【摘要】：隨著能源、環(huán)境問(wèn)題日益突出,傳統(tǒng)車輛越來(lái)越難以適應(yīng)新形勢(shì)下的車輛發(fā)展方向,隨之產(chǎn)生的電動(dòng)汽車為這兩大難題帶來(lái)了解決途徑。分布式驅(qū)動(dòng)純電動(dòng)汽車取消從動(dòng)力裝置到車輪之間的一切中間機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié),以更快、更高效的方式,實(shí)現(xiàn)車輛動(dòng)力傳遞,但增加了車輛控制難度。車輛橫向穩(wěn)定性控制直接影響車輛高速行駛的安全性,而分布式驅(qū)動(dòng)純電動(dòng)汽車控制方法多樣,本文就其橫擺力矩控制方法展開研究,擴(kuò)展車輛的控制方式,滿足車輛行駛要求的同時(shí),實(shí)現(xiàn)車輛的橫向穩(wěn)定性控制。基于Matlab/Simulink和CarSim軟件,完成車輛仿真模型的搭建,對(duì)電機(jī)子模塊進(jìn)行選型和參數(shù)匹配。通過(guò)設(shè)計(jì)仿真工況,對(duì)車輛模型進(jìn)行驗(yàn)證。此外,在車輛失穩(wěn)原因分析的基礎(chǔ)上,選擇能夠表征車輛穩(wěn)定的狀態(tài)參數(shù),將四輪二自由度車輛模型的狀態(tài)參數(shù)輸出值作為控制目標(biāo),建立具有上、下兩層結(jié)構(gòu)的橫向穩(wěn)定性控制器。上層控制器采用滑�？刂评碚�,使車輛實(shí)際狀態(tài)參數(shù)輸出值跟隨目標(biāo)值變化,一旦車輛偏離預(yù)定軌跡,控制器將決策出車輛跟蹤控制所需橫擺力矩。下層控制器在判斷出車輛失穩(wěn)的基礎(chǔ)上,基于三種不同的控制方法將橫擺力矩進(jìn)行分配:一是采用液壓差動(dòng)制動(dòng)控制方法,選擇車輪加以控制,并使用模糊控制理論適應(yīng)車輛實(shí)際工況變化,促使車輛達(dá)到穩(wěn)定行駛條件;二是采用二次規(guī)劃法,考慮輪胎-路面接觸情況、電機(jī)輸出特性等約束,以輪胎利用率最小為優(yōu)化目標(biāo),完成力矩的輪間分配,保證動(dòng)力性的同時(shí),維持車輛穩(wěn)定;三是在電機(jī)-液壓復(fù)合制動(dòng)的基礎(chǔ)上,引入橫擺力矩控制,通過(guò)前后軸、左右側(cè)車輪制動(dòng)力分配得出各輪制動(dòng)需求,在非緊急制動(dòng)情況下優(yōu)先采用電機(jī)制動(dòng),液壓制動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆绞綄屋喰枨笾苿?dòng)力進(jìn)行再分配,滿足制動(dòng)需求的同時(shí)、實(shí)現(xiàn)力矩分配的目的,從而糾正車輛的失穩(wěn)運(yùn)動(dòng)傾向�；贛atlab/Simulink和CarSim聯(lián)合仿真環(huán)境,驗(yàn)證三種不同的橫向穩(wěn)定性控制算法,結(jié)果表明施加控制后的車輛,其狀態(tài)參數(shù)能夠響應(yīng)外界輸入變化,并跟隨理想值而變化,保證車輛在惡劣行駛工況下的橫向穩(wěn)定性。
【圖文】：

1.2 分布式驅(qū)動(dòng)純電動(dòng)汽車發(fā)展概況（1）國(guó)外分布式驅(qū)動(dòng)純電動(dòng)汽車的發(fā)展?fàn)顩r1982 年，日本已開發(fā)出多種樣式的分布式驅(qū)動(dòng)車型（4 輪 2 驅(qū)動(dòng)、4 輪 4 驅(qū)動(dòng)、8輪 8 驅(qū)動(dòng)），而且多種車型已獲得牌照。2004 年，日本研制出最大輸出功率達(dá) 480kW 的八輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車“Ellica”。2005 年，美國(guó)通用公司推出氫燃料電池概念車“Sequel”，前軸安裝一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)前輪，后軸安裝兩輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)后輪，車輛續(xù)航里程可達(dá) 500km。2006 年，德國(guó)大眾公司推出純電動(dòng)概念車“R-zero”，車輛安裝四個(gè)輪轂電機(jī)，車輛最高車速可達(dá) 460km/h。2008 年，法國(guó)文圖瑞公司推出分布式驅(qū)動(dòng)概念汽車“Ventu-ri Volage”，采用米其林“主動(dòng)輪”技術(shù)，，實(shí)現(xiàn)四輪輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)。2013 年，美國(guó)福特公司與舍弗勒公司共同推出分布式驅(qū)動(dòng)車輛—“eWheelDrive”。在兩個(gè)后輪轂中分別安裝一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，如圖 1.2 所示。

包含電機(jī)和液壓兩套獨(dú)立系統(tǒng)，車輛由四個(gè)輪轂電機(jī)進(jìn)行全輪驅(qū)動(dòng)。圖 2.1 車輛模型示意圖2.1 CarSim 軟件平臺(tái)CarSim 軟件主要對(duì)車輛性能進(jìn)行仿真，驗(yàn)證和預(yù)測(cè)車輛的動(dòng)力性、制動(dòng)性、操穩(wěn)性等是否符合要求。2.1.1 CarSim 組成作為一種物理模型仿真軟件，CarSim 不需要用戶編程建立數(shù)學(xué)模型，而是通過(guò)改變相關(guān)子模塊的參數(shù)值來(lái)創(chuàng)建符合需求的車輛模型。軟件的結(jié)構(gòu)如圖 2.2 所示。圖2.2 CarSim控制界面示意圖
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U469.72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2607804