轮边驱动电机对电动汽车振动影响的分析与优化

本文采用频域分析方法,通过振动响应量的频率响应特性和统计特性表示。以B级路面和轮边电机作为双激励源,基于1/4汽车2自由度系统建立轮边电机驱动电动汽车的振动模型,仿真分析轮边驱动电机对电动汽车振动性能的影响。结果表明,相比非簧载质量的变化,车速的变化对电动汽车的振动影响较大。基于此提出了一种由轮内主动减振的电机充当吸振器的新型轮毂电机结构并进行了优化。     

线控转向四轮独立驱动电动汽车建模与仿真研究

针对线控转向四轮独立驱动电动汽车建模问题,论文应用Car Sim与Matlab/Simulink联合仿真进行了整车模型的搭建与仿真分析。确定了线控转向系统中的动力学微分方程,基于Matlab/Simulink软件建立了线控转向系统模型,将Car Sim中的内燃机模型修改为四轮独立驱动电动汽车模型,并将线控转向系统模型嵌入到Car Sim中去,搭建了线控转向四轮独立驱动电动汽车整车模型。选取方向盘角阶跃工况对所建立的模型进行仿真验证。结果表明:线控转向四轮独立驱动电动汽车具有良好的响应特性。     

分布式驱动电动汽车轮边电机传动系统动态特性仿真EI北大核心CSCD

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。     

四轮独立驱动电动汽车四轮转向控制与仿真研究

针对四轮独立驱动电动车四轮转向控制,论文研究了基于阿克曼转角的控制策略。给出了整车控制原理,设计了驱动力分配器和基于阿克曼转向原理的四轮转角分配器,应用Car Sim与Matlab/Simulink搭建了整车模型和编写了控制策略程序,选取双移线工况进行了仿真试验验证。试验结果表明:设计的四轮独立驱动电动车四轮转向控制策略能够保证汽车具有良好的操纵稳定性。     

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。     

沥青路面振动压实过程动力学仿真分析

为了对沥青路面施工中振动压路机振动轮加速度变化规律进行研究,以"振动压实设备-沥青路面"二自由度动力学模型为基础,分别提出沥青路面振动压实过程接地振压工况和跳离地面跳振工况动力学方程,通过Matlab/Simulink软件对2种工况动力学方程进行仿真建模分析。仿真结果表明:接地振压工况下,当达到稳态振动时振动轮加速度随时间变化成正弦曲线变化;跳振工况下,振动轮加速度在跳离地面时振动加速度变化较小,当与地面接触时振动轮加速度出现突变。通过现场试验实测振动轮加速度随时间变化规律与仿真结果进行对比分析,结果表明:所建立的2种工况动力学模型仿真结果与现场实测结果具有较高的一致性,所建模型能够较好地表征沥青路面压实过程中振动压路机振动轮加速度随时间变化的规律。     

动力吸振器在CVT车型LockUp方向盘振动控制中的应用

在介绍CVT车型LockUp工作原理和动力吸振器工作原理的基础上,针对某款车型的Lock Up方向盘振动问题,分别对Lock Up传递路径和方向盘共振特性进行了分析。结果表明,驱动轴和悬置入力是产生此问题的主要原因。但是考虑到驱动轴和悬置系统改动难度大的问题,提出了采用动力吸振器进行方向盘振动控制的方法。通过优化动力吸振器参数,成功使得方向盘的振动减小到了可接受的范围。     

A Study on the Performance Simulation and Control Scheme for In-wheel Motor Driven Vehicles

为多域车辆的陆地行驶,设计了轮边电机驱动系统,构建了基于轮边驱动系统的车辆模型,并对驱动控制方法进行了研究.在转向动力学理论分析基础上,在ADAMS中建立了多体动力学模型;提出了车辆驱动与转向的控制策略,在Matlab/Simulink环境建立了控制模型,运用联合仿真方法对车辆在直线加速、转向和制动等典型工况下的行驶性能进行仿真验证.结果表明车辆的主要性能符合预期目标,驱动控制策略有效.     

