基于CAN协议的服务化安全通信方案

针对CAN(controller area network)协议安全性及防护能力不足的问题,提出基于CAN总线的服务化安全通信方案,采用软件加强的方式满足车内通信的安全要求。通过对功能进行服务化定义、采用随机密钥与Seed-Key认证的方式,使CAN总线具有机密性、真实性和抗重放攻击的能力,同时不会增加网络负载。利用蓝牙模块和车身模块作为试验平台,针对蓝牙解锁功能,对所提出的CAN安全通信方案进行了验证,并采用不同的算法(AES128、、HMAC)满足信息安全防护要求和客户感知要求,同时该协议表现出良好的可靠性。

车用永磁同步电机矢量控制策略研究

为提升混合动力汽车内置式永磁电机磁阻转矩利用效率,以相同的功率输出时能降低电机所需电流,并提高控制系统效率,开发了一种最大转矩电流比(MTPA)控制与弱磁控制相结合的策略。以基速为衡量标准,在基速之下时采用MTPA矢量控制策略,满足低转速工况的高扭矩需求并提升混合动力汽车续航里程;在基速之上时采用弱磁控制策略,基于直流侧电压利用率判断是否采用弱磁控制,并且通过引入反馈解耦,降低耦合项在转速较高时引发的不利影响。仿真与实验结果表明,该控制策略控制精度高、动态响应快,适用于混合动力汽车永磁电机控制系统。

匹配CVT的乘用车回挡抖动问题研究

当前,越来越多的汽车匹配无级变速器(CVT)。在换挡过程中,自动变速器的控制策略无法通过算法完全识别和覆盖部件自身存在的尺寸和性能误差,导致部分车辆在控制其动力耦合或分离的过程中不平稳,使车体晃动。例如,驾驶员在从D到N或从N到D进行换挡操作时,可能会感受到座椅和方向盘的晃动。主要从振动机制分析入手,针对驾驶员从R到N或D到N(释放动力)的操作,分析了车身振动问题,并给出了解决方案。

基于侧柱碰的铝合金与钢制电池包对比研究

为了降低造车成本,拟将电车的铝合金电池包换成钢制电池包,但通过整车侧柱碰工况仿真分析发现:由于钢制电池包质量的增加,在该工况下,车辆侧围变形严重且电池包的外壳变形过大,导致车辆存在热失控风险。为了提高车辆的耐撞性和底部电池包的安全性,选取门槛梁厚度为优化参数,基于正交试验法,对车辆进行仿真分析,以找出最优方案。然后从多角度对比分析钢制电池包与铝合金电池包,阐述各自的优势,为后续车企针对不同车型选取不同材质的电池包提供了依据。

基于双电机输入的电动汽车减速器设计与研发

目前,市面上的电动汽车大多数采用单电机驱动,控制策略简单但高效区唯一。为提高整车多工况下的动力性及经济性,设计了一款双电机输入的减速器。其中,一个电机直连接减速器;另一个电机通过超越离合器实现与减速器的连接或断开。同时,采用大重合度、细高齿等特有齿形设计来提高传动系统的平稳性。试验结果表明,双电机能正常切换,减速器各项性能参数满足标准要求。在满足整车动力性能的前提下,该研究方法可以为提高电动汽车续航里程提供参考。

商用车传动系统阻力试验分析及应用

针对汽车传动阻力会造成能量损失及影响油耗的问题,以商用车前置后驱车型为对象,利用四驱动力总成台架对汽车5处传动系部件阻力进行试验研究,探索各部件的阻力规律。试验结果表明,驱动桥对传动系阻力影响的占比最大。对比不同型号润滑油和不同油温下的驱动桥阻力发现,驱动桥阻力与润滑油温度的相关性很大。

高速开关阀瞬态流场仿真特性研究

高速开关阀工作时,内部流体由于阀杆的运动形成了复杂的流动状态。而在实际情况中,很难观察到阀体内部流道中阀芯运动时的流体瞬态变化。基于此,采用计算流体力学动网格方法分析了高速开关阀3种工况下的状态,得到了流场的压力、速度、出口质量流率等数据。结果表明:出口的质量流率随着阀口的开闭呈线性变化;流体压力、速度在阀座到出口的通道中间变化最大;出口区域与开关阀角落区域在大流速差下易形成漩涡现象,并且流体的漩涡现象会随着流体的速度差变化,而顶部的动铁周围压力、流速变化不大。该结果可为设计高速开关阀时获取对应的最大通过流量及优化开关阀结构提供技术参考。

