多轴全轮驱动车辆动力传动系模型的建立与应用

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多轴全轮驱动车辆动力传动系模型的建立与应用

作者：管欣， 卢萍萍， 詹军， 高立新， 陈斌， Guan Xin， Lu Pingping， Zhan Jun， Gao Lixin， Chen Bin

作者单位：管欣,卢萍萍,詹军,Guan Xin,Lu Pingping,Zhan Jun(吉林大学,汽车仿真与控制国家重点实验室,长春,130025)， 高立新,陈斌,Gao Lixin,Chen Bin(奇瑞汽车股份有限公司,芜湖

,241006)

刊名：

汽车工程

英文刊名：AUTOMOTIVE ENGINEERING

年，卷(期)：2011,33(3)

参考文献(8条)

1.Salaani M K;Guenther D A;Heydinger G J Vehicle Dynamics Modeling for the National Advanced Driving Simulator of a 1997Jeep Cherokee[SAE Paper 1999-01-0121]

2.Salanni M K;Guenther D A Powertrain and Brake Modeling of the 1994 Ford Taurus for the National Advanced Driving Simulator[SAE Paper 981190.]

3.Hayat O;Lebrun M;Domingues E Powertrain Driveability Evaluation:Analysis and Simplification of Dynamic Models[SAE Paper 2003-01-1328.]

4.Pedrinelli M;Cheli F On the Powertrain Dynamics Influence on Vehicle Performance:the

Differentials[SAE Paper 2006-01-0821.]

5.MSC ADAMS Help Manual 2005

6.陈家瑞汽车构造 2005

7.杨瑞峰汽车试验场概述[期刊论文]-轮胎工业 2008(12)

8.中国人民解放军总后汽车场GB/T12539-90 汽车爬陡坡试验办法 1990

本文读者也读过(4条)

1.郭学军.Guo Xuejun新一代5t级越野汽车全时分动器开发[期刊论文]-汽车技术2011(2)

2.宋焱分动器的常见故障及检修[期刊论文]-农机使用与维修2011(2)

3.赵向阳.朱命怡四轮驱动汽车动力传动系统研究[期刊论文]-河南机电高等专科学校学报2009,17(6)

4.金姣姣车辆分动器性能及其检测系统研究[学位论文]2008

引用本文格式：管欣.卢萍萍.詹军.高立新.陈斌.Guan Xin.Lu Pingping.Zhan Jun.Gao Lixin.Chen Bin多轴全轮驱动车辆动力传动系模型的建立与应用[期刊论文]-汽车工程 2011(3)

车辆动力传动系统

车辆动力传动系统国内外概况及发展趋势 1.发展现状 坦克车辆传动系统大体走过了定轴式机械传动、液力传动（或液力机械传动）、综合传动三个发展阶段。到目前为止，西方国家主要是美国、德国和英国现装备的第三代主战坦克采用综合传动装置约占装备车总数的45%。 带闭锁离合器的液力变矩器、多自由度行星变速机构、液压或复合的无级转向、电液自动操纵等多功能模块集成的液力机械综合传动装置，不仅是当前军用履带车辆的最佳传动型式，而且是21世纪初出现的新一代坦克车辆的基本传动型式，构成今后一段相当时期内坦克车辆综合传动的主流。 此外，电传动是坦克车辆传动技术又一发展方向。坦克电传动研究的开始时间是很早的，但目前正在研究中的坦克电传动和早期的电传动，在技术上有很大的不同。现代电传动技术的发展实在电机技术和电机控制技术以及机电一体化设计和综合控制、动力电池组管理与应用等一系列现代技术集成发展的结果。 表所示为几种典型的系列化综合传动装置，履带式和轮式。比较有代表性的传动系统如图所示。20世纪80年代初期，美国开始了重型战斗车辆“先进的整体式推进系统（AIPS）”的研制，使动力舱体积现在已缩小到总体积的26%～30%，传递功率达到1100～1200kW。（此段落为集中典型的传动系统介绍，补充图中所示各传动系统的较详细资料。） 2001年，美国完成了基于M113的20t级电传动演示样车的研究。样车采用一台186kW的6缸直列柴油机，通过传动比为1:4.28的增速箱与一台600V的180kW交流发电机连接，为电传动平台提供电能。原理样车装配480V铅酸蓄电池组，每个主动轮配置一个220kW油冷高速感应电动机。车辆最高速度为96km/h，加速时间0~56km/h只需要9s(列装的最新型M113A3为27s)，车辆燃料消耗率为3.1km/L，最大行驶范围达1120km，从错误！未找到引用源。显示了其电传动驱动系统的布置情况。 从上世纪80年代中期开始，与磁电机公司合作开发出“伦克EMT1100传动

瑞典SEP B-13混合动力装甲车辆战术系统

瑞典SEP B-13混合动力装甲车辆战术系统 瑞典虽然是永久中立国，不参加任何军事集团，但军工技术却令人瞩目，而且所有军种的主要武器装备，都是自行生产的。瑞典在装甲车辆方面的成就是公认的，技术方面在全世界居领先地位，包括美国陆军新型“斯特赖克”装甲车都引进了瑞典的技术。瑞典已经成功的研制出世界上第一种全电动模块装甲战术系统，包括轮式和履带式两种规格，将军用装甲车辆的开发，引入一个全新阶段。 瑞典SEP B-13模块装甲战术系统 瑞典阿尔维斯·赫格隆公司正在发展一种先进的“多用途装甲平台”（SEP）B-13模块装甲战术系统，综合一套全电传动系统和可折卸、可互换任务模块系列组件。主要特点是：全电传动系统真正将发动机和驱动系统分开，发动机带动发电机产生电力并同时向蓄电系统储存，通过电缆将动力传输到电动机来驱动；

