| 专利名称： | 电动汽车的动力系统、电动汽车和电动汽车的控制方法 | ||
| 专利名称(英文)： | The power system of the electric automobile, electric vehicle and control method of the electric automobile | ||
| 专利号： | CN201410554309.5 | 申请时间： | 20141017 |
| 公开号： | CN105564417A | 公开时间： | 20160511 |
| 申请人： | 北汽福田汽车股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 102206 北京市昌平区沙河镇沙阳路 | ||
| 发明人： | 严二冬 | ||
| 分类号： | B60W10/06; B60W10/08; B60W20/00; B60K6/36; B60K17/04; B60L7/10 | 主分类号： | B60W10/06 |
| 代理机构： | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人： | 张大威 |
| 摘要： | 本发明公开了一种电动汽车的动力系统，包括：动力电池；发动机和与发动机相连的离合器；输入轴、第一输出轴和第二输出轴；主减速器和电磁离合器，主减速器通过输入轴和离合器相连；前驱子系统，包括第一电机和与第一电机和第一输出轴相连的第一行星齿轮，其中，第一行星齿轮与电磁离合器相连，第一电机与动力电池相连；后驱子系统，包括第二电机和与第二电机和第二输出轴相连的第二行星齿轮，其中，第二行星齿轮与电磁离合器相连，第二电机与动力电池相连；控制器，控制器用于根据电动汽车的工作模式控制发动机、第一电机和第二电机。该动力系统可以使发动机始终工作在最优的经济曲线上，从而使电动汽车可以实现无换挡冲击，提高了驾驶舒适性。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses a power system of the electric automobile, including : power battery; engine and a clutch connected with the engine; input shaft, the output shaft of the output shaft and the 1st 2nd; main speed reducer and an electromagnetic clutch, the main speed reducer is connected via the input shaft and the clutch; presursors sub-system, including the motor and the 1st 1st 1st are connected to the output shaft of the motor and the planet gear 1st, wherein 1st planetary gear is connected with the electromagnetic clutch, is connected with the motor and the power battery 1st; drives the child system after, including motor and the 2nd 2nd 2nd and 2nd connected with an output shaft of the planetary gear, wherein 2nd planetary gear is connected with the electromagnetic clutch, is connected with the motor and the power battery 2nd; controller, electric vehicle controller is used to control the operation mode of the engine, the motor and the 1st 2nd motor. The power system can allow the engine to always work at the optimal economic curve, thereby the electric automobile can realize the non-shift shock, improving the driving comfort. | ||
1.一种电动汽车的动力系统，其特征在于，包括： 动力电池； 发动机和与所述发动机相连的离合器； 输入轴、第一输出轴和第二输出轴； 主减速器和电磁离合器，所述主减速器通过所述输入轴和所述离合器相连； 前驱子系统，所述前驱子系统包括第一电机和与所述第一电机和所述第一输出轴相连 的第一行星齿轮，其中，所述第一行星齿轮与所述电磁离合器相连，所述第一电机与所述 动力电池相连； 后驱子系统，所述后驱子系统包括第二电机和与所述第二电机和所述第二输出轴相连 的第二行星齿轮，其中，所述第二行星齿轮与所述电磁离合器相连，所述第二电机与所述 动力电池相连；以及 控制器，所述控制器用于根据电动汽车的工作模式控制所述发动机、所述第一电机和 所述第二电机。
2.如权利要求1所述的电动汽车的动力系统，其特征在于， 当所述电动汽车处于前轮单独纯电驱动模式时，所述控制器控制所述第一电机启动， 控制所述第二电机和所述发动机停止； 当所述电动汽车处于后轮单独纯电驱动模式时，所述控制器控制所述第二电机启动， 控制所述第一电机和所述发动机停止； 当所述电动汽车处于四轮实时纯电驱动模式时，所述控制器控制所述第一电机和第二 电机启动，控制所述发动机停止。
3.如权利要求1所述的电动汽车的动力系统，其特征在于， 当所述电动汽车处于前轮单独制动能量回馈模式时，所述控制器控制所述第一电机接 收制动能量； 当所述电动汽车处于后轮单独制动能量回馈模式时，所述控制器控制所述第二电机接 收制动能量；以及 当所述电动汽车处于四驱实时制动能量回馈模式时，所述控制器控制所述第一电机和 所述第二电机接收制动能量。
4.如权利要求1所述的电动汽车的动力系统，其特征在于， 当所述电动汽车处于前轮单独混合动力驱动模式时，所述控制器控制所述第一电机和 所述发动机启动，控制所述第二电机停止； 当所述电动汽车处于后轮单独混合动力驱动模式时，所述控制器控制所述第二电机和 所述发动机启动，控制所述第一电机停止； 当所述电动汽车处于四轮实时混合动力驱动模式时，所述控制器控制所述第一电机、 所述第二电机和所述发动机启动。
5.如权利要求1所述的电动汽车的动力系统，其特征在于， 当所述电动汽车处于前轮单独混合发电模式时，所述控制器控制所述第一电机发电； 当所述电动汽车处于后轮单独混合发电模式时，所述控制器控制所述第二电机发电； 当所述电动汽车处于四轮实时混合发电模式时，所述控制器控制所述第一电机和所述 第二电机发电。
6.如权利要求1所述的电动汽车的动力系统，其特征在于， 当所述电动汽车处于电动模式时，如果需求扭矩大于所述第一电机的最大扭矩，则所 述控制器控制所述第一电机以最大扭矩工作，控制所述第二电机以所述需求扭矩与所述第 一电机的最大扭矩之差进行工作； 如果所述需求扭矩小于或等于所述第一电机的最大扭矩，则所述控制器控制所述第一 电机以需求扭矩工作。
7.如权利要求1所述的电动汽车的动力系统，其特征在于， 当所述电动汽车处于制动回馈模式时，如果所述需求扭矩小于或等于所述第一电机的 负的最大扭矩，则所述控制器控制所述第一电机以负的最大扭矩进行制动，控制所述第二 电机以所述需求扭矩与所述第一电机的负的最大扭矩之差进行制动； 如果所述需求扭矩大于所述第一电机的负的最大扭矩，则所述控制器控制所述第一电 机以需求扭矩进行制动。
8.如权利要求1所述的电动汽车的动力系统，其特征在于， 当所述电动汽车处于混合动力驱动模式时，优先以所述发动机、所述第一电机和所述 第二电机的顺序分配扭矩。
