CN1927609B - 具有车速适应能力的电机驱动***及该***的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有车速适应能力的电机驱动***及该***的控制方法，该***包括一个电机驱动***控制器、第一电机、第一电机控制器、第二电机、第二电机控制器，其特征是：第一电机和第二电机均为双端出轴结构，第一电机的一个输出轴至少通过一个减速器与第二电机的一个输出轴联接；电机驱动***控制器用信号电缆分别与第一电机控制器和第二电机控制器联接，第一电机控制器用动力电缆与第一电机联接，第二电机控制器用动力电缆与第二电机联接。其优点是：可以根据车辆的速度及功率或牵引力的需求，按照行驶工况，自动改变驱动***的工作模式，以满足车辆在低速爬坡、中高速行驶、车辆制动、倒车等各种工况下的驱动要求，使其自动适应车辆的各种不同的运行工况。该驱动***可以用于纯电动车、燃料电池电动车和混合动力电动车，以及各种由电机驱动的其它车辆。

Description

具有车速适应能力的电机驱动***及该***的控制方法
技术领域
本发明涉及一种具有车速适应能力的电机驱动***及该***的控制方法，特别是电动车的电机驱动***及***的控制方法。这种驱动***可以用于纯电动车、燃料电池电动车和混合动力电动车。本发明所述的驱动***也可以应用到一些特种车辆中，包括但不限于如下的特种车辆：矿用电动轮型载重汽车、带有电机驱动***的装甲车以及带有电机驱动***的坦克车等。
本发明将上述各种不同类型的电动车及特种电动车辆统称为电动车。
技术背景
以电机为动力的电动车，包括纯电动车、燃料电池电动车和串联型混合动力电动车，其整车的动力性必须满足一定的要求，包括爬坡能力、最高车速、加速能力等性能指标。因此，电机驱动***必须具有与整车的动力性相适应的机械特性，而且应具有较高的效率和较低的成本。此外，电机驱动***还应具备制动能量回馈能力，即当车辆处于滑行或制动状态时，一部分制动能量可以通过电机驱动***回馈到动力电池或超级电容等电能储存***中。为了实现这些要求，理想的电机驱动***应该具有如下的特点。
●低速时可以输出较大的转矩，满足车辆爬坡对电机转矩的要求
●中、高速时具有较大的功率，满足车辆的加速性能，并满足最高车速对电机的功率要求
●在整个速度范围内，转矩具有良好的平顺性
●电机具有四象限运行的能力
●在整个运行范围内具有较高的效率
●在满足车辆动力性要求的前提下，功率尽可能小，以提高电机驱动***的负荷率，并降低成本，减少***的质量
●性能稳定，可靠性高
●成本低，性价比高
具有上述特点的电机驱动***，其机械特性如图1中的曲线1所示。对于该理想的机械特性，在低速时，驱动***具有较高的转矩，能够满足车辆爬坡的要求；在中、高速时，驱动***具有合适的功率，能够满足车辆牵引功率的要求。
在图1中，与曲线1对应的具有理想特性的电机驱动***相比较，曲线2对应的电机驱动***在中、高速时具有相同的功率；曲线3对应的电机驱动***在低速时具有相同的最大转矩。但是，曲线2对应的电机驱动***，其最大转矩较低，使用该电机驱动***，车辆的爬坡能力无法达到要求。曲线3对应的电机驱动***，尽管其最大转矩及中、高速时的功率均能够达到要求，使用该电机驱动***，车辆可以满足动力性要求，但该电机驱动***的功率要比实际的功率需求大得多。功率储备太大，势必会造成电机驱动***的成本高、负荷率低、质量大、效率低等问题。
