基于模糊控制的燃料电池电动轻卡能量管理策略研究

以某款燃料电池电动轻型卡车作为研究对象,以提高燃料电池系统的经济性和耐久性为目的,利用Matlab/Simulink搭建了燃料电池电动轻卡动力系统仿真模型,对其能量管理策略进行优化。在原模糊控制策略的基础上进行改进,对燃料电池输出功率变化率进行约束,制定了一种改进后的模糊控制策略。将改进后的模糊控制策略与有限状态机控制策略和原模糊控制策略进行对比仿真验证。结果表明,在NEDC和UDDS循环工况下,改进后的模糊控制策略比原模糊控制策略氢耗量分别减少5.65%和8.29%;与有限状态机控制策略相比,改进后的模糊控制策略的氢耗量分别减少16.63%和10.64%,并且改进后的模糊控制策略的燃料电池输出功率波动幅度更小,变化更加稳定,提高了燃料电池系统的经济性和耐久性。

轻卡用混合动力总成技术发展现状与趋势

在环境污染、能源安全以及产业自主可控等多重压力下,发展新能源汽车势在必行。目前商用车混合动力产品不成熟,且各家技术路线有所不同。文章从构型、技术特点、应用场景等方面对轻卡用混合动力总成技术发展现状进行了剖析,并阐述了未来发展的趋势,以指导主机厂进行动力总成选型以及整车匹配,更好促进我国新能源汽车可持续发展。

某商用轻卡白车身轻量化优化设计

白车身是商用轻卡重要的承载结构系统,其设计的优劣不仅影响到所开发的轻卡是否性能可靠,更直接关乎驾乘人员的生命财产安全,故开展商用轻卡的白车身轻量化优化设计具有重要的价值。基于此,笔者在介绍轻卡驾驶室白车身结构组成以及各主要白车身零部件材料性能的基础上,采用试验测试与CAE仿真分析相结合的方法,开展某商用轻卡白车身前围钣金、顶盖等钣金系统的轻量化优化设计与验证,实现减重6.406 kg。仿真结果表明,该轻量化白车身结构性能与基础驾驶室白车身性能相当,满足设计目标要求。

一种安全可靠防水的轻卡底盘熔断丝盒

随着汽车工业的飞速发展,车辆配置的日益丰富化带来车载电器设备数量的显著增长。这一趋势不仅对汽车的电源分配系统提出更高层次的要求,也对熔断丝盒的结构设计和空间布局提出新的挑战。特别是对于轻卡底盘而言,随着高功率电器的普及,传统的电源分配方式已难以满足需求,亟需在有限的空间内增设一级电源分配方案,并且要充分考虑到防水性的要求。文章对底盘上的熔断丝盒设计进行详细论述,旨在探索通过设计创新和优化,如何有效应对电源分配需求的不断增长,确保电源系统的高效运行和整车的可靠性。

基于《汽车正面碰撞的乘员保护》的某轻卡碰撞CAE模型对标探索与实践

文章旨在探讨基于《汽车正面碰撞的乘员保护》的某轻卡碰撞CAE模型的建立与修正。通过对该标准的详细解读和分析,结合实际案例,本研究建立了一套适用于某轻卡碰撞仿真的整车CAE模型及分析方法。经整车实物碰撞验证和比对,B柱加速度曲线相似度高达96.5%,加速度曲线峰值时刻基本吻合、试验峰值优于CAE峰值20g,驾驶室门框变形量差异小于20mm,证明该CAE模型在预测碰撞情况和评估车辆安全性能方面具有较高的准确性和可靠性。本研究的成果为轻卡碰撞仿真提供了一种新的方法和视角,对于提升轻卡碰撞安全性能具有重要指导意义和实践价值。

CK-45W-40发动机油在DPF轻卡上的应用研究

随着物流运输行业中轻卡的国家排放法规升级,应用颗粒捕集器(DPF)、废气再循环(EGR)等技术的轻卡车辆数量逐渐攀升。发动机后处理系统新技术的应用,对发动机润滑油的各项性能提出了更高的要求。文章介绍了API CK-4规格的台架性能要求及与CI-4规格的性能指标差异,并对研制的CK-4 5W-40柴油发动机油在轻卡上的应用性能进行了研究。结果表明:CK-4 5W-40在加装颗粒捕集器的轻卡车辆上行驶里程可达3万km,能为物流运输行业有效降低车辆运营中的保养成本。

基于仿真和试验的轻卡驾驶室前保险杠疲劳性能研究

文章使用有限元分析和试验相结合的方法对某款轻卡驾驶室前保险杠的疲劳性能展开研究。首先,建立前保险杠的有限元模型,将强度计算结果和台架应力测试结果进行对比,校准了有限元模型,为疲劳性能分析奠定了基础;其次,进行疲劳仿真分析和疲劳试验,两者结果基本吻合,都指向原结构中存在应力集中,疲劳性能不能满足设计和使用要求;最后,对原前保险杠结构进行优化设计,去除应力集中区域,并对优化的结构进行疲劳性能仿真,相比原方案,优化方案的疲劳性能有了大幅的提升,最终优化方案顺利通过了台架试验和可靠性道路试验,并投放使用。仿真和试验相结合的方法为开展轻卡前保险杠的疲劳性能研究提供了非常有效的手段。

