轮毂电机独立驱动电动汽车动力减振机构设计与研究

采用轮毂电机多轮驱动是电动汽车发展的新方向。它不仅具有简化传动系统结构、减轻整车质量和降低地板高度的优点,而且便于提高传动效率,实现复杂的底盘控制。然而,轮毂电机的引入增加了非簧载质量,不利于电动汽车的行驶平顺性。为此,本文在分析传统集中电机驱动布置与轮毂电机独立驱动布置两类电动汽车系统垂向振动的基础上,提出新型的轮毂电机布置形式与相应的动力减振机构,并以非簧载质量的垂向振动量最小为目标函数,以动力减振机构的弹簧刚度和阻尼参数为设计变量,进行了优化设计,减小了电动汽车行驶过程中的垂向振动,提高了汽车行驶平顺性。此方法可为轮毂电机的设计及布置型式提供借鉴。     

小型电动汽车轮毂动态特性分析

以某小型电动汽车的轮毂为研究对象,建立了轮毂的三维模型,运用有限元软件ANSYS Workbench对其进行模态分析和静力学分析,获得轮毂前6阶固有频率、模态振型、等效应力云图和等效应变云图。并用锤击法对汽车轮毂进行了模态测试,得到轮毂的模态测试固有频率,结果表明,有限元分析固有频率与模态测试固有频率基本一致,验证了有限元模型的正确性。在此基础上,对轮毂结构进行了改进设计,通过对改进前后轮毂的固有频率、等效应力和质量对比分析可知,改进后轮毂的等效应力明显提升且轮毂质量减小,验证了改进方式的有效性。     

轮毂电机外壳的轻量化应用研究

为了进一步降低轮毂电机的壳体重量并提升使用稳定性和可靠性,以ANSYS仿真分析软件为基础对轮毂电机壳体的受力状态进行了研究,以减少壳体质量为目标对轮毂电机的外壳进行了结构优化设计。根据实际研究表明,优化后的壳体在保证受力状态不变的情况下,整体质量降低了22.8%,壳体上的最大应力比优化前降低了27.4%,变形量比优化前降低了11.2%。     

四轮轮毂电机驱动电动汽车驱动系统参数多目标优化匹配

为改善四轮轮毂电机驱动电动汽车平顺性和降低整车能耗,提出一种驱动系统参数多目标优化匹配方法.基于台架测试数据,建立永磁同步轮毂电机广义效率模型和质量模型;分别以经济性和稳定性为目标,基于动态规划法提出最优驱动与制动扭矩分配策略;以降低整车能耗和簧下质量为优化目标,求解驱动系统参数多目标优化匹配问题,获得整车能耗与簧下质量的帕累托最优集.仿真结果表明,在不同动力性指标约束下,整车动力性和经济性之间存在矛盾关系,动力性指标越高,车辆在测试工况下的能耗也越高,驱动系统最优配置方案为"前轴大电机,后轴小电机";电机尺寸优化时,应尽量减小电机轴向尺寸,以提升车辆的操稳性和平顺性;驱动系统能耗与测试工况具有强相关关系,构建具有地域特异性的测试工况对轮毂电机设计具有重要意义.     

多轴轮毂式电动汽车实验台设计与实验

轮毂电机驱动式电动汽车是一种新的电动汽车型式,对其驱动控制系统的研究是纯电动汽车研究的一各重要方向。为研究轮毂式多轴驱动电动汽车的驱动控制策略,设计了一套动力总成试验台架的硬件及基于TTC200的监测系统,并基于此平台开发多轴电动车的动力系统。利用该平台对轮毂电机的运行特性和整车驱动控制策略进行了一系列实验。提出了基于Ackerman转向模型的差速控制策略,并使用Matlab/Simulink软件进行仿真分析,试验台架进行了验证。试验表明该实验台架能很好地满足实验的要求,为轮毂电机性能和整车控制策略的研究提供试验保证,为将来整车的研发工作奠定了实验基础。     

分布式电动汽车操纵稳定性仿真分析

基于Carsim/Simulink对轮毂电机式电动汽车操纵稳定性的研究,建立轮毂电机式电动汽车的整车模型。通过分析在同一实验工况下轮毂电机驱动电动汽车和传统汽车对操纵稳定性的区别。通过对轮毂电机式电动汽车的非簧载质量、行驶速度、路面摩擦系数仿真分析,从而确定主要影响稳定性的因素。另外通过双移线仿真实验仿真实验分析该模型的优劣。主要通过轮毂电机式电动汽车的侧向加速度、横摆角速度和质心侧偏角等参数评价确定其操纵稳定性。     

