四轮驱动混合动力汽车动力系统设计

根据混合动力系统零部件选型设计原则和整车在运行条件下的功率、扭矩需求,确定了动力系统的发动机、SSG、轮毂电机和蓄电池的性能参数,并进行了优化匹配、建模仿真和道路试验。结果表明,所设计的混合动力系统可满足整车的性能要求,所述方法和所得结果为混合动力系统的设计提供了理论基础。     

轮毂电机驱动车辆转向节受力计算方法

论文根据空间力系平衡原理,以转向节为研究对象,建立了轮毂电机驱动电动车转向节受力计算方法。此计算方法分析了在轮毂电机驱动力Mt作用下,麦弗逊悬架系统的受力情况,建立了空间力平衡方程。此计算方法可以根据悬架系统的结构参数、减振器的尺寸与性能参数和整车参数使用MATLAB快速求出轮毂电机作用在转向节上的反向力矩对转向节受力的影响,方便设计人员调整相关设计参数,确定最优方案。     

ISO26262标准下永磁同步电机故障对整车安全性的影响分析

对永磁同步电机的故障进行了详细分类,总结了各种故障带来的影响。基于CARsim整车仿真环境,设计了多种极限工况,对前轮两轮轮毂电机驱动汽车出现电机故障时的整车行为进行仿真分析,并基于ISO26262标准对永磁同步电机故障进行了汽车安全完整性等级评级工作,所得结论可为电机和整车控制器的设计与开发提供参考。     

四轮毂电机驱动电动汽车动力系统优化匹配

为了研究四轮毂电机驱动电动汽车电机功率在各轴之间的匹配与回收能量多少之间的关系,采用理论分析和仿真相结合的方法,对不同匹配方案下的能量回收效果进行了对比分析。基于相关标准要求,确定了整车和动力性参数,计算整车额定功率、峰值需求功率和轮毂电机额定转速、峰值转速等,并建立了整车需求功率的二次再分模型。该模型对整车需求功率先在前/后轴之间按一定比例分配,再将各轴需求功率在左右车轮间平均分配。通过对整车制动动力学的分析,对前/后轴制动力按照理想制动力分配策略的情况,提出了电机功率在各轴之间匹配的推荐方案。基于Matlab/Simulink和CarSim软件搭建四轮毂电机驱动电动汽车联合仿真模型,采用分层取样得到多个前/后轴轮毂电机功率分配方案,研究在理想制动力分配策略下,制动强度分别为0.1,0.2和0.3,以及新欧洲运行循环(NEDC)、中国城市乘用车工况(CCDC)和纽约城市运行循环(NYCC)3种典型循环工况下不同分配方案时制动回收能量的差异,得到前/后轴轮毂电机功率最优匹配,并对最优方案动力性进行了验证。理论和仿真结果表明:当前/后轴轮毂电机功率分配比与前/后轴静态垂直载荷比相近时,电动汽车将获得最好的能量回收效果。     

分布式驱动电动汽车回馈制动失效的液压补偿控制

分布式驱动电动汽车各驱动轮转速和转矩可以单独精确控制，便于实现整车动力学控制和制动能量回馈，从而提升车辆的主动安全性和行驶经济性。但车辆在回馈制动过程中，一旦1台电机突发故障，其他电机产生的制动力矩将对整车形成附加横摆力矩，从而造成车辆失稳，此时虽可通过截断异侧对应电机制动力矩输出来保证行驶方向，但会使车辆制动力大幅衰减或丧失，同样不利于行车安全。为了解决此问题，提出并验证一种基于电动助力液压制动系统的制动压力补偿控制方法，力图有效保证整车制动安全性。以轮毂电机驱动汽车为例，首先建立了整车动力学模型以及轮毂电机模型，通过仿真验证了回馈制动失效的整车失稳特性以及电机转矩截断控制的不足；然后，建立了电动助力液压制动系统模型，并通过原理样机的台架试验验证了模型的准确性；接着，基于滑模控制算法设计了制动压力补偿控制器，并在单侧电机再生制动失效后的转矩截断控制基础上完成了液压制动补偿控制效果仿真验证；最后，通过实车试验证明了所提控制方法的有效性和实用性。研究结果表明：在分布式驱动电动汽车单侧电机再生制动失效工况下，通过异侧电机转矩截断控制和制动系统的液压主动补偿，能够使车辆快速恢复稳定行驶并满足制动强度需求。     

四轮轮毂电机驱动电动汽车无刷电机控制算法的研究

在分析四轮驱动轮毂电机电动汽车不同电机控制算法优缺点的基础上,提出了一种新的多模式电机控制算法.该算法对高速驱动采用矢量控制或六步换相控制;低速驱动和制动采用正弦波电压或矢量控制.针对轮毂电机多模式控制的复杂性,采用了Matlab/Simulink的Stateflow工具箱实现控制模式切换,整车控制算法在Matlab/Simulink环境下实现,并通过全自动代码生成下载到MPC5633M单片机中,保证了电机多模式控制的可靠切换.仿真和试验结果证明了这种算法的可行性,电机噪声降低,整车性能提高.     

轮毂电机与摩擦制动集成技术研究现状

轮毂电机作为未来电动汽车驱动系统的发展方向,具有广阔的应用前景,轮毂电机与摩擦制动集成设计和协同控制为电动汽车制动系统亟待解决的关键技术之一。文章探讨了电动汽车轮毂电机与摩擦制动集成技术研究的必要性,分析了国内外轮毂电机技术以及轮毂电机与摩擦制动集成技术的研究现状。同时,总结了轮毂电机技术在电动汽车上的一些具体应用、轮毂电机与摩擦制动的集成设计结构、轮毂电机与摩擦制动的协同控制策略,提出了轮毂电机与摩擦制动集成技术所存在的一些问题及其发展趋势。     

后轮轮毂电机驱动电动汽车的液压复合制动系统匹配方法

根据某电动汽车的总体设计要求,提出了该类型电动汽车的液压复合制动系统前、后制动力分配和匹配原则,分析了后轮轮毂电机特性对液压复合制动系统设计的影响.以满足理想制动力分配为目标,利用非线性最小二乘法优化方法对该液压复合制动系统前、后制动力分配和匹配进行了优化设计,并在不同循环工况、整车质量及电机外特性情况下评估了优化结果.     

基于轮毂电机驱动的纯电动汽车再生制动系统分析

本文以轮毂电机驱动的纯电动汽车为研究对象,介绍了轮毂电机的性能及优点,并对制动工况的整车受力与再生制动的影响因素进行分析。根据电液复合制动的要求,分析了轮毂电机再生制动系统的约束条件。通过对三种主要再生制动控制策略的分析比较,得出一种应用前景较好的控制策略。     

四轮独立驱动电动车的ABS控制方法

为实现四轮独立驱动电动车制动防抱系统(ABS)控制,提出了基于4台无刷直流轮毂电机的控制方案,通过对电机驱动理论及传统ABS系统进行分析,设计了基于单片机(PIC)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)的电动车控制器。采用四轮独立驱动方式,提出了开、闭环控制策略,给出了电动车参考车速和实际车速的计算方法,进行了纯电动ABS控制方法研究。对配有4台700W轮毂电机的电动样车进行仿真和实验的结果表明,电动车控制器设计合理,系统具有良好的动态性能;ABS系统控制策略正确,能够满足四轮独立驱动电动车的制动要求。