付凤吉[1]2005年在《大客车底盘综合试验台动特性与检测技术研究》文中认为大客车底盘综合试验台是从事汽车动力学研究、汽车安全性研究、高速车辆技术研究、汽车可靠性研究、电动汽车研究等学科研究的重点设备,该设备能够完成汽车驱动与制动系统主要总成部件的性能试验、电动汽车驱动与控制技术试验、汽车缓行器等新技术新材料的试验研究以及蓄电池测试研究。国外很少见到类似的综合试验台架,国内基本也是一片空白,只有一些单位根据各自部门的需要开发出了一些小型的试验台架与设备,为此,很有必要对大客车底盘综合试验台进行深入系统的研究开发。 本论文首先进行了试验台试验对象的技术研究,给出了试验台的总布置方案,紧接着根据布置方案建立数学模型,对试验台机械传动系统动特性进行分析,证明系统是稳定可控的,试验台的研发具有可行性,并给出较理想的阻尼比;在此基础上,对试验台的主要机械部件惯性飞轮和加载系统进行匹配讨论,并开发了飞轮加载系统,设计了缓行器试验模块和制动器试验模块;然后对误差处理方法进行探讨,以此指导选用和设计各传感器、信号调理电路、数据采集卡和信号处理软件的数据精度;同时对试验台测控系统硬件进行方案分析,给出了硬件的实施方案;开发了大客车底盘综合试验台数据采集软件系统,并以制动器试验为例,介绍了制动器试验时需要测量的数据以及部分传感器的安装位置;最后对程序算法的选择进行研究,同时以LabVIEW7.0为开发平台开发了大客车底盘综合试验台数据处理软件,通过对模拟信号的处理,结果令人满意。
沈则金[2]2004年在《大客车底盘综合试验平台关键技术研究》文中指出本论文以设计与搭建一个最理想的大客车底盘综合试验平台为主旨，根据理论与实践相结合，提出了综合试验平台的四个可选方案，通过分析与比较得到了综合试验台架最理想的布置方案，并就试验台关键技术进行了深入的分析与研究。 本论文首先通过分析得到了大客车底盘综合试验平台最理想的布置方案，并对试验台的电源系统、驱动电机、测功机进行了选型分析；其次，对试验台、测功机进行了动力匹配技术研究；最后，进行了试验台测试控制技术研究，并通过数学模型对试验台进行了动态特性技术研究。
焦治波[3]2006年在《电涡流缓速器在汽车制动中的控制研究》文中研究说明电涡流缓速器是独立于车辆主制动系统和驻车制动系统以外的一个重要的辅助持续制动装置，对于在山区公路上使用的商用车是不可缺少的。电涡流缓速器能够承担5090％的制动工作，使得车轮制动器的温度大大降低，保证制动蹄片处于良好的技术状态。而且安装电涡流缓速器能使车辆制动更平稳，并有效的减少车辆制动时的噪声。 本文首先对目前我国的道路状况进行分析，得出安装缓速器的必要性，并对电涡流缓速器的结构、工作原理、安装方式、使用性能等方面进行了阐述。为方便驾驶员在下连续长坡时的操作，减少疲劳，提高行驶安全性，文中提出了用电涡流缓速器制动时的智能化控制方案，并运用Protel 99 SE软件对智能控制系统的实现进行了设计。最后，文中提出了该控制系统在大客车底盘综合试验台上的试验方案。 论文工作为下一步的产品开发打下基础。
刘玺斌[4]2013年在《插电式混合动力城市公交大客车关键技术研究》文中研究说明插电式混合动力电动汽车依靠电池独立驱动可连续行驶20~80km，超出该续驶里程采用发动机与电混合驱动行驶，并可使用220V工频电源对动力电池组直接充电。此外，中国典型城市公交循环工况是启停与加减速频繁，行驶速度低，续驶里程短，发动机怠速时间长燃油效率低，排放污染大。由此，普遍认为在目前电池性能瓶颈下，由于插电式混合动力城市公交大客车兼顾混合动力与纯电动两类电动汽车的优点，适用于在城市公交工况下运行，是从传统燃油城市公交到纯电动城市公交过渡的最优方案之一。然而，插电式混合动力城市公交大客车在动力总成选型与匹配集成、整车能量管理控制、制动能量回收以及整车设计与制造等方面还存在诸多亟待解决的关键技术问题，导致目前在国内外城市公交大客车市场上还鲜有实车运行。本课题围绕插电式混合动力城市公交大客车动力总成选型与匹配设计、整车控制策略、电池管理系统以及制动能量回收等关键技术开展算法与应用创新研究，具体地：1）针对动力总成匹配计算与选型，基于中国典型城市公交循环工况需求，提出了一种基于NSGA-II改进多目标遗传算法的传动系统结构设计、参数匹配优化及选型方案。