純電動(dòng)汽車動(dòng)力懸置系統(tǒng)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-09-02
純電動(dòng)汽車動(dòng)力懸置系統(tǒng)的視頻教程
新能源純電動(dòng)汽車拆裝仿真實(shí)訓(xùn)演示【高壓配電系統(tǒng)——驅(qū)動(dòng)電機(jī)三相線束總成拆卸】
驅(qū)動(dòng)電機(jī)三相線束總成拆卸、驅(qū)動(dòng)電機(jī)三相線束總成裝配的演示過程
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純電動(dòng)汽車動(dòng)力懸置系統(tǒng)的實(shí)例教程
城市道路的路面不平度帶來的低頻隨機(jī)振動(dòng)激勵(lì)，這一部分也屬于穩(wěn)態(tài)激勵(lì)，通過懸掛系統(tǒng)傳遞到車架、車身、動(dòng)力總成和座椅，路面隨機(jī)振動(dòng)激勵(lì)經(jīng)過懸架的衰減、過濾之后，其有效作用頻率范圍會(huì)進(jìn)一步降低到5Hz 的范圍內(nèi)，且由于現(xiàn)階段的電動(dòng)車主要用于城市交通，城市道路的路面不平度一般都比較很小，因此可以暫時(shí)不考慮這一部分激勵(lì)。但是在考慮動(dòng)力總成受力極限工況時(shí)，路面所帶來的垂直方向的回彈或沖擊慣性力（瞬態(tài)激勵(lì)）需要包括在內(nèi)。因此對(duì)于純電動(dòng)汽車，電機(jī)的扭矩波動(dòng)遠(yuǎn)低于發(fā)動(dòng)機(jī)，而且主要出現(xiàn)在蠕行、加速、減速和制動(dòng)工況，其頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)階次也無明顯關(guān)聯(lián)。但電機(jī)的扭矩則明顯大于發(fā)動(dòng)機(jī)。
所以懸置匹配優(yōu)化的著眼點(diǎn)則應(yīng)該是動(dòng)力總成的扭矩，懸置系統(tǒng)首先應(yīng)具備足夠的抗扭限位能力，確保在大扭矩的作用下動(dòng)力總成的位移量處于合理范圍，在此基礎(chǔ)上再考慮隔振性能。
因此，純電動(dòng)汽車對(duì)懸置系統(tǒng)的隔振能力要求低于傳統(tǒng)燃油車，但對(duì)懸置系統(tǒng)抗扭限位能力的要求遠(yuǎn)高于燃油車。基于這種考慮，工藝簡(jiǎn)單、可靠性好能并且提供大剛度的橡膠懸置更適合電動(dòng)汽車，液壓懸置反而不適用。要注意的是，提升懸置軟墊的剛度和限位能力并不意味著NVH性能的降低。相反，很多情況下懸置系統(tǒng)隔振能力差并不是因?yàn)?em>懸置軟墊過于剛硬，而是因?yàn)?em>懸置軟墊過于柔軟，在大扭矩作用下被壓死失去緩沖功能。例如，電機(jī)或者減速器的階次噪聲可能以結(jié)構(gòu)噪聲的形式，通過懸置系統(tǒng)傳遞到乘員艙內(nèi)。如果懸置軟墊太柔軟，很可能在全扭矩工況被壓死，從而加劇結(jié)構(gòu)噪聲的傳遞。一般建議在正向和反向最大扭矩下，每個(gè)懸置軟墊的變形量都控制在10mm以內(nèi)。
圖4 電機(jī)懸置布置示意
關(guān)于剛體模態(tài)解耦和模態(tài)頻率分布分析，對(duì)于燃油車一般都是將6階剛體模態(tài)頻率規(guī)劃在5-18Hz，并且繞曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的模態(tài)頻率要小于發(fā)動(dòng)機(jī)怠速激勵(lì)頻率的0.707。
展開 增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)及懸置解耦設(shè)計(jì)
無論是對(duì)于傳統(tǒng)燃油車輛還是純電動(dòng)汽車、增程式電動(dòng)車，動(dòng)力總成都是其最重要的振動(dòng)噪聲激勵(lì)源。為對(duì)其振動(dòng)噪聲進(jìn)行隔離設(shè)計(jì)，獲得整車更好的NVH性能，懸置系統(tǒng)及動(dòng)力總成的設(shè)計(jì)匹配和解耦都非常重要，為其設(shè)計(jì)重點(diǎn)和難點(diǎn)。
1. 增程器-電驅(qū)動(dòng)分開布置下的解耦設(shè)計(jì)
