[发明专利]一种轮毂电机驱动电动车转向实验台

说明书

技术领域

本发明涉及车辆实验检测实验台技术领域，尤其涉及一种轮毂电机驱动电动车转向实验台。

背景技术

将新能源汽车的发展作为推动汽车产业技术创新与转型升级的重要举措，可有效缓解日益增加的能源与环境压力。电动汽车作为新能源汽车的重要组成部分，对环境保护以及节能减排有着显著的作用。而轮毂电机驱动则能够简化汽车结构、节省空间，使驱动方式灵活多变，逐渐成为人们关注的热点。轮毂电机驱动电动汽车除了具有简化汽车结构、节能减排等优点，还能够通过改变电机输出转矩直接调节车轮驱动转矩，不仅具有与传统的汽车电子稳定系统相同的功能，还能够避免因制动导致的车速降低，故四轮轮毂电机驱动电动汽车在汽车稳定性控制方面具有明显优势。除此之外，在进行差速转向控制时，可通过反馈车轮转速，调节轮毂电机输出转速，实现安全转向，保证汽车按照期望路径行驶，并且省去差速器，简化结构；还可通调节前轮轮毂电机输出转矩，改变左右转向轮的驱动力，使驱动力绕各自主销力矩不同，进而产生转矩差，在低速时，该转矩差通过转向系作用在转向盘上，可使转向更加轻便，减轻驾驶员负担；高速时，该转矩差能够改变路感，提高转向安全性。

轮毂电机输出转矩或转速的改变不仅对整车稳定性产生影响，还会对转向系产生影响，此外，整车稳定性及转向特性之间存在的耦合关系使轮毂电机驱动电动汽车动力学特性的研究更加复杂。而且当一个或多个轮毂电机出现故障时，还需要采取相应的控制策略以最大可能地保证汽车行驶安全，即需要进行容错控制策略的研究。

综上所述，轮毂电机驱动电动汽车的动力学特性导致了在其研究初期，若贸然进行实车试验，可能有一定的危险，并造成经济损失。故首先需要进行台架实验，保证策略的安全性。轮毂电机驱动电动车能够改变轮毂电机输出转矩，通过轮胎与路面的接触，间接改变路面作用在车轮的驱动力，进而实现整车稳定性控制或差速转向控制。所以在进行台架实验时还需要考虑路面对汽车的反馈，以获得较为真实的控制效果。

对轮毂电机驱动电动汽车稳定性的研究需要考虑轮毂电机输出转矩变化对整车稳定性的影响，需要结合路面反馈情况进行研究。对差速转向控制的研究包括：通过调节转向轮电机的输出转矩来提转向供助力，同时考虑驱动力的改变对整车稳定性的影响；另外，还需研究轮毂电机输出转速对转向性能的影响。为了能够最大程度地反映实车行驶情况，本发明设计了一种轮毂电机驱动电动车转向实验台，以模拟车轮与路面的接触状况，同时还能模拟汽车转向驱动行驶工况，并且转向系及悬架采用实车部件，使实验效果可以尽量逼近实车试验。

发明内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种轮毂电机驱动电动车转向实验台，效果好。

一种轮毂电机驱动电动车转向实验台，包括上位机、支架、车体、四个支撑机构；

车体包括车架、转向盘、转矩传感器、转角传感器、四个车轮、四个转速转矩传感器、动力单元，车架安装在支架上；转向盘安装在车架上；转矩传感器、转角传感器均与上位机通讯连接，转矩传感器、转角传感器均与转向盘连接，转矩传感器用于测量转向盘的转矩；转角传感器用于测量转向盘转动的角度；四个车轮均安装在车架上；四个转速转矩传感器均与上位机连接，四个转速转矩传感器分别与四个车轮连接，转速转矩传感器用于测量车轮的转速和转矩；动力单元用于驱动车轮转动；

四个支撑机构分别与四个车轮一一对应设置，支撑机构包括升降单元、底座、支撑轴、转盘，升降单元用于驱动底座沿竖直方向移动；支撑轴竖直转动安装在底座上；转盘水平安装在支撑轴上，转盘置于车轮的正下方。

优选的，支撑机构还包括多个支撑单元，多个支撑单元均匀分布于以支撑轴为中心的圆周上，支撑单元包括支撑杆、支撑轮，支撑杆安装在底座上；支撑轮置于转盘的正下方，支撑轮转动安装在支撑杆上，支撑轮的周向表面与转盘的下表面接触。

优选的，支撑轮的轴线与支撑轴的轴线垂直并相交。

优选的，支撑单元的数量为3个。

优选的，动力单元包括四个轮毂电机，四个轮毂电机分别与四个车轮一一对应设置，轮毂电机用于驱动车轮转动。

本发明与现有实验台相比，能够通过支撑机构模拟路面对汽车行驶时的作用力，进而模拟汽车直线行驶和转向行驶工况，可用于研究四轮轮毂电机驱动电动汽车稳定性控制策略、差速转向控制策略、容错控制策略等等，能尽可能地接近实车行驶状况，为轮毂电机驱动电动汽车的实车试验积累经验，奠定基础，提高了实车试验的安全性。

附图说明

图1为本发明的轴测图；

图2为本发明的支撑机构的轴测图。

具体实施方式