纯电动汽车两挡自动变速器研究开发

开发了一种应用于某纯电动汽车的新型两挡自动变速器,并对该变速器结构原理、速比选择原则、整车动力性能、爬坡能力及效率特性进行了研究。结果表明,所开发的两挡自动变速器在减小电机最大转矩的同时,可降低电机最高转速、机械传动噪声和变速器输入转速,同时还可优化电机的工作转速区间,提高动力传动系统效率,且由于其采用双湿式离合系统结构,在挡位切换过程中基本无动力中断。     

机电控制CVT电控电动执行机构参数设计方法（双语出版）

为了使机电控制无级变速器（CVT）能够可靠地传递转矩，快速地调节速比，结合某车型的结构性能参数，对机电控制CVT电控电动执行机构的设计方法进行研究。首先，对机电控制CVT电控电动执行机构的结构和工作原理进行分析，说明电控电动执行机构对CVT速比和从动带轮夹紧力的调节方法，从运动学和动力学的角度研究从金属带式无级变速器的传动机理，获得速比与主动带轮可动盘位移的关系以及保证主、从动带轮可靠传递转矩所需要的夹紧力；然后，根据整车的结构性能参数，明确汽车对机电控制CVT的功能需求和性能要求，以电控电动执行机构中直流电动机的负载转矩最小为目标，设计确定各碟形弹簧的参数和组合形式，在此基础上确定电控电动执行机构中电动机械传动系统的结构性能参数；最后，为验证所设计电控电动执行机构参数的正确性，利用所建立的机电控制CVT传动系统模型在ECE工况下对电控电动执行机构的性能进行仿真分析。结果表明：相对传统CVT液压执行机构，在ECE工况下机电控制CVT电控电动执行机构消耗的能量减少52.2%，同时设计的电控电动执行机构在ECE工况下能够实现实际夹紧力和速比对目标值的良好跟随。     

汽车传动系激励转矩波动估计与扭振性能调校

为研究发动机激励转矩波动系数在汽车不同行驶工况下的变化规律,并分析传动系主要参数对系统扭振响应的影响程度,本文中首先建立传动系简化的集中质量模型和整车纵向动力学模型;其次对实测扭振数据进行阶次分析,以确定传动系的主要转矩激励阶次;然后以各挡WOT工况实测和仿真加速时间平方误差最小化为目标,引入两种智能算法对各挡下的激励转矩波动系数进行估计,并对比了两种方法参数估计过程的收敛曲线;最后以时域平均转速波动量为评价指标,分析了各主要参数对扭振的调校作用。结果表明:在试验测试转速内,随着转速和负荷增大,发动机激励转矩波动系数减小,说明发动机运行越趋平稳;适当减小离合器刚度、增大离合器阻尼、增大半轴刚度与阻尼和增大飞轮转动惯量都有利于减小传动系统的扭振,从而提高整车的舒适性。     

电动汽车同轴式电驱动桥力学特性分析

针对电动汽车工作特性及结构特点,以同轴式电驱动桥为研究对象,建立了包括电机转子的传动系统仿真模型,并将最大转矩作为传动系统的输入,在峰值转矩工况下对各传动件进行静力学分析,为同轴式电驱动桥的设计和优化提供了依据。     

混联式混合动力耦合系统构型分析(三)

正(接上期)2.双模功率分流模式固定传动比利用在固定速比下,两电机转矩与发动机转矩解耦,可作为附加转矩驱动车轮,因此相当于并联构型。并联构型能够在某些工况下提高整车动力性与效率。例如在急加速工况下,为了避免发动机转矩快速变化引起的低效,需要加速的附加转矩由电机来提供,从而保证发动机工作状态缓慢变化。     

无同步器机械变速器智能换档系统

汽车上广泛采用活塞式内燃发动机,其转矩和转速变化范围小,而复杂的使用条件则要求汽车牵引力和车速能在相当大的范围内变化。为解决这一矛盾,在传动系统中设置变速器。变速器作为传动系统的主要组成部分,其输入轴利用变速器齿轮组传动比的变化控制发动机输出的转矩和转速,以适应汽车变化的行驶条件和配合发动机工作,使车辆具有较好的动力性和经济性。     

