双电机双轴驱动纯电动车控制策略的研究
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（ｒ／ｍｉｎ）、转矩‰（Ｎ．ｍ）应分别为
ｎｆ者务
（１）
｝』ＴＬ
（２）
ＬＴ＇７ Ｔ
式中：ｉｒ为传动系传动比；叩，为传动系效率；ｒ为
驱动轮半径（ｍ）。
１．２双电机双轴驱动 当车辆行驶阻力大，车辆行驶需求功率大于
单个电机的峰值功率时，应采用双电机双轴驱 动，以前后轴驱动力合成方式驱动车辆行驶，其 能量流如图３所示。在单电机单轴驱动过程中， 当驱动轴电机以接近其峰值功率的状态长时间 工作而将产生过热现象时，为减小该电机负荷， 防止其过热，也应转换为采用双电机双轴驱动， 以由另一电机分担其负荷。
上限值，则停止再生制动，仅利用制动器机械制
动力制动。
图４双电机双轴制动能量流图
为提高车辆制动性能，充分利用附着条件， 缩短制动距离；保证制动时车辆的方向稳定性， 防止车辆跑偏、侧滑和失去转向能力，应使制动 时前后轮同时抱死，即应使前后轮制动力Ｆ。１和 Ｆ。：的关系曲线符合前后轮同时抱死时的理想前 后轮制动力分配曲线（Ｉ曲线，如图５所示）。
鱼ｊＥ塞汽奎诠至ＱＱＺ：盟Ｑ：堡
万方数据
·双电机双轴驱动纯电动车控制策略的研究·
图３ 双电机双轴驱动能量流图
双轴驱动时，由于轮胎磨损或气压不同而造
成前后车轮半径不等，或因路面不平、曲线行驶，
会使前后驱动轮行程不同，从而会在前后驱动桥
之问产生功率循环现象，引起电机功率的额外消
耗，轮胎及传动系零件的异常磨损。为消除功率
３ 结论
双电机双轴驱动纯电动车具有节能、环保、 动力性能好和越野性能强的优点。
通过分析该车在驱动过程中的单电机单轴
·双电机双轴驱动纯电动车控制策略的研究·
驱动和双电机双轴驱动的工作情况，研究了该车 的驱动控制策略。当车辆行驶阻力小时，采用轴 荷大的车轴作为驱动轴进行单轴驱动。当车辆行 驶阻力大时，前后轴电机按前后轴轴荷比例输出 相应转矩分别驱动前后轴，驱动系统以前后轴驱 动力合成方式进行双轴驱动。同时，还应根据前 后轴的路面附着条件，合理选择驱动轴或正确分 配前后轴电机驱动转矩。以此方式，可提高车辆 动力性和延长续驶里程。
２制动控制策略
制动时为尽量多回收制动能量，制动控制策
略可控制前后轴电机同时以发电状态工作，进行
双电机再生制动，其能量流如图４所示。若电机
提供给车轮的再生制动力小于车辆需求的制动
力，则不足部分制动力由前后轮制动器提供的机
械制动力补充。再生制动时，若蓄电池荷电状态
索汽
ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）增至不允许充电的ＳＯＣ
图２
【ｂ Ｊ斤ｉ轴驱动
单电机单轴驱动能量流
单电机单轴驱动时，可选取轴荷大的车轴作
为驱动轴。因轴荷大的车轴的附着力大，由车辆
行驶的驱动一附着条件［１ １知，有利于充分发挥该 轴的驱动力。未作为驱动轴的另一车轴为从动
轴，从动轴电机处于空转状态。
设车辆行驶需求车速为ｕ。（ｋｍ／ｈ），驱动轮 总需求转矩为ｎ（Ｎ．ｍ），则驱动轴电机转速ｎｍ
图６小型双电机双轴驱动纯电动专用乍
参考文献
