电动汽车轮毂电机变怠速控制规律研究

摘要

随着电动汽车技术的迅猛发展，一大批先进的驱动与控制方式纷纷涌现。轮毂直驱式电动汽车作为其中的代表，其分布式的驱动方式使得传动系统的效率大大提高，因此被认为是下一代电动汽车优选的驱动方案。然而，由于车轮和电机间采用刚性紧固连接，在急起急停时会产生很大的电磁冲击和机械冲击，严重影响电动汽车的使用寿命，驾乘舒适感也不佳。
　　借鉴传统内燃机汽车采用离合器缓释起步和换挡冲击的原理，在轮毂直驱式电动汽车的电机与轮毂间引入新型永磁双稳态电磁离合器，即可实现电机起动与车身起步过程的分离，从而可以大大减轻起步过程中的电磁冲击和机械冲击。本文正是在这样的背景下，针对采用离合器后电动汽车的怠速柔性起步方式，对轮毂电机的变怠速控制规律进行了探讨。
　　首先，本文结合离合器的工作原理和汽车动力学的相关知识，建立了电动汽车怠速柔性起步过程的数学模型，并以起步电流和起步舒适感为指标，对电动汽车采用全压直接起步和怠速柔性起步两种起步模式下的起步性能进行了MATLAB仿真分析与对比，论证了柔性起步方案对缓释电磁冲击和机械冲击的有效性。
　　其次，本文针对电动汽车在多种不同负载条件下采用不同怠速时的起步性能进行了对比，研究了不同负载状况下的变怠速控制规律，并提出了根据起步负载灵活选取最优起步怠速的方案。
　　最后，在仿真研究的基础上，搭建了电动汽车柔性起步方案实验平台，对电动汽车柔性起步方案的实际效果进行了进一步的实验研究，论证了变怠速柔性起步方案在轮毂直驱式电动汽车的应用场合的可行性与先进性，从而进一步验证了仿真的结论。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 引言

1.2轮毂直驱式电动汽车发展概述

1.3离合器及其在电动汽车中的应用

1.4一种适用于轮毂直驱式电动汽车的电磁离合装置

1.5本文主要研究内容

2 电动汽车传动系统的数学模型

2.1汽车动力学模型的建立

2.2轮毂电机模型的建立

2.3离合过程模型的建立

2.4本章小结

3 电动汽车起步方案设计

3.1 轮毂直驱式电动汽车起步方案的选取

3.2全压直接起步分析

3.3怠速柔性起步方案分析

3.4本章小结

4 变怠速控制规律的研究

4.1 柔性起步怠速的选取

4.2基于负载的怠速选取规律

4.3特殊过载工况下起步怠速的选取

4.4本章小结

5 柔性起步方案实验研究

5.1 实验装置综述

5.2 dSPACE系统概述

5.3全压直接起动实验

5.4变怠速柔性起步实验

5.5本章小结

6 全文总结与展望

致谢

参考文献