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基于轮毂电机四轮独立驱动独立转向整车平台
    发布时间: 2020-06-03 13:41    



一、独立自主研发轮毂电机


项目项目

指标指标

最大扭矩

500Nm(对应1.5吨车辆的百公里加速时间7秒)

最大转速

1200rpm(对应最高车速130公里)

最大功率

21kW(4个电机合计84千瓦)

额定功率

10kW

净重

20kg左右

特色功能1

集成制动系统,制动系统无需真空助力装置

特色功能2

容易集成立柱

二、整车系统

1、车架:固定和容纳悬架、制动系统、驱动系统以及转向系统,具有一定的机械强度,轮距小于1.5m,轴距小于2.7m,轮距和轴距比例与常见乘用车类似。具有容纳实验驾驶员的座椅2具,均配有三点式安全带。

2、悬架:悬架固定于车架,能够配合其他子系统完成整车驱动、制动和转向功能,能够适应车辆的侧倾、俯仰运动,悬架行程不小于25mm。

3、线控制动系统:包含线控制动踏板和电磁制动器,线控制动踏板将驾驶员的制动系统信号发送至整车控制器,经过计算,整车控制器控制电磁制动器对车轮进行制动。其中,电磁制动器最大制动力矩不小于210Nm,制动响应时间不大于100ms。

4、线控驱动系统:包含线控加速踏板和轮毂电机,线控加速踏板将驾驶员的加速信号发送至整车控制器,经过计算,整车控制器控制轮毂电机的扭矩输出。其中,轮毂电机最大扭矩输出不小于200Nm,最高转速不小于600rpm,额定功率不小于5kW。

5、线控转向系统:包含方向盘、直线电机以及机械转向机构,整车控制器采集方向盘的转角信号,经过计算,整车控制器控制直线电机驱动机械转向机构转动。其中,直线电机最大推力不小于800N,机械转向机构的转向角度不小于正负60deg,最大转向速度不小于30deg/s。

三、车辆动力学模拟系统
      
车辆动力学模拟系统模拟车重约300kg的四轮独立转向和四轮独立驱动轮毂电机驱动电动汽车的动力学特性,包含于上述制动/驱动系统相适应的驱动/制动负载模拟电机系统4套、转向系统相适应的方向盘负载电机系统1套、转向阻力电机系统4套、整车动力学模拟控制系统1套。
1、驱动/制动负载模拟电机系统:该系统通过联轴器、扭矩/转速传感器与驱动系统中的轮毂电机相连,模拟车轮负载特性,由硬件在环测试系统控制其扭矩和转速输出。该电机系统最大扭矩输出不小于220Nm,最高转速不小于650rpm,额定功率不小于5.5kW,扭矩/转速传感器的最大扭矩测量范围不小于250Nm,最高转速不小于1000rpm,测量精度不小于1‰。




2、方向盘负载电机系统:该电机系统通过扭矩/转速传感器与方向盘相连,模拟方向盘转动时的阻力特性,由硬件在环测试系统控制其扭矩和转速输出。该电机系统传递至方向盘的最大扭矩输出不小于20Nm,最高转速不小于60rpm,最大功率不小于0.4kW,扭矩/转速传感器的最大扭矩测量范围不小于50Nm,最高转速不小于100rpm,测量精度不小于1‰。

3、转向阻力电机系统:该电机系统中电机通过减速装置与轮毂电机相连,模拟车轮转动时的地面负载,由硬件在环测试系统控制其扭矩和转速输出。模拟负载最大磨擦力不小于850N,机械转向机构的转向角度不小于正负65deg,最大转向速度不小于35deg/s。
四、基于Matlab/Simulink的软件模块列表:
  1. 线控驱动系统控制算法接口
  2. 线控制动系统控制算法接口
  3. 线控转向系统控制算法接口
  4. 驱动负载模拟电机系统控制算法接口
  5. 方向盘负载电机系统控制算法接口
  6. 转向阻力电机系统控制算法接口
  7. 扭矩/转速传感器的信号收发送及信息显示