基于Cruise的纯电动客车动力传动系统优化匹配研究

电动公交传动系统布置方式直接影响着整车的动力性和经济性,同时对电机的参数选择有较大的影响。采用多档传动系统可以提高电动公交车性能,降低对电机的要求,延长续驶里程。根据Cruise的仿真要求,建立了纯电动公交车的整车、电机、离合器、变速器、车轮和驾驶室的数学模型。对"电机+离合器+五挡AMT"的传动系统进行了动力性和经济性的仿真,并与"电机直驱"和"电机+两挡变速器"的传动系统动力性和经济性进行了对比。对比表明"电机+离合器+五挡AMT"方案明显优于其他方案。     

紧凑型纯电动汽车动力系统匹配与性能仿真

针对某款紧凑型纯电动汽车的设计要求,以整车动力性和经济性为匹配目标,运用汽车纵向动力学理论确定驱动电机型号和动力电池参数。在动力系统速比的约束下,完成了固定速比变速器、两挡电控机械式自动变速器(AMT)动力传动2种方案的设计。利用Cruise软件平台搭建整车动力系统模型,对NEDC循环工况续驶巡航、100km/h加速时间以及最大爬坡度等工况进行了仿真试验。结果表明,所设计的传动方案均能满足整车性能设计要求,动力系统参数选取合理。通过方案对比分析,两挡AMT在整车动力性和经济性上都优于固定速比变速器。     

电动车用两档AMT传动比粒子群优化的研究

本文以某款电动乘用车为基础,提出了驱动电机+两档AMT新型驱动系统的方案。针对整车传动系统速比选择和优化的问题,本文提出了一种基于粒子群优化算法的速比优化设计方法。该方法首先根据整车的动力性的要求,确定车辆总传动比的范围作为优化变量的可行域,然后采用粒子群优化算法,以NEDC循环工况下驱动电机平均效率为目标函数,对整车分别在一档和二档下的总传动比进行了优化设计。最后建立了MATLAB模型对配备两档AMT的电动车和无变速器的电动车的经济性进行了仿真和比较。仿真结果显示,采用驱动电机+两档AMT的新型动力系统可降低对驱动电机的功率需求,同时在保证动力性满足要求的条件下提高了车辆的经济性。     

电驱动两挡AMT新型动力系统参数匹配与研究

以电驱动两挡AMT新型动力系统作为对象。根据整车最高车速、加速时间、续驶里程等性能指标的设计要求,首先对驱动电机参数、2AMT系统速比、动力电池等关键部件的参数进行匹配与选型。其次,根据所匹配得到的动力系统各关键基本参数和所选部件在MATLAB/Simulink环境中搭建整车前向仿真模型,对整车设计指标进行加速性能、最大爬坡度的整车动力性和电池放电深度、续驶里程的经济性能仿真验证。仿真结果表明,所选择的动力系统各部件参数能够满足设计要求。     

基于粒子群算法的电动汽车常用工况的两挡变速器速比优化

针对电动汽车多挡变速器速比优化过程中,仅对单一特定工况进行优化,而与实际工况相差较多的不足,提出了基于粒子群算法的传动系常用运行区效率最优的速比优化方法,即通过多种特定工况的叠加找出电动汽车常用运行区,并通过调节速比的方式使电动汽车传动系的高效区最大可能地落入常用运行区内,使传动系平均运行效率最高。以整车动力性为约束条件,以电动汽车传动系常用运行区域下平均效率为经济目标,整车加速时间为动力性目标构建适应度函数,利用Matlab软件编写程序实现速比优化,并用AMESim软件搭建整车模型进行整车能耗验证。结果显示,通过优化后整车动力性经济性均有提升,表明所用的方法有效。     

载货汽车动力传动系统的优化设计

针对某一载货汽车的性能参数,提出原车整车匹配方面存在的问题。运用GT-DRIVE自带的DOE优化分析功能模块,优化汽车的传动系参数,通过改变主减速器速比和变速器各挡速比,提出了分别以整车动力性、燃油经济性以及权衡整车动力性、燃油经济性为目标的三种优化方案,通过分析结果,合理改变传动系参数,最终达到优化整车性能的目的。     

基于多目标优化的传动系速比匹配方法研究

为在汽车开发过程中最大限度的降低整车燃油消耗,对整车传动系速比进行了优化匹配。用试验标定Cruise整车仿真模型,联合Isight多目标优化软件对汽车传动系速比进行了多目标优化,获得了汽车动力性与燃油经济性的C曲线。结果表明,在不牺牲汽车动力性的前提下,优化后NEDC工况的综合油耗降低了约0.1 L/100 km,为公司节省了油耗成本。     

全电调节无级变速器的速比模糊控制研究

全电调节无级变速器(CVT)应用双电机分别调节主、从动轮半径以实现速比变化,为了对CVT速比进行控制,通过CVT运动学分析建立了速比与执行电机转角的对应关系;在分析CVT速比对整车性能影响的基础上,设计了针对速比执行电机转角控制的模糊滑模变结构控制器;仿真结果表明,该控制器可以通过对执行电机转角的控制实现对CVT速比的精确控制,满足汽车对于变速器速比调节的要求.     

