多行星排机电复合传动特性分析

针对车辆常用机电复合无级传动的分速汇矩、分矩汇速和分速汇速3种功率耦合机构,分析了多行星排分流传动的转速、转矩和分流比特性,并对不同分流形式组合进行了分析。结果表明:多行星排分流特性与两行星排分流传动特性相同,分速汇矩式分流传动有一个机械点,在机械点之前分流比较小,适用于低速起步阶段;分矩汇速式分流有一个机械点,分流比成对称分布,传动比小于机械点时,成分流工况,效率高,适合于高速阶段。分速汇速式分流传动有两个机械点,在两个机械点之间分流比较小,适用于中高速阶段。对于多模式机电复合传动,低速起步采用分速汇矩式分流传动,中高速采用分速汇速式分流传动比较好,可实现电机无速差切换。     

多模式机液复合传动装置设计方案分析

液压传动柔性特征适用于起步工况，机液传动高效无级调速特征适用于作业工况，机械传动高效变速特征适用于转场工况。分析集液压传动、机液传动和机械传动为一体的多模式机液复合传动装置的设计思路在汽车工程上具有理论研究意义和实际应用价值。研究了机液复合传动的功率流传递机理，分析了换挡机构处于功率分流机构、复合传动机构、功率汇流机构和后置换挡机构一处或多处时，分段式机液传动装置各自的性能特征。研究结果表明：功率分流传动方式多适用于中小功率车辆，且马达转矩与传动装置输出转矩比值保持不变；功率汇流传动方式多适用于大功率车辆，使小功率液压件传递大功率成为可能，并能够在输出端起到减速增矩的效果；功率分流和功率汇流互换的传动方式可通过控制行星齿轮双接口及后置换挡机构，保证机液复合传动在不同速度分段中的高效运行；当换挡机构在行星齿轮之间时，可在2个不同区段改变行星齿轮机构的特性参数，使得在整个工作区范围内保持合理的功率配额；当采用多段式行星齿轮功率汇流传动方式时，后置换挡机构扩大了传动装置转速和转矩的覆盖范围。根据上述5类机液传动设计思路，提出对应的多模式机液复合传动装置设计方案。以一款用于扫地车的机液复合传动装置为研究对象，进行运动学和动力学分析，确定相关参数，绘制调速曲线和效率特性曲线，并对其挡位切换优化问题做了简要介绍。该方案充分利用液压传动的无级调速性能和机械传动的高效变速性能，较好地满足了车辆起步、作业和转场工况的要求。     

混合动力汽车耦合系统工作模式分析与动态特性研究

提出一种基于无级变速传动(CVT)与行星齿轮机构的新型功率分流式混合动力汽车耦合系统,分析其工作模式,并建立其动力学模型,以获得其混合驱动模式下的动态特性.     

混合动力汽车功率分流机构的控制与节能分析

采用行星排轮系的功率分流机构能最大限度地使发动机和电机运行在工作的高效区,节能减排效果显著。本文从混合动力汽车动力混合方式与节能的关系、功率分流装置的结构特性出发,阐述混合动力汽车功率分流机构的控制过程及节能原理。     

转向系统特性参数对中心转向区车辆性能的影响

在总结中心转向区性能评价标准的基础上,建立了较完善的转向系统模型,将其嵌入到整车模型中,研究了转向系统参数对中心转向区性能的影响.通过中心转向区转向试验与仿真分析数据可知,转向系统传动比、干摩擦、刚度等特性参数直接影响驾驶员的驾驶疲劳度、驾驶路感和车辆的转向灵敏性.     

摩托车最后传动比的确定

在摩托车选型和制定设计任务书时,需要确定整车和各总成的结构型式及其主要参数,其中包括主要由动力性和燃油经济性指标来选择的发动机功率、传动系传动比等参数.传动比多数是靠类比、试验的方法来确定的.本文介绍利用功率平衡分析的方法对传动比进行定量计算.该方法准确、快捷、实用,省去了试验的麻烦.     

基于线控转向的智能驾驶车辆路径跟踪研究

针对搭载线控转向系统的智能驾驶车辆路径跟踪问题,基于汽车动力学仿真软件分析车辆转向特性,推导出横摆角速度对转向盘转角的稳态增益曲线,并获得了仿真稳态增益与理论稳态增益之间的修正系数,以此搭建单点预瞄模型和变角传动比线控转向系统模型.通过预瞄式横向运动控制与线控转向变角传动比控制相结合的方式,完成智能驾驶车辆路径跟踪控制...     

