汽车动力传动系仿真与优化

为了在汽车设计过程同时兼顾汽车的动力性与燃油经济性,建立了汽车动力性与燃油经济性的一般数学模型,编制程序计算了常用的动力性参数并绘制多种动力特性曲线.建立了同时考虑汽车动力性和燃油经济性为目标函数的优化模型,特别引入了加权因子的概念,使得优化结果可以根据不同设计需要有所侧重,最后得出变速器各档速比及主减速比等传动系主要参数的优化值.结合实例,对某两厢小型轿车进行计算与优化,对优化前后主要动力性参数进行分析比较,验证了仿真程序的可行性并得出了传动系优化结果.     

燃油汽车动力装置优化设计

本文解释了汽车动力性、燃油经济性含义。介绍了C曲线的概念、含义和作图方法。根据变速器传动比与发动机"最小燃油消耗特性"的关系、论述了汽车传动系统不同动力参数选取、对汽车燃油经济性、和动力性的影响规律。     

基于MATLAB的轿车动力性和燃油经济性仿真

轿车的动力性和燃油经济性是其重要的使用性能之一，直接影响其商品性。计算机仿真方法为汽车动力性和燃油经济性预测提供了快速、准确、有效的工具，消除了实车道路试验中司机、道路环境、气候等因素对汽车使用性能测定的影响，具有可比性好、重复性强的优点。该文利用最小二乘法和线性回归原理建立了发动机外特性和万有特性模型，利用建立的汽车动力性和燃油经济性的数学模型，推导了汽车动力性和燃油经济性的参数灵敏度公式。用MATLAB编程，对某经济型轿车进行了动力性和燃油经济性计算机仿真，并分析了其参数灵敏度，指出了改进的方向。     

基于CVT的混合动力汽车建模与仿真

建立了基于无级变速器 (Continously Variable Transmission,CVT) 的前向并联式混合动力电动汽车动力系统模型,为了研究整车动力性、经济性,根据行驶动力学方程,采用极值原理和曲面拟合法对发动机台架试验得到的数据进行了多项式拟合,建立了发动机万有特性与最佳操作曲线(Optimal Operating Line,OOL) 模型,并建立了牵引用三相感应电机动力模型以及牵引蓄电池(State of Charge,SOC)模型.同时,提出了燃油消耗最低、蓄电池充放电平衡的能量分配控制策略,进行整车动力性仿真计算,仿真结果表明在保证循环结束电池充放电基本平衡的同时发动机燃油消耗最低,仿真试验对比结果验证了建立的模型的精确性.     

ISG混合动力城市客车性能仿真研究

该文简述了国内外混合动力汽车系统结构，重点分析了ISG混合动力城市客车的结构及优缺点。基于Matlab／Simulink，建立了柴油机模型、电机模型、离合器模型以及整车模型。以优化车辆动力性和经济性为目标，提出了针对ISG混合动力城市客车的能量分配控制策略。以不同功率的发动机与不同功率ISG电机的配比，寻求最优的混合比，从而得出一个最佳的功率匹配，以获得最优的经济性和动力性能。仿真结果表明，按照该混合比的混合动力系统能显著提高车辆的动力性和经济性，为零部件的选型提供了理论依据。     

轿车用卡门旋涡空气流量计

为提高轿车燃油经济性、动力性以及排放清洁性,必须严格控制发动机电控燃油喷射系统混合气的空燃比,则必须对进气流量进行测量.本文介绍了一种卡门式涡流空气流量计进气阻力小、体积小、重量轻、反应灵敏、压力损失低、脉动气流测量精度高、测量范围广的关键.     

基于GT-Power对天然气/氢气发动机的性能分析

为了分析在HCNG发动机中不同掺氢比对动力性能和排放性能的影响,提高发动机的燃烧效率等性能,利用GT-Power软件建立EQD180N-30涡轮增压发动机仿真模型.针对在不同的掺氢比情况下,分析过量空气系数和点火提前角对发动机的动力性、燃油经济性和排放性能的影响.进行了仿真实验,结果表明体积掺氢比在20%时,发动机具有较好的综合性能.在保持动力性变化不大的情况下,有着较好的排放性能.计算结果与实际结果比较吻合,误差较小,并可以得到在不同工况下发动机的最佳掺氢比,对发动机控制系统的设计可提供重要依据.     

