自动变速器匹配对纯电动汽车能耗影响的研究

为研究不同自动变速器匹配对电动汽车能耗的影响,利用Simulink平台建立LF620纯电动汽车模型,并通过实车测试数据验证了模型的合理性。在此基础上以整车原地起步加速时间为动力性约束,以3种典型循环工况综合能耗最低为目标,对不同自动变速器速比和换挡控制策略进行优化。最后基于优化速比分析了不同自动变速器匹配对电动汽车能耗的影响。结果表明,相比于单挡变速器,使用两挡和3挡自动变速器可降低电动汽车对驱动电机的要求和整车能耗。另外,在传动效率相同的情况下,CVT的能耗要低于其他变速器。     

两挡变速器纯电动汽车动力性经济性双目标的传动比优化

为某两挡变速器纯电动汽车选择其动力系统驱动电机的转矩、功率和转速以及蓄电池的容量和数目.以汽车原地起步加速时间和续驶里程分别作为纯电动汽车的动力性和经济性的两个分目标函数,引入加权因子,建立了纯电动汽车动力性和经济性双目标函数下的传动比优化模型,并利用基于模拟退火的粒子群优化算法进行了优化.结果表明,与普通fminco...     

某纯电动汽车两档自动变速箱换挡规律的制定及品质研究

文章给匹配了两挡自动变速器的某小型纯电动汽车制定了一种兼顾动力性及经济性的换挡策略并对其进行优化。利用Matlab/simulink建模仿真,对比了优化前后NEDC电耗和百公里加速时间,来评价动力性和经济性能。搭建了二分之一纯电动汽车实验平台,用优化后的换挡策略进行换挡台架实验来获得冲击度。实验结果表明,制定的换挡策略所执行的换挡过程中,冲击度在国家标准范围内,换挡品质良好;同时动力性经济性都有所提高,制定的换挡策略合理有效,对于未来多挡位电动车的发展具有一定的意义。     

电动车两挡变速器参数匹配与优化

基于某款装配单级减速器的纯电动车的整车参数,对驱动电机进行了再选型,通过动力性要求结合工程实际经验初步确定两挡变速器的传动比范围。根据纯电动汽车驱动系统的特点和城市道路行驶工况,建立通用的换挡规律,降低前期开发工作量。在AVLCRUISE内建立整车模型并使用矩阵计算功能确定经济性最优传动比。最后动力性和经济性仿真结果表明,两挡变速器使原车百公里加速时间降低27%,爬坡度提高96%,NEDC工况下百公里能耗降低4.5%。     

纯电动汽车传动系统-电机结构参数协同设计优化

提出一种纯电动汽车传动系统与电机结构参数协同设计优化方法，来提高纯电动汽车动力性与经济性，同时降低永磁同步电机齿槽转矩以降低电机的振动噪声。首先，以电机结构参数为输入，额定转矩与齿槽转矩为输出，开展了基于电机多参数仿真和不同机器学习预测模型精度的研究，并建立永磁同步电机额定转矩和齿槽转矩的高精度机器学习预测模型；其次，利用电机基本设计参数（额定转矩、峰值转矩、额定转速、峰值转速）以及峰值效率构建永磁同步电机效率map图的快速预估数学模型；再次，基于电机齿槽转矩预测模型以及电机效率map图的快速预估数学模型，建立电机结构参数与效率特性的映射关系；最后，以电机结构参数和传动比为优化变量，整车动力性、经济性以及电机齿槽转矩为优化目标，运用遗传算法进行多目标优化。仿真结果表明，相较于优化前，优化后的整车性能0-100 km/h加速时间缩短了27.3%,15 km/h最大爬坡度提高了40.5%,WLTC工况能耗减少了1.6%，电机齿槽转矩降低了42.2%。     