金属带式无级变速系统动态特性的仿真分析

建立了金属带式无级变速传动系统双质量模型，通过对汽车瞬态加速过程的仿真分析，指出无级变速传动速比变化率的大小对汽车动态特性品质的好坏有至关重要的作用。同时也给出了速比变化率的算法，讨论了速比变化率对汽车加速响应和平顺性的影响，为合理设计金属带式无级变速传动系统提供了依据。     

CVT轿车发动机建模及PID速比控制器设计

针对装备金属带式无级变速器轿车的发动机建立了其转矩模型和目标转速调节特性曲线。对无级变速器速比的取值范围进行了计算,并按照质量集中法简化了传动系的模型。设计了简单实用的PID速比控制器,并在simulink环境下对CVT整车模型起步、急加速和上坡工况进行了仿真分析。结果表明,实际速比对目标速比有很好的跟随效果。     

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%。     

加载条件对柴油机瞬态响应的影响研究

应用GT-Power和Simulink软件建立了涡轮增压柴油机的动态模型和联合仿真平台，提出了“自然特性和恒转速”组合方式的测功机加载方式，对高原环境下柴油机瞬态过程进行模拟分析。通过不同的加载条件，分析了柴油机在加速过程中瞬态响应性差的影响因素，研究发现发动机转速和喷油量是影响涡轮增压器响应性的两个重要参数。先快速提升发动机转速，增加进气量，然后恒速加载能够克服增压器滞后现象，快速达到发动机的高负荷状态。应用这种仿真模拟方法，为车辆高原起步过程施加扭矩干预改变发动机运行工况，改善起步响应性提供依据。     

某车金属带式CVT钢球滑道的设计

在国内某车金属带式无级变速器开发中,介绍如何进行钢球滑道截面形状的选取和应力计算,以及钢球的安装尺寸确定。通过运用有限元法,计算出钢球滑道在转矩和金属带夹紧引起的载荷共同作用下的最大挤压应力;指出钢球在变速过程中的移动仅是与之相接触可动轮移动距离的一半,钢球应满足最大速比状态和最小速比状态时的几何安装要求。     

Model-Based Integrated Control of Engine and CVT to Minimize Fuel Use

In this study, a model-based integrated control method for engines and continuous variable transmissions (CVTs) is developed. CVT refers to a type of transmission which allows an engine to be operated independently with respect to the vehicle speed, with the engine torque and CVT gear ratio controlled in an integrated manner. In the proposed integrated control scheme, engine operating points which minimize the rate of instantaneous fuel consumption are calculated, and the engine target torque and target gear ratio are determined in an integrated manner based on the results of the calculations. Unlike the previous map-based control method, the method introduced in this study does not require an engine torque map or a CVT ratio map for tuning, and the engine torque and CVT ratio are controlled to minimize the amount of fuel used while satisfying the level of acceleration demand from the driver. The control scheme is based on the powertrain model, and the CVT response lag and transmission loss are also considered in the integrated control processes. The algorithm is simulated with various driving cycles, with the simulation results showing that the fuel economy performance of the vehicle system is improved with the newly suggested engine-CVT integrated control algorithm.     

非道路用柴油机瞬态行为分析和试验循环开发

针对车辆在水泥路、石块路、起伏路、沼泽路行驶采集的柴油机道路载荷数据,对齿杆位移与扭矩进行转换,设计了表征原始载荷数据总体瞬态特征的7个参数,包括转速变化率、扭矩变化率、功率、功率变化率、转速和扭矩、转速和扭矩变化率、扭矩和转速变化率,划分区间计算相对发生率确定了总体特征.采用x2校验和移动筛选的方法,从原始数据中选取了代表每种路面形式瞬态特征的微历程,进一步工程调整微历程中的部分数据段,确定了表征总体瞬态特征的最佳微历程.最后对微历程按任务比例组合形成了适合柴油机的瞬态加载试验循环.     