带效率修正的无级变速器速比控制研究

针对无级变速器速比控制问题,在分析了占传动系统损失大部分的CVT效率损失基础上,根据其效率损失模型,具体给出了参数确定步骤,并对传统目标速比在效率补偿的基础上进行了修正,最后制定了金属带式无级变速器和发动机的匹配控制策略,得出补偿效率后的整车最大传动效率的速比控制策略;搭建了CVT硬件在环仿真平台对该策略进行了验证,最后进行了实车测试.结果表明该策略能够提高CVT和发动机的整体传动效率,改善了动力性和燃油经济性.     

涡轮叶顶间隙数值仿真

叶顶间隙显著地影响着现代航空发动机的经济性和可靠性,叶顶间隙主动控制技术可以降低燃油消耗率的同时,保证安全性的要求.基于某型航空发动机的结构尺寸,分别建立了机匣、叶片、轮盘的数学模型.利用自行开发的叶顶间隙仿真程序,改进了叶片和涡轮盘数学模型,并与某型发动机整机的模拟程序相结合,计算了某型航空发动机高压涡轮叶顶间隙的时间历程变化.结果表明:叶顶间隙分别在慢车突然加速和反推力状态下出现最小值.叶顶间隙的计算结果基本上符合试验数据,说明该仿真程序不仅计算速度快,而且还具有足够的精度.     

ISG混合动力电动汽车控制策略仿真研究

控制策略是混合动力汽车的关键技术,直接影响混合动力汽车整车性能.ISG混合动力汽车中发动机和电机输出转矩在同轴上耦合,工作要求具有独特性.通过对驱动结构和工作要求分析,以优化整车动力性和燃油经济性为目标,提出了针对ISG混合动力系统的电辅助控制策略,制定了各行驶工况下的控制逻辑.建立了相关控制模型,在Advisor软件平台上对控制策略进行了仿真.仿真结果表明,提出的电辅助控制策略完全适用于ISG混合动力汽车,与传统汽车相比,整车动力性和燃油经济性均得到进一步提高.     

无级变速器速比控制仿真研究

无级变速传动装置(CVT)的速比连续变化特性可以使发动机转速工作在理想状态下,一直以来都是无级变速系统的核心控制问题.通过对发动机试验数据的整理,获得发动机最佳经济性(动力性)目标转速图.分析无级传动系统的工作原理,建立其动力学微分方程,并基于Matlab/Simulink工具箱搭建仿真模型和设计速比控制算法,并仿真计算汽车在给定加油门起步、减油门行驶和高速制动三种典型行驶工况下的动态响应,最后由试验验证模型的正确性.结果表明设计的无级变速控制策略和模糊PID控制方法可以实现速比的合理变化,为进一步开发无级变速器的控制策略提供必要的前期准备.     

虚拟样机技术在汽车发动机气门机构设计中的应用

该文应用虚拟样机技术及支撑软件ADAMS，在汽车产品开发过程中对某顶置凸轮轴高速发动机气门机构的性能进行了分析，预测与改进，最后将两种不同型线的凸轮装设在发动机上进行了实验，改进后发动机的功率提高显著，从而进一步验证了仿真的结果，运用这种方法在产品开发初期对性能进行了分析预测，用于指导与修正设计，并形成一套气门机构动态仿真的建模，分析规范，可在今后气门机构设计与分析过程中推广，对提高产品开发能力起到积极的作用。     

基于动力学模型的汽车制动稳定性虚拟展示

现有3D引擎的物理模型不能真实反映车辆制动时的运动状态。为此,提出一种汽车制动稳定性虚拟展示系统。建立汽车动力学模型,包括四轮车辆模型和车轮轮胎模型,利用上层仿真软件对动力学模型进行运算和虚拟场景渲染,给出车轮状态和虚拟仪表的展现方法,并基于3D引擎设计虚拟展现系统。实验结果表明,该系统能同时观测整车及车轮的运行状态,实时再现制动过程中车轮抱死、车身横摆侧滑的行为,其动力学模型能够满足虚拟展现对画面渲染的实时性、连续性要求。     

