电控限滑差速器对汽车动力性的影响

设计开发了一种电机式电控限滑差速器,探讨了其结构组成与工作过程,同时基于整车四轮动力学模型,仿真分析了电控限滑差速器对后驱动车辆动力性的影响。结果表明,装有电控限滑差速器的后驱动车辆,在对分路面上的原地起步加速时间和直接档加速时间显著缩短,在对分坡道路面上的最大爬坡度显著提高,其动力性有明显改善。     

基于路面状态识别的装载机四轮驱动防滑控制

研究了铰接式四轮驱动装载机防滑控制方法,通过路面状态识别方法和控制算法,利用限滑差速器实现驱动防滑。以车轮角加速度作为路面状态识别系统的判别参数,在车辆行驶过程中对各车轮的附着路面进行实时识别,将识别出的当量路面下的最优滑转率作为驱动防滑系统的控制目标,通过模糊控制算法控制液压限滑差速器内液压油缸压力,实现装载机的驱动防滑控制。Matlab/Simulink仿真结果表明:该路面状态识别系统能够快速、准确地完成状态识别,同时对各车轮滑转状态进行实时判断并实现驱动防滑控制,从而避免车轮过度滑转,保证车辆获得最佳动力性能。     

装用机械摩擦片式限滑差速器后轮驱动车辆的动力性

采用四轮动力学模型,对装用机械摩擦片式限滑差速器的后轮驱动车辆在对分路面上的动力性能进行了仿真分析,并将自主研发的机械摩擦片式限滑差速器装车进行了道路动力性试验研究。仿真分析和试验结果表明:在装用普通差速器的后轮驱动车辆无法起步的对分路面上,装用限滑差速器却可以顺利起步加速;以一定初速度在对分路面上加速行驶时,装用限滑差速器可以缩短加速时间和提高最大爬坡度;其改善的程度随锁紧系数的增加而提高,但当锁紧系数大于某一数值后,其改善程度不明显。     

基于联合控制的汽车驱动防滑系统

为提高前轮驱动车辆在低附着或对开路面上的加速性能,设计了基于节气门与制动干预联合控制的驱动防滑系统.车速较低时选择前后轮速差作为ASR控制量,车速稍高时选择驱动轮滑转率作为ASR控制量.应用扭矩传感器测试了低附着路面的最佳滑转率,设计了基于车轮滑转程度的ASR工况识别方法,开发了针对低附着和对开路面的节气门与制动干预联合控制逻辑,进行了基于捷达GTX轿车的实车试验.试验结果表明,该系统控制逻辑合理,能够对工况做出准确识别,车速较低时将前后轮速差控制在7km/h内,车速稍高时将驱动轮滑转率控制在20%附近,提高了车辆的加速性能.     

电动汽车动态路面驱动防滑控制与仿真

为了提高电动汽车在复杂路面情况下的加速能力和稳定性,提出了一种基于动态路面最优滑转率估计的驱动防滑控制策略并进行了仿真研究。首先从车辆-地面系统模型入手,分析了路面参数估计的数学原理并给出了单一路面下的最优滑转率判别条件,进而将多种路面交叠的情况下的最优滑转率参数估计问题转化为高、低附着路面相互切换的统一问题进行了深入分析,引入高估门限λmax与低估门限λmin设计了最优滑转率的动态估计方法。基于动态路面的参数估计建立了相应的驱动防滑控制策略。仿真结果表明:所提出的参数估计方法和控制策略显著提高了电动汽车的加速能力,且在路面条件突变的情况下也能有效抑制驱动轮的过度滑转,改善了整车的行驶稳定性。     

虚拟环境下轻型越野汽车限滑差速装置仿真

在对限滑差速装置进行分类与选型的基础上,以摩擦片式、变传动比和托森式等限滑装置为分析对象,在虚拟环境中建立了包括前后双横臂独立悬架模型、转向系模型、传动系简化模型、轮胎模型、路面模型和车身模型的整车动力学模型。在该模型中加入限滑差速器的扭矩分配模型,对铺装路面与冰雪路面两种状态下的稳态回转、角阶跃、稳态转向急加速、稳态转向油门抬起、对开路面起步加速能力、挂钩牵引力、爬坡度等做了仿真试验,并与普通差速器做了对比。结果表明:托森式、变传动比、摩擦片式等限滑差速装置都可以明显改善车辆在对开路面上的牵引通过性,还可以增加车辆稳态回转的不足转向趋势。其效果显著性排序为:托森(变传动比)式、摩擦片式和普通差速器。     

