液力变矩器的流量和扭矩的实时监测

车辆起步和换挡过程中液力变矩器涡轮扭矩变化对其舒适性有较大影响.为了在控制模型中精确地计算液力变矩器涡轮的扭矩,以搭载W305型液力变矩器的某轻型越野车为例,根据液力变矩器动态特性方程,搭建了液力变矩器仿真模型,并将液力变矩器的外特性仿真曲线与试验获取的外特性曲线进行了对比,误差小于3%,表明建立的液力变矩器的仿真模型满足滑模观测器的要求.采集试验车发动机转速(即泵轮转速)和输入轴转速(即涡轮转速),建立滑模观测器,观测涡轮扭矩和液力变矩器流量.结果表明,使用滑模观测器能准确地计算液力变矩器涡轮扭矩和流量.该滑模观测器已应用于车辆起步和换挡过程中液力变矩器的控制.     

基于matlab/Simulink的发动机与液力变矩器匹配仿真

用M atlab/S imu link模拟仿真液力变矩器与发动机的匹配,该文首先用m atlab/smu link中插值的方法模拟发动机调速特性和负荷特性并建立发动机模块,用m atlab/smu link、m atlab/stateflow混合建模,模拟液力变矩器的输入、输出特性并建立液力变矩器模块.然后结合仿真,判断设计的结构参数对匹配性能的影响以及能否达到设计的要求.从仿真结果看,仿真车型变矩器的效率,变矩系数,以及发动机与变矩器共同工作输出的扭矩、转速能达到设计的要求.     

发动机扭矩与转速关系经验公式试验研究

在对发动机外特性曲线扭矩与转速实验数据分析的基础上，对原有的经验公式进行了分析、改进，提出了新的经验公式．由这一经验公式所计算的数值，在最大扭矩与最大功率点之间，可与实验数据拟合得很好．与原经验曲线相比，新经验曲线与实验曲线的离差可下降50％以上．     

分布式电驱动履带车辆驱动扭矩分配方法研究

分析了分布式电驱动履带车辆驱动扭矩分配对履带张紧力的影响.提出了基于效率最优的驱动扭矩分配方法:当一侧扭矩和不大于当前电机转速下最高效率点对应的扭矩时,前侧电机输出该侧所需所有扭矩;反之,前后两电机输出相同的驱动扭矩.提出了电机故障模式下驱动扭矩分配方法,实现驱动系统的容错控制.基于Matlab/Simulink建立了分布式电驱动履带车辆仿真模型.仿真结果表明,该扭矩分配方法有效可行.     

液力偶合器精确控制下原始特性修正

履带车辆用的出口为常排油口的转向液力偶合器,通过试验获得的原始特性曲线在不同泵轮转速下不是独立的一条无因次曲线.通过对其原因进行理论及软件分析,对试验结果进行软件处理,得到原始特性系列化的方程,即在不同泵轮转速下对应不同的原始特性曲线方程,这样当需要对偶合器进行精确计算或控制时,可以得到扭矩系数对于转速比与泵轮转速的函数.     

车用BUCK变换器控制策略的研究

针对车载高压直流电源在发动机转速、供电负载频繁发生突变时输出直流电压产生波动的问题,提出了超前-滞后补偿策略,采用复合控制的方式对输出电压进行控制.仿真和台架试验的结果表明,该控制策略实现了在发动机转速及电源负载发生突变时对直流电源输出电压的稳定控制.     

一种超高速特斯拉涡轮式煤油发电机的研究

超高速特斯拉涡轮式煤油发电机(以下简称"发电机"),利用引流火箭发动机的高压煤油,将其作用于特斯拉涡轮叶片的流体剪切力转化为向外输出的旋转机械能,驱动发电机同步旋转进行发电.运用CFX流场仿真软件对其流场进行了仿真计算,得出特斯拉涡轮转子流域压力分布云图及速度矢量云图、输出功率、扭矩等参数.运用Ansoft软件对发电机空载和负载有限元分析,得出对应的直流电压波形.运用Matlab软件和Ansys仿真软件对发电机转子组件进行了临界转速计算和结构力学分析,得到了其转动的临界转速和最大形变量.     