新型电控机械式自动变速器参数优化及性能研究（双语出版）

为解决传统电控机械式自动变速器（AMT）换挡过程中的动力中断问题,同时提高整车动力性与经济性,提出一种将行星机构安装在AMT输入端构成的新型自动变速器（N-AMT）,并对N-AMT基本结构进行详细介绍,同时就驻车、起步和换挡过程中行星机构工作模式进行详细分析。首先根据最大、最小传动比、挡位数和相邻速比的设计要求对N-AMT进行速比初步设计,然后结合AMT换挡和双离合（DCT）换挡各自特点,以动力性为约束,NEDC工况最佳燃油经济性为目标进行遗传算法速比优化设计。利用速比优化设计方法进行不同挡位N-AMT方案设计,并根据动力学关系建立整车模型,对N-AMT进行动力性与经济性分析。综合考虑不同挡位数方案的分析结果和变速器结构成本等因素,确定8挡N-AMT为最终设计方案。最后对8挡N-AMT进行台架、起步和顺序换挡试验。研究结果表明：8挡N-AMT的NEDC循环工况油耗为6.38 L·（100 km）^-1,较5挡AMT原型车工况油耗6.95 L·（100 km）^-1减少了8.86%;N-AMT可以有效消除部分挡位间动力中断的问题,在30%加速踏板开度下,8挡N-AMT的起步时间为1.55 s,较5挡AMT起步时间1.61 s减少了3.7%,整车动力性得到提高;N-AMT换挡时间保持在1.05 s以内,且换挡平顺性较好。     

基于Cruise的纯电动客车动力系统匹配

对纯电动汽车的动力性和经济性进行分析,以某款纯电动客车为例,根据整车动力性、经济性要求对其传动系统进行匹配设计,包括驱动电机的参数设计、电池组参数设计以及变速器传动比设计。利用Cruise软件建立该车的整车模型,设定相关计算任务,对动力性和经济性进行仿真计算,仿真结果验证设计匹配的正确性。     

纯电动汽车传动系参数匹配的研究

分析了纯电动汽车传动系参数的选择对电动汽车性能的影响,指出电动机额定功率/转矩必须与传动系参数相匹配,对电动汽车传动系传动比与挡位数的确定原则进行了探讨。以某一型号纯电动汽车为研究对象,分析了采用手动五挡变速器时两个挡位的驱动力图,提出去掉机械齿轮变速器而代之以固定速比的传动系是行之有效的,理论上可以提高传动系效率,减小能量消耗。     

双绕组永磁同步电机的设计及在客车上的应用

综合客车整车的动力性和经济性,再结合电机热平衡管理和冗余设计理念,研发了一种大功率大扭矩高效双绕组永磁同步电机。通过精准设计双绕组电机定转子结构,实现电机双源输出。扭矩叠加,整车动力性大幅提升,同时形成转矩耦合高效区,拓宽电机整体高效区占比,降低整车能耗,提高整车经济性。通过优化控制策略,实现电机两套绕组的分时驱动,确保电机温升和损耗始终处于较低状态,并保障了整车动力的不间断运行。     

电动客车动力系统研究

电动汽车动力系统主要包括动力电池、驱动系统和变速系统。对水平铅酸电池的试验研究显示该电池完全满足电动汽车行驶需要。对新型稀土变磁通电机的驱动特性及其控制原理、线控两挡变速器原理进行了研究,并进行了一体化设计。试验结果表明,装有该动力系统的电动客车动力性和经济性均达到较高的水平。     

盾构刀盘驱动多电机同步控制策略研究

为了保障盾构刀盘驱动系统能够稳定运行,刀盘驱动电机之间的同步性能是一个关键因素。针对盾构电机数量多、结构复杂的特点,分析主从控制、并行同步控制和几种耦合控制在盾构驱动电机控制应用中的优缺点,说明并行同步在应用中的合理性;设计一种模糊PID智能控制算法,提出模糊PID控制器与并行同步控制结构相结合的盾构刀盘驱动多电机同步控制策略,应用Matlab/simulink进行建模仿真,对该控制策略和常规的PI控制进行仿真对比。结果证明:所提出的控制策略的动态响应快、实时性能好,在相同的负载突变状况下,该方法具有更强的鲁棒性,能更好地使多电机以设定速度同步运行。     

汽车电动转向系统用驱动电机现状及其发展

汽车电动转向系统用驱动电机目前主要有永磁直流电机、异步电机和永磁同步电机。对于应用于汽车电动转向(EPS)系统而言,各种电机都有其适用性和局限性。文章在分析各种电机特点基础上,结合EPS发展,提出了EPS电机的发展方向。     

车用高性能永磁电机驱动系统的研发

重点介绍高性能车用永磁电机驱动系统中的高功率密度车用电机控制器、广域高效混合励磁电机和全数字化高性能电机控制软件平台3项关键技术,提出了在功率密度、全范围效率、可靠性、维护性和成本等方面均优于传统的车用永磁电机驱动系统的解决方案。在此基础上开发出高功率密度车用电机驱动系统样机,成功应用于力帆LF620纯电动警务车,并服务于2010年上海世博会上。     

