CN114347805A - 电动汽车集成车辆控制的双电机驱动***及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车集成车辆控制的双电机驱动***，双电机为前驱电机和后驱电机；双电机驱动***设置电机控制器，电机控制器包括控制单元和驱动模块；控制单元实现整车控制器的全部功能和电机控制的主控部分功能。采用上述技术方案，实现了与整车工况效率匹配和续航能力的提升；双三相电机散热的功率在满足整车正常行驶条件下，其一组功率组件可以充当PTC功能，可以用来预热电池启动和低温加热工作，同时降低PTC功率及工作时功率，实现能量的充分利用；即便一组输出失效，另一组仍可工作且低压下仍可大功率输出，提高车辆动力性能和安全性能。

Description

电动汽车集成车辆控制的双电机驱动***及其控制方法

技术领域

本发明属于新能源汽车动力***的技术领域，涉及电动汽车的驱动控制技术。更具体地，本发明涉及一种电动汽车集成车辆控制的双电机驱动***。本发明还涉及该驱动***的控制方法。

背景技术

目前，新能源电动汽车的车辆控制和电机驱动出现了新的架构方式，由过去的一个电机发展到目前双电机甚至轮边8轮多电机驱动***。同时，高压电控部件***出现了新的技术及轻量化技术，有的源自高压功率单元技术融合，有的源自整车新的电气架构，也出现了新的集成化方式。

其中，在乘用车领域，近年来陆续存在动力性提升趋势，应对整车性能需求的同时，兼顾控制策略和安全及成本，双电机驱动控制***逐渐形成趋势，可以应用在EV和PHEV。

目前采用的上述方案，大部分驱动***和整车控制器总成是主机厂和零部件厂家分开分别完成的，策略上缺乏***顶层设计，同时两台电机***在功率上，有的是一大一小，有的是均为大功率，电机的效率区间无法进行控制调节；这样两个不同等级特性电机匹配如高效区间及与整车工况效率匹配未能实现定向化设计，对***性能发挥及续航里程产生了一定的影响，尤其是在冬天低温环境下，很多新能源车辆除了续航能力严重衰减，还出现了无法启动和安抛问题。

发明内容

本发明提供一种电动汽车集成车辆控制的双电机驱动***，其目的是对驱动***的控制进行高效、协调和安全的管理。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明的电动汽车集成车辆控制的双电机驱动***，所述的双电机为前驱电机和后驱电机；所述的双电机驱动***设置电机控制器(MCU)，所述的电机控制器包括控制单元和驱动模块；所述的控制单元实现整车控制器(VCU)的全部功能和电机控制的主控部分功能。

所述的驱动模块包括前驱动模块、后驱动模块；所述的前驱动模块和后驱动模块分别控制前驱电机和后驱电机。

所述的前驱电机采用PMSM电机，由可充磁的电脉冲PWM驱动；所述的后驱电机采用PMSM的双三相电机、六组绕线输出；所述的前驱电机和后驱电机通过电机控制器(MCU)连接，实现联合驱动。

所述的电机控制器(MCU)包括前驱动水道和后驱动水道；所述的前驱动水道控制前驱动***对前驱电机进行冷却；所述的后驱动水道控制后前驱动***对后驱电机进行冷却。

所述的后驱动水道还对电池进行冷却。

所述的控制单元实现整车控制器的全部功能，其包括：

车辆的油门踏板信息、制动信息、档位信息、空调***、高压附件信息的采集并执行必要的使能发出及控制；

车辆所有的传感器、负载电机、母线所对应的电流、电压、温度、转速采集处理，使能命令输出；

实现车辆的启动、运行控制、上下电模式及转换并对驱动电机按照驾驶员车速指令进行转速和转矩控制；

监控车辆和电机运行方向；

控制车辆行驶电动和发电模式匹配；

实现能量回收、坡道起步、驻坡及两个电机的功率分流、扭矩分配及响应协调、通讯故障处理、诊断、紧急启停。

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的电动汽车集成车辆控制的双电机驱动***的控制方法，其技术方案是：

