多轴轮毂电机驱动电动车电子差速控制研究

针对现阶段电动轮驱动车辆电子差速控制无法适应任意行驶工况、电机性能要求较高等问题,提出自适应电子差速控制策略;对轮毂电机进行转矩指令控制,转速随动的方式,使车轮根据自身受力状态实现差速;同时介绍了多轴轮毂电机驱动汽车动力学整车建模方法。在此基础上,介绍整体控制策略,模拟传统汽车从动力系统到差速器的功率分配特性,利用驾驶员期望车速和反馈的实际车速的差值输入到PID控制器中,输出得到各电机目标需求转矩。最后提出差速性能评价方法,并针对差速问题的3种主要工况进行离线仿真及台架试验。结果表明:所提自适应电子差速控制能够控制车轮理论和实际行驶距离误差小于0.5%左右,验证了自适应电子差速控制策略的正确性以及较高的控制精度。

AFPM型轮毂驱动电机研究综述

新能源汽车产业化是推动汽车产业可持续发展的重要途径,是解决当前能源短缺与环境问题的关键举措。电动汽车作为新能源汽车的重要发展方向,将在未来汽车产业竞争中起到至关重要的作用,其中尤以轮毂驱动方式的电动汽车最为突出。轴向磁通永磁无刷电机以其结构紧凑、功率密度高、工作噪声低以及散热性能好等优点逐渐成为轮毂驱动装置的优选对象。在对AFPM电机技术研究现状进行阐述的基础上,着重分析了AFPM电机在轮毂驱动方面的工程应用及存在的技术问题,尤其是AFPM电机与其他系统的匹配和在高负荷工况下的散热技术问题,并对其在未来汽车行业发展中将起到的关键作用进行了展望。研究结果对AFPM电机在新能源汽车领域的技术应用具有一定的参考价值。

轮毂电机驱动电动汽车再生制动控制策略

在充分考虑电机转矩特性、电池耐受性、车速、理想制动力分配I曲线、ECE法规曲线等因素的情况下,兼顾再生制动回收效率及制动稳定性,基于制动强度Z的大小分配前后轴制动力,利用Matlab/Simulink建立控制策略模型、AVL Cruice建立整车模型,并与固定比例分配前后轴制动力的控制策略进行联合仿真对比分析。结果表明,本文控制策略保证制动安全与稳定的前提下有效提高制动能量的回收效率。

基于温度失效工况的分布式轮毂电动机驱动车辆容错控制

轮毂电动机驱动车辆各轮转矩独立可控,动力响应迅速,驱动系统冗余配置,在车辆动力学集成控制方面有显著优势,但其复杂的行驶工况和较高的功率需求容易使电动机发生温升故障,最终影响驱动效率.为了研究轮毂电动机温度故障诊断以及温度失效情况下的各轮转矩分配策略,保证整车稳定性及动力性,设计了模糊逻辑检测算法用于诊断电动机温度故障,提出温度失效因子量化表征轮毂电动机失效状态,根据期望速度和前轮转角计算纵、横向力需求,设计容错控制策略实现转矩重构优化分配.对所设计的算法进行实车试验验证.结果表明:故障诊断和处理策略能及时判断电动机失效状态并进行转矩重构分配,提高了行驶安全性,实现了整车动力性与稳定性的协调控制.

轮毂电机不平衡径向力导致的整车振动研究进展

通过综述国内外开关磁阻电机振动问题的研究,重点分析了开关磁阻轮毂电机不平衡径向力导致的整车振动问题,以期进一步明确开关磁阻轮毂电机噪声和振动产生机理及控制方法,为解决开关磁阻电机不平衡径向力导致的电动汽车平顺性与操纵稳定性矛盾恶化的问题提出合理的解决思路,并对有待进一步解决的问题进行了讨论,对未来的研究方向进行了展望。

轮毂电机驱动汽车纵向和横向稳定性联合控制

为了提高轮毂电机驱动汽车的纵横向稳定性,将汽车的横摆控制和防滑控制相结合,采用分层控制架构搭建纵向和横向稳定性联合控制模型。上层为力矩决策层。基于比例-积分-微分(PID)控制算法构建车辆纵向车速跟踪控制器;基于模糊PID控制算法搭建驱动防滑控制器,采用前馈加反馈的控制方法决策出驱动防滑力矩;基于二阶滑模控制算法建立直接横摆力矩控制器,设计附加横摆力矩加权模块控制汽车的横摆特性。下层为力矩分配层。采用优化分配算法将上层决策出的总纵向力矩、驱动防滑力矩和直接横摆力矩合理地分配到4个车轮上。通过加速和转向联合仿真工况验证设计的纵横向稳定性控制策略的有效性。研究结果表明:车轮最大滑转率为0.17,横摆角速度最大偏差值为0.01 rad/s,质心侧偏角最大偏差值为0.011 rad,验证了控制算法的有效性。

轮毂电机驱动汽车差动助力转向与稳定性协调控制

针对轮毂电机驱动汽车,本文建立了整车模型和差动助力转向系统模型,根据轮毂电机驱动汽车可以独立控制左右转向轮输出力矩的特性,通过控制汽车左右转向轮的差动力矩来实现减小驾驶员方向盘手力的目的,从而代替现有的电助力转向系统。针对电动汽车行驶稳定性,设计了以车辆质心侧偏角和横摆角速度联合控制的横摆力矩控制器;针对差动助力转向和横摆力矩控制各自的特点和相互影响的关系,建立了差动助力转向与横摆力矩控制的可拓联合控制系统。最后基于Matlab/Simulink与Carsim联合仿真平台,利用经典的双移线工况进行了人车闭环仿真分析。仿真结果表明:联合控制系统能有效地改善车辆的转向轻便性和行驶稳定性,显著提高了车辆的操纵性能。

轮毂电机电动汽车控制系统技术方案探讨

结合纯电动汽车控制系统总体方案,从直流无刷电机驱动器、双轮直驱控制技术(电子差速控制)、能量管理系统、人机界面功能等方面,较为全面系统地阐述了其主要控制功能、设计思路及其技术要点。