基于十五工况法的轻型汽车能量利用率研究

介绍了国内外行驶工况的研究现状,总结了能量消耗研究模型,提出了能耗、能态、各种能量利用率的概念。在不考虑空气阻力的基础上根据车辆在加速、减速、怠速各种工况下的行使距离及自由行使距离建立了多种能量利用率模型;将此模型在欧洲十五工况法下进行应用,计算轻型车相应的全行程利用能量利用率、半行程能量利用率、自由行程能量利用率。结果表明:能量都没有被有效利用,有很大提升空间,为汽车在安全、节能、环保等方面提供新的研究方向。     

并联式混合动力汽车能量管理的马尔可夫决策

为研究同轴并联式混合动力汽车的能量管理策略,建立了同轴并联式动力系统动态方程,分析了转矩需求无后效性的马尔可夫特性.在维持电池容量不变的条件下,以燃油消耗最小为优化目标,采用马尔可夫决策实施能量管理策略,并采用策略迭代方法求解了马尔可夫能量管理的转矩决策过程,在J1015工况和昆明工况进行了仿真,实现了能量管理的在线实施.结果表明,与基于动态规划的能量管理策略相比,马尔可夫决策的能量管理策略能在线实施,且电池容量变化更为平稳;在燃料消耗方面是全局次优的,在J1015行驶工况下100 km燃油消耗增加了1.32 L,在昆明行驶工况下100 km燃油消耗增加了1.59 L.      

面向实际交通状态的混合动力汽车能耗和CO2排放模型

由于混合动力汽车与传统燃油车的能耗排放因子具有差异性，导致机动车交通路网能耗排放的量化评估存在不确定性。本文建立混合动力汽车在实际交通状态中的能耗和CO2排放因子测算模型，基于车辆比功率VSP(Vehicle Specific Power)作为车辆行驶状态与能耗排放之间耦合关系的表征参数。通过引入内燃机转速区分内燃机开启和关闭工作状态，并计算内燃机开启状态下VSP对应的平均能耗率，同时，建立能够解析混合动力汽车能耗排放产生机理的VSP分布。通过收集典型行驶工况下车辆测试油耗数据和北京市车辆实际行驶轨迹数据，验证了模型的准确性，并应用模型测算混合动力汽车不同速度区间下的油耗和CO2排放因子。研究结果表明：在城市行驶工况(UDDS)和高速行驶工况(HWY)中，模型测算能耗排放因子与真实值的平均相对误差分别为3.7%和-1.7%，与不考虑内燃机开启状态相比，测算误差减少5.6%和4.3%；在实际交通状态下，采用传统燃油车的测算方法会导致混合动力汽车行驶平均速度为高速区间时油耗和CO2排放量被低估，当行驶平均速度为低速区间时油耗和CO2排放量会被高估。     

汽车怠速停止与起动模拟试验系统开发

针对当前内燃机车辆怠速工况燃油经济性差等相关问题,分析了汽车怠速停止与起动系统的工作机理;开发了汽车怠速停止与起动系统的模拟试验系统。通过对行驶车辆工况参数进行测控,判断车辆处于怠速、制动、停止或起动(再起动)的工作状态,利用自行研制的控制逻辑部件对系统进行控制,并对发动机停止和起动工作测试过程进行了分析;基于模拟试验系统,利用Matlab/Simulink在城市循环工况NEDC下对车辆再生制动性能进行了仿真分析。结果表明车辆燃油经济性有较大提高。     

并联式液压混合动力车辆的液压能量再生系统的建立及工况分析

为研究并联式液压混合动力车辆的液压再生系统,介绍了并联型液压混合动力车辆的结构及作用原理,搭建了AMESim模型。根据液压泵和马达的工作特性,确定其排量方式,制定了能量回收规则。通过AMESim与Simulink的联合仿真,在UDDS循环工况下进行了并联式液压混合动力汽车运行试验,并与其它工况相互对比。仿真结果表明:在UDDS循环工况结束时,并联式液压混合动力车辆的累计油耗比传统车降低20%,节能效果好。同时在制动频繁大、制动强度小的城市工况下,并联液压混合动力节能车辆更为适用,制动能量回收和再生利用率高,更利于节能和环保。     

三轴车在波形路面上的动荷载研究

应用ADAMS动力学仿真软件,建立了某三轴重型车辆的多自由度整车仿真模型,分析了车辆在不同路面工况下行驶和车辆以不同载重、不同速度行驶时,对路面的动荷载作用。研究结果表明:在车辆的行驶速度范围内,车辆对路面的动荷载随着车速的增加而增加;随着路面振幅的增加而增加;且在相同条件下,满载车辆较空载车辆对路面的动荷载要大很多。     

基于重庆道路试验的车辆行驶工况影响因素分析

采用车辆道路试验方法,利用VBOX、尾气采集系统与陀螺仪对车辆行驶状况进行数据采集;基于投影寻踪动态聚类的方法,结合带有精英控制策略的NSGA-Ⅱ对不同参数指标进行处理;定量研究了参数指标对车辆燃油经济性和排放特性的影响程度,分析了特定工况下不同参数指标影响特性的变化规律.研究结果表明:在整个行驶工况中,加速度对车辆燃...     