［１］余志生．汽车理论（第２版）［Ｍ］．北京：机械【：业出版 社，１９９６．
［２］陈家瑞．汽车构造（第３版下册）［Ｍ］．北京：人民交 通出版社，１９９５．
［３］喻厚宇，黄妙华，李波等．一种新型地下坑道作业电动 专用车［Ｊ］．专用汽车，２００６，５．
收稿日期：２００７—０４—２３
即
ｐ ２瓦Ｆ，。＋ｇＩ瓦，ｂ
（１９）
则‰＝半Ｆ乩。
（２０）
当制动过程中仅有前后轴电机进行再生制 动时，Ｆ，·２以ｈ，以ｚ２以ｚ舢由式（１４）知：
Ｆ，２，＝川Ｉ［Ｇ。、／６２＋等％。一（譬也‰）］．
（２１） 故制动控制策略合理控制前后轴电机的发 电转矩Ｔ。ｔ加Ｔ柁舯使两电机提供给车轮的再生 制动力Ｆ此。Ｆ皿。符合式（２１），则可在回收制
通过分析该车在制动过程中的前后轴电机再 生制动、前后轮制动器机械制动以及两者的结合 制动，研究了该车的制动控制策略。通过合理分配 和控制前后轴电机再生制动和前后轮制动器机械 制动，可达到前后轮同时抱死，缩短制动距离和保 证制动时车辆的方向稳定性的目的。
本文所研究的双电机双轴驱动纯电动车控 制策略已初步应用于一种小型双电机双轴驱动 纯电动专用车［３１（如图６所示），并取得了较好 的应用效果。
的转矩大于附着力小的驱动轴所对应的电机输 出的转矩，即两电机输出的转矩不再与所对应的 车轴轴荷成比例，以充分利用好路面上的附着条 件，使车辆获得尽可能大的驱动力。
同理，单电机单轴驱动时，若驱动轴驶入坏 路面，从动轴还处于好路面上，则整车控制策略 应将好路面上的从动轴转换为驱动轴，将坏路面 上的驱动轴转换为从动轴。单电机单轴驱动时， 若两轴均驶入坏路面，则整车控制策略应将驱动 方式转换为双电机双轴驱动，以提高车辆附着利 用率，获得尽可能大的驱动力，有利于车辆驶出 坏路面。
参考文献(3条) 1.余志生 汽车理论 1996 2.陈家瑞 汽车构造 1995
3.喻厚宇;黄妙华;李波 一种新型地下坑道作业电动专用车[期刊论文]-专用汽车 2006(05)
本文读者也读过(1条) 1. 杨其华.张乃标 双电机独立驱动电动汽车的电子差速自调节功能的分析研究[期刊论文]-北京汽车2008(5)
用力。
上述方程组可变换为（Ｉ ３
以厂＿丁１【万Ｇ、／６２＋警以－。（等＋２凡，）１（１４）
式中：＾。为车辆质心高度；ｂ为车辆质心至后轴 中心线的距离；Ｌ为轴距。
前后轮制动力Ｆ，，和Ｆ，ｚ分别由前后轴电机
提供给车轮的再生制动力Ｆ¨。、Ｆ以，。和前后轮
制动器制动力Ｆ儿。、Ｆ以。组成，即 ｆ以－２巴ｈ＋以ｕ
鱼ｊＥ塞汽奎滏兰Ｑ塑！：盟Ｑ：堡
动能量的同时，实现前后轮同时抱死，以缩短制 动距离和保证制动时车辆的方向稳定性。
当制动过程中仅有前后轮制动器进行机械 制动时，Ｆｕｌ＝Ｆ乩＾，Ｆ。２＝Ｆ砚一。由于前后轮制动器 制动力Ｆ儿一与Ｆ以。的比值固定，不能灵活调节 Ｆ¨ｅ和Ｆ儿ｎ使两者满足式（１４），而只能在同步 附着系数‘Ｐｏ－（￡∥一ｂ）脆。的路面上才能使式 （１４）成立，以实现前后轮同时抱死。
ＦｕＩ
冈５理想前后轮制动力分配曲线（Ｉ曲线） ． １４·
万方数据
在任何附着系数‘Ｐ的路面上，前后轮同时抱
死的条件是：前后轮制动力之和等于附着力；并
且前后轮制动力分别等于各自的附着力，即