中国发明专利申请公开说明书公开了一种“双电机混合动力汽车动力***”，公开号：CN1420034A，该专利申请提出了一种混联型混合动力技术方案，该方案已经在一汽和东风公司的混合动力轿车中得到应有。该技术与日本尼桑公司混合动力轿车Tino中采用的方案类似。在该技术方案中，包括两个电机，即主电机和副电机。主电机可以单独驱动车辆，也可以实行助力。但是，副电机的主要作用是发电，并且其一端与一台发动机相联接，副电机不参加驱动车辆；副电机的另外一个作用是用来起动发动机。该技术方案的主要特征是，必须包含一个发动机，该发动机与辅助电机通过机械方式连接在一起，发动机与双电机一起，组成混联型混合动力***。所以该技术方案结构复杂、成本较高。
综上所述，对于由电机驱动的电动车，驱动***的核心问题是实现具有近似于上述理想机械特性的电机驱动***。车辆工作在低速时，驱动***可以产生较大的转矩。车辆运行在中、高速状态时，电机驱动***具有适当的功率。
发明内容
本发明的目的是提出了一种具有车速适应能力的电机驱动***及该***的控制方法，该驱动***具有与上述理想的机械特性接近的转矩转速特性，而且其机械特性与车速相适应，既可以满足低速转矩要求，又可以满足中、高速功率的要求，电机具有适当的功率，可以较好地解决传统电机驱动***存在的问题。此外，本发明提出的具有车速适应能力的电机驱动***，除了用于驱动车辆，并实现制动能量回馈功能外，还可以驱动空调压缩机、制动***空气压缩机和制动转向泵等辅助零部件。本发明的***控制方法，针对车辆的不同运行模式，对***的运行实现有效的控制。
本发明的具有车速适应能力的电机驱动***包括一个电机驱动***控制器、第一电机、第一电机控制器、第二电机、第二电机控制器，其特征是：第一电机和第二电机均为双端输出轴结构，第一电机的一个输出轴依次通过第一单向离合器、减速器与第二电机的一个输出轴联接，所述第一电机通过空调联接皮带轮和空调联接皮带与第二单向离合器的主动端相联接，该第二单向离合器的从动端联接到空调压缩机；所述第一电机工作在电动状态，且可以正、反向旋转，第一电机正向旋转时，所述第二单向离合器处于超越状态，其主动端与从动端分离，空调压缩机停止，第一电机用于驱动车辆行驶；第一电机反向旋转时，所述第一单向离合器处于超越状态，第一电机与第二电机处于分离状态，而所述第二单向离合器处于接合状态，第一电机带动空调压缩机旋转，空调***工作，电机驱动***控制器用信号电缆分别与第一电机控制器和第二电机控制器联接，第一电机控制器用动力电缆与第一电机联接，第二电机控制器用动力电缆与第二电机联接。
本发明的具有车速适应能力的电机驱动***的控制方法包括下列步骤：
(1)将车辆的运行状态分为如下的工作模式：起动模式、低速爬坡模式、普通行驶模式、滑行模式、制动模式、倒车模式、倒车制动模式和待行制冷模式，并将与各工作模式对应的参数存在电机驱动***控制器中；
(2)通过CAN总线将电机驱动***控制器与整车控制器相联接；
(3)在车辆运行时由整车控制器对整车的速度信号(V)、油门踏板信号(Pedal_D)、制动踏板信号(Pedal_B)、车辆的制动状态信号(Brake)、倒车状态信号(R)的物理量的信息进行检测，并通过CAN总线向电机驱动***控制器发出指令，指令包括车速信号(V)、转矩请求信号Tcmd、制动状态信号(Brake)及倒车状态信号(R)；
(4)电机驱动***控制器按照整车控制器发出的指令，根据车速信号(V)、转矩请求信号Tcmd、制动状态信号(Brake)和倒车状态信号(R)，经过计算、判断和分析，确定车辆的工作模式，并确定第一电机和第二电机的工作状况，及第二电机转矩大小、第一电机转矩或转速大小；
