多目标遗传算法的纯电动汽车动力系统参数优化

以某款新开发的两挡机械式自动变速器(Automatic Mechanical Transmission,AMT)纯电动汽车作为研究样本,为兼顾纯电动汽车整车经济性和动力性需求,提出一种动力系统参数优化方案。以0～100 km/h加速时间、新标欧洲循环测试(New European Driving Cycle,NEDC)工况整车百公里能量消耗和一挡最大爬坡度为优化目标,将动力性以及变速器速比约束等指标作为约束条件,借助Isight多学科设计优化软件和Cruise软件建立集成优化模型,并选择带精英策略的快速非支配排序遗传算法对动力系统速比进行多目标优化。优化结果表明,速比优化后的目标车型整车经济性提升了3.19%,最高车速提高了17.55%,虽然0～100 km/h加速时间增加了0.53%,一挡最大爬坡度降低了13.15%,但整车性能更符合所期望的设计目标。     

某型纯电动汽车动力系统参数匹配与优化研究

根据某型纯电动汽车性能指标设计要求,在对其动力传动系统进行结构分析及理论计算的基础上,合理匹配动力电池、驱动电机、传动比等参数并选型。考虑动力传动系部件参数对整车性能的影响,提出一种基于多目标遗传算法的纯电动汽车参数优化方案,该方案以续驶里程及能量消耗作为优化目标,以最高车速、加速时间及爬坡度等指标作为约束条件,以传动系速比为优化变量建立参数优化模型进行求解,得到最优传动比。仿真及实车试验结果表明,文中采用的纯电动汽车动力系统参数匹配方法及优化算法合理、有效。     

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。     

电动汽车传动系统动力性能仿真及试验研究

基于电动汽车的传动系部件参数直接影响车辆动力性能的论点,以车辆的动力性为目标,结合其动力传动系统的结构布置,对某款电动汽车进行了参数匹配研究;综合Optimum Lap与ADVISOR软件的优点,运用二次开发的方法建立了该车型传动系统仿真模型,并在平直道路进行加速时间试验,通过仿真与试验,验证了参数的匹配策略。     

城市用纯电动汽车动力传动系统参数匹配及优化

在能源危机和环境问题的双重压力下,纯电动汽车以零排放、低噪声和电能来源广泛等优点引起了各国政府和汽车企业的重视。以城市用纯电动汽车为研究对象,分析研究其动力传动系统的参数,根据整车参数和动力性、经济性要求匹配整车动力系统参数。从提高传动效率来对初步匹配出的动力系统参数进行优化,以加速时间最短和工况续驶里程最大为优化目标,用惩罚函数将目标函数和约束条件构成关于传动速比的适应度函数,通过遗传算法进行优化,最终得到动力系统最优参数。     

纯电动汽车动力系统参数匹配与仿真研究

根据某款电动汽车的整车性能指标设计要求,在理论分析的基础上,对驱动电机和动力电池进行参数匹配。基于ADVISOR建立了整车性能仿真模型,分析了驱动系统和电池管理的控制策略。仿真结果显示,电动汽车的动力性指标和续驶里程均达到了设计要求,验证了动力系统参数理论匹配方法、仿真模型以及控制策略是合理可行的。     

增程式电动汽车动力系统参数匹配与仿真研究

针对某款增程式电动汽车研发中的动力系统参数匹配问题,以整车动力性能和续驶里程要求为设计依据,系统分析了整车动力系统的参数匹配设计方法。从电机驱动系统动力特性与汽车驱动特性的合理匹配入手,由加速性能、爬坡性能、最高车速确定电动机的参数;采用固定速比减速器的单挡传动方案,以能量利用率最优为目标确定传动比参数;由续驶里程和输出功率需求确定蓄电池和增程器的参数。通过Matlab/Simulink和Advisor联合仿真,在NEDC下对车辆的动力系统进行了仿真验证。仿真结果表明:动力系统的设计和参数匹配合理,可以满足整车动力性和续驶里程的要求。     

多挡变速器对电动汽车动力性与经济性的影响分析

针对固定速比纯电动汽车存在着驱动电机高效区利用率偏低和对驱动电机与动力电池要求高等问题,提出了变速器多挡化解决方法。在固定速比变速器传动方案的研究基础上,设计了两挡和三挡电控机械式自动变速器(AMT)2种方案,并对动力系统速比进行参数匹配。运用Cruise仿真软件平台搭建整车模型,对0～100 km/h加速性能、最大爬坡度以及NEDC循环工况续驶里程等工况进行了仿真试验,对比分析仿真结果,加装两挡和三挡AMT的爬坡能力、最高车速以及汽车续驶里程均优于固定速比变速器。对比三挡AMT传动方案和两挡AMT传动方案,增加挡位数并没能使汽车的经济性和动力性发生质的提升,而挡位过多使得动力系统结构趋于复杂,存在换挡平顺性等缺陷,因此两挡AMT传动方案相对而言具有综合性的优势。     

微型纯电动汽车的动力参数匹配与仿真研究

以某款纯电动汽车的动力参数设计为例,用Matlab开发出了动力性计算程序,对最高车速、加速时间、最大爬坡度和续驶里程等动力性特性进行了仿真验算。仿真结果分析表明,该微型电动汽车动力性系统参数匹配合理。     

增程式电动汽车动力系统参数匹配与仿真分析

对某款增程式电动汽车的动力系统进行参数匹配,并应用AVL Cruise仿真平台搭建增程式电动汽车整车模型,进行仿真分析,验证这一增程式电动汽车的动力性和经济性.采用改进的非支配排序遗传算法对增程器的工作点进行优化,优化后增程式电动汽车整车燃油消耗量降低60.3％.     

