基于改进的Sage-Husa自适应扩展卡尔曼滤波的车辆状态估计EI北大核心CSCD

本文中提出了一种基于改进的Sage-Husa自适应扩展卡尔曼滤波的车辆行驶状态估计算法。首先建立了非线性3自由度车辆估算模型和Dugoff轮胎模型。接着通过对纵向加速度、侧向加速度、横摆角速度和转向盘转角等低成本传感器信号的信息融合,实现对车辆行驶状态的准确估计。最后应用CarSim和Matlab/Simulink联合仿真对算法进行验证。结果表明:基于改进的Sage-Husa自适应扩展卡尔曼滤波的估计算法能比扩展卡尔曼滤波算法更准确、稳定地估计车辆行驶状态。     

摆臂橡胶件对汽车平顺性和悬架运动学影响的研究

针对摆臂橡胶件对汽车平顺性能和悬架运动学影响的问题,论文从多体动力学角度进行了研究。应用机械系统动力学仿真软件SIMPACK建立了考虑悬架摆臂橡胶件的某轿车整车动力学模型,选择里面的路面谱,设计三种实验方案分析摆臂橡胶件对汽车平顺性的影响,同时利用软件中的虚拟实验台研究了三种方案摆臂橡胶件对悬架运动学特性的影响。研究结果表明:摆臂橡胶件对汽车垂直振动0-5Hz频率的峰值影响比较大,大约在15%左右;通过合理选择橡胶件既可以改善车辆的平顺性且保证对悬架运动学影响不大。     

基于多体动力学的动力总成悬置系统载荷生成及台架耐久试验

为缩短试验认证周期、降低试验成本,以动力总成悬置系统为研究对象,对基于多体动力学模型生成的虚拟载荷与实测道路载荷进行伪损伤对比分析,取得较好相关性,搭建试验台架进行虚拟载荷迭代,最终响应信号与迭代目标信号取得较好的一致性,分别对虚拟载荷和实测道路载荷进行耐久试验,失效模式一致,验证了动力总成悬置系统虚拟载荷耐久试验方法的可行性。     

通信时延与丢包下智能网联汽车控制性能分析

网联协同控制是智能网联汽车的重要应用场景，而车联网的通信时延与丢包可能导致控制性能下降，甚至影响行车安全。为了分析时延与丢包对网联车辆控制的稳态与瞬态性能的影响，设计了网联控制器，并开展了仿真与实车试验。基于车辆动力学特性，将通信时延与丢包下的网联车辆控制分解为纵向控制与横向控制，进行了统一建模，并设计了控制器进行试验分析；搭建了网联自动驾驶的CarSim-Simulink联合仿真平台，及集成可模拟时延与丢包的LTE-V原理样机的智能网联汽车试验平台；开展了不同时延与丢包率下网联跟车控制与网联路径跟踪控制的仿真试验与实车试验。试验结果显示：时延与丢包对控制误差的影响形态有相似性；时延或丢包率取系统及工况参数有关的小值时，如试验中时延小于200 ms或丢包率小于20%，工况随机因素对控制误差的影响可能超过时延与丢包的影响；在更大的时延或丢包率下，时延与丢包的出现方式（如出现时机等）对控制误差影响更大。研究结果表明：能实现针对网联车辆控制系统通信特性的控制器优化设计，使得当时延与丢包在工况相关阈值内时，系统控制误差有界。所揭露的规律一方面可用于对造成危险控制误差的时延与丢包工况进行预警，另一方面也可用于基于给定的稳态或瞬态控制误差边界，判定对应工况允许的时延与丢包率边界。     

基于虚拟试车场的载荷预测研究

文章基于Hyper Works/MotionView建立了某车型的动力学模型、虚拟试车场路面模型以及驾驶员模型,构建了"道路-车辆-人"的闭环系统。针对10种典型路面进行了相关的虚拟载荷预测,重点对轮心和悬架零部件载荷,从时域、频域两个维度与实车道路采谱载荷数据进行对比分析。结果表明,所建立的车辆动力学模型精度可靠,输出的虚拟载荷可应用到后续零部件台架载荷的开发试验中。基于虚拟试车场的载荷预测技术,可快速且较为准确地预测车身、底盘零部件、发动机衬套等在不同耐久工况下的动态载荷情况,增强零部件设计的稳健性,减少物理样车和台架的试验次数,降低开发成本。     

改善车辆的不同配重平顺性研究

针对某开发皮卡车型在初始设计方案下,2人配重设计状态和满载状态下的平顺性差异较大这一问题,文章将后悬振动频率这一表征平顺性的重要指标作为设计指标,制定了不同配重状态下的后悬振动频率目标值,找到初始设计方案中线性螺旋弹簧是不能使悬架刚度随着载荷变化而变化的根本原因。经过对比变刚度弹簧和双缓冲块两种设计解决方案,最终选择后者来改善车辆不同配重下的平顺性问题,为后续其他车辆不同配重平顺性改善提供借鉴。     

基于TRIZ的车辆制动跑偏研究

制动行驶安全性是汽车安全的重要部分。文章主要针对某车型的高速制动行驶跑偏问题,基于TRIZ理论,对车辆制动跑偏现象进行因果链分析,同时结合CAE仿真分析、主观评估及客观测试“三位一体”的评估方法,对路面、车辆配重、轮胎、悬架系统、制动系统和车身界面点尺寸等因素进行分析,找出关键问题,发现其中主销内倾角、控制臂前衬套硬点位置、控制臂后衬套刚度和左右轮制动力转向角差异对制动跑偏的敏感度较大。考虑到项目时间节点,确定了调整四轮定位参数范围、控制车身制造工艺公差和增加管路压力主动控制系统3个解决方案。文章对制动跑偏问题的研究过程及结论可为后续其他项目提供借鉴。