(5)电机驱动***控制器按照确定的车辆的工作模式，向第一电机控制器发出转矩命令信号T1cmd或转速信号SpeedM1及第一电机的转向信号R1；电机驱动***控制器向第二电机控制器发出转矩命令信号T2cmd和第二电机的转向信号R2；
(6)第一电机控制器和第二电机控制器根据从电机驱动***控制器得到的命令，控制第一电机和第二电机运行；所述第一电机工作在电动状态，且可以正、反向旋转，第一电机正向旋转时，所述第二单向离合器处于超越状态，其主动端与从动端分离，空调压缩机停止，第一电机用于驱动车辆行驶；第一电机反向旋转时，所述第一单向离合器处于超越状态，第一电机与第二电机处于分离状态，而所述第二单向离合器处于接合状态，第一电机带动空调压缩机旋转，空调***工作。
本发明的优点是：本驱动***可以根据车辆的速度及功率或牵引力的需求，按照行驶工况，自动改变驱动***的工作模式，以满足车辆在低速爬坡、中高速行驶、车辆制动、倒车等各种工况下的驱动要求，使其自动适应车辆的各种不同的运行工况；使车辆能够达到与理想的机械特性接近的转矩转速特性，而且其特性与车速相适应，既可以满足低速转矩要求，又可以满足中、高速功率的要求，电机具有合适的功率，可以较好地解决传统电机驱动***存在的问题。此外，本发明提出的具有车速适应能力的电机驱动***，除了用于驱动车辆，并实现制动能量回馈功能外，还可以驱动空调压缩机、制动***空气压缩机和制动转向泵等辅助零部件。
附图说明
图1是不同驱动***的机械特性示意图；
图2是具有车速适应能力的电机驱动***的拓扑结构示意图1；
图中：1：第一电机，1-1：第一电机的第一输出轴，1-2：第一电机的第二输出轴，2：第一电机的控制器，3：第二电机，3-1：第二电机的第一输出轴，3-2：第二电机的第二输出轴，4：第二电机的控制器，5：第一个减速器，5-1：第一个减速器输入轴，5-2：第一个减速器输出轴，7：第一个具有扭振减振器的单向离合器，7-1：第一个具有扭振减振器的单向离合器的主动端，7-2：第一个具有扭振减振器的单向离合器的从动端，9：第三个单向离合器，10：电机驱动***控制器，12-1：主动端空调皮带联接轮，12-2：从动端空调皮带联接轮，12-3：空调联接皮带，13：空调压缩机，14：传动轴，15：主减速器与差速器，16：车轮，17：动力电缆，18：信号电缆；
图3是具有车速适应能力的电机驱动***驱动空调压缩机的原理图；
图中：OWC：单向离合器，Motor 1：第一电机，AC：空调压缩机，R1＝1：电机1反向旋转，OWC接合，空调压缩机工作，R1＝0：电机1正向旋转，OWC断开，空调压缩机不工作；
图4是第一电机的外特性示意图；
图5是具有车速适应能力的电机驱动***的拓扑结构示意图2；
图中：8：第二个具有扭振减振器的单向离合器；
图6是具有车速适应能力的电机驱动***的拓扑结构示意图3；
图中：6：第二个减速器；
图7是具有车速适应能力的电机驱动***的拓扑结构示意图4；
图中：11：第三个减速器；
图8是具有车速适应能力的电机驱动***的拓扑结构示意图5；
图9是具有车速适应能力的电机驱动***的拓扑结构示意图6；
图10是一个典型的电动车驱动***原理图；
图中：DCU：电机驱动***控制器，MCU1：第一电机控制器，MCU2：第二电机控制器，VCU：整车控制器，Pedal_D：油门踏板，Pedal_B：制动踏板，辅助***：空调***、制动***、动力转向***，减速器：行星减速器；
图11是电机驱动***控制器在电动车中的信号传递关系示意图；
