基于台架模拟的纯电动汽车能耗经济性研究

 能源和环保问题使纯电动汽车能耗经济性问题被日趋重视,采用台架模拟的方法研究能耗经济性,建立了纯电动汽车能耗试验台架系统,开发了测试系统软件。以实验室研发的ECUV纯电动汽车为对象,在台架上测试不同车速下匀速行驶的百公里能耗作出能耗经济特性曲线,模拟道路循环行驶工况实现续驶里程及能耗仿真计算。通过测试纯电动汽车在不同整车质量下的百公里能耗,分析整车质量对能耗经济性的影响。研究结果用于指导ECUV纯电动汽车能耗性能的改善及续驶里程的提高,对开发其它电动汽车具有参考作用。     

电动汽车整车控制系统介绍

本文介绍了纯电动汽车整车电气系统功能、整车控制系统配置、功能、研发流程及测试方法。整车控制器是整车设计的一部分,必须根据整车性能要求和选用的各总成单元性能进行参数匹配,使整车整体性能达到设计要求。为加快研发速度、规避研发风险及降低研发费用,整车控制系统有必要采取系统仿真技术、半实物仿真或台架试验。根据实际条件,可选择不同的试验手段。应在道路试验前,尽量做出完备的测试。     

室内台架测试平台的电动汽车测试系统

传统测功机台架响应能力和快速切换能力差,缺乏针对性测试方法,难以直接应用于新型电动汽车动力系统测试。因此,基于交流电力测功机的室内台架Labview测试平台,设计了电动汽车测试系统。首先,分析了测试平台的负载模拟原理和基于九点控制的动态切换比例积分微分(PID)控制策略,构建了测试系统硬件平台;然后,利用高级车辆仿真器(ADVISOR)建模仿真,得出工况测试数据;最后,在台架测试平台上进行动力系统测试,完成电动汽车运行时的工况测试。测试结果表明:电力测功机实现了电机两象限快速、稳定的切换,台架系统模拟了电动汽车运行工况,完成了动力系统的性能测试。     

车辆转向系未知参数对汽车操纵稳定性的影响分析

CarSim整车模型参数主要来源于车辆KC台架实测数据,台架测试数据只能适应于CarSim中简单的转向系建模,无法完全满足完整的转向系建模。对于完整的汽车转向系系统,有许多关于转向系统的参数无法通过KC台架测试得到,因此有必要进行相关参数仿真,为进一步的研究车辆操控稳定性提供理论基础。     

BP模糊神经网络纯电动汽车电机控制

针对传统比例积分(PI)控制在电机控制中控制效果不良的问题,设计了一种基于向后传播算法(BP)模糊神经网络的PI控制器。基于MATLAB/Simulink建立了纯电动汽车驱动系统的仿真模型,将驾驶员操作与电机驱动联系起来,在自主研发的整车惯性模拟台架上进行试验。仿真和试验结果均表明:在ECE城市工况下,采用BP模糊神经网络控制的纯电动汽车实际车速能较好地跟随工况需求车速,速度偏差在±2 km/h以内。     

电动汽车气流能量回收装置的设计与性能分析

为了探索电动汽车行驶气流能量回收技术以增加续航里程,借鉴小型风力发电机的研究方法,在电动汽车前舱内设计了一个由风道和升阻结合式垂直轴风力机组成的气流能量回收装置,并分析风道引起的汽车头部流场变化对整车风阻的影响.根据风能浓缩理论,考虑电动汽车前舱空间尺寸约束,设计了风道结构,通过CFX仿真验证了风道的增速作用.在CATIA中建立整车模型、带风道的整车模型、带风道和风力机的整车模型,将3个模型分别导入Ansys CFX中,研究风能回收装置对整车空气动力学性能的影响.基于相似性原理,采用放大比例的风道和风力机模型进行台架试验,得到了不同风况下的风道内流场.结果表明:风能浓缩后风速增加了约30%;采用风道和风力机的电动汽车风阻系数比原车降低8.84%;当风道与风力机处于最佳匹配位置时,风力机启动风速约为4.78 km·h~(-1),最高转速可达458 r·min~(-1).     

