柴油机电控燃油喷射系统喷油特性的方差分析

共轨压力和喷油脉宽是高压共轨柴油机燃油喷射系统两个最重要的参数,也是电控柴油机运行性能的两个决定性因素。在自行研制的高压共轨喷油系统上进行了喷油特性试验,并利用双因素方差分析法对不同共轨压力和喷油脉宽下的喷油特性样本值进行了显著性检验。分别检验了共轨压力和喷油脉宽对喷油量以及喷油一致性的影响程度,提出了基于F值的共轨系统工作分析。检验结果表明：喷油量对喷油脉宽的敏感性比共轨压力强,共轨压力和喷油脉宽及其交互效应对喷油一致性没有显著影响。

电控单体泵电液延迟特性标定

在EFS油泵试验台上,结合电磁阀供油脉冲、泵端压力和喷油速率信号,研究了不同工况下电控单体泵燃油喷射系统的电液延迟特性。试验结果表明:电力延迟时间在任何工况下基本为常量;喷油及停喷液力延迟时间受供油量的影响较小,而与转速及供油提前角有较大的相关性。电液延迟特性的标定为单体泵喷射过程的精确控制提供了依据。

电控柴油机ECU软件设计及应用

在发动机电控单元(ECU)的“V”开发模式下,完成了电控单体泵柴油机ECU的控制策略算法功能设计和硬件在环仿真。设计了发动机的起动、怠速、智能功率、减速断油和跛行回家等柴油机运行控制策略。对开发的控制策略算法进行了离线仿真,并实现了控制策略程序的自动产品代码生成。在自主开发的ECU硬件在环仿真平台上验证了控制算法的正确性,所设计的ECU软件在电控单体泵柴油机上得到了成功应用。

电控单体泵系统喷射特性仿真研究

对电控单体泵的喷射特性进行了建模仿真。研究了燃油系统结构参数对喷射压力和喷油速率的影响以及转速对喷射延迟的影响。结果表明:喷射延迟时间随着转速的增加而增加;喷射压力与柱塞—喷孔直径比成正比,而喷油速率与柱塞—喷孔直径比成反比,柱塞—喷孔的直径比决定了燃油喷射系统可能达到的最大喷油压力和最大喷油速率;最大喷射压力和最大喷射速率都随着长度比的升高而降低,最大喷射压力受长度比的影响比最大喷射速率更加敏感。

天然气掺氢发动机的性能研究

以台架试验的方法,对不同负荷与点火提前角下天然气掺氢发动机的经济性和排放特性进行了研究,试验中使用了掺氢比为0%～40%的天然气掺氢混合燃料。试验结果表明,随着掺氢比的增加,燃气消耗率呈降低趋势,发动机的经济性得到明显的改善;在不同负荷下,随着掺氢比的增加,NOx与CO的排放都呈增加趋势,CH4的排放呈降低趋势。掺氢比一定时,随着点火提前角和掺氢比的增加,NOx、CH4与CO排放都呈增加趋势,优化点火提前角可以改善天然气发动机的排放。

电控单体泵系统喷射延迟特性研究

燃油喷射系统延迟特性是影响电控柴油机精确正时控制的最重要因素,在EFS油泵试验台上研究了转速、喷油量这两个因素对燃油喷射系统延迟特性的影响,利用无交互双因素方差分析法对不同转速和喷油量下的起喷及停喷延迟时间样本值进行了方差分析。分别检验了转速和喷油量对喷射以及停喷延迟时间影响的显著性。结果表明:转速对起喷及停喷延迟时间的影响都非常显著,而喷油量只对停喷时间有显著影响。利用试验和方差分析结果对延迟时间补偿脉谱的标定方案进行了改进,简化了标定工作量。

电控组合泵燃油喷射特性仿真与试验

利用GT-FUEL与Simulink的耦合仿真模型对自主开发的电控组合泵系统工作特性进行了仿真分析,并结合试验结果进行了对比研究。仿真和试验对比结果表明:利用耦合模型可以很好地分析运行参数对燃油系统喷油特性的影响,并为组合泵的开发和燃油系统控制策略设计提供指导性意见。

