整车线束平台化设计研究与应用

提出整车线束平台化设计理念,通过参与用电器端接口定义开发,以接口定义平台化为前提,从整车线束原理、原材料、布置等方面进行平台化设计。通过平台化设计,有效缩短了整车线束设计阶段开发周期,减少验证阶段问题点,实现整车线束成本管控。将线束平台化设计理念应用于某SUV车型开发,使原材料通用化率提升至81.8%,原材料种类减少21.4%,开发验证周期缩短14天,整车线束首轮装车问题点平均减少9个,整车线束成本降低46元。     

基于异步电动机的电动汽车驱动系统

为了顺应汽车低碳环保的发展趋势,将异步电机用作电动汽车的驱动电机来代替价格昂贵且环保性差的永磁同步电机。采取转子磁链定向矢量控制的方法来实现异步电机的调速控制,在此基础上建立了一个异步电机作为驱动电机,由电池和双向DC/DC供电的电动汽车驱动系统。推导了异步电机的数学模型,搭建了一个小型电动汽车实验平台,并在实验平台上对异步电机调速性能和双向DC/DC供电系统进行了实验验证。实验结果表明,采用转子磁链定向矢量控制能很好的实现电动汽车的驱动系统的调速控制。     

一类基于轨迹预测的驾驶员方向控制模型

驾驶员方向控制模型在人-车-路闭环系统仿真、驾驶员辅助系统开发和智能汽车控制中具有重要作用。在假设驾驶员具有汽车轨迹预测能力的基础上,提出一类基于轨迹预测的驾驶员方向控制模型。分别假定汽车在将来一段时间内保持恒定的横摆角速度或横摆角加速度,并结合汽车状态参数预测汽车的行驶轨迹,采用期望式、增量式以及期望式与增量式集成的转角决策方法建立5种不同的驾驶员模型。在ve DYNA/Simulink联合仿真平台上对各驾驶员模型进行仿真试验,结果表明,增量式驾驶员模型表现出良好的路径跟踪精度和很强的鲁棒性,期望式模型的转向操纵更加平滑,而集成式模型则具备综合优势。在ve DYNA/Labview硬件在环实时试验台架上对所提出的驾驶员模型进行模拟试验,所得结论与仿真基本一致。     

汽车ESC系统DIL/HIL仿真平台设计

全面准确地标定与测试是开发车辆电子稳定控制(electronic stability control,ESC)系统的关键环节。车辆控制过程是典型的强非线性系统,建立精确的车辆模型比较困难,驾驶员模型也很难准确模拟紧急工况下驾驶员的真实反应。在仿真系统中将难以精确建模的液压制动系统、ESC压力调节单元、转向及电子节气门装置采用真实硬件,并在试验平台中嵌入真实驾驶员,基于Matlab/Simulink/dSPACE环境和车辆动力学软件veDYNA,开发硬件在环(hardware-in-the-loop,HIL)和驾驶员在环(driver-in-the-loop,DIL)的仿真试验平台,并在此平台上对所设计的ESC系统进行仿真试验研究。试验结果表明,所设计的DIL/HIL仿真平台可以大幅提高ESC系统的开发效率和测试准确性。     

商用车气压电子驻车系统坡道辅助控制方法

商用车气压电子驻车系统是用来替代传统机械式手刹的电子设备,可提升驾驶体验与行车安全性,是实现车辆制动智能化的核心装置。针对气压电子驻车系统坡道辅助功能进行研究,首先,针对气压电子驻车系统进行理论建模,并基于该模型设计商用车坡道辅助快速起步控制策略与控制方法;然后,构建基于IPG/TruckMaker-MATLAB的商用车电控气压驻车制动系统控制方法联合仿真平台。仿真验证了商用车电子驻车系统坡道辅助起步控制策略,并对基于逻辑门限的坡道辅助快速起步控制的逻辑门限值、占空比和频率等控制参数进行了仿真优化,验证了控制方法的有效性和实用性,可为商用车气压电子驻车制动控制系统的开发提供理论与实践参考。     

RESEARCH AND DEVELOPMENT OF VIRTUAL PROTOTYPE OF RUNNING GEARS FOR RAILWAY VEHICLE

Virtual prototype is an important idea to resolve design problems of railway vehicle. A different development method, which is based on national product and autonomous development, and would like to reflect the specialty of railway vehicle development in China, is presented. According to the developing process of railway vehicle, the research contents and developing method are pointed out. The integration between CAD and performance analysis software on dynamics and strength is mainly considered. In CAD environment, the properties for dynamics computing are extracted directly from the model and exported with model. This method can avoid data losing caused by model rebuilding in CAE software, and increase the direct dependence of product CAD. Then the vehicle model with properties will be used for real-time dynamics and kinematics analysis and simulation. Therefore, the strength of the parts can be analyzed. The results of dynamics and strength analysis will be fed back to optimize the design model. All operations are dispatched by a control platform, and all data are managed according to the principle of PDM. Testing results show this method is correct.     

