轮毂式电动汽车平顺性仿真分析开题报告

全文总字数：1895字

1. 研究目的与意义

近年来,随着科技的不断发展和人民生活水平的提高,汽车在作为传统的代步工具越来越多的融入人们生活的同时,也从一个侧面反映了国家的工业水平和科技水平,成为衡量一个国家的发达程度的重要标志。

在当今经济危机愈演愈烈,世界经济陷入低谷难以自拔的时刻,汽车工业因其自身与上下游诸多工业联系广泛的特点,在成为首当其冲的对象之后,有责任和能力带领其它实体工业走出困境。而在世界能源危机愈演愈烈,全球生态环境日益恶化以及汽车保有量不断增加的背景之下,如何能够使整个逆势反弹、转危为安,技术创新是必不可少的动力之一。

在此背景之下,世界各国及各大汽车公司将新能源汽车作为技术研发的重点,而其中具有不依赖传统燃料、高效率、低污染等特点的电动汽车成为了各大厂商技术攻关的重中之重。当前电动汽车的驱动方案主要有两种差速半轴方案和电动轮方案。其中电动轮方案以其高度集成化、轻质量、高效率的优势,成为了作为未来最具市场潜力和竞争力的结构方案。

2. 国内外研究现状分析

对平顺性的研究，国外开展的比较早，最早于1935年就有平顺性研究的文章。传统的研究方法是将汽车简化为弹簧阻尼质量系统进行定建模，根据研究方向可以建立不同自由度的模型。密西根大学曾经建立了十七自由度整车模型是比较早的整车模型，Michael曾建立了十八自由度整车模型是更复杂完善的模型，这些都是比较早而且具有一定代表性的。

我国在平顺性研究方面起步较晚，1976郭孔辉就发表了相关的文章，是国内最早的平顺性研究。1997年张玉芳等利用模糊数学评价各因素对汽车平顺性进行研究。华中科技大学2003年建立了13个自由度考虑座椅振动的整车模型，仿真得出了振形、传递函数、车轮的动载荷、座椅加速度。2007年合肥工业大学的王臣涛运用ADAMS/Car软件建立了整车多体动力学仿真模型。建立B级和C级路面并进行平顺性仿真，进行了典型工况下的操纵稳定性仿真，并将实验结果与仿真结果进行了对比。2005年浙江大学的累良育分别在simulink和Adams环境下建立了平顺性模型进行仿真，并且建立了基于虚拟现实的平顺性仿真系统。湖南大学宋晓琳建立了主动悬架模型并对平顺性的改善进行了研究，可以看到主动悬架系统改善了汽车的行驶平顺性。2007年吉林大学关振东建立了7自由度整车振动模型，并进行了实车试验，与仿真结果进行了对比分析。2010年吉林大学的崔元鑫采用ADAMS/Driveline建立了整车模型并与Carsim模型进行了对比验证了模型可用性，并进行了脉冲激励平顺性仿真。很多专家学者在平顺性建模和悬架优化方面进行了研究工作，取得了一定的成果。

由于电动汽车结构形式，驱动形式与传统汽车有很大区别，电动汽平顺性研究应根据电动汽车的结构特点以及与传统汽车相同和不同的考虑因素进行研究。国内外目前对电动轮汽车平顺性的研究并不多大部分都是基于多体模型的仿真，2007年吉林大学的刘万佳运Adams/car软件建立了四轮轮毂电机电动汽车整车模型，讨论了非簧载质量变化下，整车平顺性的变化，但建立的模型跟传统汽车差别不大，没有考虑电机的振动影响。2009年武汉理工的张璐用Adams/car软件建立了某电动轮沙滩汽车的多体动力学模型，进行了整车操纵稳定性和平顺性的仿真并进行了悬架的优化工作，但没有考虑非簧载质量这个因素。2012年吉林大学方义运用Matlab/Simulink建立了四分之一振动模型和电动轮汽车整车模型，进行了平顺性仿真分析，并进行了实车试验。由于电动轮汽车的介入，造成汽车的非簧载质量变大，会大大影响汽车的平顺性和操纵稳定性。解决电动轮汽车的平顺性恶化问题，应从电机的选取如高效轻质材料电机的应用，以及电机与车轮的集成化程度，改善悬架等方向入手。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

1. 建立轮毂电动汽车动力学模型；

2. 路面激励仿真；

4. 研究创新点

研究了不同路面激励下，轮毂电机对电动汽车平顺性的影响，明确路面激励、悬架、轮毂质量与平顺性的关系，进而通过调节悬架参数或者合理设计汽车结构改善汽车的动态特性。