行星齿轮式两挡变速器匹配与结构设计验证

为解决直驱式电动汽车平均传动效率较低及传统双轴式两挡变速器结构不够紧凑等问题,提出了一种用于电动乘用车的行星齿轮式两挡变速器方案.完成了动力传动系统参数匹配,通过AVL Cruise初步验证了参数匹配的合理性;根据匹配结果,对行星齿轮式两挡变速器进行了结构参数设计,并据此对传动比等关键参数进行了修正;基于CATIA建立了变速器的三维模型,对其关键部件进行了强度验证;通过与常用直驱方案的对比表明,整车百公里加速时间缩短了0.31 s,最大爬坡度由直驱方案的34％增加到37％,最高车速提高了21 km/h,NEDC工况下的续航里程增加了18 km,提出的行星齿轮式两挡变速器可有效提高整车的动力性和经济性.     

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。     

基于Cruise和Isight的两挡电动汽车传动系统匹配与优化

针对两挡电动汽车动力传动系统匹配与优化问题,根据整车设计参数及目标要求,通过理论计算对纯电动汽车驱动电机、动力电池、变速器等核心部件进行动力性匹配,运用Cruise仿真软件建立目标车辆的整车模型,并对匹配结果进行仿真验证.在动力性满足设计要求的前提下,为进一步改善经济性,搭建Cruise和Isight联合仿真模型,采用改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),对传动系统传动比进行多目标优化,获得兼顾动力性和经济性的最优方案.优化结果表明,优化后NEDC(New european driving cycle)循环工况下电耗比优化前降低了0.38 kWh/100 km,经济性提高2.4％;0～100 km/h加速时间比优化前降低0.95 s,动力性提高7.5％.     

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。     

基于BP神经网络的纯电动汽车动力传动系统效率建模及分析

精确的动力传动系统效率模型是优化纯电动汽车换挡规律以充分挖掘整车性能潜力的前提.基于电机和机械式自动变速器(Automated Manual Transmission,AMT)效率的主要影响因素制定了动力传动系统效率实验方案,在采集的电机和AMT效率数据的基础上,应用反向传播(Back Propagation,BP)神经网络建立了电机和AMT各挡效率模型,进而获得动力传动系统效率模型,分别分析输入转矩、输入转速、润滑油温度、挡位对动力传动系统效率的影响.所建立的效率模型,能准确揭示动力传动系统效率随工况的变化规律,为考虑效率变化的换挡规律优化奠定了基础.     

基于BP神经网络的纯电动汽车动力传动系统效率建模及分析

精确的动力传动系统效率模型是优化纯电动汽车换挡规律以充分挖掘整车性能潜力的前提.基于电机和机械式自动变速器(Automated Manual Transmission,AMT)效率的主要影响因素制定了动力传动系统效率实验方案,在采集的电机和AMT效率数据的基础上,应用反向传播(Back Propagation,BP)神经网络建立了电机和AMT各挡效率模型,进而获得动力传动系统效率模型,分别分析输入转矩、输入转速、润滑油温度、挡位对动力传动系统效率的影响.所建立的效率模型,能准确揭示动力传动系统效率随工况的变化规律,为考虑效率变化的换挡规律优化奠定了基础.     

两挡纯电动汽车传动系统参数优化和试验对比

为提高纯电动汽车驱动效率,参照一款两挡双离合(DCT)纯电动汽车,改用两挡机械式自动变速器(AMT)传动系统方案,建立多目标遗传算法的参数匹配模型。以电机峰值功率和峰值扭矩为综合设计目标,以整车动力性指标为限制条件,优化电机参数;为增加纯电动汽车续驶里程,优化传动系统高效工作区间,以整车综合工况电池耗电量最小为设计目标,以整车动力性指标和平顺性指标为约束条件,运用全局优化遗传算法对纯电动汽车两挡AMT齿轮速比进行优化,并与纯电动两挡匹配车型和纯电动两挡DCT试验车型作对比。研究结果表明：相较于纯电动两挡匹配车型,优化后的车型0～100 km/h加速时间缩短了5.79%,NEDC工况续驶里程提升了0.31%,HWFET工况续驶里程增加了1.44%;相较于纯电动两挡DCT试验车型,优化后的车型0～100 km/h加速时间缩短了10.31%,NEDC工况续驶里程增加了5.85%。     