混合动力汽车驱动调速模块试验台架实现方法研究

混合动力汽车驱动调速模块台架试验是混合动力技术开发中成本投入高、开发难度大,而又不可或缺的重要环节。主要介绍了混合动力汽车驱动调速模块的基本构成,并针对该模块的试验台架验证要求,设计完成了试验台架实现方法,并对台架实现方法进行了评估。通过试验台架的开发大大缩短了项目开发时间,并节省了大量的整车测试费用。     

智能车载系统的发展与SmartVM的应用

随着汽车工业技术的不断发展,车载系统从简单的车载收音机发展到现在的具有导航、通信、娱乐等复杂功能的智能车载系统.车载系统的智能化发展对操作系统平台提出了越来越高的要求,QNX、Windows CE和Android逐渐成为普遍采用的操作系统平台.车载操作系统平台的发展与应用推动着车载系统不断向网络化、智能化和信息与控制融合的方向发展.通过对车载平台发展现状的分析与研究,提出了基于L4的智能车载软件平台架构SmartVM,采用微内核技术,支持多个操作系统在同一车载硬件平台上运行,实现了车载信息系统与汽车智能控制的融合,为汽车智能化发展提供了有效的手段.     

电动自行车整车制动检测平台的仿真研究

电动自行车制动性能关乎行车安全,制动性能检测是电动自行车的重点检测项目之一。针对传统的路面检测存在的问题,搭建电动自行车整车制动性能检测平台,试验台架有机械台架结合现代工控设备组成,旨在对制动性能进行实时、精确检测;为验证检测平台设计的合理性,根据车辆动力学原理,分别建立实际道路上整车制动工况下的数学模型和台架制动检测的数学模型;利用仿真软件Matlab/Simulink进行对比分析研究。仿真结果表明,该检测平台可以比较精确检测影响整车制动性能各参数,检测平台的设计是合理的。     

无人驾驶越野车辆纵向速度跟踪控制试验

以无人驾驶轻型战术轮式越野车辆为平台,开展模型预测纵向速度跟踪控制实车试验研究。针对平台控制特性设计合适的下位控制器,使用Matlab/Simulink与包含气压制动系统的TruckSim车辆联合仿真初步测试系统可行性,并在沥青路和土路分别进行实车试验。试验结果表明：模型预测速度跟踪控制系统能够克服气压制动延时长、整车质量重、越野路况行驶阻力波动大等模型误差和不确定干扰,自适应调节期望加速度大小,实现不同行驶工况高精度速度跟踪。试验过程驱动/制动切换平稳、无振荡,且能够像熟练驾驶员一样充分利用发动机辅助制动,必要时既不施加电控制动,也不请求发动机输出转矩。系统使用现代车辆易于获得的车辆状态参数,便于向其他车辆移植,可作为无人车辆车体控制得力技术加以推广。     

分布式电驱动汽车稳定性控制策略设计与试验

研究分布式驱动电动汽车操纵稳定性控制问题。基于模型跟踪控制的思想,采用分层控制结构设计控制器。控制器包含参考模型、运动跟踪控制器、控制分配器、参数估计模块。采用带质心侧偏角约束的2自由度车辆模型作为参考模型,设计非线性滑模变结构运动跟踪控制器;针对过驱动系统引入控制分配理论,采用二次规划法设计控制分配器,利用有效集方法进行求解;设计相关动力学参量的估计模块。利用实车平台对稳定性策略进行实车验证,双移线试验与蛇形绕桩试验结果表明：滑模变结构控制器具有较好的收敛性,控制分配模块可以实现四轮纵向力的优化分配,车辆横摆角速度能够较好地跟踪参考横摆角速度。相比无控制车辆,提高平均通过车速,提高平均峰值横摆角速度响应,增加车辆在极限工况下的稳定性。     

重型商用车动力性和经济性计算仿真软件的开发研究

现代重型商用车的设计和改进中,需对整车的动力性与经济性进行较精确的模拟计算。故在建立数学模型的基础上,开发了基于MATLAB平台的重型商用车动力性与燃油经济性的仿真软件,并结合实例,进行了仿真计算,将其道路实验和计算仿真结果进行分析比较,验证了理论分析和软件开发的正确性。     

混合动力电动汽车的建模与仿真研究

按照设计要求,以TJ7100轿车为设计原型,针对ISG型混合动力电动汽车(HEV),使用Simulink建立了其动力系统的动态仿真模型,重点研究并制定了相应的电力助动控制策略.在ECE循环工况下对仿真模型进行了动力性和燃油经济性分析,为搭建动力总成试验平台提供了参考依据.结果表明,所制定的控制策略能有效地较低燃油消耗,使电池SOC值维持在一定的范围内.同时,仿真结果与实际情况基本相符,从而验证了所建仿真模型的正确性和合理性.     