首先确定传动系统为并联式结构设计，并对传动系统参数进行匹配研究。进而基于NSGA-II改进多目标遗传算法对变速器各档位传动比进行最优化设计。最终给出传动系统部件的具体型号和参数。结果表明该方案在满足动力性需求的同时，显着提高了整车经济性指标。2）针对整车能量管理控制，提出了一种基于规则的整车控制算法，结果表明该策略能保证整车动力性并改善燃油经济性。首先建立了基于CAN总线的整车分布式控制系统；然后设计了一套工况切换控制逻辑，以及一组纯电动机启动、纯发动机启动、纯电动运行、纯发动机运行、充电运行，电动机和发动机联合驱动运行以及再生制动等工况的控制算法；进一步建立了发动机外特性、电动机/发电机的转矩、功率与效率特性，以及电池充放电与荷电状态预测等仿真计算模型，建立了动力总成传动系统建模；最后基于开发的燃油经济性仿真程序完成了动力性与燃油经济性能评价。3）针对电池管理系统，提出了一个基于V流程的电池管理系统中荷电状态（SOC）估计模块的快速开发方法。首先，基于Matlab/Simulink软件平台，完成电池建模与基于扩展卡尔曼滤波方法的SOC估计算法开发，通过离线仿真完成功能验证。进而，通过Matlab实时工作间（RTW）代码自动生成工具将算法的Simulink模块转化为目标代码，基于前期开发完成的MPC555嵌入式平台，完成快速原型开发。最后，对通过快速原型测试的算法代码进行实车搭载并在线标定，完成动力电池SOC估算功能模块的实际测试。结果表明，基于扩展卡尔曼滤波算法的SOC估计方法能够改善SOC估计精度，基于V流程的快速开发方法能够显着提高开发效率。4）针对制动能量回收，提出一种回收能量最大化的复合制动控制策略，建立摩擦制动子系统与再生制动子系统的仿真模型，兼顾ECER13制动法规、电动机、锂离子电池与传动系统特性约束，开展典型制动工况下复合制动系统制动力分配控制策略仿真实验研究。结果表明，各典型制动工况下，复合制动系统能够在保证制动安全性的前提下最大限度的回收制动能量。5）面向我国混合动力客车准入规范，开展了插电式混合动力城市公交大客车样车路测试验，测试指标包括百公里油耗、纯电动行驶里程、最高车速、加速时间、制动距离等。结果证实样车各项指标均合格，特别是燃油经济性优势更明显，表明本课题研究成果具有实用价值。
李友真[5]2014年在《某大型客车正面碰撞仿真与安全研究》文中研究指明社会经济和人民生活水平不断提高,全国汽车保有量不断增加,道路交通情况日益繁重。作为公路客运最主要交通工具的大客车正向高速化、大型化方向发展。与此同时,大客车引起的道路交通事故频繁发生,乘员伤亡率的不断增加,特别是因为大客车的碰撞和翻滚引起特大交通事故造成重大人员伤亡,因此对大客车碰撞安全性问题的研究迫在眉睫。本课题以全承载式大客车为研究对象,对全承载式大客车进行40%重迭率的正面碰撞仿真分析,研究该车的耐撞性能,针对仿真中变形较大的前围和底盘前横梁进行研究并优化设计。论文对国内外被动安全性的相关法律法规和被动安全性的研究方法进行了简要介绍。介绍了模态分析理论和碰撞仿真分析理论中的非线性有限元理论和多刚体动力学理论。简单介绍了有限元前后处理软件Hyperworks和有限元分析软件LS-DYNA。详细介绍了大客车叁维几何模型和有限元模型的建立步骤。对大客车车身骨架模型模态分析,结果表明大客车车身骨架模型可以用于碰撞仿真分析。在车身骨架模型的基础上,建立整车碰撞仿真分析有限元模型。在Hypermesh中对几何模型进行几何清理、单元尺寸选择、网格划分、网格质量检查、选择材料属性等工作。利用焊点、接触等完成对大客车整车的装配,并进行定位刚性墙、控制沙漏能等工作完成大客车整车正面碰撞仿真模型的建立。合理设置碰撞参数,导出K文件,递交LS-DYNA求解器计算,并对结果进行研究,分析驾驶员的生存空间。根据仿真计算结果对大客车底盘薄壁直梁进行改进设计,从材料厚度、诱导槽位置、诱导槽形状叁个方面综合研究提升大客车底盘薄壁直梁的耐撞性能,改进客车模型重新进行仿真计算,并与改进前的计算结果进行比较,大客车驾驶室前壁板下端侵入量减小,加速度峰值减小,大客车乘员安全性提高。