图12是具有车速适应能力的电机驱动***的控制流程图。
具体实施方式
1、本发明，即所说的具有车速适应能力的电机驱动***，采用双电机驱动模式。其拓扑结构如图2所示。其中的第一电机1和第二电机3均为双端出轴结构。在第一电机1和第二电机3之间，有减速器5和具有扭振减振器的单向离合器7。电机1的输出端1-1与减速器5的输入端5-1相联接；减速器的输出端5-2与具有扭振减振器的单向离合器7的主动端7-1相联接；具有扭振减振器的单向离合器7的从动端7-2与电机2-3的输出端3-2相联接。具有扭振减振器的单向离合器7的作用是将电机1和减速器5与电机3接合或分离。电机1和电机3为交流电机或直流电机。交流电机如感应电机、永磁同步电机、永磁无刷交流电机、开关磁阻电机、同步磁阻电机等；直流电机如永磁有刷直流电机、电励磁有刷直流电机等。减速器5可以选用行星减速器，也可以选用其它形式的减速器。电机控制器2和电机控制器4分别与电机1和电机3相适应。电机1工作在电动状态，且可以正、反向旋转。当电机1正向旋转时，其作用是为车辆提供较大的驱动力矩；当电机1反向旋转时，其作用是带动空调压缩机等辅助***旋转。电机1正向旋转，其产生的转矩经过减速器5的降速增扭作用，由减速器输出端输出的转矩与电机3产生的转矩叠加，整个电机驱动***产生的驱动转矩，即总的输出转矩如下式所示。
T＝kTM1+TM2
式中，TM1和TM2分别为电机1和电机3的输出转矩；T为电机驱动***总的输出转矩；k为减速器5的速比，其值的选取根据车辆爬坡能力、车速要求、电机1及电机3的转速范围等确定。由于减速增扭的作用，电机1的转矩成为车辆运行在低速爬坡状态下的主导转矩。电机1用于驱动车辆行驶时，工作在转矩闭环模式；电机1用于驱动空调压缩机时，工作在转速闭环模式，其转速受车厢的内温度控制。电机3既可以工作在电动状态，又可以工作在发电状态；既可以正向旋转，又可以反向旋转。电机1和电机3的工作状态受电机驱动***控制器10的控制。电机驱动***控制器10根据车辆的速度、功率或牵引力需求、前进或倒车、驱动或制动的状态，通过信号总线向电机控制器2及电机控制器4发出指令，控制电机1及电机3的工作状态。
电机1通过空调联接皮带轮12-1、12-2和空调联接皮带12-3，与一个单向离合器9的主动端相联接，该单向离合器9的从动端联接到空调压缩机13。当电机1正向旋转，即用于驱动车辆行驶时，单向离合器9处于超越状态，其主动端与从动端分离，空调压缩机13停止；当电机1反向旋转时，具有扭振减速器的单向离合器7处于超越状态，电机1与电机3处于分离状态，而单向离合器9处于接合状态，电机1带动空调压缩机旋转，空调***工作。本发明中，利用上述具有车速适应能力的电机驱动***驱动空调压缩机的原理如图3所示。其中，电机1既可以驱动车辆，又可以驱动空调压缩机等辅助***，其机械特性如图4所示。
电机1也可以带动制动***空压机和电液助力转向(EHPS)***液压泵，其结构及工作原理与带动空调压缩机相同。对于转向助力***，当电机正向旋转时，需要增加辅助电动转向油泵，以确保当车辆运行在低速爬坡模式时，电液助力转向***仍然可以由本***外的其它电机带动工作。
具有扭振减振器的单向离合器7和下面结构中的具有扭振减振器的单向离合器8，均具有两种结构。第一种结构是，其输入端为扭振减振器的主动端，输出端为单向离合器的从动端，扭振减振器的从动端与单向离合器的主动端相联接；第二种结构是，其输入端为单向离合器的主动端，输出端为扭振减振器的从动端，单向离合器的从动端与扭振减振器的主动端相联接。针对不同车辆，考虑布置、安装工艺等因素，可以采用这二种结构中的一种。