9.如权利要求1所述的电动汽车的动力系统，其特征在于， 当所述电动汽车处于混合发电模式时， 如果所述需求扭矩大于所述发动机的经济扭矩，则所述控制器控制所述发动机以所述 需求扭矩进行工作； 如果所述需求扭矩小于或等于所述发动机的经济扭矩，且大于所述经济扭矩与所述第 一电机的最大扭矩之差，则所述控制器控制所述发动机以所述经济扭矩进行工作，并控制 所述第一电机以所述需求扭矩与所述经济扭矩之差进行工作； 如果所述需求扭矩小于或等于所述发动机的经济扭矩减去所述第一电机的最大扭矩与 所述第二电机的最大扭矩之和之后的值，则所述控制器控制所述发动机以所述需求扭矩、 所述第一电机的最大扭矩和第二电机的最大扭矩之和进行工作，控制所述第一电机和第二 电机分别以负的最大扭矩工作； 如果所述需求扭矩大于所述发动机的经济扭矩减去所述第一电机的最大扭矩与所述第 二电机的最大扭矩之和之后的值，则所述控制器控制所述发动机以所述经济扭矩工作，控 制所述第一电机以负的最大扭矩工作，并控制所述第二电机以所述需求扭矩减去经济扭矩 之后的值与所述第一电机的最大扭矩之和进行工作。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电动汽车的动力 系统。
11.一种电动汽车的控制方法，其特征在于，所述电动汽车的动力系统包括动力电池、 发动机、离合器、输入轴、第一输出轴、第二输出轴、主减速器、电磁离合器、前驱子系 统和后驱子系统，其中，所述离合器与所述发动机相连，所述主减速器通过所述输入轴和 所述离合器相连，所述前驱子系统包括第一电机和与所述第一电机和所述第一输出轴相连 的第一行星齿轮，其中，所述第一行星齿轮与所述电磁离合器相连，所述第一电机与所述 动力电池相连，所述后驱子系统包括第二电机和与所述第二电机和所述第二输出轴相连的 第二行星齿轮，其中，所述第二行星齿轮与所述电磁离合器相连，所述第二电机与所述动 力电池相连，所述控制方法包括以下步骤： S1、获取所述电动汽车的工作模式； S2、根据所述电动汽车的工作模式控制所述发动机、所述第一电机和所述第二电机。
12.如权利要求11所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述S2具体包括： 当所述电动汽车处于前轮单独纯电驱动模式时，控制所述第一电机启动，控制所述第 二电机和所述发动机停止； 当所述电动汽车处于后轮单独纯电驱动模式时，控制所述第二电机启动，控制所述第 一电机和所述发动机停止； 当所述电动汽车处于四轮实时纯电驱动模式时，控制所述第一电机和第二电机启动， 控制所述发动机停止。
13.如权利要求11所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述S2具体包括： 当所述电动汽车处于前轮单独制动能量回馈模式时，控制所述第一电机接收制动能量； 当所述电动汽车处于后轮单独制动能量回馈模式时，控制所述第二电机接收制动能量； 当所述电动汽车处于四驱实时制动能量回馈模式时，控制所述第一电机和所述第二电 机接收制动能量。
14.如权利要求11所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述S2具体包括： 当所述电动汽车处于前轮单独混合动力驱动模式时，控制所述第一电机和所述发动机 启动，控制所述第二电机停止； 当所述电动汽车处于后轮单独混合动力驱动模式时，控制所述第二电机和所述发动机 启动，控制所述第一电机停止； 当所述电动汽车处于四轮实时混合动力驱动模式时，控制所述第一电机、所述第二电 机和所述发动机启动。
15.如权利要求11所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述S2具体包括： 当所述电动汽车处于前轮单独混合发电模式时，控制所述第一电机发电； 当所述电动汽车处于后轮单独混合发电模式时，控制所述第二电机发电； 当所述电动汽车处于四轮实时混合发电模式时，控制所述第一电机和所述第二电机发 电。
16.如权利要求11所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述S2具体包括： 当所述电动汽车处于电动模式时，如果需求扭矩大于所述第一电机的最大扭矩，则控 制所述第一电机以最大扭矩工作，控制所述第二电机以所述需求扭矩与所述第一电机的最 大扭矩之差进行工作； 如果所述需求扭矩小于或等于所述第一电机的最大扭矩，则控制所述第一电机以需求 扭矩工作。
17.如权利要求11所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述S2具体包括： 当所述电动汽车处于制动回馈模式时，如果所述需求扭矩小于或等于所述第一电机的 负的最大扭矩，则控制所述第一电机以负的最大扭矩进行制动，控制所述第二电机以所述 需求扭矩与所述第一电机的负的最大扭矩之差进行制动； 如果所述需求扭矩大于所述第一电机的负的最大扭矩，则控制所述第一电机以需求扭 矩进行制动。
18.如权利要求11所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述S2具体包括： 当所述电动汽车处于混合动力驱动模式时，优先以所述发动机、所述第一电机和所述 第二电机的顺序分配扭矩。
19.如权利要求11所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述S2具体包括： 当所述电动汽车处于混合发电模式时， 如果所述需求扭矩大于所述发动机的经济扭矩，则控制所述发动机以所述需求扭矩进 行工作； 如果所述需求扭矩小于或等于所述发动机的经济扭矩，且大于所述经济扭矩与所述第 一电机的最大扭矩之差，则控制所述发动机以所述经济扭矩进行工作，并控制所述第一电 机以所述需求扭矩与所述经济扭矩之差进行工作； 如果所述需求扭矩小于或等于所述发动机的经济扭矩减去所述第一电机的最大扭矩与 所述第二电机的最大扭矩之和之后的值，则控制所述发动机以所述需求扭矩、所述第一电 机的最大扭矩和第二电机的最大扭矩之和进行工作，控制所述第一电机和第二电机分别以 负的最大扭矩工作； 如果所述需求扭矩大于所述发动机的经济扭矩减去所述第一电机的最大扭矩与所述第 二电机的最大扭矩之和之后的值，则控制所述发动机以所述经济扭矩工作，控制所述第一 电机以负的最大扭矩工作，并控制所述第二电机以所述需求扭矩减去经济扭矩之后的值与 所述第一电机的最大扭矩之和进行工作。
1.一种电动汽车的动力系统，其特征在于，包括： 动力电池； 发动机和与所述发动机相连的离合器； 输入轴、第一输出轴和第二输出轴； 主减速器和电磁离合器，所述主减速器通过所述输入轴和所述离合器相连； 前驱子系统，所述前驱子系统包括第一电机和与所述第一电机和所述第一输出轴相连 的第一行星齿轮，其中，所述第一行星齿轮与所述电磁离合器相连，所述第一电机与所述 动力电池相连； 后驱子系统，所述后驱子系统包括第二电机和与所述第二电机和所述第二输出轴相连 的第二行星齿轮，其中，所述第二行星齿轮与所述电磁离合器相连，所述第二电机与所述 动力电池相连；以及 控制器，所述控制器用于根据电动汽车的工作模式控制所述发动机、所述第一电机和 所述第二电机。
2.如权利要求1所述的电动汽车的动力系统，其特征在于， 当所述电动汽车处于前轮单独纯电驱动模式时，所述控制器控制所述第一电机启动， 控制所述第二电机和所述发动机停止； 当所述电动汽车处于后轮单独纯电驱动模式时，所述控制器控制所述第二电机启动， 控制所述第一电机和所述发动机停止； 当所述电动汽车处于四轮实时纯电驱动模式时，所述控制器控制所述第一电机和第二 电机启动，控制所述发动机停止。
3.如权利要求1所述的电动汽车的动力系统，其特征在于， 当所述电动汽车处于前轮单独制动能量回馈模式时，所述控制器控制所述第一电机接 收制动能量； 当所述电动汽车处于后轮单独制动能量回馈模式时，所述控制器控制所述第二电机接 收制动能量；以及 当所述电动汽车处于四驱实时制动能量回馈模式时，所述控制器控制所述第一电机和 所述第二电机接收制动能量。
4.如权利要求1所述的电动汽车的动力系统，其特征在于， 当所述电动汽车处于前轮单独混合动力驱动模式时，所述控制器控制所述第一电机和 所述发动机启动，控制所述第二电机停止； 当所述电动汽车处于后轮单独混合动力驱动模式时，所述控制器控制所述第二电机和 所述发动机启动，控制所述第一电机停止； 当所述电动汽车处于四轮实时混合动力驱动模式时，所述控制器控制所述第一电机、 所述第二电机和所述发动机启动。
