电动汽车四轮独立驱动技术

文章编号 ： １ ０ ０ ９— ３ １ ５ Ｘ（ ２ ０ １ ４ ） ０ １— ０ ０ ２ ９— ０ ６
四轮 毂 独 立 驱 动 电动 汽 车 协 调 控 制 技 术 综 述
徐 国凯 ，葛平淑 ， 王 娟 ， 韩桂英
（ 大连 民族学院 ａ ． 机电信息Ｓ － 程学院； ｂ ． 信息与通信Ｓ － 程学院， 辽 宁 大连 １ １ ６ ６ ０ ５ ）
方 面 的独 特优势 和 巨大发 展 潜力 成 为 电动 汽 车研 发 的一 个 重要方 向 。
制等方面， 在充分利用 四轮毂独立驱动的特点以 改善 整 车动力 学特 性和 操纵 稳 定性 方 面 的研 究起 步较 晚 ］ ， 而这 方 面 的研 究 将 决 定 电动 汽 车 的行
驶安 全性 ， 是 制 约 轮 毂 驱 动 电 动 汽 车发 展 的关 键
摘 要： 对 四轮毂独立驱动 电动汽车 的协调控制技术 进行综述 ， 重点 介绍 了多 目标之 间 的协 调控制 以及
四轮转矩协调控制 的研究 方法 以及 国内外研究现状 ， 提 出了当前 存在 的一些 问题 ， 展 望 了今 后 的发 展趋 势。 关键词 ： 电动汽车 ；四轮 毂驱 动 ； 协调控制
ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｗ ｅ ｒ ｅ ｐ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ｗ ａ ｒ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ｅ ｎ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｆ ｕ ｔ ｕ ｒ ｅ ｗ ａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ．
ｗ ａ ｓ ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ ｅ ｄ ．Ｍｕ ｌ ｔ ｉ —ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｃ ｏ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｎ ｄ ｔ ｏ ｒ ｑ ｕ ｅ ｃ ｏ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ

2.设计了轮边线控转向的形式，并且对转向机构进行了强度校核，使用寿命校验。
3.更具我们的结构特点，选用了双横臂弹簧减震悬架机构。简易的选择了控制臂的空间位置形式，并根据经验设计了控制臂的尺寸，校验了连接点的强度。计算并选择了合适的液压阻尼器和螺旋弹簧。
关键字：四轮独立四轮转向轮毂电机驱动轮边线控转向双横臂悬架螺栓弹簧液压减震
1.1
电动汽车四轮独立驱动系统是利用四个独立控制的电动机分别驱动汽车的四个车轮，车轮之间没有机械传动环节。典型四轮驱动布置型式，其电动机与车轮之间可以是轴式联接也可以将电动机嵌入车轮成为轮式电机，车轮一般带有轮边减速器。这种驱动系统与传统汽车驱动系统相比有以下特点：
1)传动系统得到减化，整车质量大大减轻。由电动机直接驱动车轮甚至两者集成为一体。这样省掉了离合器、变速器及传动轴等传动环节，传动效率得到提高，也更便于实现机电一体化。另外，由于动力传动的中间环节减少，传动系的振动及噪声得到改善。甚至在采用纯电力驱动时，可实现无声行驶。但是，在实际实际交通环境中无声行驶，带来的很多问题，在汽车系统没有实现完全的智能化前，带来的往往祸大于福。
1.2
在一般汽车，以操纵方向盘使前轮的轮胎转向发挥转弯机能，但四轮转向是后轮的轮胎也可转向之系统。四轮转向的目的：在低速行驶时作逆相转向（前轮与旋转方向为逆向）使旋转时小转弯性能良好，中高速时为同相转向（前轮与旋转方向为同方向），以提高在高速时之车道变换或旋转时操纵稳定性。
1)四轮转向降低低速转向半径。
如图1-1a所示，汽车在低速旋转时，车辆行进方向与轮胎方向大概可视为一致，在各轮大部份不会产生旋转向心力(cornering force )。四轮行进方向的垂直线会交于一点，车辆就以该点为中心(旋转中心)旋转。参考下图低速旋转时之行车轨迹，单轴转向车(通常前轮转向)时，因为后轮不转向，旋转中心差不多在后轴的延长线上。

图3 四轮独立电机驱动线控电动汽车的实物图
4 结束语
当然，四轮独立电机驱动技术也有其不足之处。

第一，如果驱动电机采用轮毂电机，增大了非簧载质量，这会对整车的操控产生一定的不利影响；第二，虽然电子制动可以实现能量回收，但是其制动能力有限，所以仍需要有液压制动系统，因为没有了内燃机，需要附加电动真空泵，这也增加了电量的消耗。

