考虑弹性支撑边界条件的电动汽车-路面系统机电耦合振动特性分析

轮毂电机驱动电动汽车的簧下质量大导致轮胎动载荷增加,并且电机电磁力和转矩波动对车轮造成电机激励,进一步加剧车轮振动引起垂向振动负效应的问题。鉴于此,考虑电机的电磁激励,建立了电动汽车-路面系统的机电耦合动力学模型,推导了弹性支撑边界条件下路面结构的模态频率和振型表达式,以及路面振动引起的二次激励。计算了简支与弹性支撑边界条件下的路面模态频率,根据频率分布进行了截断阶数选取,并分析了边界条件、电机激励和车速对路面响应的影响。在此基础上,研究了不同行驶速度、路基反应模量及路面不平顺幅值下,激励形式对汽车车身加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷的影响。结果表明：路面不平顺幅值越小,弹性支撑对路面响应的影响越大,弹性支撑边界条件下的路面响应较小,电机激励会引起路面响应的增加;弹性支撑边界条件下,路面不平顺幅值和路基反应模量越小,考虑路面不平顺、路面二次激励和电机激励的三重综合激励对电动汽车响应的影响越大,激励形式对轮胎动载荷的影响最大,对车身加速度的影响次之,对悬架动挠度的影响最小;电机激励导致轮胎动载荷增加,对路面破坏和寿命产生的负效应不容忽视。所建电动汽车-路面系统机电耦合模型及研究思路可为电动汽车垂向动力学分析提供参考与理论支持。     

整车多轮动载作用下沥青路面动力响应

车辆荷载作用下沥青路面各结构层受力复杂,现行公路沥青路面设计规范未能考虑车辆振动特性和橡胶轮胎非线性。为研究整车多轮动载作用下沥青路面动力响应,基于车辆动力学、橡胶材料超弹性及沥青路面黏弹性理论,构建整车-橡胶轮胎-沥青路面三维有限元模型,与实际车-路现场测量比较验证本模型的可靠性,对比分析无路面不平度与B级路面不平度激励下,路面各结构层动力响应。结果表明：通过与实际车-路测量结果比较,沥青层底部纵向最大剪应变与实测值误差为5.889%,表明该车-路动力学模型可靠、合理;B级路面不平度激励下,后轴左单轮接地法向力为0~86.526 kN,车体法向振动加速度为-0.451~0.372 m·s^-2,后轴左悬架弹力为60.376~68.42 kN;与无路面不平度相比,后轴左单轮最大接地法向力、车体最大法向加速度、后轴左悬架最大弹力分别增加113%、402.7%、7.4%;与无路面不平度相比,沥青路面上、中、下面层纵向最大压应力分别增加18.91%、12.4%、21.1%,纵向最大拉应力分别增加3.94%、6.25%、33.3%;横向最大压应力分别增加10.43%、8.47%、9.19%,横向最大拉应力分别增加12.19%、13.08%、33.33%,且压应力数值远大于拉应力;竖向最大压应力分别增加19.1%、19.35%、20.07%,竖向最大拉应力分别增加26.93%、7.38%、6.2%,且前轮压应力大于中、后轮压应力。以上数据说明路面不平度对结构层响应影响较大,车辆振动特性及橡胶轮胎与路面非线性接触不容忽略。     

齐齐哈尔市中心城区电动汽车及充电设施需求预测研究

在目前能源危机和环境保护的双重制约下,发展电动汽车已经成为解决能源环境问题的新途径。为适应未来电动汽车快速发展的需要及充电设施的合理规划布局,电动汽车及充电设施的需求预测就显得尤为重要。文中分析了影响齐齐哈尔市电动汽车发展规模的影响因素,结合国内其他省市的经验,考虑齐齐哈尔市实际情况,对齐齐哈尔市中心城区的电动汽车和充电设施发展规模进行了合理预测。     

基于ADVISOR的纯电动汽车动力系统匹配及仿真

纯电动汽车作为新能源汽车行业发展的主要方向,在发展其核心技术中,动力系统的匹配对于发展纯电动汽车具有重要的意义,合理的动力系统匹配影响着汽车的动力性和续航里程等因素。根据纯电动汽车的整车参数和性能指标,计算选择动力系统的基本参数,并利用ADVISOR仿真软件进行仿真分析,为改进技术提供依据,验证了设计的有效性。     

