基于ADAMS的混合动力轿车动力总成悬置系统的优化设计

以国产某混合动力轿车为研究对象,利用多体系统动力学软件ADAMS建立了该车动力总成悬置系统6自由度刚体动力学模型.以该悬置的性能参数为设计变量,运用能量法解耦的方法,以系统各自由度解耦为目标函数,对动力总成悬置系统进行了优化设计.     

基于Matlab的动力总成悬置系统参数优化设计

在推导了动力总成悬置系统固有频率及固有振型计算过程的基础上,分析并设置了系统各阶固有频率的范围,采用能量法解耦理论及序列二次规划(SQP)优化算法,利用Matlab编写出优化程序,对动力总成悬置系统进行了解耦设计.实例计算表明,通过该方法可使悬置系统解耦程度明显提高,有效地改善了车辆乘坐的舒适性.     

混合动力总成悬置系统隔振性能分析与优化

针对实际运行中某混合动力客车存在的振动偏大问题,对原悬置系统进行振动加速度测试和隔振性能分析。基于隔振理论,以悬置隔振率和车内振动加速度为评价指标,以悬置软垫刚度和安装角度为变量,采用对称式和非对称式两种悬置系统布置方案对隔振性能最差的发动机端悬置进行优化设计,并采集两种悬置状态下的振动数据与原状态进行比较分析。结果表明,非对称式布置的悬置方案更适合于单侧受拉的混合动力总成悬置系统的布置。     

动力总成--悬置系统振动解耦设计方法

动力总成-悬置系统获得良好隔振性能的主要方法是最大限度地解除其多自由度振动耦合.在论述动力总成关于曲轴坐标系、转矩轴坐标系和主惯性轴坐标系的振动解耦原理的基础上,进行了动力总成-悬置系统的弹性解耦特性分析,探讨了对于前、后悬置均采用V形悬置组的振动系统易于达到的弹性解耦程度;提出了V形悬置组布置设计的最小刚度比约束条件和悬置倾角的选择范围,完善了V形悬置组的设计方法.这些概念和设计方法拓展了动力总成-悬置系统的弹性解耦设计理论.     

动力总成悬置系统隔振分析及优化

针对某皮卡车振动剧烈、噪声较大等问题,建立动力总成悬置系统多体动力学模型.通过模态分析、动力总成质心加速度和悬置支撑处响应力的仿真,优化悬置的主刚度,使其隔振效果得到明显改善,不仅提高了车辆乘坐的舒适性,而且延长了发动机与其他部件的使用寿命.     

汽车动力总成悬置系统多工况运行模态试验研究

由试验测得发动机启动、怠速和急加速三种典型工况下的振动响应,进行了动力总成悬置系统的运行模态参数识别。采用多参考点最小二乘复频域法,通过试验测得的振动响应获得系统工作振型。由于发动机激励不具备零均值白噪声的特点,运用了多种模态置信度指标进行模态验证,获得了较可信的模态参数。试验结果表明,动力总成悬置系统的运行模态参数与发动机工况有关,对于大阻尼和密集模态的动力总成悬置系统,多工况的运行模态试验可以更准确地识别悬置系统的模态参数。研究结果对悬置元件参数设计具有重要的参考价值。     

汽车动力总成悬置系统刚度优化设计

针对某一款国产汽车动力总成悬置系统解耦率偏低和振动频率分布不均的情况,以各主方向上解耦率最大为优化目标,悬置三个主方向上的刚度为设计变量,在特定的约束下利用确定性优化技术提高其解耦率。对确定性优化结果进行蒙特卡罗模拟,确定性优化结果的稳健性不足。针对稳健性不足的情况,采用6σ稳健性优化方法对确定性优化结果进行稳健性优化,并对结果进行了蒙特卡罗模拟。结果表明,基于质量工程的悬置刚度优化提高了系统的解耦率和稳健性,具有较强的工程价值。     

某车型动力总成悬置系统自由振动固有特性的求解

通过发动机振动时的动能和势能建立某车型动力总成悬置系统的自由振动微分方程,测取动力总成悬置系统基本参数,利用MATLAB 求解出系统固有频率及固有振型,并对动力总成悬置系统进行激振实验验证.为实现某车型动力系统的各振动模态的解耦,避开共振区,合理地分配该车型的动力总成悬置系统的固有频率提供了理论依据.     

