电动汽车四轮独立驱动技术综述

电动车驱动电机及其控制技术综述摘要：简述了电动车驱动系统及特点，在此基础上全面分析并比较了电动车要紧电气驱动系统，着重介绍了一种深埋式永磁同步电动机及其操纵系统，最后简要概述了电动车电气驱动系统的进展方向。

1 概述电动车是一种安全、经济、清洁的绿色交通工具，不仅在能源、环境方面有其特殊的优越性与竞争力，而且能够更方便地使用现代操纵技术实现其机电一体化的目标，因而具有广阔的进展前景。

现有电动车大致能够分为下列几个要紧部分：蓄电池、电池管理、充电系统、驱动系统、整车管理系统及车体等。

驱动系统为电动车提供所需的动力，负责将电能转换成机械能。

不管何种电动车的驱动系统，均具有基本相同的结构，都能够分成能源供给子系统、电气驱动子系统、机械传动子系统三部分，其中电气驱动子系统是电动车的心脏，要紧包含电动机、功率电子元器件及操纵部分。

如图1所示。

其中，电动车驱动系统均具有相同或者相似的功能模块，如图2所示。

2 电动车电气驱动系统比较电动机的类型对电气驱动系统与电动车整体性能影响非常大，评价电动车的电气驱动系统实质上要紧就是对不一致电动机及其操纵方式进行比较与分析。

目前正在应用或者开发的电动车电动机要紧有直流电动机、感应电动机、永磁无刷电动机、开关磁阻电动机四类。

由这四类电动机所构成的驱动系统，其总体比较如下表所示。

电动车电气驱动系统用电动机比较表下面分别对这几种电气驱动系统进行较为全面地分析与阐述。

2.1 直流驱动系统直流电动机结构简单，具有优良的电磁转矩操纵特性，因此直到20世纪80年代中期，它仍是国内外的要紧研发对象。

而且，目前国内用于电动车的绝大多数是直流驱动系统。

但普通直流电动机的机械换向结构易产生电火花，不宜在多尘、潮湿、易燃易爆环境中使用，其换向器保护困难，很难向大容量、高速度进展。

此外，电火花产生的电磁干扰，对高度电子化的电动汽车来说将是致命的。

此外，直流电动机价格高、体积与重量大。

随着操纵理论与电力电子技术的进展，直流驱动系统与其它驱动系统相比，已大大处于劣势。

电动汽车轮毂电机技术电动汽车轮毂电机技术是指将电动机直接集成在车辆轮毂中以驱动车辆的一种技术。

相比传统的中央电机和驱动轴传动方式，轮毂电机技术具有更高的效率、更好的控制性能和更灵活的布局等优点。

本文将从其原理、特点、应用、发展趋势等方面进行阐述。

一、轮毂电机技术的原理和特点轮毂电机技术是利用电动机直接集成在车辆轮毂中，通过专门设计的电动机驱动轮毂转动，从而实现车辆的驱动。

与传统的中央电机和驱动轴传动方式相比，轮毂电机技术具有以下特点：1.效率高：轮毂电机技术可以实现电机直接驱动轮毂转动，消除了传统传动系统中的传动损耗，提高了能量的利用效率。

2.控制性能好：轮毂电机技术的电机控制系统可以根据不同需要实现精确的转矩和速度控制，提高了车辆的操纵性和驾驶的舒适性。

3.布局灵活：轮毂电机技术的电机集成在车辆轮毂中，车辆结构更加紧凑简洁，空间利用率更高，还可以实现前后轴独立驱动，提高了车辆的稳定性和操控性。

二、轮毂电机技术的应用轮毂电机技术在电动汽车领域具有广泛的应用前景。

主要有以下几个方面：1.提高车辆性能：轮毂电机技术可以实现对每个轮毂的精确驱动控制，提高了车辆的动力性能和操纵性能，提高了车辆行驶的平稳性和舒适性。

2.提高能量利用效率：轮毂电机技术消除了传统传动系统中的传动损耗，提高了能量的利用效率，延长了纯电动汽车的续航里程。

3.提高安全性能：轮毂电机技术实现了前后轴独立驱动，可以根据路况和行驶状态对每个轮子进行独立驱动控制，提高了车辆的稳定性和操控性，提高了行车的安全性。

4.降低车辆成本：轮毂电机技术简化了传统传动系统的结构，减少了传动部件和零部件的使用，降低了车辆制造成本，提高了制造工艺的简化和生产效率。

三、轮毂电机技术的发展趋势随着电动汽车市场的快速发展，轮毂电机技术也得到了广泛的关注和应用。

未来轮毂电机技术的发展趋势主要包括以下几个方面：1.高性能：轮毂电机技术将进一步优化电机的设计和控制算法，提高驱动系统的效率和性能，提供更高的功率和扭矩输出，满足更高的动力需求。

