减速制动工况下自动变速器档位决策

针对减速制动工况下,自动变速车辆的两参数换档策略不能适应驾驶员意图及行驶环境变化、不能有效利用发动机辅助制动的情况,在分析发动机辅助制动作用必要性的前提下,综合考虑了驾驶员意图及行驶环境信息,提出了一种以制动时间、车辆负荷度、制动减速度及车速等参数为输入的基于模糊推理的档位决策方法。道路试验结果表明:该控制策略能够适应驾驶员意图及行驶环境变化,有效地利用了发动机辅助制动,提高了自动变速车辆的行驶安全性。     

基于有限时间扩张状态观测的HEV鲁棒复合协调控制

针对采用双行星排动力耦合机构的混合动力汽车（HEV）,研究其纯电动模式至混合动力驱动模式切换过程,为减小由发动机转矩波动和行驶工况扰动导致的模式切换动态性能恶化,提出了基于有限时间扩张状态观测的鲁棒复合协调控制策略。分析模式切换过程并建立各切换阶段的系统动力学模型,针对造成模式切换冲击的切换阶段,设计基于有限时间稳定理论的扩张状态观测器估计发动机转矩和负载转矩扰动,在此基础上,构建基于观测状态的前馈补偿策略,并设计基于状态反馈的鲁棒H∞控制器,从而实现模式切换过程的鲁棒复合协调控制。仿真结果表明：有限时间扩张状态观测器有效提高了对发动机和负载转矩扰动的观测精度,优化了发动机转速的控制效果,基于有限时间扩张状态观测的鲁棒复合协调控制策略可有效克服车辆外界扰动的影响,显著减小HEV模式切换过程的冲击度。     

履带车辆自动变速系统的智能控制方法

分析了履带车辆复杂多变的行驶工况,针对车辆行驶状态参数、路面状况和驾驶员操纵信息的人-车-路闭环系统,确定了履带车辆智能换挡控制的主要原则.运用智能控制理论,提出了履带车辆自动变速系统实现模糊神经网络控制的总体方案和技术路线,系统可自动适应复杂多变的车内外行驶情况,以提高履带车辆的动力性和越野机动性.     

基于用户关联的车辆耐久性载荷谱编制

提出了一种新的车辆行驶工况划分方法,并将其应用到基于用户关联的车辆耐久性载荷谱编制当中。在车辆行驶工况的划分过程中选取了用以区分、量化和识别路面不平度、地形地貌、驾驶习惯等方面的7维随机向量。对这7个维度随机变量之间的相关性进行了研究,统计分析显示,7个随机变量中没有任何两个变量之间存在高度的相关性,因此,不宜对车辆行驶工况的划分方法作进一步简化。同时,由于相关维度的随机变量之间非独立,凸显了需要通过联合概率密度分布来描述车辆行驶工况的必要性。结果显示,由于所选择的各个维度全面描述和界定了车辆的行驶工况,形成了一个有机整体,在与整车不同载荷进行关联时,这一有机整体呈现出显著且有区别的整体相关性,可以基于此开展用户关联的车辆耐久性载荷谱编制。     

基于扩张状态观测器估计的混合动力汽车协调控制

为了提高功率分流式混合动力汽车模式切换的稳定性,提出干扰补偿的转矩协调控制策略. 针对发动机动态响应振荡及车辆行驶工况多变的问题,设计多变量线性扩张状态观测器,从频域角度验证了观测器对于上述2种干扰的估计精确性. 研究不同干扰对基础电机补偿控制稳定性的影响,指出负载干扰对车辆模式切换响应的影响最大,引起的切换冲击最大可至24.5 m/s³. 提出基于干扰补偿的动力源转矩再分配算法,开展仿真验证. 结果表明,该协调控制策略在受到明显的外界干扰时能够保证系统的稳定性及模式切换的平顺性.     

双电机驱动履带车辆直驶稳定性分层控制策略

针对双电机独立驱动履带车辆直线行驶车速往往会由于路面结构、参数的剧烈变化而失去稳定性,以及车辆两侧行驶阻力不同也会造成驱动电机转速不同而出现车辆偏驶现象的问题,提出了一种车辆直线行驶整车分层控制策略,上层控制车辆直线行驶车速稳定性,下层控制双侧电机转速同步,提高车辆直线行驶车速抗干扰性的同时减少行驶偏移量。围绕外界行驶阻力扰动问题,设计了Luenberger阻力观测器,并将其观测值反馈到上层积分滑模车速控制器中,以提高车速抗干扰性;下层控制器采用交叉耦合同步控制,补偿两侧电机输出转矩,以提高两侧电机的同步性。最后,通过RecurDyn+Matlab/Simulink联合仿真验证了本文控制策略的有效性。     

城市轨道车辆负载阻力的模拟系统

为了研究城市轨道车辆的牵引特性,建立了车辆的负载阻力、负载转矩、牵引电机等效转动惯量的数学模型,建立了缩小比例的牵引电机加载试验系统.该系统由牵引电机、惯性飞轮、负载电机、数据采集卡和变频器等组成,应用LabVIEW软件编写了集电机控制和实时信号采集功能为一体的软件程序.试验结果表明,所设计的系统能够准确模拟列车实际运行工况.     

