针对重型车辆防侧翻控制算法进行研究,基于差动制动防侧翻理论,将模糊控制与PID控制相结合,设计车辆防侧翻控制器,将车辆输入输出参数模糊化,进行模糊推理及解模糊化,建立模糊规则,开发基于预警的车辆防侧翻PID控制算法,在双移线转向输入工况下对基于差动制动和模糊PID控制的重型车辆防侧翻控制算法进行仿真分析,从仿真结果可以看出车辆在双移线试验工况中施加控制后横摆角速度、质心侧偏角及侧向加速度都得到改善,提高了车辆行驶的稳定性。结果表明基于差动制动和模糊PID控制的重型车辆防侧翻控制算法能够有效的防止车辆侧翻。

为了详细研究重型车辆的行驶状态,利用两种不同的方法建立了车辆的数字孪生模型对其进行预测研究,并对孪生模型的适用范围进行了分析。首先利用相关装置和仪器对车辆的行驶参数和状态进行了测量,然后分别利用高斯过程和深度卷积神经网络建立了车辆行驶的数字孪生模型,两个模型的输入均为车辆的传动系统参数、动力系统参数及天气状况,输出参数为车辆的行驶速度和转矩值。分析结果显示,基于高斯过程的数字孪生模型对于车辆行驶参数的预测精度较高,基于深度卷积神经网络的孪生模型在短时间内的收敛精度较好。文中所建立的车辆数字孪生模型为后续的车辆行驶状态的优化及孪生交互技术的实现奠定了基础。

以某重型车辆为目标车型，利用ADAMS建立其传动系统当量模型，通过仿真研究了双质量飞轮主要参数对系统扭转振动的影响，并对双质量飞轮设计参数进行优化。最后，针对目标车型设计出一种减振盘双侧布置长弧形组合弹簧的新式双质量飞轮，并利用ADAMS对其减振效果进行仿真研究。

重型车辆旁通流量式电控液压转向系统（ECHPS）通过改变旁通流量的大小调节液压助力,实现低速转向轻便性和高速转向稳定性。汽车高速转向时由于旁通流量大而导致转向响应性变差,提出在紧急转向时施加附加力矩来提高转向跟随性。研究了基于车速和转向角速度的附加力矩控制策略,在相同的转角速度下,车速越大比例阀电压越大,助力越小;在同一车速下,随着角速度的增大,比例阀的电压减小,助力增大。建立了附加力矩的控制模型并进行了仿真,结果验证了控制策略的正确性,说明附加力矩能增强ECHPS紧急转向下的快速响应性。

在传统后驱重型车辆的基础上, 加入液压栗、 轮毂液压马达、 蓄能器等装置形成一种新型液驱混合动 力系统, 可实现液压再生制动.通过在传统制动踏板空行程内标定纯再生制动阶段的方式, 实现基于制动踏板行程 的制动力控制.建立整车和液压系统模型, 进行再生制动过程仿真, 分析蓄能器能量回收率及其影响因素.仿真结 果表明 相同挡位下, 制动踏板行程越大, 蓄能器能量回收率越低; 相同制动踏板行程下, 挡 位越低, 蓄能器的回收率 越高.

关于车辆转向液压系统优化控制问题，针对重型商用车辆传统的具有固定助力特性的HPS系统存在的高速时转向操纵安全性差的问题，提出一种旁通流量控制式电控液压助力转向（ECHPS）系统，建立了ECHPS的机械和液压子系统模型及整车二自由度动力学模型。分析了转向系统可变助力特性的设计要求，建立了ECHPS助力特性MATLAB／Simulink仿真模型，通过仿真计算得到了ECHPS在不同车速下的转向助力特性曲线。仿真结果表明，所设计的ECHPS可变助力特性同时满足了低速时的转向轻便性要求和高速时的良好转向“路感”和操纵稳定性，并得到旁通流量与车速的关系曲线为设计ECHPS旁通流量阀开度的控制策略提供了基本依据。

在传统重型车辆上,增加一套由泵和马达等组成的轮毂马达液压驱动系统,使其由原来的两轮驱动变成四轮驱动,对该系统的结构原理与工作模式进行了分析,研究建立了该系统的动力学理论方程,使用Matlab/Simulink和AMESim软件分别建立系统的机械动力系统和液压系统模型,并进行车辆牵引力及爬坡性能的联合仿真。仿真结果表明：使用液压轮毂驱动系统后,车辆牵引力提高了13.4%,爬坡度提高了14.4%,整车通过性得到明显提高。

针对当前重型车辆在缓速制动中存在的不足,设计了由液压泵/马达元件、蓄能器以及溢流阀等组成的液压辅助缓速制动装置。通过对车辆与制动装置的分析,制定了系统构型、液压原理图以及制动加速策略;应用AMESim软件搭建了车辆传动系统以及液压系统的模型;对不同档位下的制动效果进行了分析;并研究了在标准循环工况下机械制动与液压制动的分配;搭建了液压系统相关实验回路,对液压回路的转矩、流量、压力以及温度等参数进行了研究。得到了在不同车辆行驶状况下的制动效果,以及不同制动信号下的响应特性,证明该缓速制动系统在转矩可控性以及散热能力可以得到有效提升,并能长时间可靠运行。

针对重型车辆在空载和满载工况下载荷差距较大的特点，在传统液压弹簧悬架基础上设计了适合车辆作业要求的两级蓄能器结构的油气悬架系统，建立了液压弹簧悬架与两级蓄能器结构油气悬架刚度和阻尼的数学模型以及单悬架的振动模型，对比分析了在模拟随机路面输入下，悬架在空载与满载工况下的振动特性。仿真与试验结果表明：通过对两级蓄能器参数的合理匹配，能够使悬架系统的固有频率在两种不同工况下基本一致，验证了改进后的两级蓄能器油气悬架在改善车辆行驶的平顺性和稳定性效果显著。

根据AMT换挡系统的工作特点和使用要求，对同步器换挡力及影响因素进行了分析，提出了液压驱动换挡执行机构的设计要求，开发设计了某重型车辆AMT液压系统及换挡执行机构。根据换挡力和换挡时间等参数，对液压缸的负载、速度、主要参数进行了设计计算，为AMT的换挡执行机构的设计提供了理论依据。