四轮驱动电动汽车性能仿真与实验研究
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四轮独立转向四轮驱动电动汽车的研制页数:10
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四轮驱动电动小车的控制系统设计页数:4
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四轮驱动电动汽车驱动方式控制系统设计页数:8
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四轮驱动电动汽车性能仿真与实验研究页数:5
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四轮独立驱动电动汽车整车控制策略仿真研究
四轮独立驱动电动汽车整车控制策略仿真研究
王灿
【期刊名称】《成都工业学院学报》
【年(卷),期】2024(27)1
【摘要】基于控制器局域网总线(CAN)对四轮独立驱动电动汽车整车控制策略进行优化。
控制策略采用了将比例积分微分(PID)与模糊算法融合的模糊比例积分微分控制算法,使用CAN总线进行整车控制,经模糊PID控制算法可获得车轮滑转率最优比及电机转动转矩,可有效实现驱动的防滑操作。
并基于Matlab软件建立的整车动力学模型进行政策控制策略的仿真,模糊PID控制算法控制仿真结果表明,调节电机信号输出后,及时进行信号反馈,可形成特定闭环控制系统,实现实际滑转率稳定在最优滑转率附近,并且稳定性高,控制较精准。
在模糊PID控制算法控制下,当转向角较小时,4个轮胎纵向力输出基本相等。
在转向工况下,两转向前轮,尤其是外侧转向轮,则会输出较大侧向力,在不转向工况下,两后轮输出具有较小的侧向力。
在转向工况下,仿真结果在可接受范围内,结果验证了控制策略的合理性。
【总页数】7页(P18-24)
【作者】王灿
【作者单位】泉州师范学院交通与航海学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.轮毂驱动电动汽车整车操纵稳定性仿真研究
2.基于模糊控制的后轮独立驱动纯电动汽车驱动控制策略研究
3.前后轴独立驱动的增程式电动汽车整车控制策略
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四轮独立驱动电动汽车驱动防滑控制仿真研究
四轮独立驱动电动汽车驱动防滑控制仿真研究作者：廖自力蔡立春刘春光来源：《现代信息科技》2018年第02期摘要：为解决车辆在起步或加速过程中车轮容易打滑的问题，本文以单轮车辆为研究对象，在Matlab/Simulink中建立了车辆模型、轮胎模型和电机模型。
设计了模糊控制器，并对建立的汽车驱动防滑控制模型进行仿真研究，得出仿真曲线。
结果表明，建立的汽车模型符合实际，设计的模糊控制算法能够实时对车辆转矩进行调节，从而有效控制汽车滑移率，提高汽车驱动稳定性，其性能优于传统的PID控制器，具有较高实际应用价值。
关键词：电动汽车；滑移率；防滑控制；模糊控制；PID控制中图分类号：U469.7 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2018）02-0041-03Simulation Research on Anti-skid Control of Electric Vehicle Driven by FourWheel Independent DriveLIAO Zili，CAI Lichun，LIU Chunguang（Armorde Forces Academy of PLA Army，Beijing 100072，China）Abstract：In order to solve the problem that the wheel slips easily during the starting or accelerating process of the vehicle.In this paper，a single wheel vehicle is taken as the research object.A vehicle model，a tire model and a motor model are established in Matlab/Simulink.The fuzzy controller is designed，and the simulation research on the model of