考慮到增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)激勵(lì)源的復(fù)雜度較高，僅從動(dòng)力總成激勵(lì)源及響應(yīng)特性的角度出發(fā)，推薦增程器（發(fā)動(dòng)機(jī)+發(fā)電機(jī)）系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（電機(jī)+減速器+傳動(dòng)軸）分開布置。其缺點(diǎn)為需要占用更多布置空間，需要設(shè)計(jì)兩套懸置減振系統(tǒng)，有可能需要付出更多的零部件重量、成本等；其優(yōu)點(diǎn)為大大降低了動(dòng)力系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)匹配難度，易于獲得更好的NVH性能，實(shí)現(xiàn)整車質(zhì)量分布的均勻性等。
增程器-電驅(qū)動(dòng)分開布置后，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)懸置解耦設(shè)計(jì)可根據(jù)純電動(dòng)車動(dòng)力總成激勵(lì)源特點(diǎn)進(jìn)行匹配開發(fā)。而對(duì)于增程器的懸置匹配和解耦設(shè)計(jì)，主要考慮增程器本身主要工作工況點(diǎn)與動(dòng)力總成剛體模態(tài)的避頻，可根據(jù)傳統(tǒng)燃油車懸置設(shè)計(jì)理論進(jìn)行匹配開發(fā)。
圖1 增程器-電驅(qū)動(dòng)分開布置
2. 一體化增程器-電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的解耦設(shè)計(jì)
考慮到布置空間、重量、成本等因素，增程式電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)采用了較多一體化設(shè)計(jì)，即發(fā)動(dòng)機(jī)+發(fā)電機(jī)+驅(qū)動(dòng)電機(jī)+減速器+控制器一體化設(shè)計(jì)為一個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)，進(jìn)行整體布置設(shè)計(jì)和優(yōu)化，并共用一套懸置系統(tǒng)。其缺點(diǎn)為集成度高帶來激勵(lì)頻率復(fù)雜，設(shè)計(jì)難度高，不易獲得較好的NVH性能。
圖2 一體化增程器-電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成舉例
由于動(dòng)力總成激勵(lì)的復(fù)雜性，懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及解耦非常重要，對(duì)增程式電動(dòng)車整車NVH性能影響很大。
展開 純電動(dòng)汽車動(dòng)力總成懸置支架主動(dòng)端拓?fù)鋬?yōu)化.pptx
對(duì)某純電動(dòng)汽車動(dòng)力總成懸置主動(dòng)端進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，找出材料最優(yōu)分布空間，為輕量化提供參考。
通過不同的優(yōu)化控制條件進(jìn)行不同程度的拓?fù)溆?jì)算。
目標(biāo)函數(shù)：最小應(yīng)變能指數(shù)
約束條件：最小頻率500Hz、最大體積分?jǐn)?shù)0.3
優(yōu)化控制條件：最小尺寸（20mm，15mm，25mm）、最大尺寸（40mm，30mm，50mm）、最大應(yīng)力（150Mpa）
拔模約束：Draw
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通過四個(gè)優(yōu)化方案對(duì)比得出：方案四相對(duì)于方案一、方案二和方案三，質(zhì)量減少，且應(yīng)力明顯下降，較為推薦。 當(dāng)前優(yōu)化結(jié)果主要針對(duì)載荷傳遞路徑，實(shí)際結(jié)構(gòu)應(yīng)參考工程經(jīng)驗(yàn)及制造方案進(jìn)行細(xì)節(jié)優(yōu)化與設(shè)計(jì)。對(duì)于實(shí)際設(shè)計(jì)，可參考此種結(jié)構(gòu)的拓?fù)錁?gòu)型，底部貫穿孔適當(dāng)擴(kuò)大，上部做出適當(dāng)填補(bǔ)調(diào)整。
展開 作者：張 珂
單位：陜西汽車控股集團(tuán)有限公司
研究方向：車輛動(dòng)力懸置設(shè)計(jì)
來源：汽車實(shí)用技術(shù)雜志社
引言
電動(dòng)載貨汽車屬于新能源汽車，作為重要的物流運(yùn)輸車輛，其在應(yīng)對(duì)城市環(huán)境污染、能源危機(jī)方面有著巨大的優(yōu)勢(shì)，由于物流行業(yè)的快速發(fā)展，城市和城郊對(duì)電動(dòng)輕卡的需求量日益增長(zhǎng)。加之國家對(duì)新能源汽車的的優(yōu)惠政策及運(yùn)營(yíng)成本低等特點(diǎn)使電動(dòng)汽車越來越被人們接受，人們對(duì)電動(dòng)汽車的舒適性也提出更高的要求。
