整车设计

整车设计（精选十篇）

整车设计 篇1

1汽车供电系统的基本原理

1.1发电机

如下图1中所示为某一发电机输出电流曲线图,我们取25℃热稳态曲线图。在发动机怠速转速N1时(假定怠速时,汽车发动机转速为750rpm,皮带无滑差率,传动比(pulley ratio)为2.66)对应图上输出电流为IN1=49安培,IN2=110安培,电流是随转速变大的,但是定子有一定的阻抗Z,

发电机在不同的工况下具有不同的输出性能。首先是温度变化特征,在高速运转区域内可达100℃,同时发电机的结构以及电磁特点都使得在温度较高时输出电流变小。这种特征就要求在整车设计时要考虑电量平衡的季节差异性特点。

1.2蓄电池

蓄电池的性能也会随着温度而发生明显的变化,在当前的汽车设计当中,采用的大部分电池都是铅蓄电池,铅蓄电池的充放电是通过化学反应进行的,而温度影响化学反应的速度,同时也会影响电解质溶液的浓度。如果温度过低,铅的氧化还原反应的速度会变慢,电解质溶液的浓度也会变高,内阻增大,从而使得蓄电池的性能降低。

1.3起动机

图2中所示为起动机转矩电流图,在马达的启动阶段,由于存在着较大的静态摩擦力,此启动转矩与发动机的气缸数,压缩比,冲程,气缸直径,曲轴及活塞等有关。启动时转矩要求很高,瞬间电流很大,一般民用轿车笔者经验值在300~800安培之间(汽车成功启动后电耗一般小于100安培)。此情况反应在电量平衡上就是蓄电池的起动性能要能满足汽车的要求。

2汽车供电系统的设计思路分析

2.1整车性能应能满足低温启动

在进行整车设计的初始阶段就需要确定相关的参数,具体参数包括以下几个方面:汽车销售地区的冬季温度图谱,同时需要确定在该温度谱的条件之下,汽车启动对应的最低转速,此外还应该确定发动机的型号以及起动时的最大电流等相关的数值。在明确最大启动电流之后,要根据电流的数值来确定需要选择哪种型号的蓄电池。

2.2 CAD装配空间设计

整车的设计阶段当中,起初并没有实际的样车供参考,一般都是利用CAD进行虚拟设计与模拟,在进行CAD设计时需要考虑以下几个方面的内容:

2.2.1电能极限输出设计

蓄电池与发电机的最大输出极限值是由空间直径的大小决定的,在发电机的设计过程当中,其性能的最大输出就决定了转子的半径,例如雷米(REMY)DR系列电机定子半径约为68mm,此电机6000rpm 25℃热稳态输出很难超过120安培。

2.2.2发动机动态振动设计

由于CAD往往都是采用静态设计的手段进行,因此在实际的设计过程当中,大部分的工程师都对发动机的动态模拟没有给予较高的关注。但是汽车在实际的行驶过程当中,如果车身的拖杆材料为非刚性材料,必然会导致振动相当大。

2.2.3地域性用户用车习惯统计与分析

用户的用车习惯会对汽车电量的消耗产生重大的影响,而不同地域的用户在用车时往往有着较为相似的习惯,当地的气候状况会对用户在车内使用相关设备的情况产生一定的影响,例如在某些雨水较多的地区,由于在下雨时容易造成堵车,用户往往会在堵车时开启车内的DVD或者车载电视,在这种情况下整车的耗电量较大,也加剧了用电的不平衡性,从而导致了蓄电池始终处于馈电的状态,而发电机则处于一种低供电状态。

3汽车供电系统的判定与检验方法

3.1蓄电池的启动能力检验

首先将火花塞供电线路切断,然后在车上安装特定容量的蓄电池,之后持续启动汽车。判定方法是检查蓄电池的连续大电流(300~800安培)放电时间,同时曲轴转速不能小于规定值。

3.2发电机供电失常的模拟

虽然现阶段汽车发动机产生故障的概率较低,但是设计时不得不考虑发动机失常的情况。汽车在日常的使用过程当中,如果发动机失效,则必然只能依靠蓄电池进行供电。计算蓄电池持续供电时间,通过持续时间长短来考核维持电平衡的能力和抗故障能力。

3.3各种工况循环试验

此试验为电量平衡设计中最为关键的考核阶段,此试验每个整车企业都会进行。但是方法不尽相同,有时甚至差别很大,但是其总体思路都是按季节和工况分别进行分类试验。通过试验来验证电量平衡的设计能否满足不同季节和工况的用电需求。

5结语

当前阶段我国的经济水平高速发展,汽车已经不再是一种奢侈品,已经成为了人们的生活必须品。同时汽车的质量对人们的生命财产安全和舒适性也存在着重要的影响。在上文当中,笔者根据自己的实际工作经验分析了当前阶段整车电量平衡设计的相关注意事项与检验方法,希望能对我国的汽车产业发展有所帮助。

摘要：在整车设计的最初始阶段,电量平衡的设计与验证是最重要的一个环节之一。这会对整个汽车的用电器的正常运行有着重要的意义,同时也对汽车的启动性能有着重要的影响。在本文当中,笔者结合自己的实际工作经验分析了汽车供电系统的基本原理,并以此为基础介绍了基于电量平衡的汽车供电系统的设计要点,最后给出验证的方法。

关键词：汽车,供电系统,电量平衡,设计,验证

参考文献

[1]焦庆宏,王温锐,宋宁.轻型商用车电量平衡试验研究[A].重庆汽车工程学会、重庆展览中心有限公司.汽车电子和智能车辆前沿技术重庆论坛论文集[C].重庆汽车工程学会、重庆展览中心有限公司,2014:6.

整车线束设计及搭铁策略分析 篇2

整车线束设计及搭铁策略分析

在整车线束设计中,很大一部分工作是在验证熔断器与线型选择是否合理、线束布置是否得当以及搭铁点的.选择是否可靠.本文通过实例介绍整车线束设计中的一些基本方法.

作 者：吁苗 帅希士 YU Miao SHUAI Xi-shi  作者单位：江铃汽车股份有限公司产品开发技术中心,江西,南昌,330001 刊 名：汽车电器 英文刊名：AUTO ELECTRIC PARTS 年，卷(期)： “”(1) 分类号：U463.61 关键词：线束设计   线束布置   搭铁策略  

五言：整车设计进步凸显 篇3

2013自主品牌汽车整车设计进步在什么地方？

“2013年自主品牌汽车整车设计进步非常明显，而这种进步不仅仅体现在外观与内饰方面的进步，同时在系统配置、人机工程、变速系统、操控、以及人性化设计方面都有了非常大的进步，拿变速系统排挡杆来说，过去的设计是驾驶室内哪里有位置就随便摆放上去，几乎不考虑人机工程学设计，对消费者来说使用起来非常不方便，而现在这些问题就几乎不存在了，此次参评的每款车型，在人机工程学方面都做的非常好，进步很明显。

内饰的设计是今年自主品牌汽车进步的又一大亮点，不仅仅在人性化方面表现的很突出，在座椅舒适性方面的进步也是非常明显的，这从另一方面反应出自主品牌汽车企业更加注重消费者实际的日常使用感受了，更体现出以人为本的设计理念，这种进步与我国汽车技术与设计进步是密不可分的。”