基于永磁同步电机的电动汽车能效控制

电动汽车(electric vehicle,EV)的一次充电行驶里程是制约电动汽车推广的重要因素之一,其与电动汽车的能量利用效率有着密切的关系。对行驶中的电动汽车进行受力分析,考虑到风阻、滚动摩擦和坡道阻力等外界因素,结合电动汽车的驱动部分和传动部分,建立了基于永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)的电动汽车数学模型。提出了针对电动汽车的最大转矩电流比(maximum torque per ampere,MTPA)控制方法,该方法中的电机驱动电流给定值是电动汽车负载的非线性函数,通过数值化求解可得到直轴电流I_d和交轴电流I_q的最优给定值。对该方法在不同外界阻力和车速的情况下与传统的零直轴电流控制方法进行了对比,结果表明该最大转矩电流比控制方法能有效提高电动汽车的动态性能和系统效率。     

并联混合动力汽车工况识别与参数优化

针对现有混合动力汽车能量管理策略存在的局限性,以某型并联混合动力汽车为研究对象,基于ADVISOR车辆仿真软件中24种标准工况构建组合工况,选定车辆行驶过程中的平均速度、平均绝对加速度以及怠速时间比3个参数为工况识别特征量,利用K均值聚类算法得到4种典型行驶工况,建立整车能耗优化目标函数,采用粒子群算法对电量消耗-电量维持型(CD-CS)规则控制策略主要参数离线寻优,得到4种典型行驶工况下的功率分配权重,且在MATLAB/Simulink平台上建立整车仿真模型验证。仿真结果表明,所采用控制策略能够准确识别行驶工况,与未采用工况识别的能量管理策略相比,电机与发动机间的能量分配更加合理,车辆综合油耗下降5.45%,电池荷电状态变化更加平稳。     

车辆颜色和型号识别算法研究与应用

针对目前基于机器学习的车辆颜色和型号识别方法的识别准确率低问题, 提出基于卷积神经网络的车辆颜色和型号识别方法。该方法使用Darknet网络中YOLOv3(You Only LookOnce Version 3)算法对车辆图片的车脸进行检测与定位, 再对车脸区域使用车辆颜色和型号识别算法同时识别车辆颜色和型号, 这是对车辆多属性同时识别的方法, 不同于车辆单一属性识别的方法。在公开车辆数据集(Peking University Vehicle Datasets, PKU-VD)上进行实验, 实验结果表明, 车辆颜色和型号同时识别准确率为93.75%, 车辆颜色单一属性识别准确率为94.98%, 车辆型号单一属性识别准确率98.38%, 明显优于基于机器学习的车辆属性识别算法, 从而验证该算法是可行且有效的。最后将车辆颜色和型号识别技术应用在智能停车场收费系统中。     

电动轮驱动汽车的最佳车轮滑移率实时识别

根据汽车轮胎与路面的附着特性及电动轮驱动系统的特点,提出了电动轮汽车驱动轮对应最大附着系数的滑移率实时识别方法。该方法利用包括车轮驱动转矩和转速在内的车轮动力学参数表达轮胎与路面之间的附着特性。通过计算其导数变化来检测车轮滑转状态,从而获得最大附着系数所对应的滑移率。通过仿真及实车试验对本文方法进行了验证,结果表明其可实时准确地判断车轮是否打滑,并输出最佳滑移率及最大附着系数。     

基于ARM7的变速箱测控检测系统设计

针对目前常用的汽车变速箱试验台能量消耗严重、力矩控制不方便的缺陷,采用ARM7系列的32位微处理器LPC2138,提出了一种＂交流发电、直流能量反馈＂的封闭式变速器加载试验台方案,当微机监控操作界面给定测试转速和转矩时,转矩传感器产生转矩反馈信号并与给定信号相比较,自动控制实验台调整以满足给定数据,转矩采用转矩外环和电流内环的双环控制.介绍了硬件系统的设计、软件平台的搭建.该系统为变速箱试验台提出了一种具有能量传输环节少、环路效率高、能量利用系数高、初投资少、占地面积小等优点的方案.     