電動(dòng)載貨汽車的NVH性能主要取決于動(dòng)力總成的振動(dòng)、路面的激勵(lì)、駕駛室的激勵(lì)等，本篇文章主要從動(dòng)力總成振動(dòng)控制方面入手，利用Adams軟件優(yōu)化動(dòng)力總成懸置剛體模態(tài)，分析影響車輛行駛品質(zhì)的相關(guān)因素，從振動(dòng)的產(chǎn)生的根源上優(yōu)化懸置設(shè)計(jì)。
1 電動(dòng)載貨汽車優(yōu)化的基本目標(biāo)
由于電動(dòng)載貨汽車不使用傳統(tǒng)的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，所以電動(dòng)載貨車的動(dòng)力總成振動(dòng)情況不同于傳統(tǒng)的燃油車輛，理論上應(yīng)該把電機(jī)所有工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)產(chǎn)生的振動(dòng)通過懸置系統(tǒng)加以阻隔，從而降低傳遞給汽車底盤和車身的振動(dòng)，改善整車NVH性能。
展開 本文以某純電動(dòng)汽車作為研究對(duì)象，依據(jù)整車設(shè)計(jì)目標(biāo)對(duì)其動(dòng)力總成系統(tǒng)進(jìn)行選型匹配，并利用Cruise軟件進(jìn)行整車仿真模型的建立及仿真分析，驗(yàn)證選型匹配方案的合理性。
1 動(dòng)力總成系統(tǒng)選型匹配計(jì)算
純電動(dòng)汽車的動(dòng)力總成系統(tǒng)主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力電池、傳動(dòng)系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)構(gòu)成。其動(dòng)力總成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖1所示。
為了對(duì)純電動(dòng)汽車動(dòng)力總成系統(tǒng)進(jìn)行選型及匹配，應(yīng)明確整車參數(shù)及所要求的性能指標(biāo)。整車參數(shù)及性能指標(biāo)如表1-2所示。
1.1 驅(qū)動(dòng)電機(jī)選型計(jì)算
1.1.1最高轉(zhuǎn)速及基速
最高車速可由以下公式計(jì)算得出：
（1）
圖1 純電動(dòng)汽車動(dòng)力總成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
可得到電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速為nmax=2274.04r/min；電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速的關(guān)系可用擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)β來表示，根據(jù)關(guān)系式可得電機(jī)的基速n0：
（2）
因此，取最高轉(zhuǎn)速和基速分別為2500 r/min和780r/min。
表1 純電動(dòng)汽車整車參數(shù)
表2 整車性能指標(biāo)
1.1.2功率匹配
對(duì)于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)峰值功率需求主要考量最高車速、某一車速下滿足最大爬坡度以及原地起步加速時(shí)分別對(duì)應(yīng)的峰值功率需求。
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純電動(dòng)汽車動(dòng)力懸置系統(tǒng)的最新內(nèi)容
Journal of Magnesium and Alloys, 2014, 2(2):99-108
[11] 韋小田.純電動(dòng)汽車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的振動(dòng)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)[D].重慶:重慶大學(xué),2015.
[12] 杜莎,高馳.HRC：從全生命周期審視碳纖維在新能源汽車中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)[J].汽車與配件,2020(21):45-47.
