汽油机管理系统匹配标定过程中的试验方法研究

对匹配标定过程中应注意的问题、稳态工况参数标定试验、过渡工况参数标定试验、产品化进程中各个阶段需要做的其它试验方法进行了详细的论述。     

发动机采用BOOST建模和与CRUISE联合仿真的研究

利用AVL公司开发的BOOST软件可宏观地描述发动机的热力学过程且优化发动机的性能,而AVL的CRUISE软件可调用BOOST建立的发动机模型.在进行道路循环工况的仿真时,须对发动机全部工况点进行准确的标定.文中采用BOOST开发了发动机的仿真模型.通过调整节气门开度和燃烧模型参数,标定了发动机在多个转速和负荷点的转矩、功率和油耗,较好地模拟了发动机的动力性和经济性.最后基于ECE循环工况,将此模型与CRUISE进行联合仿真,分析了发动机瞬态工况的动力性、油耗和NO_x排放等参数.     

不同喷射工况下的GDI喷雾模拟标定研究

准确模拟喷雾是提高缸内模拟准确性的关键,为了使模拟喷雾与试验喷雾更加一致,需要根据试验喷雾贯穿距及粒径对模拟喷雾进行标定。使用AVL FIRE软件建立定容弹及喷雾数值模型,对处于不同喷射工况(喷射压力、环境压力、油温)下的喷雾进行数值模拟,根据试验喷雾的贯穿距及喷嘴下方30 mm平面处SMD对模拟喷雾进行标定,并对不同喷射工况的标定参数选择进行探讨。结果表明:为了同时满足贯穿距和粒径的标定要求,需要根据工况参数对标定参数进行调整;对于本研究中的GDI喷油器,喷射压力10 MPa时使用KH-RT模型的模拟结果与试验值匹配较好,5 MPa时使用Huh-Gosman模型匹配更好;在喷射压力、环境压力和环境温度相同的条件下,高油温和低油温工况可以用同一套参数满足标定要求。     

车用柴油机加速工况时喷油与燃烧特性的研究

通过柴油机工作过程测量分析系统对一台直喷式车用柴油机加速时的喷油和燃烧过程进行了试验研究和计算,并计算了其加速过程中的总声压级;利用油滴蒸发准维燃烧模型对柴油机加速过程NOx 排放进行了模拟计算。研究结果表明,柴油机喷油和燃烧特性参数的综合效果对NOx排放值产生影响;柴油机加速时的燃烧噪声大于标定工况,加速工况时的NOx 排放浓度值变化较大,有时大于标定工况。     

基于模型的电控发动机标定技术

阐述了基于模型标定的技术国内外发展概况.论述了包括试验设计技术、模型构建技术、参数优化技术和MAP生成技术在内的基于模型标定的关键技术.指出,基于模型标定技术在国内电控发动机开发过程中的应用还不够成熟和广泛,而瞬态工况下基于模型的电控发动机标定技术、基于模型的控制技术和基于耦合模型的整车标定技术,将成为电控发动机基于模型标定技术的发展趋势.     

基于重要工况点的柴油机逐点模型标定

电控柴油机的标定需要综合考虑油耗、排放、进排气温度等因素,但随着国五排放法规的实施,导致标定难度成指数级增加,传统的标定手段工作量大,成本高。文中在模型标定的基础上提出了基于重要工况点的逐点模型标定方法。通过聚类分析并结合实际排放特性分析,选出NEDC循环工况中重要工况点;采用空间填充法完成对各工况点的试验设计,并通过台架试验采集发动机试验数据;在完成各响应模型搭建的基础上,通过遗传算法得到各工况点下的最优燃烧参数组合;根据三次多项式拟合完成MAP绘制;基于万有特性试验对MAP进行优化,同时进行整车转鼓排放试验。研究结果表明,该标定模型生成的MAP具有良好的燃油经济性和较好的排放性能,可以准确地预测发动机响应参数,相较于人工标定油耗降低了15%。     