虚拟汽车CAN总线平台的开发与研究

针对基于CAN总线的车身控制系统综合测试及教学演示的需要，在分析现有平台的基础上。给出了一个用于车身CAN总线的信息综合、分布式控制、监督管理以及自动监测的虚拟试验平台，并在此基础上提出了使用数据缩减法来改善总线上各种智能结点单元之间信息传递效率。     

高空作业车系统管理软件的设计与实现

结合当前高空作业车调试过程中的实际需求，设计实现了系统管理软件。详细介绍了参数设定和监视、传感器智能校准，系统远程控制，故障处理四个模块。该软件已应用于调试分析现场，有效地提高了工作效率。     

考虑地面变形特性的车辆地面耦合系统的建模与仿真

利用虚拟样机技术,在ADAMS/View环境中建立某款铰接式自卸车的刚柔耦合的多体动力学模型,并通过整车道路模拟试验验证了模型的准确性。同时以汽车地面力学为基础,综合考虑轮胎与地面的接触变形特性,建立轮胎—变形地面接触模型,并将该模型以S－函数形式描述,生成Matlab/Simulink仿真模块。通过ADAMS/Control将车辆模型输出到Simulink中形成车辆模型子模块,与轮胎—土壤接触模型进行集成,从而建立考虑地面变形特性的车辆地面耦合系统模型及其仿真平台,为研究车辆地面耦合问题以及车辆系统的优化提供有效的方法和工具。     

Modeling,validation and energy flow analysis of a wheel loader

This paper presents a wheel loader simulation model, validation results and energy flow analysis. The developed simulation model will facilitate the performance evaluation and optimization process in the development stage of a prototype wheel loader. The wheel loader simulation model consists of mechanical and hydraulic powertrain model, multi-body dynamic model and working part dynamic model. The multi-body dynamic model is simplified since the effect of pitch and roll motion of the wheel loader on the energy flow of the powertrain and hydraulic actuator systems is insignificant, a simplified planar model for the dynamic vehicle is good enough for the objective of this study. Every component is modeled and integrated in a simulation package developed using Matlab/Simulink. The simulation model has been validated using experiment data and the validation results show that it effectively represents the actual dynamic characteristic of the target wheel loader. The verified simulation model will be used as a virtual platform to evaluate the performance of alternative powertrain models such as a dual-clutch transmission and hydrostatic transmission. An advanced control system can also be implemented and evaluated using the virtual platform.     

基于云控系统高精度地图驱动的深度强化学习型混合动力汽车集成控制

在智能化、网联化与新能源化的发展背景下,汽车工业将联合计算机、信息通信、人工智能等领域实现融合性发展。基于新一代信息与通信技术——智能网联汽车云控系统,通过网联数据驱动的形式实现新能源汽车的云控级自动驾驶,将为车辆行驶与动力系统提供革新的规划与控制思路。首先,基于云控系统的资源平台获取目标路段的经纬度、海拔、气象信息,建立包含坡度、曲率、转角等数据在内的高精度模型。其次,提出了一种基于高精地图驱动的深度强化学习型混合动力汽车集成控制方法,通过利用两种深度强化学习算法对整车层的速度与转向以及动力系统层的发动机与变速器进行控制,实现了四种控制策略的同步学习。最后,采用高性能边缘计算设备NVIDIA Jetson AGX Xavier进行了处理器在环测试。结果表明,当变量空间涉及14种状态与4种动作时,深度强化学习型集成控制策略在全程172 km的高速工况下实现了在整车层对速度与转向的精准控制,同时取得了5.53 L/100 km的燃油经济性,并且在嵌入式处理器在环测试中仅消耗104.14 s的计算时间,有效验证了学习型多目标集成控制策略的优化性与实时性。     

混合动力挖掘机硬件在环仿真测试系统

基于硬件在环仿真系统,针对并联式混合动力挖掘机控制系统,通过关键部件仿真模型的建立,连接电磁阀、继电器等实际负载,搭建半实物实时仿真测试平台.可以快速在实验室中全面验证整车控制系统的可靠性,以及功率匹配、能量分配、回转驱动-制动等控制策略的可行性.从而减小实车试验的危险性,并缩短开发周期,节约试验费用.     

机车车辆称重台现场安装之要点

随着中国铁路的高速发展,各类新型机车和车辆陆续完成并投入使用,为保证机车和车辆的质量及在线路上的安全运营,对计量设备——机车车辆称重台计量性能及检定也提出较高的要求。而为保证机车车辆称重台的顺利检定及投用,现场的安装工作是一个不可小觑的重要环节。本文简单介绍了机车车辆称重台在现场安装时经常会出现的问题及相应的解决措施。