模块化装甲战术系统、车辆的履带式或轮式平台和乘员模块之间是独立的，可快速拆卸、可互换和可单独运输。只要根据需要换装不同的任务模块，就能组合出不同用途装甲车辆，多达24种类型。 一、瑞典SEP发展计划 瑞典SEP发展工作从1996年开始，分履带式系统和轮式系统两大类型，主要由瑞典阿尔维斯·赫格隆公司负责开发。瑞典的全电动模块装甲车辆计划一经推出就受众多国家青睐，共同参加研制，主要有芬兰、荷兰、意大利、希腊、瑞典和土耳其等六个国家。 2000年11月，第一辆SEP-履带式示范车辆交付给瑞典国防装备局（FMV）用于评估。到2003年，车辆已经进行各种不同的试验行程达2,000 公里。瑞典国防装备局在2001年11月，授予阿尔维斯·赫格隆公司开发SEP-轮式型号合同。第一辆在履带式系统基础上开发的SEP-轮式原型示范车辆。在2003年瑞典国防装备局授予一份风险减少合同给阿尔维斯·赫格隆公司，制造第二辆SEP-履带式测试平台车辆。 2004年4月22日，瑞典阿尔维斯·郝格隆茨公司向瑞典国防装备局交付了第一辆SEP-轮式原型示范车辆。预计，第二辆SEP-履带式示范车辆在2005年初交付。

车辆系统动力学解析

汽车系统动力学的发展现状 仲鲁泉 2014020326 摘要：汽车系统动力学是研究所有与汽车系统运动有关的学科，它涉及的范围较广，除了影响车辆纵向运动及其子系统的动力学响应，还有汽车在垂直和横向两个方面的动力学内容。介绍车辆动力学建模的基础理论、轮胎力学及汽车空气动力学基础之外，重点介绍了受汽车发动机、传动系统、制动系统影响的驱动动力学和制动动力学，以及行驶动力学和操纵动力学内容。本文主要讲述的是通过对轮胎和悬架的系统动力学研究，来探究汽车系统动力学的发展现状。 关键词：轮胎；悬架；系统动力学;现状 0 前言 汽车系统动力学是讨论动态系统的数学模型和响应的学科。它是把汽车看做一个动态系统，对其进行研究，讨论数学模型和响应。是研究汽车的力与其汽车运动之间的相互关系，找出汽车的主要性能的内在联系，提出汽车设计参数选取的原则和依据。 车辆动力学是近代发展起来的一门新兴学科。有关车辆行驶振动分析的理论研究，最早可以追溯到100年前。事实上，知道20世纪20年代，人们对车辆行驶中的振动问题才开始有初步的了解；到20世纪30年代，英国的Lanchester、美国的Olley、法国的Broulhiet开始了车辆独立悬架的研究，并对转向运动学和悬架运动学对车辆性能的影响进行了分析。开始出现有关转向、稳定性、悬架方面的文章。同时，人们对轮胎侧向动力学的重要性也开始有所认识。在过去的70多年中，车辆动力学在理论和实际应用方面也都取得了很多成就。在新车型的设计开发中，汽车制造商不仅依靠功能强大的计算机软件，更重要的是具有丰富测试经验和高超主观评价技能的工程师队伍。 在随后的20年中，车辆动力学的进展甚微。进入20世纪50年代，可谓进入了一个车辆操纵动力学发展的“黄金时期”。这期间建立了较为完整的车辆操纵动力学线性域（即侧向加速度约小于0.3g）理论体系。随后有关行驶动力学的进一步发展，是在完善的测量和计算手段出现后才得以实现。人们对车辆动力学理解的进程中，理论和试验两方面因素均发挥了作用。随后的几十年，汽车制造商意识到行驶平顺性和操纵稳定性在汽车产品竞争中的重要作用，因而车辆动力学得以迅速发展。计算机及应用软件的开发，使建模的复杂程度不断提高。

汽车动力传动系统参数优化匹配方法

1 机械传动汽车动力传动系统参数的优化通常包括发动机性能指标的优选，机械变速器传动比的优化和驱动桥速比的优化，以下分别阐述。 7.1汽车发动机性能指标的优选方法 在汽车设计中，发动机的初选通常有两种方法： 一种是从保持预期的最高车速初步选择发动机应有功率来选择的，发动机功率应大体上等于且不小于以最高车速行驶时行驶阻力功率之和；一种是根据现有的汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发动机应有的功率。 在初步选定发动机功率之后，还需要进一步分析计算汽车动力性和燃料经济性，最终确定发动机性能指标（如发动机最大转矩，最大转矩点转速等）。 通常在给定汽车底盘参数、整车性能要求（如最大爬坡度max i ，最高车速m ax V ，正常行驶车速下百公里油耗Q ，原地起步加速时间t 等），以及车辆经常运行工况条件下，就可以选择发动机的最大转矩T emax ，及其转矩n M ，最大功率max e P 及其转速P n ，发动机最低油耗率min e g 和发动机排量h V 。 在优选发动机时常常遇到两种情况：一种情况是有几个类型的发动机可供选择，在整车底盘参数和车辆经常行驶工况条件确定时，这属于车辆动力传动系合理匹配问题，可用汽车动力传动系统最优匹配评价指标来处理。 第二种情况是根据整车性能要求和汽车经常行驶工况条件来对发动机性能提出要求，作为发动机选型或设计的依据，而这时发动机性能是未知的。 对于计划研制或未知性能特性指标的发动机性能可看作为发动机设计参数和运行参数的函数，此时，外特性和单位小时燃油消耗率可利用表示发动机的简化模型。 优选汽车发动机参数的方法: （1） 目标函数F （x ） 目标函数为汽车行驶的能量效率最高。 （2） 设计变量X ],,,,[max h M p e em V n n P T X