基于功能安全的整车控制器的概念设计与仿真

基于汽车功能安全标准的要求,对电动汽车整车控制器进行了概念设计。在此基础上,完成了对整车控制器的危害分析和风险评估,确定安全等级和安全目标。搭建了整车控制器的仿真模型,对整车驾驶性能进行测试,测试结果表明此设计能够满足功能安全标准规范,实现了对整车控制器的功能安全设计,对整车控制器的安全开发具有指导意义。     

一种新型增程插电式混合动力控制策略的开发

针对一种新型增程插电式混合动力车辆,以实现该构型车辆的燃油经济性和整车动力性较优的特点为目标,开展了该构型车辆的控制策略开发的研究。建立了发动机、驱动电机和启动发电一体电机的等效燃油消耗模型,根据各部件效率离线计算出等效燃油最小下的需求扭矩分配系数。针对模式切换中的系统不连续性,设计了分阶段转矩协调控制策略。台架测试和实车道路测试结果表明,该整车混合动力控制策略能够保证车辆动力部件运行在效率最优区域,并且电控离合器闭合时间不大于1.5s,电控同步器闭合时间不大于0.2s,整车混合动力模式切换迅速和平稳。     

软件在环仿真技术的整车控制器功能验证

在采用Simulink软件搭建控制对象模型的基础上,基于VEOS系统制定测试方案,搭建某款纯电动汽车整车控制器测试平台,实现软件在环仿真;利用仿真结果对功能错误的代码进行调试改正,并将调试好的C代码下载到硬件环境中进行实车测试,完成电动汽车整车控制器的功能验证。研究表明,整车控制器能够根据测试人员的故障输入快速准确地识别故障等级,并作出响应;应用软件在环仿真技术能及时发现整车控制器在早期研发阶段存在的功能代码错误,可有效缩短整车控制器的开发周期。     

纯电动厢式运输车整车控制器设计

针对柳州延龙汽车有限公司的M70纯电动厢式运输车的整车控制需求,设计开发了一款整车控制器,以实现厢式运输车的安全有效驾驶。依据整车控制器的功能需求及性能指标,设计整车控制器的软硬件,通过电机系统效率map图插值表和模糊控制策略实现电机给定算法设计,并在实车上对整车控制器进行测试,以验证整车控制器的整车控制效果。整车控制器的实车测试结果显示,整车控制器分别在150 N·m和80 km/h检测到车辆堵转和超速状况,从而减少电机给定转矩以保证车辆的安全。整车控制器的实车测试效果表明,设计的整车控制器满足厢式运输车整车控制的需求,保证车辆安全有效行驶。     

汽车电子控制系统半实物仿真平台开发

提出了一种汽车电子控制系统半实物仿真解决方案,以捷达1.6AT轿车为对象,采用半实物仿真技术通过硬件接口电路将实际车辆与模型环境有机结合,设计开发了汽车电控系统半实物仿真平台.所设计的平台在精确采集车辆传感器信号的同时能够实现车辆与半实物仿真模型间的实时数据交换;通过平台显示系统可以直观地观察车辆电控系统的工作过程及控制原理;并可根据需要合理地改变仿真模型的参数,对不同车型和不同使用工况进行仿真.该平台不仅解决了数学仿真对现实条件过于简化、建模难度大的问题,同时也克服了实物试验费用高、周期长的弊端,可将其应用于汽车电子控制系统的开发、调试、检测和教学试验等.     

无人驾驶车辆虚拟测试技术的发展

 无人驾驶车辆测试是无人驾驶车辆上路前的一个重要环节,其在实测阶段需要消耗大量的人力、物力、财力及时间,而无人驾驶车辆虚拟仿真测试技术则可以帮助测试大大减少消耗、提高效率。介绍了无人驾驶车辆虚拟仿真的应用、利用深度学习训练无人驾驶车辆的应用以及平行驾驶技术对于无人驾驶车辆虚拟测试技术的重要性;阐述了无人驾驶车辆虚拟测试技术的发展趋势;介绍了无人驾驶车辆相关平台;根据当前发展阐述了无人驾驶车辆虚拟测试的意义。     

串联型混合电动大客车控制策略及其仿真研究

研究串联型混合电动大客车动力驱动系统关键部件,如牵引电机、发电机组和电池组性能参数的匹配以及"恒温器"控制策略.在分析整车基本工作模式的基础上,利用Matlab的Simulink工具实现了整车在一定驱动循环下的仿真运算.分析了各关键部件的工作情况和整车的燃油经济性,结果验证了设计思想和目标,即延长汽车的续驶里程,同时获得好的燃油经济性和低的排放,表明仿真研究对整车的设计有重要的指导作用.     

