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。

根据重型车辆联合制动电液比例控制系统的组成和工作特性,分析了其主要控制元件电液比例/伺服减压阀的数学模型,建立了比例/伺服阀控制制动缸系统的非线性数学模型,并给出了制动系统的线性化传递函数;根据所选的具体比例阀特性和系统参数,计算了液压固有频率和PID闭环系统特性。分别进行了闭环系统数字仿真计算、控制系统台架试验和某50 t重型车辆的实际控制试验,三者的数据基本吻合。试验数据表明,采用电液比例阀控制制动缸的联合制动系统具有高响应、高精度的优点。

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...

气顶液动力制动系统在重型车辆和专用车辆中应用较为广泛,由于该制动系统具有轮边制动器结构紧凑,更适合独立悬架或转向轴空间较小的车辆,并且各车桥可以自由选择采用气压或液压制动器,适用车型范围广泛,兼具气压制动和液压制动的优点。1气顶液动力制动系统跟气压制动系统相似,气顶液系统的前半部分也就是驱动力源,采用的同样是气压系统,只是在制动气室后加入了一套液压系统(这套液压系统也跟液压制动系统相似).

针对重型车辆极限工况下易侧翻问题,建立重型车辆三自由度模型,并利用Trucksim建立被控重型车辆模型,以横摆角速度跟踪误差定义积分形式的切换函数,设计一种基于差动制动的模糊滑模控制器。当横向载荷转移率（LTR）超过侧翻因子时,模糊滑模控制求解出车辆所需的目标横摆力矩,根据制动轮选取逻辑对车轮差动制动。通过Trucksim和Simulink对重型车辆防侧翻控制器进行联合仿真,结果表明该控制器提高了车辆在行驶过程中抗侧翻能力,保证了车辆良好的操纵稳定性和路径跟踪能力。

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。

1 液压助力转向系统 随着车辆载重的增加以及人们对车辆操纵性能的提高,简单的机械式转向系统已经无法满足需求,于是人们发明了一种能够减轻驾驶员操作负荷的液压助力转向系统,并于20世纪30年代应用在重型车辆上.

重点介绍和分析了重型车辆三档、五档液力一机械变速箱液压系统原理、构成以及前油泵和换档控制机构的设计。