分布式驱动电动汽车轮边电机传动系统动态特性仿真

采用Matlab/Simulink软件建立分布式驱动电动汽车轮边电机传动系统的仿真模型,并通过仿真,分析系统起动、加速和能量回馈制动时的动态特性。结果表明,该轮边电机传动系统的输出转矩发生突变时会引起速度和加速度的抖动,并影响整车动态特性。针对受传动系统输出转矩抖动影响较大的因素,采用状态反馈控制方法从理论上解决系统的振动问题,改善整车动态特性,提高车辆的可靠性、耐久性和乘坐舒适性。     

电传动矿用自卸车轮边电机驱动系统动态特性研究

矿区环境复杂,电传动矿用汽车的轮边电机传动系统对整车动力性、制动性及平顺性有极大影响,为了综合路面激励和电机自身激励综合分析驱动系统动态特性,采用数值仿真软件建立轮边电机传动系统模型,分析其在启动加速、平稳运行及制动时的动态特性,为了验证模型的准确性进行了实车实验。结果表明该轮边电机传动系统的输出转矩发生考虑波动转矩后会较大影响整车加速和制动性能,常见车速的加速和减速性能会减弱5%,稳定行驶阶段差别不大。刚柔耦合模型能更准确地描述驱动系统及整车动力特性,对整车的设计有指导意义。     

基于预测滑转率的转矩分配策略研究

为解决后轮双电机驱动电动汽车的动态非线性转矩分配问题,提出一种预测并优化输出的分配策略。基于车辆动力学计算转矩输出,使用粒子群优化(PSO)算法及路面检测系统修正输出转矩,以某型后驱双轮毂电机样车为基础,设计优化分配算法,通过CarSim搭建整车联合仿真模型验证算法的性能,并以整车控制器为基础对设计的算法进行硬件在环测试。测试结果表明,提出的动态转矩分配策略可以根据实际工况分配驱动轮的转矩,降低驱动轮滑转率,提高整车的驾驶性能。     

纯电动大客车动力传动系统的研究EI北大核心CSCD

为提高大型电动客车能量经济性、减轻动力冲击,提出动力传动系统中采用手动离合器和3挡变速器。根据整车行驶工况和电机机械特性对变速系统进行匹配。基于客车的典型城市运行工况,把车辆行驶速度和驱动力分布换算为电机运行的转速和转矩,并映射到电机机械特性图上,使运行工况点在电机特性图上的分布更多处于高效率区,提高车辆在典型工况下的经济性。仿真和测试结果表明,所采用的动力传动系统在城市运行工况下,具有较高的动力性和经济性。     

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%。     

并联混合动力汽车驱动模式切换协调控制研究综述

混合动力汽车逐渐成为汽车行业发展的趋势,并已经在市场上取得了突破性的进展。混合动力系统中两动力源需要根据行驶路况进行能量管理和驱动模式的切换。由于发动机与电机动态响应特性的不同,单独按照各自的特性进行目标转矩控制,来达到总的需求转矩,但这样会导致整车运行模式切换过程中动力中断或出现转矩波动现象。本文主要研究运行模式切换过程中发动机与电机输出转矩的动态协调控制,目的是避免电机突增负载造成的震荡,希望在模式切换过渡过程中拥有足够的动力来保持整车快速、平稳行驶。     

分布式驱动电动汽车回馈制动失效的液压补偿控制

分布式驱动电动汽车各驱动轮转速和转矩可以单独精确控制，便于实现整车动力学控制和制动能量回馈，从而提升车辆的主动安全性和行驶经济性。但车辆在回馈制动过程中，一旦1台电机突发故障，其他电机产生的制动力矩将对整车形成附加横摆力矩，从而造成车辆失稳，此时虽可通过截断异侧对应电机制动力矩输出来保证行驶方向，但会使车辆制动力大幅衰减或丧失，同样不利于行车安全。为了解决此问题，提出并验证一种基于电动助力液压制动系统的制动压力补偿控制方法，力图有效保证整车制动安全性。以轮毂电机驱动汽车为例，首先建立了整车动力学模型以及轮毂电机模型，通过仿真验证了回馈制动失效的整车失稳特性以及电机转矩截断控制的不足；然后，建立了电动助力液压制动系统模型，并通过原理样机的台架试验验证了模型的准确性；接着，基于滑模控制算法设计了制动压力补偿控制器，并在单侧电机再生制动失效后的转矩截断控制基础上完成了液压制动补偿控制效果仿真验证；最后，通过实车试验证明了所提控制方法的有效性和实用性。研究结果表明：在分布式驱动电动汽车单侧电机再生制动失效工况下，通过异侧电机转矩截断控制和制动系统的液压主动补偿，能够使车辆快速恢复稳定行驶并满足制动强度需求。     