浅谈公交车辆节油原理与驾驶技术

影响车辆燃油消耗的因素较多,主要有车辆的技术状况、燃油的质量和载客量多少等,但是在车辆技术状况相同的条件下,驾驶员操作方法的不同对燃料的消耗影响较大.正确合理的驾驶操作汽车,可以大大降低汽车的燃料消耗.不同技术水平的驾驶员,在相同条件下行驶相同线路,驾驶同一车辆,油耗可相差20%～40%.车辆驾驶的各个环节都有节约燃料的潜力可挖,现就车辆节油的驾驶技术方面作简要分析.     

基于车辆微观行为的瓶颈路段交通流能耗研究

通过分析瓶颈路段车辆的微观行为,基于汽车燃油消耗微观模型提出了瓶颈路段的燃油消耗计算方法,并运用仿真软件进行验证,在此基础上探讨了瓶颈路段的燃油消耗规律。结果表明车辆经过瓶颈路段时增加的燃油消耗主要来源于车辆进入瓶颈时的减速、怠速及加速过程,车辆由瓶颈驶向下游路段的燃油消耗没有因为加速工况的存在而大于无瓶颈对照路段的燃油消耗,且交通量越大交通流燃油消耗受瓶颈的影响越大。     

队列行驶三辆汽车外流场的数值模拟

以智能车辆的MIRA简化模型作为研究对象,在自动控制的前提下,采用移动地面边界条件,对单车和队列行驶状态下的汽车外流场进行了数值模拟研究.分别获得了单车和各种行驶工况下的三辆汽车对称面的压力分布,队列行驶三辆汽车的压力分布与单车的压力分布相似,但是后两车前部的正压区明显减弱.对于等间距和不等间距2种行驶情况,改变车辆之间的距离来模拟多种状态.气动阻力的对比分析说明:队列行驶的三辆汽车,后两车的气动阻力都低于前车的气动阻力,而且平均气动阻力与单车相比均有了一定程度的降低.通过间距的改变分别进行数值模拟,获得了间距对前后行驶三辆汽车气动阻力影响的规律,为以后队列行驶的深入研究奠定了基础.     

基于python的汽车运行状态参数对油耗影响的聚类

随着汽车保有量持续不断上升,石化燃料消耗量也随之不断增加,汽车节能问题引人关注。为找出车辆运行工况和发动机工作状态参数对油耗的影响。文章通过OBD检测仪获取车辆运行状态参数,即怠速比例(I R)、匀速比例(C R)、加速比例(A R)、减速比例(R R)、平均速度(v A)、平均转速(N A)、热车时间(T H)、平均节气门开度变化率(P A)、平均节气门开度(T A)和平均油耗(F A)等行程片段的数据,利用Python编程语言平台,使用K-means算法对其进行聚类分析,使用轮廓系数法和手肘法确定聚类数,根据聚类结果可分析出车辆在市区内运行时,在车辆运行工况一组聚类中,处于怠速比例高的簇中,匀速比例较少,频繁地加减速行驶以致于一部分能量以加速阻力或制动时的热能形式消失,导致油耗较高。在发动机工作状态参数一组聚类中,油耗高的簇是由于其平均车速较低,发动机处于低负荷运行状态所致。     

基于比功率的自动驾驶交通流油耗分析

鉴于油耗与节约能源和车辆尾气排放直接相关,探究自动驾驶车辆对油耗的影响. 以手动驾驶车队与自动驾驶车队为数值仿真对象,在交通震荡环境下设计数值仿真实验. 对车队的车辆数量,车队初始速度,以及自动驾驶车辆的车间通信延时做参数敏感性分析. 基于机动车比功率的油耗评价模型,对仿真结果进行统计;相比于手动驾驶车队,计算自动驾驶车队平均油耗率的降低. 从交通流稳定性角度考察油耗降低与稳定性状态转变之间的内在关联性. 研究结果表明,自动驾驶车辆对油耗的降低幅度与车队初始速度有关,与交通流稳定性之间存在定性的影响关系,交通流的平稳性有利于显著改善车辆油耗降低的幅度. 研究结果可为大规模自动驾驶背景下的油耗控制策略提供理论参考.     

