汽车纵向避撞动力学模型的建立与仿真

为了验证汽车纵向避撞系统的安全性和鲁棒性,本文运用Carsim建立了特定参数的车辆动力学模型,经过理论分析并利用Simulink搭建了期望节气门开度和期望制动压力输出模型,充分利用各动力总成现有的标准数据,建立了模拟汽车主动避撞系统中车辆在复杂工况的行驶过程中的纵向避撞动力学模型。在典型工况下进行仿真分析,仿真结果表明在低速和高速条件下,避撞系统都能充分发挥其避撞作用,提高行车安全性。     

AMT汽车起步过程节气门目标控制量的确定

根据电控机械自动变速汽车起步过程中,对不同目标油门踏板开度下传动系统冲击度的设计要求,提出一种新的节气门开度变化率目标控制量的求取方法.通过Matlab/Simulink仿真分析,建立了节气门开度变化率随目标油门踏板开度和离合器接合位移量而变化的目标控制数表.试验结果表明:所确定的节气门开度变化率目标控制数表,可有效地协调离合器接合速度与节气门开度之间的变化关系,较好地满足电控机械自动变速汽车的发动机局部恒转速起步控制策略的要求.     

用于混合动力控制的汽油机动态转矩建模仿真

针对混合动力系统能量管理及动力平稳传递控制策略开发的需要,以MATLAB/SIMULINK仿真软件为工具,建立了发动机平均值模型,模型能够根据发动机转速和节气门开度实时计算出发动机的稳态和动态转矩。在发动机动态试验台上验证了该模型,表明模型达到了需要的计算精度和实时性要求。对给定的转矩曲线进行动态跟随时发动机的节气门开度变化情况进行了仿真分析。模型可用于混合动力控制策略开发中的仿真及在线转矩估计,为并联式混合动力系统能量分配和动态协调控制中的发动机转矩反馈提供了基础。     

进气门关闭状态下喷油时刻对汽油机性能的影响

为了改善进气道喷射式发动机性能,采用台架试验和数值计算的方法对喷油时刻与进气道喷射式汽油机性能之间的关系进行了研究。研究结果表明：在进气门关闭状态下进行燃油喷射,发动机运行工况不同,喷油时刻对发动机性能的影响规律不同,小节气门开度时推迟喷油时刻会导致 HC 排放升高和发动机动力性下降,大节气门开度时喷油时刻的改变对发动机性能的影响可以忽略。通过数值计算分析发现该变化规律与附壁油膜挥发速率有直接关系,在小节气门开度条件下,附壁油膜无法完全挥发,会增加燃油以液态形式进入气缸的量,从而使发动机性能下降,而处于大节气门条件下,较高的机体温度使得附壁油膜挥发速率加快,降低液态燃油的量,从而改善发动机性能。因此,进气道喷射发动机可以在小节气门开度时采用两次燃油喷射方式提升发动机性能,而在大节气门开度下则无需考虑喷油时刻的影响。     

基于障碍物斥力场的汽车主动避撞系统

为提高汽车行驶安全性,设计了基于障碍物斥力场模型的汽车主动避撞系统,建立了道路算盘模型和驾驶员预瞄跟随模型,利用算盘模型可求解出避撞路径,使用驾驶员预瞄跟随模型可求解出汽车转向盘最优转角。通过动静态障碍物环境下的仿真试验表明,利用算盘模型规划出的路径平滑、安全、可跟踪;驾驶员预瞄跟随模型的路径跟随精度高,实现了汽车主动避撞。     

汽车动力驱动系统传递特性实验建模

利用最小二乘辨识方法建立了汽车在特定工作条件下动力驱动系统的传递函数模型,通过模型降阶对其进行了简化,仿真对比表明模型辨识和降阶具有足够的精度。建模途径可用于汽车车速自动控制系统节气门开度控制器的开发。     

