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基于发动机实时性能的整车经济性预测方法的研究
| 论文题名： | 基于发动机实时性能的整车经济性预测方法的研究 |
| 关键词： | 汽车工程;燃油经济性;发动机性能;共性规律;运行参数;GT-DRIVE模型 |
| 摘要： | 提高车辆燃油经济性是实现节能减排的重要目标，这依赖于整车燃油消耗量测量的精确度。然而，目前世界上绝大多数国家都是以发动机的油耗为测量对象，对于整车在实际运行工况下油耗的精确测量或预测至今仍是一个尚未解决的技术难题。另外，在整车开发阶段，常常采用仿真方法对整车的经济性进行预测，以指导整车的正向开发，而这需要详细的发动机万有特性试验数据MAP作为支撑，于是导致开发成本较高、开发周期较长。实现对整车开发过程发动机全工况下油耗的精确预测，是解决该问题的技术关键。 本研究从汽车理论出发，研究整车经济性与发动机经济性的内在联系；从内燃机原理出发，基于发动机试验数据库，剖析发动机性能参数与运行参数的内在联系，总结相应的共性规律，并将其应用到GT-SUITE的建模过程，提出了一种整车燃油经济性预测的新方法。 首先，根据整车运动学一般方程，确定了整车运动的影响因素，介绍了整车经济性与发动机性能参数之间的关系，建立了整车燃油经济性预测的理论基础。 其次，分析发动机性能参数与运行参数的内在联系，确定影响发动机性能的关键运行参数，并且基于三台已有的先进增压直喷汽油机台架试验数据，总结了关键参数的共性规律。 然后，提出了基于共性规律预测整车燃油经济性的方法。在常用的GT-DRIVE仿真模型基础上，建立了详细发动机模型的耦合机车模型，输入基于共性规律的关键运行参数MAP，建立耦合经济性模型，并进行仿真。 最后，验证了基于共性规律的整车燃油经济性的预测方法。采用常用的整车GT-DRIVE燃油经济性仿真方法进行计算，把得到的发动机转速、扭矩及BSFC随时间变化的关系，与耦合模型计算结果进行对比，验证了本研究提出的新型整车经济性预测方法的可行性。 研究结果表明：总结所得到增压直喷汽油机关键运行参数的共性规律能够反映出发动机实际的部分负荷工况运行情况，用它能够较准确的标定发动机模型；所得到的采用共性规律标定的经济性模型能够较为准确的预测整车经济性。与一般的经济性方法相比，此种共性规律不受增压直喷发动机排量限制，可以在只有发动机外特性条件下等少量数据前提下，对整车进行油耗预测。因此，本方法大大提前整车正向开发过程燃油经济性的预测阶段，同时可以提高研发效率、缩短研发周期和节约研发成本。 |
| 作者： | 阳辉勇 |
| 专业： | 动力工程及工程热物理 |
| 导师： | 刘敬平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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