四轮驱动电动汽车轴间驱动力和制动力分配_李洋VIP专享VIP免费

第45卷第3期吉林大学学报(工学版)Vol．45No．32015年5月JournalofJilinUniversity(EngineeringandTechnologyEdition)May2015收稿日期:2014-03-03．基金项目:“973”国家重点基础研究发展计划项目(2011CB711201);国防基础科研项目(B2220110006)．作者简介:李洋(1987-)，男，博士研究生．研究方向:汽车仿真与控制．E-mail:lidayang-1988@163．com通信作者:张建伟(1973-)，男，副教授．研究方向:汽车仿真与控制．E-mail:zhangjianwei．mail@gmail．com四轮驱动电动汽车轴间驱动力和制动力分配李洋，张建伟，郭孔辉，武冬梅(吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室，长春130022)摘要:从提高车辆操纵稳定性的角度出发，根据轮胎力的摩擦圆原理，以前、后轴车轮同时达到附着极限为目标，分析得到前、后轴驱动力和制动力的理想分配关系，并对不同分配方式下的操纵稳定性进行了仿真分析。理论分析和仿真结果表明:本文研究得到的理想分配方法，一方面可以使车辆在保证当前纵向加速度的前提下，最大限度地提高车辆的侧向稳定裕度;另一方面车辆转弯半径随纵向加速度的变化最小，具有良好的操纵性能。同时这种分配方法计算简单，对车辆状态信息依赖程度小，易于在实际控制系统中应用。关键词:车辆工程;轴间力矩分配;操纵稳定性;四轮驱动;电动汽车中图分类号:U461．6文献标志码:A文章编号:1671-5497(2015)03-0703-08DOI:10．13229/j．cnki．jdxbgxb201503004Drivingandbrakingforcedistributionbetweenfrontandrearaxlesfor4WDelectricvehicleLIYang，ZHANGJian-wei，GUOKong-hui，WUDong-mei(StateKeyLaboratoryofAutomotiveSimulationandControl，JilinUniversity，Changchun130022，China)Abstract:Inordertoimprovethevehicledynamicstability，thedrivingandbrakingforcedistributionbetweenthefrontandrearaxlesfor4WDelectricvehicleisinvestigated．Accordingtothefrictioncircleoftyreforce，theidealforcedistributionratioisobtained，atwhichthewheelsofthefrontandrearaxlesreachtheadhesionlimitsimultaneouslywhenthevehiclesoperateatvariousconditions．Thevehiclehandlingstabilityunderdifferentdistributionmethodsisanalyzedbysimulationusing4WDvehiclemodel．Simulationandtheoreticalanalysisresultsshowthattheideadistributionmethodproposedinthisworkcanimproveutmostthelateralstabilityofthevehicleunderthepremiseofensuringthecurrentlongitudinalacceleration．Inaddition，for4WDelectricvehicles，thechangeofturningradiuswithlongitudinalaccelerationisminimizedandthevehicleshavethebestmaneuverability．Furthermore，theidealdistributionmethodissimpleincalculationandrelieslittleonthevehiclestateinformation，soiseasyforapplicationinrealvehicles．Keywords:vehicleengineering;forcedistributionbetweenaxles;handlingstability;four-wheel-drive;electricvehicle吉林大学学报(工学版)第45卷0引言与传统两驱车辆相比，四轮驱动电动汽车前后轴的驱动力和制动力理论上可以任意分配，而不同的分配方式对车辆的动力学稳定性以及节能优化具有重要影响。已有暂时不考虑能量问题，从动力学稳定性角度进行研究的相关成果，如“I”曲线作为直线制动工况下的理想分配方式并被广泛采用［1-2］，但“I”曲线是在车轮没有产生侧向力的前提下推导的，在车辆转弯或受到干扰产生轮胎侧向力时，并不能保证前、后轴车轮能同时达到附着极限，所以并不适用于车辆的整个行驶工况;文献［3-6］以整车路面附着利用率最小为目标，进行驱动力和制动力的动态优化分配，这种方法可以保证车辆行驶时各个车轮总的路面附着利用率最小，具有较好的附着潜力，可以提高整车的稳定性，但这种方法需要利用轮胎侧向力、路面附着系数、轮胎载荷、轮胎滑移率等车辆信息，容易受车辆状态测量和估计精度的影响，在实际车辆系统中应用比较困难。本文在考虑车辆侧向稳定需求的基础上，根据轮胎力的摩擦圆原理，以车辆前、后轴车轮同时达到附着极限、最大限度提高车辆的侧向稳定性为目标。...