所述的电机控制器(MCU)总成内部将道路基本路谱分解成自查表的参数，根据驾驶员需求指令及结合采集的车辆信息，预判车辆状态和环境，将路谱分解系数折算到自查表中的扭矩曲线；

根据当前状态下两个驱动电机的相电压、电感、直流电阻、相电流、反电动势、漏感量及位置信息，比对电机控制器(MCU)总成内部的模型矩阵、通过DTC查表预扭矩，调整优化PWM发波，使得前驱电机的励磁电脉冲发生改变，电机内部磁通优化电机输出特性，进行特定区间迁移；

根据所述的路谱自查表分解的扭矩曲线信息，再次找到每个电机预调节值，即可达到当前工况需要的效率最佳驱动，这个过程是前驱电机和电机控制器(MCU)总成预先完成的；完成后，后驱电机输出分配的扭矩值执行驱动后驱轮工作；

由于两个电机的位置可通过电机控制器(MCU)总成实现共享，可统一相同设置初始位置，即使行驶中出现异常，所述的异常包括电脉冲激励失败，也可通过另一个电机实现扭矩分配和终止，提供了冗余性能；

后驱电机为双三相输出，在正常工作时，其两组输出均正常驱动连接，由电机控制器(MCU)总成内的两个驱动单元电路驱动，采用单管并联方式，便于实现独立运行，并外接驱动PTC功能；

当根据车辆启动和加速工况需求，期间不驱动外部其他负载，如PTC，通过驾驶员车速需求曲线自动匹配是否连接。

在整车行驶正常状态下，根据CAN通信反馈的信息实时显示，将当前车辆的温度、电池电压、电池温度、电池放电电流、放电功率及最大可用剩余功率进行显示在IPU(智能动力单元)上；驾驶人员根据IPU的车辆健康信息判断驾驶模式；尤其当车辆健康状态出现问题时，如剩余可用功率偏小而无法执行智能驾驶模式下，IPU将提前提醒驾驶人员进行驾驶模式调整，实现安全驾驶。

在车辆前驱驱动模式运行时，电机控制器(MCU)总成控制前驱电机运行，后驱电机不参与运行；

此时状态为单电机状态，控制单元根据车辆运行车速指令，通过电脉冲PWM使得励磁曲线迁移，满足车辆启动大扭矩和恒功率运行；

前驱电机的运行参数、电感值、三相电流值、相电压及反电动势、漏感量获取后，在控制单元内部进行模型提取，导出扭矩输出特性曲线；在可迁移转速内，磁通输出模型参数最优的效率曲线和扭矩值优选值，直到车速到达驾驶员需求转速指令为止；

转速恒定后，高效区间运行轨迹即被控制单元锁定，冻结励磁参数、电脉冲电压幅度、频率及磁通值；

当车辆运行在高速行驶阶段直至最高转速，此时由于前驱电机已经深度弱磁，此时磁通已经不再变化，此时工作效率区与前驱电机的特性可以覆盖，无需再单独改变励磁曲线，从而达到减少能量损耗，保证当前效率持续运行；

在车辆在前驱+后驱驱动模式运行时，为四驱运行，车辆正常行驶从前驱持续运行并获得后驱驱动动力时，前驱电机和后驱电机同时运行，此时后驱电机通过两组绕组六相输出，可获得最大功率；

根据车辆驾驶人的车速指令需求，调节迁移电脉冲PWM参数，在工况稳定前实现前驱电机可以与路谱模型参数快速匹配，最终交互得到稳定的外特性；在满足启动和加速功率需求的同时，保证前驱电机效率落在高效区；

此时，控制单元调节后驱电机弱磁参数，在未达到最高阶段转速行驶前，保证处于最高效率区域；因前驱电机和路谱配合已是最优，只要后驱电机按照控制单元分配扭矩值即可使全***效率最优；

