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1、汽车工程2007年(第29卷)第2期AutomotiveEngineering2007(Vo.l29)No.22007024电动轮驱动的电动汽车动力学仿真12明守政,田浩(11武汉理工大学汽车学院;21武汉理工大学自动化学院,武汉430070)[摘要]采用自然坐标系下的整车动力学模型,模拟变速或转向过程中可能存在的变化情况,进行了四电动轮独立驱动的电动汽车仿真。仿真试验表明,在变速或转向的过程中,各轮的输出转矩可能会有较大差异。因此在此类电动汽车的设计中应当充分考虑对变速或转向时各轮的转矩加以控制,以提高操控性能。关键词:电动汽车;电动轮;动力学;仿真ADynamicsSimul
2、ationonanElectricVehiclewithElectric2wheelDrive12MingShouzheng&TianHao11SchoolofVehicle,WuhanUniversityofTechnology;21SchoolofAutomation,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070[Abstract]Adynamicsmodelforcompletevehicleissetupinnaturalcoordinates,andasimulationonspeedchangingandsteeringofa4WDe
3、lectricvehiclewithmotor2in2wheeldriveisconducted.Theresultsshowthatduringtheprocessesofspeedchangingandsteering,theoutputtorqueofdifferentwheelsmayhavesubstantialdis2crepancy.Thereforeintheprocessofspeedchangingorsteering,thetorquecontrolforeachwheelshouldbetakenintoconsiderationtoimprovethec
4、ontrollabilityofvehicle.Keywords:Electricvehicle;Electricwhee;lDynamics;Simulation设计了基于固定滑移率控制的ABS和TCS。文献前言[8]设计并试验了四电动轮独立驱动的电动汽车的电子差速系统。然而,对于变速或转向情况下四电采用电动轮独立驱动方式的电动汽车具有广阔动轮独立驱动时各轮转矩需求变化的研究尚不多[9-12]的发展前景。在根据实际行驶状况调节驱动轮转矩见。作者以建模仿真这一简便有效的方法考[1-4]时,传统的驱动方式往往存在着局限性。而采察采用四电动轮独立驱动方式的电动汽车在变速或用四电动轮独
5、立驱动方式,在理论上就可以依照变转向时各轮所需输出转矩变化的详细情况。速、转向等不同情况直接控制各轮的输出转矩,既可以避免部分车轮因转矩过大而对地滑转,又能够根1仿真模型的建立据需求提供足够的驱动力。因此,电动轮独立驱动方式在操控性和驱动效率等方面较传统驱动方式具电动汽车的动力学模型在自然坐标系中建立,有显著的优势。可以使用以时间为变量的速率函数v(t)和半径函数目前该领域已有一些积极的研究。YoichiHo2R(t)来描述xoy平面坐标系中车辆的行驶轨迹和运[5-6]ri等设计并制造了由四电动轮独立驱动的电动动状况。在文中规定向左转向时R为正,向右转向汽车/UOTElectri
6、cMarchII0,并在此车上试验了防时R为负,R的绝对值表征转向半径大小。直线行抱制动系统(ABS)和牵引控制系统(TCS)的应用。驶时R趋向于无穷大。这样就消除了在绝对坐标系文献[7]将滑模变结构的优化器应用到电动轮驱动中描述车辆运动状况时所用的横摆角速度这一参电动汽车的ABS和TCS的最佳滑移率寻优控制中,量,使模型更加简洁。原稿收到日期为2006年2月9日,修改稿收到日期为2006年4月24日。#110#汽车工程2007年(第29卷)第2期yyyyy建模过程中对环境及车辆特性做如下假设:路Fdij-Fsij-Fwij-L(Fmij+$Fmij)(3)面水平,轮胎宽度不计且
7、胎体刚性,四轮的转矩均可y21yyyvijyyy独立控制;前后轮均可转向,行进过程中无对地滑y(Fmij+$Faij+$Ftij)=Fdij+Fsij+FwijgRij移,使转向半径通过整车质心;整车质心在中轴线(4)上;不考虑俯仰和侧倾,无悬架作用;除前进方向上yy式中g为重力加速度;L为滚动摩擦因数;vij为各轮的空气阻力外,忽略其它空气动力学影响因素。y对地作用点移动的速度;Rij为各轮的转向半径;Fdij当车辆加速或减速时,依据力矩平衡原理,各轮yy的载荷会有变化。根据上