一种电动车传动系统

一种电动车传动系统 作者：暂无 来源：《电动自行车》 2018年第10期 摘要本实用新型涉及一种电动车传动系统，其包括电机、传动轴、后桥主减速器和后车桥。电机包括电机外壳和 电机本体；后桥主减速器安装于后车桥上；电机本体采用斜置式布置方式装设于电机外壳内，其中心线相对于水平线 呈1°仰角；传动轴一端连接于电机本体的动力输出端，另一端连接于后桥主减速器；传动轴的中心线与后桥主减速器 的主锥中心线重合，传动轴与后车桥的水平夹角为0°，传动轴与后车桥的垂直夹角为90°；后桥主减速器的主锥中心 线相对于水平线呈1°仰角。本实用新型结构布置简单、合理，能有效解决车辆行驶时后桥异响问题，提高整车传动效率，降低采购成本。 权利要求 1. 一种电动车传动系统，包括电机、传动轴、后 桥主减速器和后车桥；所述电机包括电机外壳和电机本体；所述后桥主减速器安装于所述后车桥上。其特征在于：所述电机本体采用斜置式布置方式装设于所述电机外壳内，其中心线相对于水平线呈1°仰角；所述传动轴一端连接于 所述电机本体的动力输出端，另一端连接于所述后桥主减速器；所述传动轴的中心线与所述后桥主减速器的主锥中心 线重合，所述传动轴与所述后车桥的水平夹角为0°，所述传动轴与所述后车桥的垂直夹角为90°；所述后桥主减速器 的主锥中心线相对于水平线呈1°仰角。 2. 如权利要求1 所述的电动车传动系统，其特征 在于：所述电机本体的外壁设有安装支座，所述安装支座上安装有定位支架并通过所述定位支架与所述电机外壳 固定。 3. 如权利要求2 所述的电动车传动系统，其特征 在于：所述定位支架包括悬置软垫和支撑架，所述悬置软垫采用压缩式橡胶软垫且固定于所述安装支座的顶端； 所述支撑架一端固定装配于所述悬置软垫的顶部，另一端通过螺栓固定装配于所述电机外壳的内壁。 4. 如权利要求1 所述的电动车传动系统，其特征 在于：所述电机本体的外壁上还设有电源接线盒。 （稿件来源：佰腾网）（编辑：季晨宸）

车辆系统动力学发展1

汽车系统动力学的发展和现状 摘要：近年来，随着汽车工业的飞速发展，人们对汽车的舒适性、可靠性以及安全性也提出越来越高的要求，这些要求的实现都与汽车系统动力学相关。汽车系统动力学是研究所有与汽车系统运动有关的学科，它涉及的范围较广，除了影响车辆纵向运动及其子系统的动力学响应，还有车辆在垂向和横向两个方面的动力学内容。本文通过对汽车系统动力学的的介绍，对这一新兴学科的发展和现状做一阐述。 关键字：汽车系统动力学动力学响应发展历史 Summary：In recent years, with the rapid development of automobile industry, people on the vehicle comfort, reliability and safety are also put forward higher requirements, to achieve these requirements are related to vehicle system dynamics.Vehicle system dynamics is the study of all related to the movement of the car system discipline, it involves the scope is broad, in addition to the effects of dynamic response of vehicle longitudinal motion and its subsystems, and vehicles to and dynamic content crosswise two aspects in the vertical.Based on the vehicle system dynamics is introduced, the development and status of this emerging discipline to do elaborate. Keywords：Dynamics of vehicle system dynamics Dynamic response Development history 0 引言 车辆动力学是近代发展起来的一门新兴学科。有关车辆行驶振动分析的理论研究，最早可以追溯到100年前。事实上，知道20世纪20年代，人们对车辆行驶中的振动问题才开始有初步的了解；到20世纪30年代，英国的Lanchester、美国的Olley、法国的Broulhiet开始了车辆独立悬架的研究，并对转向运动学和悬架运动学对车辆性能的影响进行了分析。开始出现有关转向、稳定性、悬架方面的文章。同时，人们对轮胎侧向动力学的重要性也开始有所认识。 在随后的20年中，车辆动力学的进展甚微。进入20世纪50年代，可谓进入了一个车辆操纵动力学发展的“黄金时期”。这期间建立了较为完整的车辆操纵动力学线性域（即侧向加速度约小于0.3g）理论体系。随后有关行驶动力学的进一步发展，是在完善的测量和计算手段出现后才得以实现。人们对车辆动力学理解的进程中，理论和试验两方面因素均发挥了作用。随后的几十年，汽车制造商意识到行驶平顺性和操纵稳定性在汽车产品竞争中的重要作用，因而车辆动力学得以迅速发展。计算机及应用软件的开发，使建模的复杂程度不断提高。在过去的70多年中，车辆动力学在理论和实际应用方面也都取得了很多成就。在新车型的设计开发中，汽车制造商不仅依靠功能强大的计算机软件，更重要的是具有丰富测试经验和高超主观评价技能的工程师队伍。 传统的车辆动力学研究都是针对被动元件的设计而言，而采用主动控制来改变车辆动态性能的理念，则为车辆动力学开辟了一个崭新的研究领域。在车辆系统动力学研究中，采用“人—车—路”大闭环的概念应该是未来的发展趋势。作为驾驶者，人既起着控