在正常的前驱+后驱模式运行时，可根据工况在满足功率前提下，将后驱电机剩余的功率进行功率分流，提供给电池组进行加热并同时将发热功率通过后冷却***输出给电池组和乘客舱采暖，根据热管理温度平衡控制整车实现保温。

当车辆进入恒功率或小功率行驶时，优先保证前驱电机控制行驶，可实现更高的效率区间。

乘客舱采暖和电池组加热由后驱电机的控制单元控制后驱动模块实现加热及热管理功能。

由于整车配置需求可变，存在前驱电机和后驱电机可能相同或相近功率，或者是两者功率相差很大，此时控制单元可以根据路谱参数分解，选择前驱电机和后驱电机进行匹配多种组合，且在输出功率满足整车驾驶人员车速指令需求后，可将剩余功率进行功率分流分配，实现PTC加热乘客舱及电池组加热及对散热功率的协调利用。

本发明采用上述技术方案，通过***匹配，建立一个完整的整车控制策略和电驱控制策略，不仅实现了与整车工况效率匹配、实现续航能力的提升，同时，双三相电机散热的功率在满足整车正常行驶条件下，其一组功率组件可以充当PTC功能，可以用来预热电池启动和低温加热工作，同时降低PTC功率及工作时功率，实现能量的充分利用；另外，双三相电机的应用，使得即便一组输出失效，另一组仍可工作且低压下仍可大功率输出，提高车辆动力性能和安全性能。

附图说明

附图所示内容的简要说明：

图1为本发明的双电机驱动***总成控制框图；

图2为本发明的控制单元信息采集实施策略示意图；

图3为本发明的驱动电机控制实施策略示意图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1所示本发明的结构，为一种电动汽车集成车辆控制的双电机驱动***，所述的双电机为前驱电机和后驱电机；所述的双电机驱动***设置电机控制器(MCU)，所述的电机控制器包括控制单元和驱动模块。

本发明涉及新能源电动汽车的车辆控制及电驱***驱动和控制，是一种新型的车辆驱动控制***，包含三大组成部分，其分别为电机控制器(MCU)总成、前驱电机、后驱电机；实现对电机驱动、四象限运行和整车行驶并对***控制进行高效、安全的管理。

为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现对驱动***的控制进行高效、协调和安全的管理的发明目的，本发明采取的技术方案为：

如图1至图3所示，本发明的电动汽车集成车辆控制的双电机驱动***，所述的控制单元实现整车控制器(VCU)的全部功能和电机控制的主控部分功能。控制单元实现原先整车控制器(VCU)功能和电机控制器(MCU)的控制部分对***管理的功能。

本发明针对现有技术的存在的问题，通过控制原理和架构上的***设计，建立一个完整的整车控制策略、电驱控制策略，其核心在于在一个单元模块上实现原先整车控制器(VCU)功能和电机控制器(MCU)的控制部分***管理，将整车控制器(VCU)的全部的功能集成到电机控制器总成中，并设计形成功能模块，即所述的控制单元；高压驱动剥离形成模块化，成为驱动模块，可移植应用不同布置场景。

本发明通过***匹配，不仅实现了与整车工况效率匹配、实现续航能力的提升，同时，双三相电机散热的功率在满足整车正常行驶条件下，其一组功率组件可以充当PTC功能，可以用来预热电池启动和低温加热工作，同时降低PTC功率及工作时功率，实现能量的充分利用；同时，双三相电机的应用，使得即便一组输出失效，另一组仍可工作且低压下仍可大功率输出。本发明可提高车辆动力性能、安全性和续航里程。

上述控制单元和驱动模块形成的总成称为电机控制器(MCU，即微控制器)总成。即电机控制器(MCU)总成包含两大模块，分别为控制单元和驱动模块。

整个电机控制器(MCU)总成为应对布局需要，使其与后驱电机集成一体，在极大地减少部件的同时，缩短连接路线，提升了其效率；将前、后驱动电机水道独立，前驱电机与整车形成水道，后驱电机与电机控制器(MCU)总成集成后，再与整车形成水道，此水道与电池***形成回路，采用散热功率来加热电池组。