基于COSMOSWorks和Simulink的车架动态响应特性分析

采用Solidworks中的COSMOSWorks有限元分析软件对车架进行模态分析,得出了前十阶振型及固有频率。运用1,4车辆振动模型,建立了系统的运动微分方程,并利用Matlab中的Simulink模块对车架的振动情况进行仿真。利用路面谱仿真得到的路面激励信号作为输入,对车架进行动力响应模拟,得到了车架在三种典型路面上的动态响应特性,为车架的结构优化提供了理论依据。     

4WID/4WIS电动车建模和特殊工况仿真

介绍了四轮独立驱动/四轮独立转向(4WID/4WIS)电动车的特点,基于Matlab/Simulink搭建了各子系统及整车的动力学仿真模型,设置了该类型电动车特有的驾驶模式选择功能。模型允许对4个车轮输入不同的驱动转矩和转角;考虑了驱动电机、转向电机的动态响应特性。针对4WID/4WIS电动车特有的蟹行、斜行和原地转向工况进行了仿真。结果表明,模型能够较好地反映4WID/4WIS电动车的动力学响应特性。     

轮毂电机驱动电动微型车车内噪声道路试验分析

通过道路试验的方法针对四轮轮毂电机驱动电动微型车车内噪声问题进行振源、传递途径以及主要贡献板件识别.分析中分别加速工况、回馈制动工况和匀速行驶工况下车内噪声和结构振动信号进行测量,通过对试验数据时间域、频率域、阶次跟踪分析发现:轮毂电机引起的6阶振动是车身结构振动和车内噪声的振源;不同频率范围内车身各结构板件对车内噪声有不同的影响并进行了相关的分析.试验结果对轮毂电机驱动电动车的进一步开发具有参考价值.     

新的轮式驱动电动车电子差速控制算法的研究

提出了一种用于轮式驱动电动车的电子差速控制算法,将转弯时转矩分配计算和基于车轮滑移率的开关控制相结合,对车辆左右驱动轮输入不同的转矩,同时根据轮胎偏转角的变化率确定目标滑移率。仿真研究证明,与采用机械差速器相比,新的电子差速控制系统鲁棒性好,车辆的驾驶更安全平稳,并能获得更优异的转向性能和更快的响应特性。     

Energy Consumption Analysis of Different Bev Powertrain Topologies by Design Optimization

Flexible layout of electric motors in battery electric vehicles (BEVs) has enabled different powertrain topologies to be used. However, these different powertrain topologies also affect the overall efficiency of energy conversion from the electrochemical form stored in the battery to the mechanical form on the driving wheels for vehicle propulsion. In this study, a methodology combining an energy-based BEV simulation model with the genetic algorithm optimization approach is applied to evaluate the energy efficiency of three different BEV powertrain topologies. The analysis is carried out assuming two different urban driving conditions, as exemplified by the New European Drive Cycle (NEDC) and the Japanese JC08 drive cycle. Each of the three BEV powertrain topologies is then optimized – in terms of its electric motor size and, where applicable, gear reduction ratio – for minimum energy consumption. The results show that among the three powertrain topologies, the wheel-hub drive without gear reducers consumes the least energy. The energy consumption of BEVs under the more aggressive JC08 drive cycle is consistently 8 % above that under NEDC for all three powertrain topologies considered.     

四轮独立驱动电动汽车电动轮影响研究

为了分析轮毂电机驱动电动汽车簧下质量变大导致的垂向振动负效应问题,根据自主研发可以四轮独立驱动的轮毂电机电动汽车,建立集中电机和轮毂电机驱动汽车的1/4动力学模型,在相同路面输入下,对汽车平顺性评价指标进行对比分析,说明轮毂电机驱动下电动轮结构对车辆垂向性能的影响。研究结果证明,轮毂电机驱动汽车的车身垂向加速度和轮胎动载荷都有所增加,这种变化将对车辆的行驶平顺性造成一定程度的恶化。     

