基于时域差异关系的车辆电子稳定性控制系统判据

提出一种车辆电子稳定性控制系统(electronic stability control system,ESC)补充判据用于定性判定车辆平面运动过程中可能出现的后轴滑移工况.分别研究了二自由度侧向动力学系统方程与考虑纵向加速度因素的三自由度系统方程稳定性判定方法,考虑了车轴切向力与载荷变换对轮胎侧偏特性的综合影响.通过瞬态稳定性分析方法,得到了动力学系统稳定性变化和车辆实际稳定性变化之间可以量化的时域差异关系,基于这种时域差异关系建立了稳定性超前控制方案与理论模型,以理论模型在工况切换瞬态的系统平衡点特性作为控制判据,并且对现有ESC判据应对后轴滑移工况的有效作用时间进行评价.研究表明,特定工况下横摆角速度最大值定义的约束边界与车辆实际稳定性变化边界接近,ESC系统进行控制的时间差有限,超前控制判据理论上可以更早预测车辆运动状态变化.     

基于多线程技术的汽油机瞬态排放间接检测平台

随着车辆制造技术的进步和汽车排放控制法规的逐步加严,对汽油机瞬态工况下的排放测量变得越来越迫切。通过构建汽油机瞬态排放间接检测平台和采用基于Windows多线程技术,设计了节气门控制子线程和排放数据采集子线程,用于同步控制汽油机瞬态排放间接检测平台上的节气门瞬态控制器和五组分排放分析仪,该平台能同步控制被测汽油机的瞬态工况和进行排放测量。     

基于可拓自抗扰的ECHBPS商用车横向稳定控制

为了提高ECHBPS(electronically controlled hybrid power steering system)商用车的横向稳定性,提出了基于可拓自抗扰的横向稳定控制策略.建立了整车模型与ECHBPS模型,以理想横摆角速度为目标制定了转矩补偿策略;根据横摆角速度的偏差将控制域划分为经典域、可拓域和非域,分别采用自抗扰控制、可拓修正控制和极限补偿控制;设计了可拓自抗扰转矩补偿控制器.分别在正弦工况和双移线工况下对控制策略进行了仿真试验.结果表明:相比于无控制和传统自抗扰控制方法,可拓自抗扰控制下的车辆横摆角速度和质心侧偏角更接近理想值,车辆横向稳定性得到显著提升.     

基于模糊在线识别的并联混合动力客车自适应控制策略

针对一款并联混合动力客车提出了一种基于模糊在线识别的自适应控制策略.基于自主研发的混合动力车数据采集监控系统构建符合本地车辆实际行驶道路特点的典型工况,设计模糊工况识别算法对车辆实际行驶的工况类型进行在线识别.根据最小等效燃油消耗控制算法和电池电量平衡控制方法,结合工况识别的结果调用相应最优控制参数,对发动机和电池的功率分配进行实时优化计算,实现对整车的控制.实验结果表明,所设计的模糊识别方法能够较好地完成行驶工况类型的识别.基于此所提出的自适应控制方法能够在满足车辆需求功率和电池SOC维持在有效工作区间内的前提下完成发动机和电池的最优功率分配,显著提高整车的燃油经济性.      

基于随机通信时滞补偿的混合动力汽车协调控制研究

为了改善功率分流式混合动力汽车模式切换品质,提出了一种基于随机通信时滞补偿的转矩协调控制策略.在一般的电机转矩补偿控制策略的基础上,为提高车辆协调控制系统的精度,揭示了不同通信网络时滞对于电机补偿控制稳定性的影响,提出了增设BP-Smith自适应补偿模块和电机转矩变化率限制模块构成的复合协调控制策略并进行了仿真验证,结果表明,该控制策略在受到随机网络延时的干扰下仍能保证系统的稳定性及模式切换的平顺性.      

轮边电机驱动差动转向车辆动力学控制

基于抗积分饱和算法为轮边电机驱动差动转向车辆设计了纵侧向解耦的动力学控制器.分析了差动转向车辆的动力学特性,针对复杂行驶工况下轮胎路面附着条件复杂多变从而影响动力学控制效果的问题,提出了双闭环结构的侧向动力学控制方法.仿真及实车试验结果表明,所设计的控制器具有良好的瞬态及稳态跟踪性能,实现了对驾驶员意图的准确跟踪.     

