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摘 要：为研究分布式独立电驱动车辆的复合转向机理，提升车辆的转向机动性、操纵稳定性性能，以某型8×8独立电驱动车辆为对象，通过构建整车仿真模型、分布式独立电驱动控制模型，研究在相同轮转角状态下，几何转向模式与复合转向模式对于车辆转向半径的影响。

关键词：分布式独立电驱动;速差转向;复合转向;虚拟偏转角

1 整车模型与分布式独立电驱动模型建立

仿真模型以Trucksim+Simulink环境搭建并进行联合仿真。其中，在Trucksim中根据车辆相关参数搭建整车模型，并采用外部驱动模型及设置相应的接口变量。在Simulink中建立轮毂电机驱动控制模型，并设置与Trucksim整车模型相匹配的接口变量。

2 相同转向半径下几何转向与速差转向的对比

操纵稳定性方面，采用差速转向，在与几何转向半径基本一致的情况下，由于其响应时间更长导致侧向加速度峰值会有明显的减小，但稳态后的侧向加速度有稍微增加，横摆角速度峰值会有明显的减小。

3 复合转向原理与算法推导

前文已初步阐述并验证了分布式独立电驱动车辆速差转向的原理与效果，下面将根据前文提出的方法，进一步研究复合转向。复合转向的基本原理是在车辆几何转向的基础上，根据所期望的转向半径，解算出各车轮需要叠加或减小的车轮虚拟偏转角度，将各车轮虚擬偏转角度解析为各车轮转速变化量，8×8前双桥转向车辆纯几何转向原理。

其中：R1：一轴转向半径;R2：二轴转向半径;R3：三四轴等效转向半径;Rαin：一轴内轮转向半径;Rαout：一轴外轮转向半径;Rβin：二轴内轮转向半径;Rβout：二轴外轮转向半径;Rα：一轴转向半径;Rβ：二轴转向半径;R3：三四轴等效转向半径;αin：一轴内轮轮转角;αout：一轴外轮轮转角;βin：二轴内轮轮转角;βout：二轴外轮轮转角;α：一轴转向角;β：二轴转向角;B：轮距; p/q/x：转向瞬心位置描述参数。

根据假定的转向瞬心，可依据几何关系求解各轮的匹配关系，则有：

（1）

另外，假设车轮为纯滚动状态，车辆转向过程中车速为匀速车速不变，则那么各车轮绕转向瞬心的角速度相同。

其中：Rαin：一轴内轮转向半径;Rαout：一轴外轮转向半径;Rβin：二轴内轮转向半径;Rβout：二轴外轮转向半径;R3in：三轴内轮转向半径;R3out：三轴外轮转向半径;R4in：四轴内轮转向半径;R4out：四轴外轮转向半径;W：各轮绕瞬心的转动角速度;wαin：一轴内轮轮速;wαout：一轴外轮轮速;wβin：二轴内轮轮速;wβout：二轴外轮轮速;w3in：三轴内轮轮速;w3out：三轴外轮轮速;w4in：四轴内轮轮速;w4out：四轴外轮轮速。

假设轮胎半径r，单位时间内，各车轮行驶位移有如下关系：

（2）

由（1）（2）可得：（3）

假设质心速度为ν，偏转角度为α，则有： （4）

以Wα为传递变量，将其转换为以一轴内侧车轮转速为量即：

（5）

根据几何关系，则有：

（6）

最终得到各轮轮速关系为：

4 结论

验证了本文提出的分布式独立电驱动车辆复合转向控制策略能够有效较小车辆在相同车轮转向角度的状态下的转向半径，车辆在低速状态下，能够通过复合转向形式改变车辆转向瞬心，实现可变化或可设计的小半径转向。

参考文献：

[1]邹广才，罗禹贡，杨殿阁，李克强，连小珉.全轮独立电驱动车辆驱动控制方法研究[G].2007中国汽车工程学会年会论文集，2007.

[2]潘高颖.纯电驱动成新能源汽车方向[J].上海证券报，2012（07）.