并联式混合动力车整车控制单元的开发

以某国产并联式轻度混合动力车为研究对象,设计了整车控制策略,包括驾驶员驱动力需求分析、发动机工作区优化为基础的功率分配策略,以及制动能量回收策略,并进行了整车控制器的硬件及软件系统开发.在此基础上,利用硬件在回路仿真对整车控制器进行了测试评价.结果证明,并联式混合动力车整车控制策略设计能满足整车控制需求,可有效对混合动力整车进行控制;并联式混合动力整车控制单元的硬软件系统开发是成功的,能满足整车控制的需要.     

混合动力汽车整车控制器开发

以某ISG(起动机/发电机一体化)型混合动力汽车为对象,对车辆转矩需求、发动机工作区优化和整车控制策略进行了分析,并开发了基于MC9S12DP256的整车控制器硬软件系统.进行了实车实验,实现了发动机启动、纯发动机驱动、混合驱动、驻车充电等多种工作模式,证明了该整车控制器和控制策略的有效性和可靠性.     

装甲车辆综合测试系统上位机平台设计

以装甲车辆野外实车动态试验为背景,基于整车综合测试系统,利用LabVIEW语言开发了集采集、显示、存储、分析为一体的新型上位机平台。针对车辆测试系统的功能要求,设计了试验任务配置、实时数据显示、离线数据回放、试验数据管理、试验数据分析5种功能,实现了系统功能的集成化。利用PXI平台构建了试验环境,对上位机平台的上述功能进行了试验验证。结果表明:所设计的上位机平台可以满足装甲车辆整车200多路信号的采集需求,同时其灵活的系统配置功能、良好的集成化设计以及友好的可视化界面,可以为车辆研制和改进过程中的实车动态测试提供便捷。     

基于混合总线的装甲车辆实车综合测试系统设计

针对野外实车工况下装甲车辆整车动态试验测试手段单一、数据获取困难的问题,设计了一种基于混合总线的装甲车辆网络化实车综合测试系统。整个系统以NI CompactRIO嵌入式平台为基础,结合有线、CAN总线、无线3种测试方式,实现对整车动态测试数据的实时采集、传输、显示和存储。提出一种自适应数据流控制策略,通过自适应数据缓存控制以及基于最大采样率的伪均匀采样方法,有效解决了整车试验测试过程中信号参数众多、采样频率各异、数据量大的问题。基于PXI平台搭建了系统试验验证环境,对车辆综合测试系统进行了功能性验证。试验结果表明,本文网络化实车综合测试系统工作可靠,能够满足装甲车辆的试验测试需求。     

增程式电动客车整车控制器的设计

针对某带APU的增程式城市电动客车的整车协调控制问题设计了整车控制器,研究了整车控制器的硬件、软件设计,多能源管理和能量优化控制策略。通过动力电池组荷电状态SOC逻辑门限控制策略,当动力电池组SOC低于门限值后,APU开启,起到增程器的作用。整车控制器以瑞萨科技的32位微控制器uPD70F3380为核心,实现数字I/O、模拟量的采集以及CAN总线通信、多能源管理和能量优化控制等功能。经过实车实验,该整车控制器实现了电动客车的APU驱动、混合驱动、纯电驱动等多种工作模式,并有效地提高了能量的利用率,证明了该整车控制器的可行性和控制策略的有效性。     

分布式电驱动车辆CAN通信系统设计与实现

分布式驱动车辆能够独立驱动和控制每个车轮,具有结构紧凑,传动效率高,易于精确控制等特点.以多个电控单元协调控制系统的总线通信为研究对象,基于SAE J1939与CAN2.0B总线协议,设计了多控制节点间的数据通信协议,并利用控制器快速原型开发方法与自动代码生成技术构建了通信系统的软件与硬件平台.在车轮空载条件下,对通信系统进行了实车测试,结果表明,控制指令、电机转速、电机电流与控制器温度等信号传输正确可靠,通信系统抗干扰能力强,能满足底盘系统的实时性控制需求.     