详解电动汽车传动系统原理、传动方式及拓扑构架设计

详解电动汽车传动系统原理、传动方式及拓扑构架设计 随着现代汽车电子技术的发展，新能源汽车、电动汽车的出现无疑给整个行业注入了一股新鲜而且充满挑战性的血液。凭借可以减少很多废弃物、有害气体的排放，对整个社会的生活环境都有很大的改善效果，得到社会及国家的高度的重视，具有很好的发展前景。下面我们就来从电动车的结构引入到电动汽车传动系统，并分析它的工作原理、传动方式、优势等，并简单的列举一些成功的应用案例。电动汽车和普通的汽车不同，它是用车载电源提供行驶的动力，用电机来驱动车轮的运动，而不是用点火装置来提供向前运动的力。我们知道，电动汽车主要是由电力驱动及控制系统、驱动力传动系统、工作装置等各个部分组成。它的工作原理是蓄电池中提供恒定的电流输出，这些恒定的电路通过电力调节器进行一次转换成可以驱动电动机的合适的电流和电压，从而可以驱动整个动力传动系统的正常运行，经过他们之间相互的作用最终给汽车提供可以运行的动力汽车可以正常的行驶。由此可见，电动汽车传动系统的有效性和安全性直接影响着整个系统的运行。电动汽车传动系统原理是直接将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴。汽车传动轴在采用电动轮驱动时，由于它是靠车载电源提供动力源驱动电动机因而可以实现带负载启动，无需离合器;也正是因为是车载电源可以提供恒定的电流，中间会有电路控制的环境来实现驱动电机的方向和转速的控制，所以不需要倒档和差速器。若采用无级调速，就可以实现自动控制，无需变速器。电动汽车传动系统的传动方式主要有三种：(1)电机+传动轴+后桥(2)电机+变速箱+后桥(3)电机+磁力变矩器+后桥以目前的变速箱技术成熟度而言，除了传统车的变速箱外还没有一款真正成熟的适用于电动汽车的产品，最可靠和适用的传动方式还是电机+传动轴+后桥的直驱方案。当然在具体的设计时，我们需要更具实际情况来设计，包括电机的位置、电源的位置、驱动负载的能力、行驶速度要求、稳定性等这些都需要综合的来考虑。了解车辆效率损失分配即从发动机输出的功率消耗在不同汽车部件上的量及比例。这对改善车辆总体的传动效能非常有用，以达到适当配置资源，改善性能的目的。各种损失，使用安装在车辆适当位置的传感器进行测定。电动汽车传动系统拓扑构架设计汽车动力传动系统采用传统的内燃机和电动机作为动力能源，通过混合使用热能和电能两套系统开动汽车。在低速小功率运行时可以关闭发动机，采用电动机驱动;而高速行驶时用内燃机驱动;通过发动机和电动机的协同工作模式，将车辆在制动时产生的能量转化为电能，并积蓄起来成为新的驱动力量.从而在不同工况下都能达到高效率。一般上有串联式、并联式、混联式和复合式4种布置形式。(1)串联式—下图中采用的电力电子装置只有电机控制器,电池和辅助动力装置都直接并接在电机控制器的入口，属于串联式，车辆的驱动力只来源于电动机。 (2)并联式—下图中是典型的并联式动力系统结构，通常在电池和电机控制器之间安装了一个DC/DC变换器,电池的端电压通过DC/DC变换器的升压或降压来与系统直流母线的电压等级进行匹配。车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给。(3)混联式----采用四轮驱动、前后轮分别与不同的驱动系相连，后轮驱动有发动机、后置电机、发电机、变速器等组成，前轮驱动由前置电机、发电机组成。由于它使用不同的驱动方式，所以整个电动汽车传动系统既分离又相关联，可以更好的控制。下图就是一个简单的混联式的拓扑构架。同时具有串联式、并联式驱动方式。(4)复合式---改结构主要集中于双轴混合动力系统中，前轴和后轴独立驱动，前轮和后轮之间没有任何驱动抽或转电力主动型的设计，这种独立的驱动，让传动系统各个部件在运行过程中相互独立控制，因此可以有更好的传输能力。要让整个系统可以更好的运行，除了结构设计方面需要注意之外，还有一个就是电动汽车传动系统的参数设计也需要合理的匹配，这些参数对传动结构的性能影响也是很大的。这一方面的知识，小编在这边文章就不具体介绍了。总结能源问题和环境污染问题是现在社会日益突出的问题，深受国家的重视。因此寻找新能源汽车可以减少废气排放，让能源可以更好的利用在汽车电子设计行业是当务之急。电动汽车正是因为具有上面

汽车动力传动系统参数优化匹配方法.

机械传动汽车动力传动系统参数的优化通常包括发动机性能指标的优选，机械变速器传动比的优化和驱动桥速比的优化，以下分别阐述。 7.1汽车发动机性能指标的优选方法 在汽车设计中，发动机的初选通常有两种方法：一种是从保持预期的最高车速初步选择发动机应有功率来选择的，发动机功率应大体上等于且不小于以最高车速行驶时行驶阻力功率之和；一种是根据现有的汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发动机应有的功率。 在初步选定发动机功率之后，还需要进一步分析计算汽车动力性和燃料经济性，最终确定发动机性能指标（如发动机最大转矩，最大转矩点转速等）。通常在给定汽车底盘参数、整车性能要求（如最大爬坡度imax，最高车速Vmax，正常行驶车速下百公里油耗Q，原地起步加速时间t等），以及车辆经常运行工况条件下，就可以选择发动机的最大转矩Temax，及其转矩nM，最大功率Pemax及其转速nP，发动机最低油耗率gemin和发动机排量Vh。 在优选发动机时常常遇到两种情况：一种情况是有几个类型的发动机可供选择，在整车底盘参数和车辆经常行驶工况条件确定时，这属于车辆动力传动系合理匹配问题，可用汽车动力传动系统最优匹配评价指标来处理。 第二种情况是根据整车性能要求和汽车经常行驶工况条件来对发动机性能提出要求，作为发动机选型或设计的依据，而这时发动机性能是未知的。 对于计划研制或未知性能特性指标的发动机性能可看作为发动机设计参数和运行参数的函数，此时，外特性和单位小时燃油消耗率可利用表示发动机的简化模型。 优选汽车发动机参数的方法: （1）目标函数F（x） 目标函数为汽车行驶的能量效率最高。 （2）设计变量X X [Tem,Pemax,np,nM,Vh] （3）约束条件 1）发动机性能指标的要求 发动机转矩适应性要求： 1.1≤Tem/TP≤1.3 转矩适应性系数也可参考同级发动机试验值选取。发动机转速适应性要求： 1.4≤np/nM≤ 2.0 如果nM取值过高，使np/nM<1.4，则可能使直接档稳定车速偏高，汽车低速行驶稳定性变差，换档次数增多。 2）汽车动力性要求 最大爬坡度要求：