涡轮增压发动机与整车传动系统的速比优化匹配

基于增压发动机与自然吸气发动机的不同特点,分析了整车传动系统在带有增压发动机时的匹配及优化方法。首先,针对增压发动机扭矩输出迟滞现象进行扭矩修正,根据汽车加速度提升要求初步确定各档位传动比;然后,用实测试验标定过的整车仿真模型,进一步对带增压发动机的速比系统进行优化,并针对增压发动机的不同速比匹配方案进行了性能对比;最后,实车道路测试表明所匹配的增压发动机同时提升了整车的动力性和燃油经济性。为后续增压发动机的速比匹配提供了有效可行的分析方法。     

不同形式变速箱对纯电动轻卡性能的影响

基于AVL CRUISE和MATLAB/SIMULINK软件平台搭建了某款纯电动轻卡的动力性、经济性仿真模型和控制策略模型,详细阐述了两挡变速箱的速比选择过程,并基于ISIGHT和CRUISE联合仿真,以续驶里程为优化目标,以变速箱速比为优化变量,采用NSGA-Ⅱ算法对变速箱速比进行了优化分析。通过对匹配不同形式变速箱的整车动力性、经济性仿真结果进行综合分析可知,采用两挡变速箱比采用一挡变速箱在经济性方面具有优势,采用四挡变速箱尽管降低了电机的损耗,但由于其系统本身的效率较低,在整车能耗降低方面并没有优势。     

轻度混合动力AMT系统换挡品质控制

具有固定传动比的机械自动变速器(Automatic manual transmission,AMT)车辆,在换挡过程中,传动比会发生改变,造成离合器主、从动盘产生转速差,会使车辆在换挡过程中不可避免地出现换挡冲击.装备AMT的启动/发电一体化电机(Integrated startergenerator,ISG)型轻度混合动力系统,在换挡过程中,可利用ISG电动机的辅助动力作用,快速控制动力源,提高换档品质.在传统AMT车辆换挡过程分析的基础上,结合轻度混合动力车辆的特点,建立了动力源控制模型,提出了ISG电动机、发动机和离合器联合控制的换挡品质控制策略,在换挡过程中控制动力源转矩和转速,减小了轻度混合动力AMT车辆换挡冲击和动力中断时间.台架试验结果表明,装备AMT的轻度混合动力系统采用所提出的控制策略较传统控制策略能更有效地提高换挡品质.     

纯电动乘用车传动系参数设计及动力性仿真

探讨了纯电动乘用车动力传动系统参数的确定原则和方法,并根据某乘用车主机厂某型纯电动乘用车的动力传动系统结构和控制策略,提出了其动力传动系统的设计方法,在理论计算和工程分析的基础上,对其驱动电机、动力电池以及传动系统传动比进行了参数设计,并用Matlab对整车动力性和续驶里程进行了仿真研究.仿真结果表明,该纯电动乘用车的动力性能和续驶里程基本满足设计指标要求.     

OPTIMAL CONTROL APPLIED IN AUTOMATIC CLUTCH ENGAGEMENTS OF VEHICLES

Start-up working condition is the key to the research of optimal engagement of auomaticclutch for AMT. In order to guarantee an ideal dynamic performance of the clutch engagement, anoptimal controller is designed by considering throttle angle, engine speed, gear ratio, vehicle accelera-tion and road condition. The minimum value principle is also introduced to achieve an optimal dy-namic performance of the nonlinear system compromised in friction plate wear and vehicle drive qual-ity. The optimal trajectory of the clutch engagement can be described in the form of explicit and ana-lytical expressions and characterized by the deterministic and accurate control strategy in stead ofindeterministic and soft control techniques which need thousands of experiments. For validation of thecontroller, test work is carried out for the automated clutch engagements in a commercial car with antraditional mechanical transmission, a hydraulic actuator, a group of sensors and a portable computersystem. It is shown through     

