申请人提出的电动汽车新型双电机防滑差速驱动系统既能发挥车轮独立驱动在改善整车驱动效率和动力学响应品质方面的优势,又能克服该类驱动系统现存的结构复杂、适应性差、成本高等方面的问题,具有很强的推广应用前景。本项目拟在前期双电机独立驱动系统理论研究的基础上,完善基于模糊控制的防滑差速、多目标分配下的制动能量回收及稳定性控制理论,并深入研究汽车横摆稳定性控制理论包括利用电机的响应特性进行路面识别,基于贝叶斯滤波框架下的车辆质心侧偏角估计及不确定车辆参数的动力学状态变量估计,进行双电机独立驱/制动汽车的横摆转矩控制及与多主动安全系统协调控制等。本项目将通过对结构的概念设计及优化,实现系统的机电耦合防滑差速驱动功能;利用双电机独立可控的特点,协调车辆纵向及横向稳定性控制,提高车辆主动安全性。本项目将采用理论分析、系统仿真、台架试验相结合的方法,综合分析并提高系统性能。
dual-motor independent drive;anti-slip differential;electric-hydraulic compounded brake;state variables estimation;yaw stability control
本项目以双电机独立驱动的纯电动车辆为研究对象和应用背景,重点从适用于电动汽车目标车型的新型防滑差速驱动系统的机理和控制算法开展研究,主要解决双电机独立驱动电动汽车的通过性、主动安全性问题,同时最大限度提高电机功率利用率。项目主要研究了新型防滑差速驱动系统概念设计与优化设计、双电机防滑差速驱/制动汽车整车纵向动力学控制理论及横摆稳定性协调控制理论包括利用电机相应特性进行路面识别,基于卡尔曼滤波理论的车辆动力学状态变量估计,进行双电机防滑差速驱/制动汽车的牵引力控制、能量回馈控制、横摆转矩控制及与多主动安全系统协调控制等,并完成其应用验证。研究结果表明配置新型防滑差速装置的双电机独立驱动电动汽车,在低车速阶段能将打滑车轮的转矩利用率提高50%以上,且滑转率更接近理想值,改善了独立驱动车辆的通过性。同时,提出的横摆稳定性控制策略可以平衡电机的转矩输出,降低电机的工作强度,达到了节能型主动安全的效果。本项目全面分析双电机防滑差速驱动车辆的整车动力学特性,研究成果发挥了机电一体化优势,解决了现有技术的应用瓶颈,具有很强的推广价值,为其产业化奠定理论基础。