***结构的适应性变化
为了适应不同的车辆，可以在电机1与减速器5之间增加具有扭振减振器的单向离合器8，保留或者取消位于减速器5与电机3之间的具有扭振减振器的单向离合器7。具有扭振减振器的单向离合器8的作用是将减速器5及电机3与电机1接合或分离。***结构如图5所示。
在图2所示的电机驱动***中，电机3的转子可以先与减速器6的输入端6-1联接，减速器6的输出端6-2再与具有扭振减振器的单向离合器7的从动端7-2相联接，再联接到传动轴14。具有扭振减振器的单向离合器7的主动端7-1仍然联接到减速器5的输出端5-2。经过减速器6的减速增扭作用，可以降低电机3的体积和质量。***结构如图6所示。
在图2所示的电机驱动***中，可以在驱动***的输出轴处增加一个减速器11，如图7所示。增加减速器11，可以降低驱动***的质量和体积。
对于一些特殊车辆，第一或第二个具有扭振减振器的单向离合器7、8均可以取消，如图8所示。
另外，对于冲击不大的应用场合，可以取消具有扭振减振器的单向离合器7或8中的扭振减振器，只保留单向离合器，如图9所示。
2、本发明的***的工作方式和控制方法
2.1具有车速适应能力的电机驱动***的工作模式
针对电动车的运行情况，本发明将车辆的运行状态分为如下的工作模式：起动模式、低速爬坡模式、普通行驶模式、滑行模式、制动模式、倒车模式、倒车制动模式和待行制冷模式。
起动模式
车辆的起动模式，定义为车辆以静止状态在平路或坡度不陡的坡道上加速行驶的模式。车辆处于起动模式时，需要一定的牵引力。
低速爬坡模式
低速爬坡模式，定义为车辆以静止(或低速行驶)状态，在坡度较陡的坡道上向上加速行驶的工作模式。车辆处于低速爬坡模式时，其受到的坡道阻力很大，因此车辆所需的牵引力比车辆运行在起动模式时更大。
普通行驶模式
车辆的普通行驶模式，定义为车辆在起动之后向前进方向行驶，并且车速超过一个设定值V0(该速度值可以根据不同的车辆，选取不同的值)时的工作模式。
车辆滑行模式
车辆滑行模式，定义为驾驶员主动踩踏制动踏板，期望车辆减速或抑制车速增加的工作模式。车辆滑行模式的特征是，传动***不提供驱动力，车辆完全靠其动能维持行驶；车辆的机械制动***不工作。车辆滑行模式主要包括车辆下坡行驶工况和车辆缓慢减速工况。
车辆制动模式
车辆制动模式，定义为驾驶员主动深度踩踏制动踏板，期望车辆停止、减速或抑制车速的工作模式。车辆制动模式的特征是，传动***不提供驱动力；车辆的机械制动***工作。车辆制动模式包括车辆减速行驶工况和紧急制动工况。
倒车行驶模式
倒车行驶模式定义为车辆向后行驶的工作模式。
倒车制动模式
倒车制动模式定义为车辆向后减速行驶的工作模式。
待行制冷模式
待行制冷模式定义为车辆停止，但是空调工作的运行模式。
2.2具有车速适应能力的电机驱动***的工作方式和控制方法
2.2.1***的工作方式
图10为一个典型的电动车驱动***的原理图，其中使用了上述具有车速适应能力的电机驱动***。图中，VCU为电动车的整车控制器；Pedal_D为油门踏板；Pedal_B为制动踏板。Pedal_D为油门踏板信号；Pedal_B为制动踏板信号。
上述典型电动车的结构只是作为本专利应用的一个示例，本专利的应用不只局限在该示例所示的结构。
本发明所说的具有车速适应能力的电机驱动***，其工作过程如下。
