汽车技术发展对燃油品质的要求

燃料品质对现在及未来发动机排放和控制系统的影响是非常重要的,虽然汽车能源多元化趋势日益明朗,但由于资源、技术、成本、效益和政策等诸多问题尚未解决,在相当长的时期内,石油基汽油、柴油仍将是汽车的主体燃料。为适应汽车技术的发展,顺应环保、节能的潮流,提高汽油、柴油品质已成为我们面临的一项迫切而艰巨的任务。

基于模型匹配方法的汽车主动避撞下位控制系统

针对汽车主动避撞系统下位控制的鲁棒性要求 ,应用模型匹配控制理论 ,设计了汽车主动避撞下位系统的控制器 ;并解决了下位控制系统鲁棒稳定性和鲁棒跟随性难以得到兼顾的问题 ;通过实车试验结果对此控制器性能进行了验证 。

基于EGR耦合多段喷射技术实现超低排放

以节能与超低排放为目标,在一台CA6DL2-35E3高压共轨重型柴油机上借助ETAS标定系统及CFD模拟软件耦合废气再循环(EGR)及喷油规律柔性控制,试验研究与模拟分析EGR实现低温燃烧模式超低排放的可行性。结果表明:基于多段喷射协同优化缸内流动特性、化学氛围、热氛围的燃烧模式可以理解成时间意义上的分区燃烧;三段喷射协调优化缸内流动状态与化学氛围迁移实现全转速范围内时间分区燃烧的适用工况达60%;依据EGR延长预混时间、抑制燃烧速率的双重作用及后喷给EGR提供碳烟裕量的特性,EGR介入后实现了低燃烧噪声的低温燃烧模式。

电子机械制动汽车稳定性控制电控单元软件开发及硬件在环试验

针对电子机械制动(EMB)汽车,基于目标电控单元进行了汽车稳定性控制系统(VSC)的软件开发。首先分析了软件功能,搭建了开发架构和软件流程图,然后采用C语言手写代码的方式进行程序的编写,并构建了基于XPC Target技术和CAN网络的硬件在环测试平台。最后通过硬件在环试验验证了汽车稳定性控制(VSC)电控单元与EMB系统的匹配性能及VSC系统的控制效果。

汽车车身曲面造型认知意向投影原理及评估模型

针对目前对感性认知具体过程的未知与只采用经验验证法进行研究的现状,分析了用模型法概括产品造型感性认知过程的意义。提出了汽车造型认知过程中的意向投影原理,并以汽车车身曲面造型为对象,建立了相应的意向投影评估模型,并结合实际案例示范了该模型在设计实践中的应用。

汽车链磨损特性试验研究

为提高国产汽车链条的性能,满足汽车产品轻量化的个性需求,研究了一种汽车链产品的磨损机制,并对其磨损表面形貌进行微观分析。结果表明,该汽车链的主要磨损形式是疲劳磨损。销轴和套筒零件均发生循环软化,滚子零件发生循环硬化。保证滚子零件具有足够的强度与塑性,并采取合理的成形工艺,是提高滚子零件多冲抗力的有效方法。

汽车电控系统开发流程研究

在汽车电子技术研究的基础上,针对传统电控系统开发手段的不足,引入模型成熟度能力集成(CMMI)流程思想,分析了电控系统开发的框架结构,并对CMMI流程框架下的国际流行开发模式进行了阐述,最后列举了开发过程中使用的工具。

基于交互式多模型和容积卡尔曼滤波的汽车状态估计

基于UniTire轮胎模型建立了包含时变噪声统计特性的汽车动力学7自由度整车模型。针对系统状态噪声和观测噪声统计特性未知的问题,提出了一种基于交互式多模型和容积卡尔曼滤波(IMM-CKF)车辆状态估计算法。该算法采用包含不同系统状态噪声和观测噪声统计特性的汽车动力学模型作为交互式多模型算法的模型集,用容积卡尔曼滤波器对每个子模型的车辆状态进行估计,并使融合输出结果始终保持跟踪估计误差小的子模型输出。最后利用实车场地环境下多种驾驶工况的测试数据对IMM-CKF算法进行离线验证,并与容积卡尔曼滤波器的估计结果进行对比,结果表明其估计性能优于容积卡尔曼滤波器。

