基于二次转矩分配的电子差速系统设计

为提升分布式驱动车辆在转弯过程中的动力性和稳定性,对电子差速控制系统进行了研究。提出了插电式混合动力客车轮毂电机目标转矩的二次分配策略:以两侧车轮垂直载荷比为转矩分配标准的第1次目标转矩分配和以车轮滑动率进行转矩修正的第2次目标转矩分配。经试验验证,该控制策略能够很好地实现电子差速控制,且在电机转矩控制和车辆滑动率控制上具有较高的控制精度。     

双电机后轮驱动混合动力汽车电子差速控制的研究

针对双电机后轮驱动混合动力汽车电子差速的控制问题,考虑车辆转向时轴荷转移、向心力和轮胎侧偏角的影响,以车轮的滑移率为控制目标,提出了基于门限值控制的电子差速控制策略,并在Matlab/Simulink环境下进行了仿真.结果表明,该电子差速控制系统可在车辆直线行驶和转弯时将滑移率控制在最佳范围内,使车辆能按照预定方向稳定行驶.     

四轮独立驱动轮毂式电动汽车转向控制策略研究

对四轮独立驱动轮毂式电动汽车转向控制策略进行研究,建立了整车控制系统,提出了基于滑模变结构算法的转速转矩协调控制策略;基于Ackermann-Jeantand转向模型计算车辆转向所需的四轮差速,通过滑模控制器和转矩分配模块计算车辆稳定所需的四轮转矩,在车辆差速行驶的同时协调分配四轮的转矩。仿真结果表明,该控制方法简单有效,能提高电动汽车转向的稳定性和操纵性。     

后驱电动轮汽车电子差速控制影响因素分析

为实现电动轮汽车的差速功能并评估控制系统的影响因素,以两侧驱动轮滑移率一致为目标,提出了基于转矩控制的差速控制策略,利用BP神经网络方法,设计了电子差速控制系统。运用汽车动力学理论,建立了9自由度的前轮转向后轮驱动电动轮汽车动力学模型,以进行理论分析和仿真。通过对模型的合理简化和线性化,得到了控制系统线性状态方程和车轮滑移率的解析表达式。根据理论分析,影响电子差速控制性能的参数主要是整车质量和质心位置。但仿真结果表明,整车质量对控制效果影响不大,质心位置对控制性能影响相对较大,但整体上仍然较小。所提出的电子差速控制策略达到预期目标,控制系统对系统参数变化具有较好的鲁棒性。     

电动轮驱动的轿车差速性能试验

电动轮驱动的汽车取消了机械式差速器后,在转向行驶、路面不平及车轮半径不等3种工况下,会出现差速问题。文章进行了实车转向行驶试验和车轮半径不等时的差速试验,验证了对电动轮电机控制按转矩模式控制而转速随动以实现自适应差速的控制策略。电动轮控制器可以实现很好的差速性能,说明采用转矩控制和转速随动的策略是解决汽车电子差速问题的前提和关键。     

电动汽车电子转弯差速的解决方案综述

首先对汽车的转弯时差速问题进行了解释和分析,同时介绍了传统汽车解决差速问题的方法.接着分析了电动汽车差速问题,并从转速和转矩两个方面对电子差速的方案进行了讨论.并对两方案为基础的其他智能控制方案进行了分析.最后给出了除了转矩转速方案外的另外一些思路.     

双电机独立驱动电动汽车的电子差速自调节功能的分析研究

双电机独立驱动方式的电动汽车,由于电机的特性,在不需要转向角信号的条件下,通过由于驱动轮转速的不同,使驱动电机的电流不同,从而引起了驱动轮的不同滑转率的分析,提出了在低速时,通过滑转率的不同而进行调节,实现电子差速的自调节功能;在高速区,由于工作在限流状态,使驱动转矩基本相同,实现了电子差速的自调节功能。由于控制器有限流作用,限制了单电机的输出力矩,使单电机不足以驱动整车,双电机的共同驱动．实现电子差速的自调节功能。     