实时多任务控制软件可靠性设计及测试

对发动机电控系统实时软件进行了可靠性设计和测试。按事件触发类型和时间触发类型设计了实时多任务软件,对实时控制软件进行了抗干扰设计、失效恢复设计等可靠性设计;对控制软件进行了长时间的软件在环仿真测试以及硬件在环(HIL)仿真测试,验证了实时软件可靠性设计的有效性并检验了所设计软件的可靠性。通过对实时软件的仿真测试,减小了验证软件可靠性所需的实际发动机台架试验的工作量。

分形理论在火药破碎研究中的应用展望

分析、评述、展望了分形理论在火药粒破碎研究中的应用。提出了一个基于通过研究火药力学特性与分维数关系,研究火药破碎的方法。附参考文献16篇。

电控单体泵燃油喷射系统控制方法研究

电控单体泵由电控泵喷嘴发展而来,由于在电控泵与喷油器之间加入了高压油管,使电控单元从发出喷油信号到燃油喷入气缸的时间延迟加长。针对该特点,考虑程序计算时间、电磁阀响应特性等因素对喷油正时的影响,设计了凸轮信号盘、曲轴信号盘与发动机气缸的相位关系及判缸方式,确立了喷油正时控制策略。试验结果表明,发动机判缸速度快,且电控单元可按喷油正时控制策略准确、柔性地控制喷油正时和喷油量。优化喷油正时脉谱后,电控单体泵柴油机在欧洲十三稳态循环工况测试ESC下达到了欧-Ⅲ排放标准,同时也保持了与原机相近的动力性能。

自适应预测时域参数MPC车辆轨迹跟踪控制

为提升无人车辆在不同车速下轨迹跟踪控制的精度和稳定性,对传统定预测时域模型预测控制(MPC)控制器进行优化处理,提出了一种基于自适应预测时域参数MPC的车辆轨迹跟踪控制策略。通过灰色关联法确定不同目标车速工况下的MPC最优预测时域参数,使用傅里叶逼近法对预测时域参数拟合,结合车辆动力学模型和MPC算法得到可随车速变化预测时域参数的半经验模型。该模型可根据车辆轨迹跟踪目标车速的变化选择相对最优预测时域。通过仿真对比试验和实车测试,结果表明:自适应预测时域参数MPC控制器在减少轨迹跟踪误差的同时提升了求解速度,其横摆角偏差均值降低14.7%,横向偏差均值降低21.7%,同时控制器对不同的目标车速工况也具有较强的适应性。

电控单体泵燃油喷射系统仿真

利用GT-FUEL软件建立了电控单体泵燃油喷射系统的仿真模型,该模型以德尔福电控单体泵EUP、可压缩高压油管以及机械式一级弹簧喷油器组成的燃油喷射系统为原型。仿真与试验结果的对比表明,该仿真模型能较好地体现电控单体泵燃油喷射系统的液力特性以及各个工况下的喷油速率等。该模型可应用于电控单体泵燃油喷射系统的设计,为开发电控单体泵柴油机提供有价值的参考。

夜间长途客车驾驶员操作行为差异性识别研究

为避免长途客运班车2名驾驶员夜间疲劳驾驶,探讨基于操作行为差异性识别的驾驶时间和换班管理的方法。应用SPSS聚类方法,建立降维后夜间高速公路长途客车的油门踏板行程(TPS)和车速聚类指标体系,即车速15%分位、车速标准差、TPS的85%与15%分位差值的时域聚类指标,TPS和车速直流频谱值(DC)的频域聚类指标,TPS的DC与交流频谱值(AC)的15%分位、车速DC与最大AC的综合聚类指标,分析不同聚类指标下不同驾驶员的聚类特征。结果表明,在夜间高速公路自由流下,对同一辆客车不同驾驶时间段,同一名驾驶员聚类在同一组,不同驾驶员聚类在不同组。因此,同一辆客车当值驾驶员当前数据样本与该驾驶员历史数据样本连续聚类在同一组,说明该驾驶员连续驾驶;若下一组数据样本与前一名驾驶员数据样本聚类在另外一组,说明该驾驶员已经换班。对于高速公路非自由流下,同一名驾驶员不同驾驶时间段样本不能聚类在同一组。

