轮毂电机轮内减振系统的优化设计及实验研究
发布时间：2022-01-25 11:06
随着国际油价的不断上涨,传统内燃机汽车用车成本越来越高,同时在大力弘扬“资源节约型、环境友好型”社会的大背景下,电动汽车受到越来越多的车企以及消费者的青睐。而电动轮驱动汽车因为其传动系统简单、车内空间利用率高、操纵方便等独特优势受到各高校、企业的高度重视。虽然将驱动、传动与制动系统等高度集成于车轮之中带来了极大的好处,但同时车轮内部空间分配紧张等问题也随之而来,这也使得汽车工程师们为减少非簧载质量所做的努力变得更加重要。非簧载质量与车轮动载荷呈正相关,非簧载质量越大,车轮所受到的动载荷也会越大,恶化车轮的接地性,不利于车辆的安全行驶;非簧载质量与簧载质量比值的增加也会使得在人体敏感频率段的车身加速度变大,不仅会影响乘客乘坐的舒适性,长期乘坐不利于乘客的身体健康;电机置于轮胎之中,意味着电机将长期处在恶劣的工作环境之下,这也对电机的工作稳定性及使用寿命产生了极大的负面效应。本文针对上述问题进行深入研究,主要研究内容和创新点如下:首先建立集中式驱动车辆和分布式驱动车辆的1/4动力学模型,通过Matlab/Simulink软件建立相应仿真模型并进行仿真分析,通过分析仿真结果证明非簧载质量的增...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１电动轮汽车系统组成图??电动轮技术又叫做车轮内装电机技术、轮毂电机技术
设计和优化，也就是针对轮??内减振系统的设计优化达到垂向负效应抑制的目的，并进行相应的样机实验验??证。??１．２国内外研究现状??１．２．１轮毂电机驱动汽车国外研究现状??电动轮由于其在平顺性方面的巨大优势和潜能，早已成为全球顶尖高校新??能源汽车探讨的重要对象。日本高校在轮毂电机驱动电动汽车领域一枝独秀。??日本庆应义塾大学的清水浩教授率领其研宄团队致力于轮毂驱动汽车的研宄，??在三十年的时间里已研发出多种概念车型［１２」３］，如ＩＺＡ、ＫＡＺ以及Ｅｌｉｉｃａ。??ＩＺＡ如图１．２所示，搭载４个额定功率６．８ｋｗ、峰值可达２５ｋｗ的外转子永??磁同步电机，最高时速１７６ｋｍ／ｈ。Ｋａｚ如图１．３所示，全长约６．７米，额定载人??数８人，共有八个车轮且每个车轮内置发动机，最高时速可达３１１ｋｍ／ｈ，续航能??力约为３００ｋｍ。??ＫＩ—??图１．２?Ｉｚａ型轮毂电机驱动汽车?图１．３?Ｋａｚ型轮毂电机驱动汽车??Ｅｌｉｉｃａ如图１．４所示，速度极快，加速至１００ｋｍ／ｈ只需要４．１ｓ，最高时速可??达４０２ｋｍ／ｈ，同样为八车轮设计，在加速时能为车辆提供更多的抓地力，满电状??态可行驶３２１ｋｍ。同时清水浩教授与多家企业合作，共同开发设计出ＳＩＭ等多??３??