装甲车辆工程《轮式装甲车辆设计》课程教学大纲

《轮式装甲车辆设计》课程教学大纲 课程代码：020741074 课程英文名称：Armored Vehicle Design 课程总学时：40 讲课：40 实验：0 上机：0 适用专业：装甲车辆工程专业 大纲编写（修订）时间：2017.5 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 该课程是装甲车辆工程专业本科生的一门必修专业课。通过本课程的教学，使学生掌握轮式装甲车辆总体设计的步骤、方法、有关参数对车辆性能的影响；学会分析和评价整车及总成的结构与性能，合理选择结构方案及有关参数；学会主要总成的设计计算方法。学生在完成本课程的学习后，应能进行初步的轮式装甲车辆总体设计和总成设计与计算等技术工作，为今后从事汽车及科研、设计等工作打下扎实的基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：掌握轮式装甲车辆设计的一般流程、主要设计指标、车辆主要总成的选型、主要参数的选择；车辆主要零部件的主要类型、工作条件、设计要求、材料、性能、结构特点等。 2.基本理论和方法：掌握车辆设计的基本原则，明了车辆发动机的相关参数对汽车设计的重大影响，着重掌握车辆底盘主要总成的参数选择、确定、设计计算，掌握提高零件疲劳强度，降低或增强摩擦，提高零部件工艺性的途径和方法等在设计中的应用。 3.基本技能:掌握设计计算、结构设计，编制技术文件等技能。 （三）实施说明 1、本大纲中各章内容之间既相互关联又各自独立，每一章论述车辆一个系统的设计； 2、本课程中未提及车辆车架设计的内容，这一部分在另外一门课程中讲述； 3、本课程重点是有关轮式装甲车辆设计的基本理论、方法和程序，忌将设计理解为设计计算，教师应结合装甲车辆工程专业的实际问题，在教学过程中注意理论与实际结合，突出实际应用； 4、教师在授课过程中可以根据实际情况酌情安排各部分的学时，课时分配表仅供参考； 5、课程的教学目标通过讲授、课后作业、实验和课程设计四个环节来实现。教师要注重对基本概念、基本方法和解决实际问题思路的讲解，以便学生在实际应用中能举一反三，灵活运用。 6．授课以课堂教学为主，次要的内容以自学形式辅助。 （四）对先修课的要求 本课程应安排在轮式装甲车辆构造、轮式装甲车辆理论、机械设计等课程之后。 （五）对习题课、实验环节的要求 习题内容的选择基于对理论知识的理解和巩固，重点在于培养运用所学知识解决实际工程问题的能力；习题通过课后作业与课堂总结相结合来完成。 本课程内无实践环节，但课程结束有单独开设的课程设计。 （六）课程考核方式 1.考核方式：考试。

车辆动力学概述

车辆动力学概述 回顾车辆动力学的发展历史，揭示车辆动力学研究内容及未来发展趋势，对车辆特性和设计方法也作了简要介绍。 1.历史发展 车辆动力学是近代发展起来的一门新兴学科。其发展历史可追溯到100多年前[1]，直到20世纪30年代初人们才开始注意车轮摆振问题等；而后一直到1952年间，人们通过不断研究，定义了不足转向和过度转向，建立了简单的两自由度操纵动力学方程，开始进行有关行驶平顺性研究并建立了K2试验台，提出了“平稳行驶”概念，引入前独立悬架等；1952年以后，人们扩展了操纵动力学分析，开始采用随机振动理论对行驶平顺性进行性能预测，理论和试验两方面对动力学的发展也起了很大作用。然而，在新车型的设计开发中，汽车制造商仍然需要依赖于具有丰富测试经验与高超主观评价技能的工程师队伍，实际测试和主观评价在车辆开发中还有不可替代的作用。 2.研究内容 严格地说，车辆动力学是研究所有与车辆系统运动有关的学科。它涉及范围很广，除了影响车辆纵向运动及其子系统的动力学响应（纵向动力学）外，还有行驶动力学和操纵动力学。人们长期以来习惯按纵向、垂向和横向分别独立研究车辆动力学问题，而实际情况是车辆同时受到三个方向的输入激励且各个方向运动响应特性相互作用、相互耦合。随着功能强大的计算机技术和动力学分析软件的发展，我们已经有能力将三个方向的动力学问题结合起来进行研究。 纵向动力学研究车辆直线运动及其控制的问题，主要是车辆沿前进方向的受力与其运动的关系，按工况不同分为驱动动力学和制动动力学两大部分。与行驶动力学有关的主要性能及参数包括悬架工作行程、乘坐舒适性、车体的姿态控制及轮胎动载荷的控制等；而行驶动力学研究的首要问题是建立考虑悬架特性在内的车辆动力学模型。操纵动力学内容相当丰富，轮胎在其中起着相当重要的作用；通常操纵动力学研究范围分为三个区域，即线性域、非线性域和非线性联合工况。 3.车辆特性和设计方法