四轮独立转向电动汽车转向控制方法马雷;贡士娇;李斌;汪林;于悦【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2015(037)009【摘要】本文中对四轮独立转向电动汽车的转向控制方法进行研究.首先,基于前轮转向车辆的理想横摆角速度模型,建立四轮独立转向2自由度动力学模型.接着,以四轮侧偏角之和绝对值最小化作为优化目标函数,以质心侧偏角为零和理想横摆角速度作为约束条件,采用线型优化算法求解系统前馈控制器.再以轮胎侧偏角和横摆转矩为输入建立线性控制模型,运用最优区域极点配置方法设计反馈控制器.最后,建立人-车-路闭环仿真系统,分别进行双移线道路仿真实验和对开路面上的行驶仿真实验.结果表明,控制器能根据路面附着情况分配各轮转角,保证车辆跟踪理想状态.实车双移线实验进一步验证了控制器对车辆理想状态良好的跟踪精度.【总页数】7页(P1029-1034,1046)【作者】马雷;贡士娇;李斌;汪林;于悦【作者单位】燕山大学车辆与能源学院,秦皇岛066004;燕山大学车辆与能源学院,秦皇岛066004;交通运输部公路科学研究院智能交通技术交通行业重点实验室,北京100088;交通运输部公路科学研究院智能交通技术交通行业重点实验室,北京100088;燕山大学车辆与能源学院,秦皇岛066004【正文语种】中文【相关文献】1.四轮独立驱动轮毂式电动汽车转向控制策略研究 [J], 柴健;李旭宇;陈刚;陈鹏飞;潘丽娟2.四轮独立驱动电动汽车转向稳定性的横摆力矩控制 [J], 刘阳;谢金法3.考虑驾驶员特性的四轮独立驱动电动汽车转向控制研究 [J], 李刚;李高超;韩海兰;宗长富4.四轮独立驱动电动汽车转向稳定控制 [J], 于树友;李文博;刘艺;陈虹5.独立驱动电动汽车转向稳定性控制方法研究 [J], 郭烈;许林娜;孙大川因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

商用车电驱桥发展现状综述摘要：伴随国内双碳目标的建立，发展新能源汽车已经上升为国家战略，电驱桥可作为新能源商用车传动系统的主要技术路线。

首先，本文阐述了当前主要的三种电驱桥形式：中央集中电驱桥、轮边分布式电驱桥和轮毂电机电驱桥，详细介绍了三种电驱桥的特点及主要厂家；进一步，阐述了三种电驱桥的优缺点，并对电驱桥的发展趋势和技术革新方向做了深入的研究；最后，总结了商用车各种电驱桥的特点，并预测未来发展的主流技术路线。

关键字：商用车电驱桥分类优缺点发展方向1研究背景中国商用车正在进入新的发展阶段，全球商用车都在追求低碳转型，我国更是提出了“2030年碳达峰、2060年碳中和”的双碳目标，发展新能源汽车已经上升为坚定不移的国家战略。

在此背景下，商用车行业涌现出了换电、氢能内燃机、增程混、燃料电池、甲醇等多条新型技术路线，对于身处行业的车企而言，是机遇更是挑战，商用车的电动化和智能化，是一场关于科技的革命[1]。

基于以上背景，开发新能源商用车电驱桥将是商用车传统企业未来转型发展的重要方向，因此，将电驱动桥作为未来电新能源动力总成的发展的目标，逐渐成为各大企业重点争夺的战略制高点。

2电驱桥的分类(a)中央集中电驱桥（b）轮边驱动电驱桥（c）轮毂电机电驱桥图1 电驱桥分类电驱桥由传统车桥衍变而来，起着承受负载、降低转速、增大扭矩、保证两侧车轮差速、以及制动功能，电驱桥作为一种电动化时代的新产物，代替了传统汽车的发动机+变速器+车桥的组合，通过集成电机、电控和减速机，即电驱桥“三合一”结构，实现了车辆的动力输出、传递和制动等功能。

随着国内外碳中和碳达峰要求以及汽车行业电动化、智能化和无人化的总体发展趋势，新能源汽车的迅猛发展，形成了不同技术路线是电驱桥结构，主要可分为中央集中电驱桥见图1（a）、分布式轮边电驱桥见图1（b）和轮毂电机电驱桥见图1（c）[2]，具体见下文：2.1集成式中央电机电驱桥按照动力输出轴可将电驱桥分为平行轴式电驱、桥垂直轴式电驱桥和同轴式电驱桥；按照差速器类型又可分为机械差速器和电子差速器；按照电机数量又分为单电机和双电机驱动桥。

Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｖｅ ｈｉ ｃ ｌ ｅ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｒｅ ｇ ｅ ｎｅ ｒ ａ ｉｖ ｔ ｅ Ｂｒ ａ ｋｉ ｎｇ
Ｄ ｏ ｎ ｇ Ｚ ｈ ｕ ｒ ｏ ｎ ｇ ， Ｈｅ Ｐ ｉ ｎ ｇ ， Ｌ ｉ ａ ｎ ｇ Ｓ ｏ ｎ ｇ ｆ ｅ ｎ ｇ ， Ｑ ｉ ｕ Ｈ ａ ｏ
．
设计 ． 计算 ． 研究 ．
基 于再 生制动 的四轮 毂电机独立驱动 电动汽 车差速转 向控制研 究 ★
董 铸 荣 贺 萍 梁松 峰 邱 浩
（ 深圳 职业技 术学 院 ）
【 摘要 】 以全轮转向的四轮毂电机独立驱动 电动汽车为对象 ， 研究利用再 生制动进行差速转 向控制问题 。 即利用
２ 差 速 转 向原 理 及 转 向运 动 学 分 析
差速 转 向是 通过驾 驶者输 入转 向信号 ．控制 器 改 变左 、 右车轮 的速度 ， 通过 两边 车轮速度 不 同实现
转向 车轮 的速度控 制和差 速计算 是一个 复杂 的控
车 传统 的驱 动方 式 ． 电动机 安装在 车轮 轮毂 内 ． 电机
再 生 制 动方 式 控 制 电 动汽 车各 个 车 轮 以不 同速 度 转 动 ． 在 达 到转 向 目的 的 同 时 回收 制 动 能量 在 已经设 计 完 成 的 电
动 汽 车 样 车基 础 上 ． 设 计 了 一 套 电机 驱 动 和 基 于 再 生 制 动 的 双 阀值 追踪 差 速 转 向控 制 方 案 ． 并 通 过 实 车 试 验 验 证 了
ｈ ｕ ｂ ｍ ｏ ｔ ｏ ｒ ｄ ｉ ｒ ｖ ｅ ｎ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ａ ｓ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ． Ａ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｄ ｉ ｒ ｖ ｅ ｎ ａ ｎ ｄ ｂ ｉ ｖ ａ ｌ ｖ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ｓ ｔ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ

第９期　２０１３年９月　

机械设计与制造　

Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ　Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　８３　

四轮独立驱动电动汽车车速估计研究　宗新怡　，李刚１，２邓伟文　（１．吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室，吉林长春１３００２５；２．辽宁工业大学汽车与交通工程学院，辽宁锦州１２１００１）　

摘要：针对四轮独立驱动电动汽车四轮转矩易于获得的特点，基于无轨卡尔曼滤波（ｕＫＦ）理论设计了四轮独立驱动　电动汽车纵向车速和侧向车速估计算法。该算法利用纵向加速度、侧向加速度和横摆角速度等低成本传感器测量信　号，采用带有ＨＳＲＩ轮胎的具有纵向、侧向和横摆运动的非线性三自由度估算模型，安现对四轮独立驱动电动汽车的纵　向车速、侧向车速的实时估算。仿真实验结果表明：算法能够准确估算四轮独立驱动电动汽车纵向车速和侧向车速。　关键词：四轮独立驱动；电动汽车；车速估计；ＵＫＦ　中图分类号：ＴＨ１６；Ｕ４６９．７２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１—３９９７（２０１３）０９—００８３—０３　

Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｖｅｌｏｃｉｔｙ　Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｆｏｕｒ－Ｗｈｅｅｌ　Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　Ｄｒｉｖｅ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　ＺＯＮＧ　Ｘｉｎ－ｙｉ　，ＬＩ　Ｇａｎｇ　，ＤＥＮＧ　Ｗｅｉ－ｗｅｎ　（１．Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｊｉｌｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｌｉｎ　Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　１３００２５，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　ａｎｄ　Ｔｒａｆｆｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ　Ｊｉｎｚｈｏｕ　１２１００１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ／ｏｕｒ　ｗｈｅｅｌ　ｔｏｒｑｕｅ　ｉｓ　ｅａｓｙ　ｔＯ　ｇｅｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｏｕｒ－－ｗｈｅｅｌ　ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ｄｒｉｖｅ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｖｅｌｏｃｉｔｙ　ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ　Ｗａｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｂｙ　Ｕｎｓｃｅｎｔｅｄ　Ｋａｌｍａｎ　Ｆｉｌｔｅｒ（ＵＫＦ）．Ｔｈｅ　ｖｅｌｏｃｉｔｙ　ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｍａｄｅ　ＵＳｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ　ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｌａｔｅｒａｌ　ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｙａｗ　ｒａｔｅ　ｓｉｇｎａｌｓ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ｂｙ　ｌｏｗ　ｃｏｓｔ　ｓｅｌ￣ｏｒｓ．３一ＤＯＦ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ＨＳＲＩ　ｔｉｒｅ　ｍｏｄｅｌ　ｃ　ｕｓｅｄ．Ｔｈｅ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　Ｗａｓ　ｖｅｒｉｆｅｄ　ｂｙ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ　ｖｅｌｏｃｉｔｙ　ａｎｄ　ｌａｔｅｒａｌ　ｖｅｌｏｃｉｔｙ　ｗｅｒｅ　ｅｓｔｉｍａｔｅｄ　ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ；Ｖｅｌｏｃｉｔｙ　Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ；ＵＫＦ　

ISSN 1000-0054CN 11-2223/N 清华大学学报(自然科学版)J T singh ua Un iv (Sci &Tech ),2009年第49卷第5期2009,V o l.49,N o.5w 25http://qhx bw.chinajo 四轮独立电驱动车辆全轮纵向力优化分配方法邹广才1,2,　罗禹贡1,　李克强1(1.清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京100084;2.北京汽车研究总院,北京100176)收稿日期:2008-06-20基金项目:国家“八六三”高技术项目(2006AA11Z217)作者简介:邹广才(1979—),男(汉),吉林,博士研究生。

通讯联系人:李克强,教授,E -mail :likq @tsin ghua .edu .cn摘　要:为了充分发挥四轮独立电驱动型式在直接横摆力矩控制系统中对改善车辆动力学性能的优势,提出了一种新的全轮纵向力优化分配方法。

基于四轮独立驱动特点建立了侧重提高稳定性和侧重改善机动性的两种目标函数,分别用于降低整车路面附着负荷和降低整车横摆响应滞后。

综合直接横摆力矩需求、地面附着及电机驱动限制得出全轮纵向力优化分配的约束条件。

基于模糊理论设计了以车辆质心侧偏角为变量的权重函数,并对约束优化两种目标函数得出的纵向力分配值进行实时动态调整。

该方法进一步提高了车辆在直接横摆力矩控制下的整车路面附着潜力并改善横摆响应速度,提升了车辆稳定性和机动性。

关键词:四轮独立电驱动;直接横摆力矩控制;优化分配;电动汽车中图分类号:U 27文献标识码:A文章编号:1000-0054(2009)05-0111-05Tire longitudinal forces optimizationdistribution for independent 4WD EVZO U G uangcai 1,2,LUO Yugong 1,LI Keqian g 1(1.State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy ,T s inghua University ,Beij ing 100084,China ;2.Beijing Automotive Technology Center ,Beij ing 100176,China )Abstract :A tire lon gitudinal forces op tim ization distribution meth od w as developed to take fu ll advantage of the four w heel in dependen t electr ic drive chas sis wh en DYC work ing.Bas ed on the ch aracteristics of fou r w heel independent electric drive chass is,tw o kinds of target indexes wh ich respectively took EV s tability and EV maneu verability as top-priority w ere d esig ned.One aimed to increase the vehicle grip margin and th e other aimed to qu icken the veh icle yaw respons e.Th ese tw o target indexes w ere respectively cons trained optimized under th e con straining conditions w hich were ded uced w ith DYC requir ement and the limit of r oad adhesion and the motor traction ab ility.T he fu zzy w eighting us ing th e s ide slip an gle w as designed to dynam ically regulate the optimization res ults to increase th e vehicle-road adhes ion potential and decreas e the veh icle yaw m otion delay.Key words :four wh eel in dependent electric drive;direct yawmoment control;optimization distribu tion ;electricvehicle四轮独立电驱动底盘可在满足整车控制要求的同时灵活分配各车轮纵向力,结合电机转矩响应快速准确易控的优势,进一步改善车辆在直接横摆力矩控制(direct yaw mo ment co ntrol ,DYC )作用下的动力学性能,具有很高的研究和应用价值。

