无级变速器金属带滑移特性试验研究

为提高金属带摩擦传动的效率,改善搭载无级变速器的车辆的燃油经济性,研究金属带的滑移特性。搭建金属带滑移特性试验台架,通过台架试验,研究不同速比、不同夹紧力与不同主动轮转速三种工况下滑移率与摩擦因数关系的滑移特性,试验结果表明在滑移率的前段区间,摩擦因数随滑移率增加而快速增加,在滑移率的后段区间,摩擦因数保持稳定并有减小的趋势;速比对滑移特性影响明显,同一滑移率,速比越小,摩擦因数越大;夹紧力与主动轮转速对滑移特性的影响可以忽略。根据滑移特性的试验结果,提出目标滑移区域的定义——滑移效率限制区域(Slip efficiency limit region,SELR)与滑移磨损限制区域(Slip abrasion limit region,SALR)。为高效率的夹紧力控制算法的开发提供依据,为提高金属带的传动效率找到了一种新方法。

无级变速器湿式离合器动态摩擦系数对转矩传递影响的研究

因研究湿式离合器接合特性的需要,通过分析无级变速器湿式离合器的机械结构,建立了湿式离合器机械传动的数学模型,运用建立的数学模型,研究了不同动态摩擦系数斜率对传递转矩的影响。研究结果表明,对于具有正斜率特性的摩擦系数,其传递的转矩是收敛的,而对于具有负斜率特性的摩擦系数,其传递的转矩是发散的。研究结果为进一步研究湿式离合器的传动特性提供了理论基础。

CVT起步离合器模糊控制算法研究

探讨了汽车无级变速器控制的关键技术之一———汽车起步离合器的控制技术,并针对汽车起步时条件的多样性以及驾驶员意图的不确定性,研究了适用于复杂条件的模糊控制算法.在离合器的滑磨阶段,把动态跟踪发动机转速的油压作为控制目标,离合器结合的控制便转化为一闭环控制.结果表明汽车能在任意工况下平顺快速起步.因此,本研究为控制CVT(Continuously Variable Transmission)起步离合器这种时变、非线性系统提出了一种简单可行的解决方法.

无人驾驶汽车路径跟踪控制研究

针对无人驾驶汽车路径跟踪控制精度问题,设计了一种改进的路径跟踪控制算法。算法主要采用前馈加反馈的思想进行设计。预瞄横向误差根据车辆-道路之间的运动学关系来确定;而反馈控制系统则采用仿驾驶员模型的PID控制器。通过实车试验,验证了算法的可行性与可靠性。

CVT锥轮推力平衡模型及影响因素研究

为提高无级变速器速比控制的精度与稳定性,研究了主从锥轮推力的关系及其影响因素.采用理论分析与试验验证相结合的方法,建立了主从锥轮推力比的数学模型,通过台架试验验证了模型的正确性,并且,通过台架试验研究了速比、转矩比、输入转矩与主动轮转速平衡推力比的影响.结果表明,平衡推力比与主从锥轮工作包角的比值成比例关系;推力比与速比呈单调递减的关系;同一速比下,输入转矩越大,推力比越大;推力比随转矩比的增大而线性增大,针对同一转矩比,最大转矩值越大,推力比就越小;主动轮转速对推力比的影响可以忽略.本文研究了推力比的平衡机理,为速比的精确控制提供了理论与试验依据.

汽车无级变速器传动性能评价系统研究

根据无级变速器电子控制单元的控制算法,结合试验数据,建立了无级变速器(CVT)性能评价系统中的驾驶员模型、发动机模型、无级变速器模型与整车动力学模型。同时给出了各个模型在Simulink中具体的建模方法。最后,针对具体车型,建立了该车型的CVT传动性能的评价系统。

基于硬件在环仿真技术的无级变速器试验系统研究

为合理评价CVT车辆的燃油经济性,结合了路面试验数据与软件仿真,建立基于硬件在环仿真技术的无级变速器(CVT)试验系统。CVT硬件在环仿真试验系统包括负载模拟,驾驶员模拟和油耗测量。负载模拟首先利用车辆路面试验数据,建立道路负载模型,再通过复合控制的方法,抑制多余力矩的产生,合理控制负载电机输出扭矩,模拟汽车行驶时的道路负载。驾驶员模型是将循环工况的目标车速和实际的车速作为模型的输入,目标节气门开度作为模型的输出,再通过电子控制器控制节气门开度模拟驾驶员动作。最后通过完成标准循环工况下的油耗测试和评价,验证系统的合理性。