automobile driving anti slip control is carried out，and the simulation curve is obtained.The results show that the vehicle model is consistent with the actual，the fuzzy control algorithm to design of real-time vehicle torque adjustment，so as to effectively control the vehicle slip rate，improve vehicle driving stability，its performance is better than the traditional PID controller，it has the practical application value.Keywords：electric vehicle；slip rate； antiskid control；fuzzy control；PID control0 引言汽车在起步或加速时车轮容易发生打滑，这时就需要对驱动轮上的转矩进行调节。
四轮驱动电动汽车差动助力转向系统联合仿真与试验
四轮驱动电动汽车差动助力转向系统联合仿真与试验王军年;王庆年;宋传学;靳立强;胡长健【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2010(0)6【摘要】基于AMESim软件建立了四轮独立驱动电动汽车动力学仿真模型,并应用Matlab/Simulink建立了差动助力转向控制系统模型,在此基础上研究了旨在降低转向盘手力和辅助转向轮回正的左右前轮转矩分配控制策略,并采用后轮差动实现车辆横摆校正.联合仿真结果表明,该差动助力转向控制策略在满足转向轻便性、路感回馈及辅助回正基本要求的同时,还可以补偿前轮差动驱动对车辆稳定性的影响,提高了差动助力转向技术的实际应用能力.通过差动助力转向控制系统的快速原型实车双移线道路试验进一步验证了该系统的转向助力可行性和路感保持能力.【总页数】8页(P7-13,30)【作者】王军年;王庆年;宋传学;靳立强;胡长健【作者单位】吉林大学汽车动态模拟国家重点试验室,130025,长春;吉林大学汽车动态模拟国家重点试验室,130025,长春;吉林大学汽车动态模拟国家重点试验室,130025,长春;吉林大学汽车动态模拟国家重点试验室,130025,长春;吉林大学汽车动态模拟国家重点试验室,130025,长春【正文语种】中文【中图分类】U469.72【相关文献】1.基于带传动的四轮驱动传动系统的仿真与试验 [J], 王培通;周勇;徐照耀;吴昊2.差动助力转向系统离线仿真验证 [J], 王庆年;王军年;宋世欣;李宝华;靳立强3.高地隙四轮驱动喷雾机防滑系统控制仿真与试验 [J], 倪静;毛罕平;韩绿化;张晓东;顾建;左志宇4.基于CarSim/Simulink联合仿真的四轮驱动电动汽车稳定性研究 [J], 严帅;张缓缓;李庆望;高超5.基于六自由度平台的电动助力转向系统(EPS)试验仿真分析 [J], 郑晓东;朱留存因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
电动汽车轮边四驱系统设计研究
五、方法
2、基于成本优化的四驱系统设计：在满足性能要求的前提下，对四驱系统的 制造成本进行优化。具体包括零件的选材、加工和装配等环节的优化方案。
五、方法
3、四驱系统控制策略研究：针对分布式四驱系统的特点，研究适合于这种系 统的控制策略。具体包括控制算法的设计、系统模型的建立和控制器的实现等。
六、结果
六、结果
通过实验验证，本次演示所研究的电动汽车轮边四驱系统设计取得了以下成 果：
六、结果
1、在满足车辆性能要求方面，该四驱系统设计使得车辆的动力性、经济性和 稳定性等指标均得到了显著提升。
六、结果
2、在制造成本优化方面，该设计通过合理选择零件和优化加工、装配等环节， 成功降低了四驱系统的制造成本。
电动汽车轮边四驱系统设计研 究
01 一、引言
03 三、现状
目录
02 二、背景 04 四、问题
05 五、方法07 七、讨论源自目录06 六、结果
一、引言
一、引言
随着全球能源危机的加剧，电动汽车的发展日益受到人们的。作为一种新型 的汽车类型，电动汽车以其独特的动力系统和节能性能成为未来汽车发展的趋势。 四驱系统作为一种先进的驱动方式，在提高车辆动力性、稳定性和安全性方面具 有重要作用。因此，研究电动汽车轮边四驱系统的设计具有重要意义。本次演示 将围绕电动汽车轮边四驱系统的设计进行深入研究，旨在提高车辆的性能和实用 性。