当然 ，还有 一 些性 能 出 色的 四驱 系 统 能够 实 现传 动 力 在前 轮与 后 轮 的动 态分
的综 合情 况进 行 判断分 配 ，可 以轻 松实 现前 后 ０ ：１ ∞ 的动 力输 出相 互转 换 。
这样 的 设计 同时 减轻 了 车身 的 重量 ，根据 奥 迪官 方 的数 据 ，Ｒ ８ ｅ － ｔ ｒ ｏ ｎ的 总重 量比 ２ ０ １ ２款 Ｖ ｌ ０版 本 的普 通 Ｒ ８还 要轻上 许 多 １ ６ ５公 斤 。
而 宝马 做 到这 一点 并不 容 易 ，几 乎 所有 轿车 系列 都将 电瓶 从 车头 挪到 了 后备 箱 内 ，而 除 Ｘ系列 的车 型外 ，宝 马轿 车车 内都 没 有存 放蟹 胎 ，因 为加上 备 胎 ，就
会破 坏 ５ ０ ： ５ ０的 完美 比例 。
在宝马之外，中置发动机的车型也是出于这样的考虑，为了增加车辆的操控性
能 ，不得 不将 车身 上最 重 的部 分— —发 动机 ，放 到 车身 的 中部 ，以 平衡 重量 分 配 。这就 使得 这些 车型 不 得不牺 牲 掉后 排 的空 间 ，只能 允许 双 人乘 坐 ．同时 还 不得不 忍 受背 后发 动机散 发 的热量 炙烤 和 噪音轰 鸣 。
不过电动车之上 ，配重的问题便很好解决 ，由于缺少了发动机 ，变速方面可 由
当 然 ，这还 不 是 四驱 系 统 的全 部 ，很 多越 野 性能 出色 的 四驱 车在 前 桥 、后桥 分 别配 备 了差 速 锁 ，以 便在 单 侧或 者 多个 车 轮打 滑 时 ，剩 余 的轮 胎 能够 获 得
充足 的动 力分 配 。
以 奥迪 的 Ｒ ８ ｅ － Ｔ ｒ ｏ ｎ电 动 车为 例 ，整车 的 四驱 系 统相 较普 通 的 Ｒ ８省 略了 中 间

30
6.2 电动汽车驱动电机
一、电流电枢绕组基本知识
作用：电枢绕组——功率绕组。当电枢绕组在磁场中旋转时将感 应电势，当电枢绕组中流通电流时，电流和气隙磁场相互作用将 产生电磁转矩。通过电枢绕组直流电机进行电功率和机械功率的 转换。 特点：直流绕组是闭合绕组。每个元件的两端点分别连接在两换 向片上，每个换向片连接两个元件，各元件依一定规律依次连接， 形成闭合回路。
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矢量控制
由于异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多 变量系统。上世纪60年代末由达姆斯塔特工业大学（TU Darmstadt） 的K.Hasse提出矢量控制。在70年代初由西门子工程师F.Blaschke在布 伦瑞克工业大学(TU Braunschweig)发表的博士论文中提出三相电机磁 场定向控制方法，通过异步电机矢量控制理论来解决交流电机转矩控 制问题。矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子 电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电 流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。
Ia
Ea U
n
他励式发电机
I RL
28
6.2 电动汽车驱动电机
If Rf
Ia I
Ea
U
并励式电动机
并励： 励磁绕组与电枢绕组并联
I
R fC U
If
Ia n
Ea
串励式电动机
串励： 励磁绕组与电枢绕组串联