基于ABAQUS的汽车轮毂模态分析

以铝合金汽车轮毂为研究对象,本文首先通过ABAQUS软件对轮毂进行几何建模,然后对轮毂进行有限元模型建立,通过静力学分析得到其最大应力为213MPa,符合铝合金性能要求,最后运用模态分析模块得到整车的固有频率及振型,计算分析结果表明轮毂结构的固有频率能有效避开各种激励频率,避免反生共振,验证其设计合理性。     

电动汽车轮毂电机—双横臂悬架系统设计与优化

针对电动汽车采用轮毂电机驱动后悬架结构需重新设计,设计过程优化求解困难且耗时过长等问题,提出了应用ADAMS/View构建一种新型的轮毂电机-双横臂悬架模型。通过悬架运动特性分析,以轮胎磨损量最小为优化目标,得出优化变量,采用响应面法拟合悬架定位参数的响应面函数,建立目标函数及约束函数,完成悬架系统的结构优化。模型仿真及虚拟样机试验结果表明,该悬架系统的设计与优化方案取得了较为理想的效果,能为其他类型的轮毂电机-悬架系统设计及优化提供借鉴意义。     

基于ADAMS/Car软件研究轮毂电机驱动电动汽车的平顺性

ADAMS/Car软件是以多体动力学为理论基础的,通过应用ADAMS建立研究轮毂电机驱动电动汽车所需的模型。如整车模型、电机模型、路面模型和悬架模型等。ADAMS/Car提供了所有的悬架模型操纵性和平顺性参数,这可以在新车的开发阶段全面的掌握悬架的各项指标,这对参数的优化有着重要的作用。该软件进行仿真的研究方法可以为工程实际应用问题提供有价值的参考,具有积极的工程实际作用,通过改变非簧载质量的对轮毂电机驱动电动汽车进行仿真,仿真结果进行了详细的分析。     

轮毂电机驱动电动汽车的电制动特性研究

轮毂电机驱动电动汽车技术的关键点在于轮毂电机设计与驱动电动汽车的悬架设计,本文主要从轮毂电机驱动电动汽车的液压制动系统与轮毂电机电制动瞬态、稳态特性方面切入分析了其电制动特性内容,同时验证轮毂电机驱动电动汽车的电制动控制技术性与可行性.     

纯电动汽车用直流无刷轮毂电机试验台架的研究与开发

为解决应用于纯电动汽车上的轮毂电机测试和试验的问题,将虚拟仪器技术应用于轮毂电机性能测试与再生制动试验台的设计中.开展了试验台组成结构、测控系统工作原理的分析,设计了测控系统电路,推导了电机转速、电机扭矩、电流、电压的测量计算公式,提出了电机再生制动试验方法及试验数据的计算公式;在此基础上采用LabVIEW开发了测控系统软件,并进行了实际运行实验.实验结果证明,该试验台设计较为合理,能够将电机的性能测试试验与再生制动试验合二为一,满足了电动汽车轮毂电机相关研究的需求.     

轮毂驱动电动汽车开关磁阻电机制动特性分析

开关磁阻电机作为一种新型电机,结构最为简单,直流调速系统的可控性强,适用于恶劣环境,且电机的控制参数多,很容易通过适当的控制策略和系统设计满足电动汽车的四象限运行的要求,并且在高速运行区域也能保持优秀的制动能力。本文主要以新型电动汽车轮毂驱动电动汽车为研究对象,围绕开关磁阻电机的结构及工作特性及开关磁阻电机的制动特性分析展开,讨论这种新型电机在汽车上应用时其电制动能力,为轮毂驱动电动汽车的制动系统的后续研究做准备。     

轮毂电机驱动电动汽车侧倾稳定性解耦控制

基于轮毂电机的力矩主动分配实现电动汽车的侧倾稳定性控制。建立轮毂电机驱动整车虚拟样机模型并通过了试验验证;以横摆角速度和质心侧偏角为状态变量,设计基于模型预测控制的横摆稳定性控制器,以侧倾角速度和侧倾角为状态变量,设计基于反馈最优控制的侧倾稳定性控制器;基于空间运动解耦进行四轮驱动转矩的底层协调分配,在此基础上实现了兼顾整车横摆运动的轮毂电机驱动电动汽车的侧倾稳定性控制。研究表明,轮毂电机驱动具有常规半轴驱动所不具备的整车空间稳定性大强度控制能力,利用所提出的横摆和侧倾运动联合解耦控制方法,可以在保证横摆稳定性的前提下有效控制侧倾运动,从而大幅提高整车的空间稳定性。     