汽车动力总成悬置系统隔振特性研究

在改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，在发展和建设上面都坚持可持续发展的道路，而汽车是人们日常生活中必须要用的工具之一，也对汽车乘坐舒适性有很高的要求，良好的平顺性和低噪声是我们国家对汽车的特色之一，改善汽车的乘坐舒适性和噪声等方面，在设计合理的汽车动力总成悬置系统隔振特性中加入，系统隔振特性可以明显地降低汽车在发动机工作时产生的振动力和高频噪音等，保证了汽车在不同的路面更好的行驶。     

汽车悬置系统研究综述

悬置系统广泛应用于现代汽车中,在提高汽车平顺性,减少振动噪声方面上具有重要意义。该研究综述了国内外悬置系统的结构和应用特点,重点讨论了动力总成悬置和车身悬置的结构研究和技术研究现状,指出了悬置系统今后重点开展的研究方向。     

Synthetical efficiency-based optimization for the power distribution of power-split hybrid electric vehicles

Now the optimization strategies for power distribution are researched widely, and most of them are aiming to the optimal fuel economy and the driving cycle must be preknown. Thus if the actual driving condition deviates from the scheduled driving cycle, the effect of optimal results will be declined greatly. Therefore, the instantaneous optimization strategy carried out on-line is studied in this paper. The power split path and the transmission efficiency are analyzed based on a special power-split scheme and the efficiency models of the power transmitting components are established. The synthetical efficiency optimization model is established for enhancing the transmission efficiency and the fuel economy. The identification of the synthetical efficiency as the optimization objective and the constrain group are discussed emphatically. The optimization is calculated by the adaptive simulated annealing （ASA） algorithm and realized on-line by the radial basis function （RBF）-based similar models. The optimization for power distribution of the hybrid vehicle in an actual driving condition is carried out and the road test results are presented. The test results indicate that the synthetical efficiency optimization method can enhance the transmission efficiency and the fuel economy of the power-split hybrid electric vehicle （HEV） observably. Compared to the rules-based strategy the optimization strategy is optimal and achieves the approximate global optimization solution for the power distribution. The synthetical efficiency optimization solved by ASA algorithm can give attentions to both optimization quality and calculation efficiency, thus it has good application foreground for the power distribution of power-split HEV.     

并联式混合动力汽车能量管理策略新分类与概述

针对混合动力汽车(hybrid electric vehicle,HEV)能量管理策略的分类与综述问题,对并联式HEV能量管理策略的研究现状与发展趋势进行了研究。根据能量管理策略是否使用人工智能控制方式或优化算法,对并联式HEV能量管理策略进行了横向分类和综述,纵向梳理了模糊逻辑、神经网络、动态规划与等效油耗最小原理的具体应用方式,分析了多智能体系统应用于HEV能量管理优化控制的可行性和优势。研究结果表明,智能优化控制型能量管理策略是解决HEV量管理问题的有效途径,而智能优化控制方法和驾驶工况预测技术的有机结合是未来的一个重要研究方向;另外,将多智能体技术应用于HEV能量管理优化控制也是一个值得研究的方向。     

Fuel optimal control of parallel hybrid electric vehicles

A mathematical model for fuel optimal control and its corresponding dynamic programming (DP) recursive equation were established for an existing parallel hybrid electric vehicle (HEV). Two augmented cost functions for gear shifting and engine stop-starting were designed to limit their frequency. To overcome the problem of numerical DP dimensionality, an algorithm to restrict the exploring region was proposed. The algorithm significantly reduced the computational complexity. The system model was converted into real-time simulation code by using MATLAB/RTW to improve computation efficiency. Comparison between the results of a chassis dynamometer test, simulation, and DP proves that the proposed method can compute the performance limitation of the HEV within an acceptable time period and can be used to evaluate and optimize the control strategy. __________ Translated from Journal of Shanghai Jiaotong University, 2006, 40(6): 947–951, 957 [译自: 上海交通大学学报]     