浅谈购车的十大误区(上)

误区一:功率大动力性就高 很多人都认为发动机的功率越大,汽车的动力性能就越高.实际上,决定一辆汽车动力性能的因素很多,除了发动机功率外,变速系统、驱动桥、轮胎都会影响汽车的动力性.汽车的动力性能指标主要有最高车速和加速时间.除发动机的最大功率外,加速时间还与汽车总质量、传动系统传动比、发动机输出转矩特性等有关.最高车速则与发动机最大功率、车身空气阻力系数、轮胎滚动半径、最高档传动比有关,在最大功率一定的条件下,空气阻力系数越小,最高档传动比越小,最高车速会相对高些.比如,在其它条件不变的情况下,如果最高档总传动比为4时,汽车最高车速为150km/h,那么,在最高档传动比下降到3时,最高车速可能达到190km/h.实际上,在汽车设计中,常用改变主减速器及变速器传动比的方法来获得不同的动力性能要求.     

行星齿轮变速器传动比和力矩计算与功率流图

给出了行星齿轮机构传动比计算的通用公式和内外力矩的算法,并和与功率图结合, 帮助了解功率在变速器中的整个流程,据此找到提高效率的途径。     

行星齿轮式转向机构设计的研究

为设计出合理的行星齿轮式转向机构,首先分析了转向机构的工作原理和设计参数的影响;然后根据车辆动力学和四轮转向技术等相关理论,以零质心侧偏角控制策略为目标,分析了车辆在不同转向情况下前后轮的转角关系,确定了转向机构的设计参数;最后以某车辆为例,设计出合理的转向机构,建立了该车的虚拟样机模型并进行了操纵稳定性仿真,结果表明,行星齿轮式转向机构能大大提高车辆低速时的机动性和高速下的操纵稳定性.     

基于补偿滑模控制的混合动力汽车协调控制

由于行星排功率分流式混合动力汽车的结构优势,双行星排功率分流式混合动力汽车已经成为各机构的研究重点。由纯电动模式到混合驱动模式切换的过程中存在发动机起动和发动机转矩引入,而发动机转矩瞬态响应存在迟滞,导致切换过程中动力系统的输出转矩会有较大波动。为减小波动,降低模式切换过程中的动态冲击度,本文中提出补偿滑模控制方法,对双行星排功率分流式混合动力汽车模式切换进行协调控制。首先,建立整车动力学模型,对切换过程每个模式进行分析;之后,针对发动机拖转阶段和混合驱动阶段分别采用补偿控制和基于固定边界层的自适应滑模控制,并对滑模控制进行稳定性分析;最后,结合Matlab/Simulink软件平台进行仿真验证。仿真结果表明,补偿滑模协调控制策略能够有效地减小从纯电动到混合驱动模式切换过程中的转矩波动和冲击度。     

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.     

电动汽车双电机耦合驱动系统发展与趋势

阐述了国内外电动汽车双电机耦合驱动系统的发展现状,对不同双电机耦合驱动系统的结构特点和应用等进行了总结。从动力性、经济性、布置灵活性、控制复杂性和成本五个方面对不同耦合驱动系统进行了综合对比分析,并对其发展潜力和趋势做出了归纳和展望。     

Design of power split transmission: Design of dual mode power split transmission

The power split type hybrid system transmits engine power by dividing it into the electrical unit and the mechanical unit. Its power transmission efficiency is highest at the mechanical point (MP), where the full power is transmitted to the mechanical unit. In this study, the equation for the MP was derived for the gear ratios of a general 4-node lever model. The MP characteristics for the transmission ratio (TR) of the input split and compound split structures were examined using the equation derived. Using the examined input split and compound split structures, a systematic design method for the dual mode power split transmission was proposed. In the dual mode power split transmission, the MP could be positioned at the desired TR, and the input split and compound split modes could be selectively used according to the clutch combination, which leads to the operation of the vehicle within a high system efficiency range.     