ｆＦｐｌ＋Ｆｕ２＝‘ｐＧ
（１１）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
｛Ｆ。ｌ＝‘ｐＦｚｌ
（１２）
ｌＦｕ２＝‘ｐＦｚ２
（１３）
式中：Ｆ扒Ｆ岔分别为地面对前、后轮的法向反作
·双电机双轴驱动纯电动车控制策略的研究· 文章编号：１００２－４５８１（２００７）０４－００１２－０４
双电机双轴驱动纯电动车控制策略的研究
喻厚宇，黄妙华，邓楚南
ＹＵ Ｈｏｕ—ｙｕ，ＨＵＡＮＧ Ｍｉａｏ—ｈｕａ，ＤＥＮＧ Ｃｈｕ—ｎａｎ （武汉理工大学汽车工程学院，湖北武汉４３００７０）．
摘 要：文中研究了双电机双轴驱动纯电动车的驱动和制动控制策略，以达到提高车辆动力性、延长续驶里程和 保证车辆制动性能的目的。当车辆行驶阻力小时，采用轴荷大的车轴作为驱动轴进行单轴驱动。当车辆行驶阻力大时，前 后轴电机按前后轴轴荷比例输出相应转矩分别驱动前后轴，驱动系统以前后轴驱动力合成方式进行双轴驱动。制动时， 合理分配和控制前后轴电机再生制动和前后轮制动器机械制动，以实现前后轮同时抱死。
‰２揣 述方程组，得
（７）
％２瓦劳万 。＝ｌＺ０１ｐ
（８）
ｒｍｌ＿Ｇｂｌ。，ｒ万ｔ
（９）
‰２争鲁
（１０）
若前后驱动轴处的路面附着系数不等，两驱 动轴分别在好、坏路面上行驶，如某一驱动轴陷 入泥坑，使该驱动轴的附着力下降，则整车控制 策略应使附着力大的驱动轴所对应的电机输出
·１３·
·双电机双轴驱动纯电动车控制策略的研究·
普通前后轮制动器制动只能使车辆在单一 同步附着系数路面上实现前后轮同时抱死。在前 者的基础上，采用前后轴电机进行再生制动，合 理调节两电机提供给车轮的再生制动力，可使车 辆在更广范围的附着系数路面上实现前后轮同 时抱死。
由此可见，相对于单轴电机再生制动而言， 双轴电机再生制动可回收更多制动能量。相对于 纯制动器机械制动而言，双轴电机再生制动单独 使用或与制动器机械制动结合时，在制动控制策 略的合理控制下可实现前后轮同时抱死，以缩短 制动距离和保证制动时车辆的方向稳定性。
《ｊＥ裹汽奎滏兰ＱＱ！：堕Ｑ：堡
万方数据
．１５．
双电机双轴驱动纯电动车控制策略的研究
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
喻厚宇， 黄妙华， 邓楚南 武汉理工大学汽车工程学院,湖北,武汉,430070
北京汽车 BEIJING AUTOMOTIVE ENGINEERING 2007(4)
关键词：纯电动车；双电机驱动；双轴驱动；控制策略
中图分类号：Ｕ４６９．７２
文献标识码：Ａ
０前言
双电机双轴驱动纯电动车的前后桥均采用 电机一驱动桥组合驱动系统，电机、减速器和驱 动桥组合为一整体，三者的轴互相平行，使得驱 动系统布置紧凑。该车结构简图如图１所示。采 用２台小功率电机分别驱动前后轴，而不采用功 率值和２台小电机功率之和相等的单一大功率 电机驱动车辆，可在相同车辆负荷条件下，提高 单个小电机的负荷率，从而提高电机工作效率， 减少能耗，有利于延长续驶里程。采用双轴驱动， 可充分利用整车的重力产生车辆附着力，提高车 辆附着利用率，利于发挥车辆驱动潜力，有利于 提高车辆动力性。采用双电机双轴再生制动，有 利于使前后轮制动力满足前后轮同时抱死的条 件，以实现前后轮同时抱死，缩短制动距离和保 证制动时车辆的方向稳定性。相对于传统单电机 单轴（前轴或后轴）驱动纯电动车，双电机双轴 驱动纯电动车具有可提高车辆动力性、延长续驶 里程和保证车辆制动性能的优势。整车控制策略
