【摘 要】
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分布式电驱动汽车为降低整车能耗并提高稳定性提供了全新的解决思路。作为分布式电动汽车核心驱动部件的电动轮通常采用单电机加减速器或电机直驱构型,此构型无法保证整车在较宽转矩、车速范围内均能高效运行。为提高分布式电动汽车驱动效率、拓展整车行驶高效区域,本实验室提出一种新型汽车分层耦合电驱动构型,即上层整车前后轴之间采用转矩耦合,下层电动轮内采用双电机转速耦合。针对此构型本文重点进行如下内容的研究:（1）
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分布式电驱动汽车为降低整车能耗并提高稳定性提供了全新的解决思路。作为分布式电动汽车核心驱动部件的电动轮通常采用单电机加减速器或电机直驱构型,此构型无法保证整车在较宽转矩、车速范围内均能高效运行。为提高分布式电动汽车驱动效率、拓展整车行驶高效区域,本实验室提出一种新型汽车分层耦合电驱动构型,即上层整车前后轴之间采用转矩耦合,下层电动轮内采用双电机转速耦合。针对此构型本文重点进行如下内容的研究:（1）分析汽车分层耦合电驱动构型工作原理,确定该构型工作模式,探究分层耦合电驱动整车高效区拓展机理;对不同驱动模式下系统功率流动进行分析,并在此基础上建立各模式键合图模型;由键合图模型推导各驱动模式瞬态和稳态数学模型。（2）电动轮内单电机驱动时,车轮效率特性与单电机效率成线性映射关系;电动轮内双电机转速耦合驱动模式时,根据耦合效率最优确定电动轮MAP特性;在此基础上采用基于瞬时效率最优的全局搜索方法确定每个电动轮等效MAP特性及各模式区域边界;根据电动轮等效MAP特性,采用基于瞬时效率最优的全局搜索方法确定整车最优等效MAP特性;公式化各模式区域边界,并引入模式切换频次控制方法,在此基础上制定高效、准确的模式辨识策略;基于能效最优原则,制定分层耦合电驱动系统上、下层各模式驱动下系统动力分配策略。（3）搭建整车正向仿真模型,验证分布式电驱动整车节能特性。分析典型循环工况,设计驾驶员模型并得到整车需求转矩;搭建分层耦合电驱动系统模式辨识、动力分配模型,以及行星减速器模型;利用Carsim软件建立分布式电驱动整车模型,并在Simulink-Carsim平台上进行各循环工况下整车能效测试的联合仿真分析。（4）根据汽车分层耦合电驱动瞬态动力学模型分析电动轮内两电机转速耦合驱动调速控制方法,引入以降低整车冲击度为目标的协调控制策略;分析电动轮内各模式间相互切换过程,合理控制各执行机构动作完成模式切换;利用Simulink建立双电机耦合驱动模型,仿真验证模式切换过程控制及双电机协调控制方法的有效性。
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