[00355449]汽车电动化底盘集成与节能关键技术研究与应用

基于汽车道路行驶工况的节能需求，该项目从理论分析、数值计算、方案设计和性能试验等方面对智能启停系统、增程式电动汽车参数匹配系统、电机调节带式无级变速器的结构和电动化底盘集成系统进行了较系统的研究。 主要内容如下： (1)针对智能启停系统的结构和电子控制单元展开了设计工作，基于仿真分析对系统进行优化改进，制定合适的控制方法。此基础上对公交车辆进行改装并进行实车试验，验证智能启停系统对燃油经济性、尾气排放性以及车辆动力性的影响。 (2)针对增程式电动汽车研发中的动力系统参数匹配问题，对车辆进行结构分析和主要部件的参数匹配设计并建模仿真，设计了一种基于规则的逻辑门限控制策略方法为后续能源管理控制策略的研究提供参数与模型依据。 (3)研究采用电机作为执行器的全电调节金属带式无级传动方案。针对该型带式无级变速器在基础研究中急需解决的传动系统优化设计以及与发动机匹配优化建模与综合控制等关键技术问题，开展理论分析、数值计算与实验研究。根据全电调节无级变速器的特性，进行无级变速器速比及夹紧力调节形式的结构创新和优化。 (4)分析无级变速器与发动机匹配对汽车性能的影响，基于优化理论，建立无级变速器与发动机相集成的多学科交叉仿真模型。基于综合控制理论，建立能够保证汽车实时性能最优的无级变速器与发动机协调控制方法及控制策略。 (5)建立临界失稳工况下包括纵向、侧向以及垂向在内的整车非线性动力学模型。分析汽车行驶状态从稳定区域到失稳区域的边界条件，并定义汽车综合稳定性系数，基于虚拟试验在直线行驶的加速/制动和双移线路径两个路况对该系数进行验证。简化轮胎结构，考虑胎面的纵向变形量和轮胎的侧偏特性，建立改进的轮胎刷子模型，并讨论轮胎与地面接触区域内的附着区与滑移区的边界情况。 该项目成果对于提高车辆的节能性和安全性具有较显著的作用。主要适用于城市工况汽车的电动化底盘系统，也可应用于增程式电动汽车。随着中国汽车产业的迅速发展，应用前景十分广阔，成果的推广与应用必将产生巨大的经济和社会效益。