Система курсової стабілізації руху електромобіля з двома передніми ведучими колесами

Анотація

Високі питомі показники потужності та моменту сучасних електродвигунів, а також відносна простота реалізації
системи електроприводу зумовлюють доцільність застосування в електромобілі (ЕМ) окремих приводів двох і більше коліс.
Конфігурація повного ЕМ з двома ведучими передніми колесами, яка розглядається у цій роботі, є ще малопоширеною,
проте їй властива перевага щодо кардинального спрощення трансмісії та кермового механізму. Особливістю цієї
конфігурації є можливість виконання системами приводів передніх коліс, крім основної функції забезпечення тяги і
гальмування на нижньому рівні керування, ще цілої низки додаткових функцій вищого рівня. У доповнення до вже раніше
розроблених нами функцій електронного диференціала, електричного підсилення керма та демпфування пружних коливань
кермового механізму, у даній роботі додається також функція курсової стабілізації руху в поворотах електромобіля. У статті
розглянута математична модель з сімома ступенями вільності, що описує динаміку руху чотириколісного транспортного
засобу, та показано, як ця модель може бути спрощена до двоступеневої моделі, що описує динаміку руху двоколісного
транспортного засобу. Цієї моделі достатньо для оцінки стійкості руху електромобілі в поворотах та формування завдання
на додатковий момент, який би регулював кутову швидкість нишпорення кузова для запобігання заносу електромобілів в
поворотах. На цій основі розроблено структуру системи курсової стабілізації руху, яка коректує електромагнітні моменти
привідних двигунів передніх коліс для формування потрібного моменту нишпорення. Для дослідного ЕМ із заданими
параметрами розраховані залежності допустимої кутової швидкості нишпорення за заданих водієм швидкості руху і кута
повороту коліс електромобілів в різних умовах зчеплення коліс із дорожнім полотном. Розроблено загальну функціональну
модель передньопривідного дводвигунного електромобілів із дворівневою системою керування, яка виконує усі
вищесказані функції. У середовищі Matlab/Simulink побудована комп’ютерна математична модель цього електромобілю та
проведено симуляційні дослідження, які демонструють роботу системи курсової стабілізації руху електромобілі в
поворотах.