所述的驱动模块包括前驱动模块、后驱动模块；所述的前驱动模块和后驱动模块分别控制前驱电机和后驱电机。

如图1所示，根据整车布置需要，结合控制设定并考虑三相和母线分配及EMC(电磁兼容)、冷却水道的问题，上述电机控制器(MCU)总成分成四层，从上往下依次为：控制单元、前驱冷却水道、前驱动模块、后驱冷却水道、后驱动模块。后驱冷却水道与电池***构成回路，用于后驱电机散热、加热。

所述的前驱电机和后驱电机均为PMSM，是两个不同的PMSM电机(永磁同步电机)，所述的前驱电机采用PMSM电机，一个采用高效磁通可变电机，由可充磁的电脉冲PWM驱动；所述的后驱电机采用PMSM的双三相电机，六组绕线输出；所述的后驱电机采用PMSM的双三相电机、六组绕线输出；所述的前驱电机和后驱电机通过电机控制器(MCU)连接，实现联合驱动。

前驱电机在工作时通过预控制低压脉冲激励电机，根据电机模型曲线激励达到启动低速特性需求。

前驱电机通过电脉冲激励，既可以实现驱动，同时对三相参数获取实现无位置控制，达到了传递链最短化，减少了EMC(电磁兼容)干扰及布线问题；根据前驱电机的磁滞和外特性配合电脉冲激励达到不同磁力输出，解决了从低速到高速间实现外特性特定的迁移，达到低速电机和高速电机输出特性、高效区间问题，以及车辆启动、加速工况和正常行驶工况分配效率区间、功率分流、扭矩输出匹配、效率调节需求问题，实现了续航能力的较大幅度的提升。

在启动或加速时，考虑普通磁通无法达到最优效率点，根据电机控制器(MCU)总成内部模型曲线，实施脉冲注入，使前驱电机的磁通改变到达目标曲线拟合附近；根据工作在高速匀速段内的工况检测，对前驱电机的特性达到转速段曲线预调后移，整个高效区间迁移到达预设定要求；

同时，如果后驱电机启动驱动，其六组绕组同时输出，相当于两个电机，整个***相当于三电机高效驱动，且可工作在更宽电压范围。

由于所有的控制整车和驱动电机信号均直接从模块内部采集获取，无需经过两个单独的控制器通过CAN网络连接，减少信号传递，提升EMC***(电磁兼容)性能，并提升了软件执行效率和安全冗余性，提升了功率密度。

所述的电机控制器(MCU)包括前驱动水道和后驱动水道；所述的前驱动水道控制前驱动***对前驱电机进行冷却；所述的后驱动水道控制后前驱动***对后驱电机进行冷却。

所述的后驱动水道还对电池进行冷却。

前驱电机和后驱电机与上述电机控制器MCU(微控制器)总成实现集成一体化，省去三相线、低压线束。为兼顾不同布局驱动，MCU(微控制器)总成可移植组合或集成。通过两种不同结构的PMSM电机，保证与上述的MCU(微控制器)总成实现交互控制和驱动输出。

由于前驱电机和后驱电机可以根据MCU(微控制器)总成内部模型曲线拟合，同时前驱电机的外特性变化调节，实现高效区间迁移，来应对低速电机和高速电机两个特性需求，应对不同方案的配置，如两个大小功率不同电机或两个都是较大功率电机，实现最高效率区间工作并匹配整车车速应用；

尤其在常用车速区间，占据行驶时间较大的环境内，高效区间带来的较大续航提升，即使在低电压状态，后驱电机的两个三相同时输出，在同样的整车环境下，仍可实现较大的功率输出。

整车***温度监控由电机控制器(MCU)总成来完成，并根据采集的信息进行三级故障处理，实现降功率及停机运行策略；并将瞬时功率、可用剩余功率、车速、转速、SOC等车辆健康状态进行交互显示提供给驾驶员作为行驶判断的依据。