但是，四轮独立电机驱动的优势还是比较明显的，也被认为是电动汽车的最终驱动形式。

因此，高质量的四轮独立电机驱动产品及其控制系统，已经是国际电气和汽车工程界研究的重要方向。

基金项目：2018年广东大学生科技创新培育专项资金（攀登计划专项资金pd jha0852）：线控电动汽车的驱动转向电机一体化控制器研究。

深圳市知识创新计划基础研究项目（JCYJ20170818114754288）：基于模糊控制的轮毂电机驱动电动汽车线控电液复合制动控制策略研究。

【参考文献】
[1]郭春林,甄子健,武力,等.电动汽车发展前景与关键因素分析[J].汽车工
程,2012,Vol,34(9):852-858.
[2]Matsugaura S,Kawakami K,Shimizu H.Evaluation of Performances for the
In-Wheel Drive System for the New Concept Electric Vehicle “KAZ”[C].。

四轮独立驱动电动汽车工作原理嗨，朋友！今天咱们来唠唠四轮独立驱动电动汽车这个超酷的家伙的工作原理吧。

咱先来说说啥是四轮独立驱动。

简单来讲呢，就是汽车的四个轮子，每个轮子都有自己独立的动力来源，就像四个小伙伴各自带着小马达一样。

这种设计和传统汽车那种靠一个发动机然后通过复杂的传动系统来带动四个轮子的方式可不一样哦。

那这四个独立的动力是怎么来的呢？这就涉及到电机啦。

每个轮子旁边都装着一个电机，这个电机就像是轮子的专属小助手。

当你踩下加速踏板的时候，电信号就会告诉这些电机开始工作。

比如说，你想让车缓缓起步，电信号就会温柔地对电机说：“小电机，咱慢慢转起来吧。

”然后电机就开始慢悠悠地转动起来，带动着轮子开始滚动。

这些电机可聪明着呢。

它们能根据不同的路况和驾驶需求来调整自己的工作状态。

要是车在平坦的马路上直线行驶，四个电机就会协调一致，就像四个小伙伴手拉手一起向前走一样。

它们的转速基本保持相同，这样车就能稳稳地向前开啦。

但是，如果遇到了特殊情况，那可就显示出四轮独立驱动的厉害之处喽。

比如说，车要转弯的时候。

在传统汽车里，转弯的时候外侧轮子和内侧轮子走过的路程不一样，就需要差速器来帮忙调节。

可是在四轮独立驱动电动汽车里，外侧轮子的电机就会自动加快转速，内侧轮子的电机呢就会适当减慢转速。

就好像外侧的小伙伴说：“我得走快点，这样才能顺利转弯。

”内侧的小伙伴说：“那我就慢一点，配合你。

”这样车就能很顺畅地转弯啦，而且还比传统汽车转弯更精准呢。

再说说在不好的路况下吧。

如果车行驶在泥泞的路上，有一个轮子陷进去了。

在传统汽车里，可能就会有点麻烦，因为动力是通过传动系统分配的，陷进去的轮子可能会空转，白白消耗动力。

但是四轮独立驱动电动汽车就不一样啦。

其他三个轮子的电机可以正常工作，加大动力，把车从泥泞里拉出来。

就像三个小伙伴齐心协力，对陷进去的小伙伴说：“别怕，我们拉你出来。

”还有哦，在爬坡的时候。

四个电机可以一起发力，根据坡度的大小调整各自的动力输出。

四轮驱动微型电动车整车控制四轮驱动微型电动车是一种具有潜力的新型电动汽车。

随着环保意识的增强以及新能源汽车技术的不断发展，四轮驱动微型电动车在市场上的需求逐渐增大。

本文将介绍四轮驱动微型电动车的整车控制方式。

对于四轮驱动微型电动车来说，整车控制是至关重要的。

车辆的稳定性、操控性和安全性都与整车控制密切相关。

四轮驱动微型电动车的整车控制主要通过电机控制系统来实现。

电机控制系统可以通过调节电机的转速和转矩来实现对车辆行驶状态的控制。

四轮驱动微型电动车还需要传感器应用来实现智能化控制。

传感器可以帮助车辆检测周围环境以及自身的状态，从而做出相应的调整。

例如，利用轮速传感器可以检测车轮的转速，帮助控制系统更好地调整电机输出；利用加速度传感器可以检测车辆的姿态和加速度，从而实现车辆稳定性和操控性的控制。

在安全性设计方面，四轮驱动微型电动车需要具备高效的制动系统和安全设备。

制动系统是保证车辆安全的重要部件，包括盘式制动器和鼓式制动器等。

这些制动器可以通过摩擦力来降低车速，从而缩短制动距离。

同时，四轮驱动微型电动车还需要配备安全设备，如安全带、安全气囊、防抱死制动系统（ABS）等，以进一步提高车辆的安全性能。

探讨四轮驱动微型电动车的未来发展趋势，展望其应用前景。

随着技术的不断发展，四轮驱动微型电动车的性能和稳定性将得到进一步提升。

未来，四轮驱动微型电动车可能会更多地应用在城市出行和短途物流等领域。

随着共享经济的普及，四轮驱动微型电动车也可能会成为共享出行的新型解决方案。