当制动过程中既有前后轴电机进行再生制 动，又有前后轮制动器进行机械制动时，将式 （１５）、（１６）、（２０）代入式（１４），得
Ｆ皿，ｆ丢｛等、／。２＋等（‘．。＋％ｐ一［‘警斗ｚ（凡·，寺凡ｔ一）］）
（２２）
在一般具有固定比值的前后轮制动器制动 力的基础上，利用前后轴电机进行再生制动，引 入２个可调变量——前后轴电机提供给车轮的 再生制动力Ｆ乩ｍ、Ｆ儿。（对应于前后轴电机的发 电转矩Ｔ。·舯Ｔ砬，。）使式（２２）成立，从而使式 （１４）成立，以实现前后轮同时抱死。
循环现象，整车控制策略应使前后轴电机按前后
轴轴荷比例输出相应转矩分别驱动前后轴心Ｉ，同
时合理控制前后轴电机转速，使前后驱动轮转速
协调，防止驱动轮产生滑转和滑拖现象。
由上述分析可知，前轴电机转速ｎ柑（ｒ／ｍｉｎ）、
转矩‰（Ｎ．ｍ），后轴电机转速ｎ础（ｒ／ｍｉｎ）、转矩 ％（Ｎ．１１１）应满足下列方程组：
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_bjqc200704004.aspx
Ｍ却．３７７２虹
（３）
｛｝ｕ萨ｏ．３７７埽１磐
（４）
【
ｏｒ
ｒＴ
ｌ－生一＝Ｌｌ＋７ｋ
（５）
｛ｔ。Ｔ叼７。
Ｉｌ乒‰＝Ｇ争２
（、 ６）７
式中：ｒ，、ｒ：分别为前、后轮半径（ｍ）；Ｇ。、Ｇ：
分别为前、后轴轴荷（Ｎ），车重Ｇ＝Ｇ－＋Ｇｚ；且假
设前后轴处的路面附着系数相等，前后轴对应的
前后传动系的传动比相等、传动效率相等。解上
基金项目：武汉理工大学科学研究基金项目（喇２００５１２１）
． １２．
万方数据
作为该车的关键技术，通过合理确定驱动和制动 时车辆中能量流的方向和大小，正确控制前后轴 电机及相关部件的工作，以实现该车的上述优 势。
鼻目Ｕ
幢１霈辐桥
图ｌ 双电机双轴驱动纯电动车结构简图
１驱动控制策略
驱动控制策略根据车辆行驶需求，确定采 用单轴或双轴驱动，以及前后轴电机的输出转 矩和转速。以下分析中假设前后轴电机的工作 特性相同。
１．１单电机单轴驱动 当车辆行驶阻力小，车辆行驶需求功率小于
《ｊＥ塞汽奎滏兰ＱＱ！：盟Ｑ：垒
单个电机的峰值功率时，单个电机足以提供所需 的功率驱动车辆行驶，故可采用单电机单轴驱 动，其能量流如图２所示。若此时采用双电机双 轴驱动，则前后轴电机负荷率均较低，从而两电 机工作效率均较低，能耗增加，故此时不宜采用 双电机双轴驱动。
（１５）
【Ｆ』，２＝Ｆｕ．ｍ＋Ｆ儿＾
（１６）
再生制动时，前后轴电机转速分别同式（７）
和式（８），前后轴电机发电转矩Ｔ咄。、Ｔ枢．。如下
式所示：
Ｔｍｌ，ｇ－＝红严
（１７）
‰＝等严
（１８）
一般两轴车辆的前后轮制动器制动力比值 为一固定常数。前轮制动器制动力与车辆总制动 器制动力之比称为制动器制动力分配系数ｐ，