双电机独立驱动电动汽车的电子差速自调节功能的分析研究

双电机独立驱动方式的电动汽车,由于电机的特性,在不需要转向角信号的条件下,通过由于驱动轮转速的不同,使驱动电机的电流不同,从而引起了驱动轮的不同滑转率的分析,提出了在低速时,通过滑转率的不同而进行调节,实现电子差速的自调节功能;在高速区,由于工作在限流状态,使驱动转矩基本相同,实现了电子差速的自调节功能。由于控制器有限流作用,限制了单电机的输出力矩,使单电机不足以驱动整车,双电机的共同驱动,实现电子差速的自调节功能。     

双电机独立驱动电动汽车的电子差速自调节功能的分析研究

双电机独立驱动方式的电动汽车,由于电机的特性,在不需要转向角信号的条件下,通过由于驱动轮转速的不同,使驱动电机的电流不同,从而引起了驱动轮的不同滑转率的分析,提出了在低速时,通过滑转率的不同而进行调节,实现电子差速的自调节功能;在高速区,由于工作在限流状态,使驱动转矩基本相同,实现了电子差速的自调节功能。由于控制器有限流作用,限制了单电机的输出力矩,使单电机不足以驱动整车,双电机的共同驱动,实现电子差速的自调节功能。     

粘性液压联轴节性能分析与研究

本文系统的介绍了新型的速度感应式限滑差速装置-Visco-Lok，分析指出其良好的限滑转矩特性，使其可以提高车辆的牵引性能和操纵性，其不仅可以用与普通差速器配合用于轮间限滑差速装置也可用于轴间限滑差速装置。     

电子差速系统轮胎附着特性模拟仿真研究

电子差速系统相对于传统的机械式差速器可以实现转矩的精准分配,根据轮胎的纵向运动特性以及侧向运动特性,结合轮胎滑移率让内外侧车轮在过弯时拥有足够的附着力,减小整车的横摆角速度,提高过弯稳定性。采用后轮双电机的驱动方案,驱动电机采用直接转矩控制的方法,由整车控制器将指定的计算转矩信号发送给电机控制器完成动力分配,所需转矩根据驾驶员的加速踏板及方向盘转角,运用阿克曼转向模型计算得到。     

Lateral handling improvement with dynamic curvature control for an independent rear wheel drive EV

The integrated longitudinal and lateral dynamic motion control is important for four wheel independent drive (4WID) electric vehicles. Under critical driving conditions, direct yaw moment control (DYC) has been proved as effective for vehicle handling stability and maneuverability by implementing optimized torque distribution of each wheel, especially with independent wheel drive electric vehicles. The intended vehicle path upon driver steering input is heavily depending on the instantaneous vehicle speed, body side slip and yaw rate of a vehicle, which can directly affect the steering effort of driver. In this paper, we propose a dynamic curvature controller (DCC) by applying a the dynamic curvature of the path, derived from vehicle dynamic state variables; yaw rate, side slip angle, and speed of a vehicle. The proposed controller, combined with DYC and wheel longitudinal slip control, is to utilize the dynamic curvature as a target control parameter for a feedback, avoiding estimating the vehicle side-slip angle. The effectiveness of the proposed controller, in view of stability and improved handling, has been validated with numerical simulations and a series of experiments during cornering engaging a disturbance torque driven by two rear independent in-wheel motors of a 4WD micro electric vehicle.     

转矩式限滑差速器对后轮驱动汽车操纵稳定性影响的研究

采用7自由度车辆动力学模型,对装用JA1020LSD型转矩式限滑差速器的后轮驱动汽车进行了操纵稳定性研究。通过仿真分析和道路试验研究表明:装用限滑差速器后增加了后轮驱动车辆的不足转向趋势,即改善了操纵稳定性,但转向力矩略有增加。     