电控单体泵多节点标定系统的研发

随着车载电控单元数量的增多,实现多节点同时标定有利于汽车不同ECU间的参数匹配优化,在设计了TouCAN模块与CAN总线硬件接口的基础上,结合CCP协议,通过设置位时间、不同的节点站地址、收发报文缓冲器的标识符及屏蔽寄存器,设计并实现了多个ECU的通信和标定,提高了标定效率。

基于模型的电控单体泵怠速控制策略的开发

以电控单体泵控制系统的开发为研究背景,进行了基于模型的电控单体泵怠速控制算法的V模式开发:利用Matlab/Simulink仿真工具,建立了电控单体泵怠速控制算法模型;利用TargetLink自动代码生成工具,实现模型程序代码至控制系统标准C代码的生成,同时对控制算法模型进行模型在环仿真与软件在环仿真以考察代码的生成精度;通过仿真开发工具实现模型代码的硬件下载;利用硬件在环仿真系统以及标定工具实现对控制策略算法的校验以及参数的在线优化。仿真与硬件在环测试结果表明:所设计的怠速闭环控制算法能够满足电控单体泵控制系统的需要;TargetLink是一个比较好的软件代码生成工具;V模式开发方案是一种有效的电控单体泵控制系统的开发流程,在缩短开发周期的同时,降低了开发成本。

夜间长途客车进出高速公路隧道群驾驶行为实验研究

研究夜间长途客车进出高速公路隧道群的车速和油门踏板行程变化特征.基于即时采集实验系统,通过实验数据分析,得出进出隧道群的车速和油门踏板行程分布特征.隧道进口和出口期望最高限速分别为91.4～94.1 km·h-1和96.2～99.2 km·h-1;隧道进出口的速度差≥20 km·h-1存在行车安全隐患的比例达16.9％,加速行为引起速度差过大的比例占14.0％.结果表明上坡隧道比下坡隧道运行速度协调性好的比例高;隧道内部油门踏板行程变化率幅度要小于隧道外部.

高强度螺栓试验与测试系统的开发

采用非接触转矩传感器、角度传感器和轴力传感器,通过单片机数据采集和控制,设定了3种不同的测试模式,对高强度螺栓转矩系数进行在线检测和数据处理,有效地解决了高强度螺栓转矩系数一次性集成测试问题.

电控组合泵柴油机喷油正时控制研究

作为喷油量和喷油正时均可灵活控制的时间式高压燃油喷射系统,电控组合泵的喷油正时直接关系到其所匹配的柴油机燃烧和排放性能,因此必须精确控制电控组合泵的喷油正时。本文详细分析了喷油正时的影响因素,对电控组合泵燃油喷射系统的喷射正时控制策略进行了设计,标定了起射和停喷延迟脉谱以及油量线性化脉谱。实机试验表明,应用此控制策略能有效保证柴油机的燃油喷射控制,实现了电控组合泵柴油机的平稳控制。

膛内压力联合时频特征分析

利用小波包提取了膛内射击过程压力的时频特征,从联合时频的角度,讨论了造成内弹道循环各阶段压力高频震荡的各种可能不利因素,对膛内在时域里难以区分的复杂过程在频域里加以区分和定位,对了解膛内射击过程及火炮装药设计提供了更加丰富的信息.利用小波包重构了膛内压力曲线,这比传统的滤波更有物理意义.

考虑松弛效应的流体方程研究

通过分析热量、质量、动量传递过程的相似性,把热量传播速度为有限的概念推广到扩散方程和Navier-Stocks 方程中,推导了考虑松弛效应的 Navier-Stocks 方程和扩散方程,并就动量传播速度为有限值的概念在多相流方程中的应用价值作了探讨,在无滑移模型上的应用作了具体推导。