ｎｆ者务
（１）
｝』ＴＬ
（２）
ＬＴ＇７ Ｔ
式中：ｉｒ为传动系传动比；叩，为传动系效率；ｒ为
驱动轮半径（ｍ）。
１．２双电机双轴驱动 当车辆行驶阻力大，车辆行驶需求功率大于
单个电机的峰值功率时，应采用双电机双轴驱 动，以前后轴驱动力合成方式驱动车辆行驶，其 能量流如图３所示。在单电机单轴驱动过程中， 当驱动轴电机以接近其峰值功率的状态长时间 工作而将产生过热现象时，为减小该电机负荷， 防止其过热，也应转换为采用双电机双轴驱动， 以由另一电机分担其负荷。
上限值，则停止再生制动，仅利用制动器机械制
动力制动。
图４双电机双轴制动能量流图
为提高车辆制动性能，充分利用附着条件， 缩短制动距离；保证制动时车辆的方向稳定性， 防止车辆跑偏、侧滑和失去转向能力，应使制动 时前后轮同时抱死，即应使前后轮制动力Ｆ。１和 Ｆ。：的关系曲线符合前后轮同时抱死时的理想前 后轮制动力分配曲线（Ｉ曲线，如图５所示）。
鱼ｊＥ塞汽奎诠至ＱＱＺ：盟Ｑ：堡
万方数据
·双电机双轴驱动纯电动车控制策略的研究·
图３ 双电机双轴驱动能量流图
双轴驱动时，由于轮胎磨损或气压不同而造
成前后车轮半径不等，或因路面不平、曲线行驶，
会使前后驱动轮行程不同，从而会在前后驱动桥
之问产生功率循环现象，引起电机功率的额外消
耗，轮胎及传动系零件的异常磨损。为消除功率
３ 结论
双电机双轴驱动纯电动车具有节能、环保、 动力性能好和越野性能强的优点。
通过分析该车在驱动过程中的单电机单轴
·双电机双轴驱动纯电动车控制策略的研究·
驱动和双电机双轴驱动的工作情况，研究了该车 的驱动控制策略。当车辆行驶阻力小时，采用轴 荷大的车轴作为驱动轴进行单轴驱动。当车辆行 驶阻力大时，前后轴电机按前后轴轴荷比例输出 相应转矩分别驱动前后轴，驱动系统以前后轴驱 动力合成方式进行双轴驱动。同时，还应根据前 后轴的路面附着条件，合理选择驱动轴或正确分 配前后轴电机驱动转矩。以此方式，可提高车辆 动力性和延长续驶里程。
２制动控制策略
制动时为尽量多回收制动能量，制动控制策
略可控制前后轴电机同时以发电状态工作，进行
双电机再生制动，其能量流如图４所示。若电机
提供给车轮的再生制动力小于车辆需求的制动
力，则不足部分制动力由前后轮制动器提供的机
械制动力补充。再生制动时，若蓄电池荷电状态
索汽
ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）增至不允许充电的ＳＯＣ
图２
【ｂ Ｊ斤ｉ轴驱动
单电机单轴驱动能量流
单电机单轴驱动时，可选取轴荷大的车轴作
为驱动轴。因轴荷大的车轴的附着力大，由车辆
行驶的驱动一附着条件［１ １知，有利于充分发挥该 轴的驱动力。未作为驱动轴的另一车轴为从动
轴，从动轴电机处于空转状态。
设车辆行驶需求车速为ｕ。（ｋｍ／ｈ），驱动轮 总需求转矩为ｎ（Ｎ．ｍ），则驱动轴电机转速ｎｍ
图６小型双电机双轴驱动纯电动专用乍
参考文献
［１］余志生．汽车理论（第２版）［Ｍ］．北京：机械【：业出版 社，１９９６．
［２］陈家瑞．汽车构造（第３版下册）［Ｍ］．北京：人民交 通出版社，１９９５．
