第28卷第3期
2010年5月
西安航空技术高等专科学校学报
JournalofXi’anAerotechnicalCollege
Vol128No13May2010
电动汽车的振动分析
韩敏建
(西安航空技术高等专科学校)
摘 要:。、成本低、效率高、启。缺点主要是由于转矩波动引起的振动较大,易产生噪声,进而。
关键词:开关磁阻电动机;电动汽车;振动模型;仿真分析
中图分类号:TH113.1 文献标识码:A 文章编号:100829233(2010)0320020204
1 前言
随着现代工业的发展,世界各国对能源的需求越来越多。近年来,作对为新一代的环保汽车———电动汽车的研究与发展,现在已经愈来愈受到许多国家的重视。而作为电动汽车动力系统最重要部件的发动机,当前应用最多的是用新型开关磁阻电动机来取代传统的活塞式内燃机,对其研究因而也是电动汽车技术方面的前沿性热点之一。新型开关磁阻电动机效率高、启动性能好、成本低、结构简单、调速范围较宽,能够在恒功率状态和恒转矩状态下工作,适合于汽车对其动力系统的性能要求。它的主要缺点是:转矩会在一定的范围内波动,会引起振动,易产生噪声,进而使车辆的舒适性和平顺性降低[1]。电动机引起的车辆振动问题应该加以足够的重视和研究。
图1 三菱i-MiEV
电动汽车
2 电动汽车振动模型的建立
对于电动汽车振动问题的研究,建立系统的振动模型非常关键。根据电动汽车的实际结构以及所研究问题的侧重点,针对电动汽车如图1所示,作如下假设
:
收稿日期:2010203210
图2 五自由度电动汽车振动模型
(1)整车质量分布左右对称,汽车的结构左右
也对称,路面对汽车左右轮的激励相同,也就是不考虑汽车的横向角振动,将整个汽车系统看作为一个在纵向铅垂面内的振动系统。
作者简介:韩敏建(1971-),男,陕西省武功县人,毕业于南昌航空工业学院金属材料与热处理专业,硕士,助教,主要从事材料
工程和机械振动研究。
第3期韩敏建:电动汽车的振动分析
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(2)将车轮简化为一个不计质量的弹簧,不考k2———后悬架的刚度系数;k3———座椅的刚度
虑阻尼效应。
(3)不考虑车身和车架弹性产生的各阶振动,将车身、车架看作为刚体。
(4)前、后轮轴和车身的非悬挂分布质量分别由集中质量块代替。
(5)车轮和车架的减振器的阻尼力和弹性力,分别是速度和位移的一次函数,即将整个汽车振动系统视为完全的线性系统示,m——;m1[2]
系数;
k4———前轮刚度系数;k5———后轮刚度系数;c1———前悬架减振器的阻尼系数;c2———后悬
架减振器的阻尼系数;
c3———座椅的阻尼系数;l———前后轴之间的
水平距离;
1——;l2———后
。
由此,l身重心的水平距离;F)——SR驱动电机的激励。
质量();
m2———后轴的等效质量;m3———人体和座椅
3 电动汽车振动仿真
根据上面所建立得系统动力学模型,可以得到用矩阵形式表示的运动微分方程为
M¨x+C