适时四驱汽车轴间扭矩分配控制系统研究
发布时间：2021-02-07 01:44
搭载四轮驱动系统的汽车具有较单轴驱动汽车更优的动力性、操控稳定性及脱困能力。适时四驱作为城市SUV等车型中最广泛应用四驱形式,对其特性原理进行分析并以此开发出对应的控制策略具有重要意义。本文以基于前驱车型搭载电磁多片离合器式轴间差速器的适时四驱汽车为研究对象。遵循“V”字形汽车电控系统开发流程,以四驱汽车动力学原理指导设计轴间转矩分配控制策略并在离线仿真环境中进行验证及优化,然后利用快速原型控制器在典型应用工况场景中进行时实车标定试验,完成控制策略模型的参数标定及效果验证,为控制模型代码转换及硬件集成做好准备。本文的主要内容如下:首先,对适时四驱汽车传动结构进行介绍,建立基本传动系模型;对核心执行部件轴间差速器的工作原理及特性进行分析,建立转矩传递模型,并在仿真中验证了转矩分配模型的有效性,为搭建控制策略的离线仿真环境作准备。其次,基于二自由度及七自由度车辆动力学模型及轮胎动力学特性分析了轴间驱动转矩分配对整车牵引动力性及操控稳定性等车辆行驶性能的影响,为控制策略的设计提供理论指导。基于理论分析,针对纵向行驶及转向行驶的不同需求分别设计了“驾驶员意图前馈+车轮滑转率差反馈”控制及”横摆...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 四驱系统简述
1.2 四驱系统的主要形式
1.3 课题研究意义
1.4 本文主要研究内容
第2章 四驱系统结构及转矩分配特性分析
2.1 四轮驱动汽车传动结构
2.2 轴间差速器模型及工作原理
2.3 四驱传动系统转矩分配特性分析
2.3.1 中央离合器转矩分配特性
2.3.2 离合器状态切换
2.3.3 离合器转矩模型搭建
2.4 本章小结
第3章 四驱汽车关键动力学特性分析
3.1 四驱汽车整车动力学理论分析
3.1.1 四驱汽车功能原理
3.1.2 二自由度车辆模型动力学分析
3.1.3 七自由度车辆模型动力学分析
3.2 轮胎动力学分析
3.2.1 车轮纵向附着特性分析
3.2.2 车轮侧偏特性分析
3.2.3 轮胎附着椭圆理论
3.3 本章小结
第4章 轴间转矩分配控制策略开发
4.1 系统开发流程介绍
4.2 纵向控制策略
4.2.1 纵向控制参考参数
4.2.2 纵向控制整体策略
4.2.3 驾驶员驶输入前馈转矩
4.2.4 转矩反馈控制
4.3 侧向稳定控制
4.4 控制协调
4.4.1 纵向侧向控制协调
4.4.2 四驱控制与ESC协调
4.5 离合器温度监测
4.5.1 离合器热力学关系分析
4.5.2 离合器温度模型验证
4.6 本章小结
第5章 仿真及实车试验验证
5.1 CarSim与 Simulink联合仿真环境
5.1.1 CarSim车辆模型
5.1.2 离合器转矩分配模型仿真验证
5.1.3 四驱转矩分配控制算法仿真环境
5.2 控制策略典型工况离线仿真及评价
5.2.1 直线行驶工况仿真及评价
5.2.2 转向行驶工况仿真及结果评价
5.3 实车试验结果及评价
5.3.1 试验条件及准备
5.3.2 典型工况下试验结果
5.4 本章小结
第6章 全文总结及工作展望
6.1 全文总结
6.1.1 本文主要内容
6.1.2 本文创新点
6.2 工作展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动四轮驱动技术现状与趋势分析[J]. 马立砚,孙海鹏,王清海. 汽车科技. 2017(02)
[2]博格华纳的NexTrac技术 致力于中国自主品牌[J]. 李晓非. 汽车与运动. 2013(11)
[3]驱动力分配控制对车辆转向行驶稳定性的影响[J]. 胡建军,刘辉,何铮斌. 中国公路学报. 2013(05)
[4]质心侧偏角相图在车辆ESC系统稳定性控制的应用[J]. 刘伟,丁海涛,郭孔辉,邹博维. 北京理工大学学报. 2013(01)
[5]智能四驱传动系统[J]. 汪文杰,翟洪军,金吉刚,赵福全. 机械工程师. 2011(05)
[6]质心侧偏角对车辆稳定性影响的研究[J]. 张晨晨,夏群生,何乐. 汽车工程. 2011(04)
[7]利用七自由度车辆模型估计汽车状态参数[J]. 管欣,张素民,高振海,詹军. 科学技术与工程. 2010(16)
[8]主动控制式限滑差速器结构分析及其性能评价[J]. 王云成,王建华,付铁军,张宝生. 汽车技术. 2008(07)
[9]基于七自由度车辆模型的稳定性仿真研究[J]. 姚时音,孙仁云. 西华大学学报(自然科学版). 2008(02)
[10]基于CARSIM的车辆稳定性控制仿真[J]. 肖闯,黄江,易高. 专用汽车. 2007(06)
硕士论文
[1]四轮驱动汽车轴间扭矩分配与ESC协调控制研究[D]. 尹东旭.吉林大学 2017
[2]适时四驱典型工况扭矩分配控制策略及仿真[D]. 田磊.北京理工大学 2016
[3]某四驱汽车驱动扭矩分配特性与滑模变结构控制研究[D]. 肖文栋.吉林大学 2015
[4]多片湿式离合器工作过程动态特性的仿真研究[D]. 李虎.吉林大学 2014
[5]湿式多片离合器接合特性研究[D]. 曹飞.中南大学 2013