电动全地形车动力性及乘坐舒适性分析

传统全地形车的整车车体振动主要由发动机振动和路面激励引起.为了提高全地形车的乘坐舒适性,用无刷直流电机取代发动机设计了后轮电机驱动的电动全地形车（EATV）,并对其动力性和乘坐舒适性进行了分析.利用机械动力学仿真软件ADAMS建立了包含蓄电池、电机、电机控制器、车架等电动全地形车整车动力学模型;利用Simulink软件设计了车速与电流双闭环电机控制系统.通过ADAMS-Simulink联合仿真,测试了直线加速工况下电动全地形车后轮电机驱动的动力性,结果表明,所设计的电机控制系统能够满足全地形车的动力性需求.模拟了电动全地形车与传统全地形车在不平路面上的行驶状况,对其乘坐舒适性进行了对比分析,结果表明,电动全地形车的乘坐舒适性有显著提高.     

应用ADAMS/CAR二次开发模块研究汽车操纵稳定性

为了实现汽车产品的虚拟开发,利用ADAMS/CAR二次开发模块建立了国产某小客车的整车多体系统动力学仿真模型。按照国家相关整车操纵稳定性的试验评价方法和标准,重复进行了整车稳态、转向回正等几种典型工况的仿真试验与分析。对比实车试验测试结果,主要参数项的最大仿真误差均控制在10%以内。对于实车试验测试和仿真试验测试结果均不理想的性能指标,经过参数调整可以得到比较理想的仿真结果。     

应用ADAMS/CAR二次开发模块

为了实现汽车产品的虚拟开发，利用ADAMS/CAR二次开发模块建立了国产某小客车的整车多体系统动力学仿真模型。按照国家相关整车操纵稳定性的试验评价方法和标准，重复进行了整车稳态、转向回正等几种典型工况的仿真试验与分析。对比实车试验测试结果，主要参数项的最大仿真误差均控制在10%以内。对于实车试验测试和仿真试验测试结果均不理想的性能指标，经过参数调整可以得到比较理想的仿真结果。     

电动轮车 CAN 网络设计及性能分析

为实现电动轮车电子差速控制时整车的通信,设计了电动轮车CAN网络。结合电动轮车的高性能通信要求,设计了整车CAN网络结构及通信协议,并利用总线开发工具CANscope研究了其网络通信性能,进行了网络系统调度分析和网络负载率分析。4轮独立驱动电动轮车实车在电子差速控制试验时,采用该整车CAN网络进行多传感器与多控制器之间通信,可实现4轮的转向差速控制,验证了该整车CAN网络系统的实时性、可靠性和有效性。     

基于车间通信的车辆编队控制方法设计

传统的跟随领航者编队控制器在实际情况中难以准确获得领航车辆运动状态,并且其内部参数可能受到外部干扰的影响而具有不确定性。对此本文设计了基于自适应控制理论中变量估计方法的反馈线性控制器,提出了基于车间通信技术的控制器改进方法。首先,通过变量估计方法提高了控制器参数中的相对距离的精确度;然后,通过车间通信技术保证了接收到的领航车辆运动信息的准确性;最后,在VS2010和Simulink环境下进行了联合仿真实验,验证了算法的有效性。结果表明:基于车间通信技术和自适应原理的跟随领航者编队控制方法能有效完成编队任务,误差较小且收敛,为智能网联汽车的发展提供了一定应用价值。     

陆地自主车姿态角误差分析

建立了姿态角误差分布的正态概率模型,深入研究了姿态角误差在陆地自主车三维视觉处理中的传播特性。结果表明,当陆地自主车俯仰角或侧滚角不为零时,姿态角误差对三维世界直角坐标影响较大。     

汽车稳定性控制中横摆力矩决策的LQR方法

综合跟随理想横摆角速度的方法和抑制汽车质心侧偏角的汽车稳定性控制方法,提出了一种新的最优控制方法。以线性二自由度车辆操纵特性模型为控制目标,基于汽车横摆力矩与车辆状态偏差之间的动力学关系建立了控制系统模型。采用线性二次型调节器(LQR)方法进行了汽车横摆力矩的决策,实现了汽车稳定性控制。在硬件与驾驶员在环仿真试验台上的试验验证了LQR方法的控制性能。     