路段公交专用道对车辆燃油消耗与污染物排放的影响分析

本文利用微观仿真软件（VISSIM）对研究对象进行微观交通流模拟,并将得到的车辆运行状况数据用数据库方式输出,转换后作为综合模式排放模型（CMEM）计算油耗和排放所需要的输入文件。用该方法以南京市太平北路为研究对象,模拟将该路段的最外侧混行车道改造为公交专用道后对交通流及油耗和排放的影响。模拟结果表明：该设置明显改善了公交车的交通流运行情况,并能够有效减少公交车的燃油消耗及尾气排放;但是对整体路段的总体机动车而言,该设置使得路段平均燃油消耗率及HC、CO和NOx的平均排放因子少量增加。     

分道路类型的不同速度行驶工况开发方法

针对传统行驶工况建立方法存在的问题,提出基于逐秒浮动车数据的分道路类型和速度的行驶工况的建立方法,并提出利用机动车功率分布选择短行程的方法。应用上述方法建立的行驶工况能够反映不同交通状态之下油耗和排放测算的机动车行为特征。     

基于主成分分析与BP 神经元网络的驾驶能耗组合预测模型研究

近年来交通领域能源消耗问题备受关注,本文从微观交通能耗预测出发,以实现北京市快速路基础路段的油耗预测为目的,基于出租车车载OBD/GPS终端,提取驾驶员微观驾驶行为数据,建立基于主成分分析与BP神经元网络的油耗组合预测模型,实现北京市快速路基础路段油耗的准确预测.结果表明：速度均值及标准差、最大车速、工况百分比、加速度及减速度均值、行驶距离和动能对油耗影响程度相对较高;同时模型能够实现城市快速路基础路段能耗的有效预测,预测精度达到92.46%.该方法的研究为城市交通能源消耗的监管与把控提供了支持.     

基于经济计量回归模型的车辆能耗分层抽样方法研究

随着车辆保有量的不断上涨,环境的不断恶化,控制车用燃油已成为北京市交通领域节能减排工作的重要措施之一.私人小客车作为车用燃油的主要用户,由于数量庞大,消费自主性较强,目前无法采用全样统计的方式获取其燃油消耗,仅能依靠抽样的方式,利用样本推算其整体燃油消耗.因此,为获取可靠的燃油消耗样本,准确反映全市私人小客车燃油消耗水平,明确能耗显著影响因素和设计科学的分层抽样框架成为了关键.本文利用北京市现有私人小客车能耗调查数据,通过构建计量回归模型分析私人小客车能耗关键影响因素;利用计量学中引入虚拟变量的处理方法,提出了分层抽样框设计原理和阈值划分模型,最终形成分层抽样框架.     

出租汽车驾驶员生态驾驶行为培训方法--以北京市为例

驾驶行为是影响机动车能耗和尾气排放的主要因素之一,生态驾驶行为已在众多发达国家推广实施,并取得显著的节能减排效益。选取北京市同一车型的60名出租汽车驾驶员实施生态驾驶行为培训,利用OBD+北斗/GPS逐秒采集车辆油耗和运行数据。通过对比培训前后车辆平均百公里油耗改变量,明确生态驾驶培训的节能效果,形成面向出租汽车驾驶员行为矫正的生态驾驶培训方法。培训方案包括三种形式：基于培训手册和宣传视频的静态培训、基于驾驶模拟器的实操动态培训、先静态后动态的综合培训。培训结果表明：生态驾驶行为培训平均降低车辆百公里油耗8.6%;对出租汽车驾驶员实施动态生态驾驶培训更合理有效。由于车辆本身油耗的差异,生态驾驶行为培训对于改善公共交通、货运交通及长途客运汽车等行业的能耗现状可能更为显著。     

基于Pearson相关系数的货运车辆能耗模型研究

根据若干年货运车辆的调查数据,运用Pearson相关系数进行货运车辆单车百公里能耗的多元回归分析,通过相关程度确定了货运车辆百公里油耗的关键影响因子并量化了影响关系,借助二次回归结果构建单车百公里油耗模型,实现了货运车辆复杂因素下离散型油耗的高精度拟合.同时通过对北京市货运统计能耗对比和典型政策影响的案例分析,验证了对政策影响下各要素变量的响应,明确了车队能耗量化核算的准确度,并得到污染物减排政策下的货运能耗变化特征分析.本文研究为货运行业开展精细化能耗测算提供支撑.