自主品牌汽车设计上升空间在哪里？

“对于自主品牌汽车设计上升的空间，第一，要提高基础工业的设备，因为自主品牌基础设备还是非常欠缺的，比如变速箱技术、方向机技术都没有达到一个很高的设计与制造水准，与一些合资车型还是有着不小的差距，这种差距不是汽车企业的差距，而是基础工业标准与品质的要求没有达到一个高度，相比合资车型与进口车型而言，标准（制造、设计）定的偏低是最大的问题。第二，在技术应用与外观设计上还需要进一步突破，应该在新工艺、新材料、新设计理念方面多下功夫，融入我国特有的设计元素，这样才能把自主品牌设计再提高一个层面。”

自主品牌汽车如何突破？

“自主品牌要想突破，必须要从源头抓起，要从真正意义上理解产学研相结合体系的概念，而不是汽车企业、学校、研发机构各自分离的状态，这种各自分离的状态导致了新的技术、新的应用、新的设计理念无法得到实现，更无法保证其三者在资源与技术上的互通与共享，这其实就在很大程度上阻碍了自主品牌汽车的发展，因为自主品牌汽车发展还是要靠这三者联合起来才能推出更好的设计、理念与产品。事实上，从产学研相结合体系来看，应该是汽车企业提出问题，寻求设计研究部门来进行解决，而和学校的关系是应该多从学校那里获得新知识与新技术，对其开阔思路与研发方向有启发作用，产学研相结合体系一定要建立起来。”

宋慰祖 对企业说：

自主品牌企业一定要从自身出发，多提出些产品、设计、技术方面问题，这些问题除了自身研发部门解决外，还要靠研发机构来解决，两者要多沟通、多交流。还要从学校学习一些新知识、新技术，获得最新的研发方向与设计理念。

汽车整车工厂电气设计原则探讨 篇4

根据汽车生产工艺及流程,目前汽车整车厂一般由如下单体建筑组成:

四大工艺车间:冲压车间、焊接车间、涂装车间和总装车间。

配套站房:配电所、空压站、污水处理站、制冷站、水泵房等。

笔者从事汽车工厂电气设计十余年,下面仅就汽车整车工厂的电气设计原则谈一点心得体会,以期抛砖引玉。

1 厂区降压站的设置原则

厂区供电电源电压主要是根据负荷大小、供电距离以及地区电网可能供电的电源电压与电力部门协商确定。

一般大型企业可选用110kV,中小型企业可选用35 k V或10kV电源电压作为向企业供电的电源电压。当企业可选用两种供电电压时,选用较高的供电电压可减少电能损耗,节约有色金属,提高供电质量,但要增加设备投资费用。如果有两种电压皆可满足供电要求可供选择时,则应进行技术经济比较,并结合企业发展规划择优确定。

目前向企业供电的地区变电所电压等级一般是35kV或10kV,考虑发展或距离较远时,地区变电所可采用110 kV电压向企业供电。线路电压等级与输送容量及输送距离的关系见下表:

当然厂区供电电源电压等级的供电能力,应由当地电力部门最终确定。

目前汽车厂的供电电源常用有两种,分别是10kV和110kV。

当厂区供电电源选择10kV时,一般在厂区内设置10kV配电所(开闭所),自10kV配电所分别向各车间变电所(10/0.4/0.23 kV)配电。

当厂区供电电源选择110kV时,一般在厂区内设置110kV变电所(降压站),在110kV变电所进行降压(一般降至10kV),然后再自该变电所分别向各车间变电所(10/0.4/0.23 kV)配电。

那么,一般汽车厂是选择10kV还是110kV作为厂区供电电源呢?在外部条件允许的前提下,可以从以下几个方面进行经济分析来比较:

其一是,一次投资。

整车厂用电量比较大,一般计算有功功率为104k W级别,重庆长安鱼嘴项目计算有功功率为2x104kW。当供电电源电压采用10kV时,一般进线电缆截面大,电缆根数多,电缆投资大。重庆长安鱼嘴项目初步设计厂区电源进线共4条,每条均采用2根240的电缆并联,共8根电缆。

当供电电源电压采用110kV时,要比10kV多一些设备投资。主要包括110kV间隔柜和变压器。

其二是,运行费用。

(1)基本电费

供电部门根据变压器安装容量按月收取一定的基本电费,一般20元/kVA.月(不同地区收费不尽相同)。选用110kV电压等级时,考虑同时系数后,一般110kV变压器安装容量均小于10kV变压器安装容量。这样选用110kV电压等级时,每月的基本电费会比选择10kV电压等级时要少。

(2)电度电费

一般110kV电压等级的电度电费比10kV电压等级的电度电费会略便宜。但因为整车厂的用电量一般比较庞大,节约的电度电费比较客观。

(3)电能损耗

110kV电压高,损耗小。采用110kV电压等级时将会减少电网损耗,节约非常可观的电度电费,当用电量大、供电距离较远时尤为明显。一般情况下,汽车厂选用110kV电压等级时,每月节约的损耗费用以万元计。

(4)线路维护费用

一般情况下,采用10kV电压等级,电源电缆数量多,维护费用也相对较高。

总之,当条件许可时,汽车厂是选择10kV还是110kV作为厂区供电电源应根据不同情况,对一次投资和运行费用进行综合分析,不能一概而论。一般说来,生产纲领较大的整车厂还是应优先考虑设置110kV降压站。

2 厂区降压站的设置对生产区域10kV变配电所的影响

降压站的设置应接近负荷中心且进出线方便。

如果降压站设置位置距厂区负荷中心较远,应在负荷中心处设置10kV中心配电所一处或在车间设置多处10kV分配电所。如图1、图2所示:

如果降压站设置位置在负荷中心处,则可由降压站直接向个车间变电所进行配电。这样就简少了配电级数,减少了故障率,简化了微机保护的整定设置。如下图所示:

3 全厂低压配电系统统一性技术措施探讨

汽车厂的负荷级别一般均为三级,少部分负荷等级为二级。二级负荷一般包括:应急照明、排烟风机、电动排烟天窗、消防自动报警系统等消防设备和电泳、超滤、集中供漆系统设备。

二级负荷的供电系统,宜由两回线路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时,二级负荷可由一回6kV及以上专用的架空线路供电。

因整车厂负荷大,当采用10kV电压等级电源线路时,一般都不止一个回路。故均能满足规范对二级负荷的供电要求。考虑到涂装车间停电造成的经济损失比较大,一般会在涂装车间设置柴油发电机组作为备用电源。

汽车厂低压配电系统可简单的分为照明系统配电、公用设备配电和工艺设备配电。除焊装车间外,其它车间工艺、公用设备配电与照明配电共用变压器。焊接车间工艺设备主要有运输设备、机器人、焊机设备等,其中以焊机设备居多。因焊机设备属冲击性负荷,并且在使用过程中会产生大量的谐波,故焊机类设备采用单独的配电变压器;照明、运输设备、机器人以及公用设备采用专用变压器(又称清洁变压器)。

车间配电电压为380/220V,带电导体系统的型式三相四线制,主要车间接地型式为TN-S型。

所有车间工艺设备配电干线采用插接式母线。采用插接式母线配电有如下优点:

(1)出线回路大大减少,缩小了站房面积。使用母线进行配电,因母线容量可以很大,所以可以减少变电所的出线回路,进而减少出线柜的数量,减小站房面积。

(2)为后期增加或移动设备提供了方便。使用插接式母线配电,使得配电具备了灵活性,插接箱的位置可以根据设备的位置变动进行灵活的调整。

(3)母线的阻抗低,短路电流大,适宜车间内长距离的配电,并能有效降低压降。使用电缆进行长距离配电时,常因为短路电流小、压降大等因素需刻意放大电缆的线径,从而增加了投资。