基于遗传算法的汽车ESP液压系统参数辨识

ESP液压系统是保证汽车行驶安全性的重要执行机构,根据ESP液压系统的结构原理,在Matlab/Simulink环境下建立其实时仿真模型。采用实车测试环境下记录的试验数据作为参考数据,基于遗传算法对ESP液压系统模型的未知特征参数进行辨识。对比运行于实时仿真机的ESP液压系统模型输出的制动轮缸压力与实车测试环境下的记录值,结果表明用辨识数据参数化的ESP液压系统模型具有较高的符合度,可满足构建ESP系统硬件在环仿真测试环境的需求。

柴油机微粒捕集器降怠速再生过程载体温度的控制

针对柴油机微粒捕集器降怠速再生过程载体峰值温度偏高问题进行了基于排气中氧气体积分数控制策略的降怠速再生试验.结果表明:在高怠速工况通过耦合调整再循环废气和进气流量可有效控制排气中氧气体积分数低至8%以下,而氧控所引起的燃烧恶化也导致了HC、CO排放量增大;碳载量和排气流量相同条件下,进行的氧控降怠速再生试验过程其载体内部峰值温度显著低于原机非氧控降怠速再生数值;提高载体碳载量并进行氧控降怠速再生,微粒加载背压和载体峰值温度仍在发动机正常运转以及载体材料温度安全范围内,满足安全以及可靠再生的同时达到了拓展安全再生碳载量限值以及延长微粒捕集器再生周期的目的.

基于ADAMS的商用车驾驶室悬置系统的振动模态和传递特性

针对一款全浮式商用车驾驶室悬置系统,通过ADAMS软件的交互式建模方法,建立了悬置系统的多体动力学模型。分别通过振动模态和传递特性两种方法对模型进行仿真分析,较全面地获得了驾驶室悬置系统的振动特性。通过相应的试验对仿真结果进行了验证,证明了模型具有足够的精度,可以用来分析评价驾驶室悬置系统的隔振性能。

基于观测器的输出反馈电子节气门控制器设计

针对电子节气门系统的状态变量不完全可测量,设计了一个基于观测器的输出反馈电子节气门控制系统.该系统由一个估计不可测量状态的降阶观测器和一个非线性状态反馈控制器组成.同时在控制器中引入了跟踪误差的积分项以抑制跟踪静差.将建模误差和观测器误差等不确定性看作外部扰动,在输入到状态稳定性(Input to state stability,ISS)理论框架下分析了跟踪误差系统的鲁棒性,并据此给出了选择控制器参数的指导性原则.仿真及实验结果表明,基于观测器的输出反馈控制器能够很好地实现电子节气门的跟踪控制.

可变几何截面增压器/废气再循环对重型柴油机性能和排放的影响

将HOLSET400可变几何截面增压器(VGT)应用于CA6DL2-35E3重型柴油机上,并在涡前位置建立了高压回路废气再循环(EGR)系统。在ESC测试循环下分别进行了VGT及VGT/EGR的性能规律试验。试验发现配备此VGT系统的柴油机,试验目标参数均存在特定的VGT开度拐点,而对性能改善最明显的开度均出现在拐点附近。因此采取拐点控制VGT开度可充分发挥VGT的效能,改善除NOx外其余气体排放及燃油经济性。通过VGT驱动废气回流可实现28%高EGR率(转速1330 r/min、25%负荷率)。试验目标参数存在特定EGR率拐点(NOx除外),而在拐点对应EGR率范围内降低NOx排放的同时不会对发动机其他性能参数产生太大影响,具备综合优化发动机气体排放和燃油经济性的潜力。

喷油参数对车用发动机油气混合及燃烧的影响

在一台高压共轨CA6DL2-35E3重型柴油机欧3喷油MAP基础上借助INCA标定工具进行为优化喷油参数的单因素调整试验,并利用STAR-CD软件获取的微观场变化综合分析喷油参数对油气混合及燃烧的影响规律。结果表明:提高喷油压力(单段喷射)可提高缸内油气混合速率,除NOx排放外,燃油经济性及碳烟排放均有改善。引入后喷后(三段喷射),在喷油方向上保证氧气充足的前提下尽可能减小主后喷间隔的同时,选取适量后喷油量强化喷油末期油气扰动可实现对燃烧全过程的油气混合控制,并综合实现对发动机性能的优化。

