1 摘要2 3 4 5 1.摘要
总结了电动汽车传动系统的结构布置情况及电动汽车差速系统研究的两个方向 ———自适应差速的特殊电机设计和基于各种控制理论采用差速控制策略的电子差速系统设计。阐述了自适应差速系统的结构及其差速原理 ,并详细阐述了电子差速系统的控制结构、控制模型、控制变量及控制策略,同时对目前电
子差速系统选择电机转速和转矩作为控制变量的利弊进行了探讨。最后, 展望了电动汽车差速系统的发展前景 。
关键词: 电子差速;双转子电机 ; 电动汽车 ; 车辆动力学 ; Ackermann & Jeantand 模型
2.引言
电动汽车动力传动系统的结构布置主要有两种方式:集中式和分布式 。集中式驱动是指在传统内燃机汽车安装发动机的位置以一个电动机代替内燃机 ,其他传动系统的结构不改变的驱动形式;分布式驱动是根据电动汽车自身特点采用车轮独立驱动的驱动形式。分布式驱动电动车在回馈制动 、机动性 、车身内部
空间利用率 、可控性等方面均优于内燃机汽车和集中式驱动电动车,因此, 采用分布式驱动方式是电动汽车发展的一个重要方向。集中式驱动电动汽车应用机械差速器即可完成转向 , 而分布式驱动电动汽车的每一个驱动轮连接一个电机转子, 每个电机转子可以单独提供驱动力矩 ,两驱动轮间去掉了机械差速器。
目前 ,对分布式驱动电动汽车差速系统的研究可分为两个方向 :一个方向为自适应差速的特殊电机设计;另一个方向为应用基于各种控制理论采用差速控制策略的电子差速系统设计。本文主要从这两个方向分析电动汽车差速系统的研究现状 ,并探讨存在的问题及其发展方向 。
3.自适应差速
自适应差速是一种采用与传统汽车机械差速器原理十分类似的 、可差速运行的双转子电机作为驱动电机,在电动汽车转向时可实现自差速的方法 。双转子电机直接安装在驱动桥上 ,代替常规机械驱动桥的传动轴 、主减速器和差速器等构件,集驱动 、差速、制动能量再生为一体。如双转子轴向磁通电机 、反相双转子电机 、复合多相双转子电机等均可实现差速运行, 能直接作为驱动电机。双转子电机尽可能多地挖掘电机内部有效空间,提
供高效率 、高功率密度的电驱动, 因而受到研究人员的广泛关注。日本横滨国立大学河村研究室利用该类电机进行轴间驱动 , 在铃木吉姆尼小型越野车的基础上改装了一款四轮驱动电动车 。伊朗 Jovain 电机公司的 Farzad 和德黑兰大学的 Reza 等改装了一台双电机独立驱动样车, 采用了每个电机连接减速器并由减速器短半轴输出转矩的组合式驱动桥结构 。华南理工大学广东省汽车工程重点实验室及广汽集团共同研制出了四轮驱动混合动力汽车用的对转双转子电机,设计了一种发动机集成 ISG 的机械前桥驱动及双转子电动差速后桥驱动的新型驱动系统, 并将其 应用于广汽集团 的概念车 S UV X -Power上。国内外还有其他研究人员也进行了类似的研究工作, 但所有研究人员设计所依据的自适应差速原理却是相同的 。本文以对转双转子电机为例说明自适应差速原理。
电动汽车差速系统研究综述 - 图文
