分布式驱动电动汽车的差动助力转向控制.pdf

节选段落一：
1 差动助力转向原理及可行性分析
1. 1 差动助力转向基本原理
分布式驱动电动汽车可以根据需要控制每个车
轮上的纵向力。如果控制前轴左右车轮产生大小不
等的驱动力，由于主销横向偏移距的存在，这两个不
等的驱动力会产生不等的绕各自车轮主销的转向力
矩，两个绕主销的转向力矩叠加之后得到一个转向
力矩，即为差动助力力矩并最终传递到转向盘上(图
1)，此力矩与驾驶员输入转向力矩一起克服车轮的
回正力矩及转向系摩擦力矩，产生驾驶员期望的车
轮转向角。
图 1 差动助力转向示意图
1. 2 差动助力转向可行性分析
在分布式驱动电动汽车上实现差动助力转向的
效果与电机的布置形式密切相关。


节选段落二：
由于 F'x1 和
F'x2的作用点在主销轴线上，故不会产生绕主销的力
矩，只有地面对轮胎的作用力产生绕主销的力矩
2017(Vol．39)No．3 余卓平，等:分布式驱动电动汽车的差动助力转向控制 · 245·
Tst，其计算公式为
Tst =Fx·rσ·cosα (1)
对于轮边电机布置形式，轮边电机驱动与轮毂
电机驱动最大的不同点是电机固定在车身上，这从
根本上解决了轮毂电机驱动系统中非簧载质量过大
的问题。此时电机的输出转矩对于车轮、转向节构
成的系统来说是外力矩。下面以传动方式是半轴的
轮边驱动为例进行受力分析，如图 3 所示。


节选段落三：
为了达到这个目的同时考虑算
法的简单有效性，本文中采用如式(6) 所示的 PID
控制器。
u2 = KP2(δ0 － δ) + KI2∫(δ0 － δ)dt + KD2(δ
·
0 － δ
·
)
(6)
2017(Vol．39)No．3 余卓平，等:分布式驱动电动汽车的差动助力转向控制 · 247·
式中:δ0 为转向盘转角的目标控制量，为了使转向盘
能够回到中间位置，显然 δ0 = 0;KP2，KI2和 KD2为控制
器增益;u2 为回正时差动力矩需求。