[6]四轮驱动电动汽车车身稳定控制策略研究[D]. 汪小林.电子科技大学 2013
[7]转向工况下四轮驱动汽车扭矩分配控制研究[D]. 何铮斌.重庆大学 2012
[8]基于CarSim的EPS系统建模及其控制仿真研究[D]. 宋旸.广西工学院 2012
[9]四轮驱动汽车用液体粘性联轴器的仿真研究[D]. 邹杰.合肥工业大学 2010
[10]基于轴间扭矩分配的四轮驱动汽车牵引力控制系统研究[D]. 王银.重庆大学 2009
本文编号：3021437
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 四驱系统简述
1.2 四驱系统的主要形式
1.3 课题研究意义
1.4 本文主要研究内容
第2章 四驱系统结构及转矩分配特性分析
2.1 四轮驱动汽车传动结构
2.2 轴间差速器模型及工作原理
2.3 四驱传动系统转矩分配特性分析
2.3.1 中央离合器转矩分配特性
2.3.2 离合器状态切换
2.3.3 离合器转矩模型搭建
2.4 本章小结
第3章 四驱汽车关键动力学特性分析
3.1 四驱汽车整车动力学理论分析
3.1.1 四驱汽车功能原理
3.1.2 二自由度车辆模型动力学分析
3.1.3 七自由度车辆模型动力学分析
3.2 轮胎动力学分析
3.2.1 车轮纵向附着特性分析
3.2.2 车轮侧偏特性分析
3.2.3 轮胎附着椭圆理论
3.3 本章小结
第4章 轴间转矩分配控制策略开发
4.1 系统开发流程介绍
4.2 纵向控制策略
4.2.1 纵向控制参考参数
4.2.2 纵向控制整体策略
4.2.3 驾驶员驶输入前馈转矩
4.2.4 转矩反馈控制
4.3 侧向稳定控制
4.4 控制协调
4.4.1 纵向侧向控制协调
4.4.2 四驱控制与ESC协调
4.5 离合器温度监测
4.5.1 离合器热力学关系分析
4.5.2 离合器温度模型验证
4.6 本章小结
第5章 仿真及实车试验验证
5.1 CarSim与 Simulink联合仿真环境
5.1.1 CarSim车辆模型
5.1.2 离合器转矩分配模型仿真验证
5.1.3 四驱转矩分配控制算法仿真环境
5.2 控制策略典型工况离线仿真及评价
5.2.1 直线行驶工况仿真及评价
5.2.2 转向行驶工况仿真及结果评价
5.3 实车试验结果及评价
5.3.1 试验条件及准备
5.3.2 典型工况下试验结果
5.4 本章小结
第6章 全文总结及工作展望
6.1 全文总结
6.1.1 本文主要内容
6.1.2 本文创新点
6.2 工作展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动四轮驱动技术现状与趋势分析[J]. 马立砚,孙海鹏,王清海. 汽车科技. 2017(02)
[2]博格华纳的NexTrac技术 致力于中国自主品牌[J]. 李晓非. 汽车与运动. 2013(11)
[3]驱动力分配控制对车辆转向行驶稳定性的影响[J]. 胡建军,刘辉,何铮斌. 中国公路学报. 2013(05)
[4]质心侧偏角相图在车辆ESC系统稳定性控制的应用[J]. 刘伟,丁海涛,郭孔辉,邹博维. 北京理工大学学报. 2013(01)
[5]智能四驱传动系统[J]. 汪文杰,翟洪军,金吉刚,赵福全. 机械工程师. 2011(05)
[6]质心侧偏角对车辆稳定性影响的研究[J]. 张晨晨,夏群生,何乐. 汽车工程. 2011(04)
[7]利用七自由度车辆模型估计汽车状态参数[J]. 管欣,张素民,高振海,詹军. 科学技术与工程. 2010(16)
[8]主动控制式限滑差速器结构分析及其性能评价[J]. 王云成,王建华,付铁军,张宝生. 汽车技术. 2008(07)
[9]基于七自由度车辆模型的稳定性仿真研究[J]. 姚时音,孙仁云. 西华大学学报(自然科学版). 2008(02)
[10]基于CARSIM的车辆稳定性控制仿真[J]. 肖闯,黄江,易高. 专用汽车. 2007(06)
硕士论文
[1]四轮驱动汽车轴间扭矩分配与ESC协调控制研究[D]. 尹东旭.吉林大学 2017
[2]适时四驱典型工况扭矩分配控制策略及仿真[D]. 田磊.北京理工大学 2016
[3]某四驱汽车驱动扭矩分配特性与滑模变结构控制研究[D]. 肖文栋.吉林大学 2015
[4]多片湿式离合器工作过程动态特性的仿真研究[D]. 李虎.吉林大学 2014
[5]湿式多片离合器接合特性研究[D]. 曹飞.中南大学 2013
[6]四轮驱动电动汽车车身稳定控制策略研究[D]. 汪小林.电子科技大学 2013
[7]转向工况下四轮驱动汽车扭矩分配控制研究[D]. 何铮斌.重庆大学 2012
[8]基于CarSim的EPS系统建模及其控制仿真研究[D]. 宋旸.广西工学院 2012
[9]四轮驱动汽车用液体粘性联轴器的仿真研究[D]. 邹杰.合肥工业大学 2010
[10]基于轴间扭矩分配的四轮驱动汽车牵引力控制系统研究[D]. 王银.重庆大学 2009
本文编号：3021437
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