基于聚类算法的汽车行驶工况构建方法研究

构建符合地区经济和交通发展状况的汽车行驶工况具有重要意义。文章采用主成分分析和聚类算法构建适应地区实际情况的汽车行驶工况。首先,根据问题实际对原始数据进行清洗,降低采集误差对结果的影响,再进行运动学片段划分;其次,采用主成分分析法和K-means聚类算法对运动学片段进行分类;最后,采用最小偏差采样方法分别选取每类的代表性片段以合成最终工况。文章所构建的工况的各特征值与原始数据之间的相对误差均值在5%以内,能够有效反映汽车实际行驶状况。

基于道路行驶工况辨识的重型载货汽车排气制动系统主动控制研究

针对长下坡路段行驶的重型载货汽车因驾驶人路况不熟悉而行车制动系统使用不当引发制动器热衰退风险的问题,本文提出了基于道路行驶工况辨识的重型载货汽车排气制动系统主动控制策略。考虑到山区路段道路纵向坡度信息难准确获取,且制动踏板动作特征与其他路段存在显著的差异,文中选取时间窗内制动踏板平均开度、持续作用时间和制动踏板作用时间比例分别建立了下坡路段行驶制动工况和其他路面制动工况,利用制动踏板动作与开启排气制动系统的因果关系建立了具有连续时间序列特性隐马尔可夫模型。考虑到时间窗长度对控制效果的影响,文中建立时间窗长度为30、60、90和120 s的4种模型,利用京昆高速雅安-西昌段K25-K174左线和右线试验数据进行离线训练和在线辨识验证。道路试验和仿真结果表明:文中提出的控制策略能够准确辨识车辆行驶工况,能够实现排气制动系统主动控制,降低了对驾驶人的高度依赖,从而提高了重型载货汽车下坡路段行驶安全性。

引入油门开度的汽车续航测试工况构建研究

现有的用于续航测试的车速-时间汽车行驶工况未能考虑油门开度对油耗测试的影响,导致测定油耗相较于实际油耗偏差较大。引入油门开度构建汽车行驶工况可以综合考虑负荷与车速变化对行车油耗的影响。通过划分车速-油门开度行驶片段,利用主成分分析、聚类分析和相关性分析等方法筛选行驶片段,拼接行驶片段构建车速-油门开度-时间三维工况曲线。研究发现,相较于二维工况曲线,基于三维工况曲线测定油耗与实测油耗的偏差减少了12.673%。

基于马尔科夫链的示范线路燃料电池公交车行驶工况构建

为反映成都市燃料电池示范线路道路实际工况特征以及燃料电池公交车工况独特性,基于8个月的数据采集,采用聚类分析和马尔可夫链相结合的方法构建成都示范区燃料电池公交车行驶工况。为验证所用方法的有效性,将示范线路工况与数据库总体样本特征值进行对比。结果表明:所建工况与验证数据的平均绝对值偏差为4.66%,且各参数偏差均小于7%。为体现燃料电池公交车工况独特性,将其与国内外其他代表性工况进行比较。对比结果显示:燃料电池公交车工况速度比例分布不均,其平均车速、平均运行车速和怠速比例介于国内一、二线城市之间。匀速比例高,平均加速度和加速比例低于普通燃油公交车工况。该文所建工况符合燃料电池公交车运行特征,可作为示范区代表性行驶工况。

基于中国工况的轻型汽车油耗特性研究

通过对多辆上市轻型汽车开展中国工况油耗测试试验,研究了CLTC-P工况下冷起动基础油耗、开启空调条件下车辆油耗,对比分析了NEDC工况和CLTC-P工况下的综合油耗测试差异。结果表明:CLTC-P工况的油耗测试结果高于NEDC工况;开启空调对油耗测试结果影响较大。

汽车与二轮车十字路口垂向行驶工况的AEB系统优化

为研究汽车与二轮车十字路口垂向行驶工况汽车自动紧急制动(Automatic Emergency Braking,AEB)系统的效能,从国家车辆事故深度调查体系中筛选88起汽车与二轮车事故,运用PreScan搭建预碰撞场景,使用MATLAB/Simulink搭建AEB控制算法模型,分析优化触发宽度、制动提前时间后事故避撞情况。利用PC-Crash重建未避撞事故,研究优化前后二轮车骑车人损伤情况。结果表明:当触发宽度为3.75 m、部分制动提前时间为1.6 s、全力制动提前时间为0.6 s时,汽车速度小于30 km/h,避撞效果最优;当触发宽度为3.75 m、一级制动提前时间为1.6 s时,汽车速度小于40 km/h,事故均可避撞;当汽车及二轮车速度均大于40 km/h时,事故均未避撞。同时优化两参数也存在无法避撞的事故,二轮车速度对无法避撞影响最大,应将其纳入决策变量;未避撞的事故优化后较优化前骑车人身体各部位损伤大幅度降低。该研究结果可为AEB系统算法完善提供参考。