整车控制器(VCU)根据测得的整车的速度信号V、油门踏板信号Pedal_D、制动踏板信号Pedal_B、车辆的制动状态信号Brake、倒车状态信号R等物理量的信息，通过CAN总线向电机驱动***控制器(DCU)10发出指令，指令包括车速信号V、转矩请求信号Tcmd、制动状态信号Brake和倒车状态信号R等。电机驱动***控制器(DCU)10按照VCU发出的指令，根据车速信号V、转矩请求信号Tcmd、制动状态信号Brake和倒车状态信号R等，经过计算、判断和分析，可以确定车辆的工作模式，并可以确定电机1和电机3的工作状况，及电机3的转矩大小和电机1的转矩或转速的大小。DCU按照确定的车辆的工作模式，向电机控制器2发出转矩命令信号T1cmd或转速信号SpeedM1及电机1的转向信号R1；DCU向电机控制器4发出转矩命令信号T2cmd和电机3的转向信号R2。电机控制器2和电机控制器4根据从DCU得到的命令，控制电机1和电机3运行。
2.2.2***的控制方法
图11为本发明所说的具有车速适应能力的电机驱动***在电动车中控制信号的传递及各部分的逻辑关系。
上述8种工作模式及其控制策略如下所述。具有车速适应能力的电机驱动***，控制流程如图12所示。
起动模式的控制策略
车辆工作在起动模式时，电机驱动***的转矩需求Tcmd小于电机3的峰值转矩T2-M，只靠电机3就可以按照一定的加速度起动车辆。在这种工作模式下，电机1不直接参与驱动车辆的行驶，车辆只由电机3提供动力。
整车控制器(VCU)根据测得的油门踏板信号Pedal_D、制动踏板信号Pedal_B及车辆的速度V等物理量的信息，通过CAN总线向电机驱动***控制器(DCU)10发出指令；电机驱动***控制器(DCU)10根据从VCU接收到电机驱动***的转矩需求Tcmd的信息，经过运算，判断为车辆处于起动模式。在起动模式下，电机驱动***控制器(DCU)10向电机控制器4发出指令，控制电机3的转矩。此时，如果空调等附件需要工作，即AUX＝1，则DCU向电机控制器2发出电机1反向旋转(R1＝1)的指令，电机1反向旋转，单向离合器9接合，电机1带动空调压缩机。如果空调等附件不需要工作，即AUX＝0，则DCU向电机控制器2发出期望转矩、转速均为零的指令(T1cmd＝0，Speed1M＝0)，电机1不工作。
低速爬坡模式及其控制策略
车辆处于低速爬坡模式时，其受到的坡道阻力很大，因此车辆所需的牵引力比车辆运行在起动模式时更大，单靠电机3不能满足车辆的牵引力需求，电机1与电机3必须同时工作，共同驱动车辆行驶。在这种模式下，整车控制器(VCU)根据测得的油门踏板Pedal_D、制动踏板Pedal_B及车辆的速度等物理量的信息，通过CAN总线向电机驱动***控制器10发出指令；电机驱动***控制器10根据从VCU接收到的信息，经过运算，产生电机1和电机3的动力分配信息，并向电机控制器2和电机控制器4发出指令，使得电机1及电机3产生所需的转矩。其中，电机1产生的转矩经过减速器5后，输出的转矩得到大幅度的提高。输出的转矩与电机3产生的转矩叠加，驱动车辆加速。
在低速爬坡模式下，电机1正向旋转，即R1＝0，与空调压缩机相联的单向离合器处于超越状态，电机1与空调压缩机分离，此时空调***不工作。
普通行驶模式
车辆处于普通行驶模式时，整车控制器(VCU)根据测得的车速信息及油门踏板Pedal_D和制动踏板Pedal_B的信息，通过信号总线向电机驱动***控制器10发出指令。电机驱动***控制器10根据从VCU接收到的信息，可以确定车辆处于中高速行驶状态。此时，电机驱动***控制器10向电机3发出指令，控制器电机3产生车辆行驶所需的转矩，并由电机3独自驱动车辆行驶。
车辆运行在普通行驶模式下，具有扭振减振器的单向离合器7的主动端的转速低于从动端的转速，因此单向离合器处于超越状态，即分离状态，电机1的动力不能传递到单向离合器的从动端。