智能汽车自动紧急转向避撞的跟踪控制方法对比研究

为了提高智能汽车的主动安全性,提出3种不同的自动紧急转向避撞跟踪控制方法。首先建立汽车避撞简化模型,对制动、转向及两者相结合的3种不同避撞方式进行对比分析。其次,为深入研究汽车避撞过程中的实际响应,建立包含转向、制动及悬架3个子系统耦合特性的底盘18自由度统一动力学模型,并进行相关试验验证。随后构建智能汽车自动紧急转向避撞控制框架,对五次多项式参考路径和七次多项式参考路径的横摆角速度和横摆角加速度进行对比分析。接着以线性2自由度转向动力学模型为参考对象,对最优控制四轮转向、最优控制前轮转向、前馈与反馈控制相结合的前轮转向3种不同的跟踪控制系统分别进行设计。最后,以汽车底盘18自由度统一动力学模型为研究对象,对上述3种避撞控制系统进行仿真试验对比分析。研究结果表明：与制动避撞相比而言,转向避撞所需的纵向距离有较大降低,随着车速的增加和路面附着系数的越低,效果越明显;七次多项式参考路径比五次多项式参考路径的避撞过渡过程更为平缓,当实际车速与控制器所用车速不一致时,前者避撞性能表现更优;最优四轮转向控制系统在高、低2种不同附着路面都具有较好的避撞效果,最优前轮转向控制系统次之,而前馈与反馈相结合的前轮转向控制系统在低附着路面上则表现出严重的失稳。     

纯电动汽车制动避撞系统的建模与分析EI北大核心CSCD

针对纯电动汽车制动避撞系统,提出了基于反馈线性化的跟车距离、速度跟踪误差的滑模控制方法;考虑了模型非线性、系统参数不确定性和外部干扰的因素,建立车辆纵向动力学模型;采用指数趋近律的控制方法,设计了一种双输入双输出的汽车避撞系统控制器;并进行了跟车场景下制动避撞控制器的仿真。结果表明:该控制器避撞控制效果明显,在保证汽车行驶的舒适性的同时,跟车过程的跟踪误差小。     

纯电动汽车制动避撞系统的建模与分析

针对纯电动汽车制动避撞系统,提出了基于反馈线性化的跟车距离、速度跟踪误差的滑模控制方法;考虑了模型非线性、系统参数不确定性和外部干扰的因素,建立车辆纵向动力学模型;采用指数趋近律的控制方法,设计了一种双输入双输出的汽车避撞系统控制器;并进行了跟车场景下制动避撞控制器的仿真。结果表明:该控制器避撞控制效果明显,在保证汽车行驶的舒适性的同时,跟车过程的跟踪误差小。     

基于等效力的汽车主动避撞模型及其仿真

为使汽车主动避撞模型能够在人-车-路不同行车环境下保证汽车的主动避撞效果,建立了基于等效力的汽车主动避撞模型.通过以汽车风险评估中提出的等效力模型为基础,加入路面附着系数因子、驾驶员激进程度因子和汽车速度因子,得到行车等效力模型,通过实际行车等效力与不同行车环境中的标准等效力进行对比,实现汽车主动避撞预警.利用Simu...     

发动机采用BOOST建模和与CRUISE联合仿真的研究

利用AVL公司开发的BOOST软件可宏观地描述发动机的热力学过程且优化发动机的性能,而AVL的CRUISE软件可调用BOOST建立的发动机模型.在进行道路循环工况的仿真时,须对发动机全部工况点进行准确的标定.文中采用BOOST开发了发动机的仿真模型.通过调整节气门开度和燃烧模型参数,标定了发动机在多个转速和负荷点的转矩、功率和油耗,较好地模拟了发动机的动力性和经济性.最后基于ECE循环工况,将此模型与CRUISE进行联合仿真,分析了发动机瞬态工况的动力性、油耗和NO_x排放等参数.     

丰田卡罗拉轿车电子节气门故障诊断分析

传统发动机节气门开度是通过油门踏板到节气门之间的钢丝拉线来控制节气门开度的,而电子节气门控制系统(Electronic Throttle Control简称ETC)是发动机电子控制单元(ECU)采集加速踏板位置传感器信号和节气门位置传感器信号,控制节气门电机旋转,使节气门打开或关闭,提高了汽车的加速性和环保性能等,该系统有故障时,真正元器件损坏可能较小,主要应检查相关线路和清洗节气门体。     

基于非线性模型的发动机非稳态工况控制

针对发动机非稳态工况,建立了非线性模型.设计了滑模控制器和PID控制器分别对节气门开度和点火时刻进行自适应调节.对发动机怠速工况进行仿真的结果表明,发动机转速波动幅值低于6 r/min,表明所建的非线性模型适合于发动机非稳态工况控制.     

