为解决传统湿式双离合器变速器(Dual Clutch Transmission,DCT)控制策略在硬件误差以及复杂工况下液压响应预测精度不完全可控的问题,提出了一种基于SHAP图可解释极端随机树预测模型,使用机器学习方法结合某汽车公司DCT实验室采集的真实离合器数据对DCT液压响应进行预测。模型利用SHAP算法对于重要特征选择的可解释性,筛选并保留对液压响应影响较大的特征,将时间切片和升降压判定作为特征加入训练数据,训练预测模型。结果表明,该模型训练结果的均方误差MSE为0.6703,可决系数R2为1.0000,并且在测试集上预测值与实际值之间的平均误差为12.99 kPa,远低于设计误差25 kPa,具有较高的预测精度,特征选择较准确,可以很好地解决传统物理模型无法计算不同工况下液压响应的问题,为下阶段基于数据和物理双驱动的DCT控制策略优化提供较准确的预测结果。

汽车液压增力制动控制器(HBI)主要由增压缸等组成,串联于汽车制动主缸与前制动轮缸之间。制动主缸输出的压力制动液经HBI增压,在送往前制动轮缸的同时还被送往后制动轮缸,实现汽车增压制动,其实际增压比为ip=βD2/d2。配装HBI的Ⅱ型或X型管路布置的液压制动系统,其制动效率高于配装了现有压力分配阀的制动系统的制动效率10%以上,制动踏板力明显下降100N左右,制动稳定性明显提高。

为降低双离合变速器(Dual Clutch Transmission,DCT)液压控制模块成本,提出一种以铁氧体为永磁材料,采用不同结构布置的无刷直流电机(Brushless Direct Current Motor,BLDC),代替原有的稀土永磁无刷直流电机方案。运用软件Infolytica对这两种外形尺寸相同的电机进行磁场分析,结果显示两种电机磁通密度分布接近,验证了此方案在理论上是可行的。借助Matlab中Simulink模块模拟液压控制系统,利用试验台架对两类电机在室温、高温和低温三种不同工况下进行电机性能测试试验。结果表明,这种铁氧体无刷直流电机在双离合变速器液压控制模块中可以达到与原稀土电机基本相同的性能。此研究成果可为双离合变速器中油泵电机的设计和制造提供工程经验和技术基础。

随着新能源汽车行业的迅猛发展,行驶过程中发动机噪声的贡献消失,气动噪声成为了最容易引起顾客抱怨的问题。相关研究表明,通过侧窗玻璃表面脉动压力产生的湍流脉动和声场是汽车在高速行驶时的主要噪声源。基于开源软件OpenFOAM,采用SST-DDES湍流模型,分别对两款不同车型的前后侧窗玻璃24个点的表面脉动压力进行了数值模拟计算,并与风洞试验测试相结合进行验证。结果表明,仿真结果与试验结果基本吻合,证明了该方法可以有效捕捉侧窗玻璃的表面脉动压力结果,为后续的车内噪声计算打下基础,同时也有效缩短了开发周期,并降低了后期实车风洞试验的测试成本。

针对传统风洞试验、数值模拟等方法计算噪声值费时长、资源消耗大等问题,提出一种基于机器学习的气动噪声预测方法。以后视镜特征参数为数据集输入,对不同特征参数下的后视镜模型进行瞬态流场与声场联合仿真,将计算得到的总声压级值作为数据集输出,分别用不同数量的样本数据训练支持向量回归机,通过建立的预测模型对同一测试集进行预测得到总声压级预测值。结果表明,基于支持向量回归机的预测方法能得到与计算值误差较小的预测结果,在较少样本数据支撑下也具有较高的预测精度,可用于汽车后视镜气动噪声的预测。

基于某SUV车型,通过数值计算和风洞试验研究了14种后扰流板和侧扰流板方案对整车气动性能的影响。结果表明,单独加装任意一种扰流板,其减阻效果均较小,而在后扰流板和侧扰流板的共同作用下,减阻效果最大可达3%,且所有方案在降低阻力的同时,都会使后升力增加。根据计算得到的流场信息和尾迹区结构特性分析了扰流板的减阻机理,并根据试验结果分析了不同方案对于升力的影响规律,为相似车型扰流附件的气动优化提供了参考依据。

为了降低重型车辆液压助力转向系统(Hydraulic Power Steering,HPS)能耗并改善高速工况转向路感,提出一种用电磁离合器控制转向泵的节能型转向系统——电控液压转向系统(Electromagnetic Clutch-Electronical Controlled Hydraulic Power Steering,E-ECHPS)。重点分析了由主、副电机及转差功率回收装置组成的电磁离合器的结构和工作原理,并对电磁离合器进行了功率流分析,发现E-ECHPS相对于HPS具有明显的节能性。运用Ansoft软件建立了某重型车辆E-ECHPS的电磁离合器主、副电机仿真模型,并设计了主电机的外电路和副电机的驱动电路,对典型车速转向和直行工况下的电磁离合器进行仿真分析。结果表明,在转向工况下,电磁离合器的输出转矩随车速增大而减小,符合助力特性要求;在直行工况下,主电机回收的转差功率大于副电机的输入功率。电磁离合器从助力特性和能量角度均满足E-ECHPS...

对并联式液压混合动力车辆(Parallel Hydraulic Hybrid Vehicle,PHHV)的模型进行搭建和分析,在美国城市测功机工况下对该模型进行仿真分析,并分析了液压泵/马达的排量和蓄能器的初始压力对PHHV燃油经济性的影响。结果表明,PHHV比传统内燃机车辆的燃油经济性提高近20%,液压泵/马达的排量和蓄能器的初始压力对燃油经济性有决定性的影响。

采用浸入边界-格子玻尔兹曼法建立密封系统流固耦合模型,研究不同预压缩量下的密封条隔声。利用浸入边界法建立密封条的力学模型,同时用格子玻尔兹曼法模拟周围流体,两者结合完成实际车门密封条系统的二维简化计算模型。通过比较动态载荷下有限元和浸入边界模型的模拟结果,验证了系统建模的有效性。设计并搭建密封条隔声试验台架,可测量不同预压缩条件下的隔声。试验与仿真的结果相互验证,结果显示,有效挤压下密封条隔声量随着预压缩量缓慢上升,而产生缝隙后隔声量将显著下降。研究证明浸入边界-格子玻尔兹曼法处理流固耦合建模简便且计算效率高,在汽车密封系统相关的失效、隔声、泄漏噪声等问题上有广泛的应用前景。

以某多轴重型高机动越野车辆为平台,设计了一种多模式电液转向系统。多种转向模式的设计、完善的控制策略,以及后桥转向角度的匹配,可以同时满足高速车辆的通过性、操纵稳定性与行驶安全性要求。通过实车试验验证,后桥转向角度控制精度较高,实现车辆的同步转向动作,能够满足实际使用需求。其设计正确、系统可靠,便于实现工程应用。