一种纯电动汽车动力换挡式机械变速器

针对纯电动汽车驱动特点,研究了一种新型的面向纯电动汽车的动力换挡式机械变速器,该变速器由单作动件实现换挡,传动结构与机械式变速器相似。推导并建立了换挡过程的数学模型,研究了变速器转矩相与惯性相动态性能,结合台架实验结果,论证了研发的变速器在高低挡切换时,动力交替过程保持连续变化,能够满足快速平稳动力换挡性能。对变速器在整车应用方面进行了研究,结果表明,与其他变速器相比,研发的变速器能够较好地兼顾电动汽车整车性能和成本要求。

全球重点企业燃料电池汽车关键技术发展研究

从专利角度出发,结合在燃料电池汽车技术领域内领先业内以通用、丰田为代表的汽车企业的专利布局、核心技术、专利引证,分析、总结燃料电池汽车关键技术的发展方向并提出未来产业战略的构想。

基于行驶工况的纯电动汽车能量消耗的实验研究

针对不同行驶工况下纯电动汽车电能量消耗差异较大的问题,以某款纯电动汽车为研究对象,通过纯电动汽车电能量消耗实验,研究了纯电动汽车电能量消耗与其行驶工况和电能量控制方法之间的关系。分析了纯电动汽车在NEDC、Jap1015和FTP75实验工况中的电能量消耗及其控制方法。讨论了行驶工况特征参数和电能量动态控制方法与纯电动汽车电能量消耗之间的作用关系。结果表明:不同行驶工况的整车电能量消耗并不是随着行驶里程增加而增加,其主要影响因素是纯电动汽车电能量动态控制方法;当采用基于单位里程瞬时能耗的电能量动态控制方法对NEDC前部工况的三个加速阶段进行控制时,将使纯电动汽车单位里程平均能耗分别降低9.4%、18.61%、19.19%。

汽车转向节拓扑优化方法研究及应用

为使汽车悬架系统中机件转向节在轻量化的基础上满足各工况下的汽车动力学性能要求,运用折衷规划法定义多工况下转向节的静态刚度和第1阶模态频率最大化的综合目标函数,进行结构的拓扑优化。以某方程式赛车转向节为例进行优化的结果表明,转向节的刚度和1阶模态频率均有显著提高,质量有所减轻,说明该方法可行有效。

并联式混合动力电动汽车全局优化控制

以一种充电保持型并联式混合动力电动汽车(PHEV)为研究对象,基于其整车及动力总成相关数学模型建立了以整个行驶工况消耗的总燃油量最小为目标的系统目标泛函,以及相关的机械特性、蓄电池电量保持等约束条件方程.然后采用Lagrange乘子法将有约束的极小值问题转化为无约束的极小值问题进行求解,得到PHEV的全局优化控制策略.最后基于Matlab/Simulink建立整车仿真模型,在几种不同的循环工况中对获得的全局优化控制策略进行仿真验证,并与采用瞬时优化控制策略得到的仿真结果进行比较.结果表明该全局优化控制策略切实可行,所获得的整车燃油经济性与采用瞬时优化得到的相比有所改善.

新能源汽车发展影响因素分析及保有量预测

新能源汽车保有量预测能够反映未来汽车能源多元化发展的趋势,这对政府调控、车企发展方向和能源部门决策都具有重要意义。分析包括经济、政策的宏观因素和汽车价格等微观因素对新能源汽车保有量的影响,建立多种因素控制结果的新能源汽车保有量的数学预测模型,并给定一种因素自变量的输入矩阵,得到预测结果。在特定因素变量的输入下,对CNG汽车、LNG汽车、纯电动汽车和插电式混合动力汽车在中期以及中长期的保有量进行预测。

混联式混合动力电动汽车动力总成的优化匹配与监控

提出一种根据所用监控策略,在大设计空间内搜寻混合动力电动汽车(HEV)多能源动力总成最优机电拓扑布局和机电匹配方案的一套方法,并由此构建了基于内燃机、电机等元件“可缩放”子模型,面向HEV动力总成的系统动力学仿真平台。利用该平台,对采用目标函数瞬时最优监控策略的混联式HEV动力总成进行机电优化匹配取得了满意效果。

对转双转子电机在电动汽车上的驱动特性

研究了一种基于对转双转子电机的电动汽车驱动系统,并对其进行数学建模和仿真分析.分析了双转子电机左右输出轴及传动机构转动惯量的差异对汽车驱动的影响,建立了基于双指数模型的纵向附着系数计算模型.通过理论推导结合仿真分析发现:基于对转双转子电机的驱动系统具有转弯差速功能,转弯时电磁转矩不变;内外转子两侧传动机构的总转动惯量差异对电动汽车的驱动加速度影响很小,在滑移率较小的情况下,汽车两侧车轮几乎具有相同的加速度、速度和滑移率变化量;只要把内外转子两侧传动机构的总转动惯量差异控制在较小的范围内,即使在汽车完全打滑的情况下,汽车两侧车轮的加速度和速度也相差不大.

