电动轮驱动汽车动力学仿真模型及试验验证

提出了电动轮驱动汽车的18自由度动力学模型,包括车体的6个运动自由度,4个车轮的转向、转动及垂向运动的12个自由度。该模型具有自由度较多,仿真参数易获取且精度较高的特点。利用所开发的电动轮驱动汽车进行了相关操纵稳定性试验,并将试验结果与相同工况下的仿真结果进行了对比,结果表明所建模型仿真结果与试验结果吻合良好,验证了模型的有效性。在此基础上,利用所建模型对汽车极限行驶工况时的动力学特性进行了仿真,仿真结果与实车运动特性相符。该模型为研究电动轮驱动汽车的动力学特性奠定了基础。     

用于电动轮驱动汽车的差动助力转向

根据电动轮汽车的各轮独立驱动特点,提出一种针对电动轮汽车的新型助力转向方式。着重讨论了差动助力转向的基本原理和可行性。应用Matlab及Simulink建立了整车和转向系模型,给出了目标扭矩分配的特性曲线及左右转向轮的扭矩输出的控制算法,并进行了仿真验证。结果表明:对于电动轮驱动汽车,所提出的差动助力转向方法满足了转向轻便和驾驶路感要求,可以在保留传统机械转向系的前提下,成功应用于四轮独立驱动的电动汽车,提高电动轮汽车整车性能优势并降低成本。     

电动轮驱动汽车的最佳车轮滑移率实时识别

根据汽车轮胎与路面的附着特性及电动轮驱动系统的特点,提出了电动轮汽车驱动轮对应最大附着系数的滑移率实时识别方法。该方法利用包括车轮驱动转矩和转速在内的车轮动力学参数表达轮胎与路面之间的附着特性。通过计算其导数变化来检测车轮滑转状态,从而获得最大附着系数所对应的滑移率。通过仿真及实车试验对本文方法进行了验证,结果表明其可实时准确地判断车轮是否打滑,并输出最佳滑移率及最大附着系数。     

低速四轮毂电动汽车电子差速控制仿真

汽车电动化是汽车发展的必然趋势,轮毂电机驱动电动汽车作为纯电动汽车的杰出代表,而电子差速控制系统是轮毂电机驱动电动汽车的基本配置之一.针对低速四轮毂电动汽车,对其电子差速控制系统进行了研究,提出了一种基于转速和滑移率联合控制的电子差速控制策略,通过Ackermann jeantand转向模型计算车轮参考转速,利用逻辑门限值的方法对车轮滑移率进行控制,进而得到车轮的目标转速.建立"魔术公式"轮胎动力学模型得到了车轮的最佳滑移率,然后建立Ackermann jeantand转向模型,利用该模型计算出车辆转弯时四个车轮的参考转速,设计了电子差速控制系统,仿真结果表明该控制系统可有效的实现差速转向,并且使车轮的滑移率控制在0～14%.     

电动轮驱动车辆电子差速技术研究

电动轮驱动式电动汽车是一种新的电动汽车型式,电子差速是其一项关键的技术。针对两前轮独立驱动的电动轮汽车,在利用Ackermann&Jeantand转向模型对其转向时的两前轮差速关系进行理论分析的基础上,通过Matlab/Simulink软件仿真分析确定了不同方向盘转角时的两前轮差速关系,据此设计了两前轮电子差速模拟试验台架,并采用一驱动电机力矩控制,另一驱动电机速度控制的PID闭环控制模式实现两前轮的电子差速。台架模拟试验验证了所提出的两前轮电子差速控制方法的有效性。     

虚拟环境下轻型越野汽车限滑差速装置仿真

在对限滑差速装置进行分类与选型的基础上,以摩擦片式、变传动比和托森式等限滑装置为分析对象,在虚拟环境中建立了包括前后双横臂独立悬架模型、转向系模型、传动系简化模型、轮胎模型、路面模型和车身模型的整车动力学模型。在该模型中加入限滑差速器的扭矩分配模型,对铺装路面与冰雪路面两种状态下的稳态回转、角阶跃、稳态转向急加速、稳态转向油门抬起、对开路面起步加速能力、挂钩牵引力、爬坡度等做了仿真试验,并与普通差速器做了对比。结果表明:托森式、变传动比、摩擦片式等限滑差速装置都可以明显改善车辆在对开路面上的牵引通过性,还可以增加车辆稳态回转的不足转向趋势。其效果显著性排序为:托森(变传动比)式、摩擦片式和普通差速器。     

四轮独立驱动电动汽车再生制动控制策略

为了提高四轮轮毂电机驱动的电动汽车续航里程,提出了综合考虑理想制动力分配和电机工作特性的再生制动控制策略。通过分析传统汽车理想制动力分配策略,综合考虑电机发电工作特性,在保证整车制动性能的基础上,通过减少机械制动的参与使整车前后轴电机均处于更好的发电状态,从而在保证整车制动效能的同时,回收更多的制动能量。通过CarSim和Matlab/Simulink商用软件联合仿真对提出的控制策略进行了仿真验证。仿真结果表明:该控制策略能够通过有效地分配前后轴电机制动力和机械制动力,从而获得较好的制动能量回收效果。     