(4)配电简单,维护方便。使用母线减少了变电所及车间内大量的配电电缆,从而使得配电系统的日常维护变得简单的多。

(5)配电简单,方便施工,能有效缩短施工周期。

车间内对于设备容量较大及负荷性质重要的设备和对全车间生产影响大的设备采用电缆放射式配电。对于其它一般性负荷均采用配电箱或插接式母线供电,插接箱、配电箱內安装断路器,布置位置与工艺用电点位置尽量靠近。

为便于日常检修,在车间设置检修插座箱。检修插座箱电源一般就近引自配电母线或动力配电箱。考虑到经济性及使用的便利性,一般每隔48米设置一个检修插座箱。

整车拆装实习报告 篇5

电器设备的拆装对我们的吸引远不如整车的大，终于轮到要拆整车，感觉有种要撸起袖子大干一场的气势，总之就是终于有机会将完整的车一点一点拆了，再一点点装复起来，想要享受那种成就感。其实真实情况是，平时总在课本上看些构造、组成及原理什么的，纯理论的东西并不能让我们看出来自己真正学会什么了，我们需要这样一个平台来实践才能巩固加深，才可以让自己活学活用嘛！

早就听说虽然拆整车，但是那几辆车早就被拆了无数次了，零部件都少了很多。走进车间的那一刻，感觉车还挺多的，各种类型，可是偏偏就只拆那两辆已经“培养”了无数学长学姐的夏利，更可气的是，我竟然还没有一丝失望，依然很兴奋，因为从表面看起来两辆车还都挺完整的，后来才知道，只是表面而已。

我们小组拆的是03款的夏利N3，比另外一组年代更为久远，但看起来似乎没有太大的差别，最多是旧了一点。

车虽然是旧了一点，但是看着这全套的崭新的拆装工具，更迫不及待的想要试一试了。这里面的工具我真的不认识，光是各种各样的扳手，就让人感觉好神奇的样子，后来知道，有力矩扳手、套筒扳手，不同部位的零部件扳手用力的空间和大小不一样，所以只能用不同的扳手来配合才能将螺钉拧下来。此时此刻，我真的有了一种工科女生的感觉，戴上新的手套，刚开始有点不舍得，怕弄脏了，但是要想下手，就必须抛弃一切杂念，不把手套弄脏怎么拆车，手套脏了才有一种真正下车间的感觉嘛！

说干那就干起来，想要按照老师讲过的，先弄清每个部件是什么，有什么用，连在哪里的，后来发现有些东西似乎弄不清的。还是先按步骤来吧!（1）打开车盖的那一刻，本来很有条理的心一下子被搅乱了。其他零部件到还好说，只是这么多的线束

完全乱了。不过这种感觉只是一瞬间，之后相信这个画面激起了不少同学的挑战欲望，只有这些真正弄懂了，我们才可以说我们对汽车整体的构造组成有那么一点点的了解吧。

（2）由于这两辆夏利已经被拆过无数次了，所以已经能十分肯定这里面的油管、气路等肯定不在高压状态下，也不会有润滑油、冷却液的，因此我们尽可以大胆放心的去拆了，不用担心安全的问题。先把在表面上的水箱、油箱、空气滤清器等小部件拆下来，把油管、气路等拔下来，这个也是要考验人的记忆力的，不然在以后装复的时候不知道插在哪了。(3)再把车前面的散热器、暖风机等也给拆掉，拆下的东西放置也是有技巧的，尽量把一个部件上的螺钉放在部件附近。

（4）最后把拆除所有总成之间的电线束连接，我觉得这一步是最有挑战的，因为线束太多太乱，我们必须尽量记下线束的连接部位及用途，还有一个原因是这些线束要想拔下来也不是容易的，两个连接部位的部件接触非常牢实，要按住卡环向外拔看着好像需要好大力的样子，结果男生们都没有拔出来，还是靠女生的技巧给拆下来，这充分说明了男生能干的女生也能干，女生能干的男生未必能干呢！当拆完所有线束的时候，我们都不由得开始担心，等到时候装复的时候能知道哪根线束对应的位置吗？因为只顾着不断拆解的乐趣了，事实证明，我们的担心是多余的。（5）拆完了车盖下的东西，再回来拆车身吧，拆车身好像更容易一些，虽然各种零部件好像很大的样子，但是只要找到螺丝不断拧就行了，先拆车门，然后拆座椅。唯一不好拆的是中控台，因为中控台下面有很多线束连在外面，还有一些ECU，太高端的东西对我们来说往往很复杂，好不容易拆下了暖风机、散热器、空调等等的控制装置——三个黑色的箱子，让我想起来了黑匣子，黑匣子里往往安装了各种意想不到的“惊喜”，看来这三个黑色的装置也不例外了。接下来，拆除方向盘（好像没有看到安全气囊，应该是03款的没有吧），组合开关也给拿下，仪表盘等等，能拆的都拆了。看着空荡荡的车身，有一种很伟大的感觉，倒不是因为拆的很干净，而是因为想象着这样一个空间会被我们再完整的复原回去，想到这一点就很期待，也很有干劲了。

（6）接着应该拆轮胎了吧，轮胎是最简单的，六个比较大的螺钉，拧下来就完事了。不过这几个大螺钉可让我们过足了瘾，套筒扳手终于派上了用场，空间很大，尽情的转，还不费力，感觉特别爽。这也算学会了一种新工具的使用吧，拿起任何一种工具，我们都不再是较弱的女生，我们也能动手拆解汽车，未来我们或许会给人一种女汉子的感觉，这也是我们的优势。拆完了轮胎，还有半轴，半轴貌似有点麻烦，不知道从哪下手，想从万向节开始，结果，白手套车体变成了黑手套，半轴照样可以各种转，但就是拆不下来，经老师提点，知道下手下错了，只能另寻出路，结果发现一个球销连接处，可是用橡胶锤、铁锤，都没有办法将半轴卸下，最后只能再次求助老师，可谁知老师两下就给锤下来了，此情此景，听到同学说“还是老师狠呢，我们都，不敢下手，怕敲坏了，早知道就使劲敲了，坏就坏了呗”，这就是旧车的悲哀啊！（7）最后一个大任务终于好进行了，当所有的磕磕绊绊都铲除的时候，就是该发动机露面的时候了。先把支撑发动机的四个支承解决掉。当一切处理好，就该把发动吊出来了。首先，将发动机吊出来是一门学问，而要掌握好这门学问又要知道系绳子的技巧，系好绳子的前提又必须将绳子均匀的绕在发动机上，避免受力不平衡，好吧，我承认，以上所说的这些我都不会。但是我却十分好奇，那么一个庞然大物真的就能吊出来吗？真的没有危险吗？看着老师和其他同学们毫无怀疑的表情，我倒想亲手试试了，无奈什么都不会，帮不上什么忙，只能站在起吊机上靠自己的体重和发动机做着顽强的斗争，事实证明我还是有点用处的。

终于被吊起来了，那一刻真的很骄傲，在我们大家的共同努力下，就算发动机再重，各种连接再复杂，最终也在我们所有人的小心翼翼下千呼万唤始出来了。接下来该登场的就举重机了，液压举重机，当如此之沉的发动机放在上面，升降依然自如，回想到了上学期刚学过的液压传动，突然觉得学会一门知识是那样的幸福，这就是我们的目的，用自己的所学运用到生活中，解决生活中遇到的各种问题。可是前提是，我们必须学好，学扎实，然后认真研究，认真创造，将来当我们真的靠自己的知识研究出像液压举重机这种很普通却很实用的各种各样的机械时，那种感觉会比现在更加幸福的和自豪的。