双电机四驱电动汽车自适应复合防抱死控制

为了进一步提高双电机四驱电动汽车防抱死控制的响应速度和精度,在电液复合变参数PID防抱死系统的基础上,采用径向基函数神经网络系统对电动汽车电液复合制动系统进行在线辨识,利用车轮滑移率对于电机制动转矩变化的灵敏度信息对PID的控制参数进行滚动优化调整,实现自适应复合防抱死控制。运用离线仿真和快速控制原型在环实时实验对控制算法和在线实时控制效果进行了验证,结果表明:改进的控制算法提高了系统的控制精度和响应速度,而且满足控制系统的实时性要求。

新能源汽车驱动电机专利信息分析

采用Thomson Innovation专利检索分析平台搜集整理驱动电机相关专利,通过分析国内外驱动电机专利的申请时间趋势、国别分布、申请人排名、技术热点分布以及国内专利省市分布,了解国内外驱动电机专利技术的发展现状,对比指出国内专利申请特点以及存在的问题,并尝试性地为国内驱动电机相关企业和科研机构提出相应的发展建议。

混合动力汽车上AMT的换挡过程分析

基于电机控制器速度环的快速转速调节响应特点,提出了换挡过程借助电机速度调节、缩短换挡过程啮合齿轮同步时间的电机与自动机械变速器的综合协调控制方法.以研制的GZ6110HEV混联式混合动力电动大客车为例,建立系统的动力学模型,通过仿真和试验,证明该方法能大大缩短换挡时间,是有效和实用的.

双转子电机混合动力汽车驱动特性研究

双转子电机应用于混合动力汽车,可以方便地构建出集电机驱动、差速和能量回收等功能于一体的无差速器四轮混动驱动系统。以永磁无刷直流型双转子电机为例,分析了作为电驱动桥动力源的双转子电机的工作原理,并建立了在SUV混合动力电动车上应用的动力性和经济性仿真模型。最后,以欧洲城市工况为例,利用仿真模型进行了动力性和经济性对比仿真。结果表明,新型混合动力方案在动力性略有提高的基础上百公里油耗比原型车下降了21.09%。

混合动力电动汽车行驶工况分析与识别

对不同行驶工况下混合动力电动汽车的匹配和控制策略优化结果进行了分析,发现工况的平均功率和平均功率的标准差对混合动力汽车的混合度有很大的影响.在同一混合度下,针对不同的工况采用不同的可调参数可得到不同的燃油经济性和最终稳定的电池荷电状态值.提出了"工况块"的概念,用工况的平均行驶车速和行驶距离作为特征参数,将统计的理论工况进行分类,通过模糊控制器,对实际工况进行模糊分析,将其划为对应的某一类.为更准确地反映行驶工况,还提出以时间、距离、最大车速等10个参数作为工况的相关特性参数,用聚类分析的方法对车辆行驶工况的类别进行了更细致的分析和辨识.在上述工况识别的基础上,提出了一种能根据实时工况的变化作出自适应调整的混合动力汽车控制策略.

考虑操纵稳定性的自动驾驶汽车轨迹综合优化方法

针对自动驾驶汽车在局部轨迹规划上对车辆操纵稳定性考虑不足、对车辆模型过度简化和缺少对车辆舒适性客观评价的问题,建立了考虑车辆操纵稳定性的车辆三自由度模型,模拟自动驾驶汽车换道场景,根据输入车轮转角得到输出的换道轨迹,运算得到车辆换道行驶参数化方程和行驶轨迹特征.运用BP神经网络对行驶轨迹特征进行识别,得到自动驾驶汽车换道持续时间和横向偏移距离所对应的车轮转角变化关系.在不同换道车速下,根据不同换道持续时间和横向偏移距离,输入车轮转角得到换道优化轨迹簇和操纵稳定性参数.在只考虑行驶效率和安全的常规轨迹优化方法的基础上,构建轨迹综合优化目标函数,考虑表征车辆换道过程舒适性和操纵稳定性的(横摆、侧倾、侧向)加速度变化率均值,提出一种基于行驶效率、安全性、舒适性和操纵稳定性的轨迹综合优化方法.对轨迹综合优化目标函数进行求解得到最优换道行驶轨迹,联合仿真结果表明该方法优于常规轨迹优化方法且舒适性、操纵稳定性改善达20%以上.