循环工况下电动汽车减速器齿轮疲劳寿命研究

中国电动汽车产销量世界第一,但在电动汽车传动系统设计上,尤其是寿命预估方面还未形成完整的预测方法,亟待深入研究。齿轮作为传动系统的主要零件之一,其疲劳失效占据了传动系统的60%,因此预测齿轮的疲劳寿命具有重要意义。本文通过永磁同步电机动态仿真模型,得到循环工况下电磁转矩的动态载荷时间历程,通过计算得到齿轮接触应力谱,利用旋转雨流进行循环计数,最后采用有限元法预测了减速器齿轮的疲劳寿命。

基于汽车能量流理论的纯电动汽车行驶工况能耗极值分析

在制动能量回收分析中,多就制动能量回收控制策略、制动能量回收测试等方面进行研究,但未对整车能耗、制动能量回收率,以及整车有效能量回收率的理论极限值进行评估。基于汽车能量流理论,梳理纯电动汽车能量流动路径,整理出汽车行驶阻力、整车惯性势能、制动能量回收、电机效率等因素在能耗计算中的相互关系,并转化为计算模型,可求解整车工况能耗、制动能量回收率及整车有效能量回收率的理论极限值。某纯电动厢式运输车实测结果表明,整车工况能耗及整车有效能量回收率的理论极限值与实际偏差在2%以内,制动能量回收率极限值与实际偏差在6%以内,计算模型较为准确,为降低整车能耗、优化制动能量回收控制策略、平衡乘员舒适性与制动能量回收强度提供理论依据。

基于神经网络的汽车行驶工况识别方法研究

混动车辆能量管理实现自适应控制策略的前提是对汽车行驶工况的正确识别。针对此问题提出了一种基于神经网络的车辆行驶工况识别方法。首先通过采集车辆实际行驶路谱,整理出3种典型工况。在此基础上,运用方差分析工具,筛选提取10项特征,用于路谱的辨别,并且整理成用于训练的数据。采用Matlab建立目标神经网络,经过训练和测试,模型识别率达到98.5%。经过综合工况的验证,模型识别率良好,达到预期效果。

基于城市轿车循环行驶工况的汽车轮毂疲劳寿命预测

以16×7J铝合金轮毂为研究对象,依据国内城市轿车循环行驶工况,分析轮毂行驶载荷谱,此种编谱方法可以真实反映轮毂所受载荷大小和作用位置。通过有限元分析得到轮毂受力危险点的应力-时间曲线,提取每一循环修正后的应力幅值编制应力谱。依据疲劳分析理论结合轮毂的S-N曲线,把应力幅值作为疲劳分析的基本参数,将改进的Miner公式用于轮毂的疲劳寿命预测,最终以"循环公里数"度量轮毂疲劳寿命。

重型普通载货汽车典型用户的整车行驶循环工况研究

以重型普通载货汽车为研究对象,针对用户使用情况进行了调研和实车试验,并应用数理统计和多参数统计理论主成分分析与聚类分析方法,解析出重型普通载货汽车典型用户行驶循环工况。基于所提取的循环工况进行了综合油耗的仿真分析,结果表明,仿真计算油耗与用户实际使用油耗一致,证明了所提取重型普通载货汽车整车行驶循环工况的正确性。

中国六城市汽车行驶工况的测试统计分析

介绍在北京、上海、广州、武汉、重庆和汕头这6个具有典型特征的代表城市进行的汽车行驶工况测试结果及交通状况调查结果。通过对车辆行驶速度、发动机转速、制动踏板力的测试以及油耗、交通流量的统计,运用统计学的方法合成了6个城市的汽车行驶工况。

增程式电动汽车发动机的多工作点控制策略

为了研究不同的发动机多工作点控制策略对整车燃油经济性的影响,以某增程式电动汽车为研究对象,在满足整车动力性前提下,设计了发动机三工作点和五工作点控制策略。在不同循环工况下,对比分析了2种控制策略。仿真结果表明,三工作点和五工作点控制策略能够满足整车动力性要求,且三工作点控制策略的燃油经济性更优。

