城市公交线路模态工况构建方法研究

采用GPS设备对西安城市公交典型线路的运行工况进行实测,分别运用瞬态转模态方法和多目标优化法构建出城市客车模态工况。以8个特征参数相对误差为标准,对两种方法的精度进行了对比研究。研究表明,两种方法均能有效地完成工况构建,其中多目标优化法精度最高,瞬态转模态方法简单快捷,从而为工况构建方法的选取提供了思路和数据验证。     

城市公交线路模态行驶工况构建研究——以西安市公交线路为例

模态行驶工况是公交车运行和排放的基础研究之一.从线路代表性和覆盖面角度出发,统计市区和市郊线路强度并排序,确定测试公交线路.采用GPS设备对测试线路公交车实际运行状态进行试验,提出以线路强度比为基础的线路耦合方法,以西安市为例建立样本数据库.基于参考模型设置优化变量,通过分析样本特征值确定模型目标函数和约束条件,采用多目标优化理论优化模型关键数据点参数,建立西安市区和市郊公交线路模态行驶工况.经工况验证可知,市区和市郊模态工况与验证样本的特征值误差分别为8.54% 和2.77%,比功率分布误差分别为0.37% 和0.78%.结果表明,建立的模态工况在数理分析和比功率分布2个维度均能更准确地反映西安市公交车实际运行状态和排放相关特征.      

车用柴油机EGR瞬态响应特性

应用自行开发的柴油机瞬态测试系统和电控EGR系统进行了EGR瞬态响应特性研究。结果表明:瞬态工况下由于EGR压差的增加和进气量的减小造成EGR率大幅度超调,增加幅值随瞬变率增加而增加;EGR本身会造成柴油机排气烟度增加,瞬态工况下EGR率的超调更加剧了这种恶化;与稳态工况相比,1600 r/min、5 s增负荷工况EGR率最大超调幅度达到43%,排气烟度增加6倍;2000 r/min增负荷工况EGR瞬态响应特性具有大致相同的规律。在发动机瞬变过程中需要制定相应的EGR瞬态控制策略,以降低瞬态排气烟度。     

整车循环工况模拟计算中的瞬态问题研究

运用商业软件计算整车循环工况燃油消耗时,计算值与道路实测值之间存在较大的偏差,通过对软件的功能原理进行分析,指出了软件计算中存在不足的原因,并提出了将瞬态数据纳入计算以减少计算误差的方法。分别用基于发动机万有特性数据和稳态万有特性结合瞬态特性数据的两种方法,对整车循环工况燃油消耗进行了数值模拟计算,并与整车道路测试数据进行比较。结果表明,采用发动机瞬态特性与整车循环工况计算关联的方法,可减小模拟计算结果与实测结果间的偏差。     

整车状态下发动机瞬态动力输出的测试研究

车辆行驶条件下,发动机运行参数复杂多变,以瞬态工况为主,其瞬态动力输出一般通过CAN线读取,无法精确测量。文章通过对发动机燃烧原理和摩擦理论的研究,提出了通过缸压传感器检测瞬时缸压及建立发动机摩擦扭矩模型来计算发动机瞬态输出扭矩的方法,并使用发动机台架稳态和瞬态两种试验对本计算模型进行验证。试验结果表明:该方法操作简单,精度高,最高相对误差仅为1.65%,具有很高的可行性,为实现整车路试工况瞬态动力性能测试、校正CAN读取的瞬态动力输出值、竞品车整车状态下瞬态动力性能测试提供了理论指导和技术支撑。     

基于小波网络的发动机瞬态工况进气流量动态辨识与预测研究

由于发动机进气系统具有复杂的非线性动态特性,因此构建了进气流量小波网络辨识与预测模型,并利用最小二乘法(DLS)对小波网络参数和预测控制率进行了学习和优化,以提高小波网络预测模型的可靠性和预测精度。作为对比建立了基于BP神经网络的预测模型,并利用瞬态工况试验数据分别对两种模型进行了仿真研究。结果表明,小波网络模型能有效地预测发动机瞬态工况进气流量,与BP神经网络预测模型相比,误差精度更高,可用于发动机瞬态工况空燃比的精确控制。     

汽油机恒转速增转矩瞬态工况燃烧特性的实验研究

针对汽油机瞬态工况所面临的某些问题,采用实验手段研究了汽油机恒转速增转矩瞬态工况下的燃烧过程,通过与稳态工况比较,分析了其示功图、平均指示压力、最高燃烧压力及其对应的曲轴转角、瞬时放热过程以及累计放热过程等参数,得出了汽油机恒转速增转矩瞬态工况下燃烧的特性.     

可变喷嘴涡轮增压器对车用柴油机瞬态性能的影响

应用自行开发的柴油机瞬态工况测控系统和VNT电控系统,试验研究了可变喷嘴涡轮增压器对车用增压中冷柴油机瞬态工况下烟度、增压压力、燃油消耗量及空燃比等性能参数的影响规律。研究结果表明,在典型瞬态工况下适当减小VNT的开度可以改善进气响应、增加进气充量,选取合理的VNT开度可以降低排气烟度,低速增负荷工况排气烟度可降低34%,但喷嘴环开度过小,将导致增压器效率下降,进气量降低,排气烟度增加。     

增压柴油机瞬态工况燃烧噪声实验研究

通过测量稳态和瞬态工况下影响燃烧噪声的参数,实验研究了直喷式增压柴油机瞬态工况和稳态工况燃烧噪声.研究得出,瞬态工况燃烧噪声在恒转矩工况下随转速的上升呈现加速初段有一短暂的上升随后迅速下降,然后又开始增加的趋势,并从压力升高率和压力高频振荡结合增压对柴油机性能影响分析出其形成机理.     

