基于輪轂電機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)的純電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)

如今，電動(dòng)汽車的發(fā)展已經(jīng)越來越受到重視，由于輪轂電機(jī)純電動(dòng)汽車的四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)、獨(dú)立控制的優(yōu)點(diǎn)，基于輪轂電機(jī)的電動(dòng)汽車的研究也越來越多。例如，當(dāng)汽車在低附著系數(shù)路面或者高速情況下，突然轉(zhuǎn)向會(huì)引發(fā)危險(xiǎn)的狀況，電動(dòng)汽車需要設(shè)計(jì)具有ABS、TCS、ESP等一些主動(dòng)安全功能的控制系統(tǒng)來防止一些危險(xiǎn)情況的發(fā)生。

然而，也有一個(gè)很關(guān)鍵的問題就是如何合理地將驅(qū)動(dòng)力矩分配到各個(gè)輪轂電機(jī)上。對(duì)于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)而言，控制系統(tǒng)需要的反饋信號(hào)都是通過安裝昂貴的傳感器來測(cè)量反饋的。

針對(duì)基于輪轂電機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)的純電動(dòng)汽車提出了一個(gè)新的牽引力控制系統(tǒng)，采用的是被稱為Corsa-EV的前輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車原型樣機(jī)，并且在試驗(yàn)中采用了基于最大扭矩調(diào)節(jié)的牽引力控制來實(shí)現(xiàn)防止輪胎打滑的效果，在該控制系統(tǒng)的作用下，原型樣機(jī)確實(shí)表現(xiàn)出了預(yù)期的效果。仿真結(jié)果的對(duì)比分析也表明了其功能和對(duì)車輛穩(wěn)定性控制的有效性。

研究采用的是具有高燃油效率的試驗(yàn)汽車。為了實(shí)現(xiàn)特定的控制性能，本研究采用高速單片機(jī)作為汽車的電子控制單元。將基于可靠的牽引力控制系統(tǒng)核心的防驅(qū)動(dòng)打滑功能嵌入到整個(gè)控制系統(tǒng)中，從而保證整車的輪胎打滑和危險(xiǎn)狀況下的轉(zhuǎn)向安全性。本次研究表明，基于最大扭矩調(diào)節(jié)的牽引力控制系統(tǒng)不僅能夠約束整車打滑，提高輪胎與地面之間的縱向摩擦力和橫向摩擦力，而且更重要的是能夠準(zhǔn)確地提供輪胎的狀態(tài)信息和路面狀況信息，以確保整車二維過度轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)工況下控制的性能和有效性。最后，通過數(shù)字模擬和實(shí)車試驗(yàn)驗(yàn)證了該控制系統(tǒng)的高效可行性和穩(wěn)定性。

Jia-Sheng Huet al.2012 IEEE/SICEInternational SymposiumonSystem Integration(SII)Kyushu University,Fukuoka,Japan，December 16-18,2012

編譯：羅家慶