分布式驱动纯电动汽车的协调主动控制、关键技术及问题探讨
分布式驱动电动汽车驱动控制技术研究现状与发展
图 １ 分 布 式 驱 动 电 动 汽 车 的 结 构 框 图
轮边电机驱动是电机通过减速机构将动力由传动 轴 传 递 给 驱 动 轮 ,由 于 万 向 节 的 存 在 ,可 以 将 传 动 轴 倾 斜 布 置 ,这 样 就 可 以 将 电 机 及 减 速 机 构 安 装 于 车 架 上 . 因 此 ,电 机 和 减 速 机 构 的 质 量 均 为 簧 载 质 量 ,从 而 有 利 于提高汽车的平顺性.但该类形式的结构不够紧凑, 而且由于减速机构的存在将会导致一部分机械功率的 损 失 . 但 是 ,也 正 因 为 该 减 速 机 构 的 存 在 ,使 其 驱 动 系 统中可以选用较高转 速 的 电 机,由 于 高 转 速 电 机 的 质
分布式驱动形式可根据驱动电机的安装位置分为轮 边电机驱动和轮毂电机驱动,其结构示意如图１所示.
量和体积相对较小,将 有 利 于 空 间 布 置 和 提 高 汽 车 的 动力性.
图２为轮毂电机 驱 动 结 构 框 图,是 将 电 机 直 接 安 装 在 驱 动 轮 内 或 者 驱 动 轮 附 近 ,具 有 驱 动 传 动 链 短 、传 动效率高、结构紧 凑 等 突 出 优 点. 电 动 机 是 汽 车 信 息 单 元 ,同 样 也 是 快 速 反 应 的 控 制 执 行 单 元 ,通 过 独 立 控 制 电 动 机 驱/制 动 转 矩 容 易 实 现 多 种 动 力 学 控 制 功 能 . 同时采用轮毂电机可 以 独 立 控 制 驱 动 轮 转 矩,其 操 纵 稳定性高;在结构上 取 消 了 传 统 变 速 箱、离 合 器、差 速 器、传动轴、车桥等动 力 传 动 部 件,大 幅 降 低 了 整 车 重 量;在传动控制上,轮 毂 电 机 缩 短 了 动 力 传 递 路 径,提 高了动力系统的传动 效 率;并 且 轮 毂 电 机 可 独 立 控 制 每个车轮的驱动模式 和 制 动 模 式,有 利 于 优 化 能 量 分 配 策 略 ,降 低 驱 动 模 式 下 的 能 量 消 耗 ,提 升 整 车 制 动 能 量 回 收 效 果 ,从 而 大 幅 降 低 整 车 电 耗 .
分布式电动汽车驱动力分配控制方法研究
分布式电动汽车驱动力分配控制方法研究1. 引言今天，随着科技的不断发展和社会的进步，电动汽车已经成为一种越来越受欢迎的交通工具。
与传统内燃机汽车相比，电动汽车具有环保、节能、安静等优势，受到越来越多的消费者和政府的关注和支持。
在电动汽车的发展过程中，分布式驱动力分配控制方法成为了一个关键的研究领域。
它不仅关乎电动汽车的性能和安全，也对电动汽车的智能化和自动化技术提出了挑战和机遇。
2. 分布式电动汽车驱动力分配控制方法的基本概念分布式电动汽车驱动力分配控制方法是指通过控制电动汽车不同轮子上的驱动力分配，实现汽车的动力输出、转向和稳定控制。
这种方法可以根据不同路面情况和行驶状态，合理地分配驱动力，提高汽车的稳定性和安全性，最大限度地发挥电动汽车的性能优势。
分布式电动汽车驱动力分配控制方法一直以来都是电动汽车研究和开发的重要方向，涉及到机械、控制、电气、信息等多个领域。
3. 相关技术和方法在分布式电动汽车驱动力分配控制方法的研究中，有许多相关的技术和方法被提出并得到了广泛应用。
基于车辆动力学模型的控制方法，采用传感器和实时反馈系统的辅助控制方法，以及结合车辆稳定性控制的整车动态控制方法等等。
这些方法在不同情况下可以实现不同的优势，有助于提高电动汽车的动态性能和安全性能。
4. 分布式电动汽车驱动力分配控制方法的挑战与发展然而，分布式电动汽车驱动力分配控制方法也面临着一些挑战。
如何实现对电动汽车不同轮子上的驱动力精确控制是一个复杂的技术问题，需要借助先进的传感器技术和控制算法。
分布式电动汽车驱动力分配控制方法的研究需要跨学科的合作和交叉融合，这对研究团队和研究人员的综合素质提出了更高的要求。
随着电动汽车技术的不断发展和市场需求的不断增长，分布式电动汽车驱动力分配控制方法将会迎来新的发展机遇和挑战。
5. 个人观点和理解对于分布式电动汽车驱动力分配控制方法，我认为它是电动汽车技术发展过程中的一个重要环节，关系到电动汽车的性能和安全。
分布式电驱动车辆动力学状态参数观测及驱动力协调控制
展望未来，我们将继续研究分布式电驱动车辆的动力学状态参数观测及驱动 力协调控制问题，致力于提高车辆的稳定性和操控性。具体的研究方向包括： （1）传感器优化布置：研究如何合理增加传感器数量和类型，以获取更全面的 车辆状态信息；（2）数据采集频率提升：探索更高频率的数据采集方法，以更 好地捕捉车辆动态变化；（3）
结论与展望
本次演示介绍了分布式电驱动车辆动力学状态参数观测和驱动力协调控制的 相关知识，并分析了实验结果及未来研究方向。通过优化传感器布置、数据采集 和预处理方法，我们可以获得较为准确的车辆动力学状态参数观测结果。同时， 驱动力协调控制算法在不同工况下均表现出良好的性能。然而，仍需针对传感器 噪声、数据采集频率和特殊工况等问题进行深入研究。
四、控制策略
针对四轮独立电驱动车辆的特性，本次演示提出了一种基于模型的控制策略。 该策略基于车辆动力学模型和控制模型，根据车辆状态和目标轨迹计算控制输入。 具体策略如下：
1、根据车辆当前状态和目标轨迹，计算出车辆的速度和加速度。 2、根据速度和加速度，利用动力学模型计算出车辆的扭矩需求。
3、利用控制模型计算出电机的 转速和转矩控制输入。
稳定性控制
稳定性控制是分布式电驱动汽车的重要性能指标之一，它直接影响到汽车的 安全性和舒适性。稳定性控制一般包括整车控制器、电动机控制器和轮胎压力监 测系统等方面。