纯电动汽车动力传动系参数匹配及仿真_孙景伦

2016年第29卷第1期 Electronic Sci.＆Tech./Jan.15，2016 协议·算法及仿真 收稿日期：2015-05-12 基金项目：上海市科委科研基金资助项目（11140502000）作者简介：孙景伦（1989—），男，硕士研究生。研究方向：研究方向：汽车动力传动系匹配。 doi ：10.16180/https://www.wendangku.net/doc/968619759.html,ki.issn1007－7820.2016.01.014 纯电动汽车动力传动系参数匹配及仿真 孙景伦1，2 ，周 萍1，2，孙跃东 1，2（1.上海理工大学机械工程学院，上海200093； 2.上海理工大学机械工业汽车底盘机械零部件强度与可靠性评价重点实验室，上海200093） 摘 要 为实现纯电动汽车传动系传动比与驱动电机的合理匹配，提出了一种基于MOGA －Ⅱ遗传算法的多目标 优化方法。根据配备两挡变速器的某纯电动汽车的整车参数和设计要求，对其动力传动系统主要部件驱动电机及动力电池进行了匹配和选型。基于GT －drive 软件搭建整车仿真模型进行仿真分析并验证了匹配的合理性。利用多目标优化软件modeFＲONTIEＲ进行了传动系传动比优化。优化结果表明，纯电动汽车的一次充电续驶里程及原地起步加速时间分别提高了5.5%和2.9%。 关键词 纯电动汽车；动力传动系；参数匹配；仿真优化 中图分类号 U463.2 文献标识码 A 文章编号1007－7820（2016）01－051－05 Parameters Matching and Simulation for Power Train of Pure Electric Vehicle SUN Jinglun 1，2，ZHOU Ping 1，2，SUN Yuedong 1， 2 （1.School of Mechanical Engineering ，University of Shanghai for Science and Technology ，Shanghai 200093，China ；2.Key Laboratory of Mechanical Industry for Automobile Chassis Mechanical Parts Strength and Ｒeliability Evaluation ， University of Shanghai for Science and Technology ，Shanghai 200093，China ） Abstract A dual-objective optimization method based on MOGA-Ⅱgenetic algorithm is proposed for the ratio of power train to be matched reasonably to the drive motor of pure electric vehicle．Drive motor and power battery of power train are matched for a two-speed pure electric vehicle based on the vehicle parameters and design require-ments．The GT-drive vehicle simulation models are built to analyze and validate the rationality of the matching．The transmission ratios are optimized by multi-objective optimization software modeFＲONTIEＲ．The results show that the driving range of a single charge and initial acceleration time is increased by 5.5%and 2.9%respectively by optimi-zation． Keywords pure electric vehicle ；power train ；parameters matching ；simulation optimization 纯电动汽车（Pure Electric Vehicle ，PEV ）正逐步成为未来汽车的主要发展方向［1］ 。随着纯电动汽车的驱动电机、 动力电池等关键技术的进步，其驱动系统的合理匹配及传动系统的传动比优化，依然是提高整车动 力性及经济性的重要手段［2］ 。本文以处于开发初期的 某纯电动汽车为例， 对动力传动系的主要部件进行参数匹配，建立整车仿真模型进行仿真分析验证，并对传 动系统的传动比进行优化， 以提高整车性能。1整车参数及性能要求 目前，纯电动汽车正沿着高速纯电动汽车及低速纯电动汽车两条主线发展［3］ ，本文是基于某高速纯电 动汽车进行研究与开发的。其整车主要参数及性能指 标要求如表1所示。 表1 整车主要参数及性能指标要求 主要参数及性能指标数值整车整备质量/kg 1400满载质量/kg 1800迎风面积A /m 2 2.16风阻系数c D 0.31质量转换系数δ 1.04车轮动态半径r /m 0.30滚动阻力系数f 0.017主减速器传动比i 0 3.1701挡传动比i 1 2.1042挡传动比i 2 0.996

电动汽车动力传动系的结构与工作原理

电动汽车动力传动系的结构与工作原理 摘要：能源危机已经逐渐成为世界面临的最重大问题之一。电动汽车的发展应运而生。电动汽车的动 力传动系统又是其核心技术，本文主要对电动汽车中的蓄电池，电动机以及控制器的结构和工作原理进行 了阐述。 关键词:电动汽车蓄电池电动机控制器 The Works And Structure Of Power Transmission For Electric Vehicle LIU Xue Lai ( School of Automobile and Traffic Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, Jiangsu, China) Abstract: Energy crisis has become one of the most important issues which all the people have to face. Due to this problem, the development of electric vehicle comes into being. Power transmission is the core technology for electric vehicle. The article mainly makes a set about the works and structure of electric vehicle’s storage battery, electric motor and motor controller. Keyword: Electric Vehicle Storage Battery Electric Motor Motor Controller 前言 能源短缺、环境污染、气候变暖是全球汽车产业面临的共同挑战，各国政府及其产业界积极应对，纷纷提出各自发展战略，新能源汽车已经成为21世纪汽车工业的发展热点。我国是一个能源短缺的国家，尤为重视新能源汽车的研发。其中，纯电动汽车是新能源汽车的重中之重。纯电动汽车是以电池为储能单元，以电动机为驱动系统的车辆。通常地，容量型驱动力电池即可满足实用要求。纯电动汽车的特点是结构相对简单，生产工艺相对成熟，缺点是充电速度慢，续驶里程短。因此适合与行驶路线相对固定，有条件进行较长时间充电的车辆。 1.概述 1.1 动力传动系统 动力传动系统是电动汽车最主要的系统，电动汽车运行性能的好坏主要是由其动力传动系统的性能决定的。电动汽车动力传动系统由蓄电池、控制器、电动机、变速器、主减速器、等组成。电机控制器接受从加速踏板（相当于内燃机汽车的油门）、刹车踏板和PRND（停车、倒车、空档、前进）控制按键的输出信号，控制电动机的旋转，通过减速器、传动轴、差速器、半轴等机械传动装置驱动车轮旋转。车辆减速时，电机对车辆前进起制动作用，这时电机处于发电机制动的运动状态，给蓄电池充电，也就是所谓的再生制动。电动汽车的再生制动功能是非常重要的，根据对电动汽车的实际运行测试结果表明，再生制动给作为储能动力源的蓄电池补充的能量，能是电动汽车一次充电之后行驶里程增加。动力传动系统的构成框图如1.1所示。

