基于ADVISOR四轮驱动动力模块开发与仿真

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1、66机电技术2012年2月*基于ADVISOR四轮驱动动力模块开发与仿真刘炜钟勇(福建工程学院机电及自动化工程系，福建福州350108)摘要：文章主要针对ADVISOR的局限性，进行二次开发，使其适用于双轴四轮驱动汽车的性能仿真。仿真结果表明采用所开发的模块，能够扩展ADVISOR的适用范围，并且能够达到预期仿真结果。关键词：双轴四轮驱动汽车；ADVISOR；仿真；二次开发中图分类号：U463文献标识码：A文章编号：1672-4801(2012)01-066-04目前国内尚未开发出比较完整的车辆仿真软驱动汽车的受力分析情况。同样假设汽车的初速件，多数企业汽

2、车仿真的软件均来自国外，其中度为V，在极限附着情况下驱动力下所能产生的0混合动力车辆仿真软件ADVISOR已被广泛应汽车最大末速度为V。t用。但ADVISOR软件中结构固定，不能适用于双轴四轮驱动汽车受力分析的平衡方程为：很多现有或待开发的车型，具有一定的局限性。Ft=Ff+Fw+Fi+Fj因此以ADVISOR软件为平台，进行二次开发，其中极限附着力为：扩展其适用范围，并且能够进行整车动力性和燃W=F+F=Wu+Wu=mgucosαf121max2maxmax油经济性的快速分析。2空气阻力为：F=ρCAV/21软件简介wdaver滚动阻力为：F=mgcos

3、α(f+fV)f12averADVISOR是美国国家可再生能源实验室基坡度阻力为：F=mgsinαi于Matlab/simulink开发的一款混合动力电动汽车式中：Wf为汽车前轴承载载荷，N；仿真软件。其最早的版本开发于1994年，目前已umax为地面最大附着系数；发展到2004版。其主要功能是对纯电动汽车、混m为汽车整车质量，kg；合动力电动汽车以及燃料电池汽车各部件在系统2a为汽车的行驶加速度，m/s；水平上的相互作用及其对整车动力性、经济性以2-4ρ为空气密度，N·s·m；及排放性能的影响进行分析。ADVISOR软件主Fw为空气阻力系数；要包含四个部

4、分，即输入脚本、仿真模块、输出A为汽车行驶方向的投影面积，即迎风面脚本和控制脚本，并且提供图形用户操作界面2积，m；(GUI)为用户修改汽车参数带来方便。f1为前轮滚动阻力系数；2仿真模块的建立f2后轮滚动阻力系数；Vaver为时间步长内的平均行驶速度，m/s。2.1双轴四轮驱动汽车受力分析另外假设仿真模拟过程中的一个时间步长为△t，则在该时间步长内汽车的平均行驶速度为Vaver=(V0+Vt)/2，行驶加速度为aVV=−()0t/Δt。将上式代入汽车驱动力平衡方程中，通过计算整理可以知道汽车的前后驱动轮在地面附着极限的情况下，汽车在时间步长末的最大行驶速

5、度图1双轴四轮驱动汽车受力分析为：如图1所示为在一定坡度的路面上双轴四轮*福建省科技厅重大专项专题项目(2010HZ0003)；福建省科技厅平台建设项目(2008J1002)；福建省教育厅项目(JA08166)。作者简介：刘炜(1987－)，男，工学学士，研究方向：电动汽车仿真。第1期刘炜等：基于ADVISOR四轮驱动动力模块开发与仿真672mgcosααu−+mgf(cossin)12cosα−αmgfV−+18ρCAVmVΔtmax120d00V=(1)t38ραCAV++12mgfcosmtΔd02该行驶速度是汽车所能提供的最大极限车对于制动情况的受

6、力分析，其建模方法与驱速，从汽车整车模块的子系统中传递过来的请求动受力建模完全相同，只是Fmax的方向与驱动情行驶速度不可以大于该行驶速度，由此避免了在况时相反，其他的受力分析情况是相同的，同理系统请求行驶速度条件下发生超过轮胎和地面的可知在地面附着极限情况下，汽车所能达到的最极限附着情况的可能性，保证汽车整车的行驶速小行驶车速为：度在一个合理的范围内。2−−+mgcosααumgf(cossin)12cosα−αmgfV−+18ρCAVmVΔtmax120d00V=(2)t38ραCAV++12mgfcosmtΔd022.2建立仿真模块轴四轮驱动汽车的轮

7、胎牵引极限限制请求行驶车速子模块如图2所示。根据以上分析，基于Matlab/Simulink平台对par模块进行修改后得到的并联混合动力双图2双轴四轮驱动汽车轮胎牵引极限限制请求车速子模块限制双轴四轮驱动的最大驱动力子模块的作驱动汽车处于加速状态还是减速状态，整车驱动用是对整车控制系统中传递来的请求驱动力进行轮所承受载荷都不发生变化，因此双轴四轮驱动限制，因此保证了汽车在传动系中的请求驱动力汽车的最大动力性不受此影响。并联混合动力汽不会超过由前后轮轮胎所能提供的极限驱动力。车限制双轴四轮驱动的最大驱动力子模块如图3然而，与前轮驱动汽车不同的是，无论

8、双轴四轮所示。图3并联混合动力汽车限制双轴四轮驱动的最大驱动力子模