基于再生制动四轮毂电机独立驱动电动汽车差速转向控制研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com．设计．计算．研究．基于再生制动的四轮毂电机独立驱动电动汽车差速转向控制研究★董铸荣贺萍梁松峰邱浩(深圳职业技术学院)【摘要】以全轮转向的四轮毂电机独立驱动电动汽车为对象，研究利用再生制动进行差速转向控制问题。即利用再生制动方式控制电动汽车各个车轮以不同速度转动．在达到转向目的的同时回收制动能量在已经设计完成的电动汽车样车基础上．设计了一套电机驱动和基于再生制动的双阀值追踪差速转向控制方案．并通过实车试验验证了该方案的可行性。主题词：电动汽车再生制动轮毂电机差速转向中图分类号：U469．72文献标识码：A文章

2、编号：1000—3703(2013)05—0018—04ResearchonDifierentialSteeringControlofFour-hubMotorDrivenElectricVehiclebasedonRegenerativeBrakingDongZhurong，HePing，LiangSongfeng，QiuHao(ShenzhenPolytechnic)【Abstract]Differentialsteeringcontrolwithregenerativebraking(viz．useregenerativebrakingt

3、ocontroleachwheelofEVtorotateatspeed，thebrakingenergyisrecoveredwhensteeringisachieved)isstudiedinthispaperwithafour-hubmotordrivenelectricvehicleasresearchobject．Amotordrivenandbivalvevaluetrackingdifferentialsteeringcontrolplanbasedonregenerativebrakingisdesignedbasedonthe

4、designedEVprototype，feasibilityofthisplanisverifiedwithvehicletest．Keywords：Electricvehicle，Regenerativebraking，Hubmotor，Diferentialsteering动汽车试验平台基础上．针对差速转向问题进行研1前言究．设计了一套基于再生制动的差速电子转向控制电子差速(ElectronicDifferentialSystem，EDS)方案。是完全采用电控方式控制各个车轮的转速．使车轮2差速转向原理及转向运动学分析以不同速度转动为提高

5、电动汽车的运行速度和效率．同时基于能量传递效率和车体空间限制等考虑．差速转向是通过驾驶者输入转向信号．控制器近年来采用无刷直流轮毂电机四轮独立驱动的电动改变左、右车轮的速度，通过两边车轮速度不同实现汽车已经成为研究热点[1-5]轮毂电机彻底改变了汽转向车轮的速度控制和差速计算是一个复杂的控车传统的驱动方式．电动机安装在车轮轮毂内．电机制系统EDS转向系统通过调整电机转速改变车轮转子为外转子．输出转矩直接传输到车轮，舍弃了传的转速以实现差速转向．当电动汽车需要转向时．转统的离合器、减速器、传动桥、差速器等部件，使整车向的内侧车轮速度小于外侧车轮速

6、度由于内外轮质量减轻．降低了机械传动损耗．并具有灵活的行驶侧的速度差异．相同时间内侧车轮驶过的距离ILCb特性】。侧车轮小．车体则向内侧偏转。从而实现转向。具体本文所设计的电动汽车利用再生制动方式控转向过程如下：首先将转向盘的角度输出转换成控制各个车轮的转速．使车轮以不同速度转动，以达制系统可以接收的模拟信号．在执行转向前定义转到转向目的并回收制动能量在已经设计完成的电向盘的角度输出与模拟量之间的关系．然后对模拟基金项目：广东省自然科学基金资助(编号：$2011010002534)。一18一汽车技术学兔兔www.xuetutu.com．设计．计

7、算．研究．信号的变化范围进行分析，经过计算即可得到不同的转向盘位置与转向时各个车轮转速的分配，从而实现转向本文的差速转向方案是基于再生制动的控制，忽略地面因素、轮胎差异因素，假设电动汽车在普通公路地面上运行来计算各参数，研究汽车转向时车速、转向角和每个车轮速度之间的关系。在计算电图2向前行驶左转向情况动汽车各车轮转向速度时．为了研究转向盘输入角以左前轮转向角为变量，则：度与车轮速度变化的关系．必须进行转向运动学分析．建立速度计算方程。『Fzcot3+假设所有车轮都绕同一中心无滑移旋转．这一{f，。、(1)t~o=COtfcot孙丁W)低速条件下

8、的车轮关系称为Ackermann转向模型I9)。【、b采用4个轮毂电机直接与4个主动轮连接的方图1所示为Ackermann转向模型的各种转向可能式．则