车辆系统动力学-复习提纲

1. 简要给出完整约束与非完整约束的概念2-23,24,25, 1)、约束与约束方程 一般的力学系统在运动时都会受到某些几何或运动学特性的限制，这些构成限制条件的具体物体称为约束，用数学方程所表示的约束关系称为约束方程。 2）、完整约束与非完整约束 如果约束方程只是系统位形及时间的解析方程，则这种约束称为完整约束。 完整约束方程的一般形式为： 式中，qi为描述系统位形的广义坐标(i=1，2，…，n)；n为广义坐标个数；m为完整约束方程个数；t为时间。 如果约束方程是不可积分的微分方程，这种约束就称为非完整约束。 一阶非完整约束方程的一般形式为：

式中，qi为描述系统位形的广义坐（i = 1, 2, …,n）；为广义坐标对时间的一阶与数；n为广义坐标个数；m为系统中非完整约束方程个数；t为时间。 2. 解释滑动率的概念3-7,8 1.滑动率S 车轮滑动率表示车轮相对于纯滚动（或纯滑动）状态的偏离程度，是影响轮胎产生纵向力的一个重要因素。 为了使其总为正值，可将驱动和被驱动两种情况分开考虑。驱动工况时称为滑转率；被驱动（包括制动，常以下标b以示区别）时称为滑移率，二者统称为车轮的滑动率。

参照图3-2，若车轮的滚动半径为rd，轮心前进速度(等于车辆行驶速度)为uw，车轮角速度为ω，则车轮滑动率s定义如下： 车轮的滑动率数值在0~1之间变化。当车轮作纯滚动时，即uw=rd ω，此时s=0；当被驱动轮处于纯滑动状态时，s=1。 3. 轮胎模型中表达的输入量和输出量有哪些？3-22,23 轮胎模型描述了轮胎六分力与车轮运动参数之间的数学关系，即轮胎在特定工作条件下的输入和输出之间的关系，如图3-7所示。 根据车辆动力学研究内容的不同，轮胎模型可分为：

燃料电池电动汽车动力传动系统技术研究

燃料电池电动汽车动力传动系统技术研究 1引言 燃料电池汽车是电动汽车的一种。燃料电池发出的电,经逆变器、控制器等装置,给电动机供电,再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动,就可使车辆在路上行驶,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2-3倍。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车[1-3]。随着对汽车燃油经济性和环保的要求,汽车动力系统将从现在以汽油等化石燃料为主慢慢过渡到混合动力,最终将完全由清洁的燃料电池车替代[4]。 近几年来,燃料电池系统和燃料电池汽车技术已经取得了重大的进展[4-5]。世界著名汽车制造厂,如丰田、本田、通用、戴姆勒-克莱斯勒、日产和福特汽车公司已经开发了几代燃料电池汽车[5-12],并宣布了各种将燃料电池汽车投向市场的战略 目标。目前,燃料电池轿车的样车正在进行试验,以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。其中本田的FCX Clarity最高时速达到了160 km/h[8];丰田燃料电池汽车FCHV-adv已经累计运行了360,000 km的路试,能够在零下37度启动,一次加氢能够从大阪行驶到东京(560公里)[7]。在我国科技部的支持下,燃料电池汽车技术得到了迅速发展。2007年,我国第四代燃料电池轿车研制成功,该车最高时速达150 km/h,最大续驶里程319 km。2008年,20燃料电池示范汽车又在北京奥运进行了示范运行。2010年,包括上汽、奇瑞等国内汽车企业共有196辆燃料电池汽车在上海世博园区进行示范运行[13]。