整车控制器是分布式电驱动汽车的“大脑”，它通过对车辆各部位状态信息 的采集和处理，实现车辆的稳定控制。整车控制器一般采用先进的控制算法和策 略，如PID控制、模糊控制等，以保证车辆的稳定性和安全性。
随着电动汽车技术的不断发展，四轮独立电驱动车辆逐渐成为研究热点。这 种车辆具有出色的灵活性和动力学性能，能够实现独立驱动和独立控制。本次演 示将介绍四轮独立电驱动车辆实验平台及其驱动力控制系统的研究。
分布式驱动电动汽车驱动控制技术研究综述
分布式驱动电动汽车驱动控制技术研究综述贾婕;赵景波;杨超越;陈云飞【摘要】分布式驱动电动汽车具有控制灵活、控制响应快等优势,越来越受到人们的关注.文章叙述了分布式驱动电动汽车驱动控制技术的研究现状,重点介绍了电子差速控制、横摆力矩控制、多目标协调集成控制和容错控制等控制技术的研究方法以及国内外研究现状,并对当前存在的问题及发展趋势进行了分析.【期刊名称】《常州工学院学报》【年(卷),期】2019(032)002【总页数】6页(P1-6)【关键词】分布式驱动;电动汽车;驱动控制;智能控制【作者】贾婕;赵景波;杨超越;陈云飞【作者单位】江苏理工学院 ,江苏常州 213001;江苏省新能源汽车动力系统集成控制重点建设实验室 ,江苏常州 213001;常州工学院 ,江苏常州 213032;江苏理工学院 ,江苏常州 213001;江苏省新能源汽车动力系统集成控制重点建设实验室 ,江苏常州 213001;江苏理工学院 ,江苏常州 213001;江苏省新能源汽车动力系统集成控制重点建设实验室 ,江苏常州 213001【正文语种】中文【中图分类】U469.72近年来，由于能源危机和环境问题，电动汽车逐渐成为研究热点。
电机和电机控制器技术的改进，为多种动力传动系统配置提供了更多的可能。
随着对电动汽车的深入研究，分布式驱动电动汽车开始备受关注。
它通过4个轮边电机分别驱动4个车轮实现独立控制。
该结构具有转矩响应速度快、精度高以及单个电机独立可控等优点，为车辆底盘的动力学控制提供了广阔的前景。
对分布式驱动电动汽车驱动控制技术进行研究，充分利用其独立驱动等优势，对改善车辆的动力性能以及稳定性、安全性具有重大意义。
1 分布式驱动电动汽车的优势相比于传统汽车以及中央驱动的电动汽车，分布式驱动电动汽车具有较大的优势和潜力。
1)取消了大部分的传动结构，减少车辆底盘部件数量，节省底盘空间，为实现整车轻量化带来了可能。
与集中驱动的车辆相比，可以获得更大的能量回收率，能够有效提高电动汽车的续航里程。
分布式电动汽车驱动力分配控制方案研究
分布式电动汽车驱动力分配控制方案研究分布式电动汽车驱动力分配控制方案研究步骤一：分析分布式电动汽车驱动力分配的需求在研究分布式电动汽车驱动力分配控制方案之前，首先需要明确其需求。
分布式电动汽车指的是一种由多个电动汽车组成的网络系统，这些电动汽车可以相互通信和协调，以实现更高效的驱动力分配。
因此，我们需要明确以下需求：1. 能够根据电动汽车的当前状态和任务需求，动态分配驱动力。
2. 能够实时获取电动汽车的状态信息，并对其进行处理和分析。
3. 能够通过网络和通信技术，实现电动汽车之间的协调和通信。
步骤二：调研已有的分布式电动汽车驱动力分配控制方案在进行自己的研究之前，我们需要对已有的分布式电动汽车驱动力分配控制方案进行调研。
这包括查阅相关的学术论文、专利和技术文档，以了解目前已有的技术和解决方案。
在调研的过程中，需要注意以下几点：1. 查找与分布式电动汽车驱动力分配控制相关的研究论文和专利。
2. 了解已有的分布式电动汽车驱动力分配控制方案的原理和实现方法。
3. 分析已有方案的优缺点，以及其适用的场景和条件。
步骤三：制定分布式电动汽车驱动力分配控制方案基于需求分析和已有方案的调研结果，我们可以开始制定自己的分布式电动汽车驱动力分配控制方案。
在制定方案时，需要注意以下几点：1. 根据电动汽车的状态信息和任务需求，确定驱动力分配的算法和策略。
这可能涉及到优化算法、协调控制策略或者混合方法。
2. 设计驱动力分配的控制器和通信模块，以实现电动汽车之间的协调和通信。
3. 考虑安全性和实时性的需求，设计相应的控制和通信机制。
步骤四：仿真和实验验证制定完分布式电动汽车驱动力分配控制方案后，需要进行仿真和实验验证。
通过仿真和实验，可以评估方案的性能和效果，并根据结果进行优化和改进。
在进行仿真和实验时，需要注意以下几点：1. 选择合适的仿真平台或实验设备，以模拟真实的分布式电动汽车网络系统。
2. 设置合理的实验场景和参数，以测试方案在不同条件下的性能。
新能源纯电动汽车电控系统关键技术研究
新能源纯电动汽车电控系统关键技术研究新能源纯电动汽车的电控系统是其核心技术之一，关乎车辆的性能表现、能源利用效率和安全可靠性。
电控系统包括电池管理系统(BMS)、控制器、电机等组成部分。
在新能源纯电动汽车电控系统的研究中，以下是几个关键技术。
其次是控制器技术。
控制器是电动汽车电机的核心控制装置，主要负责电机的启动、加速、减速、制动等动作。
控制器需要根据车辆状态和驾驶者的指令，控制电机的输出功率和转速，以实现车辆的动力需求和性能优化。
控制器的关键技术包括电机控制算法设计、功率电子器件选型与驱动、实时数据采集和处理等。
再者是电机技术。
电机是纯电动汽车的动力源，其关键技术主要涉及电机的设计、控制和驱动。
电机的设计需要考虑到功率、转速、效率、重量等因素，并综合考虑电机的结构、材料、绕组等参数。
电机的控制需要根据车辆的驾驶需求和电池能量管理，调节电机的转速和输出功率。
电机的驱动系统包括逆变器、驱动电路和电流传感器等，需要满足高效率、高性能和高可靠性的要求。
此外，还有关于能量回收技术的研究。
新能源纯电动汽车在制动、减速或行驶过程中，可以通过电机的逆向转动将动能转化为电能，并存储到电池中，从而实现能量的回收利用。
能量回收技术能够提高能量的利用效率，延长电池的续航里程。
研究内容包括能量回收的控制策略、电能回收的效率优化以及能量回收系统的设计与实现等。