［３］喻厚宇，黄妙华，李波等．一种新型地下坑道作业电动 专用车［Ｊ］．专用汽车，２００６，５．
收稿日期：２００７—０４—２３
即
ｐ ２瓦Ｆ，。＋ｇＩ瓦，ｂ
（１９）
则‰＝半Ｆ乩。
（２０）
当制动过程中仅有前后轴电机进行再生制 动时，Ｆ，·２以ｈ，以ｚ２以ｚ舢由式（１４）知：
Ｆ，２，＝川Ｉ［Ｇ。、／６２＋等％。一（譬也‰）］．
（２１） 故制动控制策略合理控制前后轴电机的发 电转矩Ｔ。ｔ加Ｔ柁舯使两电机提供给车轮的再生 制动力Ｆ此。Ｆ皿。符合式（２１），则可在回收制
通过分析该车在制动过程中的前后轴电机再 生制动、前后轮制动器机械制动以及两者的结合 制动，研究了该车的制动控制策略。通过合理分配 和控制前后轴电机再生制动和前后轮制动器机械 制动，可达到前后轮同时抱死，缩短制动距离和保 证制动时车辆的方向稳定性的目的。
本文所研究的双电机双轴驱动纯电动车控 制策略已初步应用于一种小型双电机双轴驱动 纯电动专用车［３１（如图６所示），并取得了较好 的应用效果。
的转矩大于附着力小的驱动轴所对应的电机输 出的转矩，即两电机输出的转矩不再与所对应的 车轴轴荷成比例，以充分利用好路面上的附着条 件，使车辆获得尽可能大的驱动力。
同理，单电机单轴驱动时，若驱动轴驶入坏 路面，从动轴还处于好路面上，则整车控制策略 应将好路面上的从动轴转换为驱动轴，将坏路面 上的驱动轴转换为从动轴。单电机单轴驱动时， 若两轴均驶入坏路面，则整车控制策略应将驱动 方式转换为双电机双轴驱动，以提高车辆附着利 用率，获得尽可能大的驱动力，有利于车辆驶出 坏路面。
参考文献(3条) 1.余志生 汽车理论 1996 2.陈家瑞 汽车构造 1995
3.喻厚宇;黄妙华;李波 一种新型地下坑道作业电动专用车[期刊论文]-专用汽车 2006(05)
本文读者也读过(1条) 1. 杨其华.张乃标 双电机独立驱动电动汽车的电子差速自调节功能的分析研究[期刊论文]-北京汽车2008(5)
用力。
上述方程组可变换为（Ｉ ３
以厂＿丁１【万Ｇ、／６２＋警以－。（等＋２凡，）１（１４）
式中：＾。为车辆质心高度；ｂ为车辆质心至后轴 中心线的距离；Ｌ为轴距。
前后轮制动力Ｆ，，和Ｆ，ｚ分别由前后轴电机
提供给车轮的再生制动力Ｆ¨。、Ｆ以，。和前后轮
制动器制动力Ｆ儿。、Ｆ以。组成，即 ｆ以－２巴ｈ＋以ｕ
鱼ｊＥ塞汽奎滏兰Ｑ塑！：盟Ｑ：堡
动能量的同时，实现前后轮同时抱死，以缩短制 动距离和保证制动时车辆的方向稳定性。
当制动过程中仅有前后轮制动器进行机械 制动时，Ｆｕｌ＝Ｆ乩＾，Ｆ。２＝Ｆ砚一。由于前后轮制动器 制动力Ｆ儿一与Ｆ以。的比值固定，不能灵活调节 Ｆ¨ｅ和Ｆ儿ｎ使两者满足式（１４），而只能在同步 附着系数‘Ｐｏ－（￡∥一ｂ）脆。的路面上才能使式 （１４）成立，以实现前后轮同时抱死。
ＦｕＩ
冈５理想前后轮制动力分配曲线（Ｉ曲线） ． １４·
万方数据
在任何附着系数‘Ｐ的路面上，前后轮同时抱
死的条件是：前后轮制动力之和等于附着力；并
且前后轮制动力分别等于各自的附着力，即
ｆＦｐｌ＋Ｆｕ２＝‘ｐＧ
（１１）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
｛Ｆ。ｌ＝‘ｐＦｚｌ