四轮独立驱动电动汽车自适应驱动防滑控制

驱动防滑控制研究存在建模方法单一,控制器的目标滑转率不能与变化的路面条件相适应,未考虑车辆轴荷转移对车轮附着性能的影响等问题。为解决上述问题,建立基于Carsim与Matlab/Simulink联合仿真的整车动力学模型;设计基于双模糊算法的自适应驱动防滑控制器,控制器中加入路面识别模块,能够估计变化的路面附着条件,根据估计结果选择最优的目标理想滑转率,实现对当前路面的自适应控制;分别设计前后轴驱动防滑控制器,实现前后轴差别控制。针对不同工况,对建立的整车模型及驱动防滑控制器进行验证。     

基于积分滑模的电子机械制动系统ABS控制

为解决传统制动系统逻辑门限控制存在逻辑复杂且难以充分利用路面附着的问题,以及ABS存在的非线性、不确定性问题,提出了一种基于路面识别的ABS控制策略应用在电子机械制动系统。首先,通过Simulink建立1/4车辆制动模型;其次,分析附着系数在不同路面存在的差异性以及附着系数和车轮角减速度的变化规律,设计了一种高效且准确的路面识别算法来估算当前路面的最佳滑移率;最后,设计了基于积分滑模控制的ABS控制策略跟踪最佳滑移率。仿真结果表明：路面识别算法识别响应快、识别准确度高;所设计的ABS控制策略能够稳定跟踪最佳滑移率,对不同路面工况具有较强的适应性。与基于逻辑门限控制的传统制动系统相比,在单路面条件下制动时间减少了11.89%,制动距离缩短了12.7%;在变路面条件下制动时间减少了17.8%,制动距离缩短了19.9%。     

多轴重型汽车气动制动防抱死系统性能仿真与试验

利用Matlab/Stateflow建立了多轴重型汽车气动ABS控制器模型,采用逻辑门限值算法建立ABS控制系统在高、低附着系数路面和对开路面上的控制策略,同时采用预测控制技术给出了相应的控制逻辑。结合重型汽车整车刚弹耦合虚拟样机模型,利用ADAMS和Matlab/Simulink对重型汽车气动ABS系统的制动性能进行联合仿真分析,并把联合仿真结果与实车ABS性能试验结果进行了对比。结果表明所设计的气动ABS控制系统的仿真分析结果与实车试验结果具有较好的一致性。     

基于路面识别的汽车驱动力模糊滑模控制

为适应路面附着条件的变化对车辆驱动力控制系统的要求,设计了基于纵滑侧偏组合刷子轮胎模型的路面识别算法,采用卡尔曼滤波方式估算轮胎与路面间的附着力,应用最小二乘法估算路面附着系数,进而确定当前路面对应的最佳车轮滑转率;在此基础上,设计了基于路面自适应的驱动力模糊滑模控制算法,并在Matlab/Simulink与CarSim联合仿真环境下进行了仿真验证。结果表明,本文算法能快速准确地识别路面变化,并根据路面附着情况有效调节车轮滑转率,改善车辆驱动性能。     

基于车轮加速度门限的牵引力控制系统制动控制算法

针对某4×2车辆提出了一种基于车轮加速度门限自调整的TCS制动控制算法。选择以驱动轮相对滑转率和加速度为控制门限设计了控制逻辑。通过在Matlab/Simulink环境下进行仿真,分析了加速度门限的取值对控制效果的影响。在研究不同因素对加速度门限取值影响的趋势的基础上,设计了一种以查表的方式根据不同工况自动选取加速度门限的方法,并通过硬件在环试验对算法进行了验证。结果表明,算法能选取适宜的加速度门限,有效地控制驱动轮滑转并提高车辆牵引性能。     

