低速汽车模态试验研究

针对某低速汽车在中速行驶条件下产生垂向振动问题,在道路试验的基础上采用试验模态分析技术对车辆底盘和车架系统性能进行了试验研究,得到了该车底盘和车架的各阶模态频率以及模态振型等。分析结果表明,该车车架刚度较低,当激励频率接近或等于3.91,5.72,7.25 Hz时,可使整车产生共振,为进一步研究整车振动、疲劳、噪声等问题奠定了基础,也为结构的优化设计提供了参考依据。     

双电机双轴驱动电动车整车控制器硬件在环测试研究

双电机双轴驱动电动汽车整车控制系统开发完成之后,为全面测试整车控制系统的功能和性能,研究硬件在环测试的总体方案,从整体、模块和具体功能三个层面的分析,建立整车控制系统的测试用例。通过划分整车控制器应用层和利用有限状态机,对车辆的故障识别、跛行行驶、全油门加速、满载最大爬坡度和40 km/h等速行驶下的续驶里程等功能和性能进行测试。试验结果表明电动汽车最高车速为106 km/h,车辆在满载情况下的最大爬坡度为25%;车辆以40 km/h等速行驶时,续驶里程为219.3 km,每100 km耗电量为8.42 kWh,这些性能指标均达到设计要求。     

整车磁流变减振器半主动悬架变论域模糊控制策略

在建立整车磁流变减振器( MRD)半主动悬架模型基础上,利用八板块方法设计了整车的变论域控制策略.基于重构的标准B级和C级路面激励信号,分别在10、20和30 m/s 3个车速下进行了整车在直线和转向行驶工况下的仿真研究.在完成试验车辆改装基础上,进行了大量台架和道路工况下的试验.仿真和试验结果显示,所设计的半主动悬架和控制策略可以有效地提高车辆行驶的平顺性,磁流变半主动悬架与被动悬架相比振动强度可降低9％～22％,结果表明所建立的模型和控制策略是可行的.     

基于整车性能的悬架匹配优化设计

以某多功能商务车为研究对象,利用ADAMS软件建立了整车多刚体动力学模型,并以车身垂直加速度和角加速度为目标函数对悬架系统进行优化设计。将优化前、后整车性能仿真结果进行了对比,结果表明优化后的悬架参数能有效地改善车辆的行驶性能。研究结果为虚拟样机技术在车辆工程中的实际应用提供了参考。     

基于四轮独立制动及整车模型的VSC系统仿真

利用ADAMS软件建立了具有四轮独立制动的整车多体动力学模型,在Matlab环境中设计了PI控制的车辆稳定性控制(VSC)系统,通过定义ADAMS与Matlab两种软件间的数据交换接口将设计的控制系统模型与整车模型相结合,对带有VSC系统的汽车进行了典型行驶工况下的仿真试验。研究结果为设计车辆动力学稳定性控制系统提供了一种有效的验证方法,弥补了现实物理试验条件的缺乏;并为VSC系统在车辆工程中的实际应用提供了一定参考。     

基于状态转移法的混合动力车辆控制分析

采用“状态转移”控制分析方法,将整车的控制分为相对独立的控制状态,详细分析了在不同工况下的控制状态之间的相互跳转。以双轴并联单离合器结构的HEV进行了多能源动力总成的设计为例,对某一混合动力车辆的起步、行驶和制动等工况的控制进行了分析。采用混合动力车辆专用分析软件Psat进行了控制仿真研究。结果表明,该方法能有效地解决混合动力车辆多能源管理系统设计困难的问题。     

基于整车动力学的EPS试验平台负载力研究

为了解决电动助力转向系统试验台架不同工况下负载力的施加问题,对基于整车动力学的试验平台负载力进行研究。利用MATLAB建立简化的原地转向轮胎模型、Fiala-桥石轮胎模型和考虑侧倾的三自由度车辆模型,对多种工况(原地转向及行驶转向)下负载力进行分析,并进行了实车试验验证。仿真与试验结果表明,所得到的负载力与试验结果基本一致,实现试验台架根据不同工况施加负载力的功能,相比现有的以弹簧作为负载力施加的EPS试验台架更能满足模拟汽车各种工况下转向阻力的要求。     

软土路面履带车辆行驶性能研究综述

履带车辆行驶性能是整车性能的重要评价指标,车辆常在复杂路况下工作,行驶性能受路况影响较大。基于此,本研究综述了评估履带车辆性能的虚拟样机技术和仿真方法,讨论了离散元法在土力学研究中的应用,总结了关于车辆与土壤路面交互作用的研究成果,分析了履带车辆与可变形路面耦合研究的成果和挑战,提出了土壤剪切破坏和变形对车辆行驶性能的影响等未来可能的研究方向。研究结果表明,考虑地面相互作用是优化履带车辆设计和提高性能的关键,适应不同土壤类型和地形条件的车辆设计和参数优化对于提高车辆的通用性至关重要。     

基于人群搜索算法的四驱汽车扭矩分配控制策略

为了提高四驱汽车的整车性能,对四驱汽车扭矩分配特性进行了相关分析,并提出了一种新的扭矩分配控制策略。基于Matlab/Simulink构建了整车7自由度动力学模型;研究了不同路面、不同车速和不同转向工况下轴间扭矩分配和轮间扭矩分配对汽车质心侧偏角及横摆角速度的影响规律。以线性二自由度半车模型作为参考对象,基于人群搜索算法(Seeker optimization algorithm,SOA)和PID控制系统设计了扭矩分配控制系统,并进行了仿真分析。基于NI PXI设备构建了扭矩分配硬件在环试验平台,进行了试验验证。结果显示:该控制策略能较好地跟随驾驶员的转向意图,车辆行驶稳定性得到提升,试验结果也验证了控制系统的有效性。     

重型车辆三维随机路面道路友好性仿真

基于谐波叠加法和三角网格法的基本原理,建立了三维随机路面数学模型.将车辆轮胎和钢板弹簧视为柔体,橡胶垫块和限位块简化为具有非线性刚度和阻尼特性的力元,建立了刚柔耦合的重型车辆整车多体动力学模型.在SIMPACK软件中将整车虚拟样机和三维随机路面集成,建立了三维随机路面激励下重型车辆行驶动力学模型.利用动载荷系数、95百分位四次幂和力两种道路友好性评价指标对不同行驶速度的重型车辆整车道路友好性进行分析.结果表明:车辆以60 ～ 90 km/h行驶在B级和C级三维随机路面时,随着车速的提高,中、后两轴车轮的道路友好性下降,前轴车轮的道路友好性并不随车速的增加而下降,在车速超过80 km/h后,道路友好性开始提高;整车随行驶速度的提高,道路友好性下降,B级路面道路友好性下降幅度较小,C级路面道路友好性下降幅度较大.