负载变化对纯电动货车驱动控制策略的影响

针对常规驱动控制策略无法应对纯电动货车负载变化较大的问题,以电机输出的扭矩为控制对象,提出一种基于模糊控制的驱动控制策略:该控制策略的模糊控制器以加速踏板开度和加速踏板开度变化率为输入,以电机输出扭矩的补偿系数为输出;通过电机的扭矩负荷系数和转速制定驱动的基准扭矩;利用实车数据和仿真数据进行对比,验证了AVL CRUISE中整车模型的可靠性和有效性;考虑货车不同负载对扭矩增量的影响,使用MATLAB和Cruise平台进行不同负载情况下驱动控制策略的仿真验证;结果表明:CRUISE中搭建的整车模型具有一定的可靠性和有效性;提出的控制策略在不同的负载情况下对加速踏板信号产生不同的响应,对电机输出扭矩起到补偿效果;在NEDC行驶工况中该控制策略在保证整车动力性的同时,也降低了电机输出的能量。     

汽车驾驶性能客观表征与仿真分析

构建合理有效的客观表征指标体系是实现驾驶性能从主观评价到客观量化分析的关键.在探索人车交互作用关系的基础上,将汽车驾驶性能评价划分为5个方面:全负荷响应、部分负荷响应、加速踏板感觉、换挡平顺性与急踩/松加速踏板瞬态响应.在详细分析各客观表征指标的基础上,基于层次分析结构建立驾驶性能综合评价指标体系.以某自动挡乘用车型为例,借助Simulink和AVL Cruise/GSP工具构建整车纵向动力学仿真模型,对比分析最佳燃油经济性和综合性换挡策略下的部分表征指标,为实现驾驶性能客观量化分析提供了参考.     

纯电动汽车驱动系统设计及仿真研究

纯电动汽车与燃油汽车相比,具有传动效率高、节能环保等优点。驱动系统是纯电动汽车的核心部件,决定了整车的动力性能和经济性能。对驱动系统进行整体设计,选取合理的系统控制策略并进行仿真具有重要意义。首先对驱动系统模型进行设计,建立了加速踏板、铅酸蓄电池、电机和传动系统的仿真模型。随后采用双闭环控制方法,利用MATLAB/Simulink对驱动系统模型进行仿真。研究表明:采用双闭环控制方法,汽车行驶速度曲线更加平滑,抗路面干扰能力更强。     

基于Labview的OBDⅡ故障发生器开发

2005年中国政府对OBDⅡ提出了系统的要求,OBDⅡ对减少大气污染,提高整车系统安全作用明显。笔者对氧传感器老化和失火诊断策略进行了分析,研究了用于燃气汽车OBDⅡ开发的氧传感器老化和失火诊断故障信号发生器,通过采用NI公司的板卡、Labview和Matlab／Simulink等开发工具产生了故障信号,经测试故障信号满足要求,能够用于OBDⅡ系统的测试开发。     

汽车制动性能检测方法及其虚拟仪器的研究

为弥补汽车道路试验中某些性能参数难以用硬件测量的缺陷,提出了一种间接测量踏板力和整车软件分析相结合的软测量方法,通过LabVIEW控制USB数据采集器采集制动踏板力信号,数据处理后输入MATLAB计算程序,实现汽车制动性能软测量,为汽车制动性能道路检测方法提供了新思路,也为汽车整车及制动器相关参数设计提供了试验平台。     

考虑工况和驾驶风格耦合影响的插电式混合动力汽车制动能量回收策略

通过分析工况和驾驶风格对制动能量回收的影响,提出了一种考虑工况和驾驶风格耦合影响的制动能量回收方法。通过驾驶员在环实验平台采集了踏板信号与车速信号;定义了制动力的工况修正因子α和驾驶风格修正因子β,并分别利用正态分布与t分布的方法确定了其变化范围,在此基础上,制定了制动能量回收策略。利用采集的工况数据和驾驶风格数据,通过学习向量量化（LVQ）神经网络训练了工况和驾驶风格识别模型。最后,建立仿真模型对制动能量回收策略进行仿真验证,结果表明：在工况和驾驶风格耦合影响下,所提出的制动能量回收策略的能量回收效率更高,整车的经济性得到进一步提高。     