电控高压共轨柴油机燃用生物柴油的排放特性

针对一台大排量电控高压共轨柴油机,在发动机的结构和参数不作变动和调整的条件下,使用5种生物柴油混合燃料进行ESC稳态排放测试,研究了不同生物柴油含量的混合燃料对柴油机排放特性的影响。结果表明,随着混合燃料中生物柴油含量的增加,CO、PM和DS比排放量逐渐减少,同时HC和SOF比排放量稍有降低,NOx比排放量逐渐增加。B30燃料与B0相比,CO、PM和DS十三工况加权平均比排放量分别减少了46.0%、27.5%和44.2%,但NOx比排放量增加了10.9%。CO、PM和DS加权比排放量在大负荷工况下减少的幅度较大。

燃油喷射参数对共轨柴油机性能的影响规律

利用INCA标定系统工具,在一台CA6DL2-35E3高压共轨重型柴油机原预、主喷欧3喷油MAP上进行了基于单次喷射(去除预喷)及三段喷射(增设后喷)两种模式的喷油参数对发动机性能影响规律试验研究。单喷试验结果表明,提高喷油压力可以改善除NO_x外其余发动机性能参数,结合喷油正时的延迟可确定一个优化整机性能的折衷点。增设后喷后,改变主后喷间隔(主喷结束到后喷开始)NO_x及碳烟排放均存在拐点,而随着后喷油量的增加(从主喷油量给出)碳烟及NO_x排放均降低;根据对动力性/经济性影响小及尾气排放降低或不恶化为优化原则对工况点进行优化后,可以认为优化后喷参数能够较好地改善发动机各项性能。

基于空调送风参数的车室内流模拟

对某轿车室内全尺寸模型进行了简化处理,选取Realizable k-ε湍流模型,合理地设置太阳辐射边界,引用人体热调节模型(TCM模型),对送风温度、送风速度以及送风角度3种送风参数的12种工况进行了仿真计算。结合整体热舒适性偏差指标AEQT、冷负荷Q以及得到的各截面的速度场、温度场,从舒适性与节能性角度分析了不同送风参数对轿车室内流场的影响规律。

瞬变过程EGR优化策略研究

在一台增压中冷电控高压共轨重型柴油机上利用科式流量计实测再循环废气流量实现了具有稳定性较好、测量精度及响应精度较高的EGR率适时测量,并在稳态测试循环条件下,转速为1 650 r/min时进行了恒转速增转矩瞬变过程发动机性能影响试验.结果表明:无论采用何种稳态工况EGR优化策略,将EGR率及喷油参数的优化结果运用于5,s瞬变过程均会出现EGR率超调现象,碳烟排放严重恶化且消光烟度峰值超过50%;针对优化后的不同稳态负荷工况燃烧模式在瞬变过程中进行模式切换可以有效降低NOx排放,而通过EGR阀适时关闭策略则可明显改善碳烟的生成;优化瞬变过程各阶段油气混合比例及时间分布可有效抑制EGR率的超调,碳烟峰值降幅为20%.

插电式混合动力客车功率匹配与仿真

分析了插电式混合动力客车的基本构型,提出了一种理论计算与实际循环工况功率需求分析相结合的插电式混合动力客车动力系统功率匹配方法。理论与仿真研究表明,基于循环工况功率需求分析的功率匹配方法综合考虑了循环工况对车辆的功率要求,克服了理论计算的点功率匹配的弊端,使整车功率匹配优化。

基于虚拟人的驾驶员踏板操作舒适性分析方法

针对驾驶员踏板操作舒适性评估问题,提出了一种基于虚拟人的舒适性分析方法。给定汽车的虚拟样机,该方法首先通过虚拟人实现驾驶员姿势预测,然后根据虚拟驾驶员的生物力学模型分析踏板操作中的人体关节力矩,最后给出了一种基于关节力矩的多关节综合舒适度评估算法。通过仿真实验验证了该方法的有效性。