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1、第19卷第1期系统仿真学报©Vol.19No.12007年1月JournalofSystemSimulationJan.,2007电动汽车驱动效率仿真研究1,21张传伟曹秉刚1.西安交通大学机械工程学院,西安710049;2.西安科技大学机械工程学院,西安710054摘要由于环境污染和能源危机世界各国加快了电动汽车的研制步伐驱动效率是电动汽车研究的一个重要性能参数对电动汽车的行驶性能能量消耗和续驶里程有一定的影响通过建立电动汽车的整车动力学模型和仿真研究分别对单电机和双电机结构下前轮驱动与后轮驱动的整车驱动效率进行分析得
2、出了电动汽车的高效率驱动形式关键词电动汽车动力学模型前轮驱动后轮驱动驱动效率中图分类号U469.72文献标识码A文章编号1004-731X(2007)01-0006-03SimulationonDriveEfficiencyofElectricVehicle1,21ZHANGChuan-wei,CAOBing-gang(1.SchoolofMechanicalEngineering,Xi’anJiaotongUniversity,Xi’an710049,China;2.SchoolofMechanicalEngineer
3、ing,Xi’anUniversityofScienceandTechnology,Xi’an710054,China)Abstract:Underthepressureofbothenvironmentalpollutionandenergycrisis,thedevelopmentofEVs(electricvehicles)hasbeentakenonanacceleratedpaceallovertheworld.ThedriveefficiencyofEV,whichhasasignificanteffecto
4、ntherideability,energycostanddrivingrange,isaveryimportantperformanceparameter.BasedonthewholevehicledynamicalmodelofEVandsimulation,thedriveefficiencyofthefront-wheeldrive,therear-wheeldrive,single-motordriveanddoublein-wheelmotordrivewasstudied,respectively.The
5、highefficiencydrivemodeofEVisobtained.Keywords:electricvehicle;dynamicalmodel;front-wheeldrive;rear-wheeldrive;driveefficiency1动和四个车轮的回转运动来建立整车模型假设(1)固结引言于汽车上的动态坐标系原点与汽车重心重合(2)汽车没有在环境污染和石油资源枯竭的双重压力下世界各国都垂直运动(3)汽车绕Y轴俯仰角及绕X轴的侧倾角为0加快了电动汽车研发的步伐目前纯电动汽车的车载能源有(4)各轮胎的机械特
6、性相同(5)方向盘转角与前轮转角成限电池的容量小比能量低充电时间长所以电动汽车比例关系且两前轮转角相同(6)忽略坡度阻力和加速阻在续驶里程和动力性能等方面仍不及传统的燃油汽车限制力则整车力学特性可简化为如图1所示[1-3]了电动汽车的普及应用驱动效率是电机汽车驱动时的能量利用率对电动汽车的行驶性能能量消耗和续驶里程有一定的影响因此有很多科研机构在研究如何提高电动汽车的[1-2]驱动效率以使有限车载能量得到充分利用从而提高电动汽车的续驶里程和动力性本文在建立了电动汽车的动力学模型的基础上分析了电动汽车在不同驱动方式下的驱动
7、效率为电动汽车的开发与研制提供了理论基础1电动汽车整车数学模型电动汽车的发展主要以城市用车为对象而城市道路的工况比较复杂车辆转向行驶时间较多因此本文建立了前轮转向后轮驱动的电动汽车转向行驶时的整车动力学模型并对其进行了相应的系统效率分析图1后轮驱动车整车力学模型1.1整车动力学模型图中转向角FX纵向力FY侧向力FW迎风以纵向位移侧向位移横摆角速度三个方向的整车运阻力ab分别为车辆重心至前后轴的距离dfdr分别为前后轮距V车速uv—分别为车体在固定坐标系收稿日期2005-09-30修回日期2006-05-12下的纵向车速和
8、侧向车速r车辆的横摆角速度基金项目西安市科委中小企业创业基金项目(CY05012)在假设的基础上可以得到如下的车身三自由度动力学作者简介张传伟(1974-),男,安徽淮南人,博士生,研究方向为电动汽车运动控制;曹秉刚(1953-),男,甘肃会宁人,教授,博导,研究方向为微分方程(1)和四个车轮的动力学微分方程(2)电