Acc模糊逻辑扭矩补偿整车控制策略研究

针对如何解决整车驱动功率的急剧变化以及如何兼顾整车电驱动系统的经济性、动力性和整车舒适性等问题,提出了一种基于纯电动汽车整车分层控制的驱动系统中的Acc模糊逻辑扭矩控制策略。该系统采用整车功率跟随能量管理策略,重点研究加速踏板开度Acc模糊逻辑(fuzzy logic controller,FLC)控制策略,并通过仿真系统和实车测试对其进行验证与分析。仿真试验与实车测试结果表明,该整车控制策略能够有效的对车辆行驶过程中加速与减速进行控制,提高了车辆的动力性与舒适性。     

基于SimulationX的汽车制动系统踏板感觉仿真分析

针对于整车制动系统踏板感觉的分析与调校问题,当前的模拟分析手段不能精确地模拟制动系统踏板感觉;通过引入多学科领域系统仿真软件SimulationX,应用该软件建立了单个零部件仿真模型,并搭建了整个制动系统仿真模型,进而对制动性能进行了动态仿真;根据仿真模型,调整制动系统零件尺寸参数、特性曲线及特性值等,可模拟出最理想的制动系统踏板感觉性能曲线;为检验模型的准确性,对车辆进行了实际道路测试,并将测试结果与SimulationX模拟结果进行了对比.分析结果表明,基于SimulationX建立的整车制动系统模型仿真结果与实际测试结果基本相符,SimulationX做为一种模拟分析软件,可以较好的满足制动系统踏板感觉调校的需要.     

搭载机电式CVT的纯电动系统动力性调速策略

通过对机电控制无级自动变速器结构的分析,提出纯电动车搭载机电控制CVT的传动方案。根据传动方案,建立了电机数值模型、电池放电数学模型和CVT速比控制模型。综合考虑电机效率、电池SOC和整车特性,制定了整车动力性CVT调速策略。在MATLAB/SIMULINK仿真平台上,搭建了系统加速性能仿真模型,并进行了搭载机电控制CVT纯电动车加速性能仿真。仿真结果表明,采用所提出的调速策略与传统两档调速策略相比,能更好地发挥系统性能,提高加速能力。为机电控制CVT的应用提供理论参考。     

汽车再生制动踏板控制方法研究

制动踏板运动信号是驾驶员表达制动需求的唯一方式,再生制动与液压制动联合制动系统中,存在机械制动与电制动之间的过渡产生的波动,反映到制动踏板上造成不良的制动踏板感觉。本文以传统纯液压制动踏板特性为目标,采用轨迹跟踪的控制策略,建立再生制动集成系统制动踏板控制模型,并进行了仿真试验。结果表明:采用这种踏板感觉模拟控制模型,可以实现设定目标车辆制动踏板感觉,并且在再生制动集成系统中可以通过对制动踏板运动状态进行解析制动需求及制动过程中踏板感觉需求。     

基于MIL的整车控制器模型开发及功能验证

文中基于某款纯电动汽车整车控制器的功能定义,在Simulink软件中搭建整车控制器的功能仿真模型,利用Simulink Test功能为整车控制器模型搭建了Test Harness。通过深度模拟驾驶员操作信号对Test Sequence仿真模块进行编程以作为信号发生器,并针对功能模型进行模型在环测试。最后,将验证调试后的模型编译为C代码并下载到硬件环境中进行实车测试。实践表明,模型在环测试能够有效帮助研发人员在整车控制器的研发早期阶段发现问题并解决问题,可缩短开发时间,确保功能安全。     

车辆动力总成试验台动态模拟控制方法

利用交流测功机模拟车轮受到的路面负载与惯性负载,以实现在室内台架上实现对车辆动力总成系统的动态模拟。进行了车辆纵向动力学模型和台架系统动力学模型的构建,计算出整车等效到主动车轮的转动惯量,利用转速跟踪方法动态模拟了实车工况;采用基于迭代反馈整定理论的二自由度PID控制算法来控制油门踏板,使节气门快速准确地达到目标位置。３次迭代后,油门踏板控制系统超调量降低至14.7%,稳定时间缩短为0.5s,提高了动态模拟的控制精度和响应速度。     

基于CVT效率的动力性控制策略优化算法

传统的无级变速器(Continuously Variable Transmission,CVT)动力性控制策略以最大发动机功率为控制目标。由于CVT效率在不同负载下变化较大,故控制发动机功率最大并不能保证此时的整车驱动功率也达到最大。为此,设计了矩阵优化算法,以最大整车驱动功率为目标,计算得到各踏板开度及车速下的CVT动力性速比。利用GT-drive软件建立整车模型,对优化前后的控制策略进行仿真对比分析。结果表明,优化后的控制策略使汽车在各个踏板开度下,整车驱动功率和最高车速都有不同程度的提升。     