传动装置齿轮耐久性台架试验方法研究

为了使履带车辆传动装置结构设计、试验校核更加符合车辆现场实际使用情况,结合履带车辆左输出轴齿轮样车测试扭矩载荷数据,提出了基于现场样车载荷测试的履带车辆传动装置耐久性旋转台架试验方法.结合车辆传动装置性能试验台架扭转加载特点,对左输出轴齿轮实测转速和扭矩载荷数据按挡位进行分类,然后利用损伤切片累计图法计算左输出轴齿轮累积损伤.根据试验样本数据与设计里程占比,对累积损伤进行相应比例的放大,同时,考虑到驾驶员之间的差异性,以适当的精度对累积损伤进行了外推,进而依据试验室台架模拟试验与现场实际试验损伤数等效的原理,计算出传动装置台架试验目标损伤数.分别在累积损伤分布图和转速幅值概率密度分布函数上确定台架所需加载的扭矩和转速.结果表明,该方法制定传动装置耐久性台架试验方案可行,能够反映现场实际使用条件.     

混合动力特种车APU控制系统开发

本文设计的辅助动力单元(APU)控制系统采用恒压控制的结构.首先优化了柴油发动机工作区域,之后设计了发动机转速变增益PI控制器和发电机调压器.最终在APU试验台架上的试验结果验证了发动机转速控制器的能够对发动机实际工作点有很好的控制效果,并且APU的功率响应特性和输出电压的稳定性均能满足车载特种用电设备的要求.     

发动机燃用乙醇汽油的空燃比模拟优化研究

应用汽油发动机的缸内工作过程、燃烧发热率和传热系数计算模型,分析了发动机的工作过程及其影响因素.运用GT-POWER建模仿真软件,建立了单缸汽油机燃用E10的工作过程模型;通过模拟计算,研究了空燃比对发动机转矩的影响,以发动机获得最大扭矩为优化目标,在对发动机空燃比的优化方法进行实证分析的基础上,确定了不同转速下,发动机燃用乙醇汽油时的理想空燃比.     

一种独立轻便的辅助推炮装置

独立轻便式辅助推炮装置利用小功率发动机为动力源，通过高效超大传速比减速，低速大扭矩输出动力直接驱动火炮车轮达到推炮的目的。采用分离式车轮连接装置，通过活动爪和固定爪先将其可靠地连接到火炮车轮的轮辋上，然后再将辅助推炮装置的主体部分套入连接装置的空心轴上。并使齿圈与主减速器上的小齿轮啮合，拿去辅助支撑架，启动发动机便可实现推炮行走。较好地解决了大口径牵引火炮进出阵地操炮困难的问题。试验结果表明，该装置在使用和操作方面具有良好的实用性。     

针对高原环境下车辆起步困难问题的研究

针对高原环境下车辆起步困难的问题,对整车发动机与传动装置的匹配特性进行了分析,得出高原环境下空气稀薄、发动机低速段扭矩降低是造成车辆起步困难的根本原因,并提出了改善起步时发动机扭矩特性的控制策略.通过试验验证,该控制方法切实可行,且具有无需改变车辆机械结构、实施简便的优点.     

机械式自动变速器重型军用轮式车辆坡道起步控制策略研究

针对机械式自动变速器(AMT)重型军用轮式车辆坡道起步的问题,提出了车辆坡道起步控制策略。通过对试验车辆坡道起步过程进行动力学分析,结合发动机转速特性曲线,提出了基于油门开度、发动机转速和发动机转速下降率来估算离合器传递转矩的思想,并确定了驻车制动释放的条件。在试验车辆AMT系统硬件条件的基础上,设计了离合器的控制策略并编写了控制软件。分别在不同坡道上进行了多次试验,均取得了理想的效果。试验结果表明:研究过程中所提出的理论和方法正确,可实施性强,能够很好地满足AMT重型军用轮式车辆在不同坡道上的起步要求。     