涡轮增压汽油机废气旁通阀瞬态控制研究

在不同瞬态工况下使用不同的废气旁通阀PID目标控制策略,建立涡轮增压汽油机瞬态计算模型.对发动机定转矩加减速工况下的瞬态响应进行模拟计算,并与原机响应特性做对比分析.结果表明,在定转矩加速工况下,以适当增大的各固定转速下增压压力作为瞬态控制目标值,可以显著改善发动机的瞬态响应.在发动机定转矩减速工况下,采用前期适当延长废气旁通阀全开的时间,待转速下降到1.25倍目标转速后,控制目标切换到增压压力的控制策略能够缩短发动机的响应时间.与此同时,采用废气旁通阀瞬态控制方法,不仅能够提升涡轮增压汽油机瞬态响应性能,而且可以防止瞬态工况下增压器超速和喘振.     

基于键合图的混合动力汽车建模与仿真

针对一套应用逆向差速器作为动力耦合机构的混合动力系统进行了研究,该系统结合了电机低速性能佳、低噪音的优点与发动机高速性能佳、能源供应链完整的特点,依据车辆在不同行驶工况下的功率需求以及驾驶员的不同车速需求,规划了混合动力系统的能量管理模式.本文重点分析了混动模式下的运动情形,采用功率键合图方法进行建模并推导其系统动态方程式,应用Matab进行仿真.仿真结果显示:依据BSFC将发动机设置在最佳经济转速内运行,控制HEV各动力组件的动态参数在高效率范围内运行,逆向差速器动力耦合机构满足车辆后轮需求功率,可实现低污染、低能耗的目标;应用功率键合图方法可准确地模拟车辆在NEDC2000行车模式下发动机、电机/发电机的性能变化曲线,该方法在混合动力驱动系统中多能量耦合的动态建模具有一定的优势.     

基于MATLAB四轮转向车辆PID控制的建模与仿真

以二自由度整车操纵稳定性研究为基础,建立车身零侧偏角的前馈控制策略对四轮转向车辆实施控制.在MATLAB中建立前轮转向、四轮转向车辆模型,并在角阶跃工况下进行仿真,发现其存在横摆角速度损失的缺陷,提出PID车身横摆角补偿控制策略,通过建模在角阶跃工况下仿真.结果表明:横摆角速度补偿控制策略可较好地解决车辆转向灵敏度的问题.     

正常工况和泄漏工况下的管内天然气流动研究

依据物体运动普遍适用的守恒定律,建立了天然气流动基本控制方程.针对天然气管道正常工况,利用特征线法推导了基本控制方程对应的差分方程,给出正常工况瞬态下的天然气管道沿线压力和流量的计算方法.并且根据天然气流动的运动方程和能量方程,给出了正常工况稳态下的天然气管道沿线压力和温度分布;针对天然气管道泄漏工况,同样利用特征线法推导出相应的差分方程,给出泄漏工况瞬态下的天然气管道沿线压力和流量的计算方法.并且推导研究了在泄漏工况稳态下天然气管道泄漏量的计算方法.     

无级变速汽车传动系综合控制策略

无级变速汽车传动系控制策略是开发无级变速传动系的理论基础.为提高无级变速汽车的综合性能,建立了无级变速传动系整车模型,研究了无级变速传动系统的特性,提出3种典型的换档策略,并对综合模式控制策略进行了仿真研究.结果表明,综合控制模式可实现车速与发动机的分别控制,在保证汽车动力性的同时,达到燃料经济性的最佳值.     

无级自动变速汽车起步综合控制策略

针对以液力变矩器为起步装置,金属带无级变速传动为高速行驶时调速装置的双状态无级变速汽车,在发动机和液力变矩器台架实验基础上,建立了用变矩器作起步装置的双状态无级变速传动系统动力学模型,提出了双状态无级变速汽车起步控制策略.仿真结果表明,所提出的控制策略能明显改善对车辆的动力性能.研究结果为开发设计双状态无级变速汽车提供理论依据.     

坡道行驶工况下CVT传动比控制

针对复杂坡道行驶工况下装有无级变速器车辆动力性和经济性现有控制策略无法实现油耗最低的问题,在分析该工况动力性和经济性的需求基础上,提出了最佳匹配线控制策略,并结合发动机台架试验,建立了Matlab/Simulink整车模型.通过大量的仿真试验确定了不同坡道工况下各种传动比所对应的燃油消耗,与动力性进行合理匹配获取最佳匹配线,确定最佳传动比的控制目标.典型工况的仿真结果表明,最佳匹配线控制能够给出传动比的精确目标控制量,实现了所要求的最佳匹配.     

