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重庆大学郑玲:轮毂电机电动汽车安全性及测试评价方法_kaiyun网页版登录入口
2024-05-19

7月20-21日,电动汽车费源网于深圳坪山进行“2018第二届中国新能源汽车测试评价技能成长岑岭论坛”。7月21日上午,年夜会缭绕“机电电控及其他焦点零部件测试评价技能”约请数位业内年夜咖。重庆年夜学汽车项目系主任,传授、玻士生导师郑玲揭晓“轮毂机电电动汽车保险性及测试评价要领”的主题演讲。

重庆年夜学汽车项目系主任,传授、玻士生导师郑玲

最近几年来,全世界汽车保有量日渐增加,情况污染、能源欠缺等问题日趋严重,人们对于情况掩护、能源耗损提出了更高的要求。新能源汽车成为全世界研究热门,列国也慢慢推出了禁售燃油车的规划,日本、欧盟、美国等重要汽车国度都启动了新能源成长计划,也慢慢推出了禁售燃油车的规划。于我国当局的鼎力大举撑持下,新能源汽车于当前以致将来都是主要的成长标的目的,以是各年夜车企、零部件企业对于此都投入了年夜量的人力、物力以及财力。

轮毂机电电动汽车概述

就电动汽车的驱动情势来看,重要有集中式驱动以及漫衍式驱动。集中式驱动以及传统燃油汽车近似,只是策动机酿成了电念头,变速器、传动轴以及差速器等传动装配与,整个底盘安插情势以及传统燃油汽车十分邻近;漫衍式驱动电动汽车,轮毂机电漫衍于四个车轮上,再也不接纳一个集中机电来驱动,勾销了传动装配,有益在底盘的轻量化,同时底盘的结构也会越发紧凑。

7月21日下战书,郑玲着重阐发了漫衍式驱动电动汽车的好坏势,并就怎样规避劣势,哄骗其长处给出提议。她暗示,漫衍式电动汽车转矩颠簸,会影响汽车的把持性;而且假如将机电装于车轮里,车轮的重量会年夜年夜增长,非簧载品质增长后对于汽车的恬静性以及把持不变性会孕育发生很年夜影响;此外,四个机电同时装于车轮上,假如机电掉效会影响电动汽车的保险性。

固然,漫衍式驱动电动汽车也有长处,一是转矩节制切确、相应迅速;二是没有变速器、差速器,整车品质会减小,效率会获得晋升。

郑玲暗示,轮毂机电驱动电动汽车焦点的构架就是电动轮,电动轮重要情势有舍弗勒电动轮、TM4电动轮、米其林电动轮。此中舍弗勒电动轮最高的峰值功率可以到达40kW,扭矩可以到达700Nm;TM4电动轮接纳外转子永磁无刷电念头,固定于轮毂上,集成鼓式制动器,间接作用于外转子上面,最高的峰值功率可以到达80kW,峰值扭矩到达670Nm;米其林电动轮于17英寸的车轮傍边嵌入驱动机电,另有自动悬架机电以及盘式制动器。今朝,这三家代表了此刻支流的轮毂驱动布局情势。

漫衍式驱动电动汽车电子差速节制

郑玲暗示,集中驱动式的电动汽车可以实现差速节制,不外是经由过程差速器实现四个轮子的差速,而漫衍式电动汽车不需要差速器,可以经由过程每一个车轮的转矩切确节制实现差速节制。她暗示,假如四个轮子转速纷歧样,会孕育发生一个附加的力矩,这个力矩可以节制转向历程中的不变性,假如过分转向,插手一个反标的目的的附加转矩,就能够提高转向不变性,于直线行驶工况下,也能包管四个车轮的速率是同样的,这就是差速节制的目的。

郑玲暗示,四轮驱动的电动汽车更易实现电子差速节制,按照节制方针差别有三类电子差速节制体式格局。一是基在不变性的差速节制,基在各类节制理论,以不变性要素为节制方针,使患上车辆于实现差速的同时包管车身的不变性;二是基在滑移率的差速节制,思量滑移率的影响要素,及时节制差速历程中的车轮滑移率于不变性规模内;三是基在滑移率的差速节制,将前两种节制器经由过程一种节制计谋举行联合,从而实现车辆不变、防滑移的差速节制。