张付义[6]2006年在《电动汽车试验台总体设计与技术研究》文中认为目前，国内外进行电动汽车的研究主要通过计算机仿真、室外道路实车试验和室内台架试验叁种方法来进行，本文分析了这叁种试验方法的优缺点，指出了室内台架试验的优势所在。而室内台架试验一般有在底盘测功机上直接进行试验和台架模拟试验两种形式，底盘测功机试验不能在电动汽车的研究和开发前期提供必要的动力匹配、能源管理系统、电机及其控制系统、制动能量回收以及混合动力电动汽车的动力耦合控制等所用的试验平台，台架模拟试验能够弥补底盘测功机试验的不足，为电动汽车关键技术的研究提供一个真实的试验环境，找出合理、可靠的设计方案。因此，开发电动汽车试验台具有十分重要的意义。 在进行电动汽车试验台的总体设计时，采用了模块化的设计思想，使试验的应用范围较广，试验对象覆盖面较宽，具有通用性和可扩展性。根据试验台的功能要求，按照模块化设计思想，本文将试验台的建设划分为电机控制及其测试模块、整车平移惯量模拟模块、行驶阻力模拟模块、能源管理模块、制动能量回收模块和混合动力电动汽车的动力耦合控制试验等六大主要模块。由于条件的限制，在满足课题研究的情况下，试验台第一阶段的建设首先完成前四大模块的设计和开发工作，其它两个试验模块将根据以后研究工作的需要逐步完善。 根据实验室的具体情况，结合已开发的大客车底盘综合试验台，本文提出了电动汽车试验台建设的结构方案，讨论了试验台开发的可行性、关键器件选型和试验台相关参数的测试技术等；给出了整车惯量模拟模块、能源管理模块和电机控制及其测试模块的总体设计方案。最后，本文还讨论了电动汽车试验台行驶阻力的加载控制系统，基于LabVIEW7.0开发了行驶阻力加载控制软件，给出了整车性能的台架试验方法，并分析了影响台架试验精度的因素，提出了部分解决措施。
胡博怡[7]2012年在《基于CAN总线的客车电气系统监控与测试平台研究》文中研究指明控制器局域网络（Controller Area Network，简称CAN）技术自上世纪八十年代由Bosch公司研发成功之后，经二十余年的发展和改进，以其极高的可靠性和实用性，在汽车车载网络领域的应用中占据了主导地位。但是，国际通用的CAN标准只定义了数据链路层和物理层的相关内容，没有针对应用层的具体应用进行规定，因而造成了各大汽车厂商及科研机构使用的应用层协议不相兼容的弊端。该弊端成为CAN总线技术的进一步发展的障碍，阻碍了CAN总线技术的进一步普及。因此，对CAN总线标准应用层的理论研究和实际开发，具有很重要的理论价值现实意义的。本课题重点分析CAN总线的通讯过程，以最新的CAN2.0B协议为底层协议，基于SAE J1939标准，采用现代嵌入式系统为实现方式，开发了用以取代传统的车载总线的适用于一般大客车的车载CAN网络，设计了车载CAN网络控制模块的硬件电路并编写了内部ECU程序。开发的车载CAN网络控制模块将整车电器之间的信息传递CAN网络化。同时为配合模块的开发及试验方便，提高开发效率，利用虚拟仪器软件LABVIEW配合相关工程控制板卡，设计新型的应用于大客车的CAN总线的开发试验及检测平台。该平台能够以自动、手动以及自定义方式输出各种车载功率器件和底盘各ECU的符合SAE J1939的CAN信号，同时将来自下位机的信息读回并记录存储。系统经试验验证，能够实现预期功能且性能稳定。
崔岸[8]2004年在《现代客车概念开发模式及设计方法的研究》文中提出客车技术发展的关键因素之一在于先进和科学的客车开发技术。随着全球经济的发展和科学技术的进步，应用于新产品开发的技术、理念和方法不断涌现，为客车产品开发提供了更广阔的支持空间。当前及未来客车市场的竞争标志在于产品的创新性及满足客户的需求，迅速开发出满足用户需求的新产品并尽快上市成为赢得市场竞争的关键。而产品创新成功与否的关键取决于产品的概念开发。概念开发在客车开发中所起的决定性作用不容忽视。概念开发是客车开发的薄弱环节，设计人员对其的重视程度，以及对其支持技术的研究和应用远不如产品的工程设计与制造阶段，同时也缺乏设计方法学的支持。这与概念设计本身过程复杂、灵活与不规范有着直接的关系。本文运用并行工程和产品信息重用的思想，以及先进的信息和计算机网络技术，研究现代客车概念开发模式及相关设计方法。