最后，还有关于车辆安全和通信技术的研究。
新能源纯电动汽车需要实现对车辆和驾驶者的安全保护，并与外部环境进行信息交互。
研究内容包括车辆安全防护系统的设计、车辆远程监控和故障诊断等应用技术。
总之，新能源纯电动汽车电控系统关键技术的研究旨在提高电动汽车的性能、能源利用效率和安全可靠性。
在电池管理系统、控制器、电机、能量回收、车辆安全和通信等方面的研究，将进一步推动新能源纯电动汽车技术的发展。
分布式驱动电动汽车AFS和DYC协调控制策略研究
分布式驱动电动汽车AFS和DYC协调控制策略研究摘要随着人们对环境保护意识的不断提高，电动汽车被越来越广泛地应用。
然而，电动汽车的安全性能和驾驶体验仍然需要提高。
本文针对电动汽车的自适应前照灯系统（AFS）和动态稳定控制系统（DYC）进行研究，提出了一种分布式驱动电动汽车AFS和DYC协调控制策略。
首先，通过分析电动汽车的动力学模型和AFS控制原理，建立了分布式控制模型，使得AFS能够自适应调整前照灯照射范围并且反映动态路况。
其次，通过研究电动汽车的离散控制模型和DYC控制原理，提出了一种基于模型预测控制的DYC协调控制策略。
该策略采用了基于短期和长期预测的混合控制策略，有效地提高了电动汽车的稳定性和安全性。
最后，通过仿真实验对本文协调控制策略的有效性进行了验证。
实验结果显示，该策略能够使AFS和DYC系统之间实现协同控制，同时保持较高的车速和良好的驾驶舒适性。
这些结果为电动汽车的安全性能和驾驶体验的提升提供了一种新的思路。
关键词：电动汽车；自适应前照灯系统；动态稳定控制；协调控制AbstractWith the increasing awareness of environmental protection, electric vehicles have been widely used. However, the safety performance and driving experience of electric vehicles still need to be improved. This paper focuses on the research of the Adaptive Front-lighting System (AFS) and Dynamic Stability Control (DYC) of electric vehicles, and proposes a distributed driving electric vehicle AFS and DYC coordinated control strategy.Firstly, by analyzing the dynamics model and AFS control principle of electric vehicles, a distributed control model was established, so that AFS could adaptively adjust the illumination range of headlights and reflect the dynamic road conditions. Secondly, based on the study of the discrete control model and DYC control principle of electric vehicles, a model predictive control-based DYC coordinated control strategy was proposed. The strategy adopted a mixed control strategy based on short-term and long-term prediction, effectively improving the stability and safety of electric vehicles.Finally, the validity of the coordinated control strategy proposed in this paper was verified bysimulation experiments. The experimental results show that the strategy can achieve coordinated control between the AFS and DYC systems while maintaining high speed and good driving comfort. These results provide a new approach for improving the safety performance and driving experience of electric vehicles.Keywords: electric vehicle; adaptive front-lighting system; dynamic stability control; coordinated controElectric vehicles have gained significant popularityin recent years due to their environmentalfriendliness and low operating costs. However, the safety performance and driving experience of electric vehicles have always been a major concern for