輪轂電機式三軸純電動鉸接客車扭矩優化分配控制策略研究

邵長江,楊坤*,,2,王杰,譚迪,付宏勛,劉國棟

(1. 山東理工大學 交通與車輛工程學院,山東淄博 255000; 2. 山東意威汽車科技有限公司,山東淄博 255000; 3. 濰柴動力股份有限公司,山東濰坊261000)

三軸純電動鉸接客車具有空間大、載客量多的優點,它可為解決空氣污染和城市交通擁堵等問題提供有效途徑[1]。隨著人們對城市公交性能要求的逐漸提高和對電動汽車技術研究的逐步深入,客車行業對整車輕量化、續駛里程以及低地板設計等要求日益提高,為此,分布式驅動電動客車已成為未來客車的發展趨勢之一[2]。市區行駛工況下,純電動客車大多數時間速度較低,功率需求較小,單電機集中式驅動不僅增加了動力系統布置難度[3-4],而且由于輕載運行時電機效率低,會使整車能耗增加;而基于輪轂電機的分布式驅動構型,可通過制定合理的控制策略,根據整車工況動態分配電機功率,優化整車整體工作效率[5-6]。

多電機扭矩分配是分布式驅動電動汽車的核心問題,近年來,學者們對其開展了深入研究,例如:Chen等提出了一種應用于四輪轂電機扭矩分配的快速全局優化算法,并對其節能效果進行了驗證,但存在整車模型精度要求高、計算量大的問題[7]。Yang等基于粒子群優化算法和電機效率MAP圖,以電機外特性和電池功率為約束,實現了四輪驅動轉矩的瞬時優化分配[8]。徐興等利用輪轂電機臺架實驗得到的效率特性,建立了側重提高電機功率和響應速度的雙目標函數,并基于模糊控制理論設計權重函數進行協調,得到四輪轂電機軸間轉矩分配系數,但該方法依賴模糊規則,影響控制效果的因素較多[9]。……