动力总成悬置刚度动静比参数研究

基于能量解耦法理论分析了悬置刚度动静比变化对悬置系统固有频率及解耦率的影响,运用MATLAB和动力学软件进行验证,并与动力总成刚体模态试验结果进行了对比。同时,分析了不同悬置刚度动静比对悬置响应力幅值的影响。结果表明,当悬置刚度动静比变化μ倍时,悬置系统的固有频率变化倍,解耦率保持不变,悬置点响应力幅值变化μ倍,为悬置系统设计开发提供了简洁的避频控制优化思路。

汽车用弹片小门可靠性测试装置的研发与应用

目前,新能源汽车的很多机械部件都有使用寿命的限制,部分使用寿命较长部件成本往往较高,成本较低部件的故障率会很高,造成使用寿命短,需要经常更换,因此增加了维修维护费用。这样的结果显然不是众多厂商、用户想要的。因此,研究部件的可靠性、增加其可靠性的测试方法、提高产品的性能与质量是有必要的。从可靠性试验的角度出发,以本公司汽车用弹片小门为研究对象,应用质量控制(quality control,QC)分析工具结合可靠性寿命试验等方法,对其机械结构的可靠性进行分析。

乘用车仪表板螺栓软连接紧固衰减规律研究

以乘用车仪表板螺栓软连接为对象,对螺栓软连接发生松动的影响因素进行理论分析,确定其主要影响因素;根据实际服役环境条件(自然环境和道路载荷)设计仪表板台架试验,通过台架试验获取不同工况下螺栓软连接点的拧紧力矩和预紧力的衰减程度,验证了软连接松动的主要影响因素分析结果的正确性。基于螺栓松动主要影响因素和失效机制,建立了螺栓软连接预紧力随环境振动的反比例衰减模型和随高低温循环的指数衰减模型,提出了增加连接件强度、缩小安装孔、调整连接点安装方向等防松建议。

FSAE赛车尾翼曲率端板的设计及制备

基于FSAE赛事,通过CFD分析方法设计并优化尾翼端板形状,并总结出一套碳纤维复合材料端板加工流程以提升尾翼的气动效率和刚度表现。首先,根据后处理云图、流线图的变化规律和匹配原则,结合数字化设计过程,确定了大曲率端板外形最佳方案,以减小前部空气动力学装置及驾驶舱湍流尾迹对流经尾翼气流的干扰,并在端板下部分设置尾翼整体部件的额外支撑点,拟达到优化流场和尾翼结构刚度、提升装置机械稳固性的目的。随后,制作成品并总结出一套完善的碳纤维复合材料尾翼端板制备方案,证明相关设计的可行性。

用户关联汽车仪表板载荷谱正向开发方法研究

以用户关联技术为理论依据,调查访问汽车用户,找到仪表板在使用过程中存在的主要问题。通过分析仪表板总成工作时的载荷特点及影响因素,以广汽某轿车的汽车试验场实测载荷谱为基础,根据累积疲劳损伤理论和载荷外推理论对载荷谱样本数据中的载荷信息进行编辑处理,生成试验加速谱。按照损伤等效原理,对载荷信号进行转化使之可用于实际台架试验加载。最后,通过建立仪表板台架试验,输入加速载荷谱。试验中出现了与用户关联市场调研中一致的失效模式,复现并验证了仪表板目前存在的主要市场问题,从而建立了台架试验载荷谱与实际载荷之间的关联,进一步验证了该加速谱的合理性和有效性。

某纯电轻卡助力转向系统噪声研究及优化

针对某纯电轻卡液压助力转向系统导致的驾驶室噪声大问题,从问题产生机制及传递路径分析入手,开展问题原因分析,进行优化方案设计及验证。最终通过优化高压管路液压脉冲及管路支架隔振,使转向助力系统工作噪声得到优化,取得理想结果。