基于改进NSGA-Ⅱ的汽油机标定优化研究

针对车用汽油机标定成本高、开发周期长等问题，提出一种车用汽油机的标定优化方法，以提高标定效率。建立发动机稳态工况的高斯过程回归模型，通过少量的试验数据预测燃油消耗率(BSFC)、氮氧化合物(NO_x)等发动机性能和排放参数，并引入决定系数(R²)评估模型质量。在非支配排序中加入了约束违反并引入混合交叉算子对NSGA-Ⅱ进行改进。将预测模型作为改进NSGA-Ⅱ的目标函数，进行发动机标定优化。采用一种平滑校准图自动生成的方法，根据校准图性能和平滑度，以自动方式选择最终校准图。结果表明：对于标准测试函数，改进NSGA-Ⅱ算法的分布性最高提升21.41%,应用于发动机标定优化，为决策者提供了更多的优选方案。将改进的NSGA-Ⅱ算法与平滑校准图自动生成方法结合，在WLTC循环工况下，标定结果相较于人工标定校准图，燃油消耗率降低了1%,NO_x排放降低了5%,为减少发动机标定工作量提供了参考。     

FSC用汽油机的电控标定方法

以中国大学生方程式汽车大赛,即Formula Student China(以下简称FSC)作为研究平台,对其燃油供给系统的喷油MAP、点火系统的启动加浓系数、电控系统的怠速控制等相关参数,在计算机软件模拟与台架实验的基础下进行了标定方法探究,阐述了动力ECU标定流程,优化了启动性能、怠速控制、喷油脉谱图、点火提前角脉谱图和变速工况下喷油补偿等的标定,试验结果表明软件模拟及台架试验的预期模拟数据与实车标定数据基本一致,运用软件模拟与实际结合的标定方法可以大大的参赛车辆的标定效率。     

商用车前轴轴荷转移测试研究

针对商用车制动工况前轴轴荷转移量不易获取,提出了一种标定和动态应变测试计算轴荷转移量的方法。该方法通过应变与力的虚拟标定系数得到解耦矩阵,根据制动工况动态应变测试数据,计算轴荷转移量。设计静态标定试验验证虚拟标定系数的可行性。对比测试基于板簧刚度和制动工况悬架位移测试数据获取的轴荷转移量,两种方法结果在8%之内。该研究方法与结果对商用车承载能力、制动性能设计等方面具有一定的指导意义。     

基于模型的汽油机过渡工况空燃比控制研究

针对汽油机过渡工况的空燃比控制精度问题,对装备FAI电喷系统的汽油机进气道内燃油动态特性现象学模型(X-τ模型)参数进行了标定,并分析了进气道温度、发动机转速和负荷对模型参数的影响。通过对汽油机过渡工况空燃比进行的基于模型的控制试验,验证了该方法可以有效满足汽油机对过渡工况空燃比快速响应、精确控制的要求。     

进气道滚流比对发动机充气模型精度影响的试验研究

进气道结构是决定发动机缸内气体滚流强度的主要因素。针对一款直列四缸1.2 L增压直喷、DVVT汽油机,通过试验的方法,研究了发动机不同转速、负荷工况下,进气道滚流比参数对发动机进气状态和燃烧过程的影响,并对比了不同滚流比情况下的汽油机充气模型精度。研究结果表明,进气道滚流比对发动机的进气状态有显著影响。针对相同的ECU标定数据,滚流比的改变会造成充气模型精度较为明显的偏差。     

Finite-element model calibration of a railway vehicle based on experimental modal parameters

This article describes the experimental calibration of a three-dimensional numerical model of an Alfa Pendular train vehicle based on modal parameters. The dynamic tests of the carbody and bogie of the vehicle allowed the determination of the frequencies and modal configurations of 13 vibration modes, by applying the data-driven stochastic subspace identification method. In addition, a dynamic characterisation test of the passenger-seat system was also conducted. The calibration of the model was performed using a submodelling/multistep approach involving two phases, the first one focused on the calibration of the model of the bogie under test conditions and the second one focused on the calibration of the complete model of the vehicle. The calibration was performed through an iterative method based on a genetic algorithm and allowed to obtain optimal values of 17 parameters of the numerical model. For the pairing of the vibration modes, real and complex, a recent technique was used based on the calculation of the modal strain energy. The stability of a significant number of parameters considering different initial populations demonstrated the robustness of the algorithm. The comparison of experimental and numerical responses before and after calibration revealed significant improvements in the numerical model and a very good correlation between the responses obtained with the calibrated model and the experimental responses.     

