电动轮驱动汽车差速性能试验研究

对电动轮驱动汽车的差速问题进行了深入分析,提出对驱动电机采用转矩指令控制、转速随动的方法实现电动轮系统的自适应差速。开发了电动轮驱动试验车。进行了转向行驶、路面不平及车轮半径不等等工况的道路试验。试验结果表明,电动轮汽车在各种行驶路面及行驶工况下都能保持良好的差速性能,具有自适应差速特性。     

电动轮传动系统齿根动应力试验研究

本文利用有限元理论，建立了电动轮传动系统的数学模型；分析了传动系统中承载斜齿轮轮齿的应力；并采用遥测方法对电动轮样机进行了动态应力测试。研究结果揭示了电动轮传动系统在不同行驶速度下的齿根应力变化规律，指出了最高机械效率下的电动轮转速即最佳车速，并根据试验结果对改进电动轮加工工艺提出了建议。     

基于弱磁控制的工程机械自适应电子差速控制

传统轮式工程机械使用机械差速器来完成差速,而轮边电力驱动系统的差速功能主要通过电子差速控制技术来实现。分析了常用的电子差速控制策略,提出了基于弱磁控制算法的自适应电子差速技术,搭建了轮边电力驱动装载机模型,并对转弯工况和不同滚动半径直行工况进行了仿真研究,进行了轮边电力驱动装载机的空载转向和重载转向试验。研究表明,采用弱磁控制算法的左右电动轮能够自适应差速,实现平稳转向。     

灵巧型电动底盘的设计与研究

灵巧型电动底盘采用四轮独立驱动和转向控制,主要由电动轮模块、平衡模块、控制模块组成。电动轮采用模块化设计理念,具有结构合理、行驶灵活、灵巧实用等特点。平衡模块使车辆无论在什么路况下行驶时始终保持底盘的水平平衡状态。同时,该底盘采用无刹车制动技术,可以通过调整各轮的转向角度控制驻停,使制动系统变得简单,安全性高。该底盘实现了四轮独立控制,简化了传动系统,减小了转弯半径,提高转弯速度,使底盘的机动灵活性更好,改善了操纵稳定性。     

全向驱动电动轮系统研究

全向驱动电动轮采用四轮独立驱动和转向控制,主要由电动轮模块、平衡模块、控制模块等组成。电动轮采用模块化设计理念,具有结构合理、行驶灵活、灵巧实用等特点。平衡模块使车辆无论在什么路况下行驶时始终保持底盘的水平平衡状态,提高车载系统的稳定性。同时,该电动轮采用无刹车制动技术,可以通过调整各轮的转向角度控制驻停,使制动系统变得简单,安全性高。     

非路面全向电动底盘设计及研究

非路面电动底盘主要由电动轮模块、驱动模块、及控制模块组成。电动底盘采用模块化设计理念,具有结构简单、行驶灵活、维修方便等实用特点。底盘采用轮毂电机、无转向电机技术,简化了传动系统,提高了传动效率;采用无刹车、驻车技术,使制动系统变得简单,提高了车辆的安全性能;采用四轮独立协同转向,减小了转弯半径,提高了车轮的转弯速度,提高了车辆的操控性能。     

电动轮性能测试方案的设计与实现

参照电动汽车用驱动电机系统标准要求,设计了一种电动轮性能测试方案,搭建了电动轮性能测试台架,可完成电动轮主要性能测试及数据分析.本文主要从电动轮工作特点、测试方案设计以及测试过程实现3个方面进行了阐述,结果表明,本测试方案可以满足电动轮的性能测试需求.     