CVT插电式混合动力汽车经济性控制策略

针对搭载CVT的插电式混合动力轿车,设计了一种基于动力源外特性曲线和驾驶员踏板操作信号的需求转矩解析方法,在此基础上提出驱动和制动工况下基于瞬时经济性成本最低的能量管理策略,该策略以需求转矩、车速和电池SOC为状态变量,以发动机节气门开度、电机转矩、CVT速比为控制变量.进一步研究了电量消耗阶段有无发动机单独驱动模式对整车能耗经济性的影响.通过自行搭建的前向模型进行仿真,结果表明,电量消耗阶段无发动机单独驱动模式的控制策略具有更强的综合性经济优势.     

双状态无级变速传动综合控制策略

无级变速传动是汽车理想的传动方式,是各国研究者和汽车公司研究的重点.针对以液力变矩器为起步装置,金属带无级变速传动为高速行驶时调速装置的双状态无级变速汽车,在发动机和液力变矩器台架实验基础上,提出了双状态无级变速汽车综合控制策略,进行了多工况下双状态无级变速传动的综合匹配控制仿真研究.为开发设计双状态无级变速汽车提供理论依据.     

HEV再生制动过程中CVT速比控制策略

考虑混合动力汽车制动安全性和燃油经济性,提出了一种基于电池SOC值和制动强度的再生制动力控制策略.提出了通过调节CVT的速比及控制电机工作在高效区来提高电机发电效率的再生制动控制方法.进行了整车再生制动系统建模和典型城市驱动循环工况下的仿真,结果表明,提出的CVT速比控制策略能使以CVT为变速器的混合动力汽车比以MT为变速器的混合动力汽车在ECE EUDC驱动循环工况下的再生制动能量回收率提高2.86%.     

基于Cruise和Matlab的CVT车辆联合仿真

 针对无级变速器(CVT)常规速比控制器的局限性,提出了一种具有工程价值的改进PID速比控制算法,在分析CVT速比控制原理的基础上,在Matlab环境中设计了改进的速比PID控制器,同时考虑到单一的仿真软件不能精确地表达整车模型的参数,在Cruise中搭建了整车模型,将Simulink中模型以API形式导入并进行不同工况的联合仿真。仿真结果表明,设计的控制器和联合仿真研究的方法是可行的,改进的速比控制器能够很好地跟踪目标速比,具有良好的动态响应和较高的稳态控制精度,联合仿真研究的结果与原车型的实际状况具有良好的一致性,验证了理论分析的正确性,也体现了CVT在汽车燃油经济性和动力性方面的技术优势。     

基于回流无级变速传动的混合动力汽车 运行模式转换控制策略

搭载回流无级变速传动装置的插电混合动力汽车在动力切换过程中存在两种切换形式：动力源之间的驱动模式切换和纯无级状态与回流状态之间的调速模式切换,两种切换都会导致动力耦合系统扭矩突变,影响汽车平顺性。在对回流式混合动力系统工作特性分析的基础上,制定了针对不同切换过程的扭矩协调控制策略,并通过MATLAB/Simulink仿真平台进行了验证。结果表明,该策略能够有效地减少该系统切换过程中的转矩波动和冲击。     

搭载机电控制无级变速器混合动力汽车模式切换仿真分析

通过分析机电控制无级变速器(electrical-mechanical continuously variable transmission,EM-CVT)的结构特点,提出了搭载EM-CVT混合动力汽车的传动方案,建立了动力源数值模型、EM-CVT模型,分析了混合动力系统工作模式,并针对模式切换时的冲击问题,以减小冲击度为目标,通过分析典型工况下动力源输出转矩特性和各部件的动态特性,提出了基于发动机、ISG电机、自动离合器以及EM-CVT相互协调控制策略。利用MATLAB/SIMULINK仿真平台建立混合动力传动系统动力学模型,并对典型的模式切换过程进行了仿真分析。结果表明,所提出的控制策略能够有效控制混合动力传动系统在模式切换时产生的冲击,提高了混合动力汽车的驾驶舒适性。     

无级变速汽车最佳动力性优化控制策略

无级变速器(Continuously Variable Transmission,CVT)效率对汽车驱动功率的大小有直接影响,需要在最佳动力性控制中加以考虑。在分析CVT效率对汽车驱动功率影响机理的基础上,以驱动功率最大为优化目标,对各节气门开度和车速下的CVT目标速比进行优化计算。建立系统仿真模型,对优化前后的控制效果进行了仿真对比分析,结果表明,优化后系统百公里加速时间减少约0.63s。