在普通行驶模式下，电机1反向旋转，与空调压缩机相联的单向离合器接合，电机1带动空调压缩机工作。
车辆滑行模式
车辆处于滑行状态时，整车控制器(VCU)根据测得的制动踏板Pedal_B的信息，向电机驱动***控制器10发出指令。电机驱动***控制器10向电机3发出指令，使得电机3工作在制动状态，车辆行驶动能的一部分可以通过电机3及电机控制器4转变为电能，为车载动力电池、超级电容等储能***充电。此时，电机1根据辅助空调***的工作状态，要么停止，要么反向旋转，并按照速度模式运行，带动空调压缩机。
车辆处于滑行状态时，具有扭振减振器的单向离合器7的主动端的转速小于从动端的转速，单向离合器7处于超越状态，即分离状态。
车辆制动模式
车辆处于制动状态时，整车控制器(VCU)根据测得的车速及制动踏板Pedal_B的信号Pedal_B，确定出再生制动转矩和机械制动转矩的分配，并向电机驱动***控制器10发出指令。电机驱动***控制器10向电机控制器4发出指令，使得电机3工作在制动状态，车辆行驶动能的一部分可以通过电机3及电机控制器4转变为电能，为动力电池、超级电容等储能***充电。车辆的剩余动能由机械制动***消耗。此时，电机1根据辅助***的工作状态，要么停止，要么反向旋转，并按照速度模式运行，带动空调压缩机。
车辆处于制动状态时，具有扭振减振器的单向离合器7的主动端的转速小于从动端的转速，单向离合器7处于超越状态，即分离状态。
倒车行驶模式
当车辆处于倒车状态时，整车控制器(VCU)根据驾驶员发出的指令，向电机驱动***控制器10发出指令，此时倒车状态信号R＝1，制动状态信号Brake＝0。电机驱动***控制器10根据得到的指令，向电机3发出指令，使得电机3工作在反向驱动状态，其旋转方向与车辆前进时的方向相反。如果AUX＝1，电机驱动***控制器10向电机控制器3发出指令，使电机1反向旋转，且具有扭矩减振器的单向离合器7处于超越状态，该单向离合器处于分离状态，单向离合器9接合，电机1带动空调压缩机旋转。如果AUX＝0，电机驱动***控制器10向电机控制器3发出指令，使得电机1的命令转矩为零，电机1被电机3反向拖动。
倒车制动模式
当车辆处于倒车制动状态时，整车控制器(VCU)根据驾驶员发出的指令，向电机驱动***控制器10发出指令，此时倒车状态信号R＝1，制动状态信号Brake＝1。电机驱动***控制器10根据得到的指令，向电机3发出指令，使得电机3工作在反向制动状态，其旋转方向与车辆前进时的方向相反。空调等***的工作方式与倒车行驶模式相同。
待行制冷模式
在待行制冷模式下，电机3不工作，电机1按照转速闭环方式反向旋转，具有扭振减振器的单向离合器7处于超越状态，电机1的动力不能传递到传动轴。与空调压缩机相联的单向离合器9处于接合状态，电机1带动空调压缩机运行，实现停车时空调工作状态。

Claims (4)

1.一种具有车速适应能力的电机驱动***，包括一个电机驱动***控制器(10)、第一电机(1)、第一电机控制器(2)、第二电机(3)、第二电机控制器(4)，其特征是：第一电机(1)和第二电机(3)均为双端输出轴结构，第一电机(1)的一个输出轴依次通过第一单向离合器(8)、减速器(5)与第二电机(3)的一个输出轴联接，所述第一电机(1)通过空调联接皮带轮(12-1，12-2)和空调联接皮带(12-3)与第二单向离合器(9)的主动端相联接，该第二单向离合器(9)的从动端联接到空调压缩机(13)；所述第一电机(1)工作在电动状态，且可以正、反向旋转，第一电机(1