（8）终于车上基本上所有能拆的东西都拆下来了，看着这样的画面，只剩下车架，还有满地看似摆放很有条理的零部件和各种总成，总算过了把瘾，以后再去修车厂的话，就不怕还有好多东西不认识，不知道怎么拆解和安装了，反而有种期待，这种期待其实很可怕，导致我们留下了后遗症，现在看见车就有一种想拆的冲动了。

（9）接下来的对我们来说都是小事了，拆发动机，由于大三有过经验，现在再拆对我们来说简单多了，因此发动机就在很轻松很愉快的氛围下很快被拆解完毕。

直到后来我们才意识到我们犯了一个多么愚蠢的错误，这个错误在战场上应该是被称为轻敌吧！拆的确很容易，可是这毕竟跟我们大三拆的发动机不一样，还包括了很多连接部件，不只是单独的发动机。由于我们并没有用心拆，所以有些东西怎么配合、怎么安装，我们压根就不知道，所以在装复发动机的时候，远没有了拆解时的轻松，多了一些压抑，更多了一些反思。尤其在装复凸轮轴、曲轴正时齿轮的时候，各种拆下来的齿轮已经弄混，不知道装在哪，怎么装，很是头疼。费了好长的时间，不断试验，不断摸索，总算是安上去了，可是心早已受到打击，不知道是在埋怨自己还是因为强烈的挫败感。

（10）一切回归原样。当一切都结束的时候，也是重新开始的时候。突然发现这么有哲理的一句话竟然和拆车是如此的吻合。整车拆解已经结束，接下来的任务就是装复，回到原来完整的夏利。按照与原来相反的顺序，一步一步装上去就可以了。想法很简单，可是操作很麻烦。因为有些部件敲下来容易，再敲上去那可是需要技巧和勇气的。我也不知道为什么我们组总是比另外一个组慢很多，就因为我们组来的人少，而且女生多？这是我始终不愿意承认的原因，所以我们即使人再少，我们依然尽力做着，看着别人的发动机都吊进去了，我们急在在心里，可是程序还是要一步步的走，看着满地的零部件，不知道刚拆完的那种成就感哪去了，现在多希望这些东西越来越少，那就意味着我们装的越来越完整了。可是毕竟只能是想象，幻想完了，还是继续努力吧。先安中控台吧，看着那三个大大的“黑匣子”，脑子一片空白，连当时拆下的顺序都给忘了，所以更不知道先安哪个了，突然很迷茫，但就算是迷茫也不能忘记前进的脚步。既然已经迷茫了，还不如先摸索着前进呢！先看看中控台下的构造布局吧，仔细观察总是有好处的，其实没必要迷茫，车身前面的水管和三个黑箱子后面是对应的，找到了配合方式就可以知道安装顺序了，而且应该连接在一起的线束的连接部位颜色和插孔插针是对应的。只要用心一点一点装好，再装上仪表盘，组合开关，方向盘，各种储物空间，中控台的安装还算是顺利的。座椅和车门的安装依然是没有麻烦的，最麻烦的还是发动机，绳子系不好真的是大问题，因为吊出来比掉进去要求的要低，吊进去的时候要正好卡在四个支承上，否则再固定支承就是大问题，就是因为我们组一开始没有意识到这个问题，所以吊了两次，十多个人一起帮忙，才终于将发动机放到原位。那个时候，另外一组已经完工了；那个时候，我有着深深的愧疚；那个时候，觉得自己很没用。所以那天中午，默默的一个人，回到车间，想着还没开始拆车时候的那种兴奋，同时也想找回来那种激情，所以那辆还未完工的车成了我发泄感情的最佳途径。将各种小部件，玻璃水箱、空气滤清器、分电器，各种水管，油管，一个一个都安装上去，按照之前找到的经验，连接好各种线束，尽量将每一个线束都找到归宿，实在找不到的也没有办法，然后装上暖风机、风扇、水箱、车灯。当一切差不多的时候，我笑了，不是因为终于要看到胜利的曙光，而是因为找回了一种感觉，一种不仅因为好奇而有激情，更因为不让复杂和繁琐熄灭自己热情的感觉。当这一切都回来的时候，觉得下午的工作竟然是那么的顺利，很快完成任务，我终于体会到了：有时候情绪和态度真的会影响做事的效率。

外资整车受限 篇6

日前，国家发改委、商务部公布了《外商投资产业指导目录》，将汽车整车制造条目从鼓励类删除，增加新能源汽车关键零部件及培育战略性新兴产业等条目。这是继不久前国家在《汽车产业发展政策》中提高外商投资项目准入门槛之后的又一次重大调整。

政府为外资制造“降火”

此举被业内人士解读为“政府为汽车行业降温去火”。与此同时，出于培育战略性新兴产业的考虑，外商投资产业指导目录中，鼓励类增加了新能源汽车关键零部件等产业，以及包括机动车充电站在内的九项服务业鼓励类条目在列。

尽管中国的汽车产销连续两年，2011年仍将位列全球第一，但中国汽车产业的繁荣更像是虚假繁荣，很大程度上沦为了外企的中国工厂的角色。事实上，中国政府对于汽车业一直以来的“市场换技术”的策略，通过多年的实践，也正在受到考验与挑战。从上述外商投资产业指导目录来看，中国将降低对汽车产业中外资的支持力度，并着力打造本民族的汽车工业。

近几年来，当各大跨国车企都称，中国已经或者正在成为其全球第一大市场时，其在华的本土化生产的步伐也在加速，除了少数几个日系豪华品牌以及顶级豪车之外，几乎所有的汽车品牌均在中国设有合资生产的基地，不久前大众新疆工厂兴建，除了西藏之外，中国几乎所有的省份均有汽车生产企业。

自主品牌有喜有忧

新政实施后，本土自主品牌能否趁机崛起呢？中商流通生产力促进中心高级分析师李昕表示，外商进入中国以来，各大合资企业已经逐渐沦为了外国汽车企业的生产工厂，却并不具备相应的研发技术，市场换技术并未取得很好的效果。新的目录推出将推动自主品牌以及合资自主建设。

国内某自主品牌车企表示，近年来，随着外资汽车品牌的价格下探和合资自主品牌的推出，自主品牌的市场优势已不再明显。新政的实施，将有利于自主品牌车企提升销量，提升市场占有率。

但仍有业内人士对新《目录》的保护作用表示质疑。“自主品牌的销售困境并不会减少多少；“北京亚市的一位汽车销售人员对媒体表示，北京、贵阳等地对汽车销售实施了限购政策，同样是买车，有的消费者可能更趋向于一步到位，选择位于中高端市场的外资汽车品牌，甚至是外资豪华汽车品牌。

事实上，新政的变化，更多的是考虑了国内汽车产业的现状。近两年来，中国汽车销量的份额已呈现出进口车及合资车等有外资色彩的品牌，其市场份额不断扩大的趋势，在小排量车型购置税补贴取消后，许多自主品牌的生存空间正在受到侵蚀。

一位业内人士举例说明，比亚迪、吉利汽车和奇瑞汽车已经感到了压力，他们的销售增长已经远远落后于行业龙头企业，随着新增产能投产，这种落后的趋势还将更加明显。

新能源汽车是例外

在商务部和发改委联合发布的指导目录中，中国政府将鼓励外资多在节能环保、新能源汽车和其他领域投资。中国将努力实现汽车行业的“健康发展”，重点培育新兴产业——大幅减少对重大新建项目的审批，但新能源动力汽车将成为例外。尤其是新能源汽车的关键零部件行业以及充电站等设施建设，仍将得到鼓励。其中，新能源发电设备等领域的外资股比限制已经取消，有股比要求的条目比原目录减少11条，换言之，外资投入充电站等限制已经放宽。

