基于再生制動(dòng)四輪轂電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車差速轉(zhuǎn)向控制研究

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com．設(shè)計(jì)．計(jì)算．研究．基于再生制動(dòng)的四輪轂電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車差速轉(zhuǎn)向控制研究★董鑄榮賀萍梁松峰邱浩(深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院)【摘要】以全輪轉(zhuǎn)向的四輪轂電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車為對(duì)象，研究利用再生制動(dòng)進(jìn)行差速轉(zhuǎn)向控制問(wèn)題。即利用再生制動(dòng)方式控制電動(dòng)汽車各個(gè)車輪以不同速度轉(zhuǎn)動(dòng)．在達(dá)到轉(zhuǎn)向目的的同時(shí)回收制動(dòng)能量在已經(jīng)設(shè)計(jì)完成的電動(dòng)汽車樣車基礎(chǔ)上．設(shè)計(jì)了一套電機(jī)驅(qū)動(dòng)和基于再生制動(dòng)的雙閥值追蹤差速轉(zhuǎn)向控制方案．并通過(guò)實(shí)車試驗(yàn)驗(yàn)證了該方案的可行性。主題詞：電動(dòng)汽車再生制動(dòng)輪轂電機(jī)差速轉(zhuǎn)向中圖分類號(hào)：U469．72文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章

2、編號(hào)：1000—3703(2013)05—0018—04ResearchonDifierentialSteeringControlofFour-hubMotorDrivenElectricVehiclebasedonRegenerativeBrakingDongZhurong，HePing，LiangSongfeng，QiuHao(ShenzhenPolytechnic)【Abstract]Differentialsteeringcontrolwithregenerativebraking(viz．useregenerativebrakingt

3、ocontroleachwheelofEVtorotateatspeed，thebrakingenergyisrecoveredwhensteeringisachieved)isstudiedinthispaperwithafour-hubmotordrivenelectricvehicleasresearchobject．Amotordrivenandbivalvevaluetrackingdifferentialsteeringcontrolplanbasedonregenerativebrakingisdesignedbasedonthe

4、designedEVprototype，feasibilityofthisplanisverifiedwithvehicletest．Keywords：Electricvehicle，Regenerativebraking，Hubmotor，Diferentialsteering動(dòng)汽車試驗(yàn)平臺(tái)基礎(chǔ)上．針對(duì)差速轉(zhuǎn)向問(wèn)題進(jìn)行研1前言究．設(shè)計(jì)了一套基于再生制動(dòng)的差速電子轉(zhuǎn)向控制電子差速(ElectronicDifferentialSystem，EDS)方案。是完全采用電控方式控制各個(gè)車輪的轉(zhuǎn)速．使車輪2差速轉(zhuǎn)向原理及轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)學(xué)分析以不同速度轉(zhuǎn)動(dòng)為提高

5、電動(dòng)汽車的運(yùn)行速度和效率．同時(shí)基于能量傳遞效率和車體空間限制等考慮．差速轉(zhuǎn)向是通過(guò)駕駛者輸入轉(zhuǎn)向信號(hào)．控制器近年來(lái)采用無(wú)刷直流輪轂電機(jī)四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)改變左、右車輪的速度，通過(guò)兩邊車輪速度不同實(shí)現(xiàn)汽車已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)[1-5]輪轂電機(jī)徹底改變了汽轉(zhuǎn)向車輪的速度控制和差速計(jì)算是一個(gè)復(fù)雜的控車傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式．電動(dòng)機(jī)安裝在車輪輪轂內(nèi)．電機(jī)制系統(tǒng)EDS轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速改變車輪轉(zhuǎn)子為外轉(zhuǎn)子．輸出轉(zhuǎn)矩直接傳輸?shù)杰囕?，舍棄了傳的轉(zhuǎn)速以實(shí)現(xiàn)差速轉(zhuǎn)向．當(dāng)電動(dòng)汽車需要轉(zhuǎn)向時(shí)．轉(zhuǎn)統(tǒng)的離合器、減速器、傳動(dòng)橋、差速器等部件，使整車向的內(nèi)側(cè)車輪速度小于外側(cè)車輪速

6、度由于內(nèi)外輪質(zhì)量減輕．降低了機(jī)械傳動(dòng)損耗．并具有靈活的行駛側(cè)的速度差異．相同時(shí)間內(nèi)側(cè)車輪駛過(guò)的距離ILCb特性】。側(cè)車輪?。圀w則向內(nèi)側(cè)偏轉(zhuǎn)。從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。具體本文所設(shè)計(jì)的電動(dòng)汽車?yán)迷偕苿?dòng)方式控轉(zhuǎn)向過(guò)程如下：首先將轉(zhuǎn)向盤的角度輸出轉(zhuǎn)換成控制各個(gè)車輪的轉(zhuǎn)速．使車輪以不同速度轉(zhuǎn)動(dòng)，以達(dá)制系統(tǒng)可以接收的模擬信號(hào)．在執(zhí)行轉(zhuǎn)向前定義轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)向目的并回收制動(dòng)能量在已經(jīng)設(shè)計(jì)完成的電向盤的角度輸出與模擬量之間的關(guān)系．然后對(duì)模擬基金項(xiàng)目：廣東省自然科學(xué)基金資助(編號(hào)：$2011010002534)。一18一汽車技術(shù)學(xué)兔兔www.xuetutu.com．設(shè)計(jì)．計(jì)

7、算．研究．信號(hào)的變化范圍進(jìn)行分析，經(jīng)過(guò)計(jì)算即可得到不同的轉(zhuǎn)向盤位置與轉(zhuǎn)向時(shí)各個(gè)車輪轉(zhuǎn)速的分配，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向本文的差速轉(zhuǎn)向方案是基于再生制動(dòng)的控制，忽略地面因素、輪胎差異因素，假設(shè)電動(dòng)汽車在普通公路地面上運(yùn)行來(lái)計(jì)算各參數(shù)，研究汽車轉(zhuǎn)向時(shí)車速、轉(zhuǎn)向角和每個(gè)車輪速度之間的關(guān)系。在計(jì)算電圖2向前行駛左轉(zhuǎn)向情況動(dòng)汽車各車輪轉(zhuǎn)向速度時(shí)．為了研究轉(zhuǎn)向盤輸入角以左前輪轉(zhuǎn)向角為變量，則：度與車輪速度變化的關(guān)系．必須進(jìn)行轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)學(xué)分析．建立速度計(jì)算方程?！篎zcot3+假設(shè)所有車輪都繞同一中心無(wú)滑移旋轉(zhuǎn)．這一{f，。、(1)t~o=COtfcot孫丁W)低速條件下

8、的車輪關(guān)系稱為Ackermann轉(zhuǎn)向模型I9)?！?、b采用4個(gè)輪轂電機(jī)直接與4個(gè)主動(dòng)輪連接的方圖1所示為Ackermann轉(zhuǎn)向模型的各種轉(zhuǎn)向可能式．則