?第１章引言???款搭载不同类型轮毂电机的电动汽车，其中ＳＩＭ－ＬＥＩ性能优秀，如图１．５所示，??续航能力可达３３３ｋｍ，以东芝的高效锂电池作为电源，具有高效的能源回收系??统，整车质量只有１６５０ｋｇ，最高速可达１５０ｋｍ／ｈ。??隱??图１．４?Ｅｌｉｉｃａ型轮毂电机驱动汽车图１．５?ｓｉｍ－ｌｅｉ型轮毂电机驱动汽车??企业方面最早在１９００年，保时捷家族就曾推出过一款名为Ｌｏｈｎｅｒ??Ｐｏｒｓｃｈｅ的混合动力车辆［１４］，如图１．６所示。轮毂电机装备在该款车辆的前轮??之中，利用重达１．８吨超大号的铅酸电池和内燃机为轮毂电机提供动能来实??现油电混动。电晕系统设置在车身下方，不仅能降低整车重心保证驾驶的平??顺性还可以节约乘坐空间，位于前轮处的两个轮毂电机能够独立提供接近３??马力的最大功率。??一轟喔??图１．６?Ｌｏｈｎｅｒ?Ｐｏｒｓｃｈｅ轮毂电机驱动汽车??Ｅ－ＬＡＰＨＥ是一家位于斯洛文尼亚首都卢布尔雅那、国际认可度很高的轮??毂电机技术公司，前南斯拉夫解体后几乎所有的电机专家和相关专业人才都??汇聚于此，帮助建成完整的电机产业链工业体系。Ｅ－ＬＡＰＨＥ在电机原创设计、??控制系统算法、全套驱动系统集成方面己进行了十几年的研发与市场运用，??开发的轮毂电机技术指标具备世界领先水平，已形成了研发、产品试验、系??统集成、整车建模、中小批量生产配套的全部设备和应用能力，并与吉利沃??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进粒子群优化算法的牙齿正畸路径规划方法[J]. 徐晓强,秦品乐,曾建朝. 计算机应用. 2020(07)
[2]整车运行环境下油冷对外转子轮毂电机温度特性的影响[J]. 赵兰萍,江从喜,徐鑫,杨志刚. 汽车工程. 2019(04)
[3]路面激励Simulink模型的建立及其应用[J]. 赵旗,王培德,罗兰,李杰. 科学技术与工程. 2018(01)
[4]滤波白噪声路面时域模拟方法与悬架性能仿真[J]. 殷珺,陈辛波,吴利鑫,刘怡伶. 同济大学学报(自然科学版). 2017(03)
[5]转矩波动下电动轮纵向阶次振动特性及理论分析[J]. 毛钰,左曙光,林福,冯朝阳. 同济大学学报(自然科学版). 2016(11)
[6]转矩波动下电动轮系统机电耦合振动特性[J]. 毛钰,左曙光,林福. 吉林大学学报(工学版). 2017(03)
[7]考虑滑动轴承的轮毂电机扭转振动特性分析[J]. 左曙光,王青松,吴旭东,谭钦文. 振动与冲击. 2015(18)
[8]轮毂电机驱动技术的研究与进展[J]. 何仁,张瑞军. 重庆理工大学学报(自然科学). 2015(07)
[9]汽车路面激励的时域建模与仿真[J]. 卢凡,陈思忠. 汽车工程. 2015(05)
[10]四轮非平稳随机激励路面模型的研究[J]. 孙涛,徐桂红,柴陵江. 汽车工程. 2013(10)
博士论文
[1]内置式永磁同步轮毂电机的气隙形变及振动特性研究[D]. 李义.哈尔滨工业大学 2018
[2]半主动悬架电动轮汽车的动力学特性与振动控制研究[D]. 杨蔚华.武汉科技大学 2015
[3]电动车轮构型分析与结构研究[D]. 马英.重庆大学 2013
[4]内置悬置的轮毂电机驱动系统动力学特性及结构优化[D]. 谭迪.华南理工大学 2013
[5]直驱式电动汽车用新型横向磁通永磁电机控制应用研究[D]. 涂小涛.华中科技大学 2012
[6]NCS性能评估及BOC无模糊捕获技术研究[D]. 柯颋.华中科技大学 2011
[7]四轮独立电驱动车辆实验平台及驱动力控制系统研究[D]. 王博.清华大学 2009
硕士论文