尽管像比亚迪、广汽乘用车等自主品牌企业均推出了各自的电动车、混合动力等新能源车型，但其采购的关键零部件多数来自于外资企业，中国的新能源汽车的零部件企业的研发能力仍有待提高，盲目限制外资进入这类行业，将不利于中国的新能源汽车行业的快速发展。

汽车整车音效设计及评价方法 篇7

随着经济的发展,汽车除了作为人们日常生活不可或缺的交通工具外,集成于汽车多媒体终端系统的影音娱乐功能正在以不可阻挡态势不断的升级,而声音作为音响的最终表达形式,已经得到人们尤其是音乐发烧友的高度关注,汽车多媒体音效的好坏也成为定位一款车型的重要指标。由于人们对整车音响效果要求的提高,整车音效的设计及优化也成为汽车设计、研发的重要课题。同时对车辆的音响改装也成为音乐发烧友追求高品质音效的又一主要途径,促进了后装音响产品的快速、蓬勃发展。

本文将从汽车设计的角度分析设计方法,同时从测试的角度以实例为基础,给汽车音响设计、测试及评估以参考性意见。

1、整车音效主要影响因素

整车音效是用来描述用户对汽车音响声音品质评价的专业术语,音效性能的好坏主要取决于扬声器的特性、音响主机性能及整车布置方案三个主要方面。通过对这三方面的设计与优化,从而形成良好的音效体验。

1.1 车载扬声器

扬声器作为整车声音输出的终端,在整个车载音响系统中起决定性作用,甚至能影响整个汽车音响的风格。扬声器的结构一般由音圈、振动板、盆架、上下导磁极片、磁钢等部分组成,并且通过选择不同的材质及工艺将会很大的影响整车的音响效果。同时根据扬声器所表现的声音频率的不同,扬声器又可分为低音扬声器、中音扬声器、高音扬声器、全频带扬声器。一般来说,扬声器的口径越大,低频越好,音质效果震撼,而口径越小,高频越好,音质效果轻灵。目前车内的中低音扬声器主要以,7寸、6寸为主流,高音以多芯内磁产品为主。

评价扬声器性能优劣的指标主要包括:额定功率、频率响应、额定阻抗、谐波失真、灵敏度等。频率响应是其中的重要指标之一,这项指标反映了扬声器工作的主要频率范围。高保真放音系统要求扬声器系统应能重放20Hz-20000Hz的人耳可听音域。由于用单只扬声器不易实现该音域,故需要采用高、中、低多个扬声器来实现重放覆盖。因此了解单元扬声器的频响特性曲线是非常重要的,图1为某款中低音扬声器的频响特性曲线。

此扬声器在低音、中音方面均有很好的表现,但在高音音域部分出现了很大的衰减,所以在整车设计时,一般选择高音扬声器与低音扬声器配合的设计,以弥补高音音域的不足,从而提高用户的声音感受。

1.2 车载主机

对于整车音效,主机的音效特性对音质影响也很大。主机是整个音响的音源,同时也是一个控制中心,对音响的操作都要通过主机实现。扬声器的性能固然重要,但没有一个好的音源及声音控制处理中心,是无法最大限度的发挥扬声器的固有性能,造成资源浪费,而且通过主机的配置与调试可以实现同款扬声器不同车型的不同音响效果的设计。所以如果想提高整车音质,选择一个好的中控系统主机是非常重要的。

车载主机内的基本架构一般以音源、声音处理芯片、功率放大器三部分串联组成。在音源部分,车载主机主要以CD、USB、AUX等信号为主,主机除了读取信号和输出信号以外,当主机把音源取得后将音频信号通过SPDIF等音频通信格式发送给音频信号处理器,在音频信号处理器内部将会针对音量调节、左右平衡、音场前后调节,大多还会有诸如高音调节、中音调节、低音调节等最基本的频段均衡调节功能,目前中低端的主机均采用5段、7段式的EQ调节,但高端产品已经可以内置强大的音效处理芯片,实现多段式的音效调节,从而进行流行、古典、爵士等不同场景音效的调整,更加体现出整体音效的高品质。

信号在主机内部被处理结束后将会传输给功率放大模块即功率放大器,功率放大器通过内部的放大电路,并通过连接线束直接向扬声器提供一定的功率输出,从而驱动扬声器进行发声。主机所提供的功率往往十分有限,常见的大概也就是每声道峰值功率45W,额定功率折算下来也就是15W-20W左右;这样大小的功率,推动原车扬声器或者档次较低的后装扬声器还可勉为其难,但如果要使用较高品质的专业级扬声器,并且希望发挥出理想的效果,那么还是应该选用功率相匹配的独立功放,让主机专注于对音频信号的读取和输出。

1.3 车载扬声器布局

优质的扬声器和高性能的主机是整车音效表现力的必要条件,但是扬声器系统的布局对音效也有着非常大的决定性作用。整车音效与家庭音响有很大的区别,主要是从空间、障碍物等方面有很大的差别,具有障碍物多、扬声器位置固定、距离近等特点,所以整车音效的设计中扬声器的位置设计就独具一格,形成其独有的设计思路,一般的车型主要配置4-8只扬声器,以高音搭配低音为主要设计手段,但高端车型将会设计10只以上的扬声器,并通过重低音、环绕、中置扬声器的搭配组合,形成立体、生动的音场。除了扬声器数量及种类的增加会提高整体效果,如果合理的设计扬声器的布置位置和组合方式也将会大幅提升整车的音效。

根据整车的设计经验和扬声器的特定性能,就可以总结出一套实用的扬声器布置方案。偏中低音的扬声器是不具有指向性的,声音向四周传播并且口径比较大,布置需要一定的空间,建议布置门上靠下位置,并在门板内利用塑料材质形成一定容积的回音腔体,通过发声时腔体的回音效果达到更好的中低音体验。中置扬声器一般都设计在仪表板的中间,环绕则涉及在第二排或第三排座位上方,而重低音由于其强大的能量输出会对人有一定的冲击,所以一般设计在后备箱附近。高音扬声器由于有指向特性,按照高度应该与人耳高度持平,建议优选A柱,三角窗位置次之,门板上将会形成刺耳的高音效果,不做推荐。图2为某款车型扬声器布置图。通过合理的音场设计,使整车在音效效果、定位、立体声感受等方面给人以优美的感受。

2、声音音效的客观测试

作为整车音效,以上三点是其主要影响方面,但其他方面如:人的座椅位置、高度、车内空间的大小、密封度等指标均会影响整车音效的最终效果。随着电子技术的发展,利用反馈、补偿等设计可以作适当的弥补,那么整车的测试调整就成为设计整车音效的一个重要手段。其中频响曲线的测试就成为客观评价的一个重要方法。

频响曲线指将一个标准的全频带音频信号输出给音响系统时,音箱产生的声压随频率的变化而发生增大或衰减、相位随频率而发生变化的现象,这种声压和相位与频率的相关联的变化关系(变化量)称为频率响应,单位分贝(dB)。频率响应(简称频响)是音频系统的重要性能参数,通过此参数的的设计及优化可以在整个音域内尽可能的体现声音的本来面貌。