另外，电机控制器(MCU)总成因具备整车控制功能，与ABS(制动防抱死***)、ESP(车身稳定控制***)、EPB(电子驻车制动***)、EPS(电动助力转向***)、TPMS(轮胎压力监测***)等***功能实现匹配，并控制执行车辆的检测和运行控制辅助，保持车辆运行在异常情况下管控驱动电机扭矩分配。

电机控制器(MCU)总成内的驱动功率组件在整个双电机***满足驾驶员车速指令需求情况下，后驱电机的部分驱动单元还可以用于对外输出充当PTC的功能，通过传导或后驱冷却水道实现不同加热，可加热电池组或输出给乘客舱。

所述的控制单元可以实现整车控制器的全部功能和电机控制的主控部分功能，其包括：

车辆的油门踏板信息、制动信息、档位信息、空调***、高压附件信息的采集并执行必要的使能发出及控制；

车辆所有的传感器、负载电机、母线所对应的电流、电压、温度、转速的采集和处理，使能命令输出；

实现车辆的启动、运行控制、上下电模式及转换，并对驱动电机按照驾驶员车速指令进行转速和转矩控制；

监控车辆和电机运行方向；

控制车辆行驶电动和发电模式匹配；

实现能量回收、坡道起步、驻坡及两个电机的功率分流、扭矩分配及响应协调、通讯故障处理、诊断、紧急启停。

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的电动汽车集成车辆控制的双电机驱动***的控制方法，其技术方案是：

所述的电机控制器(MCU)总成内部将道路基本路谱分解成自查表的参数，根据驾驶员需求指令及结合采集的车辆信息，预判车辆状态和环境，将路谱分解系数折算到自查表中的扭矩曲线；

根据当前状态下两个驱动电机的相电压、电感、直流电阻、相电流、反电动势、漏感量及位置信息，比对电机控制器(MCU)总成内部的模型矩阵、通过DTC(诊断故障代码)查表预扭矩，调整优化PWM发波，使得前驱电机的励磁电脉冲发生改变，电机内部磁通优化电机输出特性，进行特定区间迁移；

根据所述的路谱自查表分解的扭矩曲线信息，再次找到每个电机预调节值，即可达到当前工况需要的效率最佳驱动，这个过程是前驱电机和电机控制器(MCU)总成预先完成的；完成后，后驱电机输出分配的扭矩值执行驱动后驱轮工作；

由于两个电机的位置可通过电机控制器(MCU)总成实现共享，可统一相同设置初始位置，即使行驶中出现异常，所述的异常包括电脉冲激励失败，也可通过另一个电机实现扭矩分配和终止，提供了冗余性能；

后驱电机为双三相输出，在正常工作时，其两组输出均正常驱动连接，由电机控制器(MCU)总成内的两个驱动单元电路驱动，采用单管并联方式，便于实现独立运行，并外接驱动PTC功能；

当根据车辆启动和加速工况需求，期间不驱动外部其他负载，如PTC，通过驾驶员车速需求曲线自动匹配是否连接。

根据后驱冷却水道的特点，正常散热用于加热循环水，提高电池组工作温度，但本发明不局限于此。

在整车行驶正常状态下，根据CAN通信反馈的信息实时显示，将当前车辆的温度、电池电压、电池温度、电池放电电流、放电功率及最大可用剩余功率显示在IPU(智能动力单元)上；驾驶人员根据IPU的车辆健康信息判断驾驶模式；尤其当车辆健康状态出现问题时，如剩余可用功率偏小而无法执行智能驾驶模式下，IPU将提前提醒驾驶人员进行驾驶模式调整，实现安全驾驶。