重型道路交通事故模块化智能综合救援车的研制

针对拥堵及狭窄道路环境、多种等级路面以及灾害破损路面条件下的交通事故快速抢通救援需求,研发设计具有作业系统模块化设计组合及集成匹配技术、适用于多路况的专用底盘技术、智能化多传感辅助操作及安全监控技术等多种技术融合的重型道路交通事故模块化智能综合救援车,使得道路交通应急救援技术装备更加专业化、高效化。     

驾驶模拟器在自动驾驶系统中的应用研究

自动驾驶车辆在实际道路上行驶之前的测试阶段是一个至关重要的环节。一个低成本、高效率以及高精度测量的自动驾驶车辆的测试方式,对于自动驾驶车辆的开发具有重要意义。将驾驶模拟器运用到研究自动驾驶车辆测试已是近年来的一个研究热点。基于虚拟驾驶场景的自动驾驶车辆的检测,通过组合虚拟驾驶场景的背景车辆、行人、交通灯、建筑、指示标牌等元素,研究将驾驶模拟器与虚拟驾驶场景的联合应用来测试自动驾驶车辆。设计了典型的交通场景,通过自动驾驶车辆和背景车辆的实时交互,研究自动驾驶车辆的各项性能指标。研究结果表明:该驾驶模拟器可以高度拟合人类驾驶体验,驾驶员通过驾驶模拟器控制背景车辆能够很好的模拟现实中的驾驶行为,对自动驾驶车辆的仿真测试起到了促进作用。     

无人粮食转运车车身刚强度分析

因有限元分析方法的不断成熟,使分析所得的结果准确度大幅提高,从而降低了研究成本,缩短了研发周期。基于这些特点,将有限元分析方法应用于各类车的设计研究。文章通过无人粮食转运车的结构特点,对该无人粮食转运车在四种典型工况下的刚度和强度进行了计算,分析了粮食转运车在这四种工况下运行时的位移变形量的最大值和应力最大值及其出现的位置,所得结果为新车型的车身骨架提供数据化参考。     

纯电动商用车电池热管理技术研究

能源危机和环境污染问题已成全球关注的焦点,新能源汽车顺势而为,纯电动汽车采用纯电驱动,更加节能、环保。随着纯电动汽车的发展,车辆的安全性、续航里程能力得到了关注,动力电池的性能很大程度上影响着整车性能,为了提升动力电池系统性能,避免热失控,研究高性能动力电池热管理系统至关重要。     

Electric vehicle charging station locations: Elastic demand,station congestion,and network equilibrium

Battery-only electric vehicles (BEVs) generally offer better air quality through lowered emissions, along with energy savings and security. The issue of long-duration battery charging makes charging-station placement and design key for BEV adoption rates. This work uses genetic algorithms to identify profit-maximizing station placement and design details, with applications that reflect the costs of installing, operating, and maintaining service equipment, including land acquisition. Fast electric vehicle charging stations (EVCSs) are placed across a congested city's network subject to stochastic demand for charging under a user-equilibrium traffic assignment. BEV users’ station choices consider endogenously determined travel times and on-site charging queues. The model allows for congested-travel and congested-station feedback into travelers’ route choices under elastic demand and BEV owners’ station choices, as well as charging price elasticity for BEV charging users.Boston-network results suggest that EVCSs should locate mostly along major highways, which may be a common finding for other metro settings. If 10% of current EV owners seek to charge en route, a user fee of $6 for a 30-min charging session is not enough for station profitability under a 5-year time horizon in this region. However, $10 per BEV charging delivers a 5-year profit of $0.82 million, and 11 cords across 3 stations are enough to accommodate a near-term charging demand in this Boston-area application. Shorter charging sessions, higher fees, and/or allowing for more cords per site also increase profits generally, everything else constant. Power-grid and station upgrades should keep pace with demand, to maximize profits over time, and avoid on-site congestion.     

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%。