由于其具有体积小、重量轻、易操作等优点，四轮驱动微型电动车在某些特殊领域（如农业、林业等）也有着广阔的应用前景。

四轮驱动微型电动车具有很大的市场前景和发展潜力。

随着技术的进步和应用领域的拓展，其将会在未来的交通运输领域发挥越来越重要的作用。

随着环保意识的不断提高和新能源汽车技术的不断发展，纯电动车成为了现代交通领域的重要组成部分。

作为一种新型的汽车类型，纯电动车具有许多优点，如零排放、低能耗、高效率等。

四轮独立驱动电动汽车最小转弯能耗转矩优化控制研究与传统内燃机驱动的车辆相比,新能源和混合动力汽车以其低能耗和低污染,成为目前汽车领域的一个重要研究方向。

在新能源汽车的众多构型中,各个车轮分别由电机驱动的四轮独立驱动电动汽车,由于其空间布置灵活,转矩解耦,以及驱动模式多样化而日益受到学者们的关注。

四轮独立驱动电动汽车的一个关键控制技术,就是各个车轮的转矩优化控制,而目前大多数的研究都停留在利用转矩差所产生的直接横摆力矩来提高车辆的侧向稳定性,从而提高车辆的操纵稳定性。

本文主要着眼于转矩优化控制对车辆弯道工况的能耗影响,旨在利用转矩定向分配控制策略实现车辆弯道工况的最小转弯能耗的需求,有效的提高整车经济性。

本文首先利用MATLAB/Simulink仿真软件,搭建了四轮独立驱动电动汽车车辆动力学模型、轮毂电机模型和驾驶员模型等,并利用现有商用软件CarSim对模型的准确度进行了验证,为后文的理论分析及仿真试验提供了可靠的仿真平台。

为了从原理上说明车辆转弯的受力机理,本文利用三自由度车辆动力学模型进行了建立了车辆的运动微分方程,基于转弯降速现象,说明了转弯阻力的产生机理和影响因素,同时提出了通过转矩定向分配控制技术来抑制转弯阻力的控制方法。

本文通过仿真分析,验证了转弯阻力的存在以及其对车辆动力性和能耗的影响。

通过研究发现车速和前轮转角是对转弯阻力影响最大的两个因素。

通过仿真验证,可以清楚的说明采用转矩定向分配控制技术,主动的调节车辆内外侧车轮的驱动转矩,在不改变车辆的行驶状态的同时,可以有效的降低车辆的转弯阻力,从而降低车辆驱动的需求功率,实现节能控制。

本文还对比了车辆不同驱动模式下的能耗情况,明确了车辆转弯工况下的前轮模式受到的转弯阻力小。

本文还通过仿真验证,证明了转矩定向分配控制技术可以改变车辆的转弯特性,有效的改善车辆的转向不足特性,提高车辆的转弯机动性。

为了确定弯道工况以经济性为目标的转矩轴间分配系数k,前轴内外侧车轮转矩分配系数k_f和后轴内外侧车轮转矩分配系数k_r,本文采用遗传粒子群混合优化算法,综合考虑弯道工况经济性和稳定性的影响,构建了最小转弯能耗的转矩优化控制策略,对转矩分配系数进行离线优化,制定出了基于车辆动力学模型的最小转弯能耗转矩分配系数表,同时本文确定出了不同弯道工况的转矩优化控制的最佳节能贡献度。

５ 试验结果及评价
按照上述试验方案， 在只有右前轮驱动的情况 下测量重力沿坡分量， 试验车保持静止时右前轮力
图 ６ 各轮载荷测量
图 ７ 路面附着系数测量
图 ８ 低附着系数路面加速试验
—４—
湖北汽车工业学院学报
２００８ 年 ３ 月
驱动防滑时发生滑转的时间段内， 有驱动防滑时车
速增加明显较快， 取第 １ｓ 到第 ２ｓ 的速度值进行如
除试验用车外， 试验过程中还用到了一些仪器 设备及材料， 主要是数据采集系统、传感器和低附 着系数路面。
数 据 采 集 系 统 使 用 ｄＳＰＡＣＥ 系 统 ， 其 中 硬 件 采 用 便 于 随 车 携 带 的 ＭｉｃｒｏＡｕｔｏｂｏｘ， 如 图 ３ 所 示 ， 它 是 德 国 ｄＳＰＡＣＥ 公 司 为 方 便 实 车 的 各 种实验而专门开发的一套硬件系统， 可以当作 原型控制器使用， 亦可与其系统硬件配合， 做 数据采集用。
第 ２２ 卷 第 １ 期
杜志强等： 四轮独立驱动电动汽车驱动防滑实车试验
—３—
光电编码器 轮毂电机
图 ３ ｄＳＰＡＣＥ 硬件系统— ——ＭｉｃｒｏＡｕｔｏｂｏｘ
图 ４ 轮速传感器安装位置图
图 ５ 低附着系数模拟路面
４ 试验方案
考虑到实车试验与计算机仿真和实验室台架
试验的不同， 同时为了达到试验目的， 利于对试验 结果进行分析和评价， 特按照如下方案进行试验。
第 ２２ 卷 第 １ 期
杜志强等： 四轮独立驱动电动汽车驱动防滑实车试验
—５—
由此求得此时附着力 Ｆｘ＝６５８．３Ｎ， 附着率为
!＝
６５８．３Ｎ （１４３＋１１４）ｋｇ×９．８Ｎ／ｋｇ
实验过程中需要采集各轮的转矩和转速信号 用于控制和结果分析， 其中转矩由各轮毂电机的电 流信号给出， 转速信号利用安装在各个车轮上的分 辨率为每转 ２５００ 脉冲的增量式光电编码器测得， 如图 ４ 所示。