consumers. In particular, the adaptive front-lighting system (AFS) and dynamic stability control (DYC) are essential systems that affect the safety and comfort of driving. Therefore, coordinated control between the AFS and DYC systems is very critical for electric vehicles.Previous studies have mainly focused on the independent control of the AFS and DYC systems. However, the coupling effect between these two systems has been ignored in previous studies. This paper proposes a coordinated control strategy that considersthe coupling effect between the AFS and DYC systems, and investigates its effectiveness by simulation experiments.The coordinated control strategy proposed in this paper utilizes a hierarchical control framework. The upper level of the control framework is responsiblefor the coordination between the AFS and DYC systems, while the lower level is responsible for the independent control of each system. The coordination between the AFS and DYC systems is achieved by introducing a new control variable, which considers the coupling effect between these two systems.The simulation experiments conducted in this paper demonstrate that the proposed coordinated control strategy can effectively improve the safety performance and driving experience of electric vehicles. In particular, the results show that the strategy can achieve coordinated control between the AFS and DYC systems, while maintaining high speed and good driving comfort. This provides a new approach for improving the safety performance and driving experience of electric vehicles.In conclusion, this paper proposes a coordinated control strategy that considers the coupling effectbetween the AFS and DYC systems, and investigates its effectiveness by simulation experiments. The experimental results demonstrate that the proposed strategy can significantly improve the safety performance and driving experience of electric vehicles. Therefore, this paper provides a valuable contribution to the research on improving the safety performance and driving experience of electric vehiclesIn recent years, the usage of electric vehicles has been increasing due to the concerns for environment pollution and energy conservation. As a result, it is essential to ensure the safety performance and driving experience of electric vehicles to enhance their marketability and customer satisfaction. One significant concern for electric vehicles is their stability during cornering, which can be affected by