2.1 频响曲线测试实例

下面就对一款配置了6只扬声器的车型作为测试对象,以粉红噪音(PinkNoise)作为测试数据,利用手持式精密音频分析仪对主驾驶人耳位置测得频响曲线,见图4。

图中b为高音扬声器,c,d为中低音扬声器

2.2 测试结果分析

根据以上曲线可分析出,在20Hz-20kHz范围内,如果把声音的频段按照以下频段划分,那么从结果可以看出此款车型的整车音效中低频增益过强,并且20—500Hz范围内曲线提升和衰减幅度都比较大,500-5000Hz中高频曲线较为平直声音还原比较出色,而高频曲线衰减明显。

低频段(20—150Hz);

中低频(150—500Hz);

中高频段(500—5000Hz);

高频段(5000—20kHz)。

根据此频响曲线的结果结合扬声器的布置来分析,由于后排无高音扬声器,并且前排的高音扬声器安装位置在车门处,而不是与人耳齐平的A柱上,介于高音扬声器的指向性特性,主驾驶位置声场的高音较弱,所以导致高音表现力差。

如果要优化此车型首先要增加后部扬声器的高音,使整个音场平衡,并调整高音的指向性,使高音更加明亮,低音部分做适当的衰减,使音场更加均衡,通过声音测试及反馈系统不断微调增益参数,最终形成立体声的音场效果。

3、声音音效的主观评价

针对整车音效,只有客观的频响曲线测试仅能从一个侧面体现产品的性能,并不完全,还应该从整体效果方面通过有经验的音响评价师进行主观评价,以达到一个全面评估的效果。如果频响曲线陡升陡降,起伏太大,几乎可以肯定音质好不到哪儿去。如果频响曲线漂亮极了,有相当大的可能性,是个好东西,我们持期待的意见,还需要进一步去看看其它对声音的影响因素,最重要的,听了才知道。在这里介绍一种主观评价整车音效的方法。

3.1 主观评价实例

测试位置仍然选择主驾驶位置,选择特定曲目来进行主观评价,测试人员为有专业音响评审经验的工程师团队,一般为10人左右,大家根据不同座位、使用不同音乐的持续评测,得出评审数据,再根据大家的评审数据算出每项的平均值得出以下结果:

3.2 主观评价结果分析

通过上述结果可以看出高音部分分值较低,而中音和低音可以勉强达到3分的标准,主观评价从另一个角度来给出整车音效的好坏。结合频响曲线分析法就可以对整车音效有一个概括性评价了。常用的评价方法有排序法、评分法、成对比较法和语义细分法等。但在实际应用中主流做法是将这几种方法结合起来使用。

主观评价的目的除比较噪声主观指标的优劣和为噪声的改善设计提供指导外,更重要的是寻求主观评价结果与客观计算参量之间的关系,建立其回归预测模型,为改进噪声的计算参量提供依据。并且通过预测模型对同类事件的偏好性进行评估。但它们之间的线性关系并不很理想,建立主客观关联的数学模型时,必须对数据做必要的处理。

下面就是根据上面例子的一个回归算法模型,能更高的结合主观与客观的数据,最终建立一个完善统一的评价方案。

通过加权及回归算法,逐步逼近真实的用户感受,并根据不同的新测试样本,最终优化此回归算法的可用性。最终让整车的音效评价更加真实、有效。

4、结论

根据主客观两种相结合的测试及评价方法,得出目标车型的频响曲线需要进行优化调整的目标,以上章节为例就是要针对低频和中低频曲线需要做平直处理,高音部分表现不佳,可适当调整高音扬声器的布置位置来看看可否达到预期效果。并持续的评价、优化。最终提高产品的品质。

声音是博大精深的一门学问,影响声音的参数很多,频响曲线是检验声音还原能力的一个重要方面,音质的评判标准实在太多以至于我们现在都无法用纯客观的指标去衡量和判断音质到底好不好,好到哪儿,以及有多好。这是音频工作者的无奈之处,也是音频的迷人之处。

主观听音评价是辅助客观评价的一种方法,可以把各种参数对声音的影响以主观的方式表现出来,单独的主观评价意义并不大,每个人的听音能力以及对声音风格喜好不同,导致了主观听音评价存在个体上的差异,如何优化主观评价方案,以及提出完整的整车音效评价方案是音频工作者需要更深入专研的课题。

参考文献

[1]孙岩君.扫频法测量音频系统频率响应的原理及实践[J].电声技术,2006(6).

[2]张涛,贺家琳,杨冬明.TI DSP在音频处理中的应用[M].北京:电子工业出版社,2008.

电动客车整车控制器CAN接口设计 篇8

1 整车控制器与电机控制器职能

整车控制器的主要职能是采集钥匙开关信号、前进信号、倒车信号、加速踏板信号、制动踏板信号, 并与实时采集来的电池、电机信息进行分析, 输出符合要求的信号给电机控制器。电机控制器的主要职能是与整车控制器实时通信 (如图1所示) 并根据电机信息及整车控制器的指令驱动电机运行。

2 整车控制器CAN通信的设计

2.1 硬件设计

采用74lvs4245AD芯片和SN65HVD230芯片作为CAN通信模块。

74lvs4245AD芯片是由荷兰飞利浦公司设计制造, 用作双向电平转换, 是典型的双电源供电的双向收发器。其工作原理:DIR管脚控制其传输方向, OE为低电平有效, 在此状态收发器工作, 否则, 高电平不工作。DIR为高电平时, A为输入端, 即B=A, 此时数据从单片机发送到外部设备;DIR为低电平时, B为输入端, 即A=B, 此时数据从外部设备发送到单片机, 单片机接收数据。

SN65HVD230是德州仪器公司生产的3.3V CAN收发器, 实际应用频率很高, 其特点:通信速率较高、节省功耗、体积小、具有差分收发能力、抗电磁干扰能力良好、逻辑电平采用LVTTL、串行通信的可靠性高、最高传输速率可达1Mb/s等。

2.2 整车控制器与电机控制器的通信协议

协议参照标准:ISO11898, SAEJ1939/11, GB/T18858.2, GB/T18487.1-2001, GB/T18487.2-2001, GB/T18487.3-2001, GB/T18387-2001, GB/T14023-2000, GB/T17619-1998, ISO7637, TB/T3034-2002, QC/T413-2002。

(1) 整车控制器发送报文指令ID (0x0C19F0A7) 周期20ms。报文数据位置BYTE1为加速踏板位置, BYTE2为加速踏板位置, BYTE3为制动踏板位置, BYTE4为制动踏板位置, BYTE5为空用0代替, BYTE6为空用0代替, BYTE7为电机控制器状态, BYTE8为电机控制器LIFE (0-255) 。当前电机控制器状态如表1所示。

(2) 电机控制器发送报文指令ID (0x0C08A7F0) 周期10ms。报文数据位置BYTE1为电机转矩低字节 (1NM/bit, -32000) , BYTE2为电机转矩高字节 (1NM/bit, -32000) , BYTE3为电机转速低字节 (0.5RPM/bit) , BYTE4为电机转速高字节 (0.5RPM/bit) , BYTE5为电机控制器输入电流低字节 (0.1A/bit, -10000) , BYTE6为电机控制器输入电流高字节 (0.1A/bit, -10000) , BYTE7为电机控制器状态, BYTE8为电机控制器LIFE (0-255) 。当前电机控制器状态如表2所示。

当前电机控制器反馈报文指令ID (0X0C09A7F0) 周期10ms。报文数据位置BYTE1为整流电压低字节 (0.1V/bit, -10000) , BYTE2为整流电压高字节 (0.1V/bit, -10000) , BYTE3为整流电流低字节 (0.1 A/bit, -10000) , BYTE4为整流电流高字节 (0.1A/bit, -10000) , BYTE5为电机温度 (1℃/bit, -40) , BYTE6为电机控制器温度 (1℃/bit, -40) , BYTE7为电机驱动系统状态标志, BYTE8为电机驱动系统故障代码 (0正常) 。