整车环境下商用车驾驶室模态刚度灵敏度

由于在整车环境下零部件之间存在复杂的耦合关系,大多数汽车零部件优化设计都局限于单个零部件设计。针对整车环境下汽车零部件的优化问题,引进了模态刚度的概念,定义了基于有限单元或单元组(超单元)的模态刚度灵敏度,推导了相应的计算方法。该方法已应用于整车环境下商用车驾驶室的模态刚度灵敏度分析。在计算中,建立了整车的三维有限元模型,并把驾驶室划分为15个超单元。所得的模态刚度灵敏度可直接用来改进驾驶室的结构设计。本文方法为在整车环境下汽车零部件的优化提供了简单有效方法。     

智能车辆导航控制技术

首先建立了车辆预瞄运动学方程,并通过系统辨识实验得到了转向系统动态方程,然后获得了完整的基于预瞄运动学模型的转向控制模型。采用滑模变结构控制方法设计了车辆的导航控制器。针对在设计和实验中遇到的一些问题(前轮转角对控制器输出的影响、实验中系统存在静偏差的原因、预瞄点处的侧向偏差与车辆实际侧向偏差之间的关系等)通过仿真进行了系统的分析,并提出在软件中消除净偏差的解决方法。最后现场实验验证了导航控制方法满足车辆导航的要求。     

汽车外形对智能车辆队列行驶气动特性的影响

为了研究智能交通系统中不同外形车辆在队列行驶时的空气动力特性,以及车辆纵向间距对队列行驶车辆气动特性的影响,采用数值模拟方法对阶背式、快背式和直背式轿车5车队列分别在6种纵向间距下的气动特性了进行研究。结果表明:三种车型队列的平均减阻率大约为10%~40%,节省燃油5%~20%。阶背式轿车队列的平均减阻率最大,直背式次之,快背式最小。随着纵向间距的减小,每辆车的升力都增大,稳定性都变差。     

汽车悬架K＆C特性分析及其对整车性能的影响

为研究汽车悬架的K＆C特性及其对整车性能的影响,在ADAMS/Car环境下,双轮同向跳动仿真中建立麦弗逊悬架多刚体动力学模型与多柔体动力学模型,在侧向力与纵向力仿真中建立麦弗逊悬架多柔体动力学模型。仿真结果表明,此悬架具有较好的K＆C特性,对整车操纵稳定性和平顺性有积极作用。     

基于GPS数据及车辆运行特性分析的单车路段行程时间估计

针对现有的基于浮动车单车路段行程时间估计方法的不足,提出了一种基于GPS数据及车辆运行特性分析的单车路段行程时间估计方法。该方法主要进行了3个方面的改进:①对地图匹配模块中节点附近GPS点采用了相邻点联合匹配的方法,提高了匹配的效率;②针对不同情况下车辆在边界点前后运行特性的不同,对车辆通过边界点时间进行相应处理,提高了车辆通过路段边界点时间的估计精度;③对车辆个体在运行中因受到干扰而停车现象进行了分析,并对干扰停车予以有效剔除,降低了估计中车辆个体行为对估计结果准确性的影响。最后用出租车GPS实验数据进行了验证,结果证明了本文方法的有效性。     

队列行驶车辆的空气动力特性

为了研究队列行驶时,车辆前后间距对队列行驶车辆气动特性的影响以及队列中车辆数目对气动阻力系数的影响,采用数值模拟方法分别对智能交通系统中队列行驶车辆11种不同情况下车辆的气动特性分别进行了研究。结果表明:队列行驶车辆随车间距离的缩短,阻力值降低。在固定间距下,随着队列中车辆数目的增加,平均阻力系数可降低20%—30%,阻力最低的车大致处于车队的中心位置。