汽车滚筒反力式制动台测量结果的影响因素分析

汽车制动性能台试检验已成为检测汽车制动系统技术状况、保障汽车运行安全的主要技术手段.描述了新型滚筒反力式汽车制动检验台的机械结构,并对检验台进行了动力学分析,对车辆轴荷、滚筒高度差、安置角、滚筒表面附着系数、轮胎气压、制动力信号采样频率和司机驾驶操作对制动检验台检测精度的影响规律进行了测试分析.实车测试结果表明:调节滚筒轴距和改变轮胎气压对制动力检测结果有显著影响,在滚筒轴距由(470+26)mm增加到(470+150)mm时,当量附着系数由0.636增加到0.746;轮胎气压由0.15 MPa增加到0.35 MPa时,其最大制动力下降了25.8%;为确保制动力检测结果的准确性,应保证滚筒轴距和轮胎气压满足测试要求.

纯电动汽车动力驱动系统参数匹配试验

基于车辆运行城市道路工况,结合车辆设计指标,以降低车辆能耗为目标,进行了动力驱动系统中电池、电动机及传动系统参数的优化匹配.对济南市道路工况进行测试,分析得到车辆行驶工况点密集区域.综合车辆设计目标,电池组电压及电池组质量对车辆能耗的影响,进行动力驱动系统关键部件选型,并在试验台上对选择的7.5 kW交流异步电动机系统效率特性、192 V/100 A.h磷酸铁锂电池组效率特性及其之间的匹配特性进行测试分析.利用底盘测功机测试并优化了电力驱动系统与机械传动系统之间的匹配关系,使电力驱动系统高效区与车辆实际道路行驶工况点密集区域相吻合.等速法测试结果表明:车辆按40 km·h-1匀速行驶里程达169 km;车辆在基本城市循环工况下100 km能耗为12·01 kW·h,续驶里程达160 km.

变工况下电动汽车驱动系统效率优化控制

为有效降低驱动电机能量消耗,延长电动汽车续驶里程,对车辆工况变换时的驱动系统控制方法进行探讨。利用交流异步电机系统及磷酸铁锂电池组实测数据,采用最小二乘法构建动力总成系统效率模型,并给出基于效率模型进行优化控制、提高电力驱动系统运行效率的控制策略;搭建纯电动汽车动力总成系统仿真模型,并通过试验台实测数据验证模型的有效性;利用建立的仿真模型对纯电动汽车的起步加速过程进行优化,并利用试验台进行了测试,结果表明,对动力总成系统进行效率优化控制后,其效率在车辆起步加速过程中较原车平均提高了3.3%。基于所建立的动力总成系统效率模型,可在车辆工况变换过程中,通过优化控制策略,有效提高动力驱动系统效率。

纯电动汽车能量回馈效率特性测试分析

进行高效的能量回馈,可有效延长纯电动车辆续驶里程,而能量回馈效率受到电动机转速、制动转矩、电池组荷电状态等因素的影响。利用电动汽车动力总成性能测试试验台,测试分析电动机转速、制动转矩、电池组荷电状态及电池组温度对能量回馈效率的影响规律;讨论电动机温度对能量回馈时最大制动转矩的限制;参考实车测试数据,设定能量回馈效率特性研究工况范围,对不同电动机转速、制动转矩及电池组荷电状态下的能量回馈效率进行测试;基于实测数据构建能量回馈效率预测模型,并通过台架试验验证该模型的有效性。参考能量回馈效率模型开发控制策略,实车滑行能量回馈过程中,回收能量相对于原车控制策略提高了4.8%,这表明该模型可为高效能量回馈控制策略的制定提供参考依据。

基于田口鲁棒优化的电动汽车驱动控制策略研究

为改善电动汽车驱动系统动力性和经济性,由电池组放电效率模型、驱动电机系统效率模型和电动汽车加速度模型,建立了综合目标函数.根据城市道路特征对综合目标函数动力性和经济性所占权重进行分配.分别以电机转矩-电机转速,电机转矩-加速踏板开度变化率为信号因子,驱动电机温度,电池组荷电状态为限值因子建立正交试验表,根据田口鲁棒控制动态特性信噪比对整车控制器输出转矩进行优化.根据GB/T18386—2017电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法进行实车试验.试验结果表明行驶一个市区循环工况,相比于原车驱动控制策略,基于电机转矩-电机转速正交表的方法可节省能耗9%;基于电机转矩-加速踏板开度变化率正交表的方法可节省能耗4%.

驾驶员的驾驶品质对纯电动汽车能耗的影响

以济南市实际运行的纯电动物流用车为研究对象,分析了不同司机驾车行驶时能耗差别及影响因素,并对车辆加速度、车速、能量回馈、行驶工况及电机过载等因素对纯电动汽车能耗的影响规律进行了测试分析.通过整车控制器对电机过载转矩进行限制、增加超速模式等措施对能耗敏感的驾驶参数进行了优化.试验结果表明,优化后车辆能耗显著降低,有效减小了驾驶员驾驶特性对车辆能耗的影响,与原车相比能耗降低最高可达34.94%.