六、结果
3、在控制策略方面，本次演示所研究的分布式四驱系统控制策略具有良好的 控制效果和鲁棒性，有效提高了车辆的行驶稳定性和操控性能。
七、讨论
七、讨论
本次演示所研究的电动汽车轮边四驱系统设计在满足性能要求和降低制造成 本方面取得了一定的成果。然而，仍存在一些需要改进和完善的地方。在未来的 研究中，可以从以下几个方面进行深入探讨：
《2024年电动汽车动力系统设计及仿真研究》范文
《电动汽车动力系统设计及仿真研究》篇一一、引言随着环保意识的逐渐增强和能源危机的日益严峻，电动汽车因其低排放、低噪音和高能效等优点，已成为未来汽车工业发展的主要方向。
动力系统作为电动汽车的核心部分，其设计及仿真研究显得尤为重要。
本文旨在探讨电动汽车动力系统的设计及其仿真研究，为电动汽车的研发提供理论依据和技术支持。
二、电动汽车动力系统设计1. 电池系统设计电池系统是电动汽车的动力来源，其性能直接影响到整车的性能。
电池系统设计应考虑电池类型、容量、充放电性能、安全性及成本等因素。
目前，锂离子电池因其高能量密度、长寿命和环保性等优点，已成为电动汽车电池的主流选择。
在电池系统设计中，还需关注电池管理系统（BMS）的设计，以实现对电池状态的实时监控和保护。
2. 电机系统设计电机系统是电动汽车的动力输出部分，其性能直接影响到整车的动力性和能效。
电机系统设计应考虑电机的类型、功率、转矩、效率及可靠性等因素。
目前，永磁同步电机和交流感应电机因其高效率和低成本等优点，在电动汽车中得到了广泛应用。
3. 控制器系统设计控制器系统是电动汽车动力系统的核心控制部分，负责协调和控制电池、电机等各部分的工作。
控制器系统设计应考虑控制策略、算法、硬件和软件等方面。
通过优化控制策略和算法，实现能量的高效利用和整车性能的优化。
三、动力系统仿真研究动力系统仿真研究是电动汽车设计的重要环节，通过对动力系统的仿真分析，可以预测整车的性能和能效，为动力系统的设计和优化提供依据。
1. 仿真模型的建立根据电动汽车动力系统的结构和工作原理，建立各部分的仿真模型。
通过设定仿真参数和边界条件，实现对动力系统的仿真分析。
2. 仿真分析通过对仿真结果的分析，可以得出整车的性能参数、能效及各部分的工作状态。
通过对比不同设计方案和参数的仿真结果，为动力系统的优化提供依据。
四、结论本文对电动汽车动力系统的设计及仿真研究进行了探讨。
通过对电池系统、电机系统和控制器系统的设计，实现了对电动汽车动力系统的全面优化。
基于advisor的四轮驱动电动汽车的仿真
第37卷 第3期Vol. 37 No. 3新乡.学院学报..Journal of Xinxiang University 2020年3月May. 2020基于ADVISOR 的四轮驱动电动汽车的仿真曹洁，肖平(安徽工程大学机械与汽车工程学院，安徽芜湖241000)摘 要：为了应对能源危机与环境恶化问题，以某款四轮驱动电动汽车为研究对象进行建模和仿真。
基于该汽车的系统结构与工作原理研究了其主要部件匹配和参数配置问题，利用ADVISOR 软件对整车模型进行了二次开发，建立了该汽 车的仿真模型。
以新欧洲驾驶循环工况为测试条件进行了仿真试验，得到了最优的四轮驱动电动汽车的整车参数配置， 为四轮驱动电动汽车的研究提供了有价值的参考。
关键词：四轮驱动电动汽车;ADVISOR ；二次开发；建模仿真中图分类号：TP391.9；U469.7文献标识码：A 文章编号：2095-7726(2020)03-0067-04随着石油资源日益枯竭和环境污染愈发严重，国 内外学者开始关注新能源汽车的研究，氢能源汽车、混 合动力电动汽车和纯电动汽车等新型汽车相继问世。
氢能源汽车虽然符合无污染的设计理念，但氢气的制 造和存储是比较困难的，因此氢能源汽车的研发和推广比较缓慢。
混合动力汽车的续航里程虽然不受限制， 但仍需内燃机提供动力，汽油的利用率也比较低，燃烧过程仍产生大量的污染物。
纯电动汽车弥补了混合动力汽车的不足,实现了尾气的零排放，更加节能和环保⑴, 缺点是动力不足。
而四轮驱动电动汽车克服了以上缺点，具有行驶更加稳定、通过能力更强等优点。
孟庆华等⑵利用ADVISOR 软件建立了装有轮毂电机的电动汽车的动力系统模型,并进行了仿真研究O 马如斌等⑶基于电机的经济性和动力性，研究了前驱 纯电动汽车。
薛涛等⑷对前驱纯电动汽车的整车模型进行了仿真，对整车参数进行了优化。
李文文等⑸利用 遗传算法优化了动力系统参数，得出了一组最优的整车参数。
四轮驱动混合动力汽车前向式建模与仿真
行 比较 和评 价 ，而 不 适 合 实 际控 制 系 统 的 开 发 。
