轮边驱动纯电动城市公交车控制策略研究
发布时间：2021-06-24 04:54
在社会的不断发展和人们的生活质量不断进步的同时,环境污染和能源短缺的问题也日益加剧,如何针对汽车进行节能减排是一个严峻的挑战,其中开发电动汽车认为是解决环境问题的最有效的方案。动力总成作为电动汽车最核心的零部件之一,急需突破。本文主要是针对轮边驱动纯电动城市公交车的动力总成系统进行了深入的研究分析,主要研究内容和成果如下:1)基于Matlab/Simulink仿真软件搭建了轮边驱动纯电动公交车的整车模型,其中包括了动力学模型、电机模型、传动系统模型、车轮模型、车胎模型以及驾驶员模型等,可以完成驾驶员意图解析以及驱动防滑控制策略验证,为轮边驱动系统控制策略的开发和仿真结果的验证实现提供仿真平台。2)对车辆驾驶员的行驶意图解析进行研究。主要分析了车辆在刚起步时的起步控制策略以及加速踏板的两种参数的解析方法。依据对开闭环起步控制策略的分析,选择了闭环起步控制策略。然后对两种不同的加速踏板进行研究:单参数和双参数的加速踏板解析。针对单参数加速踏板进行解析时,将其划分成三种控制策略:一般模式、动力模式以及经济模式控制策略,对这三种不同的控制模式进行分析。在对双参数踏板进行分析时,提出了模糊控制策...
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２大连市ＢＹＤ城市纯电动公交车??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｐｕｒｅ?Ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｂｕｓ?ｉｎ?ＢＹＤ?Ｃｉｔｙ，?Ｄａｌｉａｎ?Ｃｉｔｙ??１．２轮边驱动电动汽车的分类??
?大连交通大学全日制专业硕士学位论文???可以划分为：轮边电机驱动式、轮毂电机驱动式以及电机与减速器组合驱动式。??将驱动电机装配于副车架中的形式就是轮边电机驱动式，这样驱动轮就能够从它相??应的侧边输出轴得到驱动力。这种方式是把电机和减速装置直接安放在轮辋内，代替了??半轴、变速器、万向节、差速器等多个传动构件。轮边电动机驱动与集中电动机驱动进??行对比拥有下面优势：１）用电子差速控制技术来保证汽车转弯时内外车轮差异的转速运??动，而且精度更高，驱动力分布的更加灵敏，以便能够更好的实现动力性和经济性；２）??替代了机械差速装置更有利于动力系统质量下降，整车结构布置变得更加的简便轻巧，??从而提高传动效率，减少传动噪声；３）更好的满足了整车总体构造的优化和整车动力学??性能的匹配优化，系统响应的更加及时准确，保证了车辆的安全性和稳定性：４）对于电??动汽车电机性能指标需求有所减少，还拥有冗余可靠性高的特性ｍ。图１．３为轮边电机。??ｍ??＇－ｖｖ＾ｓ??图１．３轮边电机??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｗｈｅｅｌ－ｅｄｇｅ?ｍｏｔｏｒ??轮毂电机能够让车体构造更加的简便之外，应用轮毂电机驱动的汽车能够更有利地??提高空间使用率，提高系统的传动效率。而且轮毂电机还拥有每个车轮进行单个驱动的??特性，因此不管是前驱、后驱还是四驱的行式，它都是可以较为便利地满足行驶条件。??轮毂电机还可以利用控制两侧车轮的差异转速甚至是反转，从而能够完成相似于履带式??汽车的差动转向，极大的减小车辆的转弯半径，甚至在特殊情况下也完全能够实现原地??转向（不过这种操作一般对车辆转向机构和轮胎的损害较大），对于一些特种汽车起到十??４??