当前电机驱动系统状态标志如表3所示。

3 CAN通信测试

为了确保电动客车整车控制器通信的可靠性和实用性, 需要试验验证各个通信单元的通信是否正常, 通过实测来进行调试和改进;并对CAN模块进行上位机测试确保CAN通信正常:

(1) 检查控制板的CAN模块是否正常, 检查寄存器的设置是否准确无误。若程序无误但仍有问题, 就检查硬件是否有问题。

(2) 进行收发调试, 用示波器观察波形, 波形不太理想, 可能是阻抗不连续也可能阻抗不匹配或二者都有, 于是加终端电阻来消除电缆的信号反射。为了提高网络节点的拓扑能力, CAN总线两端需要接有120Ω抑制反射的终端电阻, 它对匹配总线阻抗起着非常重要的作用, 如果忽略此电阻, 会使数字通信的抗干扰性和可靠性大大降低, 甚至无法通信。加终端电阻后示波器测试图如图2所示。

(3) 连接PC机调试。采用PCAN-View作为CAN监视器, 配合PCAN-PC适配器可以将CAN报文显示出来。该软件可以让CAN报文的发送和接收同时进行, 最大比特率可达1Mbit/s, 发送CAN报文的分辨率为10ms, 接收分辨率则为1ms。CAN报文记录在跟踪文件, 任意CAN报文都可被编译成列表形式, 被保存和重新载入, 支持CAN总线2.0A (11-bit ID) 和2.0B (29-bi ID) 协议。CAN总线硬件控制下的总线系统错误和内存溢出信息可被显示出来。对参数进行设置后, 经软件测试, CAN通信正常, 其测试结果如图3所示。

4 结语

目前, 本研究成果已经在山东理工大学电动客车上试运行, 经过试运行的不断完善, 系统将得到不断地扩展和优化, 现场运行情况表明, 系统设计合理, 可行。

摘要：为了提高电动客车整车控制器与电机控制器通信的可靠性, 实现整车控制器与电机控制器控制信号的实时通信和集中管理, 设计电动客车整车控制器的CAN通信接口, 并制定整车控制器与电机控制器的通信协议。

关键词：整车控制器,CAN,电机控制器

参考文献

[1]王大方, 南金瑞, 孙逢春, 等.基于V850的电动汽车控制器CAN模块设计[J].微计算机信息, 2007, 23 (10) :208-209

[2]徐德胜, 基于CAN总线的燃料电池城市客车通信网络研究[D].合肥:合肥工业大学, 2009

[3]饶运涛, 邹继军, 郑勇芸.现场总线CAN原理与应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2003:35-37

[4]胡思德.汽车车载网络 (VAN/CAN/LIN) 技术详解[M].北京:机械工业出版社, 2006:5-13

整车设计 篇9

1 纯电动汽车的驱动电机系统结构

纯电动汽车的传动系统结构相对于传统内燃机汽车而言,动力电池代替了燃油系统为整车提供动力能源,驱动电机代替发动机成为动力驱动系统(如图1所示)。动力电池输出直流电经过电机控制器,转化为交流电为驱动电机供电;驱动电机将电能转化为机械能,经过变速器、传动轴,驱动车轮行驶。

2 整车性能目标对驱动电机系统参数需求分析

纯电动汽车的关键动力性能包括最大行驶速度、加速性能、爬坡性能、常规行驶速度、最大行驶里程等,这些动力性能指标,根据驱动电机的运行状态,可分为驱动电机的持续功率需求、峰值功率需求、峰值转矩需求、持续转速需求、峰值转速需求、能量需求等。其中,能量需求可由动力电池进行匹配满足,本文不进行讨论。下面将分别分析纯电动汽车的这些动力性能指标对驱动电机参数需求的影响。

2.1 最大行驶速度对驱动电机的参数需求

纯电动汽车在平直的公路上行驶时,需要驱动电机功率克服行驶阻力功率,并达到平衡。对于平直的公路可简化为滚动阻力和空气阻力。空气阻力随着车速增加而增大。为了满足电动汽车以最高车速公路巡航的要求,将电动汽车最高公路行驶功率需求视为对驱动电机的持续功率需求。由于传动系统在能量传递的过程中,存在能量损失,因此最高车速下驱动电机的功率Pe应满足:

式(1)中:M为整车满载质量,kg;g为重力加速度,一般取9.8;f为滚动阻力系数;η为传动效率;Cd为风阻系数;A为迎风面积,m2;vmax为最高车速,km/h。公式(1)在计算时,需要纯电动汽车整车参数,以某纯电动汽车整车参数为例,其参数见表1。

通过式(1),以某纯电动汽车参数为例,对整车最高行驶车速性能进行分析,可得出不同的最高车速与驱动电机功率之间的关系(如图2所示)。

由图2可知,整车最高车速要求越高,驱动电机需要克服的空气阻力越大,驱动电机功率需求越高。例如,某纯电动汽车的最高行驶速度要求为80 km/h,则驱动电机需要输出11.4 kW的功率。

2.2 加速性能对驱动电机的参数需求

受驱动电机的低速大扭矩、高速恒功率的外特性影响,纯电动汽车的加速性能对驱动电机的参数影响主要体现在加速时间上。不同的加速时间,将要求不同的功率需求。假设汽车从v0到v1的加速时间为dt,需要的电机功率为Pc。则:

公式(2)中:σ为旋转质量换算系数;dv为速度的变化量,km/h;dt为加速时间,s。

以某纯电动汽车的参数为例,v0为30,v1为80,根据公式(2)可得出不同的加速时间与功率需求之间的关系(如图3所示)。

由图3可知,对于给定的加速性能要求,驱动电机的功率随的增加而减少。图示中车速由30 km/h加速到80 km/h,如加速时间要求为25 s,则驱动电机功率需求为32.6 kW。

2.3 爬坡性能对驱动电机的参数需求

汽车处于爬坡状态时,驱动电机的功率需要克服的行驶阻力有滚动阻力、坡道阻力、空气阻力。假设汽车以va车速在坡道为α的路面上行驶时,驱动电机的需求功率Pa:

公式(3)中:α为爬坡度,%。以某纯电动汽车的参数为例,根据公式(3)可得出在给定的坡度下,不同车速与驱动电机需求功率之间的关系(如图4所示)。

由图4可知,在一定的坡道下,驱动电机所需求功率近似与车速成正比。如果要求纯电动汽车能够以40km/h爬1 5%的坡,则驱动电机的功率输出为29.5 kW。

2.4 常规行驶车速对驱动电机的参数需求

纯电动汽车的常规行驶车速,是一个具体车型具体分析的参数,并与车型的使用工况相关。目前,纯电动汽车一般行驶在城市工况居多,则整车常规行驶车速在30～60 km/h。由于驱动电机的功率需求首先需要满足最高车速的功率需求,因此常规车速对驱动电机的功率需求影响较小,但要求驱动电机在常规车速行驶下,驱动效率最高。因此,常规车速时驱动电机的转速可设计为驱动电机的额定转速,此时可获得较高输出效率,并能保证驱动电机良好的长期使用。

由传动系统结构可知,驱动电机转速的设计与车速、速比、轮胎半径等存在一定的关系如下:

