基于轮毂电机四轮驱动的电动试验车总体设计

摘要

对于面临愈加严峻的能源短缺和环境污染压力的汽车产业来说，电动汽车的重要意义已无需多言。而轮毂电机驱动技术作为电动汽车发展的一个重要技术领域，与普通电动汽车相比，其在整车布置设计上更加灵活；通过电能量传递代替了传统机械传动装置以在简化结构的同时提高了传动效率。而且在采用四轮驱动形式后，其四轮转矩、转速独立易测可控的特点使得其动力输出响应更快、精度更高，从而更加易于实现牵引力控制、防抱死系统及横摆力矩控制等多个方面的整车控制技术。因此需要建立一个轮毂电机四轮驱动的纯电动试验车平台，以便于通过此平台进行各类驱动控制技术的研究。
　　本文系统研究了基于轮毂电机驱动的电动汽车技术的研究意义、国内外研究现状及待解决的关键技术。分析了轮毂电机电动汽车的结构特点，在此基础上结合本轮毂电机电动试验车的功能性和动力性设计原则，提出了整车动力性能指标及总体设计方案，完成了动力系统关键部件（驱动电机及动力电池）的匹配设计和产品选型。确定了电动试验车的基本结构参数，完成了轮毂电机的连接、转向系统及制动系统的安装、传感器及控制器的布置、仪表台与工作平台以及车架等多项设计，并进行了试验车的初步搭建。根据设计的动力系统性能参数及整车结构参数，在ADVISOR2002软件中建立车辆四轮驱动模块及各项部件模型，进行了相应的仿真计算。
　　从仿真结果可以看出，基本实现了各项动力性能设计目标，表明所设计的轮毂电机四轮驱动纯电动试验车满足设计要求，可以作为后续各项驱动控制研究的试验平台。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 轮毂电机电动汽车的研究意义

1.3 轮毂电机电动汽车的研究现状

1.4 轮毂电机驱动型电动汽车待解决的关键技术

1.5 本文主要研究内容和技术路线

第二章 轮毂电机四轮驱动电动试验车总体方案

2.1 轮毂电机电动汽车的结构综述

2.2 轮毂电机四轮驱动电动试验车的设计要求

本章小结

第三章 电动试验车动力匹配设计

3.1 整车性能指标的确定

3.2 动力系统

3.3 轮毂电机及动力电池参数匹配设计

本章小结

第四章 轮毂电机四轮驱动电动试验车的设计和搭建

4.1 总体设计综述

4.2 电动试验车基本参数结构的确定

4.3 轮毂电机的连接设计

4.4 转向系统的安装设计

4.5 制动系统的安装设计

4.6 传感器及控制器的布置设计

4.7 电动试验车车架的设计

4.8 仪表台及工作平台的设计

4.9 电动试验车的初步搭建

本章小结

第五章 轮毂电机四轮驱动电动试验车动力性能仿真

5.1 ADVISOR软件简介

5.2 轮毂电机四轮驱动电动试验车模型的建立

5.3 仿真结果及分析

本章小结

总结与展望

参考文献

攻读硕士期间的研究成果

致谢