论文部分内容阅读
电动汽车含电机、减速器和控制器的一体化动力总成由于结构紧凑、轻便而得到越来越广泛的应用。在实际道路行驶过程中道路环境复杂,一体化动力总成长期受到路面激励振动与冲击,容易产生振动失效或疲劳,尤其是控制器等电子元器件,为了保证一体化动力总成的振动可靠性,振动疲劳试验必不可少。当前针对一体化动力总成振动疲劳试验方法研究较少,现行国标中对一体化动力总成各部件有不同的振动试验方法,且相互之间差异较大,也不能模拟实际路面行驶振动情况,不能用于一体化动力总成;采用试验场整车试验周期长,受环境因素影响较大。因此本文结合虚拟仿真技术,通过研究分析一体化动力总成在实际行驶中受路面激励的振动特性,设计了一体化动力总成振动疲劳试验系统,基于实际道路谱进行了振动疲劳试验方法研究,从而建立了一套能模拟路面激励的电动汽车一体化动力总成振动疲劳试验方法。首先,研究了电动汽车一体化动力总成在实际行驶过程中受路面激励的振动特性。结合车辆行驶特点建立了包含动力总成及其悬置系统的13自由度整车振动系统动力学仿真模型,在此基础上对不同等级随机路面不平度进行了数值模拟,以路面激励为输入进行整车动力学仿真,来对动力总成振动特性进行分析,从而确定了一体化动力总成主要振动自由度及运动范围,为振动疲劳试验系统设计提供了依据。其次,设计了动力总成振动疲劳试验系统。确定了三通道振动疲劳试验系统方案,并对方案进行了对比分析和优化,在此基础上,建立了刚柔耦合振动疲劳试验系统动力学模型,然后对其进行了仿真分析,确定了系统是否满足设计要求,并验证了系统在随机激励输入下的有效性。再次,采用了基于远程参数控制技术和自适应时域控制技术的振动疲劳试验方法,并对其关键技术进行了深入分析和研究。通过对动力总成响应测点进行分析,确定了描述一体化动力总成振动特性的主要振动响应测点,进行了道路载荷谱实车采集。再对试验系统频响函数进行了估计,在此基础上系统研究了以上两种控制技术的系统加载控制方法,并应用Matlab编写了系统频响函数求解算法和加载控制算法。最后,对一体化动力总成振动疲劳试验方法进行了验证。结合振动疲劳试验系统和加载控制方法,建立了联合仿真模型,以同一段工况的动力总成振动载荷谱作为期望响应信号,对频响函数估计算法和期望响应信号分段数等影响试验结果的因素进行了分析优化,并基于远程参数控制技术和自适应时域控制技术进行了振动疲劳虚拟试验,结合数理统计学理论对两种控制技术的振动疲劳试验方法进行了分析与评价,从而建立了基于自适应时域控制技术的电动汽车一体化动力总成振动疲劳试验方法。