Advanced permanent magnet motor drive modeling for automotive application under matlab/simulink environment

This paper proposes an advanced permanent magnet (PM) motor drive modeling for dynamic analysis of automotive control systems with PM motor drives. To enhance the reusability of the proposed PM motor drive model, each component is modeled in an object-oriented manner according to the physical partitioning of a real drive system, and userfriendly and well-organized interfaces are also proposed. These characteristics enable this model to be used as a kind of a programming library. A multi-level modeling strategy is also proposed, which helps make a compromise between model accuracy and simulation speed without structural modification of the system model. The model and modeling strategy developed allow for a comprehensive analysis of each component and dynamic analysis of the total system. System simulation results show the practical effectiveness of the proposed modeling strategy.     

变速器静态换挡负载测试平台的构建与试验分析

精确的换挡负载是机械式自动变速器(AMT)执行机构选型的重要依据。本文中构建了一种结构简单、成本低廉的测试变速器选、换挡力的试验台,并对关键部件进行选型。为永磁同步执行电机提出一种转速控制算法,以实现精确的速度控制;在测试试验台上对不同挡位的换挡过程进行换挡力测试,并分析换挡速度对换挡负载的影响。结果显示试验台可有效准确地测试变速器的换挡负载,为手动挡变速器的设计与优化以及AMT执行器的选型提供指导意义。     

一种提高轮边驱动客车经济性的驱动控制方法

轮边驱动电动客车采用4个永磁同步电机,通过减速器将驱动力传递至驱动轮。合适的转矩分配控制策略可以提升行车经济性。以轮边驱动电动客车为研究对象,采用加速踏板平滑处理和基于电机电动效率Map图的转矩优化分配方法,并通过AVL Cruise/Simulink联合仿真、dSPACE硬件在环和实车试验进行验证。结果表明,相比于平均转矩分配,采用加速踏板平滑处理和基于电机电动效率Map图的转矩最优分配方法可降低2.35%的能耗,且该控制算法在硬件在环和实车试验中有着较好的实时性,能够满足实车行驶的需求。     

电动车辆新型独立驱动系统设计与参数匹配

为了弥补现有轮边驱动电动车辆驱动系统的缺陷,设计了一种新型双电机独立驱动系统。该系统采用两台永磁同步电机作为动力源,依靠两套减速齿轮组分别进行减速,用短半轴来带动车轮旋转。在系统构型设计的基础上,根据车辆动力学理论,进行了包括电动机、减速器和电池在内的动力系统参数匹配,并进行了整车性能的仿真分析。仿真结果满足指标要求,证明了匹配方法的正确性。该驱动方案和匹配方法为新型动力系统开发提供了一定借鉴。     

电动汽车轴向轮毂电机的工作特性

本文针对轴向永磁轮毂电机变负载调速时的传动性能,分析了启动过程中的转矩和转速等启动性能以及启动完成后的磁密、涡流损耗、传动效率等工作性能。首先运用矢量磁位法建立了数学模型,得到气隙磁密、转矩、轴向力和传动效率等工作参数的数学表达式,并运用Matlab软件进行了系统气隙磁密的数值计算;然后利用Magnet软件模拟得到了不同输入转速和不同变负载系数下启动过程的转矩和转速的变化规律,接着分析启动完成后稳定运行时的磁密、涡流损耗和传动效率;最后搭建模拟的轴向磁通轮毂电机实验平台,测量得到了不同输入转速下的转速、转矩和传动效率,验证了理论分析和模拟的正确性。本文研究成果有利于轴向永磁磁通轮毂电机传动性能的研究,对提高轮毂电机工作效率的提高具有重要意义。     

电动汽车纵向加速度控制仿真研究

提出一种基于电动汽车变速均匀性控制的加速度模型,在对永磁同步电动机驱动系统分析的基础上,建立系统单变量CARIMA模型,采用递推最小二乘法对模型参数进行辨识;并设计速度预测PI控制器,以柔化加速度变动带来的冲击。最后对电动汽车的变速过程进行仿真,仿真结果表明:该方法能够实现对电动汽车纵向加速度的有效控制且鲁棒性强。     

国外驱动电机在新能源汽车上的应用与发展

日本近期在电动车、混合动力车、燃料电池车上用的驱动电机大多采用稀土永磁同步电机,本文介绍了日本新能源汽车的驱动电机分类、优缺点及丰田、本田、日产、三菱等在新能源汽车上驱动电机应用情况。