轮毂电机驱动电动汽车悬架系统的设计

由于传统内燃机驱动的汽车悬架系统的设计方法已经较为成熟,故本文将在此基础上探索一种适用于轮毂电机驱动电动汽车的悬架系统设计方法。首先对前后悬架进行选型,然后对其进行车轮同向激振仿真分析,并将优化后的悬架模型作为轮毂电机驱动电动汽车悬架系统设计的参考模型,并据此设计出相应的悬架系统。     

基于模态分析的乘用车变速器壳体振动优化设计

乘用车变速器作为整车动力总成的一个重要部分,其振动模态的优劣是整车NVH性能的重要一环。由于壳体是变速器振动的主要零部件,所以对变速器壳体的模态分析就显得十分有意义。讨论了各种主要变速器壳体振动激励源及基于有限元技术的乘用车变速器壳体的约束模态分析及优化方法。     

电动轮汽车整车控制系统及控制策略研究

针对电动轮汽车的技术参数和结构,对仪表、轮毂电机、电机控制器、整车管理系统的设计进行深入研究,给出了整车电控系统CAN节点布置方案和整车保护策略。     

基于轻量化与疲劳寿命的铁路货车轴端发电机结构设计优化研究

针对轴端发电机安装于转向架车轴端部，承受轮轨冲击大，可靠性要求高等问题，以现有转K6转向架轴端永磁发电机为研究对象，以IEC 61373—2010标准中的加速度谱密度为激励，基于三区间法对电机壳体进行随机振动环境下的疲劳强度分析。为同时满足疲劳寿命和轻量化设计要求，提出发电机壳体结构设计优化方法；对壳体进行有限元参数化建模，通过灵敏度分析确定对壳体质量、应力响应谱密度峰值、1阶模态频率等影响较大的结构尺寸参数；采用拉丁超立方抽样，结合代理模型与多岛遗传优化算法对电机壳体的结构尺寸进行优化分析。仿真结果表明：优化后轴端发电机壳体的质量相比于优化前降低了29.9%，且疲劳寿命、冲击强度均满足标准要求。     

某款纯电动汽车用驱动电机噪声分析

根据某款纯电动汽车的整车噪声表现,对其动力总成部分驱动电机进行了不同阶次噪声测试与分析。从测试结果来看,在7. 8、15. 6、21. 5及51阶次噪声比较凸出,其中驱动电机在8、16及48阶次噪声表现明显。针对此问题,主要从驱动电机电磁方案定子冲片结构方面进行了优化设计,并在驱动电机本体及整车上进行了验证。结果显示驱动电机及整车噪声得到了改善,约有一半的振动幅值得到了减弱。通过对驱动电机的噪声分析、电机电磁方案的优化设计及验证,给驱动电机的噪声整改提供了一种优化方案,同时也对纯电动汽车整车噪声整改积累了相关经验。     

基于ADAMS/Car的轮毂电机-双横臂悬架参数化设计

电动汽车采用轮毂电机驱动后,其悬架系统需重新设计、悬架设计过程复杂、成本高且耗时很长。因此,文中提出应用ADAMS/Car软件高效、准确地构建一种新型的轮毂电机-双横臂悬架模型。通过分析悬架系统的运动学特性,得出与悬架性能有关的优化变量,并运用ADAMS/Insight软件分析优化变量对悬架运动特性参数的影响程度,对影响程度较大的变量进行参数化设计,使优化后的轮毂电机-双横臂悬架系统达到理想的设计要求。     

基于ANSYS Workbench的激光器壳体结构优化设计

激光器壳体作为激光器光路固定的重要功能构件,对激光器的光束稳定性及光斑质量、系统效率起到关键作用。基于ANSYS Workbench软件对激光器壳体进行静、动态特性分析,确定模态频率与结构振型之间关系,得到壳体薄弱环节。通过增加筋板结构对激光器壳体进行优化,优化结果显示,静态综合变形量减小23.9%,最大应力减小15.8%,各阶固有频率有所提升,平均增幅为15.9%,结构优化良好,为后期激光器设计优化提供了参考。