汽车用聚丙烯材料的防污抗菌性能研究

针对汽车内饰用聚丙烯(PP)材料的防污抗菌性能展开研究,开发了车用内饰防污抗菌PP材料。建立了车用内饰非金属材料的防污抗菌性能评价方法,并且研究颜色、纹理及材料配方对PP材料防污抗菌及力学性能的影响。研究结果表明,颜色、纹理及材料配方对PP材料的防污抗菌性能均有影响。改性后防污抗菌PP材料的力学性能变化不明显,且满足车用内饰材料要求。

某微型电动车侧碰条件下的B柱轻量化研究

B柱加强板作为B柱最主要的支撑结构,在侧碰中起到关键的作用,在满足侧碰安全性能的前提下进行轻量化研究具有重要意义。根据GB 20071—2006《汽车侧面碰撞的乘员保护》试验要求,利用HyperWorks建立有限元模型,基于Crachfem失效模式进行仿真分析,依托成形性分析,对焊缝位置进行优化,对比B柱轻量化前后侵入量和侵入速度的变化情况,并通过试验验证。结果表明:侧碰过程中,侵入量最大的位置位于B柱的R+400 mm的位置,此处为人体的胸部肋骨区域。通过激光拼焊的方式把B柱加强板的材料由DP780改为DP780+B1500HS,不仅侧碰安全性能得到提高,而且实现轻量化减重13.2%。

齿轮与差速器连接螺栓失效分析及改进优化

某车用减速器连接输出齿轮与差速器的螺栓在运行时断裂,经分析失效原因为螺栓强度偏低、预紧传递扭矩安全系数较低等。通过采用高强度定制螺栓、提高预紧力、优化拧紧工艺等方法,实现了螺栓连接的安全可靠。

汽车用制动器衬片中镉、铬、铅、汞的不确定度评定

对电感耦合等离子体发射光谱法(inductively coupled plasma emission spectroscopy,ICP-OES)测定制动器衬片中镉、铬、铅、汞的测量不确定度来源进行分析。研究的整个分析过程包括样品称量、定容体积、标准溶液配制、重复性测量、标准曲线拟合等步骤,并对各个分量的不确定度进行计算、合成和扩展。结果表明,影响不确定度的主要因素是样品重复性测量和标准曲线拟合过程引入的不确定度。

车辆行驶高速环道熄火油量分析

介绍了汽车油箱总成在汽车燃油系统中的重要作用,即汽车油箱总成不仅储存燃油,还能实现供油和输出燃油余量信息。当油箱内的燃油耗尽时,车辆会因供油不足而熄火。然而,在高速环道行驶时偶尔会遇到燃油耗尽前就出现供油不足的情况,主要是由于高速环道与地面形成较大夹角,加上车速的变化导致燃油耗尽前供油不足。为了解决这个问题,建立了一个分析模型,通过该模型可以预测车辆在高速环路上行驶时油箱内燃油分布情况和剩余里程。具体来说,通过建立受力分析模型,分析了固体在斜面上静止和运动时的受力情况,并将其应用到液体在斜坡上运动时的受力和分布情况分析中。最后,通过案例分析验证了该分析模型的准确性,并提出了在汽车设计阶段使用该模型进行油箱设计,可以提前发现低油位熄火风险并改进设计,从而提高汽车的安全性和可靠性。

EPS一体化电机中位置传感器研究

介绍了电动助力转向系统(EPS)中常用的几种电机位置传感器的原理和参数特性,并选择两种常用的位置传感器对影响其角度误差因素进行了分析。实验及仿真表明,安装尺寸公差、电机电磁方案设计、信号磁钢等都对角度信号产生较大影响,通过优化设计使位置传感器误差和精度满足设计要求,同时使信号噪声和抗干扰能力得到提升。

汽车安全带测试标准解析及测试技术研究

汽车安全带作为汽车被动安全的重要组成部分,具有简单、经济、保护性能好等特点,在汽车工业中得到了广泛应用。安全带性能的好坏直接关系到整个约束系统的作用效果。不同国家对安全带性能都有相关的标准要求。通过对国内外主要安全带测试标准进行解析,确立安全带关键测试技术,完成主要测试平台搭建,提升安全带性能测试准确性,为安全带开发提供有效的测试技术支持。