无人驾驶汽车线控转向系统控制策略的研究

无人驾驶汽车转向系统设计是实现无人驾驶的关键技术之一。以力帆620汽车为原型,介绍了一种无人驾驶汽车转向系统改装方案和转向控制器设计方案,并完成了无人驾驶汽车转向系统的硬件改造,转向控制策略设计与控制器硬件。以目标转角与实际转角的差值作为转向控制策略的反馈,利用模糊PID算法计算转向执行电机的电流,控制执行电机,完成转向。首先在Matlab/Simulink对转向系统的执行机构建模,联合CarSim中的整车模型对控制算法进行仿真,然后在改造的试验车上进行了实车试验。仿真和试验结果表明,设计的转向控制器模糊PID算法,控制器硬件电路的设计和执行电机驱动电路的设计,满足无人驾驶汽车转向的要求,能准确完成转向,响应快速,性能稳定。

基于自适应AR谱与神经网络的汽车变速器轴承故障诊断

提出了基于自适应AR谱和神经网络的汽车变速器轴承故障诊断方法。该方法采用自适应滤波将轴承振动信号进行滤波,建立AR模型,从而提取出故障轴承的特征,再利用BP神经网络进行故障分类。试验证明该方法适用于汽车变速器轴承的故障诊断。

CVT传动系虚拟试验系统研究

CVT传动系虚拟试验系统利用整车道路滑行试验和发动机台架试验的数据,分别建立了道路负载模型和发动机模型。根据负载模型和发动机模型,通过控制变频交流电机,动态模拟道路负载和发动机工作。对装备CVT和NJ376发动机的某国产轿车进行了模拟试验,结果证明CVT虚拟试验系统为CVT开发提供了有效的试验平台。

电驱动AMT离合器起步模糊控制仿真与试验

通过分析和研究电控机械式自动变速器(AMT)车辆的离合器动态起步接合过程,明确了滑磨阶段为控制重点,建立了电动执行机构和离合器主体的系统动力学模型。为实现响应快、冲击小、滑磨损失小的起步控制目标,提出了主要基于驾驶员操纵意图的四参数两级闭环模糊控制策略。基于模糊控制策略和控制对象的数学模型,利用MATLAB/Simulink软件建立模糊控制器模型和离合器对象模型,分别对慢、中、快起步三种工况进行仿真。进行实车试验,试验结果与仿真结果基本一致,两级闭环模糊控制策略合理有效,能够满足各评价指标的要求。

电动汽车氢气防燃防爆实时监测系统开发

在 Lab VIEW平台上采用 C/C+ +、ASM混合编程技术 ,开发出多通道、实时高速数据采集监测系统 ,具有实时数据显示、实时曲线绘制、数据存储、报警等功能 ,可以对蓄电池盒内外以及车厢内的氢气浓度进行实时监控。

无级变速器耐久性试验系统研究

采集试验场试验时的无级变速器(CVT)的输入转速、输入转矩及速比数据,利用小波多分辨率分析滤除数据中对疲劳损伤影响较小的高频信号。将处理后的CVT输入转速和速比作为驱动电机的目标转速和CVT的目标速比,由电机控制器和CVT控制器分别进行控制。通过对负载电机进行加载以使驱动电机转矩与CVT输入转矩相一致,并采用预测自适应控制算法以消除试验系统惯性力矩的影响。利用灰色关联度和不等式系数法对试验结果进行分析,结果表明试验系统能有效地模拟CVT试验环境中的载荷,是一种有效的CVT耐久性试验平台。

双排行星齿轮系统的齿轮优化修形

金属带式CVT中采用行星轮机构来实现前进挡与倒挡的切换,而双排行星轮机构因增加了一排行星轮导致系统自由度增加,激励也随之增加,从而增大了CVT在倒挡时的啸叫噪声。本文中以某款金属带式CVT为研究对象,通过噪声测试和阶次分析判断其倒挡噪声来源为行星齿轮系。为降低其倒挡时齿轮啸叫,对双排行星轮机构进行动力学分析。考虑了齿侧间隙,建立了非线性纯扭振模型,并以行星齿轮振动加速度方差为目标函数,采用遗传算法对行星齿轮修形量进行优化,并对优化后的齿轮进行实验验证。结果表明,齿轮优化修形提升了该CVT的声品质。