基于中国工况的纯电动续驶里程测试方法优化

GB/T 18386.1—2021对纯电动轻型汽车的续驶里程测试采用中国工况,且在流程中引入了缩短法,其里程预估策略严重依赖于预先开展摸底试验提供的参考里程,经济负担较大。本文提出以能量预估法来替代缩短法中的里程预估法,以免去摸底试验,降低试验成本,也为后续相关标准制修订提供参考。

天津市道路汽车行驶工况的研究

本文研究了天津市的道路行驶工况。将一套车载实测系统安装在一辆华利牌微型面包车上研究天津市不同道路的行驶状况。用速度、加速度等行驶特征参数为准则数,对天津市各种道路行驶状况作了详细的描述和分析,得出了一个基于实际汽车速度、加速度等准则数的行驶工况,并做了这个行驶工况和欧洲的ECE15、美国的FTP75和日本的10-15工况的对比。结果表明,天津市有它自己的道路行驶特征:市区平均速度低,怠速时间长,加减速频繁,平均加减速度小。

香港城区汽车行驶工况的研究

对香港的汽车行驶工况进行了研究 .将一套汽车行驶速度和尾气排放浓度的测量系统安装在一辆轻型车上 ,选择两个代表性路线研究了香港地区的行驶模式 .得出了一个基于实际汽车速度的行驶工况 ,这个行驶工况与美国、日本、欧洲已有的行驶工况有很大不同 ,建议香港地区车辆排放检测法规中采用该行驶工况 .

基于行驶工况的纯电动汽车比能耗分析及传动比优化

通过分析长沙市市区行驶工况,根据汽车行驶方程,对采样点处汽车的微小能耗进行分析,并计及电动机制动能量的回收,推导出行驶工况下纯电动汽车的比能耗表达式。以环线行驶工况和市内行驶工况的比能耗和动力因数作为优化目标函数,根据电动机最高转速、峰值转矩和地面附着力对汽车性能的影响建立了传动系传动比的边界约束条件,同时为保证纯电动汽车在电池低荷电状态下仍具有一定的动力性和经济性,引入了电池低荷电状态时的传动比边界约束条件。引入加权系数,利用基于模拟退火的粒子群优化算法对所设计的纯电动汽车传动系的传动比进行了优化,在某组加权系数下,优化结果使得动力因数提高、比能耗降低。

基于行驶工况识别的纯电动汽车续驶里程估算

本文中采用主成分分析和模糊聚类相结合的行驶工况识别方法进行纯电动汽车续驶里程的估算。首先选取20个具有代表性的循环工况数据,将其划分为215个工况片段,并选用12个特征参数对其进行主成分分析、模糊C聚类分析和行驶工况识别;然后在MATLAB/Simulink下建立纯电动汽车整车模型,进行行驶工况识别、整车能量消耗和续驶里程仿真估算;最后在转鼓试验台上进行ECE15工况下实车测试验证,结果表明:续驶里程仿真估算值与测试值的最大绝对误差为1.905km,平均绝对误差为0.742km,相对误差小于3%。

基于循环工况的电动汽车传动系参数正交优化设计

以电动汽车传动系参数优化设计为目标,在电动汽车整车设计指标基础上建立电动汽车整车仿真模型,以ECE城市循环工况为基础,提出一种基于循环工况的电动汽车传动系速比正交优化设计策略。基于电动汽车整车动力性和经济性同步提升的目标,定义循环工况下电动汽车整车性能综合指标系数,利用提出的正交优化设计策略对车辆传动系速比进行优化设计。依据选定方案对ECE城市循环工况下整车及电机动态特性进行了仿真分析,仿真结果表明:利用本文提出的基于循环工况的电动汽车传动系参数正交优化设计策略能很好地满足ECE工况特性要求,这对提高电动汽车动力性能、增大续驶里程等都具有十分重要的意义。

宁波市区汽车行驶工况和污染物排放调查研究

利用GPS技术调查了宁波市不同道路汽车行驶工况,记录了实际道路汽车行驶瞬时速度的大量数据。根据数据进行了不同道路汽车行驶工况的解析,分别建立起适合宁波市汽车排放污染物测量的一般道路汽车行驶工况、快速道路汽车行驶工况、城区综合道路汽车行驶工况。分析了城市机动车排放污染的状况及影响因素,讨论了机动车车型和汽车城市道路运行工况对机动车排放污染物的影响。根据行驶工况和流量调查计算了宁波市部分道路机动车污染物排放量。