ＰＡ Ｓ Ｔ是建立在前 向模型基础上国外 比较有名的仿
真 软件ｆ但 该软件 暂不对 外开 放 。 ３ １ ，
目前国内还没有比较系统和成熟的混合动力汽 车专用仿真软件 ，而混合动力汽车已经进入 了开发 阶段 ， 有必要 自 行建立其正 向仿真模型。 本文基 于 Ｍ ｔｂＳｍ ｌ ｋ 参考 Ｐ Ａ ａｌ ／ｉｕｉ ， ａ ｎ Ｓ Ｔ的前 向仿 真思想 ，建立 了自己的并联式四轮驱动混合动力汽 车整车模 型 ， 同时验证 控制 策略 的可行性 。
２前 向仿真模 型的建模 思想
后 向仿真模型从满足循环工况要求 出发 ， 计算 动力系统各部件必须提供的转矩 、 转速 、 功率等 ， 仿 真信息沿整车阻力模 型 、 车轮模型 、 传动系统模 型 最终到达动力总成模型。后向建模与仿真不考虑驾 驶 员 的意 图以及 动 力 系统 （ 其 是离 合 器 和变 速 尤 器） 的动态过程 ， 计算步长较大 ， 且计算速度快。
候先 由蓄 电池给后 轮的两个 主 电机供 电 ，主 电机单
独提供 汽车行 驶所需 的动 力 ；达 到一 定 车速 以后 由
图 ２ 仿真 模 型 顶 层模 块
驾驶员根据不同路况信息 ， 给整车控制器发 出
控 制指 令 ，整 车控制 器 再传 达 到各个 部件 控 制器 ， 动 力 系统各 个部 件则 执行 各项 功 能 ，输 出车 速 ， 同
板信号转换成整车行驶的转矩或功率需求 ， 在整车 控 制 模块 中根 据 控 制 策 略提 出对 各 总 成 的转 矩 需 求， 动力总成模型根据该转矩需求及其能够提供 的 转矩限制 向传动系统输 出转矩 ， 经过车轮模型最终 到达整车阻力模型 ， 输出车速。 前向仿真模型还可以运行循环工况 ， 但需要把 循环工况 的行驶要求转换成整车行驶的转矩或功 率需求。循环工况的实现使前向仿真模型同样能够 作 为 一 种 分 析工 具 对 不 同 的设 计 方 案 进行 分 析 评
ＰＡ Ｓ Ｔ是建立在前 向模型基础上国外 比较有名的仿
真 软件ｆ但 该软件 暂不对 外开 放 。 ３ １ ，
目前国内还没有比较系统和成熟的混合动力汽 车专用仿真软件 ，而混合动力汽车已经进入 了开发 阶段 ， 有必要 自 行建立其正 向仿真模型。 本文基 于 Ｍ ｔｂＳｍ ｌ ｋ 参考 Ｐ Ａ ａｌ ／ｉｕｉ ， ａ ｎ Ｓ Ｔ的前 向仿 真思想 ，建立 了自己的并联式四轮驱动混合动力汽 车整车模 型 ， 同时验证 控制 策略 的可行性 。
２前 向仿真模 型的建模 思想
后 向仿真模型从满足循环工况要求 出发 ， 计算 动力系统各部件必须提供的转矩 、 转速 、 功率等 ， 仿 真信息沿整车阻力模 型 、 车轮模型 、 传动系统模 型 最终到达动力总成模型。后向建模与仿真不考虑驾 驶 员 的意 图以及 动 力 系统 （ 其 是离 合 器 和变 速 尤 器） 的动态过程 ， 计算步长较大 ， 且计算速度快。
候先 由蓄 电池给后 轮的两个 主 电机供 电 ，主 电机单
独提供 汽车行 驶所需 的动 力 ；达 到一 定 车速 以后 由
图 ２ 仿真 模 型 顶 层模 块
驾驶员根据不同路况信息 ， 给整车控制器发 出
控 制指 令 ，整 车控制 器 再传 达 到各个 部件 控 制器 ， 动 力 系统各 个部 件则 执行 各项 功 能 ，输 出车 速 ， 同
板信号转换成整车行驶的转矩或功率需求 ， 在整车 控 制 模块 中根 据 控 制 策 略提 出对 各 总 成 的转 矩 需 求， 动力总成模型根据该转矩需求及其能够提供 的 转矩限制 向传动系统输 出转矩 ， 经过车轮模型最终 到达整车阻力模型 ， 输出车速。 前向仿真模型还可以运行循环工况 ， 但需要把 循环工况 的行驶要求转换成整车行驶的转矩或功 率需求。循环工况的实现使前向仿真模型同样能够 作 为 一 种 分 析工 具 对 不 同 的设 计 方 案 进行 分 析 评
四轮独立驱动电动汽车仿真平台开发