基于联合仿真技术的UUV发动机动力学研究

为了研究UUV热动力发动机的动力学性能,通过对发动机的剖析,应用UG软件建立了发动机的简化仿真模型,导入ADAMS软件环境中建立了发动机虚拟样机,并利用相关物理试验对样机进行了验证,然后结合MATLAB/Simulink软件建立了具有多个可控外部参数的发动机联合仿真动力学模型。通过联合仿真得到发动机关键部件的运动曲线和不同工况下关键部件之间的相互作用力,指出了降低相互作用力的途径,并联合ANSYS/Ls_dyna对主要传动零件进行了强度校核。仿真结果表明,联合仿真模型具有UUV热动力发动机的特点,对研究各参数与发动机动力学性能之间的关系以及结构优化均具有积极意义,为UUV热动力发动机的设计与改进提供了一种现代化方法和有效的依据。     

新型32挡自动变速器建模及加速性能仿真分析

为了提高车辆燃油经济性和发动机功率利用率,创新性设计了一种具有32挡位的双态逻辑自动变速器。基于MATLAB/Simulink仿真平台,搭建了新型双内啮合行星排和高效多锥形摩擦片通用仿真模块,并在此基础上建立双态逻辑自动变速器的动态模型,通过整车动力性仿真分析验证了模型的正确性。针对双态逻辑自动变速器挡位数量多的特点,为了得到最优加速特性,在所建立仿真模型基础上,研究以不同挡位起步以及跳跃不同挡位对车辆加速性能的影响。结果表明:以起步时刻车辆获得最大加速度来确定起步挡位,以当前挡位与目标挡位阶比不大于发动机转速自适应系数来确定跳挡策略。     

基于LabVIEW的柴油机动力性能检测系统

利用了柴油机功率和起动齿圈转速的关系进行柴油机动力性能状态检测，并构建了以虚拟仪器为核心的柴油机动力性能状态采集系统，建立了表征动力性能状态的特征参量和正常故障判定准则，采用LabVIEW开发了检测与故障判定软件系统。     

整车建模和转向性能分析

转向性能研究中一般会更多地关注方向盘力矩的变化。所以,转向系统对分析精度起决定性影响,必须建立详尽的模型来描述其内部特性,如惯性、刚度、摩擦、阻尼和助力曲线,这些因素对方向盘力矩变化有非常显著的影响,以致影响转向性能。本文阐述了在AMESim软件中建立液压助力转向系统和整车模型的过程。首先提出了一种新的计算转向阀过流面积的方法,以获得真实的转向助力特性,然后建立了包含这个比较详尽的转向系统的整车动力学模型,用于转向性能研究,最后选用了几种实车道路试验结果来验证此模型的准确性。     

Assessment of engine thermal management through advanced system engineering modeling

A physically based approach to model vehicle dynamics, transient engine performance and engine thermal management system is presented. This approach enables modeling dynamic processes in the individual components and is the dynamic interaction of all relevant domains. The modeling framework is based on a common innovative solver, where all processes are solved using tailored numerical techniques suited to account for characteristic time scales of individual domains. This approach enables achieving very short computational times of the overall model. The paper focuses on the integration of cooling and lubrication models into the framework of a vehicle dynamics simulation including transient engine performance demonstrated on a modern passenger car featuring split cooling functionality. A validated model with a mechanically driven coolant pump provides the base for analyzing the impact of introducing an electrically driven coolant pump. Analyses are performed for two drive cycles featuring significantly different velocity profiles to reveal their influences on the operational principles of the powertrain components and their interaction. The results show for both drive cycles fuel saving due to the application of the electric water pump is relatively small and amounts between 0.75% and 1.1%. However, it is important to address that application of the electric coolant pump results in higher turbine outlet temperatures and thus in faster catalyst heat-up. Detailed analyses of the interaction between vehicle dynamics, transient engine performance and engine thermal management system provide insight into the underlying mechanisms. This is made possible by the application of physically based system level model.     

基于LabWindows/CVI的导弹舵机测控系统设计

舵机是导弹控制系统的重要执行机构,为实现对电动及气动多种型号导弹舵机性能的测试,设计开发了一种基于LabWindows/CVI虚拟仪器的测控系统。介绍了该测控系统硬件组成和软件结构流程,软件设计过程中充分利用多线程、数据库等技术,准确快速完成舵机自动化性能测试。应用结果表明:该舵机测控系统工作稳定,测试精度和自动化程度高,满足舵机试验测试精度和技术指标要求,为舵机的性能研究和维修维护提供了良好的测试环境。