基于CAN总线的纯电动汽车动力总成试验台测控系统的开发

为满足纯电动汽车动力总成试验台数据采集与控制系统网络化和智能化的需求,以英飞凌XC164CM单片机为核心,开发了基于CAN总线的试验台通信转换与数据采集单元,达到试验台各控制器节点间数据信息共享;以SAE J1939为基础,制订了试验台CAN网络应用层协议;构建了试验台数据采集与控制系统的基本结构框架,实现了所需的通信与控制功能。最后以智能型放电仪为例,对数据采集与控制系统的实现方法进行了详细描述;并通过动力电池放电试验,验证了系统的可行性和有效性。

参考济南道路工况的纯电动汽车能量回馈策略

针对济南市车辆行驶工况的实际特点,提出一种滑行和制动工况下能量回馈控制策略。基于实车测试数据,构建济南市车辆行驶工况,探讨能量回馈速度特性及控制策略的评价依据;以传统车辆滑行阻力为参考,基于能量回馈效率模型开发滑行能量回馈控制策略,并利用动态矩阵预测控制算法抑制制动转矩开始施加时引起的转矩波动;基于车轮滑动率信息开发制动能量回馈控制策略。实车测试结果表明,采用新控制策略后平均回馈效率较原车提高近30%,能耗可相对减少约10%,且在济南市车辆行驶工况下,新控制策略可有效回收工况循环中可回收最大能量的84%。

基于最优效率的纯电动汽车驱动控制策略开发

为提高纯电动汽车动力驱动系统效率,利用Matlab软件中的Simulink、Stateflow开发了包括加速踏板信号处理模块、驱动模式识别与转换策略和各模式控制策略组成的整车驱动控制策略;其中,在稳态模式下,采用基于车速偏差的增量式PID控制;在瞬态模式下,按照效率最优路径进行控制;在失效模式下,限制电机输出功率。为验证所开发的策略,建立了仿真模型,进行仿真和实车测试。结果表明开发的控制策略是有效的,能提高动力驱动系统效率,延长车辆续驶里程。

基于车辆能耗状态的济南市道路行驶工况构建

为指导车辆设计及优化整车动力系统性能,对道路坡度、瞬时比功率、车速等反映车辆能耗的关键因素进行分析,在建立运动学片段特征值的基础上,运用主成分分析方法及快速聚类分析方法分析了运动学片段特征值,构建了候选工况,综合运用相关系数、相对误差及关键参数概率分布选出了代表性行驶工况,该代表性工况即为构建的济南市道路行驶工况.研究结果表明,以车速信息为基础的特征值与总体样本的相对误差平均值为2.82%,反映道路坡度和能耗状态的特征值与总体样本误差平均值为3.40%,表明构建的工况特征值能够表征车辆实际道路行驶状态.

纯电动汽车驱动电动机系统效率模型的试验

为了在工况变换控制过程中,实现基于电动机系统最佳效率的优化控制,构建了电动机系统效率与转速及转矩之间的关系式.由实车测得的数据,确定了研究工况的范围,在电动机加载试验台上对电动机系统效率特性进行了测试,结果显示被测驱动电动机系统效率η>80%的区域面积占整个测试区域范围的77.1%.基于最小二乘法,对电动机系统效率进行曲面拟合,综合考虑拟合结果的精度及运算工作量,确定采用4次函数构建电动机系统效率模型;利用驱动电动机外特性部分工况点测试结果对模型进行了验证.结果表明:模型计算值与实测值的最大相对误差为3.9%,建立的模型是有效的,该模型能够为在整车控制器中制定基于电动机系统最佳效率的优化控制策略提供依据.

汽车制动性能加载检测方法的研究

为真实反映车辆满载时制动性能,研究汽车制动性能台式加载检测方法,对有效开展车辆满载制动性能检测具有重要意义。对举升加载制动检测方法进行了研究,分析了举升加载制动原理及测试方法,结果分析表明两轴汽车不适宜采用举升加载方法,对于多轴货车中间轴采用举升加栽的方式可有效测出车辆制动力;对调整轴距式加载制动检测方法进行了研究,分析了调整轴距式加载制动原理及测试方法,分析认为两轴车、三轴及三轴以上的多轴货车、采用并装双轴及并装三轴挂车的所有车轴,采用调整轴距加载的方式都可有效测出车辆制动力;对拉压张紧式加载制动检测方法进行了研究,分析了拉压张紧式加载制动原理及测试方法,分析认为适应各种车型;最后对举升加载制动检测方法、调整轴距式加载制动检测方法和拉压张紧式加载制动检测方法进行了比较分析。

电动汽车整车控制器控制策略研究综述

通过对电动汽车控制器驱动控制策略、制动及滑行能量回馈策略研究现状的分析,将驱动控制策略归纳为双参数控制和多参数控制两类,将能量回馈策略归纳为最佳制动效果控制、最佳制动能量回馈控制、理想制动力分配控制三类。结合电动汽车的实际要求对各控制策略的优缺点进行简要分析,总结控制策略在验证方面的不足,指出整车控制器控制策略发展趋势。

