电动助力转向系统Carsim-Simulink联合仿真控制研究

电动助力转向系统作为电动汽车的主流配置,其性能好坏对整车转向操纵稳定性能有重要影响。以某款自主品牌电动汽车EPS系统为研究对象,进行动力学分析并依次建立Simulink子系统模型。根据实车参数,设计直线型助力特性曲线并输入前述模型,最终建立Carsim/Simulink联合仿真运动学模型并开展国标操纵稳定性仿真试验。结果表明:在方向盘转向角脉冲和角阶跃试验中,较无EPS助力控制车型,有EPS助力控制车型具有良好的车辆瞬态响应度和操纵稳定性;在转向轻便性试验中,验证本款车型助力特性合理,车辆具有较好的助力效果。

电动汽车座舱内部噪声的非线性心理声学烦恼度建模

拟研究电动汽车座舱内部噪声特性对声学舒适性的影响。通过道路试验获取4种典型路面工况下某型电动汽车在不同车速下的舱内噪声,计算分析其心理声学参数,开展烦恼度主观评价实验,并基于非线性Zwicker心理声学烦恼度及其修正模型进行建模研究。结果显示,随着车速和路面粗糙程度变大,响度逐渐提高,尖锐度也随车速增大而变大;Zwicker心理声学烦恼度模型更适用于电动汽车座舱内部噪声。

DPF碳载量对重型车PN排放影响研究

从DPF碳载量为0%时开始,直至DPF碳载量为100%,达到后处理再生状态结束共进行了8次PEMS试验。研究DPF碳载量对PN比排放的影响,根据瞬时车速和瞬时机动车比功率等参数对瞬态数据划分Bin网格,计算每次试验各个Bin的PN平均排放浓度和DPF平均温度的关系。试验结果表明,除最后一次发生再生的PEMS测试外,随着DPF碳载量的增大,PN比排放呈现先升高再降低的趋势;随着碳载量升高,Bin0、Bin1、Bin12以及Bin22等区间内每次试验的PN排放浓度相差不多。Bin13区间内的PN排放会随着碳载量的升高整体呈升高趋势。Bin23和Bin33区间内,PEMS试验的PN排放会随着碳载量的升高整体呈降低趋势。

拉挤工艺单向玻纤复合材料的疲劳衰减特性

拉挤工艺制备的玻璃纤维增强复合材料(GFRP)由于其良好的电气、力学性能被广泛运用于特高压输电工程,其中动态载荷作用下的性质研究是其应用的基础。文中通过开展沿纤维方向的静载实验和疲劳实验,建立了基于S-N曲线和分段线性等寿命图的疲劳寿命预测方法;根据不同应力比下刚度退化规律,提出了基于改进三角函数形式的损伤累积模型,准确描述了拉-拉和拉-压疲劳载荷下的材料非线性刚度退化规律;建立了剩余刚度-剩余强度关联模型,实现了疲劳载荷下强度性能衰减的准确预测。结果表明,GFRP在拉-拉和拉-压疲劳下具有显著不同的刚度退化规律,文中所提出的模型可准确预测两种条件下的剩余强度;而压-压疲劳载荷下,刚度退化曲线存在两种显著不同的模式;同时,剩余强度结果表明,前70%疲劳寿命内材料强度可能并不会发生明显退化。文中建立的针对拉挤GFRP在不同疲劳加载下剩余强度与剩余刚度的预测模型,为GFRP耐久性设计提供了指导。

无模组动力电池包振动特性研究

为探讨某车用无模组动力电池包的振动特性,建立了不同电芯尺寸和电芯布置的两种电池包有限元模型;基于所构建的电池包有限元模型,在3种极限工况下,对两种电池包进行静力学分析与模态分析;基于分析结果对电池包进行改进设计。研究表明,动力电池包中的电芯尺寸及电芯布置方式对电池包的振动特性具有显著影响;电池包1.0的上盖刚度不足,其最大应力和上盖最大变形量都较大,1阶约束模态固有频率低于平整路面的最大激振频率,易导致动力电池包共振;动力电池包2.0具有较好的静力学特性,且其1阶固有频率高于平整路面的最大激振频率,可避免路面激励导致的电池包共振;上盖改进后动力电池包1.0的静力学特性和振动特性均能满足要求;增加电池包的约束范围可以提高其1阶固有频率。

引入油门开度的汽车续航测试工况构建研究

现有的用于续航测试的车速-时间汽车行驶工况未能考虑油门开度对油耗测试的影响,导致测定油耗相较于实际油耗偏差较大。引入油门开度构建汽车行驶工况可以综合考虑负荷与车速变化对行车油耗的影响。通过划分车速-油门开度行驶片段,利用主成分分析、聚类分析和相关性分析等方法筛选行驶片段,拼接行驶片段构建车速-油门开度-时间三维工况曲线。研究发现,相较于二维工况曲线,基于三维工况曲线测定油耗与实测油耗的偏差减少了12.673%。

