提高后驱动电动汽车性能的扭矩矢量策略

提高后驱动电动汽车性能的扭矩矢量策略

介绍了后驱动电动汽车扭矩矢量控制的反馈控制器。提出控制左右扭矩矢量的控制算法，使车辆在最佳工作区工作，最大化轮胎侧向力，降低车辆不足转向，增加车辆横向加速度。本研究的主要目的是提高车辆的可操作性。左右轮之间驱动/制动转矩的分配可充分利用轮胎力使车辆具有较好的操纵性能。

在德国VI-Grade GmbH公司的Simulink协同仿真环境中,构建后驱动电动汽车控制扭矩矢量的反馈控制器。车辆底盘模型主要用于研究车辆簧载质量和非簧载质量的动态变化，同时研究车辆悬架和转向系统的非线性多体动力学。结合Pacejka（帕采卡）的魔术公式和滑动模型建立车辆轮胎模型。选择与标准三厢轿车一致的车辆特征。因电动机相对于车轮的惯性非常小，因此忽视其惯性。将建立的车辆模型在稳态和动态下行驶，评估该反馈控制器的性能。动态行驶包括围绕赛道的数值仿真，以了解轮胎工作范围内扭矩矢量对车辆性能的影响。仿真结果表明，扭矩矢量控制策略能更好地利用轮胎力，从而改善车辆在偏航响应和单圈行驶时间方面的性能。即该控制器能够提高操控性能。车辆斜坡转向行驶的仿真结果表明，该控制器能提高10%左右的车辆不足转向梯度。此外，当车轮超过最大轮胎力限制时，该控制器能够避免车辆旋转，而未安装控制器的普通车辆此时会旋转。车辆围绕赛道行驶的仿真结果表明，扭矩矢量控制器能够更好地利用轮胎力，减小车辆行驶单圈所用的时间。双车道变化模拟显示，扭矩矢量控制提高了车辆在紧急情况下的响应，能使驾驶员更容易操控车辆。

未来研究主要在于增加辅助控制结构，以更好地改善车辆行驶性能。

JyotishmanGhoshetal. Vehicle Power and Propulsion Conference.2015.

编译：朱会