Coordinated Torque Control of Power Sources for Driving Mode Switch of Full Hybrid Electric Vehicle

针对采用离合器和行星排作为动力耦合机构的重度混合动力汽车在模式切换过程中动力源输出转矩波动过大从而影响驾驶平顺性的问题,考虑模式切换过程中发动机和电机动态特性的差异,采用遗传算法结合BP神经网络建立了发动机转矩模型.在对离合器接合与分离前后发动机输出转矩准确估计的基础上,通过离合器接合压力的模糊控制和电机输出转矩对发动机转矩波动的补偿控制,减小了不同模式切换过程的输出转矩波动,以提高模式切换的平顺性.建立了该重度混合动力汽车的动力学仿真模型,并进行了不同混合驱动模式之间模式切换的仿真分析.结果表明,采用本文提出的转矩协调控制方法能够有效提高模式切换的平顺性.     

一种动态抑制驱动电机转速波动的控制系统

根据驱动电机系统在纯电动轿车中的应用特性,在复杂工况下,对整车行驶过程中的转矩需求值、速度变化值等参数进行分析,基于模糊控制算法思想,模拟道路路况和驾驶员意愿,线性化调节扭矩补偿值,有效抑制车辆的低速抖动,提高车辆的行驶平稳性。     

发动机起动引起的混合动力汽车振动分析与控制

针对搭载了某新型功率分流机构的混合动力车辆在发动机点火瞬间车身抖动的问题,开展了试验研究和数据分析。建立了传动系统振动模型,分析了系统的激励源和传递路径。在不改变悬置悬架类型和动力传递系统固有特性的前提下,采用减弱激励源的方法进行优化,重点分析了影响发动机输出转矩的因素,推导了发动机输出转矩的计算公式,给定了目标优化转矩曲线,使用粒子群算法求出了点火瞬间发动机转矩的优化控制参数,最后在实车上验证了方法的有效性。     

智能混合动力汽车电液复合制动的协调控制策略

为改善智能混合动力汽车智能辅助驾驶时的制动转矩响应,提出了电机与电子真空助力液压制动系统协调控制策略,包括EVB预测启动控制策略和制动转矩协调控制策略。基于期望制动转矩预测,建立了融合EVB动态响应特性的EVB预测启动控制策略。综合考虑电机动态响应特性、响应裕度、EVB动态响应特性和电池荷电状态,提出了基于电机制动转矩动态补偿的制动转矩协调控制策略。仿真结果表明,该协调制动控制策略可在整个制动过程提高制动转矩响应精度,改善系统的动态响应。     

纯电动汽车电驱动系统耦合动力学研究EI北大核心CSCD

为研究纯电动汽车电驱动系统运行时的动态特性,考虑电磁时空激励和系统结构柔性,提出了一种适用于变速工况的一体化电驱动系统机电耦合动力学模型,并进行了仿真验证。以动力学分析为手段,重点研究了稳态、加速工况下电机转矩波动、齿轮误差和箱体柔性对电驱动系统动态特性的影响。研究结果表明:在稳态工况下,电机转矩波动对轴承力的影响不明显,齿轮误差会显著增加齿轮动态啮合力矩和轴承支反力的幅值,箱体柔性对齿轮动态啮合力矩的影响较小;在加速工况下,齿轮误差容易激发系统高频成分的共振,耦合箱体后容易激发与转频相关的低阶共振。     

混合动力传动系 Tip-in/out工况的模型预测控制

为抑制混合动力汽车加减速过程中传动系统振荡,以电机转矩为控制量,提出一种基于模型预测主动控制混合动力传动系统振荡的策略,基于 Matlab/Simulink平台搭建动态系统模型,实时计算电机转矩补偿优化发动机输出转矩,准确跟踪目标转矩的同时减少传动系统振荡。探索不同控制器参数设置对于驾驶动力性和舒适性的增益效果,通过硬件在环 （Hardware-in-Loop,HIL） 试验表明,所设计的 MPC控制器能使汽车平稳地加减速,迅速跟踪目标转速,求解时间控制在10 ms以内,具有较好的实时性,同时对传动系统中的非线性因素和参数变化有较好的鲁棒性。     