以下是不同驱动模式的运行：

1、在车辆前驱驱动运行时：

在车辆前驱驱动模式运行时，电机控制器(MCU)总成控制前驱电机运行，后驱电机不参与运行；

此时状态为单电机状态，控制单元根据车辆运行车速指令，通过电脉冲PWM使得励磁曲线迁移，满足车辆启动大扭矩和恒功率运行；

前驱电机的运行参数、电感值、三相电流值、相电压及反电动势、漏感量获取后，在控制单元内部进行模型提取，导出扭矩输出特性曲线；在可迁移转速内，磁通输出模型参数最优的效率曲线和扭矩值优选值，直到车速到达驾驶员需求转速指令为止；

转速恒定后，高效区间运行轨迹即被控制单元锁定，冻结励磁参数、电脉冲电压幅度、频率及磁通值；

当车辆运行在高速行驶阶段直至最高转速，此时由于前驱电机已经深度弱磁，此时磁通已经不再变化，此时工作效率区与前驱电机的特性可以覆盖，无需再单独改变励磁曲线，从而达到减少能量损耗，保证当前效率持续运行；

前驱电机的冷却回路与整车冷却***相连，其连接部分为前冷却***；此回路不与后驱冷却***直接相连，可通过控制回路控制。后驱冷却***与后驱电机相连且与电池组回路相连，可实现温度加热及热平衡管理。

2、在车辆前驱+后驱驱动运行时：

在车辆在前驱+后驱驱动模式运行时，为四驱运行，车辆正常行驶从前驱持续运行并获得后驱驱动动力时，前驱电机和后驱电机同时运行，此时后驱电机通过两组绕组六相输出，可获得最大功率；

根据车辆驾驶人的车速指令需求，调节迁移电脉冲PWM参数，在工况稳定前实现前驱电机可以与路谱模型参数快速匹配，最终交互得到稳定的外特性；在满足启动和加速功率需求的同时，保证前驱电机效率落在高效区；

此时，控制单元调节后驱电机弱磁参数，在未达到最高阶段转速行驶前，保证处于最高效率区域；因前驱电机和路谱配合已是最优，只要后驱电机按照控制单元分配扭矩值即可使全***效率最优；

在正常的前驱+后驱模式运行时，可根据工况在满足功率前提下，将后驱电机剩余的功率进行功率分流，提供给电池组进行加热并同时将发热功率通过后冷却***输出给电池组和乘客舱采暖，根据热管理温度平衡控制整车实现保温。

当车辆进入恒功率或小功率行驶时，优先保证前驱电机控制行驶，可实现更高的效率区间。

乘客舱采暖和电池组加热由后驱电机的控制单元控制后驱动模块实现加热及热管理功能。

由于整车配置需求可变，存在前驱电机和后驱电机可能相同或相近功率，或者是两者功率相差很大，此时控制单元可以根据路谱参数分解，选择前驱电机和后驱电机进行匹配多种组合，且在输出功率满足整车驾驶人员车速指令需求后，可将剩余功率进行功率分流分配，实现PTC加热乘客舱及电池组加热及对散热功率的协调利用。

下面对附图的具体内容进行分析：

如图1所示：

前驱冷却水道与来自整车的前冷却***及前驱电机构成回路；后驱冷却水道与Pack电池组内部、后驱电机、后水冷***相连构成回路。

水温可以对电池进行加热和保温；对温度的控制是通过控制单元采集内外温度计、空调的参数进行热管理；当温度上升达到或超过最高工作温度点时，可以对开关进行控制，关闭加热导入回路；当温度低于设置的最低阈值时，可打开控制开关，进行加热、导热，进入回路实现温度平衡。

前驱电机与前驱动模块连接，实现驱动，并通过控制单元实施电脉冲PWM调节优化，保证效率区间与路谱同步分解的参数同步；后驱电机与后驱动模块连接，实现驱动，可以实现单个三相和双三相输出；当功率满足驾驶人员车速指令时，可继续进行可用的剩余功率的分流分配，利用后驱动模块内部分流单元进行输出，进行PTC功率输出，实现乘客舱加热；也可扩展实现对电池组加热。