电动汽车四轮独立驱动技术电动汽车四轮独立驱动技术第一章：绪论1.1 引言内燃机汽车自20世纪初出现至今，在其自身随人类科技的进步经历了巨大的变的过程中也给人类生活和生产带来了巨大方便，为人类社会的进步做出了巨大的贡献，但其消耗日益紧缺的石油并产生大量污染物也使人类赖以生存的环境恶化。

因此近年来由于环境恶化及能源紧张等问题，迫切需要开发低能耗，无污染的汽车。

因此，电动汽车成为21世纪汽车技术研究的热点。

混合动力汽车与纯电动汽车是电动汽车研究的两个分支。

经过近些年的发展，电动汽车技术日趋成熟，部分产品已进入商业化应用如Toyota Prius。

目前，电动汽车传动系统多数在传统内燃机汽车的传动系基础上进行一些改变，进而将电动机及电池等部件加入总布置中。

这种布置难以充分发挥电动汽车的优势。

为使电动汽车对传统内燃机汽车形成更大的竞争优势，设计出适合电动汽车的底盘系统势在必行。

而四轮独立驱动技术则可使电动汽车底盘实现电子化，主动化，大大提高电动汽车的性能。

使电动汽车与传统汽车相比具有更强的竞争力。

1.2 四轮独立驱动技术的特点电动汽车四轮独立驱动系统是利用四个独立控制的电动机分别驱动汽车的四个车轮，车轮之间没有机械传动环节。

其电动机与车轮之间可以是轴式联接也可以将电动机嵌入车轮成为轮式电机，车轮一般带有轮边减速器。

这种驱动系统与传统汽车驱动系统相比有以下特点：（一）传动系统得到减化，整车质量大大减轻。

由电动机直接驱动车轮甚至两者集成为一体。

这样省掉了离合器、变速器及传动轴等传动环节，传动效率得到提高，也更便于实现机电一体化。

传动系质量在汽车整车质量中占有很大比重，机械传动系的消失，使汽车很好的实现了轻量化目标。

另外，由于动力传动的中间环节减少，传动系的振动及噪声得到改善。

甚至在采用纯电力驱动时，可实现无声行驶。

这是美国海军的"RST-V"侦察车及其新一代军用"悍马"汽车采用四轮独立驱动技术的重要原因。

2 车辆控制模型的建立
应用夏利 T J7100 轿车的车身研制出四 轮独立 驱动电动样车, 包 括车身总成、底盘总 成和电气 总 成。底盘总成由动力系统、传动系统、转向系统、悬 架系统和制动系统组成。电气总成由电源系统、驱 动控制系统、转向控制系统、测控系统和控制台等组 成。车辆具体参数见文献 [ 7]和文献 [ 8]。 2 1 驱动系统阶跃响应分析
图 4 整车控制方 法框图
前轮、右前轮、左后轮和右后轮驱动系统; r1、r2、r3 和 r4 分别为左前轮、右前轮、左后轮和右后轮驱动系统 的参考输入。
如图 4所示, 无论采用何种驱动力分配策略, 其 目的都是得到当前状 态下每个驱动 电机的理想 电
流, 与当前电机实际电流的差即为当前电机的偏差
量, 通过控制器作用, 将偏差量调整为零, 即达到控 制目的。从图 4可知, 每个驱动系统控制器由参考
K eyw ord s: EV; four wheel independen t drive; optim al con trol
前言
近年来由于环境恶化及能源紧张等问题, 迫切 需要开发低能耗、无污染的汽车, 电动汽车成为 21 世纪汽车工程研究的热点。四轮独立驱动四轮转向 技术可使电动汽车底盘实现电子化、主动化, 大大提 高电动汽车的性能, 使其与传统汽车相比具有更强 的竞争力。国外学者 [ 1- 2 ] 针对车辆四轮驱动系统驱 动力分配策略通过仿真分析进行了研究, 主要是根 据各驱动轮的纵向附着和侧向附着建立二次型的评 价函数, 利用优化理论使车辆各驱动轮纵向附着和
国外学者动力分配策略通过仿真分析进行了研究主要是根据各驱动轮的纵向附着和侧向附着建立二次型的评价函数利用优化理论使车辆各驱动轮纵向附着和12针对车辆四轮驱动系统驱侧向附着最小实现各轮的驱动力分配