四轮驱动混合动力电动汽车牵引力控制仿真

设计了四轮驱动混合动力电动汽车的构型,并根据其驱动特性制定了牵引力控制方式和协调控制策略,最后运用Matlab/Simulink对附着系数左右分离的特殊路面进行起步与全负荷加速仿真。仿真结果表明,四轮驱动混合动力电动汽车在牵引力控制系统作用下,其驱动性能得到明显的改善,且各控制器亦能根据不同路面和行车工况进行适当调节,保证了四轮驱动混合动力电动汽车的起步加速性、通过性和车身稳定性。     

基于智能脉宽调制的车辆牵引力控制系统驱动轮制动控制

为实现车辆牵引力控制系统(TCS)驱动轮制动控制的精细调节,对车辆液压制动系统的高速开关阀控制进行了分析,试验确定脉宽调制(PWM)控制规则,基于神经网络PI设计了TCS驱动轮制动控制的智能PWM控制器。利用面向TCS的AMESim与MATLAB联合仿真平台进行了仿真分析,结果表明,基于智能PWM的TCS驱动轮制动控制方法能够实现对制动压力的精细调节,有效地提高了车辆的加速性。     

非道路车辆全向电动底盘四轮差速转向模型

提出的全向电动底盘可以实现四轮独立驱动和独立转向。在Akermann-Jeantand两轮转向模型的基础上,对全向电动底盘四轮差速转向数学模型进行了研究。建立了四轮差速转向过程中四个车轮之间的角度关系和速度关系,解决了全向电动底盘四轮差速控制过程中的关键问题。利用所建立的四轮差速转向数学模型可实现全向电动底盘的四轮差速转向控制。由四轮差速转向模型可以看出,四轮差速转向逆相控制模式可使转弯半径减小一半,这对于提高全向电动底盘的灵活性和操控性具有非常重要的意义。     

半挂汽车转向稳定性反馈线性化控制

建立了半挂汽车非线性动力学模型,分析了车辆在低附着系数路面上高速转向行驶稳定性。采用遗传算法和相平面法估计了行驶速度为16.7～25m/s时车辆稳态前轮临界转角。基于非线性反馈线性化跟踪控制理论,以牵引车横摆角速度和铰接角为控制对象,设计了半挂汽车前轮主动转向和鞍座直接横摆力矩联合控制的前馈和反馈复合控制器。车辆高速阶跃转向和单移线工况仿真结果表明:联合控制器对于提高半挂汽车横向稳定性效果较好。     

分布式独立驱动车辆复合转向匹配特性研究

为研究分布式独立电驱动车辆的复合转向机理,提升车辆的转向机动性、操纵稳定性,以某型8 × 8独立电驱动车辆为对象,构建整车仿真模型、分布式独立电驱动控制模型以及车辆复合转向控制模型,在几何转向的基础上,通过在驱动轮主动叠加速差转角即前馈施加车轮虚拟偏转角的方法,分析在相同轮转角状态下,几何转向模式与复合转向模式对车辆转向半径的影响。通过不同行驶工况下的动态仿真,结合车辆的横摆角度、侧向加速度、质心侧偏角等车辆稳定性特性参数,分析复合转向对于车辆操纵稳定的影响,得出分布式独立电驱动车辆复合转向匹配特性。     

基于自动导航技术的小型履带拖拉机虚拟转角研究

自动导航系统主要以四轮拖拉机前轮转角和速度为控制和反馈变量,不能直接在小型履带拖拉机上进行改装。以小型履带拖拉机为研究对象,分析履带拖拉机的转向原理和控制机制,分析虚拟前轮转角和拖拉机的前进速度、转弯半径的关系,设计在履带驱动轮安装转速传感器,提出用平均单侧速度平均速度差表示两侧速度差的方法,将履带拖拉机的曲线转向过程分解为直线行驶和转向两个过程,通过对圆形目标路径进行转弯仿真,该方法效果有效。     

考虑路面不平的牵引力控制系统

分析了路面不平对牵引力控制系统的影响,提出了基于车轮加速度的路面识别方法,在此基础上提出了考虑路面不平度的牵引力控制算法。应用MATLAB建立了仿真模型,通过对不平路面的牵引力控制算法进行的仿真结果表明,考虑路面不平的牵引力控制系统能够识别路面不平,并能有效控制驱动轮的过度滑转。