;

变模子系统,固定在所述传动总成的壳体上部;

控制模块,所述控制模块集成有协同控制器和驾驶意图解析子模块,所述协同控制器与所述变模子系统之间低压连接;

车辆状态传感器组,安装于双模耦合驱动式汽车车身上,且所述车辆状态传感器组与所述驾驶意图解析子模块通信连接。

4.根据权利要求3所述的一种双模耦合驱动式汽车无动力中断换挡协同控制系统,其特征在于,

所述驱动模块包括第一驱动电机(1)和第二驱动电机(8),且所述第一驱动电机(1)和所述第二驱动电机(8)的花键轴与传动总成的输入轴通过联轴器相连;

所述第一驱动电机(1)和所述第二驱动电机(8)分别高压连接有驱动电机Ⅰ控制器和驱动电机Ⅱ控制器;

所述驱动电机Ⅰ控制器、驱动电机Ⅱ控制器分别通过高压连接器高压连接DC/DC直流斩波器、电池组及管理系统。

5.根据权利要求3所述的一种双模耦合驱动式汽车无动力中断换挡协同控制系统,其特征在于,

所述变模子系统包括:变模机构、变模电机Ⅰ、变模电机Ⅱ、变模电机Ⅰ控制器和变模电机Ⅱ控制器;

所述变模机构固定安装于所述传动总成上方,所述变模电机Ⅰ和所述变模电机Ⅱ依次设置于所述变模机构上方,所述变模电机Ⅰ和所述变模电机Ⅱ分别低压连接有所述变模电机Ⅰ控制器和所述变模电机Ⅱ控制器,所述变模电机Ⅰ控制器和所述变模电机Ⅱ控制器均与所述协同控制器低压连接。

6.根据权利要求3所述的一种双模耦合驱动式汽车无动力中断换挡协同控制系统,其特征在于,

所述传动总成包括:分布式减速器Ⅰ(2)、同步器Ⅰ(3)、集中式减速器Ⅰ(4)、集中式减速器Ⅱ(5)、同步器Ⅱ(6)、分布式减速器Ⅱ(7)、车轮Ⅰ(9)、半轴Ⅰ(10)、二级减速器Ⅰ(11)、二级减速器Ⅱ(12)、半轴Ⅱ(13)、车轮Ⅱ(14)和差速器(15);

所述差速器(15)安装于所述传动总成的壳体内部,所述差速器(15)两侧分别安装有所述集中式减速器Ⅰ(4)和所述集中式减速器Ⅱ(5),所述集中式减速器Ⅰ(4)远离所述差速器(15)的一侧设置有分布式减速器Ⅰ(2),所述集中式减速器Ⅱ(5)远离所述差速器(15)的一侧设置有分布式减速器Ⅱ(7),所述集中式减速器Ⅰ(4)与所述分布式减速器Ⅰ(2)之间沿车辆直线行驶方向依次设置有同步器Ⅰ(3)和二级减速器Ⅰ(11),所述集中式减速器Ⅱ(5)与所述分布式减速器Ⅱ(7)之间沿车辆直线行驶方向依次设置有同步器Ⅱ(6)和二级减速器Ⅱ(12),所述传动总成壳体与所述车轮Ⅰ(9)之间通过半轴Ⅰ(10)传动连接,所述传动总成壳体与所述车轮Ⅱ(14)之间通过半轴Ⅱ(13)传动连接。