四轮独立驱动转向电动车传动及制动系统设计本科生毕业论文一、内容简述本文旨在设计一款四轮独立驱动转向电动车的传动及制动系统。

研究内容包括电动车的设计背景与意义，对于四轮独立驱动转向电动车的工作原理与现状的深入分析，以及针对其传动系统和制动系统的具体设计。

研究目的在于提高电动车的性能、安全性和稳定性，以适应现代城市环境和用户需求。

首先本文将概述电动车传动系统的设计思路与方案，这包括电机的选择及其布局设计，传动系统的结构设计，以及传动效率的优化等。

通过选择合适的电机类型和布局方式，以实现四轮独立驱动转向的功能，提高车辆的灵活性和稳定性。

同时对传动系统进行优化设计，以提高传动效率，确保车辆的动力性能和经济性能。

其次本文将详细介绍电动车制动系统的设计，制动系统是保证车辆安全的关键部分。

本文将分析制动系统的设计要求，包括制动性能、制动稳定性、制动安全性等方面。

将探讨不同类型的制动系统（如液压制动、再生制动等）在四轮独立驱动转向电动车中的应用，并进行对比分析，以确定最佳的制动系统设计方案。

本文将探讨该设计的优化策略和未来发展方向，将分析现有设计方案的优缺点，并提出改进意见。

同时结合当前技术的发展趋势和市场需求，对四轮独立驱动转向电动车的传动及制动系统的未来发展方向进行展望。

这将有助于推动电动车技术的发展，提高电动车的性能和安全性，为未来的智能交通和绿色出行做出贡献。

1. 研究背景和意义随着科技的不断进步和环保理念的深入人心，电动车作为一种绿色、高效的交通工具在全球范围内得到了广泛的关注和应用。

四轮独立驱动转向电动车作为电动车的一种新型发展形式，其灵活性和适应性使其在多种复杂环境和特殊应用场景中具有显著优势。

特别是在自动驾驶技术日益成熟的背景下，四轮独立驱动转向技术成为了研究的热点。

它不仅在军事领域有重要作用，在民用领域如自动驾驶汽车、智能物流、应急救援等领域也具有广阔的应用前景。

因此对于四轮独立驱动转向电动车传动及制动系统的研究显得尤为重要。

4轮独立驱动已成为下一代汽车中最具前景的汽车。

这种新的动力总成结构，不仅能够实现节能驾驶，而且还给出了新的底盘结构实施方案，有助于提高汽车的主动安全性和驾驶舒适性。

这对于防抱死制动系统尤其重要，系统可以通过摩擦制动和电动机制动两种方式改变车轮转矩，实现防抱死制动系统功能，提高电动传动效率。

但在这种情况下，底盘结构、半轴的扭转动力特性会对防抱死制动系统发挥作用产生影响。

本文针对该问题对防抱死制动系统的控制策略进行设计与验证。

给出防抱死制动系统中控制器的一般结构，通过驾驶操作信息、制动踏板行、程计算需求转矩。

使用一个嵌人踏板的解藕电液伺服制动系统提供实时的踏板位置信号。

给出滑移率参考值计算、反转力矩控制，以及各种力矩混合的计算方法。

最后给出防抱死制动系统的控制程序。

对所设计控制程序进行验证的装置基于dSPACE模块化平台，采用一辆四驱城市越野车。

该车的动力总成由4个车载驱动电机、4个变速器以及4个安装在驱动电机和车轮之间的半轴组成，摩擦制动力矩通过解藕电液伺服制动系统产生。

下面是4种工况下的试验。

（1）为研究不同恒定的滑移率参考值条件下系统的响应，在不激活滑动目标自适应的情况下，测试车速为60、90、120km/h ，路面附着系数最大值为0.3、0.6、1，研究不同参数组合时的新型防抱死制动系统响应。

（2）在激活滑动目标自适应情况下，测试车速为120km/h，路面附着系数最大值为0.3、0.6、1时，研究新型防抱死制动系统的响应。

（3）在动力总成扭转刚度分别为9000N·m/rad和21000N ．m/rad，车速为120km/h，路面附着系数最大值分别为0.3和0.6时，对新型防抱死制动系统进行测试。