主要开展了以下几方面的研究工作。首先建立了产品概念开发的一般流程，它体现了已有产品经验信息在新产品开发中的重要地位，即利用对已有经验信息的认知、分析，和再利用，指导新产品设计规范的制订；在此基础上，建立了客车产品概念开发流程，该流程支持并行工程的开发要求，包含产品生命周期各个阶段的团队成员，采用并行协同的设计方式，并基于多种数据库及方法库的支持，完成概念设计与决策。建立了基于并行和网络化的客车概念开发系统总体框架。通过分析并行网络化协同设计环境的特点和要求，给出了系统的集成方案，并建立了系统的功能模型。对主要功能模块的作用、特点和实现技术进行了详细的阐述。重点讨论了系统中信息数据的传递、共享与存储方式，包括检索信息的连接关系，将XML技术及STEP标准作为实现信息共享的基础，从而给出了系统整体的信息流集成框架，为系统信息交流与共享的实现提供了保障。同时系统能够保证及时发现冲突和消解。将思维连锁图（Mind Mapping）技术引入客车概念设计过程。利用其刺激思维及帮助整合思想与信息的思考方法，形象化地将所有与某一主题有关的因素，全面系统地考虑进来，并使观念图像化，既保证概念设计的创新性，又使这一活动趋于系统和规范。
《中国公路学报》编辑部[9]2017年在《中国汽车工程学术研究综述·2017》文中认为为了促进中国汽车工程学科的发展,从汽车噪声-振动-声振粗糙度(Noise,Vibration,Harshness,NVH)控制、汽车电动化与低碳化、汽车电子化、汽车智能化与网联化以及汽车碰撞安全技术5个方面,系统梳理了国内外汽车工程领域的学术研究进展、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。汽车NVH控制方面综述了从静音到声品质、新能源汽车NVH控制技术、车身与底盘总成NVH控制技术、主动振动控制技术等;汽车电动化与低碳化方面综述了传统汽车动力总成节能技术、混合动力电动汽车技术等;汽车电子化方面综述了汽车发动机电控技术、汽车转向电控技术、汽车制动电控技术、汽车悬架电控技术等;汽车智能化与网联化方面综述了中美智能网联汽车研究概要、复杂交通环境感知、高精度地图及车辆导航定位、汽车自主决策与轨迹规划、车辆横向控制及纵向动力学控制、智能网联汽车测试,并给出了先进驾驶辅助系统(ADAS)、车联网和人机共驾等典型应用实例解析;汽车碰撞安全技术方面综述了整车碰撞、乘员保护、行人保护、儿童碰撞安全与保护、新能源汽车碰撞安全等。该综述可为汽车工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。
黄开启[10]2016年在《大客车液压助力主动转向系统控制研究》文中提出高速大客车载人多、体积和质量惯性大、重心高且常变化,执行机构存在时滞,底盘的长宽比例高,在侧滑和甩尾等极限工况下,主动轮胎纵向力稳定性系统所能提供的附加横摆力矩有限,难以实现对车辆的有效纠摆控制,容易发生死伤惨重的侧翻事故。因此,大客车操纵稳定性的主动安全技术、控制策略及鲁棒性是大客车安全领域迫切需要解决的重要研究课题之一。主动前轮转向(Active Front Steering,AFS)技术是车辆转向系统的最新发展方向之一,它可以直接方便地控制转向系统的角位移和力矩传递特性,优化轮胎力和力矩分布,抵抗轮胎刚度摄动和外界干扰,并为车辆提供一个附加横摆力矩,可有效提高车辆的操纵稳定性和行驶的安全性。虽然电驱动机械迭加式的AFS系统已在部分高档乘用车上得到应用,大客车的转向阻力较大,需要的驱动电机功率和体积大,成本高,控制难度大,因此,目前的大客车仍不具有主动转向控制功能。液压伺服转向系统具有出力大、响应快速、控制性能好和可靠性高等优点,是目前各种大型轮式车辆助力转向系统合理的实现方案。有鉴于此,本课题组研发了一种新型液压助力主动转向器并将之应用于大客车上,使其在液压助力转向功能的基础上,兼有了小型汽车的主动前轮转向功能,从而为提高大客车的操纵稳定性,防止侧滑和甩尾提供了一种重要的主动安全控制解决方案。针对大客车的新型液压助力主动转向系统设计、性能分析、控制策略以及防甩尾AFS稳定性控制,本文开展深入研究。