基于硬件在环仿真技术的无级变速器试验系统研究

为合理评价CVT车辆的燃油经济性,结合了路面试验数据与软件仿真,建立基于硬件在环仿真技术的无级变速器(CVT)试验系统.CVT硬件在环仿真试验系统包括负载模拟,驾驶员模拟和油耗测量.负载模拟首先利用车辆路面试验数据,建立道路负载模型, 再通过复合控制的方法,抑制多余力矩的产生,合理控制负载电机输出扭矩,模拟汽车行驶时的道路负载.驾驶员模型是将循环工况的目标车速和实际的车速作为模型的输入,目标节气门开度作为模型的输出,再通过电子控制器控制节气门开度模拟驾驶员动作.最后通过完成标准循环工况下的油耗测试和评价,验证系统的合理性.     

金属带式无级变速器电控试验台设计

金属带式无级变速器（CVT）无论是在转矩传递能力还是在传递效率方面均优于其它类型的机械式无级变速传动，在汽车上得到越来越多的应用。建立电控试验台的目的是把汽车道路试验转化为台架试验。它能够把CVT的硬件系统、车辆动力学模型以及CVT的控制策略结合起来，以便全方位的研究CVT的性能，指导设计CVT的电控系统以及电控系统的软件开发。     

金属带式无级变速器电控试验台设计

金属带式无级变速器(CVT)无论是在转矩传递能力还是在传递效率方面均优于其它类型的机械式无级变速传动,在汽车上得到越来越多的应用.建立电控试验台的目的是把汽车道路试验转化为台架试验.它能够把CVT的硬件系统、车辆动力学模型以及CVT的控制策略结合起来,以便全方位的研究CVT的性能,指导设计CVT的电控系统以及电控系统的软件开发.     

基于道路模拟的摩托车动力学仿真

为对摩托车动力学性能进行可靠分析和评价,提出了基于道路模拟和虚拟样机的摩托车动力学仿真方法。运用CATIA、NASTRAN和ADAMS等软件,建立了刚柔耦合摩托车虚拟样机模型,基于MTS摩托车两通道轮胎耦合道路模拟试验机激励约束方式,进一步建立了摩托车动力学仿真平台,通过把仿真结果与试验结果进行对比,仿真模型和平台被反复修正并达到了较高的精度。在仿真测试平台上输入道路模拟试验机迭代驱动信号或不同路面谱信号,可代替道路模拟试验机对摩托车进行舒适性、耐久性模拟试验,从而大大缩短试验周期,降低试验成本,提高试验安全性。     

液压挖掘机动力系统功率匹配及其节能控制

为使液压挖掘机在负载多变条件下节能降耗,需使发动机与变量泵系统实现功率匹配。建立发动机外部特性与变量泵调节装置的数学模型,并提出动力系统功率匹配节能控制策略以及实现该策略的模糊控制算法,得到节能控制系统的理论模型。通过采用Matlab/Simulink建立发动机与变量泵功率匹配节能控制系统仿真模型,模拟挖掘机在不同负载下节能控制系统的运行状态。将控制算法写入主控制器的电子控制单元(Electronic control unit,ECU),在试验样机上进行试验。模拟仿真和试验结果表明,采用该节能控制算法后,发动机转速能稳定在目标转速附近,并降低燃油消耗率,达到节能效果。     

基于OpenGL的航空发动机高空舱试验数据回放系统

根据航空发动机高空舱试验,应用VC++6.0开发环境,结合OpenGL图形接口,对发动机试验模拟演示。首先应用3ds Max软件,对发动机进行真实建模;其次应用OpenGL技术,模拟出气流流动和发动机的火焰,用图像显示发动机各截面的压力场及温度场;然后应用MFC,设计人机有好的操作界面;最后利用虚拟仪表技术,设计发动机试车过程中的虚拟表盘。系统可应用于发动机试车演示、教学和模拟操作等领域。     