PHEV发动机驱动工况效率耦合分析与优化控制

单轴并联式混合动力系统（Parallel Hybrid Electric Vehicle,PHEV）包括电池、驱动电机、发动机、自动变速器等多个关键部件。各部件效率特性存在相互耦合的关系,要实现系统整体效率最优,需要辨明影响系统效率的控制参数,并对系统整体效率最优的控制参数进行优化。以装备无级变速器（Continuously Variable Transmission,CVT）的PHEV为研究对象,首先对系统各关键部件的效率特性进行分析,建立各关键部件效率模型,明确各部件效率与控制参数、状态参数之间的关系。在此基础上,对发动机单独驱动模式下动力传递路径中不同部件的效率耦合关系进行分析,推导出系统燃油消耗量与动力系统各状态参数、控制参数之间的函数关系。根据分析结果,选取车辆需求功率及车速为状态参数,变速器速比及发动机转矩为控制参数,以系统燃油消耗量最小为目标建立优化目标函数和约束条件,对系统优化问题进行定义。根据优化问题的特点,设计基于模拟退火的优化算法对优化问题进行求解,获取系统燃油消耗率最小时变速器目标速比和发动机目标转矩随状态参数的变化关系。建立系统仿真模型对所述优化算法进行仿真分析,并搭建混合动力试验台对优化结果进行试验验证。结果表明：无级变速器效率对系统整体效率影响较大,采用优化控制规律使发动机效率有所降低,但无级变速器效率升高更大,系统整体效率升高;在功率需求一定的循环工况下,优化控制算法比传统上仅以发动机效率最高为目标的控制算法节油1%~2%。     

基于CRUISE的微型低速电动车主减速比研究

本文以某企业生产的微型低速电动车电驱动系统作为研究对象,按照产业标准及设计指标对电驱动系统关键部件进行参数匹配设计,利用CRUISE仿真软件分析了动力性及经济性;并运用ISIGHT与CRUISE联合仿真技术求解出该车型最佳减速比。通过样车实验表明,该方法求解微型低速电动车最佳主减速比准确可靠、效率高,可用于优化动力性与经济性。     

基于Cruise的客车动力传动系统的匹配研究

动力传动系统的合理匹配与否对客车动力性和燃油经济性的好坏有直接的影响。这里以某客车为例,基于Cruise软件建立该车整车仿真模型并验证模型的准确性。以变速器速比和主减速器速比为匹配变量,利用DOE试验设计方法对适合该客车的两种变速器和五种主减速器进行试验设计组合,然后对组合方案进行动力匹配计算,最后根据相关的约束条件,选出最优匹配方案。     

基于小波控制的电动汽车稳定性研究（双语出版）

针对前轮独立驱动电动汽车,研究一种基于小波控制器的驱动稳定性控制系统。为提高车辆对开路面的行驶稳定性,根据驱动轮等转矩分配控制策略,提出基于神经网络PID的驱动轮滑移率相近为目标控制策略。针对矢量控制中的电流控制,提出基于离散小波变换的电流控制器。通过CarSim/Simulink建立前轮独立驱动电动汽车联合仿真平台,进行不同工况整车性能仿真与分析,并基于A&D5435快速原型开发平台进行实车试验。仿真与试验结果表明：基于小波控制器的驱动控制系统不仅提高了车辆对开路面行驶的稳定性,而且具有更平滑、更快速的转矩响应;对开路面工况下,提出的控制策略左侧、右侧驱动轮速度仿真结果与试验结果最大偏差分别为3.43%和3.56%;等转矩分配控制策略下,左侧、右侧驱动轮速度仿真结果与试验结果最大偏差分别为3.86%和3.25%,表明了试验与仿真的一致性;对开路面仿真工况下,相比于驱动轮等转矩分配控制策略,基于神经网络PID的驱动轮滑移率相近为目标控制策略的车辆峰值质心侧偏角降低了79.57%,侧向跑偏距离降低了73.39%。     

Speed ratio control of a parallel layout double cavity half-toroidal CVT for four-wheel drive

A double cavity half-toroidal CVT has two variators, which gives a hint of a new four-wheel drive without a center differential gear unit by applying each of them to drive front and rear drive shafts independently. Torque re-circulation at cornering or different tire radii between front and rear tire is avoided by compensating the speed ratio of variator. The controller adjusts the attitude angle of power roller of the front variator against the rear by measuring the steering angle at cornering. This paper describes the speed ratio control system of the 4WD-CVT with speed ratio range of 1 : 8.7 and test results of vehicle motion mounted on a 3.2L RV.