（4）对车辆控制单元发生故障进行测试。

测试结果表明，新设计的防抱死制动系统在工作过程中电机制动转矩几乎没发生振荡。

即使在高附着系数路面上产生振荡，最高频率仅为1～3Hz、振荡幅度微乎其微。

在不激活滑动目标自适应的情况下，高附着系数路面下有无防抱死制动系统对制动距离几乎没影响，在其它路面附着系数下，制动距离可以减少5.4％～16.8%。

轻型汽车技术 ２ ０ １ ４ （ １ ／ ２ ）
江苏省汽车工 程学 会“ ２ ０ １ ３ 新能源汽车 技术与发展研讨会” 优秀 论文 ３
四轮独立驱动纯电动汽车驱动防滑控制
殷 国栋 王善豹 王金 湘 陈 南
（ 东 南 大学机 械 工程 学院 ）
摘
要
本 文研 究 四轮 独 立驱 动 （ ４ ＷＩ Ｄ） 纯 电动 汽 车 的驱动 防 滑 （ Ａ Ｓ Ｋ） ， 提 出基 于
＝
・
（ 丢 Ｍ ｇ ＋ Ｍ ａ ｙ 导 ） ｛ 一 号 Ｍ ａ ｘ 旱
和负载转 矩 。
÷ ［ ］ ｒ ｅ － Ｂ ￣ ｏ ￣ － Ｔ １ ］
（ ８ ）
式 中，ｉ 为（ １ ， ２ ， ３ ， ４） ， 分别为 ｆ ｌ ， ｆ ｒ ， ｒ ｌ ， ｒ ｒ ； Ｍ 为
式 中， Ｂ ， Ｊ ＇ Ｔ １ 分 别 为粘 滞 摩擦 系 数 ， 转 动惯 量
前 言
随着环境污染及能源短缺的 日益加剧 ， 电动 汽车技术受到 了政府及科技界越来越多 的重视 ， 电动汽车技术的研究也成为了国内外研究 的热点
［ １ ＿ ２ 】
，
控制车轮驱动轮打滑 ，从而将滑转率控制在合理
范 围内 。
本文 针对 四轮 驱动 轮毂 电机 电 动汽 车驱 动 防 滑 问题 ，提 出了一 种根 据实 际角 加速 度 与 门限角
整车质量 ； ｍ为 ｌ ／ ４ 整车质量 ； ｕ为车速 ； 为第 ｉ 个车轮的驱动力 ； Ｆ 击 为阻力 ； ｊ 为车轮转动惯量 ； Ｗ ｉ 为第 ｉ 个车轮 的角速度 ； 为 电机的驱动力矩； ｆ 为滚动摩擦 系数 ； Ｒ为车轮半径 ； 为第 ｉ 个车
取状态变量 为 ｘ ＝ ｉ ， ｘ ＝ ∞ 电机控制 中迫使 ｉ ＝ ０ ， 即Ｉ ｌ Ｊ ： ， 得电机模型状态空间表达式为：

modely电四驱原理ely电四驱汽车内燃机是一种利用四轮不同驱动方式来实现机动车辆前后或者侧向移动的汽车系统，是汽车行业研究开发的一大突破。

它能够在恶劣的路况下提供更好的抓地力和操控性，也可以提供更佳的燃油经济性和行驶舒适性。

ely电四驱汽车内燃机系统可以分为四个基本部件：发动机、变速器、四轮盘式驱动机构和液压操纵系统。

发动机是将混合气体以爆炸的动力方式以某一特定的转速，压缩比例和排气速率来输出动力的内燃机。

变速器则是按照特定的比例来把发动机的输出功率传送到发动机的车轮上去。

四轮盘式驱动机构则是由一个电动驱动机构及四个车轮盘式驱动机构组成，它能有效地将发动机的动力传送给车轮，从而实现车轮的前后或者侧向移动。

液压操纵系统则是由一组液压传动装置，液压活塞和液压转向器组成的一个系统，它可以使车轮获得转向、加速和减速等功能。

发动机和变速器是ely电四驱汽车内燃机系统的“心脏”。

为了实现ely电四驱汽车内燃机系统的效率最大化，发动机和变速器的组合必须精确考虑，而且，为了实现ely电四驱汽车内燃机系统的优越性能，它们也需要搭配一些高端的控制系统，这些控制系统可以根据车辆的行驶现场情况，自动调整发动机和变速器的输出功率，从而使车辆行进中更加稳定、安全、节能和环保。

四轮盘式驱动机构则是ely电四驱汽车内燃机系统的核心部件。

它使得车辆在恶劣的路况下能够提供更好的抓地力和操控性，也能提供更佳的操纵性。

四轮盘式驱动机构主要有两种，一种是中央差速器模式，另一种是电子控制差速器模式，它们都有自己的性能特点，在车辆行驶时可以提供最佳的抓地力和操控性能。

ely电四驱汽车内燃机系统还要配备一组液压操纵系统，它可以使车轮获得转向、加速和减速等功能。

液压操纵系统以其可靠性和效率的优势，使车内的汽车安全性能得以充分提升。

以上就是ely电四驱原理的基本内容，而实际的应用可以根据不同品牌汽车的实际结构和技术细节来实现。

其主要优点也在于其能够在不同路况下实现机动车辆的前后或者侧向移动，同时也可以提供更好的抓地力、操控性和燃油经济性，使得汽车的行驶舒适性大大提高，受到越来越多的购买者的欢迎。