电动汽车电控液压制动系统CarSim/Simulink联合仿真研究

针对某款国产电动汽车的电控液压制动系统,文章基于滑移率的比例-积分-微分(PID)控制提出了防抱死制动系统(ABS)模型,以改善车辆制动性能,提高在对开路面上的制动有效性和安全性。首先,使用Simulink软件建立液压电控制动系统的动力学模型;然后,基于滑移率设计PID控制器,并通过1/4车辆模型验证其有效性;最后,利用S函数将ABS控制器的Simulink模型输入CarSim平台中,开展CarSim/Simulink双平台联合控制仿真。结果表明,基于滑移率的PID控制的ABS对比无ABS的车辆,制动性能更加优越,在对开路面上制动稳定性更加明显。

环境温度对重型柴油车实际道路驾驶油耗排放的影响

选取了一台满足国六排放标准的6.234L柴油机,搭建了车辆模型,并在发动机台架上完成了-10℃、25℃和40℃环境温度条件的实际道路测试,通过对比分析了环境温度对实际道路驾驶油耗和排放的影响。结果表明:环境温度升高,循环油耗增加,冷、热起动循环油耗差异减小;随着环境温度升高,NO_(x)和THC排放降低,CO_(2)排放增加,冷起动PN规律不明显,CO排放降低。热起动PN排放增加,CO排放基本一致;冷起动循环会增加油耗和CO、CO_(2)、NO_(x)和THC排放。

基于OPAX的驾驶舱内结构噪声传递路径研究

对车内结构噪声进行合理降噪的有效方法是阻断振动能量传递最大的路径,为此建立传递路径模型并进行噪声贡献量分析。首先,基于发动机舱内机械构造规划出由振源到驾驶舱的多级传递路径,并在振动能量传递的连接点处设置路径拐点;然后,采用扩展工况传递路径分析(operational path analysis with exogeneous inputs,OPAX)方法确定路径中各拐点对车内噪声的贡献量,并将噪声拟合值与实测值进行分析对比。结果表明,不同路径拐点对车内结构噪声影响明显不同,其中橡胶悬置拐点对车内噪声影响最大,该处噪声拟合值与实测值也最为接近,噪声峰值达到63.5 dB,副车架拐点对车内噪声影响次之,噪声峰值为53.2 dB,排气吊耳拐点对车内噪声影响较小,噪声峰值仅为38.7 dB。采用本文方法可有效确定对车内结构噪声影响最大的路径。

串并联式混动车型怠速充电异响优化

串并联式混动车型在怠速充电工况下,由于存在载荷输出,容易引起整车振动噪声问题,严重影响乘车舒适性。针对某混动车怠速充电异响问题,采用整车振动噪声测试方法,识别整车异响特征,确认异响来源于混动总成;基于混动总成台架,开展整机及零部件模态测试、优化测试;基于混动总成异响原因要素分析,将怠速充电工况下的排气VVT推迟15°CA,并优化低转速区间排气VVT Map。实车试验验证结果表明:怠速充电异响经改善优化后,主观感受异响消除,振动特征基本消失。

基于中国工况的重型柴油车排放和油耗研究分析

本文基于底盘测功机在法规推荐阻力和实际道路滑行阻力两种不同阻力下进行对比试验,研究不同阻力对重型柴油车排放和油耗影响。试验油耗和排放结果与底盘测功机阻力设定有直接关系,阻力越大,油耗越高,推荐阻力下的油耗比滑行阻力下的油耗高9.6%;对于气态污染物而言,相比于滑行阻力,推荐阻力下的CO_(2)排放量高9.1%,CO排放量高39.6%,NO_(X)排放量高16.9%。

基于传递路径的加速行驶车外噪声源识别与改进

为降低某乘用车加速行驶车外噪声,通过加速行驶车外噪声试验采集目标点数据,分析目标点噪声曲线及车辆位移曲线,得出目标点最大噪声时的车辆位置;建立车辆加速行驶车外噪声主要声源部件到车外目标点传递路径模型,通过频谱分析噪声频率;利用传递路径分析判断主要噪声源,并对主要噪声源发动机进行优化。结果表明:最大噪声时车辆位于超过测试场地中心线4.6 m处,最大噪声源为发动机,噪声频率为140~180 Hz;将发动机转速为4500 r/min时转矩上升初始值减小后,车外噪声降低了2.6 dB,满足标准限值要求。传递路径分析方法可为加速行驶车外噪声源识别和改进提供参考。

