分布式驱动电动汽车整车控制策略的研究

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随着国家和社会对能源危机和环境污染问题的日益关注,以石化能源为动力的汽车将逐渐被淘汰,具有高效、低耗能、污染物零排放等优点的纯电动汽车得到了极大的发展。目前,纯电动汽车一般采用单电机驱动方式,具有输出动力不足、爬坡能力和越野能力不足等问题。本文以轮毂电机驱动的分布式驱动(四轮驱动)电动汽车为研究对象,以横摆力矩控制、路面附着系数估算、驾驶员意图识别、转矩分配、滑移率控制等关键技术作为主要研究内容,把横摆力矩控制与驾驶意图识别结合控制转矩分配作为创新点和重要研究内容,应用Matlab和Carsim仿真工具对分布式纯电动车的整车驱动控制策略进行了仿真验证。为了更好的实现分布式电动汽车的转矩分配,保证车辆的稳定性,本文提出了一种分层的控制策略方案。该策略主要分为三层。(1)驾驶意图识别与力矩计算层,主要是进行驾驶意图的识别、路面附着系数的估算、横摆力矩的计算以及总需求转矩的计算。(2)转矩分配层,主要是根据上层得到的驾驶意图和横摆力矩进行各个车轮的转矩分配。(3)滑移率控制层,主要是计算当前车轮的滑移率、调整车轮的驱动转矩,并保证车轮滑移率不超过最佳滑移率。然后,使用Matlab和Carsim搭建联合仿真模型,其中在Carsim中搭建车辆模型,在Matlab中建立控制策略、电机以及电池的模型。在联合仿真平台中,分别对驾驶意图模块、路面附着系数估计模块、转矩分配策略模块、驱动防滑模块进行测试,结果表明了各个子模块的有效性和准确性。然后,对总体的控制策略进行了验证,仿真结果表明,本文提出的分层的控制策略的有效性和准确性。
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