摩比斯e-corner技术原理随着科技的不断进步，电动汽车已经成为未来交通的主流选择。

在电动汽车的发展过程中，电动车辆的驱动技术一直是一个关键的研究领域。

摩比斯公司是一家专业从事电动汽车技术研发的公司，其e-corner技术是一项领先的驱动技术，被广泛应用于电动车辆中。

本文将详细介绍摩比斯e-corner技术的原理和应用。

一、背景介绍1. 电动汽车发展概况电动汽车是以电能为动力源的汽车，相对于传统的燃油汽车，电动汽车具有零排放、节能环保的特点，受到越来越多人的青睐。

然而，电动汽车的驱动技术仍然面临着诸多挑战，如续航里程、充电效率等问题。

2. 摩比斯公司简介摩比斯公司是一家致力于电动汽车技术研发的公司，成立于2007年，总部位于德国。

公司拥有自主研发的e-corner技术，该技术能够提高电动汽车的驱动性能和能效。

二、摩比斯e-corner技术的原理1. 独立驱动电机摩比斯e-corner技术的核心是独立驱动电机。

传统的电动汽车通常采用单一的电动机驱动车辆，而e-corner技术采用四个独立的电动驱动装置，分别安装在车辆的四个轮毂上。

这种设计可以使每个车轮都拥有独立驱动力，从而提升车辆的操控性能和稳定性。

2. 动态分配扭矩摩比斯e-corner技术能够实现对每个车轮的动态扭矩分配。

通过智能的控制系统，可以根据实时的车辆状态和行驶环境，动态调节每个轮毂的扭矩输出，使车辆保持最佳的牵引力和悬挂性能。

这样不仅可以提高车辆的驾驶稳定性，还能够减小功耗和能耗。

3. 轮毂集成电控系统每个轮毂上的电动驱动装置都集成了一个独立的电控系统。

电控系统负责监测车轮状态、实时控制扭矩输出，并与整车的动力总成系统进行协同控制。

这种轮毂集成的设计可以大大减小电动汽车的传动系统质量，提高能效和可靠性。

4. 能量回收系统摩比斯e-corner技术还配备了高效的能量回收系统。

在制动和减速过程中，电动驱动装置能够将车辆的动能转化为电能，再存储到电池中。

和排放
混合动力四轮驱 动技术：结合内 燃机和电动机， 提高燃油经济性
轻量化设计：减 轻车身重量，降
低油耗和排放
智能控制技术： 根据路况和驾驶 需求，自动调整 四轮驱动模式， 提高燃油经济性
智能化
自动驾驶技术的发展：四轮驱动技术在自动驾驶汽 车中的应用越来越广泛
智能控制技术的发展：四轮驱动技术可以通过智能 控制实现更精确的扭矩分配能力
越野车的应用
越野车在恶劣地形中的优势：四轮驱动 技术可以提供更好的牵引力和稳定性， 提高越野车的通过性和安全性。
四轮驱动技术在越野车中的作用：四轮 驱动技术可以分配动力到四个车轮，提 高越野车的越野性能和操控性。
四轮驱动技术在越野车中的配置：四轮驱 动技术可以配置在越野车的前后轴上，提 高越野车的越野性能和操控性。
03
降低成本：通过简化结构和降低生产成本，提高产品的市场竞争力
04
环保节能：通过降低油耗和排放，减少对环境的影响，符合绿色出行的理念
谢谢
01 全时四轮驱动：所有车轮始 终获得动力，适用于各种路 况
02 适时四轮驱动：根据路况自 动切换两轮驱动和四轮驱动， 适用于城市道路
03 分时四轮驱动：驾驶员手动 切换两轮驱动和四轮驱动， 适用于越野和恶劣路况
04 混合动力四轮驱动：结合电 动机和内燃机，提高燃油经 济性和动力性能
四轮驱动的优缺点
汽车四轮驱动技术
目录
01. 四轮驱动技术的原理 02. 四轮驱动技术的应用 03. 四轮驱动技术的发展趋势
四轮驱动的定义
四轮驱动是指汽车 四个车轮都有动力， 可以独立驱动
四轮驱动可以提高 汽车的稳定性和操 控性
四轮驱动可以增加 汽车的牵引力和通 过性

电动汽车四轮独立驱动技术综述摘要：在能源与环境的双重压力下,电驱动车辆已经成为当前汽车工业的发展趋势,其中四轮独立驱动技术更是成为当前相关领域的研究热点。

通过对电动汽车四轮独立驱动技术领域的关键技术的描述，如电动轮驱动电机及驱动系统、电子差速控制技术、整车控制技术进行分析，了解和深化对电动汽车的认识。

关键词：电动汽车，驱动电机，电子差速控制，整车控制0引言随着能源问题的突显和人们环境保护意识的加强，混合动力汽车(HEV)、燃料电池汽车(FCEV)、纯电动汽车(EV)等新能源汽车已经开始受到越来越多的关注。