基于GT-SUITE的机电复合驱动车辆建模与仿真

考虑到机电复合驱动车辆的机械桥和电驱桥可独立驱动或协同驱动车辆,能有效解决车辆动力性、燃油经济性提升以及行驶可靠性提高等难题,作者基于GT-SUITE软件建立了机电复合驱动相关部件模型和双轴车辆仿真模型,对比了动力单元与两档电驱桥动态换挡的台架试验和仿真结果,并对整车最高车速和加速性能进行仿真分析,验证了模型的正确性.     

装有AMT系统车辆的巡航控制试验研究

在已有的ＡＭＴ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ,机械式自动变速器）车辆巡航控制模型基础上,利用动态电加载技术进行了巡航控制台架试验,在装有ＡＭＴ系统的桑塔纳２０００型样车上进行巡航道路试验,试验结果均达到预期目标,为巡航控制系统实用化奠定了基础。     

液压防抱制动系统计算机模拟试验研究

介绍了液压防抱制动系统(ABS)计算机模拟试验系统的设计原理,建立了一种基于PC微机的ABS系统集成开发环境,将车辆数学模型与控制系统的硬件和车辆制动系统结合起来进行模拟,从而构成了硬件在环模拟试验台.针对自制ABS系统进行了大量的ABS实时硬件闭环模拟试验,从而大大减少了ABS实车道路试验的次数,缩短了ABS电子控制单元的开发周期,降低了开发费用.     

纯电动汽车悬架系统设计与平顺性分析

针对在改装某款纯电动汽车时出现的由于车身质量与质心位置发生变化,而导致悬架与车身匹配程度降低,使车辆的操纵稳定性与行驶平顺性受到破坏的问题,以机械动力学软件ADAMS为平台,对前悬进行建模以及优化,对比优化前后的整车行驶平顺性,以验证平顺性得到改善。试验结果表明,整车的行驶平顺性得到改善。该方法可以缩短电动汽车研发时间、节约研发经济成本,对设计采用传统汽车悬挂系统的电动汽车有一定参考价值。     

纯电动汽车驱动电动机系统效率模型的试验

为了在工况变换控制过程中,实现基于电动机系统最佳效率的优化控制,构建了电动机系统效率与转速及转矩之间的关系式.由实车测得的数据,确定了研究工况的范围,在电动机加载试验台上对电动机系统效率特性进行了测试,结果显示被测驱动电动机系统效率η>80%的区域面积占整个测试区域范围的77.1%.基于最小二乘法,对电动机系统效率进行曲面拟合,综合考虑拟合结果的精度及运算工作量,确定采用4次函数构建电动机系统效率模型;利用驱动电动机外特性部分工况点测试结果对模型进行了验证.结果表明:模型计算值与实测值的最大相对误差为3.9%,建立的模型是有效的,该模型能够为在整车控制器中制定基于电动机系统最佳效率的优化控制策略提供依据.     

汽车液晶仪表实车数据测试台开发及数据分析

为实现汽车仪表全功能检测及显示策略验证,利用实车数据搭建仿真测试环境。通过上位机读取实车数据脚本,经串口将数据发送给电控单元,电控单元控制产生仪表信号,实现仪表功能测试。利用步进电机带动滑动变阻器模拟油浮子采集油量阻值原理,实现实车油量数据的仿真。基于win32平台开发数据分析环境,对实车数据提取分析,为仪表中控制策略、显示算法提供数据依据。根据信号源制定通用的脚本协议,可以满足多种仪表规范的测试需求。通过多款仪表测试,本平台具有良好的实用性、通用性,且能大大缩短液晶仪表的研发、测试周期。     

基于西门子SIMOTION D的EPS试验台测控系统设计

为了能够在台架上对汽车管柱式电动助力转向器(EPS)进行测试,设计了一套基于西门子SIMOTION D的EPS试验台测控系统.试验台通过模拟汽车在行驶过程中转向时方向盘的转角以及车轮所受到的转向阻力来测试EPS的性能和参数,能够给开发人员提供相关的试验数据以便对EPS进行优化和改进,同时降低实车试验中EPS产品开发的成本以及周期.主要设计了试验台测控系统的硬件系统和软件系统,并在试验台上进行了测试实验.结果表明,该系统设计方案合理,可靠性高,达到预期目标,运行效果好.