factors such as velocity, steering angle, and road surface conditions. Hence, it is essential to have a mechanism that can improve the stability of electric vehicles during cornering.One potential mechanism for improving the stability of electric vehicles during cornering is the integration of the active front steering (AFS) and direct yaw moment control (DYC) systems. The AFS system can helpimprove the steering response of the electric vehicle, while the DYC system can improve the vehicle'sstability by generating a yaw moment in response to the steering angle and vehicle velocity.However, the coupling effect between the AFS and DYC systems can significantly affect the performance of the vehicle. Thus, this paper proposes a coordinated control strategy that considers the coupling effect between the AFS and DYC systems to enhance the safety performance and driving experience of electric vehicles.The proposed strategy was tested using simulation experiments, and the results demonstrated significant improvements in the safety performance and driving experience of electric vehicles. Specifically, the simulations showed that the proposed control strategy can improve the vehicle's stability during cornering, leading to a reduction in yaw rate and lateral acceleration. Furthermore, the strategy can improve the responsiveness of the steering system by reducing the delay in the steering response, which can lead to a better driving experience for the driver.In conclusion, this paper provides a valuable contribution to the research on improving the safetyperformance and driving experience of electric vehicles. The coordinated control strategy proposed in this paper considers the coupling effect between the AFS and DYC systems, leading to significant improvements in the safety performance and driving experience of electric vehicles. Future research can further investigate the proposed control strategy by conducting more experiments on different electric vehicles to verify its effectivenessIn addition to the proposed coordinated control strategy, there are several other areas of research that can contribute to the improvement of the safety performance and driving experience of electric vehicles.One such area is the development of advanced driver assistance systems (ADAS) specifically designed for electric vehicles. ADAS can include features such as collision avoidance, lane departure warnings, and automated parking, all of which can help increase the safety of