（１２）
ｌＦｕ２＝‘ｐＦｚ２
（１３）
式中：Ｆ扒Ｆ岔分别为地面对前、后轮的法向反作
·双电机双轴驱动纯电动车控制策略的研究· 文章编号：１００２－４５８１（２００７）０４－００１２－０４
双电机双轴驱动纯电动车控制策略的研究
喻厚宇，黄妙华，邓楚南
ＹＵ Ｈｏｕ—ｙｕ，ＨＵＡＮＧ Ｍｉａｏ—ｈｕａ，ＤＥＮＧ Ｃｈｕ—ｎａｎ （武汉理工大学汽车工程学院，湖北武汉４３００７０）．
摘 要：文中研究了双电机双轴驱动纯电动车的驱动和制动控制策略，以达到提高车辆动力性、延长续驶里程和 保证车辆制动性能的目的。当车辆行驶阻力小时，采用轴荷大的车轴作为驱动轴进行单轴驱动。当车辆行驶阻力大时，前 后轴电机按前后轴轴荷比例输出相应转矩分别驱动前后轴，驱动系统以前后轴驱动力合成方式进行双轴驱动。制动时， 合理分配和控制前后轴电机再生制动和前后轮制动器机械制动，以实现前后轮同时抱死。
‰２揣 述方程组，得
（７）
％２瓦劳万 。＝ｌＺ０１ｐ
（８）
ｒｍｌ＿Ｇｂｌ。，ｒ万ｔ
（９）
‰２争鲁
（１０）
若前后驱动轴处的路面附着系数不等，两驱 动轴分别在好、坏路面上行驶，如某一驱动轴陷 入泥坑，使该驱动轴的附着力下降，则整车控制 策略应使附着力大的驱动轴所对应的电机输出
·１３·
·双电机双轴驱动纯电动车控制策略的研究·
普通前后轮制动器制动只能使车辆在单一 同步附着系数路面上实现前后轮同时抱死。在前 者的基础上，采用前后轴电机进行再生制动，合 理调节两电机提供给车轮的再生制动力，可使车 辆在更广范围的附着系数路面上实现前后轮同 时抱死。
由此可见，相对于单轴电机再生制动而言， 双轴电机再生制动可回收更多制动能量。相对于 纯制动器机械制动而言，双轴电机再生制动单独 使用或与制动器机械制动结合时，在制动控制策 略的合理控制下可实现前后轮同时抱死，以缩短 制动距离和保证制动时车辆的方向稳定性。
《ｊＥ裹汽奎滏兰ＱＱ！：堕Ｑ：堡
万方数据
．１５．
双电机双轴驱动纯电动车控制策略的研究
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
喻厚宇， 黄妙华， 邓楚南 武汉理工大学汽车工程学院,湖北,武汉,430070
北京汽车 BEIJING AUTOMOTIVE ENGINEERING 2007(4)
关键词：纯电动车；双电机驱动；双轴驱动；控制策略
中图分类号：Ｕ４６９．７２
文献标识码：Ａ
０前言
双电机双轴驱动纯电动车的前后桥均采用 电机一驱动桥组合驱动系统，电机、减速器和驱 动桥组合为一整体，三者的轴互相平行，使得驱 动系统布置紧凑。该车结构简图如图１所示。采 用２台小功率电机分别驱动前后轴，而不采用功 率值和２台小电机功率之和相等的单一大功率 电机驱动车辆，可在相同车辆负荷条件下，提高 单个小电机的负荷率，从而提高电机工作效率， 减少能耗，有利于延长续驶里程。采用双轴驱动， 可充分利用整车的重力产生车辆附着力，提高车 辆附着利用率，利于发挥车辆驱动潜力，有利于 提高车辆动力性。采用双电机双轴再生制动，有 利于使前后轮制动力满足前后轮同时抱死的条 件，以实现前后轮同时抱死，缩短制动距离和保 证制动时车辆的方向稳定性。相对于传统单电机 单轴（前轴或后轴）驱动纯电动车，双电机双轴 驱动纯电动车具有可提高车辆动力性、延长续驶 里程和保证车辆制动性能的优势。整车控制策略