5.如权利要求1所述的电动汽车的动力系统，其特征在于， 当所述电动汽车处于前轮单独混合发电模式时，所述控制器控制所述第一电机发电； 当所述电动汽车处于后轮单独混合发电模式时，所述控制器控制所述第二电机发电； 当所述电动汽车处于四轮实时混合发电模式时，所述控制器控制所述第一电机和所述 第二电机发电。
6.如权利要求1所述的电动汽车的动力系统，其特征在于， 当所述电动汽车处于电动模式时，如果需求扭矩大于所述第一电机的最大扭矩，则所 述控制器控制所述第一电机以最大扭矩工作，控制所述第二电机以所述需求扭矩与所述第 一电机的最大扭矩之差进行工作； 如果所述需求扭矩小于或等于所述第一电机的最大扭矩，则所述控制器控制所述第一 电机以需求扭矩工作。
7.如权利要求1所述的电动汽车的动力系统，其特征在于， 当所述电动汽车处于制动回馈模式时，如果所述需求扭矩小于或等于所述第一电机的 负的最大扭矩，则所述控制器控制所述第一电机以负的最大扭矩进行制动，控制所述第二 电机以所述需求扭矩与所述第一电机的负的最大扭矩之差进行制动； 如果所述需求扭矩大于所述第一电机的负的最大扭矩，则所述控制器控制所述第一电 机以需求扭矩进行制动。
8.如权利要求1所述的电动汽车的动力系统，其特征在于， 当所述电动汽车处于混合动力驱动模式时，优先以所述发动机、所述第一电机和所述 第二电机的顺序分配扭矩。
9.如权利要求1所述的电动汽车的动力系统，其特征在于， 当所述电动汽车处于混合发电模式时， 如果所述需求扭矩大于所述发动机的经济扭矩，则所述控制器控制所述发动机以所述 需求扭矩进行工作； 如果所述需求扭矩小于或等于所述发动机的经济扭矩，且大于所述经济扭矩与所述第 一电机的最大扭矩之差，则所述控制器控制所述发动机以所述经济扭矩进行工作，并控制 所述第一电机以所述需求扭矩与所述经济扭矩之差进行工作； 如果所述需求扭矩小于或等于所述发动机的经济扭矩减去所述第一电机的最大扭矩与 所述第二电机的最大扭矩之和之后的值，则所述控制器控制所述发动机以所述需求扭矩、 所述第一电机的最大扭矩和第二电机的最大扭矩之和进行工作，控制所述第一电机和第二 电机分别以负的最大扭矩工作； 如果所述需求扭矩大于所述发动机的经济扭矩减去所述第一电机的最大扭矩与所述第 二电机的最大扭矩之和之后的值，则所述控制器控制所述发动机以所述经济扭矩工作，控 制所述第一电机以负的最大扭矩工作，并控制所述第二电机以所述需求扭矩减去经济扭矩 之后的值与所述第一电机的最大扭矩之和进行工作。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电动汽车的动力 系统。
11.一种电动汽车的控制方法，其特征在于，所述电动汽车的动力系统包括动力电池、 发动机、离合器、输入轴、第一输出轴、第二输出轴、主减速器、电磁离合器、前驱子系 统和后驱子系统，其中，所述离合器与所述发动机相连，所述主减速器通过所述输入轴和 所述离合器相连，所述前驱子系统包括第一电机和与所述第一电机和所述第一输出轴相连 的第一行星齿轮，其中，所述第一行星齿轮与所述电磁离合器相连，所述第一电机与所述 动力电池相连，所述后驱子系统包括第二电机和与所述第二电机和所述第二输出轴相连的 第二行星齿轮，其中，所述第二行星齿轮与所述电磁离合器相连，所述第二电机与所述动 力电池相连，所述控制方法包括以下步骤： S1、获取所述电动汽车的工作模式； S2、根据所述电动汽车的工作模式控制所述发动机、所述第一电机和所述第二电机。
12.如权利要求11所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述S2具体包括： 当所述电动汽车处于前轮单独纯电驱动模式时，控制所述第一电机启动，控制所述第 二电机和所述发动机停止； 当所述电动汽车处于后轮单独纯电驱动模式时，控制所述第二电机启动，控制所述第 一电机和所述发动机停止； 当所述电动汽车处于四轮实时纯电驱动模式时，控制所述第一电机和第二电机启动， 控制所述发动机停止。
13.如权利要求11所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述S2具体包括： 当所述电动汽车处于前轮单独制动能量回馈模式时，控制所述第一电机接收制动能量； 当所述电动汽车处于后轮单独制动能量回馈模式时，控制所述第二电机接收制动能量； 当所述电动汽车处于四驱实时制动能量回馈模式时，控制所述第一电机和所述第二电 机接收制动能量。
14.如权利要求11所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述S2具体包括： 当所述电动汽车处于前轮单独混合动力驱动模式时，控制所述第一电机和所述发动机 启动，控制所述第二电机停止； 当所述电动汽车处于后轮单独混合动力驱动模式时，控制所述第二电机和所述发动机 启动，控制所述第一电机停止； 当所述电动汽车处于四轮实时混合动力驱动模式时，控制所述第一电机、所述第二电 机和所述发动机启动。
15.如权利要求11所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述S2具体包括： 当所述电动汽车处于前轮单独混合发电模式时，控制所述第一电机发电； 当所述电动汽车处于后轮单独混合发电模式时，控制所述第二电机发电； 当所述电动汽车处于四轮实时混合发电模式时，控制所述第一电机和所述第二电机发 电。
16.如权利要求11所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述S2具体包括： 当所述电动汽车处于电动模式时，如果需求扭矩大于所述第一电机的最大扭矩，则控 制所述第一电机以最大扭矩工作，控制所述第二电机以所述需求扭矩与所述第一电机的最 大扭矩之差进行工作； 如果所述需求扭矩小于或等于所述第一电机的最大扭矩，则控制所述第一电机以需求 扭矩工作。
17.如权利要求11所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述S2具体包括： 当所述电动汽车处于制动回馈模式时，如果所述需求扭矩小于或等于所述第一电机的 负的最大扭矩，则控制所述第一电机以负的最大扭矩进行制动，控制所述第二电机以所述 需求扭矩与所述第一电机的负的最大扭矩之差进行制动； 如果所述需求扭矩大于所述第一电机的负的最大扭矩，则控制所述第一电机以需求扭 矩进行制动。
18.如权利要求11所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述S2具体包括： 当所述电动汽车处于混合动力驱动模式时，优先以所述发动机、所述第一电机和所述 第二电机的顺序分配扭矩。
19.如权利要求11所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述S2具体包括： 当所述电动汽车处于混合发电模式时， 如果所述需求扭矩大于所述发动机的经济扭矩，则控制所述发动机以所述需求扭矩进 行工作； 如果所述需求扭矩小于或等于所述发动机的经济扭矩，且大于所述经济扭矩与所述第 一电机的最大扭矩之差，则控制所述发动机以所述经济扭矩进行工作，并控制所述第一电 机以所述需求扭矩与所述经济扭矩之差进行工作； 如果所述需求扭矩小于或等于所述发动机的经济扭矩减去所述第一电机的最大扭矩与 所述第二电机的最大扭矩之和之后的值，则控制所述发动机以所述需求扭矩、所述第一电 机的最大扭矩和第二电机的最大扭矩之和进行工作，控制所述第一电机和第二电机分别以 负的最大扭矩工作； 如果所述需求扭矩大于所述发动机的经济扭矩减去所述第一电机的最大扭矩与所述第 二电机的最大扭矩之和之后的值，则控制所述发动机以所述经济扭矩工作，控制所述第一 电机以负的最大扭矩工作，并控制所述第二电机以所述需求扭矩减去经济扭矩之后的值与 所述第一电机的最大扭矩之和进行工作。
翻译：技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种电动汽车的动力系统、电动汽车和电动汽车 的控制方法。
背景技术
当前的混合动力汽车很难实时调节混合动力驱动形式，从而很难适应不同的路况信息， 而且在模式切换与换挡时的冲击较大，驾驶舒适性不佳。
