[发明专利]一种模块化分布式轮毂电机驱动电动汽车研究平台

说明书

本发明公开了一种模块化分布式轮毂电机驱动电动汽车研究平台。该平台包括底盘、多个轮毂电机车轮、转向电机、悬挂支撑结构、轴距轮距调节机构、整车控制器HCU、逆变器、电源和线束系统；底盘通过轴距轮距调节机构与悬挂支撑结构固定连接，轮毂电机车轮、转向电机、整车控制器HCU、逆变器和电源通过线束系统连接。本发明为了解决现有技术局限于某种具体结构，研究平台的冗余性不够，研发成本较高的问题，采用了模块化的结构设计，降低了研发的成本，提高了研发的效率，同时优良的控制模式也大大提高了研究平台的稳定性和能力利用效率。

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种模块化分布式轮毂电机驱动电动汽车研究平台。

背景技术

分布式驱动电动汽车作为未来电动汽车发展的重要形式，与传统的采用单电机集中式驱动电动汽车相比，分布式驱动电动汽车具有车辆轴荷分配合理，整车布置灵活，轮毂电机各轮驱动力独立可控，能源利用效率高等优势。对分布式驱动电动汽车的车辆进行相关的车辆关键性算法研究(如操纵稳定性系统、能量管理系统等)十分具有理论与现实意义。

目前分布式驱动电动汽车的研究平台的相关设计大多局限于某种具体结构，研究平台的冗余性不够，研发成本较高。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种模块化分布式轮毂电机驱动电动汽车研究平台。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种模块化分布式轮毂电机驱动电动汽车研究平台，包括底盘、轮毂电机车轮、悬挂支撑结构、以及嵌入式集成在所述底盘上的轴距轮距调节机构和整车控制器HCU，所述底盘通过所述轴距轮距调节机构与所述悬挂支撑结构固定连接，所述悬挂支撑结构与所述轮毂电机车轮固定连接；所述整车控制器HCU分别与所述轮毂电机车轮和所述轴距轮距调节机构连接并控制所述轮毂电机车轮进行移动和差动转向及控制所述轴距轮距调节机构进行轴距和轮距调节。

进一步地，所述轴距轮距调节机构上设置有相对于所述底盘沿纵向和侧向方向的梯形滑轨，其根据所述整车控制器HCU发送的控制信号带动所述悬挂支撑结构相对于所述底盘沿纵向和侧向移动。

进一步地，所述悬挂支撑结构包括由推力轴承连接上部件和下部件，所述悬挂支撑结构的下部件与所述轮毂电机车轮固定连接。

进一步地，所述研究平台还包括刚接于所述悬挂支撑结构的上部件的转向电机，所述转向电机包括伺服电机和转向机构，其根据所述整车控制器HCU发送的控制信号带动所述悬挂支撑结构的下部件进行可控角度的旋转以同步旋转所述轮毂电机车轮进行预定角度转向。

进一步地，所述研究平台还包括嵌入式集成在所述底盘上的动力装置和线束系统，所述动力装置包括电源和逆变器，所述轮毂电机车轮、转向电机、整车控制器HCU、逆变器和电源通过线束系统相互连接。

进一步地，所述研究平台还包括嵌入式集成在所述底盘上的车辆轴载调节模块，所述车辆轴载调节模块采用不同配重形式进行车辆轴载调节。

进一步地，所述底盘上设置有将多个所述研究平台的底盘进行拼接的连接部件。

进一步地，所述整车控制器HCU采用分层结构对所述研究平台进行运动控制，其包括目标设计层、运动控制层和运动分配层；所述目标设计层根据所述研究平台的实时动态状态生成实时平台转向控制目标，所述运动控制层根据目标设计层生成的实时平台转向控制目标计算由所述研究平台驱动力所产生的目标直接横摆力矩，所述运动分配层根据平台的运动学以及动力学约束对各轮驱动力进行分配。

本发明具有以下有益效果：