基于多目标的电动车机舱布置方法研究.docx

基于多目标的电动车机舱布置方法研究 刘鹤 王旭君 李赫 吴雪珍摘 要：以动力电池作为其动力源的纯电动汽车，因其清洁节能的特点，在能源环境问题于全球范围内日益严峻的形势下，成为今后汽车工业发展的重要方向之一对高压部件集成化设计的特点和需求进行比较及分析，并考虑碰撞性能，分析了电气安全等方面较之于传统汽车的机舱布置，纯电动汽车因其包括电机控制器、高压接线盒、DC-DC转换器、车载充电机等在内的高/低压电器元件相对较多，导致机舱整体布置的空间相对紧张同时，高压控制件趋向集成化发展，针对这一趋势及带来的碰撞安全等问题，提出了多种布置解决方案，为今后集成式高压控制部件的电动车机舱布局提供参考关键词：电动车机舱;布置方法;多目标1 基于多目标的电动车机舱典型布置方案1.1 动力总成与高压电器件分离布置因为动力总成与高压电器件等都布置在机舱里，一般按照两层布局，主要特征是采用大支架支撑上层的高压电器件，大支架下层布置动力总成为了实现轻量化的目标，支架通常是由铝合金或PP+玻璃纤维塑料分层布局的优点是清晰的层次结构，各高压电器件可独立开发与装配，且不受动力总成的振动影响，但是管线路较复杂，机舱美观性差，也不利于保安防灾的设计。

1.2 动力总成与高压电器件集成布置市场主流的集成形式为三合一（电机、减速机、电机控制器三者集成），一般电机控制器与动力总成的连接采用螺接，冷却方式采用水冷或风冷集成化设计能减小物理空间，结构紧凑，利于机舱布置与美化，所以成为未来发展的趋势当前市场亦出现很多集成化程度较高的产品，比如日产聆风的六合一（电机、减速机、电机控制器、高压接线盒、车载慢充、DC-DC转换器六者高度集成）集成式布置时把高压电器件作为动力总成的一部分考虑，与分离式布置比较，减小了高压电器件的布置难度2 基于多目标的电动车前机舱通用化布置2.1 动力总成布置方法（1）动力总成布置原则1）初步搭载时，应基于轮心、地面线、前舱车身数据、动力总成搭载角度及质心等，考虑以下几个原则：要满足半轴角度，半轴在空载状态角度≤5;要满足物理搭载空间要求，根据接口定义考虑相关附件布置可行性;要考虑悬置布置可行性;尽可能保证正碰时机舱前后缓冲区域的空间大小，要降低正碰时动力总成对驾驶室乘员的伤害，提高碰撞得分;要提高离地间隙，保证通过性;要保证行人保护缓冲区域的空间大小;要保证整车前悬尺寸，保证造型要求2）从零部件的共用性和开发效率的角度考虑，在同一车型内统一考虑各动力总成的搭载位置和搭载角度。

2）动力总成布置总体分析1）将差动中心作为基准点，考虑周边空间，检查驱动轴角度：目标值低于5（空载状态）在布置时应尽量减小驱动轴的夹角，角度越小，驱动轴的噪音越低，使用寿命越长2）动力总成布置空间如下表1：包含布置空间、碰撞空间、工艺举升空间、行人保护、台阶保护3）定位动力总成位置时，要考虑悬置、驱动轴、压缩机、水泵等附件的布置可行性4）动力总成接口可行根据接口定义考虑相关管路、线束的走向问题，做到管路和线束尽量短、方便连接、排列整齐;且保证管、线路满足工艺性和装配性需求5）工艺性、维修方便性可行检查减速机排油孔/注油孔不被遮挡，注油/排油方便;检查维修口盖是否被遮挡，电机铭牌可视性是否满足法规要求;检查动力总成紧固件空间能否满足工具操作空间要求;检查动力总成吊耳位置是否合理，要求吊起时受力均衡，并考虑动力总成上的工艺支撑点设计3）动力总成悬置布置动力总成悬置设计通常采用三点或者四点悬置系统日本和韩国使用侧电力传输，通常使用四点悬置系统，德国更普遍使用三点悬置系统三点悬置最适合框架，因为三点确定的平面不受框架变形的影响，固有频率低，抗扭效果好图1和图2是典型的3点悬置系统安装具有良好的稳定性，可以克服大的转矩反作用力。

大的扭转刚度不利于低频振动的隔离传统燃油车的六缸发动机常用四点悬置系统图3和图4是典型的4点悬置系统2.2 高压电器件布置机舱高压电器件通常包括电机控制器、DC-DC轉换器、车载慢充、高压接线盒等，集成式动力总成一般会把部分高压电器件通过螺接等形式集成设计，固在布置时可同动力总成统一考虑分离式动力总成通常只包括电机与减速机，需单独考虑高压电器件的布置3 结语纯电动车机舱布局设计是一项系统工程，需要车身、电力系统、动力系统、造型等相关部门的配合它是整个开发过程的重要组成部分，在车辆平台的构建中起着越来越重要的作用参考文献：[1]周厚建，柯江林，张光慧.电动汽车机舱的布置研究[J].上海汽车，2016（03）.汽车世界车辆工程技术（下）2019年6期汽车世界车辆工程技术（下）的其它文章基于OneNET平台的智能种植系统汽车驾驶技能的重要性及技能的培养彩色沥青路面在交通安全领域的研究地铁车辆基地管理模式及车辆运检应用策略分析浅谈共轨式电控柴油机控制特性分析机械设备电气工程自动化技术的应用策略 -全文完-。