考虑驾驶风格的混合动力汽车强化学习能量管理策略

为了提升混合动力汽车能量管理策略对不同风格驾驶员的适应性,基于深度强化学习和等效燃油消耗最小策略(equivalent consumption minimization strategy,ECMS),提出一种考虑驾驶风格的混合动力汽车能量管理策略。通过实车试验采集驾驶员行驶数据,基于采集数据进行驾驶员驾驶风格的聚类分析,建立驾驶风格识别模型;构建基于强化学习和ECMS的能量管理策略,将驾驶风格系数作为强化学习状态变量,利用多种驾驶风格的组合工况训练深度确定性策略梯度智能体,获取不同工况和驾驶风格下ECMS等效因子,采用ECMS求解最优发动机、电机转矩分配以及变速箱挡位;搭建硬件在环测试平台,并基于实际采集的不同驾驶员驾驶数据构建测试工况,验证所提出控制策略的有效性。研究结果表明,相较于基于规则策略、基于等效因子比例修正的自适应ECMS以及DRL-SAC策略,提出的考虑驾驶风格的强化学习能量管理策略使整车能量消耗分别降低16.35%、11.11%和7.56%,所提控制策略的有效性得到了验证。

多锥形摩擦副接合过程摩擦转矩特性研究

多锥形摩擦副是新型湿式离合器的关键部件,具有体积小、转矩传递性能好等优点.针对多锥形摩擦副的特殊构型,考虑油膜承载力、微凸体接触以及摩擦元件温升等因素,建立了接合过程中摩擦转矩的多物理场耦合数学模型并进行数值求解.计算得到的摩擦转矩与试验数据相比误差小于10%,仿真模型具有较高的准确性.基于该模型对不同加载压力和相对转速下的摩擦转矩特性进行了研究.此外,采用Box-Behnken Design试验设计,通过响应面分析得到锥面数量、锥形角度、锥形高度等锥形参数对摩擦转矩的影响规律.结果表明:摩擦转矩与加载压力呈正相关关系,当加载压力从0.1 MPa增加到0.2 MPa时,摩擦转矩峰值增大了102.2%;减小锥形角度的同时增大锥形数量可更有效地提高摩擦副的转矩传递能力,缩短同步时间.研究结果可为新型多锥形摩擦副的优化设计提供参考依据.

基于IPSO-MCKD的汽车变速箱轴承故障诊断

针对车辆在城区运行过程中频繁启停造成变速箱滚动轴承故障易发的问题,在轴承故障诊断中引入最大相关峭度反卷积(Maximum Correlation Kurtosis Deconvolution,MCKD)的方法,为了避免过于依赖人工选择MCKD算法中滤波器系数和移位数,提出了一种参数自适应的最大相关峭度反卷积的故障诊断方法。该方法以输入信号的包络谱中最大相关峭度为目标函数,采用改进后的粒子群优化(Improved Particle Swarm Optimization,IPSO)算法优化MCKD中的滤波器系数和位移数,最后通过对故障信号的包络谱进行分析,提取轴承的故障特征。仿真和试验的结果表明,该方法可以有效降低环境中的噪声干扰,准确从强噪声中提取故障特征,实现故障诊断。

6DCT双离合变速器电控结构原理解析

双离合器变速箱(Dual-Clutch Transmission,简称DCT)目前匹配格特拉克DCT产品的主流车型有:克莱斯勒,道奇,沃尔沃,福特,欧蓝德,三菱,格兰德,雷诺,雪铁龙,标致。6DCT双离合变速器是由东风格特拉克(DGT)汽车变速箱有限公司生产,目前,DGT公司已开发投放6DCT150和6DCT200两款产品,并成功适配东风汽车集团等旗下众多车型。