作者丨劉西，余磊，胡遠(yuǎn)志(重慶理工大學(xué)汽車零部件先進(jìn)制造技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)
摘要
作者：馬敬丨湖南獵豹汽車股份有限公司
本文分析了純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)噪聲來源、傳遞路徑及優(yōu)化路徑，并以某純電動(dòng)汽車蠕行起步階段驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)24階噪聲為研究對(duì)象，提出了優(yōu)化扭矩控制策略方案，有效減弱了蠕行起步階段驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)24階振動(dòng)噪聲。
1 純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)噪聲來源與優(yōu)化路徑
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摘要
：為了對(duì)電動(dòng)汽車電機(jī)懸置系統(tǒng)的固有特性進(jìn)行分析，利用 ＡＤＡＭＳ 建立電機(jī)懸置系統(tǒng)六自由度仿真模型，計(jì)算電機(jī)總成懸置系統(tǒng)的固有頻率和能量解耦率，得出懸置系統(tǒng)各階固有頻率均大于內(nèi)燃機(jī)汽車，且繞電機(jī)軸線方向振動(dòng)的固有頻率遠(yuǎn)大于內(nèi)燃機(jī)汽車，整車豎直方向和俯仰方向存在嚴(yán)重的振動(dòng)耦合。通過改變電機(jī)的懸置位置和剛度對(duì)電機(jī)懸置系統(tǒng)進(jìn)行仿真優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果表明：通過改變電機(jī)的懸置位置和剛度，可以使懸置系統(tǒng)的固有頻率分布更加合理
大眾ID.4純電動(dòng)汽車是2021年世界年度車型，高電壓系統(tǒng)經(jīng)過全新設(shè)計(jì)，與模塊化純電動(dòng)平臺(tái)架構(gòu)無縫集成。動(dòng)力蓄電池是車輛底盤的一部分，安裝在車輛下部，以提供較低的重心。ID.4純電動(dòng)汽車高電壓系統(tǒng)如圖1所示。
圖1 ID.4純電動(dòng)汽車高電壓系統(tǒng)
ID.4上市后先配備了82kWh的動(dòng)力蓄電池，稍后將提供62kWh動(dòng)力蓄電池的車型。82kWh
本文以某純電動(dòng)汽車作為研究對(duì)象，依據(jù)整車設(shè)計(jì)目標(biāo)對(duì)其動(dòng)力總成系統(tǒng)進(jìn)行選型匹配，并利用Cruise軟件進(jìn)行整車仿真模型的建立及仿真分析，驗(yàn)證選型匹配方案的合理性。
1 動(dòng)力總成系統(tǒng)選型匹配計(jì)算
基于AMESim軟件建立了完整的純電動(dòng)汽車的熱管理系統(tǒng)模型，并通過整車實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的正確性．在此模型的基礎(chǔ)上，本文分別對(duì)水冷系統(tǒng)、高溫環(huán)境下的熱管理系統(tǒng)及爬坡工況下的熱管理系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，并對(duì)熱管理系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行了優(yōu)化，使熱管理系統(tǒng)能適應(yīng)不同工況和環(huán)境溫度的整車熱管理要求．本文基于AMESim軟件對(duì)純電動(dòng)汽車的熱管理系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法為研究和開發(fā)純電動(dòng)汽車的熱管理系統(tǒng)提供了思路和參考
1引言
電動(dòng)汽車在運(yùn)行過程要依靠大量電池進(jìn)行動(dòng)力支撐，為電動(dòng)汽車提供動(dòng)力組合電池被稱為動(dòng)力電池，動(dòng)力電池通常是將許多單獨(dú)電池進(jìn)行組合，經(jīng)過串聯(lián)手法形成的大型電源供應(yīng)裝置，在日常生活中，最為常見的動(dòng)力電池通常是由280個(gè)電壓在1.2V的單獨(dú)氫電池構(gòu)成，其內(nèi)部電量容積為336V。在使用動(dòng)力電池的過程中，由于內(nèi)部組合電池存在差異性，并且對(duì)外界反應(yīng)程度不統(tǒng)一，因此在使用過程隨著使用時(shí)間的增加
散漫說，本文介紹了純電動(dòng)汽車高壓電氣系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)的各個(gè)方面和注意事項(xiàng)，文章對(duì)多個(gè)研發(fā)項(xiàng)目中純電動(dòng)汽車高壓電系統(tǒng)出現(xiàn)的故障及存在的安全隱患進(jìn)行分析，并提出一整套針對(duì)高壓電系統(tǒng)安全防護(hù)、故障處理及碰撞安全的設(shè)計(jì)方案，對(duì)純電動(dòng)汽車高壓系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)具有一定的參考意義。以下為正文。
一、純電動(dòng)汽車電氣系統(tǒng)安全分析
純電動(dòng)轎車電氣系統(tǒng)主要包括低壓電氣系統(tǒng)、高壓電氣系統(tǒng)及 CAN 通訊信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