基在转矩分配的底盘一体化不变性节制

随后,郑玲先容了基在转矩分配的底盘一体化不变性节制计谋。她暗示,因为四个车轮的转矩可以精准的节制,是以就能够按照汽车的运转工况,调治各个车轮的转矩,经由过程精准调治转矩来到达汽车不变性节制的目的。传统集中式驱动电动汽车凡是只能经由过程制动孕育发生横摆力矩,液压体系相应慢,需要分外传感器获取车轮运动状况;而漫衍式驱动电动汽车各轮可孕育发生驱动/制动力矩,机电相应快,精度高,还可间接按照机电转速/转矩获取车轮运动状况。

为了实现漫衍式驱动电动汽车的转矩,郑玲及其团队提出了分层式不变节制计谋,构架上有三层。

按照运转的路径,可以举行指望的纵向力、横向力另有横摆力矩的计较,中间层可以思量一些约束的前提,以恬静、保险、节能为方针,对于四个车轮的转矩举行切确分配,经由过程如许的体式格局,就能够实现保险、恬静、节能为一体的整车不变性节制。

郑玲暗示,四轮自力驱动转向电动汽车有八个可控自由度,而车辆的平面运动只包孕纵向运动、横向运动和横摆运动三个自由度,是以四轮自力电动汽车的驱动、制动、转向节制是一个冗余体系的节制分配问题。

针对于以上环境,可以思量轮胎的负荷率,以四个轮胎负荷率匀称为方针,经由过程降低峰值负荷率,可以降低能耗,包管轮胎以及路面之间附着的保险性。如于高附着系数0.8,车速80km/h的环境下举行工况测试,实验发明四个车轮轮胎负荷率很靠近,接纳不变性节制与不采纳有较年夜差异,不变性节制可以或许切确跟踪车辆指望行驶的状况,包孕纵向车速、横摆角速率、质心测偏角,可使轮胎负荷率越发匀称,车辆行驶轨迹最年夜偏差比力小,可以或许有用提高车辆于高附着路面的不变性。

簧下品质负效应及改良计谋

负效应重要于在簧下品质过年夜,对于此郑玲提出了几点解决方案。接纳轮毂机电后,为防止车身把持不变性降落,将自动轮作为设计方针对于象,对于整个布局举行一体化设计。于结构设计上,引入吸振器,将轮毂机电举行悬浮设计,酿成非簧下品质。

此外,接纳智能自动悬架节制技能,可以年夜年夜改良簧下品质过年夜和转矩颠簸的问题。

随后,郑玲先容了履行器掉效及容错节制要领。她暗示,四轮自力驱动电动汽车中肆意一个轮子掉效城市致使汽车损失保险性。机电掉效分两种环境,一是可控掉效,因为一个或者两个机电功效损失,丧失纵向协力以及横摆力矩的扰动可以由残剩的驱动力以及横向力赔偿;二是不成控掉效,三轮驱动机电掉效、所有机电掉效、同侧两轮驱动机电掉效。

针对于机电的掉效,可以做一些容错或者者掩护节制。好比单机电掉效,就能够把另外一侧的机电的转矩降低,然后残剩的机电连结稳定来降服单机电掉效带来的功效掉效问题;异侧两轮驱动机电掉效,好比左前轮、右前轮,这是统一个轴双侧机电掉效,于这类环境下,可以把掉效的转矩置为零,取剩下一般输出转矩为二者间较小值;同侧两轮或者多轮机电掉效,将所有驱动机电置为零,包管车辆保险泊车。

对于在四轮自力驱动电动汽车功效保险问题,郑玲以为需要经由过程整车的动力性机能测试来测试差别工况下的动力学特征,包孕整车的转毂试验台和整车门路实验,测试四轮自力驱动电动汽车的保险性。别的因为机电安装于轮毂上,以是防水防尘要求随之晋升,轮毂机电的加工、打造要求就更高。

(编纂:Wendy)


文章来源:kaiyun网页版登录入口

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