相关技术中的实时四驱方案，其技术方案是将动力源的动力通过动力分配装置实时的 分配给前轮与后轮，进而实现适应不同的路况信息。但是，该实时四驱方案需要设置变速 器，通过变速器换挡才能达到整车的加速性能与最高车速要求，不能实现无级变速功能， 发动机很难长时间工作在高效区域，对优化发动机工作点不利，而且其纯电模式的系统传 动效率比较低，制动能量回馈效率较低，且不能实现根据路面情况适时调节前后桥的制动 回馈比例，制动稳定性较差。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个 目的在于提出一种电动汽车的动力系统，该系统可以使发动机始终工作在最优的经济曲线 上，从而使电动汽车可以实现无换挡冲击，提高了驾驶舒适性。
本发明的第二个目的在于提出一种电动汽车。
本发明的第三个目的在于提出一种电动汽车的控制方法。
为了实现上述目的，本发明第一方面实施例的电动汽车的动力系统，包括：动力电池； 发动机和与所述发动机相连的离合器；输入轴、第一输出轴和第二输出轴；主减速器和电 磁离合器，所述主减速器通过所述输入轴和所述离合器相连；前驱子系统，所述前驱子系 统包括第一电机和与所述第一电机和所述第一输出轴相连的第一行星齿轮，其中，所述第 一行星齿轮与所述电磁离合器相连，所述第一电机与所述动力电池相连；后驱子系统，所 述后驱子系统包括第二电机和与所述第二电机和所述第二输出轴相连的第二行星齿轮，其 中，所述第二行星齿轮与所述电磁离合器相连，所述第二电机与所述动力电池相连；以及 控制器，所述控制器用于根据电动汽车的工作模式控制所述发动机、所述第一电机和所述 第二电机。
根据本发明实施例的电动汽车的动力系统，可以实现不同工作模式，并且能够实现无 级变速，使发动机始终工作在最优的经济曲线上，从而使电动汽车可以实现无换挡冲击， 提高了用驾驶舒适性，该系统的机械传统效率高，并且能够根据不同路况实现前后车轮不 同的制动回馈比例，因为两个电机可以分别对前轮与后轮进行制动能量回馈，因此提高了 制动能量回馈稳定性与制动回馈的效率。
在本发明的一个实施例中，当所述电动汽车处于前轮单独纯电驱动模式时，所述控制 器控制所述第一电机启动，控制所述第二电机和所述发动机停止；当所述电动汽车处于后 轮单独纯电驱动模式时，所述控制器控制所述第二电机启动，控制所述第一电机和所述发 动机停止；当所述电动汽车处于四轮实时纯电驱动模式时，所述控制器控制所述第一电机 和第二电机启动，控制所述发动机停止。
在本发明的一个实施例中，当所述电动汽车处于前轮单独制动能量回馈模式时，所述 控制器控制所述第一电机接收制动能量；当所述电动汽车处于后轮单独制动能量回馈模式 时，所述控制器控制所述第二电机接收制动能量；以及当所述电动汽车处于四驱实时制动 能量回馈模式时，所述控制器控制所述第一电机和所述第二电机接收制动能量。
在本发明的一个实施例中，当所述电动汽车处于前轮单独混合动力驱动模式时，所述 控制器控制所述第一电机和所述发动机启动，控制所述第二电机停止；当所述电动汽车处 于后轮单独混合动力驱动模式时，所述控制器控制所述第二电机和所述发动机启动，控制 所述第一电机停止；当所述电动汽车处于四轮实时混合动力驱动模式时，所述控制器控制 所述第一电机、所述第二电机和所述发动机启动。
在本发明的一个实施例中，当所述电动汽车处于前轮单独混合发电模式时，所述控制 器控制所述第一电机发电；当所述电动汽车处于后轮单独混合发电模式时，所述控制器控 制所述第二电机发电；当所述电动汽车处于四轮实时混合发电模式时，所述控制器控制所 述第一电机和所述第二电机发电。
在本发明的一个实施例中，当所述电动汽车处于电动模式时，如果需求扭矩大于所述 第一电机的最大扭矩，则所述控制器控制所述第一电机以最大扭矩工作，控制所述第二电 机以所述需求扭矩与所述第一电机的最大扭矩之差进行工作；如果所述需求扭矩小于或等 于所述第一电机的最大扭矩，则所述控制器控制所述第一电机以需求扭矩工作。
在本发明的一个实施例中，当所述电动汽车处于制动回馈模式时，如果所述需求扭矩 小于或等于所述第一电机的负的最大扭矩，则所述控制器控制所述第一电机以负的最大扭 矩进行制动，控制所述第二电机以所述需求扭矩与所述第一电机的负的最大扭矩之差进行 制动；如果所述需求扭矩大于所述第一电机的负的最大扭矩，则所述控制器控制所述第一 电机以需求扭矩进行制动。
在本发明的一个实施例中，当所述电动汽车处于混合动力驱动模式时，优先以所述发 动机、所述第一电机和所述第二电机的顺序分配扭矩。
在本发明的一个实施例中，当所述电动汽车处于混合发电模式时，如果所述需求扭矩 大于所述发动机的经济扭矩，则所述控制器控制所述发动机以所述需求扭矩进行工作；如 果所述需求扭矩小于或等于所述发动机的经济扭矩，且大于所述经济扭矩与所述第一电机 的最大扭矩之差，则所述控制器控制所述发动机以所述经济扭矩进行工作，并控制所述第 一电机以所述需求扭矩与所述经济扭矩之差进行工作；如果所述需求扭矩小于或等于所述 发动机的经济扭矩减去所述第一电机的最大扭矩与所述第二电机的最大扭矩之和之后的 值，则所述控制器控制所述发动机以所述需求扭矩、所述第一电机的最大扭矩和第二电机 的最大扭矩之和进行工作，控制所述第一电机和第二电机分别以负的最大扭矩工作；如果 所述需求扭矩大于所述发动机的经济扭矩减去所述第一电机的最大扭矩与所述第二电机的 最大扭矩之和之后的值，则所述控制器控制所述发动机以所述经济扭矩工作，控制所述第 一电机以负的最大扭矩工作，并控制所述第二电机以所述需求扭矩减去经济扭矩之后的值 与所述第一电机的最大扭矩之和进行工作。
为了实现上述目的，本发明第二方面实施例的电动汽车，包括本发明第一方面实施例 的电动汽车的动力系统。
根据本发明实施例的电动汽车，由于具有了电动汽车的动力系统，可以实现不同工作 模式，并且能够实现无级变速，使发动机始终工作在最优的经济曲线上，电动汽车可以实 现无换挡冲击，提高了用户的驾驶舒适性，另外，该电动汽车的动力系统的机械传统效率 高，并且能够根据不同路况实现前后车轮不同的制动回馈比例，因为两个电机可以分别对 前轮与后轮进行制动能量回馈，因此提高了制动能量回馈稳定性与制动回馈的效率。
为了实现上述目的，本发明第三方面实施例的电动汽车的控制方法，所述电动汽车的 动力系统包括动力电池、发动机、离合器、输入轴、第一输出轴、第二输出轴、主减速器、 电磁离合器、前驱子系统和后驱子系统，其中，所述离合器与所述发动机相连，所述主减 速器通过所述输入轴和所述离合器相连，所述前驱子系统包括第一电机和与所述第一电机 和所述第一输出轴相连的第一行星齿轮，其中，所述第一行星齿轮与所述电磁离合器相连， 所述第一电机与所述动力电池相连，所述后驱子系统包括第二电机和与所述第二电机和所 述第二输出轴相连的第二行星齿轮，其中，所述第二行星齿轮与所述电磁离合器相连，所 述第二电机与所述动力电池相连，所述控制方法包括以下步骤：S1、获取所述电动汽车的 工作模式；S2、根据所述电动汽车的工作模式控制所述发动机、所述第一电机和第二电机。
根据本发明实施例的电动汽车的控制方法，可以实现不同工作模式，并且能够实现无 级变速，使发动机始终工作在最优的经济曲线上，从而使电动汽车可以实现无换挡冲击， 提高了驾驶舒适性，另外该方法能够根据不同路况实现前后车轮不同的制动回馈比例，因 为两个电机可以分别对前轮与后轮进行制动能量回馈，因此提高了制动能量回馈稳定性与 制动回馈的效率。
在发明的一个实施例中，所述S2具体包括：当所述电动汽车处于前轮单独纯电驱动模 式时，控制所述第一电机启动，控制所述第二电机和所述发动机停止；当所述电动汽车处 于后轮单独纯电驱动模式时，控制所述第二电机启动，控制所述第一电机和所述发动机停 止；当所述电动汽车处于四轮实时纯电驱动模式时，控制所述第一电机和第二电机启动， 控制所述发动机停止。
在发明的一个实施例中，所述S2具体包括：当所述电动汽车处于前轮单独制动能量回 馈模式时，控制所述第一电机接收制动能量；当所述电动汽车处于后轮单独制动能量回馈 模式时，控制所述第二电机接收制动能量；当所述电动汽车处于四驱实时制动能量回馈模 式时，控制所述第一电机和所述第二电机接收制动能量。
在发明的一个实施例中，所述S2具体包括：当所述电动汽车处于前轮单独混合动力驱 动模式时，控制所述第一电机和所述发动机启动，控制所述第二电机停止；当所述电动汽 车处于后轮单独混合动力驱动模式时，控制所述第二电机和所述发动机启动，控制所述第 一电机停止；当所述电动汽车处于四轮实时混合动力驱动模式时，控制所述第一电机、所 述第二电机和所述发动机启动。
在发明的一个实施例中，所述S2具体包括：当所述电动汽车处于前轮单独混合发电模 式时，控制所述第一电机发电；当所述电动汽车处于后轮单独混合发电模式时，控制所述 第二电机发电；当所述电动汽车处于四轮实时混合发电模式时，控制所述第一电机和所述 第二电机发电。