electric vehicles on the road.Another area of research is the development of more efficient and reliable battery technology. Improvements in battery technology can lead to longer driving ranges and faster charging times, makingelectric vehicles more practical and convenient for everyday use.Finally, research can also focus on improving the overall infrastructure for electric vehicles. This can include increasing the number of charging stations available, improving the speed and convenience of charging, and developing smarter grid technologiesthat can optimize the use of renewable energy sources.Overall, continued research and development in these areas can help increase the safety, efficiency, and convenience of electric vehicles, paving the way for a more sustainable and environmentally friendly transportation systemIn conclusion, electric vehicles have the potential to significantly reduce greenhouse gas emissions from transportation, but there are still challenges that need to be addressed to fully realize their benefits. Improving battery technology, increasing the range of vehicles, and developing smart charging and grid technologies are all important areas for research and development. Additionally, infrastructure improvements such as increasing the number and convenience of charging stations can help support the growth of electric vehicles. By addressing these challenges andinvesting in the continued development of electric vehicle technology, we can create a more sustainable and environmentally friendly transportation system。
浅谈分布式驱动电动汽车动力学控制发展现状
浅谈分布式驱动电动汽车动力学控制发展现状分布式驱动电动汽车的结构就是将驱动电动机安装在电动车驱动轮内部，这样的安装模式主要的优势表现在传动高效以及内部之间的结构紧凑等等。
另外，电动车内部的电机不仅仅是电动汽车的信息单元，同时也是汽车进行反应时的主要控制部分，在汽车运行的过程中，我们可以对电动机进行独立控制，那么就可以有效的实现多种力学控制。
分布式驱动电动汽车能够为驱动防滑和制动防抱死控制提供很大的便利，其中，比较迅速和精确的执行器就是分布式驱动电动车提供的。
除此之外，分布式驱动电动汽车直接横摆力矩控制具有很大的先进性，和过去的直接横摆力矩控制相比较来说，适应性更强，涉及到的范围更广。
标签：分布式驱动电动汽车；动力学；驱动防滑控制；发展现状；分析研究0 引言在电动汽车发展的同时，人们最关注的问题就是汽车行驶的安全性能，那么在对汽车进行研究的时候，将主要的研究目标放在了电动汽车驱动力学控制上。
为了使汽车行驶过程中更加安全稳定，本文针对驱动防滑与制动防抱死控制和直接横摆力矩控制两个主要的方面进行了分析，并且根据对力学的研究，逐渐实现了对汽车稳定性的综合控制，在研究的过程中，将电动汽车的个别车轮当作研究的对象，对其施加制动力矩将车辆的运动状态进行改变，以此来提高电动汽车安全行驶的性能。
1 驱动防滑与制动防抱死控制电动机的转矩具有很大的优势，它不仅具有可控性、准确性高的特点，并且响应非常迅速。
和过去比较传统的ABS和ASR 相比较来说，其可以将电动汽车车轮的滑移率进行改善，增强控制效果。
经过不断研究发现，电动机的制动转矩的转动速度非常快，并且能够在短时间之内达到预定值，所以我们可以看出，制动时间和制动的距离在很大程度上有所减小。
电动机不仅具有驱动的功能，同时也具有制动的功能，所以，除了在低转速之下会将制动转矩进行限制，分布式驱动电动汽车的驱动防滑与制动防抱死的控制方法是一样的。
控制变量。
在这里的控制变量主要指的是电动汽车车轮的滑移率。
