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%。     

功率分流式HEV传动系统参数匹配及优化

以一种功率分流式混合动力汽车(Power-split Hybrid Electric Vehicle,Power-split HEV)为研究对象,对耦合机构中行星排特征参数及主减速比参数以经济性和动力性双目标函数进行优化设计。利用整车仿真软件AVL/Cruise建立整车模型,在MATLAB/Simulink中建立整车控制策略,结合优化软件Isight设计优化模型。采用非支配排序遗传算法,以最高速作为动力性目标,等效百公里油耗量作为经济性目标对行星排特征参数及主减速比参数进行多目标优化,并对优化结果进行仿真对比。结果表明,在不改变整车控制策略以及保持整车动力性的前提下其等效百公里油耗下降了10%。     

基于Cruise-Isight联合仿真的乘用车变速器速比优化

为了在动力性满足目标的前提下进一步提升经济性,建立了Cruise和Isight的联合仿真模型,应用多岛遗传优化方法,在确定的动力性和结构设计约束条件下对变速器的各挡位速比参数进行优化,得出满足性能指标要求的基础优化方案。依据驾驶平顺性和齿轮结构的要求对基础优化方案从工程化的角度进行调整,最终得出满足动力性和工程化要求的工程化可行方案。工程化后的最终方案动力性刚好满足目标要求,NEDC(New European Driving Cycle)循环工况综合油耗比原方案降低0.26 L/100km,经济性改善了3.86%,并且等转速换挡的平顺性较原始方案有所改善。     

基于仿真优化的加热炉—热轧区间重调度

为实现钢铁企业的生产连续性、成本降低等优化目标,在考虑加热炉、连铸机生产的工艺要求、订单交货期和产能的基础上,建立了加热炉—热轧区间生产调度模型,并利用非支配排序遗传算法对其进行求解。当加热炉或热轧机出现故障时,利用局部重调度重排策略,实现了加热炉—热轧区间的重调度。为减少随机因素的影响,可对染色体进行多次独立仿真,取其平均值返回给优化器。基于实际生产数据验证了该模型和方法的适用性和可行性。     

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。     

基于Isight的自行车桁架多学科设计优化

结合自行车在使用过程中所面临的结构、动力学、振动等问题,在Solid Works中建立桁架三维模型,在Hyper Works中建立桁架的结构模型和谐响应模型,通过Isight集成多学科优化,选用非线性序列二次规划算法(NLPQL)进行梯度优化。优化结果表明,在满足约束条件的情况下使桁架总质量下降8.131%,达到了整体轻量化的目的。     

基于Isight的多学科随机搜索优化方法

针对多学科设计优化算法中各子系统间的耦合问题,提出基于随机搜索法的多学科设计优化策略。在各子系统独立分析优化的基础上,构造选择函数,在随机生成的点群中得到理想耦合点,克服了传统的基于敏度的解耦方法的局限性,并拓宽了寻找理想耦合点的空间,以理想耦合点作为参考,构造耦合函数作为子系统优化目标,从而不断调整子系统的优化目标,运用多目标优化策略对子系统进行优化,使子系统之间的耦合关系得到改善。基于Isight优化平台,集成多种学科分析工具,构建了多学科随机搜索优化算法,并在塔式立体车库的优化设计中对该优化方法进行了验证。     

基于Cruise纯电动汽车动力系统匹配仿真

为使纯电动汽车具有良好的动力性和经济性,基于某款纯电动汽车的整车参数,设定合理的性能指标,对其动力系统中的驱动电机、传动系数和动力电池进行匹配设计,最后利用AVL Cruise仿真软件完成模拟仿真,结果表明所确定的电机、电池及传动比参数满足设计要求。     