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。

Ａｂｓｒ ｃ ：Ｉ ｒ ｕ ｅ ｔ ｅ ｏｆｗａ ｅ ｎｄ ａ ｄ ｔａ ｔ ｎｔ ｏｄ ｃ ｄ ｈ ｓ ｔ ｒ ａ ｈ ｒ — ｗａ ｅ ｅ ｉ ｎ ｆ ｔ ｃ ｎｔ ａ ｃ ｎｔ ｏ ｕ ｔ ｒ ｄ ｓｇ ｏｒ ｈｅ ｅ ｒ ｌ ｏ ｒ ｌ ｎｉ ｕｓ ｄ ｎ ｅ ｉ
果 （ ４个 车轮 的转 速设定 值 ） 即 及制 动控 制命令 通 过
Ｃ ＡＮ 总线 发往 各个 电机 控 制 器 ； 通过 Ｃ 并 ＡＮ 总线 对各 个 电动 轮控制 器 的运行 状 况进行 监 视 。其 中电
ｆ ｕ — ｗｈ ｅ ｒｖ ｏｒ ｅ ｌｄ ｉｅ ＥＶ （ ｌｃｒｃ ｖ ｈ ｃｅ ， ｉｈ ｉ ｅｅ ｔｉ ｅ ｉｌ ） ｗｈ ｃ ｓ
ｂ ｓ ｄ ｏ ｔ ｅ Ｉ ｆｎ ｏ １ ｂ ｔ ｍｉｒ ｃ ｎ ｒ ｌｅ ａ ｅ ｎ ｈ ｎ ｉｅ ｎ ６ ｉ ｃｏ ｏ ｔｏｌ ｒ ＸＣ１ ４ Ｓ Ｂ ｓｄ ｓ ｔ ａ ， ｈ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｌ ｃ ６ Ｃ ． ｅ ｉ ｅ ｈ ｔ ｔ ｅ ｓｍ ｌ ｔ ｆ ｔ ｅ ｅ ｅ — ｏ ｔ ｉａ ｉｆ ｒ ｎ ｉｌ ｓ ｓ ｅ ｉ ｈ ｒｃ ｌｄ ｆｅ ｅ ｔ ｙ ｔ ｍ ｎ ｔ ｅ ＥＶ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ａ ｂ ｓｄ ｏ ｈ
维普资讯
四轮独 立驱动 电动车主控制器设计 与实现
吴志 红 ， 郭 毅， 朱 元， 黄 甜
（ 同济 大学英 飞凌一 同济微控 制 器与嵌 入 式 系统 实验 室， 海 ２ ０ ９ ） 上 ０ ０ ２
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ Ｉ ｐ ｅ ｅ ｔｏ ｎ ｒ ｌＣｏ ｔｏ ｉ ｉ ｅ ｔｉ ｈｃｅＡｐ ｌ ａｉｎ ｓｇ ｎ ｍ ｌｍ ｎ ｆＣｅ ｔａ ｎ ｒ ｌＵｎ ｔ ｎ Ｅｌｃ ｒｃＶｅ ｉｌ ｐｉ ｔ ｃ ｏ

基于ADAMS的四轮独立驱动电动汽车悬架分析与优化黄美婷
【期刊名称】《河南工程学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2024(36)1
【摘要】为解决电动汽车套用传统燃油汽车的悬架设计方案时,非簧载质量增加和转向系统等机构的布置发生变化影响车辆垂向性能的问题,以某四轮独立驱动电动汽车的前麦弗逊悬架为例,经过受力分析并基于CATIA软件建立麦弗逊前悬架动力学模型。

通过ADAMS仿真,研究了不同坐标值的关键点对电动汽车行驶平顺性和操纵稳定性的影响。

利用ADAMS/Postprocessor相关曲线特性,优化了四项定位参数(前轮前束角、车轮外倾角、主销外倾角和主销内倾角),结果表明:前束角最小值变化量为0.34°,增加了41.5%;主销后倾角最大值变化量为1.1°,减少了31.4%。

【总页数】5页(P50-54)
【作者】黄美婷
【作者单位】福建船政交通职业学院汽车学院
【正文语种】中文
【中图分类】U469.72
【相关文献】
1.基于ADAMS的双横臂独立悬架仿真分析及优化设计
2.麦弗逊独立悬架基于ADAMS的优化分析
3.基于ADAMS的电动汽车后悬架性能分析与优化
4.基于ADAMS的双横臂独立悬架仿真分析及优化设计
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电动汽车发展文献综述摘要本文从环境污染、能源短缺等问题对我国形成的挑战，指出我国汽车制造业发展电动汽车的必要性和重要性。

阐述了电动汽车发展的技术问题及研究进展，探讨了国内电动汽车业存在的问题，提出了发展电动汽车是我国汽车制造企业实现跨越发展的必由之路，同时也是实现可持续发展的必经之路。