四轮独立驱动电动汽车仿真平台开发郝亮;郭立新;刘树伟【摘要】设计了轮边电机驱动和线控转向系统的结构,建立了电动汽车的线控转向系统和轮边电机的数学模型.采用Carsim与MATLAB/Simulink软件进行联合仿真,建立了基于线控转向的四轮轮边电机独立驱动的电动汽车整车动力学仿真研究的平台;通过选择典型的New York和开环控制的稳态圆周转向试验工况仿真工况,对所搭建的电动汽车的驱动和转向特性进行了仿真验证.仿真试验结果表明:所搭建的电动汽车动力学仿真平台在两种典型工况下均能较为合理地反映出四轮独立驱动的电动汽车的轮边电机输出转矩和转向系统响应特性,为开展四轮轮边电机独立驱动的电动汽车动力学控制研究奠定了良好的基础.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2018(018)027【总页数】5页(P248-252)【关键词】轮边电机;线控转向;联合仿真;动力学仿真平台;驱动和转向特性【作者】郝亮;郭立新;刘树伟【作者单位】辽宁工业大学汽车与交通工程学院,锦州121001;东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110819;东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110819;辽宁工业大学汽车与交通工程学院,锦州121001;东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110819【正文语种】中文【中图分类】U469.72能源与环境压力使得电动汽车成为目前世界汽车工业研发焦点[1]。
由于轮边电机的四轮独立驱动电动汽车具有各轮运动系统解耦控制，无发动机、传动系总成及易于实现四轮驱动底盘集成控制等特点，有利于降低整车质量、增加续驶里程、布置灵活、整车控制功能更加完善[2]，它必然会成为电动汽车未来发展趋势。
但是这种形式的电动汽车在特定工况下的运动状态和响应均较为复杂、具有非线性与时变等特点。
因此，如果能够建立一个基本反映汽车各项动力学性能的电动汽车整车动力学仿真平台，对于电动汽车底盘集成控制、快速高效的完成系统内各主要机构的匹配和整车动力学参数的优化等方面研究具有重要意义。
汽车四轮转向建模与仿真研究的开题报告
汽车四轮转向建模与仿真研究的开题报告
一、研究背景
在现代汽车的设计中，四轮转向技术被广泛应用。
四轮转向技术能够改变汽车的转弯半径、提高行驶的稳定性和安全性，缩短刹车距离等。
因此，研究四轮转向技术
的建模与仿真，对于设计高性能的汽车具有重要意义。
二、研究目的
本研究旨在建立汽车四轮转向技术的模型，并基于该模型进行仿真研究，以探究四轮转向对于汽车操控性能的影响。
三、研究内容
1. 四轮转向的原理及分类
本部分主要对汽车四轮转向的原理和分类进行介绍和分析，包括四轮转向的种类、工作原理以及优缺点等。
2. 四轮转向模型的建立
本部分主要对四轮转向的建模进行研究，包括车辆动力学模型和转向系统模型，针对四个轮子做出相应的控制策略，通过建立数学模型描述转向系统的运动方程。
3. 四轮转向系统仿真研究
本部分主要以Matlab/Simulink为主要仿真工具，针对建立的四轮转向系统模型，进行运动控制系统及传动系统方面的仿真研究，对四轮转向系统进行测试和性能评估。
四、预期成果
本研究预期完成以下工作：
1. 分析和总结四轮转向技术的优缺点和应用场景；
2. 建立汽车四轮转向技术的模型并进行仿真研究；
3. 完成四轮转向系统的性能测试，并针对测试结果进行分析和总结。
五、研究意义
通过本研究，可以更好地理解和认识汽车四轮转向技术，为汽车制造业的发展提供新的技术支持。
此外，本研究的成果也为未来的汽车设计和控制系统开发提供了参考和借鉴，为提高汽车的性能和安全性做出了贡献。
四轮独立驱动电动汽车驱动防滑实车试验
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。
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。
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文中采用建模仿真与实验相结 合 ，参照某单 轴驱 动电动 样车 ，对 四轮 轮毂 电机 电动汽 车的动 力系 统进 行 匹配计算 ； 利用 Ｃｎｍｉｅ分别建立 了样 车及轮毂 电机 电动汽 车模型 ；结合 样车实验数据及两模型仿真 结果 对 比分析 ：模 型参数 匹配合 理 ，四轮驱动 电动汽车性能优 于单轴 驱动电动汽车 。
Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｘｐｅｒｉｍ ｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ Ｏｆ ４Ｗ Ｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ
ＧＯＮＧ Ｇｕｏ－ｑｉｎｇ，ＬＩ Ｗ ｅｎ－ｈａｉ，Ｍａ Ｊｕｎ （Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｂｌａｚｅ Ｎｅｗ Ｔｒａｉｌｓ Ｃｅｎｔｒｅ ｏｆ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒ ｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９２，Ｃｈｉｎａ）
世界各大汽车公 司研究热点 已投 向四轮驱动 电动汽车 ： 日本 三菱 公 司展 出 了该 公 司设 计 的 四轮轮 毂 电机 电动 车 ＭＩＥＶ；美 国通用汽车公 司在 北美 国际汽 车展 上展 出了采 用
氢燃料 电池 的四轮轮毂电机驱 动的 电动汽 车 Ｓｅｑｕｅｌ；国 内同 济大学 开发 了 “春 晖 ”和 “登 峰 ”系列 轮 毂 电机 驱 动 电动轿 车 ；吉林 大学将 传 统 的汽 车改 装 成全 线 控轮 毂 电 机 电动 车 等 。对于 电动汽 车性能研 究大多单独分析 单轴 电动汽车 ， 缺少不 同驱 动模 式电动汽车动力性能 对 比，以汽 车行 驶过 程 中受力情 况进行数 学建模 并采 用 ａｄｖｉｓｏｒ，Ｓｉｍｕｌｉｎｋ，Ｃｒｕｓｉｅ等 软 件仿 真分析 ，缺少实 验作为验证模型正确性 的依 据 “Ｊ。
第３３卷 第５期
文章 编 号 ：１００６—９３４８（２０１６）０５—０１６６—０５
计 算 机 仿 真
２０１６年５月
四轮 驱 动 电 动汽 车性 能仿 真 与 实 验 研 究
龚 国庆 ，李 文海 ，马 俊
（北京信息科技大学北京 电动车辆协 同创新 中心 ，北京 １００１９２）
摘要 ：针对四轮驱 动电动汽车性 能优化 问题 ，为提 高电动汽 车的动性能 ，减少 污染 ，对动力 系统各部件 的参数进 行选择及 匹 配 ，是设计中的重点。采用汽车动力学分析确定 既要 满足可行性又要具有 良好 的可靠 性。采取建模 仿真与 实验相结 合 ，参 照某单轴驱动电动样车 ，对四轮轮毂电机电动 汽车的动力系统进行 匹配计 算 ；利用 Ｃｒｕｓｉｅ分别建立 了样 车及轮 毂电机 电动 汽车模型 。样车实验数据与仿真结果表明 ，模 型参数匹配合 理 ，四轮驱 动电动汽车动力性 能优 于单轴 驱动电动汽车。 关键词 ：轮毂 电机 ；仿真 ；参数选择与动力匹配 中 图分 类 号 ：Ｕ４６９．７２ 文 献 标 识 码 ：Ｂ
１ 引 言 石油短缺 、环境污 染 、气 候 源自暖是 全球 汽车 产业 对 面的
共 同挑战 ，电动汽车成为各 国汽 车行业 的研 发焦点 。相 比较 与单轴驱动 电动汽 车 ，四轮轮毂 电机 电动汽 车把 驱动 电机安 装在轮毂上形成 电动轮直接驱动车轮 的四轮驱 动 ，省 去机械 传动 系统 ，因其简洁 的整车结构 、高效传 动 、以及能借 助微机 实时控制技术 直接 控制 各 电动轮 实现转 向差 速 和驱动 防滑 等 突 出 优 点 ，成 为 电 动 汽 车 未 来 发 展 的 重 要 方 向 １－４］。
ＡＢＳＴＲＡＣＴ ：Ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ４Ｗ Ｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｔｗｏ ａｓｐｅｃｔｓ：ｅｃｏｎｏｍｙ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ．Ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｔｈｅ ｆｏｃｕｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｅ ｖｅｈｉｃｌｅ ｄｙｎａｍｉｃｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ． Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａ ｎ ｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｆ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ａｐｐｒｏａｃｈ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｔｙｐｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｉｎ—ｗｈｅｅｌ ｍｏｔｏｒ ａ ｒ ｅ ｄｅｔｅｒｍ ｉｎｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ ｏｆ ａ ｓｉｎｇｌｅ ｓｈａｆｔ ｄｒｉｖｅｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ．Ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ ａｎｄ ｉｎ－ｗｈｅｅｌ ｍｏｔｏｒ ｅｌｅｃｔｒ ｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｉｎ ｔｈｅ Ｃｒｕｉｓｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ ｅｘｐｅｒ ｉｍｅｎｔ ｄａｔａ ａ ｎ ｄ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａ ｂ ｌｅｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｆｏｕｒ ｉｎ－ｗｈｅｅｌ ｍｏｔｏｒ ｅｌｅｃｔｒ ｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ ｈａｖｅ ａｎ ａｄｖａｎｔａｇｅ ｏｖｅｒ ｔｈｅ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ． ＫＥＹＷ ＯＲＤＳ：Ｉｎ—ｗｈｅｅｌ ｍｏｔｏｒ；Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；Ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ ａｎｄ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｉｎ
基金 项 目：北 京 市 属 高 等 学 校 高 层 次 人 才 引 进 与 培 养 计 划
（ＣＩＴ＆ＴＣＤ２０１３０３２８），北京市教委科研基地建设项 目 ２ 驱 动 系统 结 构
Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｘｐｅｒｉｍ ｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ Ｏｆ ４Ｗ Ｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ
ＧＯＮＧ Ｇｕｏ－ｑｉｎｇ，ＬＩ Ｗ ｅｎ－ｈａｉ，Ｍａ Ｊｕｎ （Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｂｌａｚｅ Ｎｅｗ Ｔｒａｉｌｓ Ｃｅｎｔｒｅ ｏｆ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒ ｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９２，Ｃｈｉｎａ）
世界各大汽车公 司研究热点 已投 向四轮驱动 电动汽车 ： 日本 三菱 公 司展 出 了该 公 司设 计 的 四轮轮 毂 电机 电动 车 ＭＩＥＶ；美 国通用汽车公 司在 北美 国际汽 车展 上展 出了采 用
氢燃料 电池 的四轮轮毂电机驱 动的 电动汽 车 Ｓｅｑｕｅｌ；国 内同 济大学 开发 了 “春 晖 ”和 “登 峰 ”系列 轮 毂 电机 驱 动 电动轿 车 ；吉林 大学将 传 统 的汽 车改 装 成全 线 控轮 毂 电 机 电动 车 等 。对于 电动汽 车性能研 究大多单独分析 单轴 电动汽车 ， 缺少不 同驱 动模 式电动汽车动力性能 对 比，以汽 车行 驶过 程 中受力情 况进行数 学建模 并采 用 ａｄｖｉｓｏｒ，Ｓｉｍｕｌｉｎｋ，Ｃｒｕｓｉｅ等 软 件仿 真分析 ，缺少实 验作为验证模型正确性 的依 据 “Ｊ。
第３３卷 第５期
文章 编 号 ：１００６—９３４８（２０１６）０５—０１６６—０５
计 算 机 仿 真
２０１６年５月
四轮 驱 动 电 动汽 车性 能仿 真 与 实 验 研 究
龚 国庆 ，李 文海 ，马 俊
（北京信息科技大学北京 电动车辆协 同创新 中心 ，北京 １００１９２）
摘要 ：针对四轮驱 动电动汽车性 能优化 问题 ，为提 高电动汽 车的动性能 ，减少 污染 ，对动力 系统各部件 的参数进 行选择及 匹 配 ，是设计中的重点。采用汽车动力学分析确定 既要 满足可行性又要具有 良好 的可靠 性。采取建模 仿真与 实验相结 合 ，参 照某单轴驱动电动样车 ，对四轮轮毂电机电动 汽车的动力系统进行 匹配计 算 ；利用 Ｃｒｕｓｉｅ分别建立 了样 车及轮 毂电机 电动 汽车模型 。样车实验数据与仿真结果表明 ，模 型参数匹配合 理 ，四轮驱 动电动汽车动力性 能优 于单轴 驱动电动汽车。 关键词 ：轮毂 电机 ；仿真 ；参数选择与动力匹配 中 图分 类 号 ：Ｕ４６９．７２ 文 献 标 识 码 ：Ｂ