主要工作如下:建立大客车动力学模型、转向系统模型和轮胎模型。分析Pacejka轮胎模型局限性并提出改进方法,以提高模型对不同路况的适应性及拟合精度。分别建立Simulink和ADMAS/Car的多自由度非线性大客车动态仿真模型,进行蛇形绕桩和双移线超车换道的对比仿真实验,验证本文建立的非线性9-DOF大客车Simulink模型的准确性,并以此作为大客车防甩尾AFS稳定性控制研究的仿真平台。分析新型液压转向系统的工作模式,综合转向“路感”、响应快速性和控制精度,基于叁余度可靠性思想,设计了双电机泵双独立液压源的液压控制系统,匹配设计电动液压机液伺服助力转向和电液伺服AFS系统的性能参数。建立新型电液伺服AFS位置控制系统的数学模型,推导出传递函数,基于小角度线性轮胎侧偏力的负载等效刚度,建立双伸缩缸液压伺服AFS系统的综合刚度耦合模型,并进行简化处理。分析了系统的稳定性、响应特性、误差和影响因素,并提出了相应的解决方案。针对新型液压转向系统的PMSM泵速度伺服系统,采用神经网络自适应滑模控制策略设计其控制器。选择积分形式的滑模面,利用RBF网络对控制律的变化进行在线估计,并结合自适应算法对不确定性进行补偿,消弱传统滑模的抖振,提高可变液压源系统的性能。建立了新型电液伺服AFS位置控制系统的叁阶模型,采用反演控制算法设计第一阶和第二阶子系统,以保存滑模技术对系统不确定性的鲁棒性,在第叁阶子系统中引入Terminal滑模控制律,消除抖振,提高主动转向控制系统的综合品质。开展新型液压助力主动转向控制系统的联合仿真分析。基于AMESim建立新型液压转向系统的液压和机械部分模型,用Simulink分别建立PMSM泵速度伺服系统和电液伺服AFS系统的控制器模型,以Simulink为主控软件进行联合仿真分析,对所提出的控制策略进行验证。搭建新型液压主动转向系统试验台架,基于分层结构设计数据采集与伺服运动控制系统,介绍硬件组成及软件功能,采用空载模拟高速行驶工况下的主动前轮转向系统的对比试验研究,验证了理论研究、仿真分析与实验结果的一致性,表明所设计的新型液压助力主动转向系统的合理性和有效性。基于稳定性因子分析大客车转向动力学特征,分析了大客车侧向失稳的原因,研究产生侧滑和甩尾等极限工况的轴侧向力变化规律。设计了大客车运动学与动力学参数检测与估算系统,建立了线性轮胎模型与非线性Dugoff轮胎模型侧偏力的偏差带模型,提出了一种基于轴侧向力饱和的大客车侧滑甩尾预测方法。研究了防甩尾AFS滑模控制策略,通过引入一个虚拟中间变量,实现了对横摆角速度与质心侧偏角综合反馈的滑模解耦算法,简化了控制器的设计。以装备新型液压助力主动转向系统的大客车为被控对象,建立Simulink防甩尾AFS控制器,针对典型工况进行防甩尾AFS控制仿真分析,结果表明,本文所提出的控制策略能实现大客车的防侧滑和甩尾有效控制,并具有较强的鲁棒性,同时提高了对期望轨迹的跟踪性能。
参考文献：
[1]. 大客车底盘综合试验台动特性与检测技术研究[D]. 付凤吉. 长安大学. 2005
[2]. 大客车底盘综合试验平台关键技术研究[D]. 沈则金. 长安大学. 2004
[3]. 电涡流缓速器在汽车制动中的控制研究[D]. 焦治波. 长安大学. 2006
[4]. 插电式混合动力城市公交大客车关键技术研究[D]. 刘玺斌. 长安大学. 2013
[5]. 某大型客车正面碰撞仿真与安全研究[D]. 李友真. 合肥工业大学. 2014
[6]. 电动汽车试验台总体设计与技术研究[D]. 张付义. 长安大学. 2006
[7]. 基于CAN总线的客车电气系统监控与测试平台研究[D]. 胡博怡. 燕山大学. 2012
[8]. 现代客车概念开发模式及设计方法的研究[D]. 崔岸. 吉林大学. 2004
[9]. 中国汽车工程学术研究综述·2017[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报. 2017
[10]. 大客车液压助力主动转向系统控制研究[D]. 黄开启. 华南理工大学. 2016
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