AMT驱动构型对纯电动客车综合性能影响研究

为研究自动机械式变速器（AMT）驱动构型对纯电动客车综合性能的影响,以12 m电机直驱纯电动城市客车为研究对象,装备3挡AMT并对驱动电机重新选型,利用NSGA-Ⅱ多目标优化算法以0~50 km·h^-1加速时间最短和中国典型城市工况（普通道路和快速道路）下行驶能耗最低为目标对变速箱传动比进行优化,并制定基于车速和加速踏板开度的双参数动力性与经济性换挡规律,在中国典型城市工况不同道路下,采用2种换挡规律对整车驱动能耗与制动能量回收进行仿真,并利用最大爬坡度及加速时间对整车动力性能进行分析。研究结果表明：与原电机直驱构型下整车性能相比,AMT驱动构型在将驱动电机峰值转矩降低68.4%后,最大爬坡度从20.07%提高到20.3%,0~50 km·h^-1加速时间从14.19 s增加到18.69 s,整车动力性虽满足要求,但加速时间增加了31.7%;其驱动能耗有所降低,但制动能量回收能力有所减弱,且二者都受行驶工况和换挡规律的影响,普通道路行驶时,经济性和动力性换挡规律百公里驱动能耗分别降低了1.55%和0.55%,百公里制动能量回收分别减少了1.35%和1.53%,百公里综合能耗分别降低了-0.12%和1.62%,快速道路行驶时,经济性和动力性换挡规律百公里驱动能耗分别降低4.78%和3.72%,百公里制动能量回收分别减少了1.53%和5.1%,百公里综合能耗分别降低了5.63%和3.35%。可见,纯电动客车采用AMT驱动构型时,需综合考虑车辆设计要求及行驶工况与换挡规律的影响。     

电动车两档变速器设计开发

设计了一款电动车用变速器,对驱动电机进行参数匹配设计。依据整车动力性和经济性的要求,对传动系统的速比进行了优化设计,制定了以电机高效运行为原则的换挡控制策略,并与采用固定速比减速器的电动汽车进行了对比验证试验,整车的能耗降低了6%,续驶里程延长了7%。     

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。     

基于多目标遗传算法的纯电动汽车AMT综合换挡规律研究

以新欧洲驾驶循环(New European Driving Cycle,NEDC)工况下整车能耗和首次提出的换挡点加速度差值和作为目标函数,选定换挡点车速及换挡延迟量为优化变量,建立兼顾经济性和动力性的综合换挡规律优化模型。在NEDC循环工况下,利用带精英策略的非支配排序多目标遗传算法(NSGA-II)对综合换挡规律的换挡点进行优化,利用Matlab/Simulink仿真平台对三种换挡规律进行仿真对比分析。结果表明,综合换挡规律既能满足整车的动力性,又能获得优异的经济性,从而验证了该优化方法的可行性。     

重度混合动力汽车燃油经济性和排放多目标优化

考虑重度混合动力汽车运行模式切换时发动机频繁起停对油耗的影响,建立了整车动态仿真模型和综合考虑燃油消耗和排放的多目标优化模型,采用简化控制变量的动态规划算法并结合自动变速器经济性换挡规律,在NEDC工况下对多目标优化模型进行仿真.结果表明,发动机的频繁起停对整车燃油消耗有显著影响,采用动态规划算法可全局优化整车燃油经济...     

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。     

适应坡道行驶的多性能综合最优换挡规律

针对换挡规律坡道适应性问题,本文中研究了适应坡道行驶的有级自动变速汽车多性能综合最优换挡规律优化方法。首先,分析坡道对换挡的影响,提出可由不同节气门开度下各挡驱动力与不同坡度行驶阻力之间的关系确定挡位范围。其次,采用理想点与平方和线性加权法构造综合性能评价函数,以在体现驾驶员性能倾向的前提下实现整车动力性和燃油经济性综合最优。然后,以综合性能评价函数最小为优化目标并考虑坡道行驶约束条件,提出基于遗传算法的坡道行驶多性能综合最优换挡规律优化方法。运用所提出的优化方法,制定了某5挡机械式自动变速器多性能综合最优坡道换挡规律。最后,在定油门定坡道、定油门变坡道、变油门定坡道循环工况、变油门变坡道循环工况下对考虑坡道和未考虑坡道的多性能综合最优换挡规律进行仿真验证。结果表明:在4种坡道行驶条件下,多性能综合最优坡道换挡规律均可消除非预期换挡,提高乘坐舒适性。在修改后的可变坡度高速公路循环工况下,使用多性能综合最优坡道换挡规律汽车的燃油经济性仅略低于使用常规换挡规律的汽车,降幅约为0.8%。进一步完成了定坡度动力性仿真,结果表明制定的多性能综合最优坡道换挡规律能够反映驾驶者的性能需求意图。     

考虑汽车档位使用率的传动比优化设计

在汽车整车参数和发动机等已确定的情况下，传动比对整车动力性和燃油经济性很大影响，本文根据发动机的外特性和万有特性，结合汽车的档位使用率，探讨如何选择传动系的传动比及其优化问题，最后给出了传动比优化的算例，优化结果与国内外先进变速器的速比设置相比符合得较好。     

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%。     

基于CRUISE的DCT整车动力传动系匹配仿真研究

基于CRUISE软件建立了某7挡DCT整车模型,并阐述了DCT换挡控制策略及其对动力传动系匹配的影响规律。以设计开发的3款DCT和5种常用主减速器速比作为设计变量,将动力性和燃料经济性采用线性加权组合方法转换成单一目标函数来评价动力传动系匹配的优劣。结果表明,B2-Z1方案为整车匹配的最佳动力传动系。     

基于DoE的公交客车换挡规律优化

针对自动挡公交客车,制订了整车最佳动力性、经济性换挡规律.应用试验设计(DoE)理论,构建各评价指标的RBF数学模型,基于数学模型,分闲时和忙时,在满足约束条件的前提下,以换挡规律综合评价值(T综)作为优化目标,对换挡规律进行优化,并对优化结果进行验证.研究表明,在特定的权重配比下,优化后的闲时和忙时换挡规律均优于优化...     

