柴油机混合涡轮增压系统的研制及试验研究

混合涡轮增压系统是在常规废气涡轮增压器转轴上集成一个既能电动又能发电的高速电机,介绍了研制这一新型增压系统的关键技术和样机在增压器试验台上的试验研究.等压气机流量试验结果显示:混合涡轮增压系统从功能上达到了电动/发电的设计要求,可以根据负荷调整高速电机的工作模式和功率.混合涡轮增压系统在小流量时电动的潜力大,而在大流量时发电功率大.其次,通过调整混合涡轮增压系统的高速电机功率能够拓宽涡轮膨胀比变化范围.另外,由于采用滚动轴承等措施,样机的机械效率高于常规废气涡轮增压器,试验时最高机械效率达到96%.加速特性试验结果表明:混合涡轮增压系统的加速时间比普通废气涡轮增压器缩短40%以上,并且高速电机的电动功率越大,改善涡轮滞后的效果越显著.     

采用单气门变升程工作模式的发动机经济性能仿真

基于全柔性化的电磁驱动配气技术,提出了单气门变升程工作模式;在考虑驱动机构驱动功耗的基础上对发动机进行了建模和仿真分析。研究结果表明：在发动机中低转速工况下,采用单气门变升程工作模式能够适度增大充气流速,减小泵气损失和配气机构驱动功耗,进而达到改善发动机燃油经济性的目的;且随着发动机转速和负荷的降低,改善幅度呈上升趋势,如发动机转速1000r/min、负荷率40%工况下单气门2.00mm升程运行模式有效燃油消耗率相比原型机减小了12.2%。     

混合涡轮增压系统的特点及关键技术研究

废气涡轮增压技术能回收部分废气能量而广泛用于车用发动机,但是其固有弱点限制了发动机性能进一步提高。混合涡轮增压系统是在废气涡轮增压技术基础上发展起来的一种性能优异的增压技术。本文介绍了混合涡轮增压技术来源及其研究现状,分析了它的特点和研制的关键技术,定性地论述了结构设计方案,最后进行了混合涡轮增压技术展望。     

内燃-直线发电集成动力系统双向DC/DC功率变换器优化设计

设计了一种用于新型的内燃-直线发电集成动力系统（ICLGIPS）的双向DC/DC功率变换器（BDPC）,实现动力源（超级电容器组）和直线电机之间能量在两个方向的变换和传递。ICLGIPS具有两个方向功率流的不平衡特性,通过计算分析,对传统BDPC拓扑结构进行了优化设计,并与串并联实时切换的超级电容器组结合使用。该优化设计的主要特点是,当BDPC运行于大功率的降压模态,向超级电容器组回馈能量时,屏蔽掉滤波电感,利用大容量的超级电容器组对输入的PWM电压波进行滤波,对输出量实现了平滑控制,使BDPC具有更高的     

一种新型6自由度运动平台的控制研究

针对一种新型6自由度运动平台的控制问题,提出基于改进型自抗扰控制器的高性能轨迹跟踪控制算法。采用基于运动学的控制方法对6自由度运动平台进行控制研究,利用参考加速度前馈量对常规自抗扰控制器进行改进,在Matlab/Simulink中进行仿真研究,分析经典比例积分微分控制器、常规自抗扰控制器和改进型自抗扰控制器对正弦轨迹的跟踪性能及其对系统参数变化和外部扰动的抑制能力,并构建基于dSPACE的运动控制试验系统。对比仿真和试验结果表明,改进型自抗扰控制器能有效提高轨迹跟踪精度,使新型6自由度运动平台较好地实现给定的目标运动。     

液驱混合动力车辆的制动能量回收研究

建立了液驱混合动力车辆制动能量回收的数学模型,对制动能量回收过程中的能量损耗、能量回收和制动性能进行仿真计算和分析,并对制动初始压力和蓄能器容积等主要设计参数对制动能量回收效率以及车辆制动性能的影响进行了定量分析,为液驱混合动力车辆液压系统进一步的优化设计和控制打下了良好的基础．     

新型车用功率分流式自动变速器的研究

针对基于功率分流原理的新型自动变速器设计参数的优化，通过建立其中的核心部件之一——无级变速装置的仿真模型，确定了设计参数与变速器性能的定量关系，并通过原理样机的试验以及变速器与发动机的匹配和整车性能的仿真，验证了变速器设计参数的正确性。     

车辆起步过程中的磁粉离合器模糊控制技术研究

针对车辆起步过程中,功率分流式自动变速器中磁粉离合器控制过程的非线性性,应用模糊控制技术,确定车辆在起步过程中磁粉离合器的励磁电流初始值及电流变化率。通过磁粉离合器起步模糊控制系统仿真较好地解决了车辆起步过程中磁粉离合器的接合问题。     

全电调节橡胶带式无级变速器传动的力学分析及试验验证

提出了一种在带式无级变速器(Continuously variable transmission,CVT)中应用双电机分别调节主、从动轮半径以实现速比变化的全电无级调速方案。为了给CVT及其执行机构的设计及执行电机的选型和控制提供理论依据,建立了CVT的力学模型并对CVT传动过程中的受力进行了分析。通过对所建力学模型的仿真计算得到了主、从动带轮动盘轴向力与传递转矩的关系以及两者随速比变化的规律,并据此提出了在执行机构设计中加装预紧助力弹簧以减小伺服电机功率及体积的设计思想。通过对全电调节CVT原理样机的试验测试,验证了全电调节方案的可行性和所建力学模型及求解方法的正确性。     

新型动圈式永磁直线电机样机设计及试验

针对内燃-直线发电集成动力系统对高发电效率、低推力波动、低运动质量直线电机的应用需求,提出了一种新型动圈式永磁直线电机的技术方案,分析了电机的结构特点及工作原理。对电机推力特性、推力密度和发电效率进行了分析及优化,并研制了一台最大推力为4 kN的样机。测试结果表明:该样机25Hz正弦往复运动的发电效率可达95.2%,推力密度为463 kN/m3,且行程范围内无需换向、无明显推力波动,达到了预期的设计要求。