控制单元通过采集的信号实现对前驱动模块和后驱动模块的控制和驱动。通过Pack的电压给电机控制器(MCU)总成供电。

如图2所示：

整个控制单元回路包含整车***信息采集处理；驱动***信号采集、处理；驱动信号发出。

驱动模块1即前驱动模块；驱动模块2即后驱动模块。

其中，如图2左侧所示：

整车***采集有制动信号(brake)、档位PRND信号(PRND)、硬件使能信号(ENABLE)、加速踏板信号(ACCELE)；

如图2下侧所示：

同时，整车信号来自附件部分的信号(如PTC、DCDC的使能、继电器驱动)、空调的使能及驱动、外部数字量输入输出信号(GIIO)；

如图2右侧所示：

驱动模块1信号包含对高压回路信号采集，如母线电压、三相电流(IGBT电流)、IGBT温度(IGBT TEM)的采集，驱动板温度信号(Board TEMP)采集、电机温度(MOTOR TEMP)采集，并按照PWM输出需求进行发波控制；

后驱动模块信号包含三相电流的信号采集，IGBT温度信号采集、驱动板温度信号采集、电机温度信号采集、使能信号采集；

当后驱动模块连接驱动后，其两组绕组可以正常驱动；

如存在故障时，可以输出一组，并关闭另一组输出。两组同时输出时，其功率可以达到最大值。

在功率输出时，可以根据负载状态及驱动电机和控制单元内部采集的数据进行动态调节，并对功率进行分流，根据状态情况对故障诊断进行分级，实现三级故障保护机制，可进行降功率输出直至停机保护。

如图3所示：

前驱电机可通过驱动回路进行驱动和控制信号交互，其运行时信号参数，如三相电流AC数值(AC相电流)、前驱电机温度(MOTOR TEMP)及其控制器的功率器件的温度(IGBTTEM)，使能控制信号(ENABLE)的交互，采集必要的相电感(LA、LB、LC、LAB、LAC、LBC)、位置和转速信号(Position Speed)，并通过上述参数进行电脉冲的参数调整，来响应负载工况；根据外部工况并结合控制单元内模型路谱分解曲线，实施最优的电脉冲激励策略，调整时序和脉冲频率、激励电压。

当车辆正常启动时，在自检完成，且驾驶人将车速需求指令下达到后，本发明的电驱动***总成通过采集车辆状态信息，通过图2的方式来实现车辆外部信号采集。

信号中的转速信号和转子位置信号(Position Speed)经过采集处理后，在没有故障时，控制单元同步获得后驱电机的信号，实现关键扭矩安全共享机制，进入后级数据处理单元和执行，以便在当执行完成数据解析后，应对加速和大功率工况负载需求；控制单元的内部数据处理单元存储记录和历史故障，并对前驱电机和后驱电机切换时序的关键参数进行存储。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.电动汽车集成车辆控制的双电机驱动***，所述的双电机为前驱电机和后驱电机；所述的双电机驱动***设置电机控制器，所述的电机控制器包括控制单元和驱动模块；其特征在于：所述的控制单元实现整车控制器(VCU)的全部功能和电机控制的主控部分功能。

2.按照权利要求1所述的电动汽车集成车辆控制的双电机驱动***，其特征在于：所述的驱动模块包括前驱动模块、后驱动模块；所述的前驱动模块和后驱动模块分别控制前驱电机和后驱电机。

3.按照权利要求1所述的电动汽车集成车辆控制的双电机驱动***，其特征在于：所述的前驱电机采用PMSM电机，由可充磁的电脉冲PWM驱动；所述的后驱电机采用PMSM的双三相电机、六组绕线输出；所述的前驱电机和后驱电机通过电机控制器连接，实现联合驱动。

4.按照权利要求1所述的电动汽车集成车辆控制的双电机驱动***，其特征在于：所述的电机控制器包括前驱动水道和后驱动水道；所述的前驱动水道控制前驱动***对前驱电机进行冷却；所述的后驱动水道控制后前驱动***对后驱电机进行冷却。

