摘要：汽车电子电器网络中的中央协调器负责全车电器的协调控制。为了保证汽车电子电器系统的安全性,需要提高中央协调器的可靠度。该文提出了一种主控辅助的全等双余度方案。设置两个硬件、软件均完全相同的中央协调器,通过控制器区域网络(CAN)总线收发仲裁帧进行随机竞争,完成主控协调器和辅助协调器的角色划分;通过收发状态帧进行在线实时故障互监测,并在检测到中央协调器一次故障时完成任务接替和驾驶员预警。实验证明:该全等双余度中央协调器系统可以良好运转。全等双余度方法可以在不增加设计制造成本的条件下有效提高系统可靠度,延长系统平均寿命。

摘要：设计了一种具有实时控制能力的增程式电动汽车混合型能量管理策略。首先建立了面向能量管理策略优化的增程式电动汽车整车模型。根据能量管理策略特点,将优化目标设置为增程器系统燃油消耗及动力电池当前SOC值与目标值之间差值的总和。再采用动态规划算法求解增程式电动汽车在给定行驶工况下的能量管理优化问题,从而获得了增程器开启时刻与输出功率优化结果。但由于动态规划算法需要已知详细的工况信息,很难应用于实车实时控制,而且从动态规划优化结果中不易提取控制规则,因此利用BP神经网络算法对优化结果进行离线训练,建立了增程器输出功率与车辆行驶状态参数间的非线性映射关系,得到了具有实时控制能力的神经网络控制模型。在采用BP神经网络训练时,根据车辆各个状态参数在CAN总线中的传输精度,对神经网络输入层、输出层参数的精度进行了修正。仿真结果表明:神经网络模型能够获得类似动态规划的最优控制效果,能够控制动力电池SOC在目标值的3%误差带以内。采用NEDC工况对混合型能量管理策略进行了硬件在环仿真试验,试验结果表明:与实车采用的电能消耗-电能维持型控制策略相比,所提出的混合型能量管理策略使汽车的燃油经济性提高了9.5%。

摘要：电动轮采用安装在车轮内部的轮毂电机直接驱动汽车行驶,实现了驱动转矩与电制动转矩独立可控。针对目前电动轮汽车的系统耦合程度高、轮毂电机匹配复杂等问题,提出了一种转矩矢量控制系统(TVCS),其结构与整车其他系统相互独立,构成电动轮汽车的动力总成。设计了转矩矢量控制系统的网络拓扑结构及矢量控制器的软硬件架构。通过对原型车底盘系统的设计与校核,获得了搭载转矩矢量控制系统的电动轮汽车试验平台。实车单移线试验结果表明:转矩矢量控制系统能有效保证整车通信负载率,便于轮毂电机集成;试验车实现了基本功能,为转矩矢量控制算法的研发与优化提供了测试平台。

摘要：为揭示低充液率下缓速器工作腔内气相主导的流动规律和降低空转状态下的功率损失,针对某车用液力缓速器构建了带有空损抑制扰流机构的叶轮周期流道模型,通过对低充液率不同转速下液力缓速器扰流机构起效过程流场仿真,分析了不同输入转速和不同充液率工况下的制动转矩、容积率、扰流柱挡片压力差3个关键参数的变化趋势.结果表明,制动转矩在20%充液率前后均有明显的状态变化.18%充液率前各参数单调上升且在18%充液率达到极大值,随后在20%充液率达到极小值,而后继续增大.微观两相流动层面上,20%以下充液率时油液和空气分层明显,而后流动失稳并且在20%以上充液率工况油液和空气流动分层不明显;在充液率大于18%以上时,扰流柱挡片上的压力差值大于所设计预紧力,足以压缩扰流柱挡片进入其腔体内.据此确定了低充液率工况的扰流柱起效判定方法,为扰流机构的设计提供了理论依据.

摘要：流线族(SSL)作为复杂高精度径流式叶轮(RIT)的关键几何元素,对于RIT的建模和气动优化有着非常重要的作用。以RIT的多学科耦合设计为目标,研究了面向型面和特征的联合采集方法以获取RIT表面信息;基于线几何理论,提出了RIT直纹叶片子午流道几何(MS)及直母线矢量(SGVs)的提取方法;探讨了直纹母线矢量的等分算法;研究了可同时控制光顺和逼近程度的叶片型面流线族的拟合方法;建立起以SSL和子午流道几何为参数的径流式叶轮参数化模型,实现对任意RIT样件的SSL自动提取及叶轮的自动参数化建模,通过实例验证了该方法的有效性和可行性。