在发明的一个实施例中，所述S2具体包括：当所述电动汽车处于电动模式时，如果需 求扭矩大于所述第一电机的最大扭矩，则控制所述第一电机以最大扭矩工作，控制所述第 二电机以所述需求扭矩与所述第一电机的最大扭矩之差进行工作；如果所述需求扭矩小于 或等于所述第一电机的最大扭矩，则控制所述第一电机以需求扭矩工作。
在发明的一个实施例中，所述S2具体包括：当所述电动汽车处于制动回馈模式时，如 果所述需求扭矩小于或等于所述第一电机的负的最大扭矩，则控制所述第一电机以负的最 大扭矩进行制动，控制所述第二电机以所述需求扭矩与所述第一电机的负的最大扭矩之差 进行制动；如果所述需求扭矩大于所述第一电机的负的最大扭矩，则控制所述第一电机以 需求扭矩进行制动。
在发明的一个实施例中，所述S2具体包括：当所述电动汽车处于混合动力驱动模式时， 优先以所述发动机、所述第一电机和所述第二电机的顺序分配扭矩。
在发明的一个实施例中，所述S2具体包括：当所述电动汽车处于混合发电模式时，如 果所述需求扭矩大于所述发动机的经济扭矩，则控制所述发动机以所述需求扭矩进行工作； 如果所述需求扭矩小于或等于所述发动机的经济扭矩，且大于所述经济扭矩与所述第一电 机的最大扭矩之差，则控制所述发动机以所述经济扭矩进行工作，并控制所述第一电机以 所述需求扭矩与所述经济扭矩之差进行工作；如果所述需求扭矩小于或等于所述发动机的 经济扭矩减去所述第一电机的最大扭矩与所述第二电机的最大扭矩之和之后的值，则控制 所述发动机以所述需求扭矩、所述第一电机的最大扭矩和第二电机的最大扭矩之和进行工 作，控制所述第一电机和第二电机分别以负的最大扭矩工作；如果所述需求扭矩大于所述 发动机的经济扭矩减去所述第一电机的最大扭矩与所述第二电机的最大扭矩之和之后的 值，则控制所述发动机以所述经济扭矩工作，控制所述第一电机以负的最大扭矩工作，并 控制所述第二电机以所述需求扭矩减去经济扭矩之后的值与所述第一电机的最大扭矩之和 进行工作。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的电动汽车的动力系统的结构示意图；
图2是根据本发明一个实施例的纯电驱动模式下能量流的示意图；
图3是根据本发明一个实施例的纯电驱动模式下扭矩分配的示意图；
图4是根据本发明一个实施例的制动能量回馈模式下能量流的示意图；
图5是根据本发明一个实施例的制动能量回馈模式下扭矩分配的示意图；
图6是根据本发明一个实施例的混合驱动模式下能量流的示意图；
图7是根据本发明一个实施例的混合驱动模式下扭矩分配的示意图；
图8是根据本发明一个实施例的混合发电模式下能量流的示意图；
图9是根据本发明一个实施例的混合发电模式下扭矩分配的示意图；
图10是根据本发明一个实施例的电动汽车的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同 或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描 述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的电动汽车的动力系统、电动汽车和电动汽车的控制 方法。
图1是根据本发明一个实施例的电动汽车的动力系统的结构示意图。如图1所示，本 发明实施例的电动汽车的动力系统，包括：动力电池(未示出)；发动机15和与发动机15 相连的离合器14；输入轴13、第一输出轴11和第二输出轴12；主减速器(包括主减速器 小齿轮5和主减速器大齿轮6)和电磁离合器16，主减速器通过输入轴13和离合器14相 连；前驱子系统，前驱子系统包括第一电机3和与第一电机3和第一输出轴11相连的第一 行星齿轮(第一太阳轮4、左行星架2与左齿圈1组成的整体叫做第一行星齿轮)，其中， 第一行星齿轮与电磁离合器16相连，第一电机3与动力电池相连；后驱子系统，后驱子系 统包括第二电机9和与第二电机9和第二输出轴12相连的第二行星齿轮(第二太阳轮10、 右行星架8与右齿圈7组成的整体叫做第二行星齿轮)，其中，第二行星齿轮与电磁离 合器16相连，第二电机9与动力电池相连；以及控制器(未示出)，控制器用于根据电动 汽车的工作模式控制发动机15、第一电机3和第二电机9。
具体地，如图1所示，第一太阳轮4与第二太阳轮10固连在一起，左齿圈1与第一输 出轴11(输出轴1)相连，左行星架2与第一电机3相连，第一输出轴11将动力传到前 驱动桥进而驱动前车轮；右齿圈7与第二输出轴12(输出轴2)相连，右行星架8与第二 电机9相连，第二输出轴12将动力传到后驱动桥进而驱动后轮；电磁离合器16与车架固 连，通过控制电磁离合器16的分离与结合进而实现主减速器大齿轮6与车架的分离与固连； 由于第一太阳轮4与第二太阳轮10始终连接在一起，为了保证前后车轮转速相同，因此第 一电机3(MG1)与第二电机9(MG2)转速时刻保持相同；可以通过调节第一电机3(MG1) 与第二电机9(MG2)的输出扭矩进而实现第一输出轴11与第二输出轴12的动力实时分配； 通过调节第一电机3(MG1)与第二电机9(MG2)的输出转速进而实现无级变速的功能，进而 使发动机15在可用转速范围内适应整个车速范围。
在本发明的实施例中，电动汽车的动力系统可以实现以下工作模式：纯电驱动模式(即 电动模式)、混合动力模式、制动能量回馈模式。在纯电驱动模式下还可以实现前轮单独纯 电驱动、后轮单独纯电驱动、四轮实时纯电驱动三种驱动方式；在混合动力模式下还可以 实现前轮单独混合动力驱动、后轮单独混合动力驱动、四轮实时混合动力驱动三种驱动方 式；在制动能量回馈模式下还可以实现前轮单独制动能量回馈、后轮单独制动能量回馈、 四轮实时制动能量回馈三种制动回馈方式。
下面对纯电驱动模式以及纯电驱动模式下的扭矩分配情况进行具体说明。
在本发明的一个实施例中，当所述电动汽车处于前轮单独纯电驱动模式时，所述控制 器控制所述第一电机启动，控制所述第二电机和所述发动机停止；当所述电动汽车处于后 轮单独纯电驱动模式时，所述控制器控制所述第二电机启动，控制所述第一电机和所述发 动机停止；当所述电动汽车处于四轮实时纯电驱动模式时，所述控制器控制所述第一电机 和第二电机启动，控制所述发动机停止。
具体地，在纯电驱动模式下，通过控制电磁离合器16结合，将主减速器大齿轮6 与车架固连，此时主减速器大齿轮6不能转动，进而左行星齿轮(即第一行星齿轮) 与右行星齿轮(即第二行星齿轮)便相互独立，互不影响。此时如果只让第一电机3(MG1) 驱动，第二电机9(MG2)不参与驱动，MG2只随右行星架8空转，进而实现了单独纯电 前轮驱动；如果只让第二电机9(MG2)驱动，第一电机3(MG1)不参与驱动，MG1只随 左行星架2空转，能够实现单独纯电后轮驱动；如果让第一电机3(MG1)参与驱动，第 二电机9(MG2)也参与驱动，能够实现四轮实时纯电驱动。因此能够根据不同的路面 信息实时调节前后轮参与驱动的比例。纯电驱动模式下能量流情况如图2所示。
图3为纯电驱动模式下扭矩分配的示意图。其中，TReq代表当前的车轮端的需求扭 矩，TEng代表控制器发给发动机15的扭矩信号，TM1代表控制器发给MG1的扭矩信号， TM2代表控制器发给MG2的扭矩信号，TEmax代表发动机15的最大扭矩，TM1max代表MG1的 最大扭矩，TM2max代表MG2的最大扭矩，其中，以上所说的扭矩均指发动机15或电机(第 一电机3、第二电机9)映射到车轮端的扭矩。
在本发明的一个实施例中，如图3所示，当电动汽车处于电动模式(即纯电驱动模式) 时，如果需求扭矩大于第一电机3(MG1)的最大扭矩，则控制第一电机3(MG1)以最大扭 矩工作，控制第二电机9(MG2)以需求扭矩与第一电机3的最大扭矩之差进行工作，即 TM1＝TM1max，TM2＝TReq-TM1max，TEng＝0；如果需求扭矩小于或等于第一电机3(MG1)的最大扭矩， 则控制第一电机3(MG1)以需求扭矩工作，即TM1＝TReq，TM2＝0，TEng＝0。
下面对制动能量回馈模式以及制动能量回馈模式下的扭矩分配情况进行具体说明。
在本发明的一个实施例中，当电动汽车处于前轮单独制动能量回馈模式时，控制器控 制第一电机3接收制动能量；当电动汽车处于后轮单独制动能量回馈模式时，控制器控制 第二电机9接收制动能量；以及当电动汽车处于四驱实时制动能量回馈模式时，控制器控 制第一电机3和第二电机9接收制动能量。