新型混合动力汽车工作模式分析与参数匹配设计

为降低制造成本,并实现混合动力汽车节省燃油和降低排放,提出了一种采用行星齿轮机构的新型混合动力汽车动力传动系统方案,进行了该系统方案的工作模式分析和参数匹配设计。在MATLAB/Simulink环境下利用整车动力学理论建模与关键零部件(如发动机、ISG电机、电池、变速器以及行星齿轮)数值建模相结合的方法,建立了基于该系统方案和设计参数的混合动力汽车整车性能分析模型,进行了整车动力性能和ECE_EUDC循环工况下的燃油经济性仿真计算分析。结果表明所设计的新型混合动力汽车参数设计合理,具有良好的动力性,燃油消耗较传统车下降36.8%,这为该系统方案的实施提供了理论依据。     

纯电动轿车传动系统参数匹配及传动比优化

以某纯电动轿车为研究对象,根据车辆参数和性能指标匹配动力传动系统参数。通过在Cruise软件中建立整车仿真模型,对选用固定单挡、两挡电控机械式自动变速器两种不同变速器的纯电动轿车进行整车动力性与经济性仿真对比分析。仿真结果表明,选用两挡电控机械式自动变速器的纯电动轿车比选用固定单挡变速器的纯电动轿车具有更好的动力性和经济性。采用区间优化法,以提高续驶里程和加速性能为主要目标,引入权重系数对两挡电控机械式自动变速器的总传动比进行优化,得到了最优总传动比i_(T1)=9.4,i_(T2)=5.86。最后,通过实车实验验证了优化仿真结果。     

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。     

纯电动汽车动力传动系统参数的匹配设计

为了提高电动汽车动力性及经济性要求,在原车采用固定传动比变速器的基础上采用两档变速器设计。通过对驱动电机与传动系统参数的理论分析计算,确定了驱动电机、动力电池及变速器的相关重要参数,并对动力传动系统参数进行了合理地匹配。匹配结果证明,该系统能很好地满足汽车动力性能要求。     

基于Cruise仿真的DCT变速器预选挡策略对油耗的影响分析

双离合器变速器(DCT)在正常工作中通常会进行预选挡操作,以便实现无动力中断输出。但是,预选挡会增加变速器更多的转矩损失,即会降低变速器的效率。通过运用AVL公司旗下的整车性能仿真分析软件(Cruise)对某乘用车进行整车动力学建模仿真,分析了在新欧洲驾驶循环(NEDC)工况下采用预选挡策略和不预选挡策略对于油耗的影响。通过对比变速器平均效率以及综合油耗可得到以下结论:NEDC循环中采用不预选挡策略比采用预选挡策略能节省0. 7%的油耗。因此,如果对现有的预选挡策略进行优化,在不影响DCT无动力中断换挡性能的前提下增加预选空挡时间,对提升整车经济性是有一定作用的。     

基于粒子群算法纯电动汽车传统优化设计

为了纯电动汽车更好适应城市路况,获得更好的动力性和经济性,以某型单挡的纯电动汽车为研究对象,在基于整车设计参数和动力性能参数上,合理匹配两挡AMT变速器。以加速时间最短和百公里能耗最少为优化目标,以整车动力性、能量消耗和传动系统速比为约束条件,搭建Matlab/Simulink与Isight联合仿真模型。采用粒子群算法对传动系统速比进行优化,优化后仿真结果表明：在NEDC循环工况下,百公里能量消耗降低了2.6%,(0～100)km/h加速时间缩短了4.7%,并进行实车试验,验证仿真合理性。     

基于粒子群算法纯电动汽车传统优化设计

为了纯电动汽车更好适应城市路况,获得更好的动力性和经济性,以某型单挡的纯电动汽车为研究对象,在基于整车设计参数和动力性能参数上,合理匹配两挡AMT变速器。以加速时间最短和百公里能耗最少为优化目标,以整车动力性、能量消耗和传动系统速比为约束条件,搭建Matlab/Simulink与Isight联合仿真模型。采用粒子群算法对传动系统速比进行优化,优化后仿真结果表明：在NEDC循环工况下,百公里能量消耗降低了2.6%,(0～100)km/h加速时间缩短了4.7%,并进行实车试验,验证仿真合理性。     

