轻型机械自动变速越野汽车牵引力控制系统研究

论文摘要

汽车牵引力控制系统通过控制车轮滑转状态,充分利用地面提供的附着力,从而有效提高汽车的牵引力,并改善行驶方向稳定性。本文结合国家重点研究项目“越野汽车牵引力控制系统研究”和“轻型车辆驱动力控制技术,设计了基于驱动轮制动、发动机油门位置及自动变速器档位综合控制的牵引力控制算法,算法可根据车辆行驶状态自行调整控制参数且易于实用化;在完成四轮驱动机械自动变速汽车行驶动力学建模的基础上,建立了包括车辆行驶动力学仿真模型、控制算法原型和虚拟场景在内的离线仿真平台;确定了系统硬件方案和总体方案,研制了包括软/硬件系统在内的硬件在环试验平台;分别在牵引力控制系统离线仿真平台及硬件在环实验平台之上,进行了离线仿真及基于控制算法原型的硬件在环试验。建立了牵引力控制系统客观评价系统,对本文所研究的牵引力控制系统进行了初步客观评价,所研究的牵引力控制系统具有良好的综合性能。本文的研究为四轮驱动机械自动变速汽车牵引力控制系统的研究与开发提供了重要参考。

论文目录

• 提要
• 论文中的符号定义
• 第一章 绪论
• 1.1 牵引力控制系统的原理及意义
• 1.2 牵引力控制的途径
• 1.3 牵引力控制系统的发展历史及研究现状
• 1.4 国内TCS研究亟待解决问题
• 1.5 牵引力控制系统的开发方法
• 1.5.1 传统开发方法
• 1.5.2 现代开发方法
• 1.6 本文主要研究内容
• 第二章 轻型机械自动变速汽车行驶动力学模型
• 2.1 模型主体结构
• 2.2 动力传动系统动力学模型
• 2.2.1 发动机模型
• 2.2.2 TC+AMT模型
• 2.2.3 传动系其它部分动力学模型
• 2.2.4 制动系统模型
• 2.3 十四自由度整车动力学模型
• 2.4 硬路面轮胎模型
• 2.5 松软路面轮胎模型
• 2.5.1 轮胎在松软路面上的变形特性
• 2.5.2 刚性轮—松软路面力学模型
• 2.5.3 充气轮胎—松软路面力学模型
• 2.6 路面垂直输入模型
• 2.7 本章小结
• 第三章 牵引力控制策略及算法研究
• 3.1 牵引力控制策略及算法的研究内容
• 3.1.1 牵引力控制系统的基本要求
• 3.1.2 牵引力控制的基本目标和策略
• 3.1.3 牵引力控制方案及算法总体结构
• 3.2 基于逻辑门限值的牵引力控制算法
• 3.2.1 轮速/加速度计算模块
• 3.2.2 参考车速估算
• 3.2.3 路面不平度识别算法
• 3.2.4 TCS启动判断模块
• 3.2.5 起步判断模块
• 3.2.6 目标轮速计算模块
• 3.2.7 驱动轮制动模块
• 3.2.8 发动机油门位置控制模块
• 3.2.9 档位控制模块
• 3.2.10 TCS退出判断模块
• 3.3 本章小结
• 第四章 牵引力控制系统离线仿真平台及离线仿真
• 4.1 牵引力控制系统离线仿真平台
• 4.1.1 车辆行驶动力学仿真模型
• 4.1.2 动力学仿真模型验证
• 4.1.3 控制算法原型
• 4.1.4 用户图形界面
• 4.1.5 三维虚拟场景
• 4.2 离线仿真研究
• 4.2.1 仿真参数及仿真曲线说明
• 4.2.2 典型工况仿真
• 4.3 本章小结
• 第五章 牵引力控制算法硬件在环试验
• 5.1 硬件在环试验平台总体方案
• 5.2 硬件在环试验台结构组成
• 5.2.1 硬件在环试验台硬件系统
• 5.2.2 基于dSPACE的实时系统
• 5.3 硬件在环试验
• 5.4 本章小结
• 第六章 牵引力控制系统客观评价
• 6.1 TCS对车辆性能的影响
• 6.2 典型工况下反映TCS性能的参量
• 6.3 TCS评价指标的确定
• 6.4 TCS客观评价系统
• 6.4.1 评价系统结构
• 6.4.2 评价参量的获取
• 6.4.3 评价参量值归一化处理
• 6.4.4 TCS综合评价值计算
• 6.5 TCS客观评价系统的应用
• 6.6 本章小结
• 第七章 全文总结及展望
• 7.1 本文研究工作总结
• 7.2 研究展望
• 参考文献
• 攻读博士期间发表的学术论文及科研成果
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