[1]永磁V型内置式外转子游标电机设计与多目标优化研究[D]. 陈益强.江苏大学 2019
[2]轮毂驱动电动汽车振动特性与转向控制特性研究[D]. 马永东.青岛科技大学 2019
[3]电动轮减振系统及其垂向性能优化研究[D]. 杨俊.南昌大学 2018
[4]基于电磁悬架的轮毂电机驱动车辆垂向振动负效应抑制研究[D]. 邵凯.江苏大学 2018
[5]考虑充电桩及可移动充电站的物流配送网络优化[D]. 张耀川.华北电力大学(北京) 2018
[6]考虑电机激励的轮毂电机驱动电动汽车平顺性分析与多目标优化[D]. 王培德.吉林大学 2017
[7]四轮驱动电动汽车操纵稳定性控制研究[D]. 林鼎.浙江大学 2017
[8]电动汽车永磁同步轮毂电机控制方法的研究[D]. 贺宇轩.吉林大学 2016
[9]中低速电动汽车用直驱永磁轮毂电机设计与研究[D]. 贡德鹏.太原科技大学 2016
[10]电动汽车电子差速控制系统研究[D]. 马浩军.浙江大学 2016
本文编号：3608425
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１电动轮汽车系统组成图??电动轮技术又叫做车轮内装电机技术、轮毂电机技术
设计和优化，也就是针对轮??内减振系统的设计优化达到垂向负效应抑制的目的，并进行相应的样机实验验??证。??１．２国内外研究现状??１．２．１轮毂电机驱动汽车国外研究现状??电动轮由于其在平顺性方面的巨大优势和潜能，早已成为全球顶尖高校新??能源汽车探讨的重要对象。日本高校在轮毂电机驱动电动汽车领域一枝独秀。??日本庆应义塾大学的清水浩教授率领其研宄团队致力于轮毂驱动汽车的研宄，??在三十年的时间里已研发出多种概念车型［１２」３］，如ＩＺＡ、ＫＡＺ以及Ｅｌｉｉｃａ。??ＩＺＡ如图１．２所示，搭载４个额定功率６．８ｋｗ、峰值可达２５ｋｗ的外转子永??磁同步电机，最高时速１７６ｋｍ／ｈ。Ｋａｚ如图１．３所示，全长约６．７米，额定载人??数８人，共有八个车轮且每个车轮内置发动机，最高时速可达３１１ｋｍ／ｈ，续航能??力约为３００ｋｍ。??ＫＩ—??图１．２?Ｉｚａ型轮毂电机驱动汽车?图１．３?Ｋａｚ型轮毂电机驱动汽车??Ｅｌｉｉｃａ如图１．４所示，速度极快，加速至１００ｋｍ／ｈ只需要４．１ｓ，最高时速可??达４０２ｋｍ／ｈ，同样为八车轮设计，在加速时能为车辆提供更多的抓地力，满电状??态可行驶３２１ｋｍ。同时清水浩教授与多家企业合作，共同开发设计出ＳＩＭ等多??３??
?第１章引言???款搭载不同类型轮毂电机的电动汽车，其中ＳＩＭ－ＬＥＩ性能优秀，如图１．５所示，??续航能力可达３３３ｋｍ，以东芝的高效锂电池作为电源，具有高效的能源回收系??统，整车质量只有１６５０ｋｇ，最高速可达１５０ｋｍ／ｈ。??隱??图１．４?Ｅｌｉｉｃａ型轮毂电机驱动汽车图１．５?ｓｉｍ－ｌｅｉ型轮毂电机驱动汽车??企业方面最早在１９００年，保时捷家族就曾推出过一款名为Ｌｏｈｎｅｒ??Ｐｏｒｓｃｈｅ的混合动力车辆［１４］，如图１．６所示。轮毂电机装备在该款车辆的前轮??之中，利用重达１．８吨超大号的铅酸电池和内燃机为轮毂电机提供动能来实??现油电混动。电晕系统设置在车身下方，不仅能降低整车重心保证驾驶的平??顺性还可以节约乘坐空间，位于前轮处的两个轮毂电机能够独立提供接近３??马力的最大功率。??一轟喔??图１．６?Ｌｏｈｎｅｒ?Ｐｏｒｓｃｈｅ轮毂电机驱动汽车??Ｅ－ＬＡＰＨＥ是一家位于斯洛文尼亚首都卢布尔雅那、国际认可度很高的轮??毂电机技术公司，前南斯拉夫解体后几乎所有的电机专家和相关专业人才都??汇聚于此，帮助建成完整的电机产业链工业体系。Ｅ－ＬＡＰＨＥ在电机原创设计、??控制系统算法、全套驱动系统集成方面己进行了十几年的研发与市场运用，??开发的轮毂电机技术指标具备世界领先水平，已形成了研发、产品试验、系??统集成、整车建模、中小批量生产配套的全部设备和应用能力，并与吉利沃??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进粒子群优化算法的牙齿正畸路径规划方法[J]. 徐晓强,秦品乐,曾建朝. 计算机应用. 2020(07)