城市出租车排放特性的试验研究

通过试验方法对城市出租车在稳态ASM测试工况、IG195瞬态测试工况、双怠速以及怠速测试工况4种工况下的排放特性进行了研究,比较不同的测试方法对排放测试结果的影响,分析车龄与排放的关系及发动机供油方式与排放的关系,研究排放因子与车龄的关系。     

汽油车简易瞬态工况污染物排放检测系统的开发

根据简易瞬态工况污染物排放检测系统(Vmas)的工作原理,开发了测试系统硬件和控制软件,在此基础上进行了系统的标定和响应时间的测定,并完成与定容取样系统(CVS)的实验对比。该实验结果表明所开发的系统具有较高的测试精度,能够满足国家标准的要求。     

195s简易瞬态工况法的改进

采用欧洲的瞬态排放标准来评价中国的汽车瞬态排放具有局限性，在天津大学和北京工商大学实验数据的基础上，对195s简易瞬态工况进行了改进。     

北京市公交车典型行驶工况的构建

选取北京市36条典型公交车行驶路线,用GPS进行了连续一周的车速采集,累计行程6000多公里,获取了100多万条行驶速度数据。运用聚类分析方法对样本数据进行初步分析,确定了所需的数据样本;再用MATLAB软件进行编程计算,对样本数据进行了整理和分析,最后构建了公交车辆道路行驶工况。对比分析表明它与欧洲地区的行驶工况存在一定的相关性。     

轻型车燃用生物柴油瞬态工况排放特性的研究

通过对轻型车燃用生物柴油和0#柴油尾气排放的测量和分析，研究瞬态工况有害排放物模态特性。试验结果表明，与0#柴油相比，轻型车燃用生物柴油可显著改善冷启动过程的HC和CO排放，其HC、CO和PM比排放分别降低76．9％、45．7％和52．8％，但NOx比排放增加5．8％。燃料在燃烧转变为CO2和H2O释放出化学能的同时也将空气中的N2氧化成NOx，因而可用NOx／CO2来描述NOx排放随运行工况的变化规律。     

瞬态工况对车辆污染物排放的影响

试验室使用的稳态工况和车辆在城区道路行驶时的瞬态工况有很大差异,测试结果不能真正反映车辆的瞬态排放工况,文章主要介绍了CO,HC及NOx的生成机理,阐述了瞬态工况对汽油车和柴油车各个污染物排放的影响,提出车载排放测试技术可以不受这些因素影响,可以在实际道路运行条件下对车辆排放进行实时测量,真实反映车辆实际道路行驶的排放情况,反映外界环境条件的变化对车辆排放的影响。     

十五工况试验模态分析用于匹配过程的研究

对十五工况排放试验规范进行了分析，论述了十五工况排放试验模态分析的方法，结合实例介绍了十五工况排放试验模态分析在汽油发动机管理系统匹配标定过程中的应用方法，给出了试验结果。     

车用高压共轨柴油机瞬态工况微粒排放粒度分布的分析

对高压共轨柴油机稳态与瞬态工况下的微粒排放粒度分布进行了实验研究。结果表明,高压共轨柴油机排气微粒粒径大部分处于250nm以内,超细微粒占绝大多数。稳态工况下,随负荷增加微粒数量浓度分布曲线峰值逐渐向大粒径方向移动,大负荷工况下峰值开始进入积聚态区域。在瞬态工况下,微粒粒度分布曲线呈单峰形态,平均数量浓度分布峰值位于核态区域,峰值区间为15~25nm。在同一负荷(当量比0.5)下,稳态工况的核态微粒的数量、表面积和体积浓度均较稳态工况大幅度上升;随着瞬变率的增大,核态微粒数量浓度增加而积聚态微粒数量浓度下降。     

某重型燃气车行驶工况构建研究

行驶工况是一段复杂的运动特征的集合,受到动力总成、车辆载荷、驾驶员行为、天气等多种因素的影响。文章通过对400余台重型燃气车运行数据的分析处理,通过改变初始簇中心位置迭代计算出固定的聚类中心,对K-均值聚类进行优化,构建出行驶工况。所构建的行驶工况与原样本的相关性达到了0.999和0.942。     

基于粒子群算法的增压柴油机神经网络模型

神经网络是建立柴油机性能实时计算模型的有效方法.当前柴油机神经网络模型的研究大多是针对稳态工况开展,为了实现对瞬态性能的合理预测,提出了预测全工况稳态及瞬态性能的通用神经网络模型构建方法.此外,为了解决传统BP神经网络无法保证得到全局最优解、泛化能力较差的问题,采用群体智能算法中的粒子群算法(PSO)进行优化.利用某型涡轮增压柴油机的稳态和瞬态数据作为样本对模型进行训练,并与传统的BP神经网络模型进行对比.研究结果表明,PSO-BP神经网络模型可以有效预测发动机的稳态和瞬态性能,稳态预测最大误差4.54％,瞬态预测最大误差4.93％,与传统BP神经网络模型相比,PSO-BP模型可以有效实现全局寻优,提升泛化能力.     

轻型车(乘用车)城市工况的合成方案

由于目前我国关于轻型车（乘用车）油耗与排放标准中采用的循环工况为欧洲的NEDC工况,不能全面地反映我国道路工况特点。针对这种情况,本文提出一种城市道路工况的解析与合成方案,用到了主成分分析法,聚类分析法,局部模态法等方法。