Prediction of Commuter Vehicle Demand Torque Based on Historical Speed Information

The development of vehicle-to-everything and cloud computing has brought new opportunities and challenges to the automobile industry. In this paper, a commuter vehicle demand torque prediction method based on historical vehicle speed information is proposed, which uses machine learning to predict and analyze vehicle demand torque. Firstly, the big data of vehicle driving is collected, and the driving data is cleaned and features extracted based on road information. Then, the vehicle longitudinal driving dynamics model is established. Next, the vehicle simulation simulator is established based on the longitudinal driving dynamics model of the vehicle, and the driving torque of the vehicle is obtained. Finally, the travel is divided into several acceleration-cruise-deceleration road pairs for analysis, and the vehicle demand torque is predicted by BP neural network and Gaussian process regression.     

深度混合动力电动汽车牵引力控制方法

提出了基于深度混合动力电动汽车的牵引力分层控制方法。上层控制中提出了基于动态滑模的驱动轮目标驱动力矩制定策略;下层控制中提出了电机转矩单独控制策略、基于转矩动态协调的发动机电机协调控制策略以及工况识别逻辑。最后开发了仿真和硬件在环试验平台,结果表明,本文方法能够快速、准确、平稳地实现对打滑车轮的控制,改善了深度混合动力汽车的起步性能、加速性能以及稳定性能。     

Electromechanical coupling driving control for single-shaft parallel hybrid powertrain

The single-shaft parallel hybrid powertrain with the automatic mechanical transmission(AMT)is an efficient hybrid driving system in the hybrid electric bus(HEB),while the electromechanical coupling driving control becomes a complicated question to find a transient optimal control method to distribute the power between the engine and the electric machine(EM).This paper proposes an innovative control method to deal with the complicated transient coupling driving process of the electromechanical coupling driving system,considering the accelerating condition and the cruising condition mostly in the city driving cycle of HEB.The EM might be operated at driving mode or generating mode to assist the diesel engine to work in its high-efficiency area.Therefore,the adaptive torque tracking controller has been brought forward to ensure that the EM implements the demand torque as well as compensate the torque fluctuation of diesel engine.The d?q axis mathematical model and back stepping method are employed to deduce the adaptive controller and its adaptive laws.Simulation results demonstrate that the proposed control scheme can make the output torque of two power sources respond rapidly to the demand torque from the powertrain in the given driving condition.The proposed method could be adopted in the real control of HEB to improve the efficiency of the hybrid driving system.     

Investigation of the optimum differential gear ratio for real driving cycles by experiment design and genetic algorithm

Experiment statistical method and genetic algorithms based optimization method are used to obtain the optimum differential gear ratio for heavy truck that provides best fuel consumption when changing the working condition that affects its torque and speed range. The aim of the study is to obtain the optimum differential gear ratio with fast and accurate optimization calculation without affecting drivability characteristics of the vehicle according to certain driving cycles that represent the new working conditions of the truck. The study is carried on a mining dump truck YT3621 with 9 forward shift manual transmission. Two loading conditions,no load and 40 t,and four on road real driving cycles have been discussed. The truck powertrain is modeled using GT-drive,and DOE-post processing tool of the GT-suite is used for DOE analysis and genetic algorithm optimization.     

工程车辆等比三段式液压机械的复合传动

针对目前工程车辆液力机械传动换挡过程中存在的传动比不连续的问题,提出了一种新型的等比三段式液压机械复合传动系的方案,并对其速度特性、动力性、经济性等进行了分析。对比分析液压机械复合传动与液力机械传动的结果表明,液压机械复合传动系统能够自动调节变量泵倾角,实现发动机与动态负载的匹配,传动系统的经济性和动力性均得到了改善,动力特性曲线光滑、平缓,对于改进工程车辆传动系的性能具有重要的现实意义。     

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。     

滚轮平盘牵引式无级变速器自适应变速机构动力学分析

无级变速器(CVT)是一种理想的机械传动方案,随着现代工业和车辆技术的发展,希望CVT的变速机构对于负载改变能够实现自动/自适应变速,针对典型的同轴移动类牵引式CVT—滚轮平盘牵引式CVT,提出了一种基于螺纹-弹簧力封闭的自适应变速机构,并对其进行动力学研究.首先,给出具有螺纹-弹簧式自适应变速机构的滚轮平盘牵引式CV...     

行星齿轮变速箱换挡过程的建模与仿真

利用多体系统动力学方法 ,建立了行星齿轮变速箱的换挡过程的动力学模型及换挡过程自动变速系统的运动微分方程 ,并进行了仿真计算。模型的建立为换挡过程的仿真与控制提供了理论基础 ,为改善换挡品质提供了可行的途径