具体地，在制动能量回馈模式下，通过控制电磁离合器16结合，将主减速器大齿 轮6与车架固连，此时主减速器大齿轮6不能转动，进而左行星齿轮与右行星齿轮便 相互独立，互不影响。此时如果只让MG1制动回馈，MG2不参与制动回馈，MG2只随 右行星架8空转，进而实现了单独纯电前轮制动回馈；如果只让MG2制动回馈，MG1 不参与制动回馈，MG1只随左行星架2空转，能够实现单独纯电后轮制动回馈；如果让 MG1制动回馈，MG2也参与制动回馈，能够实现四轮实时制动能量回馈。因此，在此 工作模式下，能够根据不同的路面信息实时调节前后轮参与制动回馈的比例，达到最 优的制动能量回馈控制。其中，制动回馈模式下能量流情况如图4所示。
图5是制动能量回馈模式下扭矩分配的示意图。其中，TReq代表当前的车轮端的需 求扭矩，TEng代表控制器发给发动机15的扭矩信号，TM1代表控制器发给MG1的扭矩信 号，TM2代表控制器发给MG2的扭矩信号，TEmax代表发动机15的最大扭矩，TM1max代表MG1 的最大扭矩，TM2max代表MG2的最大扭矩，其中，以上所说的扭矩均指发动机15或电机 (第一电机3、第二电机9)映射到车轮端的扭矩。
在本发明的一个实施例中，如图5所示，当电动汽车处于制动回馈模式时，如果需求 扭矩(在制动回馈模式中，需求扭矩TReq为负值)小于或等于第一电机3的负的最大扭矩， 则控制第一电机3以负的最大扭矩进行制动，控制第二电机9以需求扭矩与第一电机3的 负的最大扭矩之差进行制动，即TM1＝-TM1max，TM2＝TReq+TM1max，TEng＝0；如果需求扭矩大于第一 电机3的负的最大扭矩，则控制第一电机3以需求扭矩进行制动，即TM1＝TReq，TM2＝0，TEng＝0。
下面对混合动力模式以及混合动力模式下的扭矩分配情况进行具体说明。其中，混合 动力模式可以分为混合驱动模式与混合发电模式两种模式。
首先介绍混合驱动模式，在本发明的一个实施例中，当电动汽车处于前轮单独混合动 力驱动模式时，控制器控制第一电机3和发动机15启动，控制第二电机9停止；当电动汽 车处于后轮单独混合动力驱动模式时，控制器控制第二电机9和发动机15启动，控制第一 电机3停止；当电动汽车处于四轮实时混合动力驱动模式时，控制器控制第一电机3、第 二电机9和发动机15启动。
具体地，在混合驱动模式下，通过控制电磁离合器16分离，将主减速器大齿轮6 与车架分离，此时主减速器大齿轮6能够带着第一太阳轮、第二太阳轮转动，发动机 15的动力可以通过离合器14、主减速器以及左右行星齿轮传送到前后驱动桥。此时如 果只让MG1驱动，MG2不工作，可以实现前轮单独混合动力驱动模式；如果只让MG2驱 动，MG1不工作，可以实现后轮单独混合动力驱动模式；如果让MG1与MG2同时驱动， 便可以实现四轮实时混合动力驱动模式。通过调节MG1与MG2的转速，能够实时改变 齿圈与太阳轮的转速比，进而实现无极变速功能，可以省去变速器装置，而且可以实 现发动机工作点的最优控制，有效的降低燃油消耗。在此模式下，也可以根据不同的 路面信息实时调节前后轮参与驱动的比例。混合驱动模式下能量流情况如图6所示。
图7是混合驱动模式下扭矩分配的示意图。其中，TReq代表当前的车轮端的需求扭 矩，TEng代表控制器发给发动机15的扭矩信号，TM1代表控制器发给MG1的扭矩信号， TM2代表控制器发给MG2的扭矩信号，TEmax代表发动机15的最大扭矩，TM1max代表MG1的 最大扭矩，TM2max代表MG2的最大扭矩，其中，以上所说的扭矩均指发动机15或电机(第 一电机3、第二电机9)映射到车轮端的扭矩。
在本发明的一个实施例中，如图7所示，当电动汽车处于混合驱动模式时，优先以发 动机15、第一电机3和第二电机9的顺序分配扭矩。更具体地，当电动汽车处于混合驱动 模式时,首先判断是否满足TReq<＝TM1max+TEmax+TM2max，如果否，则按照TM1＝TM1max，TM2＝TM2max， TEng＝TEmax分配扭矩，如果是，则进一步判断是否满足TReq<TM1max+TEmax，如果否，则按照TM1＝TM1max， TM2＝TReq-TEmax-TM1max，TEng＝TEmax分配扭矩，如果满足TReq<TM1max+TEmax，则进一步判断是否满足 TReq<TEmax，如果是，则按照TM1＝0，TM2＝0，TEng＝TReq分配扭矩，如果否，则按照TM1＝TReq-TEmax， TM2＝0，TEng＝TEmax分配扭矩。
下面介绍混合发电模式，在本发明的一个实施例中，当电动汽车处于前轮单独混合发 电模式时，控制器控制第一电机3发电；当电动汽车处于后轮单独混合发电模式时，控制 器控制第二电机9发电；当电动汽车处于四轮实时混合发电模式时，控制器控制第一电机 3和第二电机9发电。
具体地，在混合发电模式下，通过控制电磁离合器16分离，将主减速器大齿轮6与车 架分离，此时主减速器大齿轮6能够带着第一太阳轮、第二太阳轮转动，发动机15的动力 可以通过离合器14、主减速器以及左右行星齿轮传送到前后驱动桥。此时如果只让MG1发 电，MG2不工作，可以实现前轮单独混合发电模式；如果只让MG2发电，MG1不工作，可以 实现后轮单独混合发电模式；如果让MG1与MG2同时发电，便可以实现四轮实时混合发电 模式。通过调节MG1与MG2的转速，能够实时改变齿圈与太阳轮的转速比，进而实现无极 变速功能，可以省去变速器装置，而且可以实现发动机工作点的最优控制，有效的降低燃 油消耗。在此模式下，也可以根据不同的路面信息实时调节前后轮参与驱动的比例。混合 发电模式下能量流情况如图8所示。
图9是混合发电模式下扭矩分配的示意图。其中，TReq代表当前的车轮端的需求扭矩， TEng代表控制器发给发动机15的扭矩信号，TM1代表控制器发给MG1的扭矩信号，TM2代 表控制器发给MG2的扭矩信号，TEmax代表发动机15的最大扭矩，TM1max代表MG1的最大 扭矩，TM2max代表MG2的最大扭矩，TEngeco代表发动机15的经济扭矩，其中，以上所说的 扭矩均指发动机15或电机(第一电机3、第二电机9)映射到车轮端的扭矩。
在本发明的一个实施例中，如图9所示，当电动汽车处于混合发电模式时，如果需求 扭矩大于发动机15的经济扭矩，则控制发动机15以需求扭矩进行工作，即TEng＝TReq，TM1＝0， TM2＝0；如果需求扭矩小于或等于发动机15的经济扭矩，且大于经济扭矩与第一电机3的最 大扭矩之差，则控制发动机15以经济扭矩进行工作，并控制第一电机3以需求扭矩与经济 扭矩之差进行工作，即TEng＝TEngeco，TM1＝TReq-TEngeco，TM2＝0；如果需求扭矩小于或等于发动 机15的经济扭矩减去第一电机3的最大扭矩与第二电机9的最大扭矩之和之后的值，则控 制发动机15以需求扭矩、第一电机3的最大扭矩和第二电机9的最大扭矩之和进行工作， 控制第一电机3和第二电机9分别以负的最大扭矩工作，即TEng＝TReq+TM1max+TM2max，TM1＝-TM1max， TM2＝-TM2max；如果需求扭矩大于发动机15的经济扭矩减去第一电机3的最大扭矩与第二电机 9的最大扭矩之和之后的值，则控制发动机15以经济扭矩工作，控制第一电机3以负的最 大扭矩工作，并控制第二电机9以需求扭矩减去经济扭矩之后的值与第一电机3的最大扭 矩之和进行工作，即TEng＝TEngeco，TM1＝-TM1max，TM2＝TReq-TEngeco+TM1max。
相关技术中的动力系统实时四驱方案需要通过变速器转置达到整车的加速性能与最高 车速要求，不能实现无级变速功能，发动机很难长时间工作在高效区域，对优化发动机工 作点不利，而且其纯电模式的系统传动效率比较低，制动能量回馈效率较低，且不能实现 根据路面情况适时调节前后桥的制动回馈比例。本发明电动汽车的动力系统，由于无变速 箱的设置，机械传动效率要高于传统四驱模式，对整车的节油也有很大帮助。
本发明实施例的电动汽车的动力系统，可以实现不同工作模式，并且能够实现无级变 速，使发动机始终工作在最优的经济曲线上，从而使电动汽车可以实现无换挡冲击，提高 了驾驶舒适性，该系统的机械传统效率高，并且能够根据不同路况实现前后车轮不同的制 动回馈比例，因为两个电机可以分别对前轮与后轮进行制动能量回馈，因此提高了制动能 量回馈稳定性与制动回馈的效率。
基于上述实施例，本发明还提出一种电动汽车。该电动汽车包括上述实施例的电动汽 车的动力系统。