１ 引 言 石油短缺 、环境污 染 、气 候 源自暖是 全球 汽车 产业 对 面的
共 同挑战 ，电动汽车成为各 国汽 车行业 的研 发焦点 。相 比较 与单轴驱动 电动汽 车 ，四轮轮毂 电机 电动汽 车把 驱动 电机安 装在轮毂上形成 电动轮直接驱动车轮 的四轮驱 动 ，省 去机械 传动 系统 ，因其简洁 的整车结构 、高效传 动 、以及能借 助微机 实时控制技术 直接 控制 各 电动轮 实现转 向差 速 和驱动 防滑 等 突 出 优 点 ，成 为 电 动 汽 车 未 来 发 展 的 重 要 方 向 １－４］。
ＡＢＳＴＲＡＣＴ ：Ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ４Ｗ Ｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｔｗｏ ａｓｐｅｃｔｓ：ｅｃｏｎｏｍｙ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ．Ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｔｈｅ ｆｏｃｕｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｅ ｖｅｈｉｃｌｅ ｄｙｎａｍｉｃｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ． Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａ ｎ ｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｆ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ａｐｐｒｏａｃｈ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｔｙｐｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｉｎ—ｗｈｅｅｌ ｍｏｔｏｒ ａ ｒ ｅ ｄｅｔｅｒｍ ｉｎｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ ｏｆ ａ ｓｉｎｇｌｅ ｓｈａｆｔ ｄｒｉｖｅｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ．Ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ ａｎｄ ｉｎ－ｗｈｅｅｌ ｍｏｔｏｒ ｅｌｅｃｔｒ ｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｉｎ ｔｈｅ Ｃｒｕｉｓｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ ｅｘｐｅｒ ｉｍｅｎｔ ｄａｔａ ａ ｎ ｄ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａ ｂ ｌｅｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｆｏｕｒ ｉｎ－ｗｈｅｅｌ ｍｏｔｏｒ ｅｌｅｃｔｒ ｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ ｈａｖｅ ａｎ ａｄｖａｎｔａｇｅ ｏｖｅｒ ｔｈｅ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ． ＫＥＹＷ ＯＲＤＳ：Ｉｎ—ｗｈｅｅｌ ｍｏｔｏｒ；Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；Ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ ａｎｄ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｉｎ
基金 项 目：北 京 市 属 高 等 学 校 高 层 次 人 才 引 进 与 培 养 计 划
（ＣＩＴ＆ＴＣＤ２０１３０３２８），北京市教委科研基地建设项 目 ２ 驱 动 系统 结 构