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。

基于神经网络的汽车摩擦异响风险预测研究

摩擦异响是导致整车异响的重要因素,会影响整车的安静度。为有效判定摩擦异响风险,通过材料对间摩擦噪声测试获得响度数据;对响度-时间曲线进行响度分级设定,通过数值积分获得一种表征摩擦异响风险参数SLCP值;以该参数为输入层,以摩擦试验过程中异响风险主观评价为输出层,建立神经网络模型,通过样本数据训练形成一种预测摩擦异响风险的方法。验证结果表明,预测模型有效并能保证一定的精度。

基于快速检测方法下车内空气质量筛查

基于车内空气快速检测方法,对512辆车的车内空气质量进行了快速检测筛查,并对筛查结果做了浅析,结果表明,98.2%的车辆车内空气质量远低于国家标准,但仍有9辆车超过了标准,值得引起驾乘人员的关注。同时本文利用了车内ΣVOCs浓度建立了车内空气质量的评价方法,用于帮助车主快速了解车内空气水平,规避车内空气健康风险。

基于快速检测方法下车内空气质量筛查

基于车内空气快速检测方法,对512辆车的车内空气质量进行了快速检测筛查,并对筛查结果做了浅析,结果表明,98.2%的车辆车内空气质量远低于国家标准,但仍有9辆车超过了标准,值得引起驾乘人员的关注。同时本文利用了车内ΣVOCs浓度建立了车内空气质量的评价方法,用于帮助车主快速了解车内空气水平,规避车内空气健康风险。

轨道车辆点焊疲劳寿命预测方法对比研究及应用

典型轨道车辆不锈钢点焊车体通常有几千甚至几万个焊点,使用数值仿真对其进行建模和准确预测疲劳寿命耗时巨大且非常困难,需对比和优选现有预测方法评估其疲劳寿命。但根据何种测试方法和评价准则来评估现有预测方法的优劣,是点焊抗疲劳设计研究需要解决的问题。提出一种点焊寿命预测仿真优选方法,采用拉剪和剥离两类试样模型和试验数据测试,以幂函数R 2量化“计算应力-疲劳失效次数”离散度和误差因子衡量仿真预测精度,再以不同有限元模型网格尺寸测试各方法的网格不敏感度,单个焊点的构建时间对比建模效率。根据所提方法分别对比名义应力法、RUPP、伞状和简化点焊结构应力法。结果表明,简化结构应力法离散度最小,预测精度、建模效率最高,且具备网格不敏感特性。以近3万个点焊的不锈钢车体仿真验证了该方法的有效性和实用性。

平面射流的汽车天窗风振降噪特性

为探究平面射流对汽车天窗风振噪声的降噪机理,使用大涡模拟对带有平面射流的现代简易车厢模型进行数值仿真,分析了射流参数改变时平面射流的降噪效果变化。结果表明:添加平面射流后脱落漩涡的运动轨迹发生变化,车厢内的压力波动降低,风振噪声得到抑制;更大的射流速比和射流开口宽度能带来更好的降噪效果;不同射流角度下的降噪效果不同,降噪效果最好的射流角度区间约为110°~130°;探究了射流参数、射流轨迹与降噪效果之间的关系,为平面射流降噪装置的开发设计提供参考。

轿车车窗上升过程声品质预测模型研究

针对声品质主观评价试验成本高的问题,提出一种基于车窗上升过程稳态噪声和瞬态噪声的声品质预测模型。采集24款轿车左前门车窗上升过程的噪声信号,在时域上划分为具有瞬态噪声特征的启动阶段、停止阶段和具有稳态噪声特征的平稳运行阶段,分别计算出3个阶段的客观评价参数。通过主观评价试验得到每款样本车的主观评价结果。运用BP神经网络建立了车窗上升过程的声品质预测模型,预测结果表明,此方法提取的客观评价参数能反映左前门车窗上升过程的声品质特征,BP神经网络建立的声品质预测模型具有较高准确度和泛化能力,能在一定程度上代替评测员对车窗上升过程声品质进行评价。

基于悬置结构传递路径优化车内轰鸣声

根据传递路径分析的基本原理,结合实际工况测试识别车内加速轰鸣声的主要频次和成分,诊断出后悬置拉杆在89Hz左右产生结构振动耦合,造成加速过程中车内轰鸣声。通过CAE仿真手段对后悬置拉杆进行结构优化避频,在端头位置增加380g质量块后,有效的改变后悬置拉杆Z向固有频率从88Hz下降到79Hz,达到了预期效果。方案经验证后表明汽车悬置系统是动力总成振动噪声的主要结构传递路径,针对悬置系统进行刚体模态优化避频,可降低结构路径对激励源的放大作用,使得加速车内轰鸣声得到明显改善。