多轮驱动混合动力车辆动力分配建模与仿真朱诗顺.docVIP

多轮驱动混合动力车辆动力分配 建模与仿真 朱诗顺1，任永乐1 ，杨春宝1，苏时珍2 （1. 军事交通学院,汽车工程系，天津，300161；2. 75131部队，广西，530320） 摘 要：针对某型号四轴驱动混合动力车辆的性能要求，对ADVISOR进行二次开发。通过修改ADVISOR中整车控制模型、整车模型、轮轴模型和电动机模型，建立了多轮驱动的串联式混合动力车辆仿真系统，使该系统满足在多种驱动型式下切换的要求，并对动力进行合理的分配。对该型号四轴驱动混合动力车辆的整车性能进行仿真分析并与实测结果相比较，验证了仿真系统的正确性。 关键词：混合动力车辆； 多轮驱动； 动力分配 Modeling and Simulation of Force Distribution for Multi-Wheel-Driven Hybrid Electric Vehicle Zhu Shi-shun1,Ren Yong-le1,Yang Chun-bao1, Su Shi-zhen2 (1, Military Traffic Institute,Vehicle Engineering Department,Tianjin 300161, China; 2, 75131 Army ,Guangxi 530320, China) Abstract: ADVISOR is redeveloped to meet the requirements of performance for a 4-axle drive hybrid electric vehicle. By modifying the models for vehicle control, complete vehicle, wheel/axle, motor in ADVISOR, a simulation system for Multi-Wheel-Driven SHEV is set up, which can satisfy the need to switch the vehicle among multi-drive modes and distribute force reasonablely. A simulation analysis on the performance of Multi-Wheel-Driven SHEV is carried out and validated using the testing data. Keywords: Hybrid electric vehicle; Multi-wheel-driven; Force distribution 1 引言 混合动力车辆同传统车辆相比，将发动机、电机和能量储存装置(蓄电池等)组合在一起，通过它们之间的良好匹配和优化控制，可以充分发挥传统内燃机汽车和纯电动汽车的优点，不仅大大降低了燃油消耗，而且具有更强的动力性，同时该车可以纯电动行驶，提高了车辆在特殊情况下的通过性能，所以混合动力车辆已成为新一代汽车发展的一个重要趋势【1】。 双动力源的存在，为改善车辆的燃油经济性和排放性能提供了更为广阔的设计空间，但同时，车辆动力系统的复杂性也要求在最终设计和样车试制之间建立起系统的性能仿真模型，以进行不同设计方案的比较和控制策略的开发。作为混合动力车辆整车开发的重要手段，整车性能仿真已被应用于混合动力车辆的研究之中。而ADVISOR是现今最流行的仿真软件，很多研究都是在其基础上进行二次开发【2】，但大部分忽略路面状况的影响，降低了仿真模型的准确性。而对于多轮驱动的混合动力车辆【3】【4】，更是鲜有合适的模型，特别是对于四轴驱动、有多种驱动型式的车辆。为解决此问题，本文从不同路面状况与车辆动力分配的关系入手，建立多轴车辆动力系统，使车辆能在不同路况条件下，选择合适的驱动型式（8×8、8×6或8×4）。 四轴驱动混合动力车辆仿真系统开发 四轴驱动混合动力车辆系统结构 系统布置形式，在8×8车上采用各轮电机独立驱动的结构图1 四轴驱动混合动力车辆系统结构图 图中，实线表示机械传动路径，虚线表示电传递路径，点划线表示CAN总线。整车采用发动机前置和八轮独立电驱动设计，电动机轴与驱动轴相互平行同轴，电动机的转矩由电动机的输出轴输出后传递到传动系统的输入轴，经过传动系统的减速后，被增大的转矩又传递给轮辋，从而最终带动轮胎转动驱动车行驶。ADVISOR中整车控制模型、整车模型、轮轴模型和电动机模型，增加车轮滑移率与附着系数模型、驱动型式模型。 图2 仿真系统顶层模块图 图2是系统的顶层模块图，在整车控制模块和轮轴模块的接口中引入车轮滑移率与附着系数模型、驱动型式模型，并对车辆、轮轴、电