某增程式新能源轻卡高温油耗偏高问题分析及优化

针对某增程式新能源轻卡高温油耗偏高问题,提出CAN总线数据还原分析方法,识别出油耗偏高与水温和中冷后进气温度偏高相关,采用CFD流场分析的方法对冷却系统进行研究和优化,并且方案验证显示达到了优化效果。汽油发动机在高温大负荷工况下行驶时,水温和中冷后进气温度高容易出现爆振现象,为了避免爆振影响发动机使用寿命和NVH性能,标定时会通过推迟发动机点火推迟角来解决爆振问题,但同时也会牺牲整车油耗性能。该文从改善冷却系统性能角度入手,改善发动机水温和进气温度,在规避发动机爆振风险的情况下使油耗降低了约1.56L/100km。

某轻卡后视镜系统NVH性能仿真与试验研究

【目的】开发符合国标及行业领先的轻卡外后视镜系统,提升轻卡外后视镜NVH性能。【方法】采用CAE仿真方法和试验测试手段,基于有限元仿真软件HyperWorks和ABAQUS,对某轻卡外后视镜系统基础方案和优化方案进行了CAE模态分析,即开展某轻卡框架式外后视镜系统的CAE模态分析、NVH模态测试、NVH振动性能测试及法规符合性校核。【结果】1)基础方案一阶模态频率与发动机怠速存在共振耦合,通过优化镜体数量和结构,优化方案频率得到提升,解决了发动机怠速激励耦合共振问题。2)NVH试验测试数据与CAE仿真分析结果对标良好,满足国标要求,有效提升了轻卡外后视镜系统的NVH性能。3)优化方案的外后视镜系统NVH振动峰值得到减弱,NVH性能得到提升。【结论】采用优化方案,可以缩短零部件开发周期,降本增效,提升该轻卡车型的产品竞争力。

基于 CWTVC 工况的纯电轻卡驱动电机系统优化设计

【目的】驱动电机系统的选型和优化设计对提高纯电轻卡新能源汽车动力性能和续航里程具有重要意义。【方法】以满载质量4.5 t的纯电轻卡为研究对象,基于CWTVC工况,采用理论计算和仿真验证相结合的方法,优化了驱动电机系统在不同工况下的性能指标,如扭矩特性、功率特性、效率特性等,并采用AVL Cruise软件进行仿真,验证了车辆的动力性、经济性、排放性和舒适性,确定了最佳的驱动电机系统方案。【结果】在AVL Cruise仿真验证中,最佳驱动电机系统方案的电机转速约为1500 r/min,扭矩约为250 N·m,功率约为80 kW,车辆的平均效率约为84.8%,证明了该方案在爬坡、加速、最高车速等方面均满足属性目标,并且在CWTVC工况下具有较高的平均效率。【结论】本研究有效提高了纯电轻卡仿真计算方法的准确度和可靠性,为纯电轻卡的驱动电机系统选型和优化设计提供了一种有效的方法和参考,未来可以进一步研究如何在保证驱动电机系统性能的同时降低成本并提高可靠性。

永磁同步电机在纯电轻卡驱动系统中的退磁原因及解决方法

文章针对纯电轻卡驱动系统中永磁同步电机(PMSM)的退磁问题,进行了系统性的分析和研究。从温度、电流、外部磁场和永磁材料等方面,分析了PMSM退磁的原因和影响,并用示意图进行了说明;提出了温度控制、电流限制、屏蔽外部磁场、选用高质量永磁材料、合理设计电机结构、定期检查和维护等一套完整的解决和预防PMSM退磁的方法,并用数学公式进行了理论分析。在此基础上,利用仿真软件对PMSM的退磁问题进行了验证。结果表明,文章提出的方法可以有效地提高PMSM的抗退磁能力和可靠性,对于纯电轻卡驱动系统的优化设计和运行维护具有一定的参考价值。

某轻卡商用车进气系统设计

进气系统是发动机的重要部件之一,其主要作用是向发动机提供充足洁净的空气,保证发动机缸内燃料燃烧所需的空气,随应用环境的多样化,进气系统被赋予了更多的用途,例如在雨天行使环境中,要求进气系统在提供空气的同时,需避免雨水随空气进入发动机燃烧室,造成发动机损坏,这就需要进气系统在防雨结构上进行优化升级,本文主要介绍了某轻卡商用车进气系统的雨水分离功能及通过进气系统布置方案的选择,零部件的结构设计实现雨水分离效率目标的过程及方法。

