电动客车轮边驱动电机的转矩分配控制策略研究

转矩分配控制策略研究1分布式电动客车驱动力分配的介绍2分布式驱动电动客车驱动电机的匹配学性能的控制。对于电动客车，轮边电机驱动以其轻量化、传递效率高等优势正在取代中央直驱的方式，成为现在研究的热点。这种驱动方式取消了离合器和变速器等，驱动电机安装在车轮旁文章以四轮独立驱动的轮毂电机电动客车为研究对象，通过驱动转矩的合理分配，保证其有最佳的动力性和经济性。源客车也正在逐步占领市场，分布式驱动客车作为一种新兴的新图1展示了我国从2010年至2019年的新能源汽车销量。售量分别为92.5万辆和85.6万辆，相较于2019年同时期增长51.8%和58.4%。根据预测国内2020年新能源汽车的销量将达到175万辆，同比增长41.5%。图1近十年我国新能源汽车销量1.分布式电动客车驱动力分配的介绍分布式驱动客车以其相较于普通燃油客车的巨大的优势，逐渐成别布置于车轮侧，通过调控每个车轮的驱动力矩来确保车辆控制的灵活性和准确性。而对于电动机驱动转矩控制是车轮驱动分布式客车的关键技术，其控制效果的好坏将会直接影响分布式客车的行驶状态。扭矩控制策略包括驱动扭矩分配控制策略和驱动防滑控制策略。即前后桥驱动扭矩分配和左右侧驱动扭矩分配[1]。2.分布式驱动电动客车驱动电机的匹配电机的动力参数应根据车辆的基本参数选定，本文以表1参数数据基本参数数值客车尺寸1100*2600*3600轮胎滚动半径458风阻系数滚动摩擦系数0.008迎风面积7.5旋转因数传动系统效率主减速比6.32.1电机参数的计算驱动电机的性能影响着分布式客车的经济性和动力性，计算的主要参数包括：额定功率、峰值功率、额定转矩、峰值转矩等等。2.1.1峰值功率的计算（1）按照整车性能参数表中的最高车速确定驱动电机的峰（3）根据最大爬坡度的要求按照如下公式计算驱动电机的峰值功2.2计算峰值转速vc为车速。2.3计算峰值转矩电机的峰值转矩代表了电机在极限工况下的工作能力，其主要受制于车辆最大爬坡时的转矩、启动的最大转矩、车辆变速比等因3.基于Cruise的整车模型建立由于Cruise仿真软件丰富的模块化及建模方式、强大的功能等优点因此被广泛应用于整车性能仿真。首先利用Cruise软件搭建整车模型，从库中调取差速器﹑动力电接。根据其中的参数对调取的各种模块进行调节。建模仿真包括三个阶段：前处理、任务计算和后处理。前处理包括方案设计、搭建模型、完成机械、电气连接。任务计算包括添加目标、设计计算任务、仿真验证设计计算的可行性。后处理包括对仿真结果查阅分析、优化设计方案。搭建好的模型如图2：图2Cruise整车模型3.1仿真工况的建立成的分布式客车模型在设定的路面工况下进行仿真，分析其动力有效性。在Cruise中建立了如下几种计算任务：验证。证其极限工况下的动力性能。环工况来验证。为了分布式客车在收到控制策略的控制下在不同路面工况的燃油消耗。在模拟路况的两端分别采用典型的中国城市公交路段和一段EUDC城郊道路工况进行复合模拟。由此，一段构建了城市、市郊及高速等多种路况特征的循环工况88.5km/h[3]。3.2电机的控制策略及优化然后设置对整车VCU模块对扭矩分配的控制策略：等信号，计算得到四个电机所需要的总制动力矩和驱动力矩。第一种是当分布式驱动电动客车的制动踏板行程为0、油门踏板车进入驱动模式。通过计算得到所需的总驱动扭矩与后轮双电机驱动允许最大扭矩然后将该系数与汽车进入四轮驱动模式的阈值相比较，如果计算所得系数比预先设定的系数大，分布式客如果系数小于阈值则进入后轮双电机驱动模式。VCU检测到信号触发制动模式。到的总需求制动扭矩计算，得到四个电机分别需要的具体制动扭矩值[2]。仿真输出的电机转矩分配图如下：图3四个电机转矩分配对比4.总结本文选取了分布式客车的基本参数，然后根据选定的参数对电机的额定转矩、峰值转矩、额定转速、峰值转速、峰值功率等参数进行了计算。之后使用Cruise软件对分布式客车进行整体建模，然后对客车进行基于经济性和动力性的电机驱动策略优化。最后通过仿真验证。根据仿真分析的转矩图可以看出受到基于经济性的转矩分配策略分布式客车在不同的行驶状态下分配比也不同，但都有效地提高了客车的经济性和动力性。参考文献[1]罗立全.四轮轮边驱动电动客车直行工况驱动控制策略研究与开发[D].西南交通大学,2019.[2]郑健,张铁柱,张洪信,赵清海.增程式电动客车控制策略研究[J].机械制自动化2019,48(06):191-194.[3]苏亮.分布式驱动电动客车驱动扭矩分配控制策略研究[J].客车技术与研究,2019,41(03):5-7.[4]赵鑫.基于粒子群优化算法的增程式电动客车驱动控制策略研究[D].吉林大学,2019.[5]罗立全,刘平,杨明亮.一种提高轮边驱动客车经济性的驱动控制方法[J].汽车工程学报,2020,10(2):107-115.[6]宁方虎.轮毂电机电动汽车纵向动力学