[2]整车运行环境下油冷对外转子轮毂电机温度特性的影响[J]. 赵兰萍,江从喜,徐鑫,杨志刚. 汽车工程. 2019(04)
[3]路面激励Simulink模型的建立及其应用[J]. 赵旗,王培德,罗兰,李杰. 科学技术与工程. 2018(01)
[4]滤波白噪声路面时域模拟方法与悬架性能仿真[J]. 殷珺,陈辛波,吴利鑫,刘怡伶. 同济大学学报(自然科学版). 2017(03)
[5]转矩波动下电动轮纵向阶次振动特性及理论分析[J]. 毛钰,左曙光,林福,冯朝阳. 同济大学学报(自然科学版). 2016(11)
[6]转矩波动下电动轮系统机电耦合振动特性[J]. 毛钰,左曙光,林福. 吉林大学学报(工学版). 2017(03)
[7]考虑滑动轴承的轮毂电机扭转振动特性分析[J]. 左曙光,王青松,吴旭东,谭钦文. 振动与冲击. 2015(18)
[8]轮毂电机驱动技术的研究与进展[J]. 何仁,张瑞军. 重庆理工大学学报(自然科学). 2015(07)
[9]汽车路面激励的时域建模与仿真[J]. 卢凡,陈思忠. 汽车工程. 2015(05)
[10]四轮非平稳随机激励路面模型的研究[J]. 孙涛,徐桂红,柴陵江. 汽车工程. 2013(10)
博士论文
[1]内置式永磁同步轮毂电机的气隙形变及振动特性研究[D]. 李义.哈尔滨工业大学 2018
[2]半主动悬架电动轮汽车的动力学特性与振动控制研究[D]. 杨蔚华.武汉科技大学 2015
[3]电动车轮构型分析与结构研究[D]. 马英.重庆大学 2013
[4]内置悬置的轮毂电机驱动系统动力学特性及结构优化[D]. 谭迪.华南理工大学 2013
[5]直驱式电动汽车用新型横向磁通永磁电机控制应用研究[D]. 涂小涛.华中科技大学 2012
[6]NCS性能评估及BOC无模糊捕获技术研究[D]. 柯颋.华中科技大学 2011
[7]四轮独立电驱动车辆实验平台及驱动力控制系统研究[D]. 王博.清华大学 2009
硕士论文
[1]永磁V型内置式外转子游标电机设计与多目标优化研究[D]. 陈益强.江苏大学 2019
[2]轮毂驱动电动汽车振动特性与转向控制特性研究[D]. 马永东.青岛科技大学 2019
[3]电动轮减振系统及其垂向性能优化研究[D]. 杨俊.南昌大学 2018
[4]基于电磁悬架的轮毂电机驱动车辆垂向振动负效应抑制研究[D]. 邵凯.江苏大学 2018
[5]考虑充电桩及可移动充电站的物流配送网络优化[D]. 张耀川.华北电力大学(北京) 2018
[6]考虑电机激励的轮毂电机驱动电动汽车平顺性分析与多目标优化[D]. 王培德.吉林大学 2017
[7]四轮驱动电动汽车操纵稳定性控制研究[D]. 林鼎.浙江大学 2017
[8]电动汽车永磁同步轮毂电机控制方法的研究[D]. 贺宇轩.吉林大学 2016
[9]中低速电动汽车用直驱永磁轮毂电机设计与研究[D]. 贡德鹏.太原科技大学 2016
[10]电动汽车电子差速控制系统研究[D]. 马浩军.浙江大学 2016
本文编号：3608425
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