四轮驱动汽车操纵稳定性级联式控制策略的研究

针对在某些情况下轴间驱动力分配控制策略的不足,提出了一种能提高四轮驱动汽车操纵稳定性的级联式控制策略。其基本思路是当轴间驱动力分配控制效果不能满足要求或者已经到达控制极限时启用直接横摆力矩控制。仿真结果表明级联式控制策略较轴间驱动力分配控制策略有更强的控制能力,效果明显。

自然暴露下汽车座椅热负荷的数值模拟及试验

针对汽车内乘员热舒适性问题,为分析自然暴露下汽车舱内座椅的热负荷变化规律及其影响因素,首先在我国海南省琼海市湿热自然环境试验站对某款国产黑色轿车进行自然暴露试验,测试分析了1年内试验车辆内、外的热环境变化。采用热网格法对整车模型进行热负荷分析,仿真得到舱内座椅传热过程中各传热方式的热流量变化,并进一步研究了座椅表面材料特性、车窗玻璃、汽车停放环境等因素对座椅表面温度场的影响规律。结果表明:汽车座椅主要受太阳辐射作用而升温,升温机理依次为表面辐射、热传导和对流散热;合理改变座椅表面材料吸收率、汽车车窗玻璃的透射率和汽车的停放位置,可以有效降低汽车舱内车座椅的表面温度,从而改善其热负荷状况。

Plug-in混合动力汽车动力系统参数设计成本效益分析

基于成本效益分析,以年均使用成本和初始成本作为评价指标,建立插电式混合动力汽车(PHEV)动力系统设计分析模型,对PHEV动力系统纯电动续驶里程和能量储存装置参数的进行设计分析。以Prius为分析对象,结果显示当PHEV纯电动续驶里程等于汽车的日行驶里程时,节油量最大且年均成本最小,同时也得到了国内个人交通出行数据统计对PHEV设计的重要性。能量储存装置的容量、放电深度和功率对PHEV质量和初始成本均有较大影响,基于功率/能量比(RP/E)分析了能量储存装置参数对PHEV动力系统成本的影响。

纯电动汽车车载充电技术的发展研究

纯电动汽车作为汽车工业的未来发展方向,近年来发展势头良好。车载充电技术作为纯电动汽车领域的关键技术之一,一直以来各大汽车公司以及科研单位等都视之为研究的重点。通过分析全球以及中国的车载充电技术专利申请趋势、研究热点及高产机构分布,得出全球的技术发展特点,得知中国在这一领域具有的优势和不足。随着车载充电技术的迅速发展,中国需要抓住发展机遇,加快技术研发和专利布局的步伐。

汽车碰撞中乘员腹部损伤机理及生物力学响应研究进展

在汽车碰撞中,乘员腹部损伤最常见的是实质性脏器损伤,如肝脏、脾脏、肾脏等,主要由汽车前部转向系统、侧门、仪表盘、安全气囊等造成。汽车碰撞中乘员腹部损伤生物力学的研究任务是探讨腹部各组织和器官的损伤与力学因素的关系,比如力、加速度、变形等,建立相关的评估损伤标准参数。分别从腹部损伤影响因素、腹部生物力学响应、腹部损伤耐受限度等方面对近年来国内外在汽车碰撞乘员腹部损伤生物力学方面的研究进展做了总结概括。

基于轴间驱动力分配的汽车操纵稳定性控制

建立了基于扩展Elman网络的四驱电动汽车变速转向预测模型,以系统辨识的方法建立了该神经网络的非线性自适应预测控制器,经前后轴纵向力分配比例的反馈,借助对轴间驱动力分配的控制对车辆的稳定性控制问题进行了研究.仿真分析结果表明,这一方法具有很好的预测控制能力,控制动作平滑,目标跟踪迅速,能有效改善车辆的侧向动力学稳定性,在大多数情况下可辅助驾驶员对车辆的转向特性做出必要的修正.