基于遗传算法的V型皮带CVT参数优化及试验验证

为了使V型皮带CVT匹配巴哈赛车(BAJA SAE)工况以及发动机特性,对其关键参数进行优化。建立了某V型皮带CVT力学模型,分析了CVT调速特性并在Matlab建模仿真;采用遗传算法以提升动力性为目标对CVT关键参数进行优化;搭建台架进行试验验证。结果表明,仿真结果与试验数据基本一致,CVT传动比变化符合赛车行驶工况,发动机始终工作在峰值转矩及功率对应转速范围(2 800～3 600 r/min),整车的动力性得到明显提升。该研究对V型皮带CVT的参数匹配及优化有一定的指导作用。     

电控自动变速器执行机构振动疲劳试验研究

通过试验场道路载荷谱的采集和室内道路模拟试验,再现了电控自动变速器(AMT)执行机构的实际振动状态并提取了道路模拟激励谱。利用UG三维软件和ADAMS多体动力学仿真软件建立了AMT执行机构刚柔耦合的虚拟振动试验平台。将期望响应信号与虚拟振动试验提取的载荷谱进行对比,并不断调校和修正模型的各参数,得到了具有一定精度的仿真模型。以获取的道路模拟激励谱作为激励源进行振动疲劳仿真试验,由此建立了一套新的AMT执行机构振动疲劳试验方法,为准确高效地评价AMT执行机构的疲劳可靠性提供了一套行之有效的手段和方法。     

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。     

金属带式CVT力学仿真研究

在对金属带式CVT机构经典力学分析基础上,采用UG和ADAMS软件建立了针对CVT力学研究的金属带式CVT虚拟样机模型,仿真分析了CVT传动机构的部分力学特性,包括金属块间挤推力和金属环带张力变化规律.研究表明:所建金属带式CVT虚拟样机模型是合理、可行的;传动比和转矩比分别对金属块和金属环带的受力分布及大小影响作用不同.     

对发动机动态试验台的驾驶员模型的研究

在发动机动态试验台上利用高动态测功器实现了汽车行驶时的道路阻力和空气阻力模拟,通过对动力系统各部件(离合器、变速箱、车轮等)转动惯量的模拟实现了整车的惯性阻力模拟,建立了驾驶员模型及实现整车行驶工况的动态模拟.对如何在发动机动态试验台上建立驾驶员模型及不同驾驶员模型的操纵特性对动力系统性能的影响进行了研究.具体包括不同驾驶员模型的操纵特性对汽车起步、换挡品质和汽车动力性影响的研究,并通过发动机动态试验台的试验得出了其影响的规律.     

轻型轿车发动机-变速器匹配性能仿真

本文比较了具有三种不同发动机（一种低速和一种高速自然吸气电火花点火、一种是废气涡轮增压点火）和二种不同型式变速器[无级变速器（CVT）和自动变速器]的轻型轿车的燃油消耗。采用准静态传动循环仿真获得全部燃油消耗结果。详细阐述了补充模型。用换算已发表的数据获得所述发动机的效率线图。根据速度、转矩和速比来模拟变速器（CVT或齿轮传动）的效率。仿真显示所有这些概念都能实现低的燃油消耗，CVT表示了和自动变速器具有相同的油耗结果。CVT的理论上优点是其相对低的效率由使发动机在最佳燃油工作方面来补偿。     

自动变速器动态负载模拟虚拟试验方法研究

动态负载模拟是室内台架试验关键技术,也是考核自动变速器综合性能重要手段。研究针对EM-CVT负载模拟方法,采用MATLAB/Simulink建立自动变速器动态负载模拟系统数学模型,结合转速跟踪控制算法,实现EM-CVT动态负载模拟。研究参考部分NEDC城市循环工况,进行了虚拟试验,采用EPA性能指标对系统性能进行了评估,结果表明系统能够平稳运行,电机转速、转矩能够快速响应模型指令,电机平稳运行时转速相对误差不超过1%,转矩最大相对误差为8%,转速、转矩指令值与电机响应值估量标准差SE分别为4.3 r/min、17.7 N·m,可决系数r~2分别为0.99、0.91,均优于EPA相关性能指标。     