集成有两挡变速的电动轮驱动系统设计

为使电动轮驱动电机实现降速增扭,且充分发挥其高效率区域,本文提出一种集成有两挡变速的电动轮驱动系统.在选择体积小、质量轻、功率密度大的永磁同步内转子电机作为驱动电机后,确定结构简单、传动比变化范围大的拉维娜式行星齿轮机构(Lavina planetary gear mechanism,LPGM)作为两挡变速机构.通过对LPGM杠杆转速图分析,确定了采用布置两个制动器的形式实现两挡传动,该方案可实现电动轮制动功能.根据某电动轮汽车整车参数,对驱动电机、两挡变速机构的结构进行尺寸计算,得出本文提出的两挡变速电动轮驱动系统可集成在轮辋中.运用CRUISE汽车仿真软件对两挡变速、固定速比电动轮汽车进行仿真,结果表明两挡变速电动轮汽车在60 km/h等速循环工况下百公里耗电量可减少16.94％,在NEDC循环工况下百公里耗电量可减少9.57％.     

混合动力装载机轮边电力驱动弱磁控制策略

以混合动力装载机为例,对行走系统电力驱动的弱磁控制策略进行研究.首先根据装载机行走系统运行特点,确定电力牵引工作曲线;然后介绍永磁同步电机的弱磁控制算法,使永磁同步电机工作在低速大转矩和高速恒功率状态;最后对弱磁控制策略进行了电动和馈电特性试验.结果表明:弱磁控制算法能满足轮边电力驱动的设计要求.     

电动轮技术在电动汽车中的应用及发展趋势

介绍了电动轮的结构、技术优势,电动轮电动汽车的布置方式以及控制策略。对目前电动轮技术中的关键技术问题和电动轮电动汽车的发展趋势进行讨论,提出了相应的发展建议。     

转向工况下的混合动力汽车电子差速控制技术

混合动力汽车在转向过程中易受轮胎垂向载荷、侧向力等因素的影响,为保证其稳定行驶,提出了基于改进相对滑移率的混合动力汽车电子差速控制技术。考虑车辆驾驶时轮胎垂向载荷、侧向力和侧偏角等因素,运用刚体运动原理构建混合动力汽车动力学模型;以车外某点为圆心,通过阿克曼理论计算前轴内外车轮转向角,参考汽车质心速率推算内外车轮转向工况下行驶速度,明确双驱动轮转速;推算内外侧转速和驱动轮距真实转速的耦合关系,将相对滑移率拟作差速控制参数,计算车辆系统性能指标,利用线性二次模型推导差速控制规律,以系统性能指标最小为目标,构建车辆系统最佳差速控制器。结果表明,所提技术能将电子差速滑转率控制在极低水平,降低了车辆的打滑概率,显著提升了车辆驾驶安全性。     

四轮独立驱动电动汽车等转矩转弯试验及滑动率分析

针对研制的四轮独立驱动电动试验样车4 WID EV,建立了稳态转向动力学模型。按等转矩模式分配四轮驱动力,进行了不同条件下的转弯试验。采用坐标网格法测绘了样车的行驶轨迹,得到了四轮转弯半径及整车转弯半径的变化情况。转弯试验揭示出驱动轮存在滑动,推导了滑动率的计算公式,并分析了转向轮转角及车速对滑动率的影响规律。结果表明,采用等转矩模式分配四轮驱动力,各轮间存在相互拖拽现象,从而产生功率内循环。     

分布式电动汽车附加横摆力矩研究

为提高分布式电动汽车在高速转向工况下的稳定性,针对分布式双电机后驱系统进行转矩分配研究。根据横摆力矩得到汽车转向时左右驱动轮驱动力矩,再对横摆角速度、质心侧偏角与附加横摆力矩关系加以分析,得到横摆角速度误差值及质心侧偏角误差值,并以两个误差值为双输入,附加横摆力矩为单输出,进行模糊控制,并对附加转矩施加至左右驱动轮的方式进行判断。利用Carsim软件与Matlab/Simulink软件联合仿真对结果进行验证,结果表明:经过模糊控制及输入判断的附加横摆力矩施加到驱动轮后,使得分布式电动汽车在高速转向工况下拥有良好的稳定性。     