无级变速器减压回路压力脉动关键参数识别及优化验证

针对无级变速器独立液压系统的减压回路,建立液压模型,通过引入Sobol’灵敏度分析算法,在MATLAB/AMESim软件平台上,对减压回路压力脉动衰减关键参数进行灵敏度分析。一阶灵敏度及一阶全局灵敏度的分析结果显示,先导阻尼孔、减压阀节流槽及负载流量(等效负载阻尼孔)对压力稳定性影响最大,二阶灵敏度指标显示节流槽与负载流量间的耦合作用最强。根据分析结果,对实车压力脉动现象进行关键参数响应曲面优化,并通过试验结果说明此分析方法的有效性。

无级变速器节能型减压回路低温下压力线性度优化

针对无级变速器中应用节能型先导比例减压阀的减压回路压力线性度随油液温度降低而变差的现象,采用中心组合的试验设计方法,以颤振电流的幅值及频率为输入参数,以压力线性度为观察目标进行了低温测试。根据低温测试结果建立了响应面模型,基于响应面方程进行了遗传算法寻优。根据仿真优化结果进行的低温测试结果说明了此方法的有效性。

考虑滑移的CVT变速系统综合效率特性试验研究

为改善CVT变速系统夹紧力过高、效率偏低的问题,采用试验辨识方法揭示金属带滑移率与变速系统综合效率间的关联规律.考虑金属带滑移对传动损失及油泵功耗的耦合影响,构建变速系统综合效率试验模型,以某自主开发的CVT变速系统为研究对象,设计变速机构传动效率滑移率试验及油泵功耗试验,分析出不同速比、不同输入转矩及不同输入转速下变速系统综合效率随滑移率的变化特性,最后根据试验结果导出变速系统最优效率滑移线及最优效率安全系数.结果表明:在滑移率增加的过程中存在变速系统综合效率峰值滑移点,该滑移点位于传动效率峰值滑移点与摩擦系数饱和滑移点之间,其主要受速比的影响,输入转矩和输入转速对其位置的影响可以忽略;在整个速比区间,变速系统最优效率滑移线位于0.98%～3.16%之间,对应的综合效率为0.878～0.915,最优效率安全系数位于1.09～1.16范围内,其较CVT传统夹紧力安全系数降低了10.8%～16.2%.研究结果可为CVT滑移控制提供明确的控制目标,同时可为降低CVT夹紧力安全系数提供下限参考边界.

基于PowerPC的汽车安全气囊控制系统设计

为减小驾驶员和乘员的伤害,安全气囊系统已成为重要的安全设备。随着安全气囊数量的增多,对ECU控制器的实时性、运算速度等要求也越来越高,同时为了增加点火算法的抗干扰性及稳定性,设计了一款以32位微处理器MPC5634M为主芯片的安全气囊控制系统。该系统包括TLE6710Q集成芯片,可实现电源管理和点火控制,增加系统稳定性,采用MMA6825BKW加速度传感器检测车身双向加速度,软件编程通过可变窗宽移动窗积分算法来判断是否需要点爆安全气囊。实验结果表明,该控制系统有效解决了误点火与漏点火的问题,从而提高点爆的准确率与稳定性。

变量机油泵发动机匹配试验台控制仿真

变量机油泵通过泵出与发动机润滑油量相匹配的机油来降低汽车能耗,所以需要合适的试验设备来验证其匹配性,而且试验台的流量与压力控制存在较强的耦合性,会对彼此调节产生影响,容易产生压力超调和波动。为解决上述问题,设计了能模拟发动机主油道压力流量特性的试验台,提出一种前馈-反馈复合控制策略用于试验台控制,建立了变量泵和试验台主液压回路的MATLAB/Simulink仿真模型。进行了 NEDC工况下的仿真,结果表明前馈-反馈复合控制能减少压力超调和波动,试验台能够模拟发动机主油道的压力流量特性,可以用于变量机油泵的发动机匹配试验。

基于CVT的轻度混合动力启停技术

为了降低整车油耗及排放, 48 V轻度混合动力启停技术是一种低成本且易于实现的解决方案。以无级自动变速器(CVT)为本体对象,开发了基于电子油泵的启停技术,完成了电子油泵参数设计和布置,并根据启停功能需求开发启停协同控制的控制策略,该控制策略既能满足基本启停需求,同时也没有降低拥堵工况下的车辆起步驾驶性能。对装备该启停系统的CVT进行了NEDC+ECE循环测试,未装备启停系统的车辆油耗测试为6.4 L/100 km,装备启停系统的车辆油耗为6.13 L/100 km,油耗下降了4.2%。同时排放测试显示,在ECE工况下排放减少了12%。试验结果表明,启停系统使油耗和排放明显降低,达到了预期的效果。