發(fā)布時間：2021-07-27 06:15

　　隨著新能源汽車關(guān)注度重視度越來越高,具有潛力的分布式驅(qū)動電動汽車成為了研究熱點。分布式驅(qū)動電動汽車四輪獨立驅(qū)動的特性提高了車輛控制靈活性的同時,也給驅(qū)動控制增加了技術(shù)難題。其中,關(guān)于分布式驅(qū)動的差速問題也是研究的重要課題。本課題主要針對輪邊四輪驅(qū)動電動汽車的差速問題進行分析研究,通過車輛動力學(xué)仿真比較的方法,對輪邊驅(qū)動差速轉(zhuǎn)矩進行探究,以獲得車輛較佳的差速狀態(tài),主要有以下工作內(nèi)容及研究成果:（1）輪邊驅(qū)動電動汽車的差速控制主要有轉(zhuǎn)速驅(qū)動和轉(zhuǎn)矩驅(qū)動兩種模式。轉(zhuǎn)速控制模式下的差速控制多以理想的阿克曼轉(zhuǎn)向模型為基礎(chǔ)對各個車輪的轉(zhuǎn)速進行控制,在中高速轉(zhuǎn)向過程中容易因目標轉(zhuǎn)速不適當而引起四個車輪的過約束,不利于車輛行駛。轉(zhuǎn)矩控制模式即是以轉(zhuǎn)矩直接驅(qū)動車輪進行輪邊驅(qū)動車輛的差速控制。通過對輪邊驅(qū)動車輛的車輪和整車間的動力學(xué)關(guān)聯(lián)進行分析,論文得出在未超過地面附著極限的情況下,采用轉(zhuǎn)矩驅(qū)動的各個車輪總能達到轉(zhuǎn)速協(xié)調(diào),并以不同的轉(zhuǎn)矩分配比例進行勻速轉(zhuǎn)向仿真,結(jié)果表明其四個車輪的滑動率都比較小,達到了各個車輪間的轉(zhuǎn)速協(xié)調(diào),說明了轉(zhuǎn)矩驅(qū)動是輪邊車輛差速控制的最佳選擇。（2）轉(zhuǎn)矩驅(qū)動的差速控制需要對轉(zhuǎn)向工況下... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1分布式

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第4頁圖1-2同濟大學(xué)“春暉三號”輪轂電動汽車采用轉(zhuǎn)速模式的輪轂（或輪邊）驅(qū)動差速控制中，國內(nèi)、外的研究主要是基于Ackerman模型來建立汽車各輪轉(zhuǎn)速關(guān)系，通過這種關(guān)系來對驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速進行控制。由于Ackerman只是簡化的理想模型，僅僅考慮的是車輛運動學(xué)的轉(zhuǎn)向關(guān)系，但車輛在行駛狀態(tài)中存在著動力學(xué)因素的影響，如軸荷轉(zhuǎn)移、車輪側(cè)偏等，造成車輪的實際轉(zhuǎn)角與Ackerman模型得到的轉(zhuǎn)角有一定的偏差。相關(guān)學(xué)者采用此方法在中低速時都能將車輪轉(zhuǎn)速控制在目標轉(zhuǎn)速附近，并有著良好的滑移（或轉(zhuǎn)）率。但是當車輛處于在高速轉(zhuǎn)向工況中時，動力學(xué)引起的車輪側(cè)偏角較大，使得基于此模型的轉(zhuǎn)向控制誤差較大，易出現(xiàn)不穩(wěn)定狀況[26]，這就致使Ackerman轉(zhuǎn)向差速模型的使用具有局限性。采用轉(zhuǎn)矩模式的輪轂（或輪邊）驅(qū)動差速控制可以對車輛穩(wěn)定性直接進行控制，相關(guān)文獻研究主要通過對橫擺率及質(zhì)心側(cè)偏角進行橫擺力矩控制，在常規(guī)工況下，輪胎都能在穩(wěn)定區(qū)間上，能達到良好的車輛穩(wěn)定性控制。并且大多以滑動率為控制目標，防止車輪滑轉(zhuǎn)和車輛側(cè)滑等現(xiàn)象。事實上，車輛在轉(zhuǎn)向過程中，由于輪胎在縱向和側(cè)向聯(lián)合作用下，縱向附著會隨著側(cè)向力的增加而減小，單一的目標滑動率值并不能有效的解決極限工況下的側(cè)滑失穩(wěn)問題。又因為轉(zhuǎn)向過程中，輪荷在實時轉(zhuǎn)移變化，使得目標滑動率不確定性增加。此外，文獻對于轉(zhuǎn)矩驅(qū)動的差速控制的轉(zhuǎn)矩分配研究較少，一般按照軸荷比對各個車輪的轉(zhuǎn)矩進行分配。1.3研究目標和內(nèi)容本課題主要針對輪邊四輪獨立驅(qū)動電動汽車的差速問題展開相關(guān)研究。對現(xiàn)有的輪邊驅(qū)動電動汽車的差速控制存在的問題，提出一套面向車輛穩(wěn)定性及輪胎磨損等問題的差速轉(zhuǎn)矩分配方式，以保證車輛較好的轉(zhuǎn)向差速行駛狀態(tài)。圍?

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第6頁第2章輪邊驅(qū)動電動汽車動力學(xué)模型2.1輪邊驅(qū)動電動汽車動力學(xué)分析2.1.1車輛坐標系在對車輛進行動力學(xué)分析研究時，需要對車輛進行坐標系定義，一般采用如圖2-1所示的直角坐標系。該坐標系將汽車質(zhì)心作為原點，x軸方向通過車輛的縱向中心并指向汽車前進方向；y軸方向平行于地面并指向車輛的左側(cè)；z軸方向垂直于地面并指向上方。如圖中標識，在車輛動力學(xué)分析中一般將車輛的運動分解為包括有沿x軸的縱向運動、沿y軸的側(cè)向運動、沿z軸的垂直運動、繞x軸的側(cè)傾運動、繞y軸的俯仰運動、繞z軸的橫擺運動的六個方向的運動。圖2-1車輛坐標系2.1.2車輛行駛動力學(xué)在輪邊驅(qū)動電動汽車中，四個輪邊驅(qū)動電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動裝置，作用到驅(qū)動輪上，驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩使驅(qū)動輪與地面產(chǎn)生相互作用，從而形成汽車的驅(qū)動力，其方向與驅(qū)動輪前進方向一致。=（2-1）=（2-2）其中：為電機與車輪間的減速比；為電機到車輪間的機械傳遞效率；為車輪的滾動半徑。汽車在行駛過程中主要克服來自地面的滾動阻力、空氣阻力、重力沿坡道的分力（即坡道阻力）以及汽車加速時的加速阻力，由此可以得到關(guān)于汽車直線行駛

【參考文獻】：
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碩士論文
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[2]四輪輪轂電機驅(qū)動電動汽車轉(zhuǎn)向工況轉(zhuǎn)矩分配方法研究[D]. 張春初.大連理工大學(xué) 2016
[3]電動輪電動汽車電子差速與轉(zhuǎn)矩分配控制研究[D]. 朱傳奇.武漢理工大學(xué) 2014
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本文編號：3305252