?大连交通大学全日制专业硕士学位论文???￣ｗ??图１．５电机与减速器合并驱动??Ｆｉｇｕｒｅ?１．５?ｃｏｍｂｉｎｅｄ?ｄｒｉｖｅ?ｏｆ?ｍｏｔｏｒ?ａｎｄ?ｒｅｄｕｃｅｒ??１．３轮边驱动系统的优缺点??１．３．１轮边驱动系统的优点??轮边驱动系统的布置方式十分的便利，而且依据车辆驱动方式分布在不同位置上??如：前、后两轮或四个车轮，可以满足车辆的前、后轮驱动以及四轮驱动，所以是比较??新颖的驱动形式。轮边驱动系统与传统的机械传动系统相比有以下优点：动力系统由硬??链接转变成软连接，要满足各车轮从车速为零时到最大车速之间的无级变速以及车辆间??的差速要求，包括ＡＢＳ，ＴＣＳ等电控系统，可以利用电子控制，能够增强车辆的运行性??能，而且还取消了传动轴、离合器、变速器等装置，因此优化了驱动系统，使整车结构??更为便利，空间利用率增大，提高了传动效率；而且各轮毂扭矩相对独立易于控制，其??响应速度较快，无论是正反转都较为便捷，使得车辆的瞬时动力性能有极大的提升，能??够很好的在条件不良的地面上行驶；极大的增加了整车布局和车身造型设计的自由度，??分离了底盘的承载功能与传动功能，使桥架结构得到了一定的优化，对于相同底盘而车??身造型不同的产品多样化系列化能够更容易实现，开发新车的时间变短，同时其研究成??本降低了不少。??１．３．２轮边驱动系统的缺点??轮边驱动电动车的轮毂电机和车轮的质量组成了整车的非簧载质量，从而使整车簧??６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]6×6电驱动轮式车辆驱动防滑控制研究[J]. 闫永宝,张豫南,颜南明. 兵工学报. 2014(09)
[2]分布式驱动电动汽车实时路面识别算法研究[J]. 林程,王刚,曹万科,周逢军. 汽车工程. 2014(03)
[3]纯电动汽车起步控制策略[J]. 胡建军,杜瑞,吉毅. 重庆大学学报. 2013(08)
[4]北京市城区冬季雾霾天气PM2.5中元素特征研究[J]. 王秦,陈曦,何公理,林少彬,刘喆,徐东群. 光谱学与光谱分析. 2013(06)
[5]分布式驱动电动汽车转矩自适应驱动防滑控制[J]. 张利鹏,李亮,祁炳楠,宋健,徐海港. 机械工程学报. 2013(14)
[6]微型纯电动汽车的系统构型与关键参数设计[J]. 谷靖,欧阳明高,卢兰光,李建秋. 汽车工程. 2013(01)
[7]混合动力系统控制软件的开发[J]. 张俊智,薛俊亮,潘凯. 机械工程学报. 2009(05)
[8]基于制动意图的电动汽车复合制动系统制动力分配策略研究[J]. 张元才,余卓平,徐乐,熊璐. 汽车工程. 2009(03)
[9]四轮轮毂电机驱动电动汽车扭矩分配控制[J]. 余卓平,姜炜,张立军. 同济大学学报(自然科学版). 2008(08)
[10]电动车辆驱动防滑控制方法的研究[J]. 张弦,罗禹贡,范晶晶,肖磊,李克强. 车辆与动力技术. 2007(03)
博士论文
[1]基于双层架构的分布式驱动电动汽车综合控制策略研究[D]. 周逢军.北京理工大学 2014
[2]纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略研究[D]. 周飞鲲.吉林大学 2013
[3]布式驱动电动汽车直接横摆力矩控制研究[D]. 陈禹行.吉林大学 2013
[4]纯电动客车动力总成控制策略研究[D]. 赵轩.长安大学 2012
硕士论文
[1]轮边驱动电动城市客车驱动控制研究[D]. 陈星.北京理工大学 2015
[2]纯电动公交车电传动系统研究[D]. 陈识为.西南交通大学 2012
[3]纯电动汽车再生制动研究[D]. 陈斌.重庆大学 2011
本文编号：3246411
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２大连市ＢＹＤ城市纯电动公交车??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｐｕｒｅ?Ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｂｕｓ?ｉｎ?ＢＹＤ?Ｃｉｔｙ，?Ｄａｌｉａｎ?Ｃｉｔｙ??１．２轮边驱动电动汽车的分类??
?大连交通大学全日制专业硕士学位论文???可以划分为：轮边电机驱动式、轮毂电机驱动式以及电机与减速器组合驱动式。??将驱动电机装配于副车架中的形式就是轮边电机驱动式，这样驱动轮就能够从它相??应的侧边输出轴得到驱动力。这种方式是把电机和减速装置直接安放在轮辋内，代替了??半轴、变速器、万向节、差速器等多个传动构件。轮边电动机驱动与集中电动机驱动进??行对比拥有下面优势：１）用电子差速控制技术来保证汽车转弯时内外车轮差异的转速运??动，而且精度更高，驱动力分布的更加灵敏，以便能够更好的实现动力性和经济性；２）??替代了机械差速装置更有利于动力系统质量下降，整车结构布置变得更加的简便轻巧，??从而提高传动效率，减少传动噪声；３）更好的满足了整车总体构造的优化和整车动力学??性能的匹配优化，系统响应的更加及时准确，保证了车辆的安全性和稳定性：４）对于电??动汽车电机性能指标需求有所减少，还拥有冗余可靠性高的特性ｍ。图１．３为轮边电机。??ｍ??＇－ｖｖ＾ｓ??图１．３轮边电机??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｗｈｅｅｌ－ｅｄｇｅ?ｍｏｔｏｒ??轮毂电机能够让车体构造更加的简便之外，应用轮毂电机驱动的汽车能够更有利地??提高空间使用率，提高系统的传动效率。而且轮毂电机还拥有每个车轮进行单个驱动的??特性，因此不管是前驱、后驱还是四驱的行式，它都是可以较为便利地满足行驶条件。??轮毂电机还可以利用控制两侧车轮的差异转速甚至是反转，从而能够完成相似于履带式??汽车的差动转向，极大的减小车辆的转弯半径，甚至在特殊情况下也完全能够实现原地??转向（不过这种操作一般对车辆转向机构和轮胎的损害较大），对于一些特种汽车起到十??４??