考虑制造误差和油膜作用力的齿轮敲击动力学分析

为准确评估变速器空套齿轮受角加速度激励的敲击表现,采用集中参数法建立了模拟变速器敲击台架试验的10自由度扭转动力学模型;在包含时变啮合刚度、间隙非线性和拖曳力矩的基础上,进一步考虑齿轮制造误差和润滑油膜作用力。敲击台架试验结果表明包含楔入和挤压效应的润滑油膜作用力模型能正确反映变速器的敲击响应;数值分析结果表明润滑油膜可以减少制造误差位移激励和时变啮合刚度参数激励产生的齿面敲击,敲击强度随制造误差幅值的增加呈凹函数变化,当制造误差的幅值增加到某一数值时,齿轮副在无角加速度激励时亦产生敲击现象。润滑油温度对敲击的影响与角加速度激励有关:无角加速度激励时,低温时较低幅值的齿轮低频圆周误差通过改变油膜作用力方向产生敲击;油膜作用力产生的敲击响应频率比齿面接触的敲击响应频率更低;当存在角加速度激励时,敲击强度随温度的升高呈凸函数增加。

基于差分进化算法的减速器齿轮参数优化设计

根据上海道路循环工况,利用载荷的随机连续性和20CrMnMo材料的低载强化特性进行减速器齿轮有限寿命的轻量化设计。基于线性损伤理论,分别计算编制载荷谱和连续载荷谱在低载强化效应下的疲劳损伤,将疲劳损伤约束在一定范围内为选取条件,以齿轮体积最小为优化目标,建立了齿轮有限寿命的轻量化优化模型,通过差分进化算法求解得到优化后的齿轮参数。实验结果表明,设计的模型可快速准确优化齿轮参数,在采用连续载荷谱和考虑低载强化效应时,优化的齿轮参数最小。优化的模型可移植性好,可直接迁移到其他变速系统零件的轻量化设计。

混合动力汽车功率分流传动系统扭转振动及其影响因素研究

针对某款混合动力汽车,综合考虑发动机、电机、复合行星齿轮机构、离合器、减速器、差速器和半轴等部件,采用集中质量法建立功率分流传动系统动力学模型。在此基础上,分析不同运行工况下传动系统固有频率和振型,分别研究电机和发动机激振频率与传动系统固有频率之间的关系,仿真分析扭转减振器刚度对传动系统固有频率的影响规律,通过改变扭转减振器刚度从而使得传动系统共振转速远离发动机常用工作区。

高速湿式离合器摩擦片表面微织构优化设计

湿式离合器是车辆传动系统核心元件,在高速分离状态下易出现摩擦片和钢片之间的碰撞摩擦,由此引起离合器带排转矩的急剧增大,影响其传动效率和可靠性。因此,本文以降低离合器高速段碰摩带排转矩为目标,对摩擦片表面微织构进行了优化设计。首先提出了摩擦片表面任意微织构形线参数化建模方法;然后选取了微织构的数量、深度、周向占比、径向占比和形线参数,构建了微织构优化的设计变量、约束条件和优化目标函数,通过将试验设计、模拟近似模型和搜索寻优相结合,建立了摩擦片表面微织构优化设计模型;最后进行了微织构优化前后的带排转矩对比试验。结果表明优化后的微织构可显著降低高速段碰摩带排转矩,并大幅推迟摩擦副高速碰摩现象出现的线速度。

基于驾驶员意图采集的车辆状态控制系统分析

驾驶员操作意图是整车状态变化的基础,对整车运行具有重要影响。以驾驶员操作意图为研究的出发点,对驾驶员执行车辆各种操作时,车辆的状态进行分析,主动包括启动自检工况,档位变化、加速、制动、转向等工况;基于分析结果对各工况的控制流程进行分析和设计;提出了实现车辆基本功能的控制模式,并对控制电路进行设计。在此基础上,应用实车调试,对控制系统进行了测试。结果可知:对车辆进行准确控制的前提是对驾驶员意图进行准确的分析采集,控制流程应简洁明了,尽可能减少控制器的执行周期,缩短控制周期;实车测试表明系统能准确的实现驾驶员的操作意图,实现加速、减速、制动等,表明所设计的控制系统的可靠性与准确性,为此类设计提供参考。