基于小波控制的电动汽车稳定性研究（双语出版）

针对前轮独立驱动电动汽车,研究一种基于小波控制器的驱动稳定性控制系统。为提高车辆对开路面的行驶稳定性,根据驱动轮等转矩分配控制策略,提出基于神经网络PID的驱动轮滑移率相近为目标控制策略。针对矢量控制中的电流控制,提出基于离散小波变换的电流控制器。通过CarSim/Simulink建立前轮独立驱动电动汽车联合仿真平台,进行不同工况整车性能仿真与分析,并基于A&D5435快速原型开发平台进行实车试验。仿真与试验结果表明：基于小波控制器的驱动控制系统不仅提高了车辆对开路面行驶的稳定性,而且具有更平滑、更快速的转矩响应;对开路面工况下,提出的控制策略左侧、右侧驱动轮速度仿真结果与试验结果最大偏差分别为3.43%和3.56%;等转矩分配控制策略下,左侧、右侧驱动轮速度仿真结果与试验结果最大偏差分别为3.86%和3.25%,表明了试验与仿真的一致性;对开路面仿真工况下,相比于驱动轮等转矩分配控制策略,基于神经网络PID的驱动轮滑移率相近为目标控制策略的车辆峰值质心侧偏角降低了79.57%,侧向跑偏距离降低了73.39%。     

摩擦片式防滑差速器转矩特性对汽车操纵稳定性的影响研究

进行了摩擦片式防滑差速器防滑转矩输出特性测定试验,并分别对装有摩擦片式防滑差速器和普通差速器的汽车,通过试验测定的车厢侧倾角、转弯半径比、前后轴侧偏角差值、横摆角速度及侧向加速度作为对比参数,研究了摩擦片式防滑差速器转矩特性对汽车操纵稳定性的影响。结果表明,摩擦片式防滑差速器能够显著提高汽车的动力性、通过性,改善汽车的操纵稳定性。     

导球式限滑差速器结构及工作原理

限滑差速器可提高汽车驱动性、通过性及操纵稳定性。简述了车用限滑差速器的分类及其优、缺点。导球式限滑差速器是近年新出现的一种结构简单的转矩敏感式限滑差速器。介绍了导球式限滑差速器的结构,论述了其差速运动及限制滑动的原理。     

Wheel Slip Control in Traction Control System for Vehicle Stability

Traction control systems are used to prevent wheel slippage and to maximize traction forces. This paper proposes a new scheme to enhance vehicle lateral stability with a traction control system during cornering and lane changes. This scheme controls wheel slip during cornering by varying the slip ratio as a function of the slip angle. It assumes that a traction control system with the engine throttle angle is used. The scheme is dynamically simulated with a model of front-wheel-driven passenger vehicles. Simulation results show that the proposed scheme is robust and superior to a conventional one, which is based upon fixed slip ratios, during cornering and lane changes.     

Wheel Slip Control in Traction Control System for Vehicle Stability

Traction control systems are used to prevent wheel slippage and to maximize traction forces. This paper proposes a new scheme to enhance vehicle lateral stability with a traction control system during cornering and lane changes. This scheme controls wheel slip during cornering by varying the slip ratio as a function of the slip angle. It assumes that a traction control system with the engine throttle angle is used. The scheme is dynamically simulated with a model of front-wheel-driven passenger vehicles. Simulation results show that the proposed scheme is robust and superior to a conventional one, which is based upon fixed slip ratios, during cornering and lane changes.     

Real-time model predictive control of connected electric vehicles

ABSTRACT

Electric Vehicles (EVs) motors develop high torque at low speeds, resulting in a high rate of acceleration with the added advantage of being fitted with smaller gearboxes. However, a rapid rise of torque in EVs fitted with central drive powertrains can create undesired torsional oscillations, which are influenced by wheel slip and flexibility in the halfshaft. These torsional oscillations in the halfshaft lead to longitudinal oscillations in the vehicle, thus creating problems with regard to comfort and drivability. The significance of using wheel slip in addition to halfshaft torsion for design of anti-jerk controllers for EVs has already been highlighted in our previous research. In this research, we have designed a look-ahead model predictive controller (LA-MPC) that calculates the required motor torque demand to meet the dual objectives of increased traction and anti-jerk control. The designed LA-MPC will improve drivability and energy consumption in connected EVs. The real-time capability of the LA-MPC has been demonstrated through hardware-in-the-loop experiments. The performance of the LA-MPC has been compared to other controllers presented in the literature. A validated high-fidelity longitudinal-dynamics model of the Rav4EV, which is the test vehicle of our research has been used to evaluate the controller.