本发明实施例的电动汽车，由于具有了电动汽车的动力系统，可以实现不同工作模式， 并且能够实现无级变速，使发动机始终工作在最优的经济曲线上，电动汽车可以实现无换 挡冲击，提高了用户的驾驶舒适性，另外，该电动汽车的动力系统的机械传统效率高，并 且能够根据不同路况实现前后车轮不同的制动回馈比例，因为两个电机可以分别对前轮与 后轮进行制动能量回馈，因此提高了制动能量回馈稳定性与制动回馈的效率。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种电动汽车的控制方法。
图10是根据本发明一个实施例的电动汽车的控制方法的流程图。其中，电动汽车的 动力系统包括动力电池、发动机、离合器、输入轴、第一输出轴、第二输出轴、主减速器、 电磁离合器、前驱子系统和后驱子系统，其中，离合器与发动机相连，主减速器通过输入 轴和离合器相连，前驱子系统包括第一电机和与第一电机和第一输出轴相连的第一行星齿 轮，其中，第一行星齿轮与电磁离合器相连，第一电机与动力电池相连，后驱子系统包括 第二电机和与第二电机和第二输出轴相连的第二行星齿轮，其中，第二行星齿轮与电磁离 合器相连，第二电机与动力电池相连，如图10所示，本发明实施例的电动汽车的控制方法， 包括以下步骤：
S101，获取电动汽车的工作模式。
S102，根据电动汽车的工作模式控制发动机、第一电机和第二电机。
在本发明的实施例中，电动汽车的工作模式有纯电驱动模式(即电动模式)、混合动力 模式、制动能量回馈模式。在纯电驱动模式下还可以实现前轮单独纯电驱动、后轮单独纯 电驱动、四轮实时纯电驱动三种驱动方式；在混合动力模式下还可以实现前轮单独混合动 力驱动、后轮单独混合动力驱动、四轮实时混合动力驱动三种驱动方式；在制动能量回馈 模式下还可以实现前轮单独制动能量回馈、后轮单独制动能量回馈、四轮实时制动能量回 馈三种制动回馈方式。
对于步骤S102，下面分别就各个工作模式进行具体说明。
下面对纯电驱动模式以及纯电驱动模式下的扭矩分配情况进行具体说明。
在本发明的一个实施例中，S102具体包括：当电动汽车处于前轮单独纯电驱动模式时， 控制第一电机启动，控制第二电机和发动机停止；当电动汽车处于后轮单独纯电驱动模式 时，控制第二电机启动，控制第一电机和发动机停止；当电动汽车处于四轮实时纯电驱动 模式时，控制第一电机和第二电机启动，控制发动机停止。
具体地，在纯电驱动模式下，通过控制电磁离合器结合，将主减速器大齿轮与车 架固连，此时主减速器大齿轮不能转动，进而左行星齿轮与右行星齿轮便相互独立，互 不影响。此时如果只让第一电机(MG1)驱动，第二电机(MG2)不参与驱动，MG2只随 右行星架空转，进而实现了单独纯电前轮驱动；如果只让第二电机(MG2)驱动，第一 电机(MG1)不参与驱动，MG1只随左行星架空转，能够实现单独纯电后轮驱动；如果 让第一电机(MG1)参与驱动，第二电机(MG2)也参与驱动，能够实现四轮实时纯电驱 动。因此能够根据不同的路面信息实时调节前后轮参与驱动的比例。纯电驱动模式下 能量流情况如图2所示。
图3为纯电驱动模式下扭矩分配的示意图。其中，TReq代表当前的车轮端的需求扭 矩，TEng代表控制器发给发动机15的扭矩信号，TM1代表控制器发给MG1的扭矩信号， TM2代表控制器发给MG2的扭矩信号，TEmax代表发动机15的最大扭矩，TM1max代表MG1的 最大扭矩，TM2max代表MG2的最大扭矩，其中，以上所说的扭矩均指发动机15或电机(第 一电机3、第二电机9)映射到车轮端的扭矩。
在本发明的一个实施例中，如图3所示，当电动汽车处于电动模式时，如果需求扭矩 大于第一电机的最大扭矩，则控制第一电机以最大扭矩工作，控制第二电机以需求扭矩与 第一电机的最大扭矩之差进行工作，即TM1＝TM1max，TM2＝TReq-TM1max，TEng＝0；如果需求扭矩小 于或等于第一电机的最大扭矩，则控制第一电机以需求扭矩工作，即TM1＝TReq，TM2＝0，TEng＝0。
下面对制动能量回馈模式以及制动能量回馈模式下的扭矩分配情况进行具体说明。
在本发明的一个实施例中，S102具体包括：当电动汽车处于前轮单独制动能量回馈模 式时，控制第一电机接收制动能量；当电动汽车处于后轮单独制动能量回馈模式时，控制 第二电机接收制动能量；当电动汽车处于四驱实时制动能量回馈模式时，控制第一电机和 第二电机接收制动能量。
具体地，在制动能量回馈模式下，通过控制电磁离合器结合，将主减速器大齿轮 与车架固连，此时主减速器大齿轮不能转动，进而左行星齿轮与右行星齿轮便相互独立， 互不影响。此时如果只让MG1制动回馈，MG2不参与制动回馈，MG2只随右行星架空 转，进而实现了单独纯电前轮制动回馈；如果只让MG2制动回馈，MG1不参与制动回 馈，MG1只随左行星架空转，能够实现单独纯电后轮制动回馈；如果让MG1制动回馈， MG2也参与制动回馈，能够实现四轮实时制动能量回馈。因此，在此工作模式下，能够 根据不同的路面信息实时调节前后轮参与制动回馈的比例，达到最优的制动能量回馈 控制。其中，制动回馈模式下能量流情况如图4所示。
图5是制动能量回馈模式下扭矩分配的示意图。其中，TReq代表当前的车轮端的需 求扭矩，TEng代表控制器发给发动机的扭矩信号，TM1代表控制器发给MG1的扭矩信号， TM2代表控制器发给MG2的扭矩信号，TEmax代表发动机的最大扭矩，TM1max代表MG1的最大 扭矩，TM2max代表MG2的最大扭矩，其中，以上所说的扭矩均指发动机或电机(第一电 机、第二电机)映射到车轮端的扭矩。
在本发明的一个实施例中，如图5所示，当电动汽车处于制动回馈模式时，如果需求 扭矩小于或等于第一电机的负的最大扭矩，则控制第一电机以负的最大扭矩进行制动，控 制第二电机以需求扭矩与第一电机的负的最大扭矩之差进行制动，即TM1＝-TM1max， TM2＝TReq+TM1max，TEng＝0；如果需求扭矩大于第一电机的负的最大扭矩，则控制第一电机以需 求扭矩进行制动，即TM1＝TReq，TM2＝0，TEng＝0。
下面对混合动力模式以及混合动力模式下的扭矩分配情况进行具体说明。其中，混合 动力模式可以分为混合驱动模式与混合发电模式两种模式。
首先介绍混合驱动模式，在本发明的一个实施例中，S102具体包括：当电动汽车处于 前轮单独混合动力驱动模式时，控制第一电机和发动机启动，控制第二电机停止；当电动 汽车处于后轮单独混合动力驱动模式时，控制第二电机和发动机启动，控制第一电机停止； 当电动汽车处于四轮实时混合动力驱动模式时，控制第一电机、第二电机和发动机启动。
具体地，在混合驱动模式下，通过控制电磁离合器分离，将主减速器大齿轮与车架 分离，此时主减速器大齿轮能够带着第一太阳轮、第二太阳轮转动，发动机的动力可以 通过离合器、主减速器以及左右行星齿轮传送到前后驱动桥。此时如果只让MG1驱动， MG2不工作，可以实现前轮单独混合动力驱动模式；如果只让MG2驱动，MG1不工作， 可以实现后轮单独混合动力驱动模式；如果让MG1与MG2同时驱动，便可以实现四轮 实时混合动力驱动模式。通过调节MG1与MG2的转速，能够实时改变齿圈与太阳轮的 转速比，进而实现无极变速功能，可以省去变速器装置，而且可以实现发动机工作点 的最优控制，有效的降低燃油消耗。在此模式下，也可以根据不同的路面信息实时调 节前后轮参与驱动的比例。混合驱动模式下能量流情况如图6所示。
图7是混合驱动模式下扭矩分配的示意图。其中，TReq代表当前的车轮端的需求扭 矩，TEng代表控制器发给发动机的扭矩信号，TM1代表控制器发给MG1的扭矩信号，TM2代表控制器发给MG2的扭矩信号，TEmax代表发动机的最大扭矩，TM1max代表MG1的最大扭 矩，TM2max代表MG2的最大扭矩，其中，以上所说的扭矩均指发动机或电机(第一电机、 第二电机)映射到车轮端的扭矩。
在本发明的一个实施例中，如图7所示，当电动汽车处于混合驱动模式时，优先以发 动机、第一电机和第二电机的顺序分配扭矩。更具体地，当电动汽车处于混合驱动模式时, 首先判断是否满足TReq<＝TM1max+TEmax+TM2max，如果否，则按照TM1＝TM1max，TM2＝TM2max，TEng＝TEmax分配扭矩，如果是，则进一步判断是否满足TReq<TM1max+TEmax，如果否，则按照TM1＝TM1max， TM2＝TReq-TEmax-TM1max，TEng＝TEmax分配扭矩，如果满足TReq<TM1max+TEmax，则进一步判断是否满足 TReq<TEmax，如果是，则按照TM1＝0，TM2＝0，TEng＝TReq分配扭矩，如果否，则按照TM1＝TReq-TEmax， TM2＝0，TEng＝TEmax分配扭矩。
