Life Cycle Assessment of Motor Bike and Electric Bike in Urban Areas of China

Motor bikes （m-bike） and electric bikes （e-bike） are widely used in urban areas of China. Life cycle assessment of m-bike and e-bike are presented to compare their energy use and environmental emission in a life cycle span. An m-bike and an e-bike are disassembled to collect material composition data for the life cycle assessment. The results show that e-bike consumes less energy and has less global warming potential （GWP）, biochemical oxygen demand （BOD）, chemical oxygen demand （COD）, suspended solids （SS）, dissolved solids （DS）, hydrocarbons （HC） than m-bike during life cycle. But e-bike generates more solid wastes, and more acidification potential （AP）, heavy metal （HM） than m-bike. Advanced batteries and clean coal fired power plant technologies are recommended to promote e-bike use in urban area.     

开关磁阻电机电动轮驱动系统

基于汽车动力学的分析,提出了电动轮驱动系统应遵循的控制原则即输出转矩闭环控制;比较了目前常用的开关磁阻电机转矩控制策略,并提出了新的控制方案.该方案通过放置辅助检测绕组和采用硬件积分器,对电机绕组磁链进行实时检测;结合绕组电流进行转矩估算,经过转矩误差PID反馈控制,实现电机输出转矩对转矩给定指令的跟踪.建立了实际的转矩闭环控制系统并进行了实验研究.实测得到的电机输出特性证明了所提出的控制策略的正确性.     

电增压促进废气再循环对发动机性能的影响

在一台1.5 L带废气涡轮增压的直喷汽油机上进行了电动增压和废气再循环（exhaust gas recirculation, EGR）协同对发动机动力性和经济性的影响规律试验研究。结果表明：全负荷下电动增压促进最高废气再循环率随转速的上升而下降,在4个试验转速下分别提升了17.7%、15.2%、13.84%和0;部分负荷下电动增压促进最高废气再循环率随负荷的提高与转速下降,在6个试验工况下最高废气再循环率分别被提高了23.63%、30.31%、0、14.09%、19.74%和0。全负荷与较低的3个转速下电动增压介入后有效燃油消耗率（brake specific fuel consumption, BSFC）降低近10%,最高转速下废气涡轮增压完全取代电动增压;部分负荷下的两组工况内,电动增压介入后,最高BSFC降低了10.8%和8.4%。结论表明合理应用电增压促进最高废气再循环率可以提升发动机的燃油经济性并保持较高的动力性。     

电动公交车线路和充电设施及策略规划方法研究

针对电动公交车充电设施配置不合理的现象,对电动公交车线路和充电设施及策略规划方法进行研究。综合考虑充电站及充电桩配置与公交线路运营特征设计参数两者的相互影响,以充电等待时间和运力为约束条件,建立社会福利最大化模型。基于两种不同的充电策略,讨论其对充电站内车辆排队充电等待时间的影响。以拉格朗日函数求解算法和遗传算法对模型进行求解,并以苏州市931路纯电动公交线路为算例对模型与算法进行了验证。研究结果表明,相比于遗传算法,基于拉格朗日函数的求解算法效率更高,求解结果更稳定。根据所构建模型设计的充电桩数量及线路运营特征参数,在满足充电等待时间约束的条件下可以实现社会福利最大。该研究所提出的模型可为电动公交车线路规划提供决策依据。     

电动助力转向器减速机构参数优化与试验

电动助力转向器减速机构普遍采用蜗轮蜗杆机构,以蜗轮齿圈体积最小为设计目标对蜗杆传动进行参数优化设计,优化后节省蜗轮齿圈贵重材料15．05％,利用简易计算工具对蜗轮齿圈能承受的破坏力矩进行估算,并通过试验验证,结果表明优化后的设计能满足实际使用要求．     

基于容错控制的电动助力转向故障诊断系统设计

文章采用容错控制策略,针对传感器故障情况设计控制器,研究了电动助力转向系统容错控制,在此基础上设计了基于32位ARM微处理器的电动助力转向故障诊断系统,并进行了试验研究;结果证明,能实现对故障的不敏感性诊断,从而保持系统的稳定。     

电动自行车不安全骑行决策行为建模

大量涌现的电动自行车,既是经济便利的出行方式,也使原本资源紧张的城市道路交通面临新的考验,给交通管理者带来了巨大的挑战.通过开展问卷调查分析电动自行车不安全骑行决策行为特征和致因因素,引入同质性输入变量和异质性模型变量,针对电动自行车占用机动车道骑行、在机动车之间穿插骑行和逆向骑行决策行为,建立基于Logistic回归的电动自行车不安全骑行决策行为模型.结果表明:电动自行车不安全骑行决策行为和家庭年收入、回家时间、出行时长和是否为外卖/快递车辆等同质性输入变量,以及非机动车道宽度、机动车流量、公交车占道、路边停车、需要伺机转弯和目的地位置等异质性模型变量显著相关.建立的模型拟合效果较好,预测不安全骑行决策行为的正确率为73.17％.     

汽车电动助力转向系统控制策略的研究

在分析电动助力转向系统(EPS)结构和工作原理的基础上,建立了转矩传感器、输入转向轴、输出转向轴及助力电机的数学模型,设计了直线型EPS助力特性曲线。提出了一种带输入信号相位超前补偿的增量式闭环PID控制策略。在MATLAB/Simulink环境下,建立了EPS系统仿真模型,对所设计的控制策略进行仿真。仿真结果表明:所设计的控制策略提高了EPS工作的实时性,可以满足汽车行驶时低速转向的轻便性和高速转向保持较强路感的要求。     

电磁直驱静液作动器多学科建模与优化

针对汽车电动化与智能化对线控系统执行元件日益严苛的需求,提出了一种高功率密度动圈式直线执行器直接驱动液压泵活塞,进而实现作动筒容积伺服控制的电磁直驱静液作动器,有效缩短了动力传递路径.建立了作动器电磁-机械-液压-控制耦合的多学科仿真模型,设计了直驱活塞运动的滑模-自抗扰控制算法,分析了单向阀阀芯球座直径、阀芯球体直径、弹簧刚度和弹簧预压力等结构参数对作动器性能的影响规律;以作动器动态响应时间为优化目标,通过遗传算法优化了单向阀的结构参数.仿真与实验结果验证了电磁直驱静液作动器多学科建模及优化的有效性,在直驱活塞运动幅值±5 mm、频率20 Hz典型工况下,作动器20 mm行程的响应时间小于0.2 s.     

电动助力转向系统稳定性分析

在建立电动助力转向系统数学模型的基础上,对电动助力转向系统的稳定性进行了分析,应用控制理论推导了电动助力转向系统的稳定性判断条件,分析讨论了影响系统稳定性的结构参数等因素,指出了各影响因素的相应解决办法,为电动助力转向系统及控制器的设计与改进提供了有价值的理论依据．研究表明,对于一个设计定型的电动助力转向系统,各机构部件的许多参数很难改变,可以采用改变电子控制单元中助力增益的方法来使系统稳定工作,即在控制器设计中采用较小的助力增益,并通过试验进行了验证．