1.引言汽车制造业是一个国家综合实力与科技水平的象征，近年来，在我国政府重点扶持与政策引导下，汽车制造行业成为了我国经济结构中的“支柱型产业”。

至2013年，我国汽车销量已突破2000万辆，达2198万辆，在该年底，全国机动车数量突破2.5亿辆，其中，汽车达1.37亿辆。

汽车保有量的不断攀升，导致我国石油消耗量日益升高，石油对外依存度也不断升高。

根据《能源发展“十二五”规划》的目标，至2015年我国石油对外依存度需要控制在61%以内，然而目前的数字正在逼近这一红线。

数据显示，早在2009年，我国原油对外依存度就已突破50%的警戒线；至2012年，该数据升至56.4%，2013年更是高达58.1%。

汽车保有量的持续攀升，不仅给能源带来危机，同时传统汽车排放的尾气给环境带来了巨大的危害。

去年及今年，全国大面积持续长时间被雾霾笼罩，空气质量已经达到了严重污染程度，如何控制和降低汽车尾气排放带来的污染也是亟需解决的一大课题[1]。

节能、环保、安全，是汽车发展的主要趋势，为此，我国提出了“发展清洁汽车、调整能源结构、减小环境污染、改善大气质量”的政策。

电动汽车使用成本非常低,将其百公里的用电成本进行换算,电的成本仅是油的20%,即使用电动汽车仅需花1/5的钱就可以行驶与原来相当的公里数。

普通汽车,不论是手动档还是自动档,都用变速器变速,电动车变速是电机驱动,没有变速器,而且非常强劲。

此外,电动车的四轮驱动原理简单,且不用换机油。

电动汽车的上述特点,决定了它具有强大的生命力和广阔的市场发展前景。

发展电动汽车是降低环境污染的有效途径，是缓解石油短缺的重要措施。

分布式轮边电机解释说明以及概述1. 引言1.1 概述分布式轮边电机是一种新型的电动机技术，它将电机的驱动系统集成在车轮上，具有独特的工作原理和应用场景。

传统的电动汽车通常采用中央驱动方式，即电机安装在车辆的发动机舱内，并通过传动装置将动力传输到车轮上。

然而，这种传统的驱动方式存在能量转换效率低、动力损失大等问题。

为了解决传统驱动方式存在的问题，分布式轮边电机技术应运而生。

它将多个小型电机分别安装在每个车轮上，并通过控制系统实现对各个电机的独立控制。

这样一来，不仅可以提高能量转换效率和传递效率，还可以更好地实现四轮独立驱动和精确控制。

1.2 文章结构本文将从概述、解释说明和概述三个部分来全面介绍分布式轮边电机技术。

首先，在引言部分对分布式轮边电机进行了概括性介绍并指出其优势所在。

接下来，在第二部分中详细解释了分布式轮边电机的定义、原理、构成以及各个组件的作用。

然后，在第三部分中对分布式轮边电机进行概述，讨论了其历史发展背景、技术特点与优势以及未来的发展趋势和前景。

最后，在结论部分对全文进行总结并重点强调了主要观点。

1.3 目的本文的目的是深入解析分布式轮边电机技术，并从不同角度探讨其应用前景和发展趋势。

通过全面介绍该技术的定义、原理、构成和工作原理，读者将能够更好地理解该新兴电机技术的优势和应用场景。

同时，本文旨在为相关领域研究人员提供一个基础性参考，并推动该领域技术的进一步发展和创新。

2. 分布式轮边电机解释说明2.1 定义和原理分布式轮边电机是指将电动机嵌入车辆的每个车轮中，使得每个车轮都能够独立进行驱动。

它采用了一种新型的电动机布置方式，通过将驱动系统分散到每个车轮上，实现了更加灵活高效的动力输出。

这种电机结构的原理是利用每个轮子上安装的电动机提供推力和扭矩来驱动车辆前进。

传统汽车通常只有一个集中式发动机，通过传输系统将动力传递到各个轮子上。

而分布式轮边电机则将传统的中心发动机拆分成多个小型电动机，并直接安装在每个车轮上。

基于Simulink的四轮独立驱动电动汽车建模Simulink是MATLAB的一个工具箱，用于建模和仿真系统。

基于Simulink的四轮独立驱动电动汽车建模，需要先了解电动汽车的原理和模型。

一个基本的电动汽车模型包括电池模型、电机模型、电子控制模型和机械传动模型。

首先，我们需要确定模型的输入和输出变量。

四轮独立驱动电动汽车的输入变量为电池电压、电机控制命令、转向角度和制动力；输出变量为车辆速度、车辆位置和车辆加速度。

在Simulink中，我们可以将这些变量表示为信号线，并使用不同的模块进行处理。

电动汽车建模的主要步骤如下：1. 电池模型建立：根据电池的特性，选择最适合的电池模型。

一般使用RC等效电路和电化学模型。

2. 电机模型建立：根据电机的特性，选择最适合的电机模型。