下面介绍混合发电模式，在本发明的一个实施例中，S102具体包括：当电动汽车处于 前轮单独混合发电模式时，控制第一电机发电；当电动汽车处于后轮单独混合发电模式时， 控制第二电机发电；当电动汽车处于四轮实时混合发电模式时，控制第一电机和第二电机 发电。
具体地，在混合发电模式下，通过控制电磁离合器分离，将主减速器大齿轮与车架分 离，此时主减速器大齿轮能够带着第一太阳轮、第二太阳轮转动，发动机的动力可以通过 离合器、主减速器以及左右行星齿轮传送到前后驱动桥。此时如果只让MG1发电，MG2不 工作，可以实现前轮单独混合发电模式；如果只让MG2发电，MG1不工作，可以实现后轮 单独混合发电模式；如果让MG1与MG2同时发电，便可以实现四轮实时混合发电模式。通 过调节MG1与MG2的转速，能够实时改变齿圈与太阳轮的转速比，进而实现无极变速功能， 可以省去变速器装置，而且可以实现发动机工作点的最优控制，有效的降低燃油消耗。在 此模式下，也可以根据不同的路面信息实时调节前后轮参与驱动的比例。混合发电模式下 能量流情况如图8所示。
图9是混合发电模式下扭矩分配的示意图。其中，TReq代表当前的车轮端的需求扭矩， TEng代表控制器发给发动机的扭矩信号，TM1代表控制器发给MG1的扭矩信号，TM2代表控 制器发给MG2的扭矩信号，TEmax代表发动机的最大扭矩，TM1max代表MG1的最大扭矩，TM2max 代表MG2的最大扭矩，TEngeco代表发动机的经济扭矩，其中，以上所说的扭矩均指发动 机或电机(第一电机、第二电机)映射到车轮端的扭矩。
在发明的一个实施例中，如图9所示，当电动汽车处于混合发电模式时，如果需求扭 矩大于发动机的经济扭矩，则控制发动机以需求扭矩进行工作，即TEng＝TReq，TM1＝0，TM2＝0； 如果需求扭矩小于或等于发动机的经济扭矩，且大于经济扭矩与第一电机的最大扭矩之差， 则控制发动机以经济扭矩进行工作，并控制第一电机以需求扭矩与经济扭矩之差进行工作， 即TEng＝TEngeco，TM1＝TReq-TEngeco，TM2＝0；如果需求扭矩小于或等于发动机的经济扭矩减去第 一电机3的最大扭矩与第二电机的最大扭矩之和之后的值，则控制发动机以需求扭矩、第 一电机的最大扭矩和第二电机的最大扭矩之和进行工作，控制第一电机和第二电机分别以 负的最大扭矩工作，即TEng＝TReq+TM1max+TM2max，TM1＝-TM1max，TM2＝-TM2max；如果需求扭矩大于发 动机的经济扭矩减去第一电机的最大扭矩与第二电机的最大扭矩之和之后的值，则控制发 动机以经济扭矩工作，控制第一电机以负的最大扭矩工作，并控制第二电机以需求扭矩减 去经济扭矩之后的值与第一电机的最大扭矩之和进行工作，即TEng＝TEngeco，TM1＝-TM1max，TM2＝ TReq-TEngeco+TM1max。
本发明实施例的电动汽车的控制方法，可以实现不同工作模式，并且能够实现无级变 速，使发动机始终工作在最优的经济曲线上，从而使电动汽车可以实现无换挡冲击，提高 了驾驶舒适性，另外该方法能够根据不同路况实现前后车轮不同的制动回馈比例，因为两 个电机可以分别对前轮与后轮进行制动能量回馈，因此提高了制动能量回馈稳定性与制动 回馈的效率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示 例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者 特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述 不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以 在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领 域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进 行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示 或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两 个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个 或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分， 并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序， 包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的 实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实 现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令 执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行 系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设 备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播 或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用 的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布 线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读 存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式 光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸 或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解 译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机 存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实 施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或 固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下 列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路 的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现 场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可 以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中， 该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各 个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既 可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以 软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读 取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了 本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制， 本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