基于改进GWO-BP神经网络的电磁线圈温升预测

针对差速器运转时电磁线圈温升的非线性与复杂性以及传统BP神经网络在预测中存在的问题,采用改进后的灰狼算法(gray wolf optimization,GWO)对BP神经网络进行优化,并根据室温环境下现场跟踪试验的数据建立以运行时间、直流电流、运转功率为输入,以某型电子锁式差速器电磁线圈连续工作8 h后的实时温度与初始环境温度间的温升差值为输出的网络预测模型。选取平均绝对误差(mean absolute error,MAE)、平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error,MAPE)、均方误差(mean square error,MSE)作为系统评价指标,分别与传统BP网络模型、粒子群算法优化后的网络模型(PSO-BP)进行对比,结果表明GWO-BP神经网络模型具有更好的预测能力和更小的误差精度。为实现汽车轴间差速器上电磁线圈温升变化的精准预测提供了方法和思路。

双模功率分流式混合动力汽车传动系统设计

针对双模功率分流式混合动力汽车传动系统的构型,首先,对比分析了单、双模式混合动力系统结构特征及应用范围;然后,结合复合分配式特点,选定3种复合分配式四结点杆模型,通过逆向拆分得到所有可行的复合分配式构型,并根据杆长度和特征参数约束条件,确定构型方案;最后,在此基础上,参考某款车型参数,通过分析输入分配模式、模式切换点和机械点特性确定第3排行星排和离合器位置及结构参数,设计出传动系统构型,为研究双模功率分流式混合动力汽车传动系统提供理论依据。

功率分流式混合动力汽车整车参数匹配与优化研究

针对功率分流式混合动力汽车,首先根据整车设计参数及动力性能目标要求,分别对电机、动力电池组、发动机、主减速器和行星排等传动系统部件进行参数匹配,并运用AVL-Cruise软件建立目标车辆整车模型;其次在满足动力性能目标的前提下,运用AVL-Cruise和Isight软件搭建联合仿真模型,分别采用粒子群优化算法和多岛遗传算法,将行星排特征参数和主减速器传动比作为优化参数,百公里油耗和电耗加权之和作为优化目标进行优化研究,并对比分析2种优化算法的计算结果来获得兼顾动力性能和经济性的最优结构参数,为研究功率分流式混合动力汽车传动系统提供理论依据。

面齿轮轴间限滑差速器构型设计与性能分析

为解决现有轴间限滑差速器限滑能力有限、构型复杂且加工困难等问题,提出了一种新型的面齿轮轴间限滑差速器设计方案。对差速器构型原理和运动特性进行理论分析,建立了面齿轮轴间限滑差速器的力学平衡方程和锁紧系数理论模型;基于面齿轮加工成型原理和轴间差速器工作特性,设计搭建了三维实体模型和Adams虚拟样机模型,并利用Adams仿真软件进行了多体动力学分析。结果表明,面齿轮轴间限滑差速器对前后轴的锁紧系数分别可达到6.5和5;在良好路面行驶时,前后轴输出转矩与预设转矩分配比40∶60基本吻合;在双附着系数路面行驶时,可迅速锁紧打滑侧车轴并将转矩更多分配至未打滑侧车轴,实现转矩分配的自动调节,对前后轴的最大转矩分配分别可达73%和79%。结果验证了面齿轮轴间限滑差速器的可行性,为面齿轮轴间限滑差速器的设计应用提供了依据。

基于有限单元法密封结构影响因素建模分析

密封圈结构对高压试验装置的密封性、承压性具有直接影响。依据高压试验装置的结构特点,对O型密封结构进行结构参数分析,基于Mooney-Rivlin模型对特性进行分析;利用MARC有限元分析的方法对O型圈进行密封分析,分析不同密封间隙和槽深的尺寸下,接触压应力和Von Mises应力的大小,基于分析结果,优选密封间隙和槽深参数。结果可知:密封间隙为(0.04~0.14)mm间,压缩率为(10~20)%间,能够满足设计承载条件下的密封要求;通过对影响因素分析发现,密封间隙与Von Mises应力正相关,与接触应力负相关;压缩率提升,Von Mises应力先增后降,最大接触应力先降后增;80MPa压力下,较小密封间隙、压缩率对密封结构承载是有利的;通过分析设计密封圈影响趋势,发现参数的最优解为间隙0.043mm,槽深5.357mm,压缩率为10%。分析方法和研究结果可为超高压压力容器O型密封结构设计提供参考依据。

