基于模糊控制的复合电源能量管理系统仿真研究

通过分析复合电源功率分配关系,结合复合电源系统设计要求和工作模式,设计基于模糊控制理论的复合电源能量管理控制器。以桌电动汽车为原型车,利用Cruise仿真软件搭建采用复合电源系统的电动汽车整车模型,选择NEDC循环工况对复合电源系统参数进行匹配;最后,结合Matlab／Simulink软件中建立的复合电源能量管理控制器对电动汽车进行联合仿真。结果表明,基于模糊控制的复合电源能量管理系统可以有效地分配动力电池和超级电容之间的功率,降低大电流对动力电池的冲击,较单一电源系统性能明显提升。     

基于油耗和空燃比的汽油机充气效率测定方法

从充气效率的定义出发,提出了基于油耗和空燃比测量结果的汽油机充气效率测定方法。利用汽油机稳态工况下油耗量和空燃比计算得到相应的进气量,再根据定义直接计算充气效率。推导了基于油耗和空燃比的充气效率计算公式及误差分析公式。针对配备有ZH600发动机电控系统的ZS157FMI-3型发动机,先后设计了喷油器流量系数标定试验系统以及油耗和空燃比测试系统,通过测定平均油耗和瞬态油耗并结合空燃比测量对该型发动机的充气效率进行了测定。充气效率的测量结果表明,在同一试验条件下,采用两种油耗测试方法测得的充气效率差异很小;充气效率测试的误差分析结果表明,在本试验设备测量精度范围内,所得到的充气效率相对误差很小(基本在0.5%以下),具有很高的测量精度。此外,由于该充气效率测试方法克服了压力波法及流速-压力法的固有缺陷,在理论上的测量精度和对燃料种类的适应性方面,均具有明显的优越性。     

电动装载机电液复合制动协同控制策略研究

针对电动装载机的电液复合制动系统,为满足多工况制动需求以及保障制动安全性,本文提出了一种基于再生制动自由行程液压制动阀的电动装载机液压制动系统。结合电动装载机的理想前后轮制动力分配曲线以及制动意图识别得到的制动强度,制定了制动强度与整车制动力矩需求的分配曲线;为进一步提高再生制动力与液压制动力分配的协调性,同时兼顾制动能量回收效率,提出了一种基于行走再生制动和液压制动的电液复合制动协同控制策略,降低了整车总制动力矩波动,保证了制动模式切换的平顺性。最后,搭建了基于AMESim-Matlab/Simulink联合仿真模型,并搭建试验样机,验证了电动装载机复合制动协同控制策略的可行性,结果表明,该系统能量回收效率可达71.6%,制动回收率可达44.5%,一个工作循环实现节能7.6%,说明本文提出的控制策略具有良好的制动性能和能量回收效率。     

混合动力汽车电驱动系统设计与仿真研究

电驱动系统是混合动力汽车的动力源.对串联式混合动力电动汽车的电驱动系统进行了结构分析和部件设计,在分析其工作模式的基础上,确定了峰值电源最大荷电状态的控制策略,基于Matlab软件对该电驱动系统建立了仿真模型.仿真试验分析表明,该控制策略将循环通过电动机和峰值电源的部分发动机能量最小化,从而减少发动机能量传递的损耗.建立的模型是合理有效的,为混合动力汽车整车的动力性、经济性等提供了仿真平台.     

液力传动循环流量模型研究及其试验

为弥补整车动力传动系统分析中液力元件查表法和模式辨识测试方法的不足,基于能量守恒定律以及能量损失模型建立了液力传动循环流量的静态和动态模型以及对应的液力传动理论,为整车动力学仿真从理论上提供了可行的液力传动子系统。通过试验验证表明,该方法仿真结果与试验数据吻合,假设合理,模型准确。     

基于数字孪生的智能驾驶汽车整车在环测试系统研究

数字孪生（Digital Twins,DT）是借助实时仿真技术将真实物体映射到虚拟世界的系统,应用数字孪生技术可实现虚拟道路场景下真实智能汽车的自动驾驶测试。设计了一套基于数字孪生的智能驾驶汽车整车在环测试系统,并将其应用于AEB系统的开发验证。在数字孪生技术框架下结合仿真测试工具、V2X通信设备、真实测试车辆等功能单元,形成虚拟环境与真实环境相互映射的整车在环测试系统。基于虚幻引擎（Unreal Engine）4构建真实驾驶环境的镜像仿真场景,利用V2X通信技术将实车状态数据实时传输到虚拟AirSim车辆控制器,同时向被测车辆反馈仿真场景环境感知数据。考虑测试系统信号延时的影响,通过多种工况的整车在环测试对AEB控制算法进行优化改进。通过实车试验验证了基于数字孪生的智能汽车测试方法的有效性与优越性,结果表明该测试方法既保留了实车测试的真实性,也可以有效避免实车测试的危险性。     