乘用车动力传动系统对整车性能的影响

运用CRUISE建立了某乘用车的整车仿真模型,采用试验结果验证了所建立仿真模型的正确性。借助于所建立的仿真模型,在城市循环等工况下,研究了该乘用车的变速器换挡规律和主减速器传动比参数对燃料经济性、动力性以及废气排放的影响。结果表明,换挡规律侧重于影响汽车的循环工况燃油经济性和排放性能,主传动比侧重于影响最高车速和等速行驶百公里油耗等稳态性能。     

分布式驱动电动汽车转矩节能优化分配

为了提高分布式驱动电动汽车的经济性和续航里程,对4个轮毂电机驱动转矩优化分配问题进行研究。通过轮毂电机台架试验得到轮毂电机的驱动效率特性,分析转矩优化分配实现节约整车能耗的可行性;建立侧重提高电机效率的目标函数,使电机转矩处于电机效率Map图中的高效区;建立侧重提高电机响应速度的目标函数,减小转矩分配瞬间电流波动过大带来的能耗;基于模糊理论设计以电机效率为变量的权重函数,实时调节权重来协调2种目标函数,提出一种转矩节能优化分配方法,得到最优的轴间转矩分配系数。在后轴驱动、平均分配、优化分配3种分配方式下进行整车能耗的ECE城市循环工况对比仿真分析。结果表明：提出的节能优化分配方法通过实时优化驱动电机的转矩,避免了电机工作在转矩过大和过小的低效区,提高了整个驱动系统的能量利用率,相比于后轴驱动和平均分配整车能耗效率提高了5.91%和10.54%;实车试验验证了转矩节能优化分配算法的节能效果,优化分配相比另外2种分配方式整车能耗效率分别提高了3.66%和8.58%。     

基于Simulink模型的电动汽车传动系优化程序设计

简述了电动汽车的动力传动系统的优化设计技术,自行设计了一种优化传动系速比的方法调用AD—VISOR2002仿真软件中的Simulink模型搭建了优化传动系速比的目标函数,详细介绍了优化程序设计的基本原理与程序代码的实现,并通过实例加以说明和验证。     

ISG型中度混合动力AMT汽车换挡综合控制

在对ISG型中度混合动力AMT汽车系统效率进行优化的基础上,提出整车工作模式切换控制策略.以各工作模式下系统效率最高为目标建立ISG型中度混合动力AMT系统的经济性换挡规律.针对不同工作模式的运行特点,分别采用ISG电机或电子节气门参与动力源转速/转矩调节控制以优化AMT换挡品质.采用Matlab/Simulink仿真...     

基于SIMP理论的电动汽车车身多目标拓扑优化

为在电动汽车车身概念设计阶段得到合理的承载结构,综合考虑静动态特性,进行了多目标拓扑优化.基于带惩罚的实体各向同性材料(SIMP)理论,采用折衷规划法定义静态多工况目标函数,用平均频率法定义动态振动频率目标函数,并通过对各目标函数归一化消除其数量级差异;利用优化准则法更新设计变量进行优化迭代,得到同时满足静态刚度和动态振动频率要求的电动汽车车身拓扑结构.     

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%。     

车辆换挡过程的离合器仿真研究

离合器是车辆传动系统的重要部件,在车辆行驶过程中它的接合与分离频繁,对它的控制是目前研究的重点之一。建立了整车模型中离合器的动力学仿真模型,分析了换挡过程中离合器的控制问题,在其控制策略中对离合器的控制与换挡动作进行了协调,并且综合考虑了换挡品质的三个评价指标;最后,运行建立的整车模型,在整车模型中进行验证,得到了换挡过程中与离合器相关的系列曲线,取得了较好的效果。     

车辆换挡过程的离合器仿真研究

离合器是车辆传动系统的重要部件,在车辆行驶过程中它的接合与分离频繁,对它的控制是目前研究的重点之一。建立了整车模型中离合器的动力学仿真模型,分析了换挡过程中离合器的控制问题,在其控制策略中对离合器的控制与换挡动作进行了协调,并且综合考虑了换挡品质的三个评价指标;最后,运行建立的整车模型,在整车模型中进行验证,得到了换挡过程中与离合器相关的系列曲线,取得了较好的效果。     

SUV车传动系与高压共轨柴油机的匹配研究

针对某SUV车,运用GT-DRIVE软件分别对给定传动系统时不同配置的柴油机和给定发动机时不同传动系统对整车性能的影响进行仿真分析。结果表明:对一定的传动系统,发动机采用可变增压中冷和EGR,可有效改善整车的动力性、燃油经济性和排放特性;而对确定的发动机,合理选定传动系的传动比,可提高燃油经济性,但将损失部分动力性。