混合动力电动汽车动力传动系统的研究

混合动力电动汽车（HEV）是新型节能环保型车辆。阐述混合动力汽车各组成部件、布置方式及控制策略的不同结构型式：串联式、并联式和混联式,对这3种混合动力系统结构和特点进行了分析。     

电动助力转向系统参数研究及优化设计

利用电动助力转向(Electric Power Steering,EPS)系统和二自由度整车的集成动力学模型,建立了汽车转向系统性能评价的转向路感、转向灵敏度和转向稳定性指标函数.通过频域仿真分析,研究了EPS系统结构与控制参数和转向性能指标之间的关系曲线.以转向路感和转向灵敏度有效频域能量均值为优化目标,转向稳定性为约束条件,建立了EPS系统多目标优化设计模型,并利用MATLAB遗传算法(Genetic Algorithm,GA)工具箱进行了优化设计.最后,对优化前后的系统进行了仿真对比分析.结果表明:EPS系统转向性能得到了较大提高,能够对EPS系统结构和控制参数进行匹配优化设计.     

插电式混合动力汽车控制策略的研究现状及发展趋势

对插电式混合动力汽车的能量管理控制策略的研究现状进行了分析讨论,将其分为基于规则逻辑的控制策略、基于优化模型的控制策略与基于模型预测的控制策略3种基本类型,并对每个类型进行了分析对比,指出了未来混合动力汽车能量管理控制策略的发展趋势。     

基于ADAMS和ANSYS的电动汽车悬架仿真研究

针对在电动汽车悬架的动力学特性分析中提高分析的准确性问题,对电动汽车悬架仿真研究中的刚性建模、刚柔耦合建模、柔性替换等进行了研究。对电动汽车悬架仿真研究在模型建立过程中出现的刚性假设与实际工作中刚柔混合情况的不合理性进行了归纳,提出了一种采用虚拟软件ADAMS和ANSYS对电动汽车悬架进行虚拟分析的仿真方法。利用ADAMS软件适合于机械系统的动力学和力学分析,不适合于线性和非线性的应力应变分析,而ANSYS软件的适用范围与之刚好相反的特点,建立了电动汽车的悬架模型,并进行了仿真研究。研究结果表明,优化后的电动汽车悬架模型特性更贴近于实际工作状况下的悬架,提高了悬架模型的准确度,能够较好地解决悬架系统ADAMS建模中的不合理性,为电动汽车实际前悬架的优化设计提供了依据。     

Estimation method of state-of-charge for lithium-ion battery used in hybrid electric vehicles based on variable structure extended kalman filter

Since the main power source of hybrid electric vehicle(HEV) is supplied by the power battery, the predicted performance of power battery, especially the state-of-charge(SOC) estimation has attracted great attention in the area of HEV. However, the value of SOC estimation could not be greatly precise so that the running performance of HEV is greatly affected. A variable structure extended kalman filter(VSEKF)-based estimation method, which could be used to analyze the SOC of lithium-ion battery in the fixed driving condition, is presented. First, the general lower-order battery equivalent circuit model(GLM), which includes column accumulation model, open circuit voltage model and the SOC output model, is established, and the off-line and online model parameters are calculated with hybrid pulse power characteristics(HPPC) test data. Next, a VSEKF estimation method of SOC, which integrates the ampere-hour(Ah) integration method and the extended Kalman filter(EKF) method, is executed with different adaptive weighting coefficients, which are determined according to the different values of open-circuit voltage obtained in the corresponding charging or discharging processes. According to the experimental analysis, the faster convergence speed and more accurate simulating results could be obtained using the VSEKF method in the running performance of HEV. The error rate of SOC estimation with the VSEKF method is focused in the range of 5%to 10%comparing with the range of 20%to 30%using the EKF method and the Ah integration method. In Summary, the accuracy of the SOC estimation in the lithium-ion battery cell and the pack of lithium-ion battery system, which is obtained utilizing the VSEKF method has been significantly improved comparing with the Ah integration method and the EKF method. The VSEKF method utilizing in the SOC estimation in the lithium-ion pack of HEV can be widely used in practical driving conditions.