基于等效BSFC和电池SOC平衡的插入式混合动力汽车分段式能量分配策略研究

基于所提出的插入式并联混合动力汽车系统结构,对整车动力/传动系统(包括发动机、电机、电池、离合器、变速箱等子系统)进行了动态精确建模,模拟了行车换挡过程中同步器切换、离合器接合/分离等瞬态过程。根据电池SOC值分段采用最大用电策略或效率优先策略,提出了基于等效BSFC和电池SOC平衡的分段式能量分配策略,兼顾了发动机BSFC和电机充/放电效率,实现了系统在当前转速和输入轴需求转矩下的最佳转矩分配。结果表明,所提出的能量分配策略在不牺牲汽车各项性能的前提下,提高了动力系统工作效率和整车燃油经济性。     

基于虚拟样机技术的多段液压机械换段动态特性仿真

基于虚拟样机技术,利用所建立的多段液压机械无级传动系统的仿真模型,研究了有动力中断和保持动力连续两种情况下,从纯液压段到液压机械段低档换段过程的动态特性,得到了换段过程中行星排、马达、发动机、离合器、及泵的转矩变化规律。该结果为车辆动态特性的研究奠定了基础,也为车辆换段规律的研究和控制策略的制定提供了参考依据,虚拟样机技术的应用也将在液压机械无级传动系统的设计中发挥重要作用。     

新型行星混联式混合动力系统匹配与优化

以一种新型行星混联式混合动力系统作为研究对象,通过对电机、离合器与发动机的协调控制,可方便地实现高低速状态下的纯电驱动、发动机直驱、混合驱动及制动能量回收4种工作模式的切换.为了评估其燃油经济性和动力性,参照国内某品牌混合动力客车性能参数,对发动机、ISG电机、发电机和双行星排齿轮机构的基本性能参数进行匹配.通过集成了...     

考虑行走弹性影响下的车辆换挡过程分析

为研究行走弹性对工程车辆行走换挡过程的影响,建立了考虑驱动轮轮胎变形引起的车辆行走弹性影响的整车行走动力学模型,该模型适用于换挡过程分析。计算与分析了典型装载机动力换挡过程,将考虑或不考虑行走弹性时计算得到的整车加速度和瞬时冲击度的变化过程分别进行了对比,利用实车试验对单一换挡过程进行了验证;并将考虑行走弹性时升挡过程中变速箱输入输出转速变化过程、离合器滑摩功率特性的计算结果与不考虑行走弹性时换挡过程的计算结果进行了对比。研究结果表明：与不考虑行走弹性的情况相比,行走弹性变形使得换挡过程中整车加速度的变化更加平缓;换入挡离合器有两次滑摩过程,冲击度更小,换挡时间更长;离合器接合时的冲击度与其接入时间有关;滑摩功更小。     

双离合器自动变速器DCT的结构特点与工作原理分析

对双离合器自动变速器DCT的结构特点与工作原理进行分析,双离合器自动变速器DCT采用了2个离合器,将原平行轴式手动变速器档位与2个离合器重新进行了配置,当车辆以某一档运行时,将下一个档位实行预先啮合挂档,车辆达到换档点后只需切换2个离合器的动作即可完成换档。双离合器自动变速器DCT拥有手动变速器传动效率高、成本低及自动变速器良好的燃油经济性、动力性与乘坐的舒适性的特点,可提供无间断的动力输出。     

双离合器变速器速比的设计计算与分析

DCT是近来出现的一种具有双离合器结构的新型自动变速器,实现了换挡过程的动力换挡,换挡平滑而迅速.阐述了如何确定变速器最高档、最低挡传动比的范围及总挡位数,如何运用等比级数、偏置等比级数对速比进行分配,并选用VB软件完成了速比的基于计算机的快速初选及分配;最后基于整车参数及发动机特性,运用Cruise软件建立了DCT车...     

Gear rattle analysis of a torsional system with multi-staged clutch damper in a manual transmission under the wide open throttle condition

Vibro-impacts of a manual transmission in vehicle systems occur normally at the location of unloaded gear pairs, correlated with firing strokes from the engine. These vibro-impacts are possibly simulated by modeling the nonlinear dynamic characteristics and then, the problems can be resolved by efficiently designing multi-staged clutch dampers. For the sake of understanding rattle phenomena, a practical manual transmission with a front-engine and front-wheel drive configuration is investigated. First, the dynamic characteristics of the given system is examined on the basis of a modal analysis. Second, the nonlinear simulation model is developed under the wide open throttle condition by focusing on the third gear pair engaged and fifth gear pair unloaded case. Third, specific multi-staged clutch damper is examined using linear and nonlinear models, and rattle phenomena are investigated by employing a multi-staged clutch dampers with single- and dual-mass flywheels. Finally, estimation on the drag torque is conducted by assuming that the vehicle system is under the steady state condition. Thus, the rattle phenomena can be simulated under different driving conditions with the known input torque profiles.