三叶片节气门进气系统的 CFD 计算和分析

以一款新型三叶片式节气门为主要研究对象，通过发动机台架试验，获得发动机稳态工况下进气歧管三维C FD计算的边界条件，选取不同转速、不同负荷率的12个有代表性的工况点，建立配置传统的单叶片节气门和三叶片节气门的进气歧管网格模型，并进行C FD计算和流场分析。结果表明：发动机处于中、高负荷时，由三叶片节气门产生的进气涡流比单叶片节气门大，且优势随节气门开度的增加而更加明显，但在低转速、小负荷的工况下，配置三叶片节气门的进气歧管内的涡流强度小于单叶片节气门。     

混合动力汽车汽油机电子节气门模糊智能PID控制

应用英飞凌新一代车用嵌入式控制芯片XC164,开发了基于模糊智能积分PID复合控制算法的混合动力汽车汽油机电子节气门控制系统,为混合动力汽车主控制器和发动机控制之间提供了控制接口。通过对混合动力轿车进行的实际行驶中频繁急加速、急减速过程中电子节气门目标开度和实际控制开度的对比试验,验证了电子节气门控制响应速度快、稳态误差小及控制系统软硬件设计满足混合动力总成对发动机控制的要求。     

新型汽车主动避撞安全距离模型

针对现有模型的不足，以驾驶员车间距保持目的假设为基础建立了一种新型汽车主动避撞安全距离模型，通过驾驶员试验获得了反映驾驶员驾驶特点的模型参数。经仿真及试验对比，该模型计算结果体现了驾驶员的驾驶特点，能够适用于多种交通状况，满足了汽车主动避撞系统的要求。     

丰田智能电子节气门控制系统

丰田智能电子节气门控制系统(ETCS-i)与传统的普通节气门相比有许多优越之处,主要表现在: 1.节气门开度的控制。在普通节气门体上,节气门的开度由加速踏板的踏下量来控制;而ETCS-i根据发动机ECU对应于驾驶状况来计算出最佳的节气门开度,并利用气门控制电机来控制节气门的开度。 2.整个控制系统结构简化。ETCS-i同时控制ISC系统、巡航控制系统和VSC系统,使车辆结构大大简化。     

汽车与电动两轮车碰撞典型场景下的AEB纵横向触发策略研究EI北大核心CSCD

在汽车与电动两轮车碰撞事故中,自动紧急制动(autonomous emergency breaking,AEB)系统的横向触发固定宽度是避撞失效的重要因素之一。为了提高汽车AEB系统的避撞可靠性,本文在分析了汽车与电动两轮车碰撞临界工况的纵横向TTC(time to collision)差值范围的基础上,建立了AEB纵横向触发TTC差值模型。基于PreScan、Matlab/Simulink和CarSim仿真平台建立2种典型的汽车碰撞电动两轮车事故场景,并与横向触发宽度固定为1.75和3.75 m的AEB策略对比。结果表明:提出的AEB纵横向触发TTC差值模型在避撞率中表现更优,在汽车速度低于54 km/h时均能实现避撞。在典型场景1中避撞率为88.9%(45例),未避撞事故碰撞平均速度从70.6下降到29.7 km/h;在典型场景2中避撞率为80%(30例),未避撞事故汽车平均碰撞速度从66降低为18.2 km/h。AEB纵横向触发TTC差值模型具有良好的可靠性和鲁棒性,提高了汽车与电动两轮车道路安全性,为汽车主动安全系统开发提供重要理论参考。     

汽车电子节气门鲁棒控制系统设计与研究

文中设计的汽车发动机电子节气门鲁棒控制系统通过节气门体上的电机驱动节气门,取消了传统节气门与加速踏板之间的直接机械连接,在电控单元的控制下,可以实现对节气门开度的快速精确控制;以微控制器为核心的控制系统,可以快速、实时地响应外部信号,通过采集发动机各种传感器的输出,作出相应的逻辑判断与推理后实现对被控对象的参数调整和控制。     

混合动力汽车瞬态燃油经济性评价建模仿真

基于传统的发动机均值模型,分析了发动机冷却液温度变化过程,结合冷却液动力学模型和冷却液温度修正因子模型,建立了发动机瞬态燃油经济性评价模型。根据混合动力汽车的特点,结合节气门动态协调控制方法进行了仿真,结果表明,所建模型能够准确地评价混合动力汽车瞬态燃油经济性。