在这种大背景下，具有无污染、零排放特点的纯电动汽车被公认为是最具有发展前途的交通工具之一[1]。

以驱动电机为原动机的电动汽车，在驱动形式的多样性上有较大优势。

其中，把电机直接安装在轮毂上，对整车进行驱动的四驱动方式称为四轮独立驱动(Four-wheel Independent Drive)，简称4WD，因其简洁的整车结构、高效传动、以及能借助微控制器实时控制技术直接控制各电动轮实现差速转向和驱动防滑等突出优点，成为电动汽车发展的一个独特方向[2]。

目前率先进入到商业运行的电动车辆多是在传统内燃机汽车底盘结构上进行改造，以中置电机取代发动机作为车辆动力源。

由于机械传动系统结构未发生改变，这种形式电动车辆难以充分发挥电机驱动应有的各种技术优势。

随着电机技术的发展和线控技术的应用，以轮毂电机为驱动系统的底盘结构成为电动汽车新的发展方向[3]。

本文通过对电动汽车四轮独立驱动技术领域的关键技术的描述，如电动轮驱动电机及驱动系统、电子差速控制技术、整车控制技术，了解和深化对电动汽车的认识。

1国内外研究现状1.1国外电动汽车研究现状轮毂电机车辆平台自身具有的线传控制特征，使整车布置和控制系统设计具有很大的柔性，这些优势得到了各国汽车厂商和研发机构的认同并都展开了相关的研究。

不过受到安全法规的限制，现在与整车安全相关的线控技术还无法应用到量产车型当中。

（．燕 山 大 学 车 辆 与 能 源 学 院 ， 皇 岛 １ 秦 ０６０ ； ２ ６０４ ．燕 山 大 学研 究 生 学 院 ， 皇 岛 秦 ０６０ ６ ０４）
［ 摘要 ］ 基 于对四轮独立驱动汽 车进行 的动力学分析 ， 出通过调节驱 动 电机的 电流来控制 各轮纵 向力 以提 提 高车辆 操纵稳定性 的策略 。建立 了驱动系统的动态响应模 型 ， 将其变换 为驱 动系统 控制模 型 。提 出整车 控制方 并
Ｋ ｅ ｗｏ ｄｓ ｙ ｒ ：ＥＶ ；ｆ ｕｒ ｗｈｅ ｌｉ ｏ ｅ ｎｄｅ ｎｄｅ ｉ ｅ；ｏ ｉ ａ ｏ ｒ １ ｐｅ ｎｔｄｒｖ ｐｔｍ ｌｃ ｎｔ ｏ
侧 向附着 最 小 ， 实现 各 轮 的驱 动 力分 配 ； 内学 者 国
日 吾 ｊ 『
针 对车 辆 的机 动性及 稳 定性 建立 了综合 的优 化 函数 进行 了仿 真 ； 它 主 要 集 中在 横 摆 力 矩 控 制 和 电子 其 差 速器 的研 究 Ｊ 由于缺少实 际样车 ， 。 目前对 于 四 轮独立 驱动 电动汽车驱 动力控制 方法 的研 究较少 。 本文 中首先 对 驱 动 系统 进 行 系统 辨识 实 验 ， 获 取驱 动 系统 的 动态 响应 模 型 ， 立 驱 动 系 统 控 制 模 建 型 。运用 最 优控 制理 论进 行 驱动 系 统反 馈 控 制器 设
ｃ ｎ ｒ ｌｅ ｒ ｕ ｏ ｗａ ｄ，ａ ｄ ｔ ｅ ｆｅ ｂ ｃ ｏ ｔｏｌｒｏ ｒｖ ｎ ｙ ｔ ｍ ｓｄ ｓｇ ｅ ｙ ａ ｐｌｉ ｇ ｏ ｔｍａ ｏ ｔｏ ｈｅ ｏ ｔｏｌ ｒａ ｅ ｐ ｔｆ ｒ ｒ ｎ ｈ ｅ ｄ ａ ｋ ｃ ｎ ｒ ｌｅ ｆｄ ｉｉ ｇ ｓ ｓｅ ｉ ｅ ｉｎ ｄ ｂ ｐ ｙｎ ｐ ｉ ｌｃ ｎ ｒ ｌｔ — ｏ ｙ． Ｆ ｎ ｌ ｅ ｄ ｔ ｓｓ ａｅ ｃ ｎ ｕ ｔｄ ｕ ｉ ｇ ｄ ｉｉ ｇ ｆｒ ｅ ｉｔ ｂ ｔｏ ｔａｅ ｙ ｗｉ ｏ ｈ ｃ ｎｓａ ｔｔ ｒ ｕｅ ａ ｏ ｔ ｎ ｒ ｉ ａ ｌ ｆ ｌ ｅ ｔ ｒ ｏ ｄ ｃ ｅ ｓｎ ｒｖ ｎ ｏ ｃ ｓｄ ｓｒ ｕ ｉ ｎ ｓｒ ｔ ｇ ｔ ｂ ｔ ｏ ｔ ｎ ｏ ｑ ｎｄ ｃ ｎｓａ ｔ ｙｉ ｉ ｈ