)正向旋转时，所述第二单向离合器(9)处于超越状态，其主动端与从动端分离，空调压缩机(13)停止，第一电机(1)用于驱动车辆行驶；第一电机(1)反向旋转时，所述第一单向离合器(8)处于超越状态，第一电机(1)与第二电机(3)处于分离状态，而所述第二单向离合器(9)处于接合状态，第一电机(1)带动空调压缩机(13)旋转，空调***工作，电机驱动***控制器(10)用信号电缆分别与第一电机控制器(2)和第二电机控制器(4)联接，第一电机控制器(2)用动力电缆与第一电机(1)联接，第二电机控制器(4)用动力电缆与第二电机(3)联接。
2.根据权利要求1所述的电机驱动***，其特征是：所述第一单向离合器(8)为具有扭振减振器的单向离合器。
3.根据权利要求2所述的电机驱动***，其特征是：具有扭振减振器的单向离合器是下述两种结构中的一种：第一种结构是，其输入端为扭振减振器的主动端，输出端为单向离合器的从动端，扭振减振器的从动端与单向离合器的主动端相联接；第二种结构是，其输入端为单向离合器的主动端，输出端为扭振减振器的从动端，单向离合器的从动端与扭振减振器的主动端相联接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的具有车速适应能力的电机驱动***的控制方法，其特征是：该控制方法包括下列步骤：
(1)将车辆的运行状态分为如下的工作模式：起动模式、低速爬坡模式、普通行驶模式、滑行模式、制动模式、倒车模式、倒车制动模式和待行制冷模式，并将与各工作模式对应的参数存在电机驱动***控制器(10)中；
(2)通过CAN总线将电机驱动***控制器(10)与整车控制器(VCU)相联接；
(3)在车辆运行时由整车控制器(VCU)对整车的速度信号(V)、油门踏板信号(Pedal_D)、制动踏板信号(Pedal_B)、车辆的制动状态信号(Brake)、倒车状态信号(R)的物理量的信息进行检测，并通过CAN总线向电机驱动***控制器(10)发出指令，指令包括车速信号(V)、转矩请求信号(Tcmd)、制动状态信号(Brake)及倒车状态信号(R)；
(4)电机驱动***控制器(10)按照整车控制器(VCU)发出的指令，根据车速信号(V)、转矩请求信号(Tcmd)、制动状态信号(Brake)和倒车状态信号(R)，经过计算、判断和分析，确定车辆的工作模式，并确定第一电机(1)和第二电机(3)的工作状况，及第二电机(3)转矩大小、第一电机(1)转矩或转速大小；
(5)电机驱动***控制器(10)按照确定的车辆的工作模式，向第一电机控制器(2)发出转矩命令信号(T1cmd)或转速信号(SpeedM1)及第一电机(1)的转向信号(R1)；电机驱动***控制器(10)向第二电机控制器(4)发出转矩命令信号(T2cmd)和第二电机(3)的转向信号(R2)；
(6)第一电机控制器(2)和第二电机控制器(4)根据从电机驱动***控制器(10)得到的命令，控制第一电机(1)和第二电机(3)运行，所述第一电机(1)工作在电动状态，且可以正、反向旋转，第一电机(1)正向旋转时，所述第二单向离合器(9)处于超越状态，其主动端与从动端分离，空调压缩机(13)停止，第一电机(1)用于驱动车辆行驶；第一电机(1)反向旋转时，所述第一单向离合器(8)处于超越状态，第一电机(1)与第二电机(3)处于分离状态，而所述第二单向离合器(9)处于接合状态，第一电机(1)带动空调压缩机(13)旋转，空调***工作。
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