摘要：车轮是汽车中承受载荷最为恶劣的部件之一,其结构安全性直接影响着汽车性行车安全,且由车轮断裂产生的交通事故时有发生。商用车钢制车轮是由预先制成的轮辐与轮辋经过盈装配、焊接而成,其焊趾部位是车轮上最易发生疲劳开裂的部位,该部位的总应力是焊接残余应力与工作应力的叠加。车轮的构型复杂且应力分布不均匀,很难通过试验方法测量车轮组合焊接残余应力分布,但为准确预测车轮应力进而进行准确的轻量化设计,需要精确预测焊接残余应力分布。为此,首先构建考虑焊接过程中金属相变的车轮热-力-相变场耦合焊接仿真模型,通过对比试验与仿真中熔池形状初步验证热源模型热量输入的准确性;接着,进一步对比分析仿真所得温度场与试验所得温度场,以验证仿真所得温度场的准确性;之后,通过盲孔法测量焊接残余应力验证了仿真方法所得残余应力场具有较高准确性,并且还发现轮辋焊趾处残余应力沿周向呈周期分布,轮辋焊趾在正对通风孔处焊接残余应力小于正对通风孔间辐板处焊接残余应力,过盈装配对轮辋焊趾处焊接残余应力无明显影响。所进行的汽车钢制车轮组合焊接残余应力场研究,有助于获得车轮在考虑焊接残余应力下的真实应力分布,进而对车轮进行更为有效的轻量化设计。

摘要：复合材料由于其较高的比刚度、比强度而成为重要的轻量化材料,推广其在汽车上的应用可有效缓解当前人类面临的环境污染和能源短缺问题。基于某款汽车铝合金前防撞梁,开展了复合材料替代设计,可实现减重27%,并采用碳纤维湿法模压成型工艺进行制备后,进行了RCAR标准下正面40%重叠碰撞实验;同时,利用有限元软件LS-DYNA构建了复合材料前防撞梁数值模型,验证后基于该模型进一步对吸能盒壁厚、复合材料梁铺层厚度、铺层方式等参数进了探讨,发现吸能盒壁厚对于防撞梁的耐撞性较关键,而引入仿生螺旋铺层设计可进一步提升能量吸收特性。此外,同等质量下的复合材料防撞梁综合性能被证明较金属防撞梁更加优异。

摘要：合适的间隙尺寸和真空度对减少接收器环形区域热损失、提高集热器系统效率非常重要。为了能有效利用理论方法对槽式太阳能真空管接收器环形区域进行优化研究,该文利用ANSYS软件建立了真空管接收器的三维流动、传热模型。该模型以Sol Trace光学软件模拟得到的金属管周向热流密度为热边界条件,模拟计算了真空管接收器内三维流动及传热过程。为验证模拟结果准确性,与文献试验结果进行对比,吻合较好,平均相对误差为4.91%。在确定数值模拟可靠性前提下,对接收器环形区域传热性能进行了计算和分析。模拟结果显示,随着间隙尺寸增大,环形区域平均温度和热损失逐渐减小;间隙尺寸小于20 mm时变化趋势较快,大于20 mm时变化趋于平缓。随着环形区域压力增大,金属管外壁面平均温度逐渐降低,玻璃套管内、外壁面平均温度逐渐升高;压力为0.0001~0.01 Pa时壁面温度基本不变,压力大于0.01 Pa时壁面温度变化明显。环形区域的传热特性与渗入的气体种类也有关系,渗入气体导热系数越大,玻璃套管内壁面的平均温度越高。该研究对了解环形区域传热特性、优化环形区域结构、指导接收器设计具有一定的实用价值。

摘要：针对增程式电动客车节油问题,设计并对比了三相不可控桥式整流和整流后直流升压两种发动机-发电机组(APU)结构,提出了电池组恒荷电状态(Stage of Charge,SOC)模糊控制、发动机目标转速分级控制的能量管理测试,在Matlab/Simulink环境中搭建了两种结构下的増程式动力系统仿真模型,并结合城市公交工况进行能量管理策略仿真分析。仿真结果表明,发动机-发电机组采用整流后直流升压结构和所提出的能量管理策略,能使发动机节油率提高8%,验证了结构方案的合理性和能量管理策略的有效性。

摘要：以线控转向系统汽车为研究对象,为提高车辆在低附着路面以及高速行驶时的行驶稳定性,提出了一种基于指数趋近律的滑模控制算法。基于Simulink与Carsim平台,建立整车模型,并对转向执行总成部分进行频率响应特性分析,验证其工作稳定性。根据固定转向增益,设计理想角传动比曲线,并设计滑模控制器实现车辆的主动转向功能。仿真结果表明,与PI控制器的结果相比,这里所提出的控制策略可以更有效地实现主动转向功能。