基于嵌入式的悬架与转向集成控制器研究

为了改善车辆的操纵稳定性和行驶平顺性,提高汽车底盘控制的集成度,本文对底盘部分的半主动悬架SASS (Semi Active Suspension System)和电动动力转向EPS (Electric Power Steering)系统进行了集成控制研究.设计并试制出基于嵌入式系统ARM S3C44BOX的SASS和EPS集成控制器,并进行了台架试验,结果表明研制的集成控制器效果良好,可用于汽车底盘集成控制系统的开发研究.     

基于Cruise的PHEV动力总成集成控制研究

针对目前PHEV动力总成系统各部件协调控制的不足,对混合动力汽车多能源动力总成的集成控制进行了研究,提出了一种动力总成部件的系统集成控制方法。依据发动机、电机、蓄电池、动力耦合器等各部件电控单元ECU的属性及特点,构建了动力总成各主要部件ECU的模型,以此为基础搭建了集成系统的协调框架,利用系统ECU实时监测各动力部件ECU的工作状态和环境状态,结合逻辑门限阈值控制和状态流程图,判断总成系统的工作模式,并在Matlab/Simulink和Cruise环境下进行了控制策略的联合仿真验证。研究结果表明,PHEV动力总成的集成控制策略具有良好的控制效果,有效适应了外界工况的变化,改善了发动机的工作点并且降低了燃油消耗,解决了总成各部件的动力匹配与协调控制问题。     

增程式电动汽车的智能体组网及推理技术

针对传统增程式电动汽车在集成控制和能量分配中存在的问题,提出一种基于多智能体组网技术的增程式电动汽车动力总成控制方法。在JADE(Java agent development framework)软件平台上构建动力部件智能体模型,利用SQL Server建立相应数据库;在接收到整车需求功率后,智能体间进行信息交互,并根据自身状态进行调整,完成对能量的合理分配;最后在MATLAB/Simulink中建立整车动力学模型对所提方法进行仿真验证。结果表明,基于多智能体组网技术的控制方法可以实现增程式电动汽车基本的能量管理,与传统恒温式控制方法相比,在行驶相同里程下,整车燃油消耗降低了3.15%。     

并联HEV工况识别能量管理与优化控制

考虑到行驶工况对具有多个动力源的PHEV燃油经济性的显著影响,提出一种基于K-means++工况识别的能量管理策略。以ADVISOR中30种标准行驶工况构建组合工况,在工况片段划分与工况识别周期选取的基础上,结合K-means++聚类算法得到四种聚类结果,分别对应拥堵、城市、郊区以及高速四种典型行驶工况。建立发动机油耗与电机电能之和的整车能耗成本数学模型,采用极小值原理分别求解出四种典型工况下对应的发动机与驱动电机最优功率分配方式。对一段随机行驶工况进行聚类、仿真分析,结果表明,所提控制策略能有效识别随机工况,根据不同识别结果分配动力源间能量与功率,进一步提升了整车燃油经济性。     

ISG型PHEV动力总成系统设计与仿真

为提高混合动力汽车燃油经济性和动力性,以ISG型并联式HEV为对象,以某型传统车参数为参考,根据整车运行功率需求,提出一种更加简便的方法来对其动力总成系统进行设计,对各总成部件进行了参数设计计算。提出了基于ADVISOR软件平台的Insight车型模型较为快捷的整车二次开发,对动力总成系统的设计值进行仿真测试。结果表明:所设计的ISG型PHEV动力总成部件能够满足匹配要求,可进一步提高整车的经济性和动力性,设计方法正确可行,提供了更为便捷地进行混合动力汽车实车研发的参考依据。     

单轴并联式混合动力客车动力总成匹配

以提高整车动力性和燃油经济性为主要目标,依据混合动力城市客车(hybrid electric bus, HEB)的研发要求,对单轴并联式HEB动力总成关键部件进行匹配设计。在ADVISOR软件环境下构建单轴并联式HEB整车模型,并与传统结构客车进行仿真对比分析。结果表明,设计的单轴并联式HEB动力总成各部件参数能够满足研发要求,为实车性能开发提供了分析依据。     

混合动力汽车动力总成多智能体集成控制策略

为提高混合动力电动汽车(Hybrid electric vehicle, HEV)整车性能,结合等效燃油消耗最小模型,提出一种多智能体(Agent)控制的动力总成集成控制策略。系统Agent实时分解整车动力总成任务并将其分配给发动机Agent、电机Agent和蓄电池Agent,各部件Agent计算完成任务所需付出的油耗(或等效油耗)、排放与蓄电池能量损耗成本,采用多目标拟合优化算法求取综合成本最小的动力分配关系,得到初步请求响应转矩指令。各部件Agent以自身工作效率优化为目标对请求响应转矩进行限制,并与其他Agent交互补偿转矩信息,协调协作完成HEV动力总成的集成控制。在Simulink中建立各Agent模型和集成控制策略模型,嵌入到ADVISOR整车模型中进行不同仿真循环工况下的联合仿真。研究结果表明,集成控制策略能够能实时合理权衡动力性、排放性和燃油经济性,在未损失较多动力性的前提下能够提高HEV节能减排能力。     

基于CarSim的悬架与转向系统仿真模型开发

利用车辆动力学建模仿真软件CarSim联合Matlab/Simulink建立了电动助力转向(EPS)和半主动悬架(SAS)系统仿真模型。将车辆底盘EPS和SAS系统分为4个模块单独建模,结合CarSim系统模型,构架出一个完整的车辆模型。模型的各个模块相互独立,便于构建硬件在环仿真系统,研究EPS和SAS系统各部分对车辆操纵稳定性和行驶平顺性的影响情况。仿真结果表明:开发的EPS和SAS系统仿真模型能够实现提供转向助力和调节悬架阻尼力的作用。