5.按照权利要求4所述的电动汽车集成车辆控制的双电机驱动***，其特征在于：所述的后驱动水道还对电池进行冷却。

6.按照权利要求1所述的电动汽车集成车辆控制的双电机驱动***，其特征在于：所述的控制单元实现整车控制器的全部功能，其包括：

车辆的油门踏板信息、制动信息、档位信息、空调***、高压附件信息的采集并执行必要的使能发出及控制；

车辆所有的传感器、负载电机、母线所对应的电流、电压、温度、转速的采集和处理，使能命令输出；

实现车辆的启动、运行控制、上下电模式及转换并对驱动电机按照驾驶员车速指令进行转速和转矩控制；

监控车辆和电机运行方向；

控制车辆行驶电动和发电模式匹配；

实现能量回收、坡道起步、驻坡及两个电机的功率分流、扭矩分配及响应协调、通讯故障处理、诊断、紧急启停。

7.按照权利要求1至6中任意一项所述的电动汽车集成车辆控制的双电机驱动***的控制方法，其特征在于：

所述的电机控制器总成内部将道路基本路谱分解成自查表的参数，根据驾驶员需求指令及结合采集的车辆信息，预判车辆状态和环境，将路谱分解系数折算到自查表中的扭矩曲线；

根据当前状态下两个驱动电机的相电压、电感、直流电阻、相电流、反电动势、漏感量及位置信息，比对电机控制器总成内部的模型矩阵、通过DTC查表预扭矩，调整优化PWM发波，使得前驱电机的励磁电脉冲发生改变，电机内部磁通优化电机输出特性，进行特定区间迁移；

根据所述的路谱自查表分解的扭矩曲线信息，再次找到每个电机预调节值，即可达到当前工况需要的效率最佳驱动；完成后，后驱电机输出分配的扭矩值执行驱动后驱轮工作。

8.按照权利要求7所述的电动汽车集成车辆控制的双电机驱动***的控制方法，其特征在于：

两个电机的位置可通过电机控制器总成实现共享，统一相同设置初始位置，即使行驶中出现异常，所述的异常包括电脉冲激励失败，也可通过另一个电机实现扭矩分配和终止；

后驱电机为双三相输出，在正常工作时，其两组输出均正常驱动连接，由电机控制器总成内的两个驱动单元电路驱动，采用单管并联方式，便于实现独立运行，并外接驱动PTC功能；

当根据车辆启动和加速工况需求，期间不驱动外部其他负载；通过驾驶员车速需求曲线自动匹配是否连接。

9.按照权利要求7所述的电动汽车集成车辆控制的双电机驱动***的控制方法，其特征在于：

在整车行驶正常状态下，根据CAN通信反馈的信息实时显示，将当前车辆的温度、电池电压、电池温度、电池放电电流、放电功率及最大可用剩余功率进行显示在IPU上；驾驶人员根据IPU的车辆健康信息判断驾驶模式；尤其当车辆健康状态出现问题时，如剩余可用功率偏小而无法执行智能驾驶模式下，IPU将提前提醒驾驶人员进行驾驶模式调整，实现安全驾驶。

10.按照权利要求7所述的电动汽车集成车辆控制的双电机驱动***的控制方法，其特征在于：

在车辆前驱驱动模式运行时，电机控制器总成控制前驱电机运行，后驱电机不参与运行；

此时状态为单电机状态，控制单元根据车辆运行车速指令，通过电脉冲PWM使得励磁曲线迁移，满足车辆启动大扭矩和恒功率运行；

前驱电机的运行参数、电感值、三相电流值、相电压及反电动势、漏感量获取后，在控制单元内部进行模型提取，导出扭矩输出特性曲线；在可迁移转速内，磁通输出模型参数最优的效率曲线和扭矩值优选值，直到车速到达驾驶员需求转速指令为止；

转速恒定后，高效区间运行轨迹即被控制单元锁定，冻结励磁参数、电脉冲电压幅度、频率及磁通值。

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