基于模式切换的互联空气悬架性能研究

为进一步提高互联空气悬架性能,设计了一种互联模式切换策略,该策略首先建立互联空气悬架整车动力学模型;然后基于平顺性和操稳性性能指标函数设计综合评价指标,利用不同连通模式下综合指标的变化规律,设计互联模式切换控制策略;最后进行数值仿真,仿真结果表明,该控制策略可明显地改善互联空气悬架性能,提高乘车舒适性。

汽车自动变速器换挡控制自动校准算法研究

为改善自动变速器的换挡特性,提出了一种基于模型的自动变速器离合器液压自动校准方法,实现离合器换挡参数的自动调整。该校准方法包括自动变速器仿真模型、车辆仿真分析算法和基于优化过程的自动校准算法,并在优化过程中进行迭代仿真和分析。以通电换挡为研究对象,仿真结果表明无论是通电升挡,还是通电降挡,该方法均能够有效地执行离合器液压曲线的基本映射,通过所提出的校准方法能够缩短实际车辆试验前的校准时间,提高自动变速器开发过程的效率。

基于大数据的电驱动桥可靠性测试工况开发

对用户使用场景下的车辆运行数据进行分析与研究,是构建电驱动桥可靠性测试工况的基础。通过车辆运行大数据平台获取轻型电动商用车实际用户的行驶数据,并对其在不同场景下的载重比例、道路类型、行驶里程和时长进行统计分析,定义出典型的电动轻卡用户使用特征。基于用户使用特征开展典型区域的实车电机转矩和转速等信号的采集,再运用蒙特卡洛方法拟合出大样本用户下的损伤分布,通过里程外推得到等效用户全寿命周期的伪损伤目标。最终通过损伤等效加速处理,得到台架可靠性测试工况。设计人员可依据台架测试结果直接评估电驱动桥是否达到里程设计目标。本研究成果为行业开发电驱动桥台架可靠性测试规范奠定了基础。

基于大数据的模具专业精准教学研究与应用

通过分析大数据在教育领域的应用现状及其在模具专业教学中的潜在价值,研究设计了基于大数据分析的教学策略。通过对高职院校模具专业的实证研究,评估了这些策略在提升学习效率、优化教学资源分配以及增强学生学习体验方面的实际效果。研究结果表明,大数据驱动的精准教学不仅能够有效提高学生的学习成绩,还能增强教师的教学能力,研究成果为技术与教育的深度融合提供实践案例和理论基础,为教育领域带来持续的创新动力,在面对快速发展的工业和技术环境时,能够更好地帮助学生应对未来的挑战。

某型特种车辆综合传动左右支撑垂直振动研究

通过以某特种车辆为试验平台,开展典型路面、典型车速下综合传动左右支撑垂直振动试验研究,获取了比利时路、起伏土路、搓板路、碎石路、铺面路几种路况下的典型车速下的综合传动左右支撑垂直振动数据,为综合传动输出端左右弹性元件的设计提供基础数据.

基于传递路径理论的车辆传动轴不平衡振动噪声控制方法

车辆传动轴为长管结构,其不平衡引起的噪声和振动是后驱/四驱车辆开发过程中较为常见的疑难问题。首先,提出一种基于传递路径理论的车辆传动轴不平衡振动噪声控制方法,运用转子不平衡动力学原理,实现传动系统不平衡激励求解与加载;然后,将有限元分析方法和传递路径原理相结合,综合考虑传动轴柔性挠度及各系统解耦;最后,完成系统模态和传动系统柔性的匹配设计。基于传统动力学分析,创新性地建立了传动轴挠度与整车底盘传动系模态及车身结构集成方法。该方法可应用于后驱/四驱车型的车内噪声前期优化设计,有效避免了实车阶段传动系统不平衡激励引起的性能抱怨,缩短了车辆开发周期,提升了客户满意度。