带风速风向补偿的车辆道路滑行阻力虚拟测试系统

设计了能够实现风速风向和道路坡度补偿的车辆道路滑行阻力虚拟测试系统,以满足减少环境因素影响并提高滑行测试精度和效率的测试要求。首先,以美国SAE J-2263法规和我国六阶段油耗测试标准为基础,设计了以美国NI嵌入式控制器cRIO为核心的测试系统,对风向风速、道路坡度、轮胎压力温度等测试方法和传感器布置等进行了系统阐述。其次,从分段滑行数据拼接、风速校正、异常数据剔除,以及基于本测试系统的滑行模型构建等方面给出了系统的数据处理方法。最后,将设计的测试系统应用于某乘用车上并进行了系统的滑行试验,试验验证了测试系统工作可靠,测试精度达到设计要求。试验数据处理结果表明风速风向和道路补偿后的试验车空载滑行阻力重复性为2.2%,与不进行补偿的滑行阻力的系统偏差为3.7%。滑行阻力测试系统有效提高了滑行测试精度,为转毂台架上进行整车性能试验补偿整车阻力提供了有效手段。     

基于CAN的汽车低附路面稳定性控制测试系统

基于汽车稳定性控制系统现场快速测试和控制策略调试的需要,搭建了由车身位置姿态模块、汽车稳定性控制器模块和CAN节点数据采集模块组成的低附路面试验测试系统。各模块间基于GPS接收机输出的秒脉冲同步信号完成数据同步,并通过CAN方式进行数据传输。详细给出了汽车侧偏角测试方法、惯性测量单元车上安装和初始对准方法、GPS惯性测量单元数据转换和传输延迟补偿方法,以及串口转CAN的快速实现方法。系统的道路试验验证了系统工作的可靠性。该测试系统构建CAN节点或基于车身CAN总线方式获取基于ESC和发动机管理系统配置传感器的信息,对了解汽车极限工况下的状态提供了真实数据,为汽车稳定性控制分析提供了有效手段。     

基于效率优化的履带车辆再生制动控制策略

以履带车辆静动液辅助制动系统为研究对象,对液压泵/马达的性能进行了理论和数值分析,获得了液压泵/马达的效率曲线,在此基础上,根据液压泵/马达的效率最优原则,提出了基于液压泵/马达效率最优的再生制动控制策略。仿真结果表明,所提出的再生制动控制策略,在保证整车安全制动的前提下,使液压泵/马达工作在高效率区,实现了液压泵/马达的高效率工作,可进一步提高整车制动能量回收率。     

基于效率优化的履带车辆再生制动控制策略

以履带车辆静动液辅助制动系统为研究对象,对液压泵/马达的性能进行了理论和数值分析,获得了液压泵/马达的效率曲线,在此基础上,根据液压泵/马达的效率最优原则,提出了基于液压泵/马达效率最优的再生制动控制策略。仿真结果表明,所提出的再生制动控制策略,在保证整车安全制动的前提下,使液压泵/马达工作在高效率区,实现了液压泵/马达的高效率工作,可进一步提高整车制动能量回收率。     

基于发动机反馈协调控制的拖拉机动力换挡品质分析

拖拉机动力换挡变速箱通过控制多组离合器之间的转矩以实现换挡动力不中断。基于拖拉机整个动力流传递方向,对其中的动力换挡模块进行建模。对参与换挡的两对离合器分为3种状态,建立动力学方程,分阶段求出车辆加速度。基于MATLAB/Simulink平台建立仿真模型,提出基于发动机反馈协调控制的动力换挡策略,仿真结果显示,该策略能够有效减小速度的损失和减小车辆冲击度。     

基于LVQ模型的汽车行驶工况识别算法

为了解决汽车行驶工况的识别问题,设计了一种基于学习向量量化模型的汽车行驶工况识别算法。选取典型工况作为初始样本,对典型工况进行分块以扩充识别样本空间。选取并计算能够充分表征工况特征的特征参数,对所有的特征参数值进行归一化处理后形成对应的标准特征参数向量。构建学习向量量化神经网络工况识别模型,给出用于模型训练的训练流程以及用于工况识别的识别流程。试验结果表明:设计的工况识别算法能够有效地对汽车的实际行驶工况进行实时识别,识别精度达到88%。     