四轮轮毂电机驱动智能电动汽车转向失效容错控制研究

四轮轮毂电机驱动电动汽车各轮驱动力矩独立可控,可通过控制前轴左右两轮的力矩差实现前轮转向。以四轮轮毂电机驱动智能电动汽车为研究对象,针对线控转向系统执行机构失效时的轨迹跟踪和横摆稳定性协同控制问题,提出一种基于差动转向与直接横摆力矩协同的容错控制方法。该方法采用分层控制架构,上层控制器首先基于时变线性模型预测控制方法求解期望前轮转角和附加横摆力矩,然后考虑转向执行机构建模不确定性以及路面干扰,设计基于滑模变结构控制的前轮转角跟踪控制策略。下层控制器以轮胎负荷率最小化为目标,利用有效集法实现四轮转矩优化分配。最后,分别在高速换道和双移线工况下仿真验证了该控制方法的有效性和实时性。     

六独立轮驱动管内检测牵引机器人

研制了一种用于海底管道内检测系统的无缆自治型轮式牵引机器人模拟样机。介绍了机构组成及工作原理,并分析了动态行走特性。机器人采用内置电动机及传动机构的全主动轮杆式结构,包括六只驱动臂杆和机架杆。每只驱动臂杆的首端直接安装一对主动轮,由其内的一台电动机单独控制。六只驱动臂杆周向60°等间距排列在机架的外层空间,且首尾交替、轴向交错布置,形成六独立轮双截面驱动方式。位于内层中心的机架杆,两端布置力封闭可调机构,产生驱动轮与管壁的主动预紧或解锁。该机器人具有体积小、结构紧凑、牵引力大的特点。试验证明,适合作小直径管道检测系统的理想牵引装置。     

基于AMESim和ADAMS铰接车全液压转向系统分析

铰接式车辆因其机动性好、适应性强且生产效率高而被广泛采用,而其不足之处在于转向时横向稳定性较差,翻车事故时有发生,为解决此问题,应用虚拟样机技术对此类车辆的转向过程进行分析。基于液压系统与多体动力学系统的联合仿真,在ADAMS中建立六轮电驱动铰接车的多体动力学模型,在AMESim中搭建其全液压转向系统模型,以实现铰接车的转向过程。 通过PID控制转向油缸的油量使其铰接角维持一个定值,对铰接车的行驶转向进行分析,并考虑车速对铰接车稳态转向的影响。获得铰接车行驶转向下各个轮胎的运动轨迹,各个轮胎所受侧向力、纵向力及垂直力随时间的变化曲线和转向油缸中活塞杆的受力。结果表明:随着行驶速度的增大,铰接车的外侧各个轮胎的受力均明显的增大;且铰接车的转向半径也随着增大;全液压转向系统具有明显的不足转向特性。     

双方向盘教练车转向系统控制器的设计研究

将EPS与原教练车机械式转向系统相结合,设计研发了双方向盘教练车转向系统。控制系统主要由控制器、助力电机、传感器、信号处理电路、驱动逻辑电路和故障报警电路等组成。设计了以8位的C8051FOOX为核心的控制器。介绍了控制器的工作原理、硬件结构以及软件设计。通过实验表明该控制器满足工作需要。     

全方位线控四轮转向电动汽车设计

提出了一种用于外转子式轮毂电机的双横臂悬架导向机构和转向机构，可实现四轮驱动电动汽车绕任一点进行旋转，以及沿任一方向进行平移。研究了当电机失灵时的故障排除技术，即可通过电磁离合器的开关组合，驱动一台转向电机可使四个车轮全部复位，且仍可保持转向能力。用Euler角描述了悬架导向机构的姿态，推导出与车轮定位参数相关的悬架导向机构姿态角公式，对各控制点坐标进行参数化，在ADAMS软件下建立了参数化模型，并对悬架导向机构进行了优化设计。