纯电动汽车变速器传动比区间优化

针对纯电动汽车传统传动比优化所得结果为确定值,而变速器齿轮配齿所得传动比往往偏离该确定值的问题,根据某典型行驶工况,在整车参数已定的情况下,对驱动电机进行匹配选择。以传动比为变量,结合两参数换挡规律,提出一种传动比区间优化方法。优化结果表明,该方法所得传动比的最大可行区间既能解决齿轮配齿问题,又能使电机驱动系统工作在高效区。     

纯电动汽车动力系统速比优化设计

综合考虑纯电动汽车的动力性、续驶里程以及能耗需求,在某款固定速比纯电动汽车作为研究样本的基础上,为了使驱动电机工作点落在高效率区域范围,提出了两挡电控机械式自动变纯电动车模型和动力系统优化数学模型,基于Isight集成Cruise,构建两挡AMT纯电动汽车联合优化仿真流程及平台。以100 km/h加速时间和整车NEDC工况100 km能量消耗为优化目标,将动力性、能量消耗以及变速器速比约束等指标作为约束条件,对动力系统速比进行优化;将优化后的设计变量在Cruise仿真平台进行动力性与经济性仿真分析,并制订以车速、负荷率为参考的双参数经济性换挡策略。结果表明,NEDC循环工况能量消耗降低0. 52 kWh/100km,经济性改善率3. 78%,100 km/h加速时间缩短了2. 23%。     

两挡AMT纯电动汽车变速器传动比离散优化

用传统方法所得变速器传动比优化结果往往与配齿后所得实际传动比有一定偏离,基于给定整车参数和动力性能指标的两挡AMT纯电动汽车,对其驱动电机进行参数匹配后,以变速器各挡齿轮副齿数为离散设计变量,结合NEDC驾驶循环和经济性换挡规律,提出一种传动比离散优化方法。结果表明,该优化方法所得传动比的最优值不仅使驱动电机系统的综合效率尽可能最高,而且该最优值可由变速器齿轮配齿实际精确得到。     

微型电动车车架优化设计研究

依据车架结构的受力特性及其材料的性能要求,建立了优化数学模型。考虑了多种行驶工况的冲击载荷对车架的破坏作用,采用有限元和结构拓扑优化设计相结合的方法,对车架进行了结构优化分析,并以满足各总成的布置和实际行驶要求对车架结构进行了全新设计。对新设计车架进行了刚、强度校核及模态振型分析。实际使用情况表明,该车架设计合理,说明拓扑优化设计的方法对车架结构设计的有效性和可行性,为结构优化设计提供了一种思路。     

两挡纯电动汽车传动系换挡规律及速比优化研究

以提高电动汽车动力性与经济性为目标,对两挡纯电动汽车传动系速比进行优化设计。以0~80 km/h加速时间和ECE-EUDC-LOW循环工况百公里耗电量分别作为电动汽车动力性与经济性的两个分目标函数,建立了双目标函数下的速比优化模型。考虑到换挡规律在速比优化过程中的耦合效应,确定了与速比关联的兼顾动力性与经济性的换挡规律制定准则。设计一种具有非支配比较筛选功能的枚举算法,求取双目标函数的Pareto最优解集。结果表明,相对于初始速比,电动汽车采用某组优化速比时加速时间缩短了3.5%,百公里耗电量降低了2.4%,电动汽车动力性与经济性得到了提高。     

一种混合动力电动汽车速比设计与优化方法

针对一种PHEV混合动力电动汽车,在动力源功率一定并且需要保证整车动力性要求的前提下,对其传动系速比进行合理的设计与优化。仿真结果表明,可以通过调整速比与电机的最大扭矩,满足车辆动力性要求,达到减小电机体积及改善整车安装性能的目的;同时还可降低离合器的滑磨功损失,提高离合器使用寿命。     

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。     

单速比电动汽车坡道起步控制研究

针对单速比电动汽车坡道起步时容易发生溜坡的问题,提出了基于路面坡度识别的坡道起步控制策略。构建了单速比电动汽车坡道起步运动线性回归模型,设计了基于多新息遗忘梯度的路面坡度识别算法,在满足驾驶员驾驶意图的前提下,制定了坡道起步防溜坡控制策略。在Matlab/Simulink软件下建立了系统仿真模型,结果表明所研究的坡道起步控制策略能较准确地识别路面坡度,有效抑制了坡道起步溜坡现象,改善了车辆起步特性。     

基于旋滚比的电主轴轴承预紧力优化研究

为研究不同工况下轴承预紧力对电主轴轴承动力学的影响规律,基于外轨道控制理论,建立了一种以旋滚比可优化的轴承预紧力动力学模型。通过分析高速状态下滚动体载荷和特征参数动态变化过程,构建综合考虑滚动体滚动、自旋转、陀螺运动和离心力的轴承动力学分析模型,在此基础上,计算旋滚比动态变化结果;研究Jones发现的阈值与旋滚比之间的动态定量映射关系;以轴承滚动体打滑状态为优化目标,使用MATLAB仿真分析不同工况下轴承最佳预紧力。建模分析表明,轴承旋滚比大小可以反映轴承预紧效果,也可实现轴承预紧力动态定量优化。