当制动过程中既有前后轴电机进行再生制 动，又有前后轮制动器进行机械制动时，将式 （１５）、（１６）、（２０）代入式（１４），得
Ｆ皿，ｆ丢｛等、／。２＋等（‘．。＋％ｐ一［‘警斗ｚ（凡·，寺凡ｔ一）］）
（２２）
在一般具有固定比值的前后轮制动器制动 力的基础上，利用前后轴电机进行再生制动，引 入２个可调变量——前后轴电机提供给车轮的 再生制动力Ｆ乩ｍ、Ｆ儿。（对应于前后轴电机的发 电转矩Ｔ。·舯Ｔ砬，。）使式（２２）成立，从而使式 （１４）成立，以实现前后轮同时抱死。
循环现象，整车控制策略应使前后轴电机按前后
轴轴荷比例输出相应转矩分别驱动前后轴心Ｉ，同
时合理控制前后轴电机转速，使前后驱动轮转速
协调，防止驱动轮产生滑转和滑拖现象。
由上述分析可知，前轴电机转速ｎ柑（ｒ／ｍｉｎ）、
转矩‰（Ｎ．ｍ），后轴电机转速ｎ础（ｒ／ｍｉｎ）、转矩 ％（Ｎ．１１１）应满足下列方程组：
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_bjqc200704004.aspx
Ｍ却．３７７２虹
（３）
｛｝ｕ萨ｏ．３７７埽１磐
（４）
【
ｏｒ
ｒＴ
ｌ－生一＝Ｌｌ＋７ｋ
（５）
｛ｔ。Ｔ叼７。
Ｉｌ乒‰＝Ｇ争２
（、 ６）７
式中：ｒ，、ｒ：分别为前、后轮半径（ｍ）；Ｇ。、Ｇ：
分别为前、后轴轴荷（Ｎ），车重Ｇ＝Ｇ－＋Ｇｚ；且假
设前后轴处的路面附着系数相等，前后轴对应的
前后传动系的传动比相等、传动效率相等。解上
基金项目：武汉理工大学科学研究基金项目（喇２００５１２１）
． １２．
万方数据
作为该车的关键技术，通过合理确定驱动和制动 时车辆中能量流的方向和大小，正确控制前后轴 电机及相关部件的工作，以实现该车的上述优 势。
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幢１霈辐桥
图ｌ 双电机双轴驱动纯电动车结构简图
１驱动控制策略
驱动控制策略根据车辆行驶需求，确定采 用单轴或双轴驱动，以及前后轴电机的输出转 矩和转速。以下分析中假设前后轴电机的工作 特性相同。
１．１单电机单轴驱动 当车辆行驶阻力小，车辆行驶需求功率小于
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单个电机的峰值功率时，单个电机足以提供所需 的功率驱动车辆行驶，故可采用单电机单轴驱 动，其能量流如图２所示。若此时采用双电机双 轴驱动，则前后轴电机负荷率均较低，从而两电 机工作效率均较低，能耗增加，故此时不宜采用 双电机双轴驱动。
（１５）
【Ｆ』，２＝Ｆｕ．ｍ＋Ｆ儿＾
（１６）
再生制动时，前后轴电机转速分别同式（７）
和式（８），前后轴电机发电转矩Ｔ咄。、Ｔ枢．。如下
式所示：
Ｔｍｌ，ｇ－＝红严
（１７）
‰＝等严
（１８）
一般两轴车辆的前后轮制动器制动力比值 为一固定常数。前轮制动器制动力与车辆总制动 器制动力之比称为制动器制动力分配系数ｐ，