在开发燃料电池汽车中仍然存在着技术性挑战,如燃料电池组的一体化,提高商业化电动汽车燃料处理器和辅助部汽车制造厂都在朝着集成部件和减少部件成本的方向努力,并已取得了显著的进步。但与传统的内燃机轿车相比,燃料电池电动汽车采用“燃料电池+电动机”来代替传统车的“心脏”-发动机和燃油系统。燃料电池轿车的动力传动系统发生较大的变化,主要表现在:电动机替代内燃机成为驱动动力源;离合器与扭转减振器被省略;多挡变速器通常被替换为减速器[14,15]。因此,燃料电池汽车的动力传动系统总体得到简化。但在行驶时,燃料电池是主要的动力来源,蓄电池为辅助能量来源。汽车需要的功率主要由燃料电池提供。可以说,车用燃料电池的选取,对于燃料电池汽车的性能至关重要。 本文介绍了燃料电池汽车动力传统技术发展概况,围绕燃料电池电动汽车动力传动拓扑架构、多源系统管理和动力系统配置与仿真优化技术等关键技术开展了详细论述。 2动力传动系统拓扑构架设计 燃料电池汽车的运行并不是一个稳态情况,频繁的启动、加速和爬坡使得汽车动态工况非常复杂。燃料电池系统的动态响应比较慢,在启动、急加速或爬陡坡时燃料电池的输出特性无法满足车辆的行驶要求。在实际燃料电池汽车上,常常需要使用燃料电池混合电动汽车设计方法,即引入辅助能源装置(蓄电池、超级电容器或蓄电池十超级电容器)通过电力电子装置与燃料电池并网,用来提供峰值功率以补充车辆在加速或爬坡时燃料电池输出功率能力的不足。另一方面,在汽车怠速、低速或减速等工况下,燃料电池的功率大于驱动功率时,存储富余的能量,或在回馈制动时,吸收存储制动能量,从而提高整个动力系统的能量效率。 2.1直接燃料电池混合动力系统结构 直接燃料电池混合动力系统式结构中采用的电力电子装置只有电机控制器,燃料电池和辅助动力装置都直接并接在电机控制器的入口。如丰田的FCHV-4[16], FIAT-Elettra[17]和日产X-TrailFCV[12]等都采用这种类似的结构设计。

电动汽车动力传动系统参数的匹配设计

场地电动汽车动力传动系统设计 (兰州工业学院汽电) 摘要:根据电动汽车动力性能要求, 考虑到动力传动系统共振的危害, 结合 传动系统频率匹配, 提出了电动汽车动力传动系统参数匹配计算方法。以某 公司电动汽车机电传动系统为例, 在 A DV ISOR 软件中建立整车模型, 进行 循环工况下动力经济性能仿真分析。通过仿真和试验可知, 该车动力性和经 济性均能满足设计要求且动力传动系统 没有共振产生, 验证了匹配的可行性。 关键词:电动汽车; 动力性; 匹配; 频率 M atching of Param eters of Power Transm ission for E lectric V ehicles XUE N ian wen, GAO Fe,i XU X ing, GONG X in ( Schoo l of A utomob ile and T ra ffic Eng ineering, Jiangsu U n iversity, Zhenjiang 212013, Jiangsu, Ch ina) Abstract: A cco rding to e lectr ic veh icle dynam ic requ irem ents and the disadvantag es of system resonance, a m atch ing m eth od of pow er tra in fo r e lectr ic veh ic lesw as put fo rw ard based on frequency m atch ing o f dr ive train system. T ak ing mechan ica l and e lec trica l drive system for an electr ic car as an examp le, softw are ADV ISOR w as emp loyed to conduct sim ulation ana ly s is of drive cyc le o f the dynam ic and econom ic pe rfo rm ance; the resu ltw as in accordance w ith actual data. Bo th the simu la tion result and test data ind ica ted that dynam ic and econom ic perform ance of the vehic le cou ld m eet the requ irem ents; there w as no resonance o f the powe r train system; feasib ility m atch m ethod w as ver ified. K ey words: e lectr ic car; dynam ic per fo rm ance; m atch ing; frequency

装甲车辆工程《装甲车辆动力系统新技术与创新》课程教学大纲

《装甲车辆动力系统新技术与创新》课程教学大纲 课程代码：020732002 课程英文名称：Armored V ehicles Power Source New-technology and Innovation 课程总学时：16 讲课：16 实验：0 上机：0 适用专业：装甲车辆工程 大纲编写（修订）时间：2017.5 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 本课程是装甲车辆工程专业的一门专业基础选修课。在《轮式装甲车辆系统概论》专业基础选修课修完后，通过本课程的学习，使学生深入掌握轮式装甲车辆动力系统先进技术知识及其创新的设计能力。为学生完成《轮式装甲车辆构造》、《轮式装甲车辆理论》、《轮式装甲车辆设计》等后继专业课程的学习提供更充分的知识。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1. 了解轮式装甲车辆动力技术系统的发展 2. 掌握轮式装甲车辆动力系统当前先进的主流技术 3. 了解轮式装甲车辆动力技术系统未来发展趋势 （三）实施说明 教学方法：课堂讲授中要对基本原理、基本工程技术和基本概念进行重点讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析和解决问题的能力；安排小组交流与讨论课，调动学生学习的主观能动性、特别地培养学生的创新能力。 教学手段：教学中采用多媒体教学系统、实物认知实习等多种教学手段，做到理论分析与实际工程结构相结合，增强学生对有关内容的理解，以确保在有限的学时内，全面、高效地完成课程教学任务。 （四）对先修课的要求 在学习本课程之前，应修完《工程制图A2》、《理论力学B》、《机械设计A1》及《轮式装甲车辆系统概论》等课程，并达到相关课程的基本要求。 （五）对习题课、实验及创新环节的要求 安排一定的习题练习，并以讲解、讨论相结合的方式进行；引导学生对所学内容的基本概念、基本原理和基本方法有更加深入的了解；结合课程的内容和重点、难点，有针对性的布置作业、或有关工程实际的思考题以激发学生的创造性。 （六）课程考核方式 1. 考核方式：考查 2. 考核目标：重点考核学生对轮式装甲车辆动力系统先进技术的原理方案分析、设计及其创造能力。 3. 成绩构成：本课程的总成绩主要由期末成绩组成（包括听课笔记、典型轮式装甲车辆技术系统小组讲解演示、综合作业）。 按优、良、中、及格、不及格五等级给出最终成绩。 （七）主要参考书目 《轮式装甲车辆技术系统概论》（讲义），徐万福著，沈阳，2015年1月。 二、中文摘要