重型AMT起步和换挡控制指标的研究

重型AMT变速箱控制难点是不同工况下离合器及选换挡执行机构的控制及协调,传统的开发方法需要通过大量的试验进行调试和标定,这种方法虽然实时性好,但是效率低、成本高,且具有一定的危险性。本文通过对熟练驾驶员的手动箱驾驶试验数据进行采集和分析,提炼出不同工况下离合器及选换挡机构的控制指标,并将这些指标应用到AMT变速箱开发中,并通过样车进行试验验证。结果表明,这种方法能有效缩短AMT变速箱开发周期、降低开发成本。     

Calibration efficiency improvement of rule-based energy management system for a plug-in hybrid electric vehicle

This paper presents a calibration method of a rule-based energy management strategy designed for a plug-in hybrid electric vehicle, which aims to find the optimal set of control parameters to compromise within the conflicting calibration requirements (e.g. emissions and economy). A comprehensive evaluating indicator covering emissions and economy performance is constructed by the method of radar chart. Moreover, a radial basis functions (RBFs) neural network model is proposed to establish a precise model within the control parameters and the comprehensive evaluation indicator. The best set of control parameters under offline calibration is gained by the multi-island genetic algorithm. Finally, the offline calibration results are compared with the experimental results using a chassis dynamometer. The comparison results validate the effectiveness of the proposed offline calibrating approach, which is based on the radar chart method and the RBF neural network model on vehicle performance improvement and calibrating efficiency.     

工况分析法试验在汽油发动机管理系统匹配标定过程中的应用研究

本文对工况分析法试验进行了定义，论述了该试验在匹配标定过程中的作用，介绍了该试验中的工况统计分析法和过程分析法在十五工况排放试验，底盘测功机的十五工况油耗和等速油耗试验，试验场整车道路试验，城区道路试验中的应用。     

点燃式发动机汽车双怠速法排气污染物检测作业指导书

双怠速法是检验点燃式发动机汽车排气污染物常用方法之一。本指导书详细阐述了尾气分析仪日常检查方法、双怠速法检验步骤以及尾气分析仪校准方法,并对使用维护方法做出规定,具有指导意义。     

高速公路相机自动标定及道路坐标系构建

为解决高速公路场景下利用视频监控系统正确描述车辆相对于道路的空间位置问题，通过引入Frenet坐标系概念，提出一种基于相机自动标定的道路坐标系模型。在相机自动标定阶段，利用线分段拟合方法从曲线车辆轨迹中提取平行于直线路段的轨迹点，并通过级联霍夫变换精确估计道路方向的消失点。然后,根据多车辆三维模型约束，对相机参数进行迭代优化。基于标定结果，将车辆轨迹映射到世界坐标系平面上，并用3次样条插值进行拟合。根据大量运动车辆在道路平面内形成的轨迹域分布特征，综合边界约束估计道路中心点。最后，结合道路中心线在各点处的法线向量与车道宽度信息确定平移量，并利用点平移运动拟合车道线，实现道路坐标系的自动建立。使用真实高速公路视频数据，在多种道路条件下进行试验。研究结果表明:在标定阶段，构建方法对不同高速公路场景的最大标定误差不超过11.55%;与最新的方法相比，直线道路平均标定误差分别降低6.68%和3.58%，弯曲道路平均标定误差分别降低7.43%和2.61%;在道路坐标系构建阶段，构建方法的平均投影距离为0.077 m，接近最新方法的0.069 5 m；而其平均精度为0.916，显著优于最新方法的0.663；所提道路坐标系能够自适应道路形态的变化，有效解决了从监控视频中描述车辆与道路之间相对位置关系的问题。     

基于载荷分布预分析的应变传感器布置

采用载荷分布预分析技术,对某MPV汽车后桥进行了有限元分析,得到了该后桥在静载、制动、转向及扭转4种工况下的应变云图和张量图。通过分析应变云图和张量图,确定了该后桥的关键受载部位及其主应力方向,然后处理标定试验数据,线性回归出后桥载荷一应变的函数关系,并通过实车道路试验结果分析验证了通过有限元分析确定出的后桥应变传感器贴片位置的正确性。     

aPLI冲击器动态标定方法研究

随着国内汽车安全领域的不断发展,汽车行人保护的概念逐渐被消费者了解,并受到了越来越多的关注,一种新型的aPLI冲击器开始参与试验评估。该冲击器与现有柔性腿型冲击器有较大区别,标定方法及评价区间也有不同之处,更高精确度的标定能够更好的反应冲击器的真实状况,但是国内使用该冲击器的经验不够丰富,本文通过拆解介绍了aPLI冲击器的结构,展示了其工作原理,并结合标准要求与试验室环境得出了一套基于现有条件对aPLI冲击器进行标定的实操方法,结合标定结果与参考标准确认试验的有效性,通过多次标定进行数据分析,对一些试验中的注意事项进行总结,为其他试验室开展该冲击器标定试验提供参考。