随着新能源汽车关注度重视度越来越高,具有潜力的分布式驱动电动汽车成为了研究热点。分布式驱动电动汽车四轮独立驱动的特性提高了车辆控制灵活性的同时,也给驱动控制增加了技术难题。其中,关于分布式驱动的差速问题也是研究的重要课题。本课题主要针对轮边四轮驱动电动汽车的差速问题进行分析研究,通过车辆动力学仿真比较的方法,对轮边驱动差速转矩进行探究,以获得车辆较佳的差速状态,主要有以下工作内容及研究成果:(1)轮边驱动电动汽车的差速控制主要有转速驱动和转矩驱动两种模式。转速控制模式下的差速控制多以理想的阿克曼转向模型为基础对各个车轮的转速进行控制,在中高速转向过程中容易因目标转速不适当而引起四个车轮的过约束,不利于车辆行驶。转矩控制模式即是以转矩直接驱动车轮进行轮边驱动车辆的差速控制。通过对轮边驱动车辆的车轮和整车间的动力学关联进行分析,论文得出在未超过地面附着极限的情况下,采用转矩驱动的各个车轮总能达到转速协调,并以不同的转矩分配比例进行匀速转向仿真,结果表明其四个车轮的滑动率都比较小,达到了各个车轮间的转速协调,说明了转矩驱动是轮边车辆差速控制的最佳选择。(2)转矩驱动的差速控制需要对转向工况下各车轮的转矩进行分配,较好的差速转矩分配应保证车辆的行驶稳定性。分别就提高车辆稳定性极限和减小轮胎的磨损,论文提出了以轮胎总负荷率最小的差速转矩分配和轮胎总能量耗散率最小的差速转矩分配两种方式,前者以轮胎总负荷率最小为目标对差速转矩进行分配,后者基于轮胎能量耗散率理论以轮胎总能量耗散率最小为目标对差速转矩进行分配。转向工况仿真结果表明,负荷率分配方式能够消除轴荷比分配方式产生的额外横摆力矩,较于传统的轴荷比分配方式,具有较好的驱动效率,在转向加速工况中,可以降低轮胎总负荷率,提升车辆的稳定性极限,但是不利于轮胎磨损。能量耗散率分配方式可以减小轮胎总的能量耗散率,在车辆转角越大、车速越高的情况下,该分配方法对轮胎总能量耗散率减小越明显,越有益于减小轮胎的磨损,但是不利于车辆行驶稳定性。为了同时保证车辆行驶稳定性极限和减小轮胎磨损,将车辆转向行驶工况按稳定性极限等级分为16种工况,结合两种分配方式在不同转向工况下对车辆稳定性极限和轮胎磨损的影响大小不同,采用两种分配方式取不同权值的方法对差速转矩进行协调分配,保证了车辆行驶稳定性和减小了轮胎的磨损。(3)车辆在转向过程中,轴荷的实时转移变化及轮胎纵向力和侧向力联合作用,单一的目标滑动率值并不能有效地解决极限工况下的侧滑失稳问题。为了解决滑动率控制的不足之处,论文采用轮胎力为目标的控制,估算出转向工况中每一时刻地面能够提供的最大轮胎纵向力,对轮胎驱动力矩进行限值控制,同时对车辆的临界车速进行判定并限制,较好地解决了极限工况下的侧滑问题。通过相关研究工作,论文解决了车辆中高速转向工况中的轮速协调问题,得到了综合转向差速工况下优化的差速转矩分配方式,保证了在不同转向差速工况下车辆的行驶稳定性,同时也减小了轮胎的磨损,提升了车辆综合转向工况的行驶性能。