轮毂电机电动汽车动力学建模与转矩节能分配算法研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wx1980_2009
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汽车在给人类的出行带来许多便利的同时,也带来了一系列严重的问题。环境污染危害人类健康;石油资源面临枯竭,威胁人类的可持续发展。对汽车工业来说,发展电动汽车和电动汽车节能技术是应对这一挑战的最佳选择。四轮毂电机纯电动汽车具有很多优势,是未来电动汽车的发展趋势。由于前后轴转矩可任意比例分配,为再生制动力矩的分配和驱动力矩的分配,即转矩分配提供了更灵活的可研究空间,因此人们对于传统混合动力汽车的再生制动力矩节能的研究将逐渐转变为对电动汽车转矩节能分配的研究。这是电动汽车节能技术的一个重要研究方向。本文对四轮毂电机纯电动汽车进行了转矩节能分配算法的仿真研究。论文主要包括电动汽车动力学建模、转矩节能分配算法研究和仿真验证三个部分。论文建立了四轮轮毂电机纯电动汽车的15自由度仿真模型,包括3自由度车身模型、4个1自由度车轮模型、4个2自由度轮胎模型、制动器模型、电机模型和电池模型,并通过CarSim商用软件验证了模型的准确性。针对轮毂电机电动汽车转矩节能分配问题,提出了理想的转矩节能分配算法和效率最大转矩节能分配算法。理想的转矩节能分配算法是通过充分利用路面附着条件,减少汽车行驶时的车轮滑动来达到节能效果,因此适用于低附着路面;效率最大转矩节能分配算法是通过合理分配前后轴的驱动力矩与再生制动力矩的比例使电机工作在高效率状态来实现节能效果,适用于高附着路面。为了验证转矩节能分配算法的有效性,在建立的电动汽车仿真模型上,通过城市工况仿真实验对算法进行验证。结果表明:所提出的转矩节能算法具有较好的节能效果。
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