某发动机轮系皮带抖动原因分析及解决方案

针对某车型发动机前端轮系皮带松边抖动引起车内加速噪声异常的问题,运用仿真与试验相结合的方法进行研究。通过AVL EXCITE TIMING DRIVE软件建立发动机前端附件驱动系统仿真模型,复现皮带抖动现象;从电机转动惯量、皮带预紧力和轮系布置方案等方面探究改善松边皮带抖动的解决方案;通过各方案对比确定最佳解决方案,并进行整车车内加速噪声试验验证。试验结果验证了仿真计算准确性及解决的有效性。     

双离合ISG混合动力汽车控制策略

对双离合ISG混合动力汽车的结构和工作要求进行分析,针对双离合ISG混合动力汽车动力系统提出了动态、静态相结合的逻辑门限控制策略。根据设定的静态逻辑门限值判断整车所处的工作模式,在确定的工作模式下查找最佳工作点以控制发动机和ISG电机的输出转矩。基于Matlab/Simulink仿真软件建立动力系统仿真模型,并进行仿真分析。仿真结果表明,所采用的控制策略能够满足整车动力性要求,燃油经济性较传统汽车提高了19%,能有效降低混合动力汽车的尾气排放。     

基于PSO的新型双电机多模式驱动系统转矩分配策略优化EI北大核心CSCD

本文中对一款装备新型双电机多模式驱动系统的电动汽车进行转矩分配优化。根据双电机多模式驱动系统的特点,建立整车模型,划分不同模式的工作范围,在满足动力性的前提下,面向系统效率,制定基于粒子群优化算法的转矩分配与模式切换策略,并采用离线与在线相结合的方法提高系统的实时响应速度。在Matlab/Simulink建立仿真模型进行仿真并开展硬件在环试验验证,结果表明:系统的平均效率比传统的模式切换策略高3%;能耗比基于遗传算法的转矩分配策略减少11.28%。     

基于转矩模型的高压共轨柴油机控制策略

针对基于转矩模型的柴油发动机控制中,在中高转速时常会因机械损失MAP精度低,造成动力不足和输出转矩延迟的问题,在基于转矩模型的高压共轨柴油机控制策略的基础上,利用GT-Power软件搭建了柴油发动机工作过程的仿真模型。通过仿真研究了发动机的机械损失特性与转矩油量转换的关系,得到了理论MAP图,并根据台架试验结果进行了相应修改。采用改进后的MAP图对ECU控制参数进行了台架试验验证,并依据实际需求调整了控制燃烧的相关参数。发动机台架性能试验、整车转鼓试验和整车路试的结果表明,与改进前相比,发动机的经济性提升了0.8%、动力性提升了1%,整车排放符合国家法规要求;发动机输出转矩跟随特性改善了1.6%。     

电子差速系统轮胎附着特性模拟仿真研究

电子差速系统相对于传统的机械式差速器可以实现转矩的精准分配,根据轮胎的纵向运动特性以及侧向运动特性,结合轮胎滑移率让内外侧车轮在过弯时拥有足够的附着力,减小整车的横摆角速度,提高过弯稳定性。采用后轮双电机的驱动方案,驱动电机采用直接转矩控制的方法,由整车控制器将指定的计算转矩信号发送给电机控制器完成动力分配,所需转矩根据驾驶员的加速踏板及方向盘转角,运用阿克曼转向模型计算得到。     

新能源汽车电驱后桥永磁同步电机优化设计

驱动电机是新能源汽车动力总成关键部件之一,其性能指标直接影响汽车动力输出品质。参考某款新能源汽车整车性能指标,选用永磁同步电机作为电动后桥驱动电机,通过计算获得电机的功率、转速及转矩等关键参数,基于电机的性能参数对电机结构参数进行选定,基于MotorCad软件利用参数化方法以降低齿槽转矩峰值作为优化目标,对电机永磁体厚度、宽度以及气隙长度进行优化设计,并得到电机的效率MAP图和外特性图,结果表明齿槽转矩相比于优化前有较为显著的降低,选取中国乘用车行驶工况（CLTC-P）进行仿真分析,验证了永磁同步电机优化设计的合理性。     

电动化车辆主动防抖控制策略的研究

为了在保证电动化车辆整车平顺性的同时,提高其动力响应性能,针对其传动系统的欠阻尼特性,文章基于整车控制系统开发了两种主动防抖控制策略,即驾驶性扭矩滤波控制和主动阻尼控制。通过搭建整车动力学仿真验证环境,对主动防抖控制策略进行了仿真分析,并将主动防抖控制策略移植到实时控制系统上,进行了实车试验。仿真和实车试验结果表明,与驾驶性扭矩滤波策略相比,主动阻尼控制策略能更好地避免整车起步抖动的问题,并实现更快速的动力响应。