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• 近年来，为提高车辆乘坐舒适性、安全性和操纵稳定性，各 种车辆动力学控制系统例如主动防抱死系统ABS，主动转向 系统AFS, 主动悬架系统ASS，得到了巨大的发展和广泛的应 用。而整车性能的提高则依赖于各个子系统的协调工作。
悬架系统、制动系统等集成于车轮轮毂之中，驱动制 动力控制灵活迅速，方便动力学估计与协调集成控制， 可以实现相同平台不同车型的快速开发，提高了底盘 的集成度，便于汽车操纵模式的革新。
集中式驱动底盘
分布式驱动底盘
第十八届中国科协年会-中国新能源汽车产业创新发展论坛 西安
1 • 研究背景 2 • 关键技术
1.研究背景
1.2分布式驱动电动汽车
传统汽车底盘结构
新型四轮驱动汽车底盘结构
传统汽车底盘电控系统并不完全 适用于新型的四轮驱动电动汽车。
若缺少一个合理的整体模型和控 制架构，会加大各基本控制单元 功能之间的矛盾，限制汽车性价 比的提高。
在能源、环境等方面，四轮驱动电动汽车都表现出极大的潜力，开发和 研究四轮驱动电动汽车意义重大。
1.研究背景
1.2分布式驱动电动汽车
解决电动汽车在高速行驶状态下的侧滑及瞬态失稳问题是个挑战；
轮毂电机驱动的电动汽车改变了传统底盘结构，对底盘各子系统的协调 控制提出了挑战； 现有车载传感器难以准确获取整车状态变量和参数，对电动汽车提高容 错性和降低成本提出了挑战。
1.研究背景
1.2分布式驱动电动汽车优点--节能环保
➢ 电动汽车环保优点 • 电动汽车使用电能可以保证全球的能源安全，而电能
可以使用多种可再生能源例如水能、潮汐能、风能、 太阳能等； • 电动汽车更可以实现城市交通的零排放，使用电动汽 车可以大大的减少全球空气污染。
➢ 分布式驱动电动汽车节能优点 • 与集中式驱动电动汽车相比,分布式驱动电动汽车使用
轮毂电机直接驱动车辆，动力传动链缩短，由于传动 系统的简化，能量损失较少，提高了传动效率。
集中式与分布式驱动结构
1.研究背景
1.3分布式驱动电动汽车优点—底盘优点
➢ 分布式驱动电动汽车全新底盘结构 • 分布式驱动电动汽车使用轮毂电机直接将动力传递给
车轮，取消了离合器、变速器、传动轴、差速器等传 动部件，大大简化了底盘结构,也大量地节省了车内空 间；提高了整车动力系统布置的灵活性。
➢ 分布式驱动电动汽车灵活的动力学操纵 • 分布式驱动电动汽车使用使用线控系统，轮毂电机、
➢ 车辆系统参数估计需求 • 测量关键参数的传感器较为昂贵； • 信号可靠性未完全解决，例如，GPS信号在山区，隧
道中断。
➢ 常需要估计的关键电动汽车参数 • 常见 的需要估计的车辆参数：车辆纵向速度，侧向速
度，车辆质心侧偏角，路面附着系数等。 ➢ 全新的容积卡尔曼滤波(CKF) • 与EKF,UKF相比，2009年I.Arasaratnam和S.Haykin
估计的车辆状态
路面附着系统
2.关键技术
2.2整车动力学协调与集成控制技术
2.2.1电动汽车回馈与液压复合制动协调控制理论 ➢ 回馈制动 • 能量回馈制动(Regenerative braking system, RBS)
在车辆制动过程中，电动机以发电方式工作，能将汽 车的动能或势能转化成电能存贮到电池中，是提高混 合动力电动汽车能源利用率和延长其行驶里程的一项 重要技术；
分布式驱动纯电动汽车的协调主动 控制、关键技术及问题探讨
第十八届中国科协年会-中国新能源汽车产业创新发展论坛 西安
1 • 研究背景 2 • 关键技术
• 发展态势
3
4 • 结论
第十八届中国科协年会-中国新能源汽车产业创新发展论坛 西安
1 • 研究背景 2 • 关键技术
• 发展态势
3
4 • 结论
1.研究背景
2.关键技术
2.2整车动力学协调与集成控制技术
2.2.2电动汽车回馈与液压复合制动协调控制过程
电动汽车RBS与ABS协调制动控制系统
协调过程效率
电机驱动/制动总效率 车载电池SOC、充电内 阻与温度关系
新欧洲循环行驶 工况结果
复合制动力矩 回馈能量
2.关键技术
2.2整车动力学协调与集成控制技术
➢ 主动转向与主动悬架功能
• AFS通过电机根据车速和行驶工况修正转向角,低、中速时， 提高转向的灵敏性和操纵性；高速时提高车辆的稳定性和安 全性；
• 发展态势
3
4 • 结论
2. 关键技术
分布式 驱动电 动汽车 关键技 术挑战
电动汽车动力学 系统估计
整车动力学协调 与集成控制技术
车辆动力学不确 定与时滞问题
系统参数估计
复合制动协调控制 转向与悬架协调控制 车辆动力学不确定问题 车辆动力学时滞问题
2.关键技术
2.1电动汽车系统参数估计
2.1.1电动汽车系统参数估计对象与算法
1.1传统车引发的问题
➢ 能源危机 • 据中国汽车工业协会发布的数据显示，自2009年中国
首次成为世界第一汽车生产和消费国后，我国已成为 世界第二石油进口大国，进口比例将达84%，远远高 于30%的安全警戒线。
➢ 环境污染 • 汽车石油燃烧产生的大量废气排放、产生的二氧化碳
则是导致温室效应的罪魁祸首；排放物中的二氧化氮 和硫化物严重危害居民的身体健康，雾霾随处可见， 空气环境污染日益凸显。
两位学者提出CKF，其核心是采用三阶球面-相径容积 规则对高斯加权积分进行近似；具有显著优点；
2.关键技术
2.1电动汽车系统参数估计
2.1.2电动汽车系统参数估计过程 全新的车辆参数CKF联合估计过程
测量信号
方向盘转角 横摆角速度 横摆角 加速度 轮速
估计的车辆状态
车辆纵向速效能以及制动工况下的制动稳定性，
电动汽车也装备液压防抱死制动(Antilock braking system, ABS) ；如何在保证车辆制动稳定性的同时有 效地提高制动能量的回收效率，协调制动工作，是电 动汽车研究的关键性技术之一。
液压 ABS 系统的结构 1-轮速传感器；2-制动液压装置；3-继电器；4-电子控制装置；5-制动警示灯； 6-防抱死警示灯；7-前制动器；8-后制动器；9-组合液位开关