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大学生创新性实验计划 结题答辩 课题名称：四轮独立驱动电动汽车降低功率内循环的试验研究所在学院：车辆学院项目成员：张学龄 张仁俊 孙锟指导教师：赵明慧 四轮独立驱动电动汽车降低功率内循环的试验研究 项目研究创新点与特色 项目研究内容 项目研究结果 项目研究创新点与特色 前期工作所研制的四轮独立驱动电动试验样车四个车轮分别由相互独立的直流电机（功率1.5kW，最大转速850r/min）直接驱动，车轮之间没有机械传动环节，增大了汽车布置的空间，使电动汽车底盘更容易实现电子化，主动化，这是本项目的特色 项目研究内容 项目组主要研究如何降低电动车的功率内循环。 当四轮运转不协调时，车轮与地面之间的摩擦阻力系数增大，驱动转矩增加，车轮之间产生相互拖拽，运行效率降低。这也是制约四轮独立驱动电动汽车发展的一方面，基于此，项目组主要通过提高独立驱动电动汽车的协调性来降低电动车的功率内循环。 研究方法 针对研制的四轮独立驱动电动试验样车，按等功率模式分配四轮驱动力，进行了不同条件下的转弯试验。采用坐标网格法测绘了样车的行驶轨迹，得到了四轮转弯半径、整车转弯半径、各轮转速及电流的变化情况 。分析了转弯试验中，四轮驱动电机电流的变化趋势及其对车轮滚动速度的影响。推导了转弯滑动率的计算公式。根据试验测得数据计算了各轮的滑动率变化情况，据此给出较好的驱动力分配模式，从而减少各轮之间的相互拖拽，减少功率循环。 研究方法 网格法 研究方法 研究方法 驱动轮运转特性分析 研究方法 转弯滑动率分析 ： 研究方法 结论 ：推导了转弯行驶滑动率的计算公式 通过对试验数据的分析可知，等功率控制模式能够保证车辆的转弯行驶，但是驱动电机的柔性调节功能并不能很好的减小滑移滑转，为解决滑移滑转问题必须提出更优的控制策略，选取更直接的控制目标，优化电机控制系统，减小车辆在转弯过程中的滑动率。 试验结果分析——驱动力相等 按驱动力相等模式分配四轮驱动力转弯行驶时，右前轮存在滑移、其它三个车轮存在滑转现象。速度增加时，各轮滑动率增大，如参考转角为20°，参考车速为2m/s时，四轮滑动率分别为-0.54%、0.32%、0.09%和0.05%，相对差值最大为0.86%；参考车速为4m/s时，四轮滑动率分别为-1.80%、4.00%、-1.28%和-1.62%，相对差值最大为5.8%。说明四轮独立驱动的电动车，在采用等转矩模式转弯行驶时，四轮运转不协调，各轮之间存在拖拽，因此需要的转矩增加，拖拽越严重，增加的转矩越大，从而产生较严重的功率内循环。 试验结果分析——驱动力不等 采用驱动力不等模式下，即将右前轮转矩（电流）预先增加不同值，可有效减小右前轮的滑移。如在参考转角为20°、参考车速为4m/s时，将右前轮电流值增加2A，四轮滑动率分别为-0.56%、1.48%、-0.46%和-0.69%，右前轮与其余各轮的滑动率相对差值最大为2.17%，四个电机的电流之和由驱动力相等模式的42.79A减小至40.53A，电流相对减小率达5.28%，拖拽现象明显减弱，从而减少了各轮之间的功率内循环，进而减少了功率损耗，提高了电机的工作效率。 谢谢观看！ * * * * 转弯半径的变化 (a)左前轮 (b)左后轮 (c)右前轮 (d)右后轮