基于振动传递特性的某轻卡后视镜抖动优化

针对某轻卡怠速开空调后视镜抖动问题,基于测试分析确认了后视镜抖动问题机理为动总刚体模态与发动机怠速一阶激励接近,振动传递至驾驶室后激发后视镜前后方向模态引发共振。对后视镜系统进行仿真优化提升了模态频率,对动总悬置优化后使动总Rx模态频率避开发动机怠速一阶激励,从而控制了后视镜在开空调时的怠速抖动。

新能源轻卡物流车转向系统发展趋势

新能源汽车的发展是落实国家节能减排、发展低碳经济政策的重要战略。随着智能化的大力发展,新能源轻卡物流车转向系统已由传统电动液压助力转向(EHPS)系统向纯电动助力转向(EPS)系统转变,未来将实现纯线控转向(SBW)系统技术。结合EHPS、EPS的结构、原理、控制逻辑及优劣势,浅谈新能源轻卡物流车转向系统发展趋势。

2023年我国轻卡市场分析及2024年预判

根据中汽数据终端零售数据分析,2023年我国轻卡市场保持稳健增长,受益于物流行业发展和电商快递需求增加。政策推动新能源轻卡市场份额扩大,同时,排放标准升级和治超治限政策加强行业规范。预计2024年,轻卡市场将持续增长,新能源轻卡市场稳健发展,智能化水平或将得到进一步提升。但面临原材料成本波动、国际形势复杂多变以及出口市场需求持续增长等,行业需加强创新驱动,提升产品竞争力,以应对市场变化。

新能源轻卡碳化硅控制器的发展趋势研究

分析了碳化硅控制器的特性和工作原理,挖掘其在新能源轻卡的电动驱动系统、能量管理系统、充电系统等方面的应用潜力。对碳化硅控制器发展历程和研究现状进行了梳理,归纳了碳化硅控制器呈现出的“四高”发展趋势,即高功率密度、高可靠性、高效率、高智能化水平,并进一步探讨了新能源轻卡碳化硅控制器的发展前景,以提高新能源轻卡的整体竞争力,促进清洁能源的推广和应用。

基于深度强化学习的增程式电动轻卡能量管理策略

为了解决增程式电动轻卡辅助动力单元(auxiliary power units,APU)和动力电池之间能量的合理分配问题,在Simulink中建立面向控制的仿真模型,并提出一种基于双延迟深度确定性策略梯度(twin delayed deep deterministic policy gradient,TD3)算法的实时能量管理策略,以发动机燃油消耗量、电池荷电状态(state of charge,SOC)变化等为优化目标,在世界轻型车辆测试程序(world light vehicle test procedure,WLTP)中对深度强化学习智能体进行训练。仿真结果表明,利用不同工况验证了基于TD3算法的能量管理策略(energy management strategy,EMS)具有较好的稳定性和适应性;TD3算法实现对发动机转速和转矩连续控制,使得输出功率更加平滑。将基于TD3算法的EMS与基于传统深度Q网络(deep Q-network,DQN)算法和深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)算法进行对比分析,结果表明:基于TD3算法的EMS燃油经济性分别相比基于DQN算法和DDPG算法提高了12.35%和0.67%,达到基于动态规划(dynamic programming,DP)算法的94.85%,收敛速度相比基于DQN算法和DDPG算法分别提高了40.00%和47.60%。

轻卡动力总成悬置系统选型设计方法研究

以某型轻卡作为研究对象,针对主机厂在汽车设计开发过程中对动力总成悬置系统选型设计方法的需求进行分析研究。通过对4.5吨级城市物流蓝牌车动力总成悬置系统基本特征和选型设计基本原则的分析,进行系统匹配设计和隔振计算,获得了合理的设计结果。通过建立动力总成悬置系统的六自由度数学模型,对各向固有频率和振动解耦率进行计算和优化,提升悬置系统隔振性能。同时,结合轻卡动力总成悬置系统的典型设计开发方法,参照行业内的已有研究成果,建立了轻卡动力总成悬置系统选型设计流程,可满足主机厂在新车型开发过程中对高效率和低成本的需求。

某轻卡盘式制动系统的性能仿真与试验研究

采用计算机辅助工程(CAE)仿真方法和试验测试手段,开展某轻卡盘式制动系统的CAE强度分析、温度场分析及噪声测试分析,结果显示,80 km/h初速度制动工况下,该盘式制动系统关键零件制动盘的屈服强度、热应力和温升曲线均满足设计目标要求,同时实车测试表明,未出现盘式制动系统强度及热应力相关可靠性问题。通过仿真分析与实车测试相结合的开发流程,提升了盘式制动系统的可靠性,缩短了零部件开发周期,降本增效,有效提升了该轻卡车型的产品竞争力。

基于有限元分析的某轻卡纵梁连接板结构优化及验证

以某轻卡纵梁连接板为研究对象,其“拐点”应力值超出材料屈服极限,开裂风险较大。基于有限元仿真分析,分别采用两种优化方案对其“拐点”区域进行球化处理,均使最大应力值低于材料屈服极限。经验证分析可知,两种优化方案分别使最大应力下降45.3%和54.8%,方案二效果更佳。