新能源整车控制器环境耐久测试系统设计

为解决新能源汽车整车控制器(VCU)的环境耐久测试问题,设计了该测试系统。系统采用NI PXI系统实现输入信号模拟和输出信号在线检测,负载箱模拟整车执行器负载,环境箱模拟控制器工作环境,基于LabVIEW开发的上位机软件全程监测控制器的运行状态,对信号测试结果进行实时显示和数据存储。结果表明,该系统性能稳定,可快速、自动完成对整车控制器的测试,满足测试要求,提高了整车控制器的测试效率。     

基于Pro/E的商用车制动踏板性能优化

商用车制动踏板性能对于整车制动性能有直接影响。国内商用车制动踏板设计方法处于起步阶段,设计时通常采用对标估算等方法确定制动踏板结构,导致某重卡市场反馈制动踏板力大,踏板感觉差。针对该问题,运用Pro/E软件结合试验数据开发了考虑制动踏板比随制动踏板运动而变化的计算方法,计算精度高。通过调整制动踏板关键尺寸从而调整踏板比,并优化制动阀曲线,有效解决了制动踏板力大的问题,提高车辆安全。     

基于Radioss的整车64km/h正面偏置碰撞性能优化

所述车型64 km/h正面40%偏置碰撞性能优化是基于Altair公司的Radioss求解器,通过建立包含假人和约束系统的有限元整车碰撞模型不断计算和优化来达成。假人伤害值优化从单纯的滑台模拟的基础上引入了实时的加速度、前围板侵入、踏板侵入等边界条件。约束系统与整车结构耐撞性得以同步进行分析和优化。分析结果表明:经过多方向优化,达到了整车碰撞性能开发在详细设计阶段预定的目标。     

重型车变速箱的噪声源分析及控制

为了对某重型车变速箱噪声导致的整车车外加速噪声超标问题进行控制,通过对该车变速箱关键部位的噪声和振动进行测试与分析,发现了该车变速箱副箱齿轮啮合发射峰值噪声,其主要频率成分与整车车外加速测点噪声峰值频率相同。针对变速箱副箱齿轮啮合噪声偏大问题,对副箱齿轮采用斜齿改造,实现整车车外加速噪声降低3.9 dB(A),使整车车外加速噪声值达到国标限值以下,为对整车降噪和变速箱故障诊断提供了一种切实可行的依据。     

催化转换器OBD功能标定

本文基于国III/国IV排放法规对整车后处理设备的要求,根据三元催化转换器的储氧能力,在催化转换器上安装双氧传感器进行在线诊断。整车在启动过程中,催化转换器需要一定的起燃时间,导致催化转换器储氧能力和HC工况排放之间的高度非线性关系。在捷达车载诊断OBD系统的开发过程中,对催化转换器效率的诊断,开发出了一种新的数值算法进行标定。新数值算法只使用后氧传感器信号进行催化转换器效率的计算,前氧传感器只用于诊断过程中的空燃比控制。某整车标定匹配结果表明,新的数值算法完全满足国III/国IV排放法规对催化转换器效率诊断的要求。     

基于ADAMS/Car Ride的整车平顺性建模与仿真

利用机械系统动力学分析软件ADAMS/Car Ride模块建立整车虚拟样机模型,应用虚拟四柱试验台对整车模型进行随机输入和脉冲输入下的平顺性仿真试验.仿真结果表明:ADAMS/Car Ride可简洁有效地进行整车平顺性仿真试验,实现了在设计阶段对汽车进行平顺性预测与分析的目标,从而为车辆的前期开发提供设计依据.     

燃料电池混合动力参数辨识及整车控制策略优化

为优化燃料电池混合动力系统经济性及耐久性,建立了模型参数辨识及整车控制策略优化方法.首先给出了燃料电池混合动力系统氢气消耗及蓄电池模型参数的最小二乘离线辨识算法.台架试验验证了其有效性.其次给出了整车控制策略,包括电动机控制策略和能量管理策略两部分.电动机运行状态根据挡位信号和司机踏板信号可以划分为两类:制动状态和非制动状态.电动机目标转矩在这两类状态中采取不一样的计算方法.能量管理策略包括稳态分配和动态补偿两个模块.再次,采用基于多目标的遗传优化算法对整车控制策略相关参数进行优化,优化目标为混合动力系统在"中国城市公交典型工况"中等效氢气消耗量最小.工况测试结果表明,使用优化算法后系统经济性从9.6 kg/100km提升到7.6 kg/100km,减小了燃料电池输出功率的波动并维持蓄电池SOC在平衡点附近.