Generalisation of the concept of electronic differential

Abstract

 In this paper, we present a 3 degree-of-freedom dynamic model of a four-wheel-drive and four-wheel-steering electric vehicle (EV), which, instead of a complex mechanical transmission system, is equipped with an adequate controller known as electronic differential (ED). This ED distributes torque and power to each motor according to the requirements, adapts the speed of each motor to the driving conditions and simulates the behaviour of a differential. The most important advantages of this design-concept are simplicity, reduction of the mass of the EV and increase of the range of operation with one battery charge. Preliminary numerical results prove the viability of this design-concept.

Zusammenfassung

 In diesem Beitrag praˇsentieren wir ein dynamisches Modell eines vierradangetriebenen und -gelenkten elektrischen Fahrzeuges (EF), das anstelle eines komplexen mechanischen Übertragungssystems mit einem passenden Regler (Controller) ausgerüstet ist, bekannt als elektronisches Differential (ED). Dieses ED verteilt Drehmoment und Leistung an jedem Motor, abhängig von den Anforderungen, paßt die Geschwindigkeit jedes Motors an den Fahrbedingungen und simuliert das Verhalten eines Differentials. Die wichtigsten Vorteile dieses Entwurfs bestehen in der Einfachheit des Konzeptes, der Verringerung der Masse des EF und in der Erhöhung der Reichweite des Betriebes mit einer Batterielademenge. Vorläufige numerische Ergebnisse beweisen die Durchführbarkeit dieses Entwurfs.