一般使用等效电路和磁路分析法。

3. 电子控制模型建立：根据电机控制器的特性，选择最适合的控制器模型。

一般使用PID控制器或者FOC(Field Oriented Control)控制器。

4. 机械传动模型建立：根据车辆传动系统的特性，选择最适合的传动模型。

一般使用能量守恒法和马力平衡法。

5. 系统集成和模拟：将上述模型集成到一个系统模型中，并进行模拟。

在模拟过程中，我们可以通过调整模型参数和仿真条件，对车辆性能进行分析和优化。

同时，还可以添加故障和异常情况进行仿真，以提高电动汽车的鲁棒性和安全性。

总之，基于Simulink的四轮独立驱动电动汽车建模是一个复杂而有趣的过程，需要深入理解电动汽车的原理和模型，才能构建准确、可靠的模型。

图 １ 系 统 布 局
制 器进 行独 立控制 ； 动轮 控 制器 与 中央 控 制器 之 电 间使用 高速 Ｃ Ｎ总线连 接 ， Ａ 构成 分布 式控制 网络 。 其 差速控 制过程 为 ： 车辆 转弯时 ， 中央控 制器根
现提供便 利 。本 文 以实现 四轮独立 驱动控 制 中的 电 子差速 为工程背 景 ， 绍 了高速 Ｃ Ｎ （ ｏｔ ｌｒ ｒ 介 Ａ Ｃ ｎｒｌ — ｏｅ Ａ
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饭持电棚 ２７ 第 期 ０ 年 ７ ０
四轮 独 立驱 动 纯 电动 汽 车 的 高速 Ｃ Ｎ 网络设 计 Ａ
进行 Ｐ 控 制 ， 而实现 车辆 的平顺 转 向。 Ｉ 从
法实时 计算 出 四个 车 轮的应有 转速值 。这 组转速 值
１四轮 独 立 驱 动 中的 电子 差速
车辆 平 顺 转 向 时 各 车 轮 的 转 速 必 须 满 足
Ａ ｋｒａｎ转 向模 型所 给 出的定 量关 系 Ｊ ｃｅｍ ｎ 。普 通 轮
给出该方案的实际调试结论并指明 了此类设 计的优化方 向。 关键词 ： 高速 Ｃ Ｎ； Ａ 电子差速 ； 电动汽车 中图分类号 ：Ｍ３ １ Ｔ ５ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０４－ ０ ８ ２ ０ ）７－ ０ ４一 ３ １０ ７ １ （ ０７ ０ ０ ３ ｏ
Ａｐ ｉａ ｉ ｎ ｆ Ｈｉｈ ｐｅ ｄ ＣＡＮ ｓ ｉ — Ｗ ｈｅ ｌＤｒ ｖ ｅ ｔｉ ｈｉｌ ｐｌ ｔｏ ｏ ｇ Ｓ ｅ ｃ Ｂｕ ｎ ４ － ｅ ｉ ｅ Ｅｌｃ ｒｃ Ｖｅ ｃｅ

分布式驱动电动汽车底盘集成控制技术综述摘要：分布式驱动电动汽车可控自由度高、响应速度快、底盘线控集成度高、车辆结构紧凑，是实现先进车辆动力学控制技术的最佳平台。

线控转向系统、线控驱动／制动系统、线控悬架系统等线控系统，制动防抱死系统、车道保持系统、自适应巡航系统、变道辅助系统等不同等级的辅助驾驶系统的广泛使用，造成车辆底盘控制中出现冗余及冲突。

分布式驱动结构形式为多线控系统及线控系统与辅助驾驶系统间的高效、协同控制带来了更大的可能。

基于此，从集成控制策略架构、纵－横向动力学集成控制、横－垂向动力学集成控制、纵－垂向动力学集成控制、纵－横－垂向动力学集成控制、容错控制、分布式驱动智能电动汽车底盘动力学集成控制等方面重点阐述分布式驱动电动汽车底盘集成控制技术的最新进展。

通过对文献分析总结可以看出：基于分层式控制架构的分布式驱动电动汽车动力学集成控制是当前研究重点；一体化集成控制目标、高级辅助驾驶系统与底盘控制系统深度融合及个性化集成控制等问题亟待解决。

研究成果能为分布式驱动电动汽车底盘高性能集成控制技术发展提供参考。

关键词：分布式驱动；电动汽车底盘；集成控制技术引言工业的快速发展、汽车生产制造技术的改善以及人民生活水平的不断提高促使中国汽车保有量持续增长。

与传统的内燃机汽车相比，电动汽车机械噪声小、排放污染少，可以采用核能和替代能源作为能量来源，能够减轻中国交通对石油的依赖。

上述电动汽车在改善生态环境和新能源利用等方面具有无可比拟的优势，使其成为当前实现中国“交通强国”战略和“双碳”目标切实可行的途径之一。

电动汽车按照驱动电机的数量和布置形式可以分为单电机集中式驱动电动汽车和多电机分布式驱动电动汽车。

单电机集中式驱动是目前量产电动汽车主要采用的驱动形式。

多电机分布式驱动电动汽车作为一种具有全新驱动形式按照电机数量可以进一步分为双电机驱动、三电机驱动和四电机驱动；按照电机安装方式可以分为轮边电机驱动和轮毂电机驱动。