电动汽车动力传动系统参数匹配与优化

以某款纯电动汽车为研究对象,针对其动力系统参数优化问题进行分析。以整车能量传递为基础,满足性能设计指标为目标,制定了参数初步匹配方法。通过在Cruise中建立仿真模型以及在Matlab中建立整车控制策略,实现Cruise-Matlab/Simulink协同仿真,验证了模型的合理性。采用非线性权重粒子群算法,以整车经济性为优化目标,动力性及各参数间耦合关系为约束条件,完成参数解耦并实现全局优化。将优化前后的结果进行仿真对比分析,结果表明,优化后整车动力性基本不变,但经济性能改善效果显著,验证了匹配优化方法的正确性及可行性,使得整车动力系统参数匹配更加合理。     

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。     

基于NEDC的纯电动汽车两挡变速器传动比设计

针对纯电动汽车两挡变速器传动比设计问题,在车辆参数与电机参数都确定的条件下,以传动比为设计变量,以汽车在NEDC工况下的百公里耗电量和动力性设计要求分别建立优化目标函数和约束条件,利用改进和声搜索算法,得到约束条件内优化模型的最优解。结果表明,所选用的两挡变速器基本满足设计要求,与原始单挡相比,该方法得到的设计结果在一定程度上提高了汽车的经济性。     

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。     

两挡变速器纯电动汽车传动系统动力学仿真模型

传动系统对电动汽车的性能影响重大,直接关系到电动汽车的动力性和经济性。针对某两挡变速器电动汽车传动系统的结构特点,将传动系统视为刚体系统,建立了3自由度动力学仿真模型,并使用Matlab进行仿真,得到了传动系统的响应特性。其结果为传动部件的匹配和机电控制方法的制定提供了依据。     

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。     

两挡变速器纯电动汽车传动系统扭转振动特性分析

针对纯电动汽车的扭转振动问题,以某款具有两挡自动变速器的纯电动汽车传动系统为研究对象,根据传动系各部件的动力学方程,建立动力传动系的扭转振动模型,计算并分析传动系的固有特性和模态振型,并通过SIMPACK建立传动系的多体动力学模型进行强迫扭振计算,分析了部分参数对传动系扭振响应的影响,为纯电动汽车降低传动系扭振提供参考。     

电驱动两挡AMT换挡执行机构设计及优化

本文以提升电动车用两挡AMT(Automated Mechanical Transmission)换挡性能为目标,通过对执行机构的优化设计实现快速、平顺及准确换挡,确定了换挡时间、拨叉移动加速度、接合套位移误差作为换挡性能评价的量化指标。电动换挡执行机构由无刷直流电机驱动,由蜗轮蜗杆、凸轮及拨叉同步器组成。机构设计的创新点在于根据换挡要求将分段的凸轮凹槽轮廓设计成了高阶可导的光滑曲线,可显著提升换挡过程的平顺性。为验证设计的执行机构的性能,本文根据建立的动力学模型在MATLAB/Simulink软件下进行了换挡过程仿真,仿真结果表明优化后的执行机构拨叉轴向速度光滑可导,完成换挡(包含摘挡与挂挡)总时间约1.5s,理论上换挡完成接合套位移误差为零,而未优化的机构会产生换挡冲击。     

基于Isight的电动助力转向系统集成优化

为了兼顾整车的操纵稳定性和电动助力转向系统(EPS)参数优化的便利性,采用Isight优化软件和Simulink仿真平台对EPS进行了优化研究。建立了EPS和七自由度整车的集成动力学模型,引用总方差评价方法建立了EPS的多目标优化模型,并基于Isight和Simulink软件完成了EPS和整车模型的集成优化。结果表明,集成七自由度整车模型的EPS系统优化,使得驾驶员转向更加轻便、整车的操纵稳定性得到进一步提升,同时,基于Isight和Simulink平台的集成优化过程省去了目标函数的繁琐推导过程,也使得EPS系统参数的优化更加方便。     

基于新型双轴传动系统的增程式电动汽车参数匹配研究

在大力研究增程式电动汽车的背景下,提出了一种新型双轴传动系统,基于国标规定的动力性和经济性能,对系统进行了参数匹配研究,将所得参数导入MATLAB软件进行仿真分析。仿真结果表明,新型传动方案很好地满足了国家规定,较之研究的原型车辆性能有显著提高。