可调复合增压柴油机高原功率恢复方案研究

为解决增压柴油机高原功率下降的问题,讨论了几种增压方式。在此基础上提出了可调复合增压方案（CASP）并开展了相应的仿真研究。以某V型八缸增压柴油机为原型建立了数值模型,在海拔3000m的条件下比较了两种高原策略与复合增压方案的效果。计算结果表明：采用复合增压方案可以明显地改善柴油机低速特性并抑制喘振倾向。标定功率恢复至平原的89.7%,最大扭矩值下降了3.7%,转速适应性系数提高为1.56,可调复合增压方案可以在高原环境下有效地恢复发动机功率。     

同轴磁场调制式磁齿轮电磁优化设计

随着未来特种车辆对传动效率和可靠性需求的不断提高,电传动将成为未来传动的重要发展方向,磁齿轮电磁优化设计是未来新型电传动研发中的关键技术之一。对同轴磁场调制式磁齿轮传动原理进行分析,建立磁齿轮磁力传动的解析方程,形成基于Taguchi法与多目标鲁棒性优化算法相结合的磁齿轮电磁优化设计方法,对典型工况下磁齿轮样机的速度与转矩特性进行台架试验。结果表明：磁齿轮样机额定工况下传动比稳定在6.67,输出转矩为359.7 N·m,输出功率为56.49 kW,效率达到98.1%,转矩性能与效率达到优化设计目标,验证了电磁优化设计方法的有效性。     

履带车辆零差速电力机械传动系统控制策略研究

针对一种履带车辆零差速电力机械式传动方案,在MATLAB/Simulink中搭建了传动系统中各主要分系统的模型;制定了发动机-发电机组采用功率跟随式控制策略,以及直驶电机和转向电机采用基于功率需求的扭矩控制策略;最后,完成了车辆传动系统在直驶工况和转向工况下的整体仿真分析.研究结果表明:发动机-发电机组采用功率跟随式控制策略时,使发动机在中高转速时的动态响应较好;直驶电机采用扭矩控制策略时,能使车辆的行驶速度达到60 km/h,0～32 km/h的加速时间小于8 s,基本能够满足车辆的速度性能和加速性能,说明该控制策略在理论上是可行的.     

电动增压器对柴油发动机低速稳态性能的影响

相比于涡轮增压,电动复合增压技术可以提高发动机进气流量和进气响应。通过研究电动增压器转速对发动机扭矩、空燃比和经济性的影响,得出外特性工况下电动增压器的最佳工作点。基于废气涡轮增压器功率、进气功率和燃烧效率,对电动复合增压发动机进行性能仿真,并将电动复合增压发动机与原机进行性能对比。结果表明：电动复合增压系统可以有效提升发动机低速大扭矩区域的工作性能,发动机低速大扭矩区域增加约18%,油耗在220 g/(kW·h)以下区域增加约16.7%;在指示功率增量中,动力循环功增量远大于增压功率提升;增压功率增量主要由废气涡轮增压器的增压功率提升组成;废气涡轮焓降功率提升是废气涡轮增压功率提升的主因。     

基于支持向量机的氢混天然气发动机性能预测

为提高氢混天然气（HCNG）发动机的标定效率,精确预测发动机参数,对一台氢气体积分数为20%的HCNG燃料发动机进行试验研究和性能预测分析。基于高转速低负载工况稳态标定试验数据,采用支持向量机（SVM）方法建立发动机参数关联模型,并利用不同寻优算法为模型寻找最优参数,以提高各项参数的预测精度。结果显示：若发动机运行于最大扭矩点火正时,则等效天然气比消耗（BSFC）最小,NO_x比排放（BSNO_x）也处于较理想的水平,尤其在增加氢气比例时,这些外特性有更加显著的提升;SVM模型可以较好地描述发动机输入参数与输出参数之前的非线性关系,自变量与因变量之间的相关性较强（决定系数R²均大于0.97）,模型的预测精度较高,利用遗传算法得出的最优预测模型具有较高的泛化能力,扭矩、BSFC、BSNO_x的平均绝对百分比误差分别仅为1.23%、1.98%、5.43%。