基于整车经济性的商用车传动系统匹配设计

商用车传动系统的匹配对于商用车的动力性、经济性有重要的影响。针对商用车的传动系统,从整车经济性的角度,通过性能计算、建立仿真模型模拟不同工况下的油耗,进行数据处理和分析,并结合市场需求,确定最优的匹配方案。     

挡箱传动效率对纯电动客车能耗的影响分析

利用AVL-Cruise搭建纯电动客车驱动电机直接驱动和匹配两挡箱仿真计算模型,根据现有某驱动桥和AMT两挡箱的传动效率测试数据,代入整车仿真模型中进行计算,分析二者在中国典型城市公交循环工况(CCBC)和C-WTVC循环工况下平均传动效率及对整车经济性能的影响,其结果可以作为整车预研阶段动力链匹配的参考。     

基于电机效率的纯电动汽车传动系统参数匹配研究

为降低能耗、提高续航里程,本文提出了以提高电机效率为目标的纯电动汽车三档变速传动方案.首先,在分析电机工作特性的基础上提出了三档传动系统参数匹配方法;然后以某纯电动汽车为研究对象,对其驱动系统进行了改动:方案一在不改变原车型动力系统参数的情况下将传动系统由一档改为三档,并运用所提出的方法确定各档位的传动比;方案二在满足整车动力性指标要求下对电机重新选型并匹配三档传动系统;最后利用ADVISOR软件进行NEDC工况仿真分析.结果表明:在不改变原车型动力系统参数的情况下,采用三档传动可使整车的动力性和经济性都有一定的提升,续航里程提高了 9.2％,百公里电耗降低了 1.28 kW·h;重新选型电机后,采用三档传动续航里程提高了 14.1％,百公里电耗降低了 1.87kW·h.     

纯电动汽车传动系统扭转振动特性分析

重点研究某匹配两挡机械自动变速器(2AMT)的小型纯电动车电驱动传动系存在的扭转振动问题。传动系统包括驱动电机、双速变速器总成、主减速器差速器总成、半轴和车轮,根据其传动链建立了完整的扭转振动力学模型。为了详细讨论驱动电机的电磁转矩激励对整个传动系的影响,驱动电机采用空间矢量模型。在MATLAB/Simulink中,将传动系统振动模型转换成系统仿真模型,并分别研究了驱动电机的电磁转矩控制参数和轮胎刚度对整个传动系统振动的影响。通过匹配分析,该小型纯电动汽车传动系的扭转振动得到了优化。     

基于驾驶意图识别的多模耦合驱动系统能量管理

匹配多模耦合驱动系统可以使插电式混合动力汽车具备高效的集中式与分布式耦合驱动功能,但基于该系统所开展的整车经济性研究尚且不足。为降低整车能耗,开展基于驾驶意图识别的系统能量优化管理。利用模糊推理控制器识别不同工况驾驶员的驾驶意图,根据该驱动系统动力耦合方式、发动机工作特性和电机效率进行驱动模式分类;建立燃油经济性目标函数,采用瞬时优化方法分配发动机和主副电机转矩输出,以此为基础提出基于驾驶意图识别的能量管理策略;搭建模糊推理模型和整车模型,将新欧洲驾驶循环工况和实际车速采集结果作为测试工况,进行整车经济性的仿真分析。结果表明,所搭建模糊推理模型能准确识别驾驶员意图,采用所制定能量管理策略进行系统工作模式优选和转矩分配,使整车的燃油经济性得到了明显提高。针对多模耦合驱动系统开的这一能量优化研究,为系统高效利用奠定了理论基础。     

基于循环工况的电动汽车驱动电机参数优化

目前对不同循环工况下驱动电机参数优化以提高整车动力性的研究还不多,因此结合驱动电机传统匹配方法,提出了基于不同循环工况采用ADVISOR软件仿真进行驱动电机参数优化的方法,比较在不同循环工况下仿真所得的整车动力性能和经济性能,最终选择在CYC_UDDS循环工况下采用修改驱动电机额定功率和ADVISOR软件Auto-Size工具自动优化两种方式进行参数优化,优化后的整车动力性和经济性得到明显提升,且变化方向与已有研究中的优化结果一致,表明所提出的驱动电机参数优化方法对于提高电动汽车整车动力性和经济性是切实有效的,对电动汽车驱动电机的研发具有一定的指导意义。