图7BC段刚化受力分析模型图
由材料力学知识知，D点挠度为：（14）由式（13），式（14）知等效柔性梁右端点总挠度为：
梁的柔性等效刚度为：
因为机构可作为刚性模型与柔性模型的串联，
）、式（16），知微进给机构的等效垂向刚度为：
2软件验证
利用多物理场有限元分析软件
图1汽车行驶阻力示意图
F w 、坡度阻力F i 和加速阻力F j ，：
，1.1最高车速计算
[3]
当汽车以最大速度在良好路面上行驶时，汽车主要受到的行驶阻力为滚动阻力F f 和空气阻力F w ，即：
（1）
其中滚动阻力F f 为滚动阻力系数与车轮负荷的乘积，一般的沥青或混凝土路面的滚动阻力系数为0.018-0.020，取上限值f=0.020作为滚动阻力系数的值，g 取9.8m/s 2。由此可得：
（2）
空气阻力包括形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导汽车电机网
阻力以及摩擦阻力，其中占据较大比例的为形状阻力，
经验公式：
C D 表示空气阻力系数；A 表示迎风面积空气密度，常规情况下ρ的值取为1.2258N 汽车行驶相对速度，此处不考虑风的影响，
的行驶速度。当前大多数轿车的空气阻力系数功率：1.2最大加速度计算[3]
国标GB/T28382-2012提出纯电动车辆0-50km/h 速时间应不超过10s （对应加速度为1.389m/s 2）。当
汽车在
力，滚动阻力F f 和空气阻力F w 与计算最高车速时类似。加速阻力的来源主要是汽车加速时平移质量伴随的惯
性力以及旋转质量伴随的旋转力偶矩，
由于本车设计为采用轮毂电机的电动汽车，
及变速器，所以仅考虑车轮的旋转惯量胎、刹车盘和轮毂电机的转动惯量如表2.1.2c 计算可得旋转质量换算系数值为1.029：
时，其消耗的功率：
（（1.3最大爬坡度计算[3]
汽车低速状态下在最大爬坡度所对应的坡道上行，分力即汽车上坡时所必须克服的坡度阻力。
由上述剖解的四部分主要地行驶阻力，程式：
（18）
表3转动惯量表
项目型号及参数转动惯量轮毂
14寸铁质0.2238
图3驱动系统结构简图
图2电机驱动器图
表4所选轮毂电机参数表
额定功率
峰值功率
额定电压
额定转速
额定电流
峰值电流
轮内减速器加速比
5kW
13kW
144V
1000rpm
40A
100A
5:1
电机类型
额定扭矩
峰值扭矩
旋转变压器
电机极对数
防护等级
输出最大扭矩
PMSM
60N·m
248N·m
6对极
48级
IP67
⩾1000N·m
的关系来算），其消耗的功率及对应扭矩：
（20）
（21
（22根据上述分析和计算，所选电机的总功率不小于
34kW，总力矩不小于986N·m，由于是四轮驱动电机，
鉴于市面成品轮毂电机可选量较少因素，最终选择的电机参数如表4所示。
根据上面的计算，将所选电机额定扭矩代入公式，将峰值扭矩代入公式，可以反推计算出车辆的最高车速、最
需要注意的是：安装前必须针对电机参数对驱动器进行各项参数标定，才能实现在不同行驶工况下对电机的转速和转矩进行精确控制，根据控制要求，制定通讯协议如表6所示。
动力驱动系统由整车控制器VCU作为核心控制器，通过CAN总线与各轮毂电机驱动器实现信号收发，驱
动器根据接收到的VCU的控制信号对电机的转矩和转速进行控制（如图4所示）。在整个过程中，旋转变压器、轮速传4控制系统建模
本模型采用simulink软件对驱动控制系统进行建模，硬件采用PM-ECMV2可配置控制器，功能包括：人工驾驶控制模式、自动驾驶线控模式、仿真调试模式。
表6电机控制协议
控制字控制模式数值字SPN
01
10
11
转矩控制模式
转速控制模式
主动放电模式
BYTE1（L）、BYTE2（H）
BYTE3（L）、BYTE4（H）
BYTE5（L）、BYTE6（H）
偏移量0.1NM/bit，-3200
偏移量1RPM/bit，-32000
0.1A/bit
图4线控驱动控制策略图
整车扭矩包括行车扭矩、起步扭矩、能量回收扭矩三部分。其中行车扭矩计算模块（Cal_Acc_Tq ）利用加速信号做开环扭矩输出，启动扭矩计算（Cal_Starting_Tq ）通过车速
闭环计算扭矩输出、
制动能量回收计算（Cal_Recycle_Tq ）通过车速查表图5控制系统模块划分
图8仿真模式下的控制模型
图7自动控制模式下的控制模型
图6人工驾驶模式扭矩计算模型
图9实验样车