滚筒轴距可调的反力式制动检验台测控系统开发

随着机动车保有量的增加和行驶车速的提高,机动车的运行安全越来越引起人们的关注,机动车的制动性能是机动车运行安全的主要性能之一,汽车制动性能检验台是测试汽车制动性能的主要手段。本文在反力式汽车制动检验台结构参数和工作原理的基础上,开发了一种滚筒轴距自动调节的反力式制动检验台的测控系统,实现制动检验台自动检测被检机动车轮胎直径,并根据轮胎直径自动调节滚筒轴距找到最佳安置角;设计了基于英飞凌XE164FN单片机的新型制动检验台测控系统的硬件电路;根据检测要求和所要实现的功能编制上下位机软件,上位机采用Delphi软件进行编程,下位机采用Keil软件进行编程,两级控制系统的软件配合实现对机动车制动性能的检测。最后,利用新型制动检验台进行实车试验,试验结果表明,检验台测控系统性能稳定,可靠性好,可准确捕获机动车制动全过程。

简易瞬态工况底盘测功机控制系统理论设计

参照GB18285-2005中简易瞬态工况法的规定,在对现有的测控系统进行改造的过程中,对简易瞬态工况底盘测功机控制系统进行了理论设计,分析了人机复合控制系统中的硬件设计和相应控制策略,提出了基于自动驾驶系统的测控方案。利用相应的硬件电路实现转矩的快速调节;采用电模拟技术对汽车行驶阻力和惯量进行模拟;综合应用预测控制、模糊控制和解耦控制理论,对底盘测功机力矩进行加载。理论分析与试验结果表明,系统有较快的响应速度,底盘测功机可以按照自动设定的测功机载荷进行控制。

汽油车简易瞬态工况法排放检测影响因素分析

为保证轻型汽油车简易瞬态工况法排放检测结果真实、准确,测试和分析汽车底盘测功机、气体分析仪、气体流量分析仪等排放检测设备对简易瞬态工况法排放检测结果的影响规律并给出应对策略。实车测试结果表明:测功机加载功率、排气取样探头深度和氧传感器测量的准确性对检测结果有显著影响;NO;、CO、HC污染物排放随加载功率增大而增加;排气取样探头深度由100 mm减小至50 mm时,CO排放增加106%,HC排放增加239%,NO;排放增加98%;气体流量分析仪氧传感器所测环境氧气的体积分数由20.52%变化至20.79%时,CO排放增加124%,HC排放增加138%,NO;排放增加54%;改变气体分析仪取样管样气流量及长度、气体流量分析仪集气软管长度,NO;、CO、HC污染物排放呈波动式变化。

汽车举升加载制动检测适应性分析

GB21861—2014规定自2017年3月1日开始实施加载制动检测,加载方法采用台体举升法.在台体举升高度可调的汽车制动检验台上,研究了台体举升加载制动检测方法对车辆的适应性,分析了举升加载制动检测原理及测试方法.对两轴汽车、并装双轴汽车、三轴汽车和并装三轴挂车进行了举升加载制动检测.结果表明:两轴汽车和并装双轴汽车举升加载制动检测的效果很不明显,不适宜采用举升加载制动检测;三轴汽车举升后轴荷增加79.2%,制动力增加46.4%,举升后轴荷增加幅度大,适宜采用台架举升方式进行中间轴加载制动检测;并装三轴挂车举升后轴荷显著变化,适宜采用台架举升方式进行加载制动检测.

滚筒轴距可调的反力式汽车制动检验台开发研究

开发了能自动检测车轮半径、调节滚筒轴距的新型反力式汽车制动检验台,针对该检验台进行了动力学分析,研究了滚筒高度差和安置角对制动力测量结果的影响规律。提出了自动计算车轮半径的计算模型,根据车轮半径并结合最佳安置角可计算滚筒间轴距,并通过液压装置进行调整和张紧。实车测试结果表明,所开发的新型制动检验台通过调节滚筒轴距,模拟改变汽车轮荷,可有效检测车辆制动力。

汽油车排放检验机构尾气净化系统开发

为降低汽油车在排放检测过程中的尾气排放,设计一种应用于汽油车排放检验机构的尾气净化系统。基于尾气净化系统功能设计机械结构和尾气净化后处理系统,基于XE164FN单片机芯片设计硬件电路,基于Keil软件设计程序并进行调试,对设计的尾气净化系统的净化效果进行试验验证。结果表明:尾气净化系统具有良好的净化效果,CO、HC、NO_(x)的净化效率均超过83%。该净化装置可以有效解决汽油车在检测过程中的污染物排放,保护环境。

排放检验机构柴油车尾气净化系统开发

为解决排放检验机构严重污染周围环境的问题,基于现行国六后处理技术路线,结合加热装置以及流量测量装置,以英飞凌XE164单片机为核心,设计一种排放检验机构柴油车尾气净化系统,根据净化目标确定尿素喷射量计算模型,进行实车试验,测试NO_(x)和可见污染物的净化率。结果表明,设计的排放检验机构柴油车尾气净化系统可靠有效,对NO_(x)及可见污染物的净化效果显著,NO_(x)的净化率为80%,可见污染物的净化率为90%,有效解决了柴油车排放检测环境污染问题。