锥环式CVT传动效率的试验研究

传动效率是无级变速器的一项重要性能,对新型无级变速器—锥环式CVT进行传动效率的试验研究。介绍了锥环式CVT的调速原理和胀紧机构自动加压的原理;分析了锥环式CVT的功率损失及影响因素;搭建了锥环式CVT传动效率测试试验台,对锥环式CVT的传动效率进行了试验研究。试验结果表明,输入转速、负载扭矩和传动比对锥环式CVT的传动效率有较大的影响。     

发动机停止/起动控制器的研制

为了研究发动机停止/起动系统的节能机理及控制技术,通过分析系统的工作原理,开发了发动机停止起动系统的试验系统,试验系统由发动机停止起动系统控制单元ESS-ECU、制动能量回收模块、道路模拟模块、制动踏板模块、驱动电机模块、测控模块、车用传感器及发动机控制单元ECU等部分组成,并对发动机自动停止和自动起动工作过程进行了分析.     

汽车怠速停止启动测控系统

由于城市交通拥挤,城市车辆常处于怠速工况导致燃油消耗增加,车辆燃油经济性差。为了提高车辆燃油经济性,通过分析汽车怠速停止启动系统工作原理,对系统测控方案进行设计。采用驱动电机模拟发动机工况,利用电磁制动器控制电流实现制动力矩的控制来模拟道路阻力。建立了怠速停止启动系统驱动电机、制动能量回收、制动踏板以及道路阻力模拟的分析模型和测控试验系统模型。利用硬件在环仿真试验系统对所设计的测控系统进行验证,试验结果表明所建立的分析模型及测控方案合理有效,为研究汽车怠速停止启动系统的节能机理及控制策略提供了很好的系统测试平台。     

发动机热管理试验与分析

介绍了发动机热管理试验台架,基于这一台架进行稳态工况试验,得到冷却液放热量和发动机各个系统的摩擦功。建立了发动机热管理系统模型,从冷却系统、润滑系统、发动机本体系统,以及各系统的集成等方面对模型进行了分析。基于发动机热管理试验台架和热管理系统模型,对整车新标欧洲循环测试工况进行了模拟分析。     

一种基于EMS标定的车辆真空度不足的解决方案

传统内燃机汽车,多采用真空助力伺服制动系统来实现助力。其真空源来自于发动机进气歧管。现在汽车随着发动机排量的减小和负载的增加,真空度在某些工况下将出现严重不足的问题,尤其是高海拔地区。通过对发动机EMS的标定,实现了对整车真空助力系统的适应性优化。整车道路性试验表明,优化后的真空助力系统满足整车使用要求。     

轿车无级变速传动系统综合模糊控制研究

首先建立了包括发动机、离合器、CVT和载荷在内的无级变速传动系统的动力学模型。针对汽车行驶工况复杂多变,且其传动系统输入输出具有强耦合的特点,提出了以目标功率为目标量的油门-速比协调综合模糊控制策略,设计了油门自组织模糊控制器和速比参数自调整模糊控制器。最后,基于仿真模型对设定工况进行了仿真和分析,并根据所提出的控制算法,以韩国大宇Matizll轿车为试验样车进行了整车性能道路试验。仿真和实验结果表明所建模型正确,所提出的综合模糊控制算法是可行和有效的,实现了发动机和变速器的合理匹配,解决了动态过程中无级变速汽车动力性和经济性相协调的问题。     

内燃机曲轴停缸扭振特性多体动力学分析

基于虚拟样机技术,采用结合有限元法（FEM）的多体系统仿真（MSS）方法对汽车发动机曲轴进行扭转振动分析。建立了包括柔性体曲轴在内的内燃机曲轴系统的多体动力学模型,并由此模型对发动机采用停缸系统时的扭振特性进行模拟,分析了计算结果,提出了较好的停缸方案。