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简析分布式驱动电动汽车的操稳性控制

2020-09-08 11:40:26·  来源:北京理工新源  
 
在谈到车辆操控时,人们经常会提到转向不足和转向过度这两个词,它们是衡量车辆操控是否稳定的重要标准。如图1和图2所示,转向不足(俗称推头)主要表现为车辆在
在谈到车辆操控时,人们经常会提到“转向不足”和“转向过度”这两个词,它们是衡量车辆操控是否稳定的重要标准。如图1和图2所示,转向不足(俗称“推头”)主要表现为车辆在转弯过程中实际转向角度比理想的转向角度要小,容易造成车转不过去弯从而冲出道路;而转向过度(俗称“甩尾”)则是实际转向角度比理论的转向角度大,后轮出现了向弯道外侧滑动的现象。出现转向不足时车辆行驶轨迹会发生偏转,车辆可能会冲出路面;而发生转向过度时车辆会发生甩尾,危险性更高,所以一般家用车转向系统设计都会偏向转向不足。在车辆的主动安全控制中,为提高车辆转向稳定性,减少驾驶员在极限工况下的安全事故,很多车辆标配了电子稳定性系统(ESP)。传统内燃机汽车或者集中式驱动电动汽车的ESP系统通过控制车辆制动器制动力分配产生横摆力矩,保证车辆的横摆稳定性。


分布式驱动电动汽车的稳定性控制方法主要包括主动悬架控制、四轮转向控制和直接横摆力矩控制(Direct Yaw-moment Control,DYC)。DYC对车辆的操纵稳定性控制效果更好,根据相关状态参数的实际值与理想值之间的偏差决策出维持车辆稳定行驶所需的附加橫摆力矩,然后控制相关的执行系统改变车辆的横摆力矩,从而调整车辆运行状态。分布式驱动电动汽车与传统燃油车的稳定性控制系统工作原理相同,但附加横摆力矩的实现方式差别比较大。传统燃油车主要是控制液压制动系统来改善车辆稳定性,分布式驱动电动汽车的装载四个电机分别控制每个车轮的驱动或制动,且电动汽车装载的液压制动系统,可以实现电机与液压的复合控制,相对于传统燃油车,分布式驱动电动汽车实现稳定性控制主要具有两大优势,一是由于电机控制精度高、响应速度快,可以实现车轮的最优控制;二是车辆根据电机特性与液压制动系统,可灵活多样的实现车轮力矩分配。

北理新源研发的DYC控制策略已经在多个分布式驱动样车上搭载,有效的提高了车辆转向时的稳定性。


撰稿:赵宪华
审核:龙超华 
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