?大连交通大学全日制专业硕士学位论文???￣ｗ??图１．５电机与减速器合并驱动??Ｆｉｇｕｒｅ?１．５?ｃｏｍｂｉｎｅｄ?ｄｒｉｖｅ?ｏｆ?ｍｏｔｏｒ?ａｎｄ?ｒｅｄｕｃｅｒ??１．３轮边驱动系统的优缺点??１．３．１轮边驱动系统的优点??轮边驱动系统的布置方式十分的便利，而且依据车辆驱动方式分布在不同位置上??如：前、后两轮或四个车轮，可以满足车辆的前、后轮驱动以及四轮驱动，所以是比较??新颖的驱动形式。轮边驱动系统与传统的机械传动系统相比有以下优点：动力系统由硬??链接转变成软连接，要满足各车轮从车速为零时到最大车速之间的无级变速以及车辆间??的差速要求，包括ＡＢＳ，ＴＣＳ等电控系统，可以利用电子控制，能够增强车辆的运行性??能，而且还取消了传动轴、离合器、变速器等装置，因此优化了驱动系统，使整车结构??更为便利，空间利用率增大，提高了传动效率；而且各轮毂扭矩相对独立易于控制，其??响应速度较快，无论是正反转都较为便捷，使得车辆的瞬时动力性能有极大的提升，能??够很好的在条件不良的地面上行驶；极大的增加了整车布局和车身造型设计的自由度，??分离了底盘的承载功能与传动功能，使桥架结构得到了一定的优化，对于相同底盘而车??身造型不同的产品多样化系列化能够更容易实现，开发新车的时间变短，同时其研究成??本降低了不少。??１．３．２轮边驱动系统的缺点??轮边驱动电动车的轮毂电机和车轮的质量组成了整车的非簧载质量，从而使整车簧??６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]6×6电驱动轮式车辆驱动防滑控制研究[J]. 闫永宝,张豫南,颜南明. 兵工学报. 2014(09)
[2]分布式驱动电动汽车实时路面识别算法研究[J]. 林程,王刚,曹万科,周逢军. 汽车工程. 2014(03)
[3]纯电动汽车起步控制策略[J]. 胡建军,杜瑞,吉毅. 重庆大学学报. 2013(08)
[4]北京市城区冬季雾霾天气PM2.5中元素特征研究[J]. 王秦,陈曦,何公理,林少彬,刘喆,徐东群. 光谱学与光谱分析. 2013(06)
[5]分布式驱动电动汽车转矩自适应驱动防滑控制[J]. 张利鹏,李亮,祁炳楠,宋健,徐海港. 机械工程学报. 2013(14)
[6]微型纯电动汽车的系统构型与关键参数设计[J]. 谷靖,欧阳明高,卢兰光,李建秋. 汽车工程. 2013(01)
[7]混合动力系统控制软件的开发[J]. 张俊智,薛俊亮,潘凯. 机械工程学报. 2009(05)
[8]基于制动意图的电动汽车复合制动系统制动力分配策略研究[J]. 张元才,余卓平,徐乐,熊璐. 汽车工程. 2009(03)
[9]四轮轮毂电机驱动电动汽车扭矩分配控制[J]. 余卓平,姜炜,张立军. 同济大学学报(自然科学版). 2008(08)
[10]电动车辆驱动防滑控制方法的研究[J]. 张弦,罗禹贡,范晶晶,肖磊,李克强. 车辆与动力技术. 2007(03)
博士论文
[1]基于双层架构的分布式驱动电动汽车综合控制策略研究[D]. 周逢军.北京理工大学 2014
[2]纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略研究[D]. 周飞鲲.吉林大学 2013
[3]布式驱动电动汽车直接横摆力矩控制研究[D]. 陈禹行.吉林大学 2013
[4]纯电动客车动力总成控制策略研究[D]. 赵轩.长安大学 2012
硕士论文
[1]轮边驱动电动城市客车驱动控制研究[D]. 陈星.北京理工大学 2015
[2]纯电动公交车电传动系统研究[D]. 陈识为.西南交通大学 2012
[3]纯电动汽车再生制动研究[D]. 陈斌.重庆大学 2011
本文编号：3246411
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