新型电动车电子差速控制策略研究

为了提高驱动轮独立控制的轮式电动车(EV)的转向控制性能，提出了新颖的电子差速控制策略.该控制策略参考路面状况和轮胎偏转率，采用比例控制估算每个驱动轮在转向时的目标滑移率，基于每个驱动轮的滑移率分配转矩，指出轮式驱动不宜采用车轮速度作为控制量，进而采用鲁棒性好的开关控制实施转矩控制.并构建了用于样车的基于DSP2407的电子差速控制系统.仿真和实验研究表明，相比于传统的机械差速器，采用新的控制策略后，提高了控制系统的鲁棒性和稳定性，车辆具有更佳的转弯性能和控制响应.     

电动轮车电子差速控制的试验研究

电动轮车是一种新型的采用电动轮驱动的电动汽车,电子差速控制是其关键技术之一。针对4轮独立驱动的低速电动轮车,在利用Ackerman转向模型对其转向时的4轮差速关系进行理论分析的基础上,通过推行转向试验确定了不同方向盘转角时的4轮差速关系,据此采用四路并行的轮边电机转速PID闭环控制实现了4轮的电子差速。实际道路工况的实车试验验证了所提出的基于推行转向试验确定4轮差速关系的电动轮车电子差速控制方法的有效性。     

四轮独立驱动电动汽车动力学控制系统仿真

论述了四轮独立驱动系统作为汽车驱动系统的优势及在电动汽车上应用的技术潜力。比较了ICEV动力学控制系统与EV动力学控制系统的区别,提出了四轮独立驱动电动汽车的新动力学控制方法。该方法利用前轮转向角和车速的前馈控制与基于质心侧偏角和横摆角速度的误差反馈控制相结合来控制车辆运动状态,并通过最优控制的方法确定了反馈系数。建立了整车数学模型,并利用MATLAB/Simulink软件生成系统的仿真模型,对所述控制系统进行了仿真研究。结果表明:前馈与反馈相结合的控制系统在各种路面条件下均可明显改善汽车的动力学性能。     

基于差速耦合的混合动力汽车传递特性分析与控制

通过分析传统对称式汽车差速器的传递特性,建立了其作为动力耦合器的数学模型,开发了基于差速耦合的整车控制策略,并嵌入到ADVISOR与整车模型进行集成。以某混合动力轿车为例进行性能仿真,结果表明:应用此对称式锥齿轮差速器除具有节能优势外,取消变速器与离合器,并具有电控无级自动变速的功能(ECVT),从而达到了整车混联式传递灵活、多自由度可控制的目的。     

混合动力汽车发动机起停控制策略

应用PSAT前向仿真软件,对自主开发的双离合器并联混合动力车建立了整车仿真模型。并利用该模型对其发动机起停控制策略进行了仿真优化研究。结果表明:对于该混合动力车型,当发动机起动控制功率为10 kW/1200 r.min-1、停止控制功率为4 kW/800 r.min-1时,整车经济性能最佳,且在该起停功率下发动机、电机工作协调,动力总成工作模式切换平顺;将优化仿真结果应用到实车,验证了该控制策略的实用性。     

汽车电动助力转向系统转向盘转矩直接控制策略

为改善汽车转向轻便性和路感的问题,设计了以转向盘转矩为控制目标的电动助力转向系统。在分析电动助力转向系统数学模型的基础上,建立了基于Simulink的电动助力转向系统仿真模型。仿真结果表明,所设计的电动助力转向系统,在改善转向轻便性和路感问题的同时,控制性能不受系统参数变化的影响,具有稳定的转向盘转矩特性。     

基于驾驶意图识别的混合动力汽车控制策略

确定了驾驶意图识别的参数,并建立了识别参数的隶属函数和模糊推理规则,通过模糊推理来识别驾驶意图。根据驾驶意图的识别结果制定了相应的整车控制策略,并进行了仿真分析。从仿真结果可以看出,模糊推理系统可以很好地识别驾驶意图,证明了基于驾驶意图识别的控制策略可以进一步提高混合动力汽车燃油经济性。     

统一轮胎模型在车辆动力学仿真中的应用

深入分析了统一轮胎模型的建模机理及其在车辆动力学仿真软件中应用的若干问题,实现了统一轮胎模型在通用动力学软件ADAMS中的应用。通过相关的仿真及试验研究,验证了该模型的精度及其在极限工况下的仿真能力。     

基于液压制动轮缸压力估算的车辆电子稳定性程序控制算法

提出了基于查询方式的车辆液压制动轮缸压力估算算法,设计了基于压力反馈的ESP制动执行器控制算法。采用硬件在环试验方法建立了轮缸增、减压电磁阀占空比与轮缸压力的关系。试验表明:轮缸压力的估算值与实际值有很好的一致性;基于估算压力反馈的ESP能有效改善汽车在极限转向工况下的操纵稳定性。