Effects of FTP-75 mode vehicle fuel economy improvement due to types of power steering system

This paper focuses on fuel economy improvement according to the type of power steering system. Usually, a conventional power steering system is directly driven by the crankshaft of the engine with a belt, known as HPS (hydraulic power steering). However, there is some inefficiency with this system at high engine speeds. To improve this inefficiency, automobile makers have developed two power steering systems: EHPS (electro-hydraulic power steering) and MDPS (motor-driven power steering) or EPS (electric powered steering). However, there has been insufficient study of effects of the type of power steering system on fuel economy. In this paper, the effect of the type of power steering system on fuel economy is studied experimentally, and calculations of the effect on vehicle fuel economy are presenting using computer simulation with AVL cruise software. The results demonstrate that a 1% vehicle fuel economy improvement can be achieved in a vehicle with an electro-hydraulic power steering system compared to a vehicle with a hydraulic power steering system. In addition, a 1.7% vehicle fuel economy improvement can be achieved using a full electric power steering system in a FTP-75 driving cycle. These results could be used to choose a power steering system.     

电液复合制动匹配研究

对轮边驱动型式的电动汽车的电液复合制动系统匹配方法进行研究，基于MATLAB／SIMULINK平台建立复合制动系统的动念仿真模型，对某电动车型的电液复合制动参数进行了分析和设计。     

电动车半轴角度及节型对电驱系统振动影响研究

电动车加速工况出现的轴向抖动问题,严重影响驾乘人员的主观感受。本文基于台架试验的方法,消除整车的干扰,研究电驱系统本体的轴向抖动问题。综合采用时频分析,对比分析等方法,首先确定了电驱系统轴向抖动的原因,然后对其影响因素进行了深入探讨,并根据研究结果提出改善该问题的设计建议。研究表明,加速工况轴向抖动是由于半轴的阶次激励激发了电驱系统的刚体模态而引起;半轴的阶次振动幅值随半轴安装角度的增大而有所增大,但GI节型半轴对安装角度更敏感;AAR节型半轴的阶次振动幅值远小于GI节型半轴的阶次振动;电驱系统布置设计时,应尽量减小半轴安装角度并使用AAR节型半轴。     

基于功能安全的分布式驱动电动汽车前轮失效补偿控制

分布式驱动电动汽车可以实现四轮转矩分配和差动转向,提升整车的动力学控制性能和经济性,但是四轮转矩独立可控的特点也对功能安全提出挑战。当前轮单侧电机出现执行器故障失效情况时,不仅会产生附加横摆力矩降低车辆安全性,差动转向功能的存在还会使车辆严重偏航。基于此,在设计分布式驱动-线控转向一体化底盘的基础上,基于功能安全提出一种分布式驱动电动汽车前轮失效补偿控制策略。首先建立分布式驱动失效动力学模型,分析前轮失效对车辆状态的影响机理,发现单一的驱动转矩截断控制无法满足车辆状态修正需求;其次设计一套备用的线控转向结构,通过变截距滑模控制算法提高切换状态下线控转向系统的转角跟踪性能,并用台架试验验证跟踪的准确性;然后设计自适应失效诊断观测器实时诊断驱动系统的电机故障,在将对应轮进行驱动转矩截断后,通过模型预测控制算法对车轮转矩重新分配实现纵向和侧向的状态跟踪;最后通过仿真和实车试验验证所提失效补偿控制策略的有效性和可用性。研究结果表明：分布式驱动电动汽车前轮单侧电机失效后,备用的线控转向系统能及时矫正前轮转角,所提出的失效补偿控制策略能够快速恢复车辆的稳定性和路径跟踪能力。     

电动助力转向硬件在环试验台的研究

介绍了自主研发的电动助力转向硬件在环试验台的软硬件构成及工作原理,采用三自由度车辆动力学模型,永磁同步电机采用直接转矩控制（DTC）模式,驱动滚珠丝杠实时模拟转向阻力,该试验台可以用于转向系统硬件的开发、系统试验及性能评价。