[发明专利]一种电动轮汽车底盘集成系统的多学科优化方法

摘要

本发明公开了一种电动轮汽车底盘集成系统及其多学科优化方法，电动轮汽车底盘集成系统包括差动助力转向系统，轮毂电机驱动系统和半主动悬架系统，采用四个独立的轮毂电机进行转向助力和动力驱动。本发明考虑到整车在各方向上的运动相互影响，各子系统间相互作用，以转向路感、转向灵敏度、转向能耗、驱动能耗和悬架平顺性为子系统级目标函数，以整车综合性能为系统级目标函数，以底盘集成系统的部分结构参数为优化变量，采用结合拓扑解耦的多学科优化方法和萤火虫优化算法，对电动轮汽车底盘集成系统进行多学科优化。

主权项

1.一种电动轮汽车底盘集成系统，其特征在于，包括差动助力转向系统，轮毂电机驱动系统和半主动悬架系统；所述差动助力转向系统包括转向盘(1)、车速传感器、车身侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、转矩转角传感器(2)、转向轴(3)、齿轮齿条转向机构(4)、连杆机构、差动转向控制单元(12)、左前轮轮毂电机(9)、右前轮轮毂电机(5)；所述转向盘(1)、转矩转角传感器(2)、转向轴(3)、齿轮齿条转向机构(4)依序连接，形成转向盘系统，完成转矩传递；所述转矩转角传感器(2)安装在转向轴(3)上，测量转向轴的转矩输入和转角输入；所述连杆机构包括转向主销(10)及转向横拉杆(11)，二者连接；所述齿轮齿条转向机构(4)通过连杆机构分别与左前轮轮毂电机(9)、右前轮轮毂电机(5)的车轴相连；所述差动转向控制单元(12)分别与转矩转角传感器(2)、车速传感器、车身侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、左前轮轮毂电机(9)、右前轮轮毂电机(5)相连，根据接收到的转向轴转矩、转向轴转角、车速、车身侧向加速度、横摆角速度及向左前轮轮毂电机、右前轮轮毂电机发送指令，以分配相应的驱动力矩；所述轮毂电机驱动系统包括轮毂电机驱动控制单元(8)及分别与之连接的车速传感器、油门踏板位置传感器、左前轮轮毂电机(9)、右前轮轮毂电机(5)、左后轮轮毂电机(7)、右后轮轮毂电机(6)；轮毂电机驱动控制单元(8)根据接收到的车速、油门踏板被踏下行程及所处位置及向左前轮轮毂电机、右前轮轮毂电机、左后轮轮毂电机、右后轮轮毂电机发送指令，以分配相应的驱动力矩；所述油门踏板位置传感器测量油门踏板被踏下行程及所处位置；所述半主动悬架系统包括车身振动加速度传感器、悬挂质量(13)、弹性元件(17)、连续可调阻尼器(14)、车轮质量(16)和半主动悬架控制单元(15)；所述车身振动加速度传感器测量车身振动加速度；所述弹性元件(17)和连续可调阻尼器(14)并联连接，安装在悬挂质量(13)和车轮质量(16)之间；所述半主动悬架控制单元(15)分别与车身振动加速度传感器、连续可调阻尼器(14)相连，其根据接收到的车身振动加速度，感知路面状况和车身姿态，向连续可调阻尼器发出指令，调节阻尼大小。