公式（4):ni为驱动电机转速,rpm;vi为汽车车速,km/h;ig为变速器速比;i0为主减速比。

由式(4)可知,驱动电机的转速ni的设计不仅与车速vi有关,还与变速器的速比、轮胎半径等有关。由于驱动电机一般具有低速大扭矩,高速恒功率范围宽的转速-转矩机械特点,使得其更适合用作车辆的动力系统(如图5所示)。额定功率扭矩曲线所包络区域为电机的连续运行区,额定功率扭矩曲线与峰值功率扭矩曲线中间的区域为瞬时运行区。可满足瞬时爬坡、瞬时加速的性能要求。

正因为电机的这种特性,使得新能源车辆尤其是纯电动车辆不再需要传统内燃机汽车那样具有多个挡位的变速箱,而是采用1个挡位或者2个挡位的自动变速箱非常适宜汽车的运行工况。以某纯电动汽车为例,属于单速比的减速器,速比为6.9。因此,驱动电机的转速与车速成正比关系。

3 基于整车性能指标的驱动电机参数匹配分析

通过上述的分析可知,驱动电机的参数设计与整车的动力性能指标有着较大的关系。因此,在纯电动汽车整车动力性能指标已确认的条件下,可进行驱动电机参数的匹配选型。

3.1 驱动电机峰值功率

驱动电机作为纯电动汽车的唯一动力源,应能满足纯电动汽车的峰值功率需求,即:

3.2 驱动电机持续功率

为了满足电动汽车以最高车速公路巡航的要求,将电动汽车最高公路行驶功率需求视为对驱动电机的持续功率需求,即公式(1)中的Pe。

3.3 驱动电机的转速

由公式（4）可知,当对最高车速时,驱动电机的转速最大,即:

当车速属于常规车速vt1时,驱动电机的转速,可视为额定转速nt1,即:

同时,由于驱动电机的最高车速与额定转速的比值一般为2～3,所以驱动电机的持续转速nt如下:

3.4 驱动电机的额定转矩

根据驱动电机的转速、转矩特性,可知驱动电机的额定扭矩Te:

3.5 驱动电机的峰值转矩

根据力的平衡关系,驱动力需满足汽车行驶过程中的阻力需求,行驶阻力包含滚动阻力、坡道阻力、空气阻力,即:

由于减速器的速比关系,可得驱动电机的峰值转矩如下:(10)

在得到整车动力性能参数确定的情况下,可初步分析得出驱动电机的峰值扭矩需求。

4 结论

通过上述分析,在纯电动汽车整车动力性能指标确定,减速器速比确认的基础上,可计算分析出驱动电机的基本性能参数需求。以某纯电动汽车的参数为样本进行计算,并通过实车测试验证,驱动电机的性能匹配能够满足整车的动力性能目标。可见此方法在汽车前期开发设计中是可行的,可作为一定理论依据。同时,由此方法也可进一步优化整车性能目标值。但由于此方法是基于单速比确定的状态下进行的,在一定程度上限制了驱动电机的匹配设计,因此驱动电机的参数还可通过优化速比的方法进一步优化,从而使整车传动系统的参数匹配更加良好。

摘要：文章研究了纯电动汽车的动力传动系统结构及纯电动汽车整车动力性能的主要指标,分析了整车动力性能指标对驱动电机系统的要求。以纯电动汽车动力性能指标为基础,通过理论和仿真,分析了纯电动汽车性能指标中对电驱动系统参数设计的要求;提出了基于单速比的纯电动汽车驱动电机参数匹配优化的方法,并总结出纯电动汽车的驱动电机的参数匹配原则;所得结果对于纯电动汽车驱动电机系统的参数设计选型具有重要意义。

关键词：纯电动汽车,驱动电机,参数设计

参考文献

[1]余志生.汽车理论[M].第3版.北京:机械工业出版社,1997.

[2]陈清泉,孙逢春,祝嘉光.现代电动汽车技术[M].北京:北京理工大学出版社,2004.

[3]孙家永.纯电动汽车动力系统参数匹配及性能研究[D].西安:长安大学,2012.

[4]方锡邦.微型纯电动汽车动力性能参数匹配及仿真研究[D].合肥:合肥工业大学,2011.

整车设计 篇10

1 刚性矿用自卸车线束特点

由于刚性矿用自卸车恶劣的工作环境, 其线束的设计与安装具有路况差, 粉尘大, 车辆运行过程中振动强烈, 运行时间不固定, 工作时间超长, 运距短, 保养及维修频次与普通车辆相比高等特点。鉴于此, 刚性矿用自卸车的线束的设计与安装应该满足更高可靠性, 更好密封性, 保证线束足够的裕量, 应根据整机功能与特点做到模块化, 方便拆装, 便于维修。

2 线束导线选择

线束导线的选择主要包括:

2.1 型号与颜色

相关引用标准有《汽车用低压电线的颜色》等[1]。

2.2 线规的选择

可根据式 (1) 计算导线截面积S。

式中ρ-导线电阻率, (Ω·mm2/m) ;I-流过导线的电流 (A) ;l-导线长度 (m) ;U一导线的电压损失 (V) 。

2.3 导线截面积选择

长时间工作电器设备可选用电线实际载流量的60%, 短时间工作的则介于的60%~100%之间[2]。

3 线束接插件选择与安装

线束接插件应使用最少量线束连接接口, 这样产生误连接或接触故障的可能性就小;应考虑其四周密封性能及良好的锁定机制, 保证接插件之间的完全配合。由于不同连接点导线数目各不相同, 要求用不同的接插件来实现线束与控制系统中其它部件的连接。设计过程中要求做到:各接插件尺寸不同, 插口形状也不相同, 以避免误将某个线束单元与控制系统中不相干部件相连。如果接插件之间难于接合, 不要强制接上, 否则会拧弯或拧断针脚 (图1) 。

4 整车线束安装控制

不能让导线与尖锐、摩擦性的表面接触或有可能接触。线束通过金属板边缘的时候必须使用橡胶护边或使用一段导管。布线时应绕开锐边、绞缠、切割或摩擦, 每隔200~400mm用尼龙电缆束缚带或表面覆设橡胶等固定好。线束布置约300mm间隔沿车身骨架或底盘大梁固定好。避免线束固定在油路、水管等处, 避免放置于接近运动部件的地方。线束的安放位置应与热源保持不小于100mm距离。高频导线和高能元件与控制系统的速度传感器和低电流模拟信号线之间不能低于0.5m, 避免信号传递受到干扰和影响[3]。

5 结论

阐述了刚性矿用自卸车的整车线束的特点进行了阐述, 并进行了论证, 对刚性矿用自卸车插件的选择与安装、整车线束的安装与控制系统进行了设计, 为刚性矿用自卸车总体的整车线束的选择与应用提供了技术指导, 为刚性矿用自卸车安全稳定运行提供了一定保障。

摘要：刚性矿用自卸车在冶金矿山、水利水电工程等领域应用广泛。在总体原则的指导下对刚性矿用自卸车电气系统的整车线束进行了研究。对刚性矿用自卸车的整车线束的选择进行了阐述, 对线路的插件与安装进行了设计, 同时研究了整车线束的安装与控制, 为刚性矿用自卸车安全稳定运行提供了一定的保障。

关键词：刚性矿用自卸车,电气系统,整车线束

参考文献

[1]刘友梅, 陈清泉, 冯江华, 等.中国电气工程大典:交通电气工程 (第13卷) [M].北京:中国电力出版社, 2009:153-154.

[2]林秉华.最新汽车设计使用手册 (三) [M].哈尔滨:黑龙江人民出版社, 2005:183-184.