DCT液压系统中阀口开度对控制性能的影响

为提高双离合自动变速器(DCT)中的液压控制系统的控制精度,以自主研发的七速对置双离合自动变速器的电液控制系统为研究对象,针对同步器和离合器的不同工作特性,通过对滑阀油口开度的控制来实现对同步器和离合器作动缸的动作控制,从而实现动力换挡。仿真结果表明,液压阀油口开度对输出油液的压强和流量有直接影响,通过对油口开度的控制可以使作动缸满足作动要求。     

内分流复合式双流传动系统研究与结构设计

基于功率内分流分动方式,提出一种复合式静压-机械双流传动系统方案,该系统兼具机械传动效率高与静压传动无级调速特点,并可实现双离合器变速换挡功能。分析了功率内分流双流传动系统的分动过程,复合式系统的工作和换挡过程。以某拖拉机为应用搭载车型,基于MATLAB/Simulink建立整车模型。仿真分析表明,复合式双流传动系统能够满足完成车辆启动、加速、稳定行驶和变速换挡等所有工况,并可实现无动力中断换挡。     

某手动变速器仿真分析与优化研究

拖拉机作业时,地面状况复杂,变速器齿轮传动系统承受载荷较大,提高变速器的可靠性、延长变速器无故障工作时间对农业生产有着重要意义。以某组合式动力换挡变速器手动变速模块为研究对象,通过Romax建立手动变速模块模型,对部分零部件进行仿真分析,研究了不同因素对变速器寿命的影响,对零部件设计参数及通用件和标准件选用合理性进行评价,并提出相应的优化方案。     

基于电池状态的车载铅酸电池输出在线控制方法

针对车载铅酸电池长时间以较大电流放电导致蓄电池实际容量快速下降,造成寿命短的问题,提出了一种基于电池状态的车载铅酸电池输出在线控制方法。首先通过实验建立放电过程蓄电池当量电阻和SOC(State of charge,荷电状态)之间的关系,进而得到蓄电池放电电流和输出功率之间的关系;接着通过实验建立蓄电池SOH(State of health,健康状态)、放电电流以及充放电循环次数之间的关系,进而得到每个阶段考虑寿命的最大放电电流计算方法;最后通过仿真实验验证,该控制方法能延长车载铅酸电池寿命。     

汽车变速器齿轮疲劳寿命试验强化系数计算分析

以某SUV手动变速器齿轮为研究对象,在一般公路和试验场强化道路、山路和高环路上进行了载荷谱采集。用雨流计数法得到了载荷的分布形式,采用数理统计方法推断和检验了载荷的分布规律,并将采集到的载荷分为8级载荷谱。将此载荷谱施加到变速器齿轮轴系的多体动力学模型中,得到了关键节点的应力。用Miner理论计算了各挡齿轮在各个工况下的损伤,从而得到了各种试验场路面和变速器总成台架相对于一般道路的强化系数,对汽车耐久性试验的组织实施和汽车试验场的设计提供了重要依据。     

基于传递路径分析的动力总成悬置系统优化分析

依托某微型轿车,从动力总成振动能量传递路径的角度建立了车内噪声分析模型,通过对各条路径的传递特性进行分析,识别车内噪声主要传递路径及环节。在ADAMS中建立动力学参数化仿真分析模型,探讨动力总成悬置参数对车内噪声的影响。基于车内噪声传递分析模型,以车内噪声最小对悬置系统进行优化,为动力总成悬置系统的优化设计提供了参考。     

智能汽车Ethernet AVB网络实时性分析

针对Ethernet AVB网络的实时性进行研究,通过分析某智能汽车的Ethernet AVB网络拓扑结构,定义消息参数模型,同时根据实时性要求将消息进行分类,并提出预定流量模型以传输时间关键的控制类消息。在此基础上,通过分析Ethernet AVB网络协议提出每类消息的最坏响应时间概念,并推导出定量计算公式。针对该最坏响应时间计算方法进行优化,以获得更加严格的最坏响应时间上界限。在Vector CANoe中的仿真结果表明,该方法不仅可以保证最坏响应时间的严格上界限,而且还可以有效减少上界限平均约33.7%。     

基于监控平台的智能车载终端设计

对电动汽车车联网关键技术进行研究,提出了一种基于监控平台的电动汽车智能终端系统。该系统由嵌入式单片机、监控平台、智能手机客户端组成,单片机从CAN总线获取车况数据、GPS获取定位信息,通过4G模块实现终端与监控平台之间的数据交互,用户通过移动设备连接互联网,从监控平台获取数据,实时监控车辆状况。