Performance optimization of CVT for two-wheeled vehicles

Continuously Variable Transmission (CVT) is one of the most promising automotive transmission technologies because of its continuously variable gear ratio and reduced shift shock. CVT is different from Manual Transmission and Automatic Transmission, and it is possible to operate the power source in its high efficiency region with CVT in the drive train. Several types of CVT exist that can be categorized based on the mechanism of power transmission, such as the belt pulley, traction drive, and hydrostatic types. This paper investigates the belt pulley CVT, which consists of a thrust actuator, driver pulley, belt, driven pulley, and preload spring of the output shaft. A complete CVT is constructed, and based on that a simulation program that analyzes the static performance of a CVT is implemented in Matlab/Simulink. From these simulation results, methods for improving the efficiency of the CVT are discussed. The coefficient of the torque capacity factor is proposed as affecting the matching between a power source and a CVT, and methods for improving the matching effect are also investigated.     

CVT ratio control with consideration of CVT system loss

A modified CVT ratio map is proposed to obtain the improved fuel economy for a metal belt CVT. Since the CVT system loss, which occupies most of the drivetrain loss, depends on the engine speed, input torque, primary and secondary actuator pressure, a modified CVT ratio map is produced to realize the highest engine-CVT overall efficiency through the consideration of CVT system loss. The modified CVT ratio map is constructed with respect to the demanded vehicle power and present vehicle speed based on the steady state CVT system loss. Using the modified CVT ratio map, performance simulations are carried out using the dynamic models of the CVT powertrain. The simulation results indicate that the modified CVT ratio control provides improved engine-CVT overall system efficiency, and improves the fuel economy of the federal urban driving schedule by 4.9 percent.     

Experimental investigation on the efficiency of the pulley-drive CVT

Because of their outstanding advantages over other transmissions, rubber V-belt pulley drive CVTs have been extensively used in low-power vehicles, such as scooters and snowmobiles. A rubber V-belt CVT installed on a snowmobile is used here to research transmission efficiency. The power loss of CVTs, including torque loss and speed loss, is studied based on an analysis of the transmission mechanism of CVTs. Experiments on CVT efficiency are conducted on a specific CVT test bench, on which the values of torque, speed, and displacement, etc., are measured. Results show that the variation trend of the efficiency is close to the operating conditions of CVTs and optimal structural parameters are given that can serve as a beneficial references for designing and tuning CVTs.     

乘用车DCT车型的动力性提升分析与实施

为满足公司的发展战略要求,需要打造一款高性能、运动操控性车型,为提升该款乘用车DCT车型的动力性和操控型,分别从车辆的起步、加速过程的扭矩发挥和换挡结束的扭矩恢复、换挡过程的扭矩交替时间和转速同步时间、换挡线加速度和动力升挡换挡线及硬件五个方面进行优化。论文对该车型的起步加速过程以及换挡过程的扭矩控制进行详细分析,并将五个优化方向分解为13个子项,分别对各子项优化效果进行分析,通过INCA软件对车辆的控制系统进行优化,经过实际道路测试满足了目标开发要求。     

基于系统效率最优的CVT混合动力轿车转矩优化分配方法

无级变速器CVT消除了挡位概念,其速比在一定范围内连续可调。配备CVT的混合动力汽车能够实现动力源转矩和传动系统的优化匹配。针对此问题,提出了基于系统效率最优的CVT中度混合动力轿车动力源转矩优化分配方法:。该方法:综合考虑了各个关键部件的效率,以混合动力系统的总体效率为优化目标,以车速、车辆加速度、电池SOC为状态变量,优化分配了驱动工况下各动力源输出转矩,为整车能量管理策略的制定奠定了基础。     

EGR阀升程规律对重型柴油机瞬态工况排放特性的影响

基于1台配备废气再循环系统(EGR)的重型柴油机,试验研究了瞬态工况下EGR阀升程规律对重型柴油机排放特性的影响。针对恒转速变扭矩与恒扭矩变转速过渡工况设计了5种EGR阀升程规律,根据升程走势可分为3种类型:线性升程,上凸型升程以及下凹型升程。结果表明:瞬变过程中,初始EGR阀开度变化速率对NO_x生成影响巨大,NO与NO_x排放规律基本吻合,EGR阀升程规律对NO_2排放影响甚微。不同EGR阀升程规律下烟度变化规律相同,呈先增后减的趋势,但峰值明显不同。EGR阀升程规律对燃油经济性影响不大。