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混合动力客车快速能耗测定方法及仪器的研究

作　者: 黄展华
导　师: 黄键
学　校: 华侨大学
专　业: 机械工程
关键词: 混合动力客车能耗容积式共轨油耗工况引导
分类号: U469.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

发展能够有效缓解能源和环境压力的节能与新能源汽车已成为当前世界汽车工业发展的重要方向。混合动力客车作为我国当前新能源汽车的产业发展的第一个突破口，对于其能耗的测试方法和仪器的研究具有重要意义。目前对于混合动力客车能耗的测试方法和仪器的研究仍不够完善，尚不能较好地提供一种快速而准确的测量方式和仪器，特别是：（1）各能耗参数测试模块的结合程度低，影响试验的效率；（2）目前常用的油耗传感器价格相对昂贵，使得油耗测量成本相对偏高，并且在测量时须对整车的油路进行改装，效率低；（3）道路试验结果的重复性差，其中一个主要的原因是对行驶工况无法做到准确的约束，无法控制行驶条件的一致性而导致的试验数据不可信。本文重点针对上述问题进行了研究，主要完成了以下工作：（1）广泛查阅各种文献，了解目前国内外混合动力客车能耗测试方法及仪器的发展现状，分析了目前常用的混合动力客车能耗测试方法及其不足之处。（2）提出了一种新型的容积式油耗传感器的结构原理，并进行了传感器软硬件设计。标定了所设计的油耗传感器的精度，结果显示最大绝对误差为0.3%。该油耗传感器较其它类型的油耗传感器具有明显的经济性。（3）设计了一种基于高压共轨系统轨压传感器信号和喷油信号的油耗测试系统。通过搭建试验平台，测试了发动机在多种稳定运行工况下的油轨压力信号、喷油信号与喷油器喷油量的关系；提出了一种修正方法用于获得在发动机运行工况不稳定时这三者之间的关系；标定了设计的油耗测试系统的精度，结果显示最大绝对误差为4.67%；该方法具有较好的实时性、快速性、经济性以及较高的准确性。（4）设计了一种具有行车工况引导功能的混合动力客车快速能耗测定系统。该系统能够直观地显示出当前车速与道路试验所要求的行车工况的关系，指导驾驶员进行车速的控制。同时该系统还是一种多通道的数据采集系统，可以采集并显示多路脉冲和模拟信号。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章引言  8-16
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 混合动力客车快速能耗测定方法及仪器研究的意义  9
  1.3 混合动力客车能耗测定方法及仪器的研究现状  9-14
    1.3.1 混合动力客车油耗测量方法概述  9-12
    1.3.2 混合动力客车车速的测量方法概述  12
    1.3.3 混合动力客车电池荷电状态 SOC 的测定方法概述  12-13
    1.3.4 混合动力客车能耗测试中存在的问题  13-14
  1.4 本文研究的内容  14-16
第2章新型容积式油耗传感器设计  16-32
  2.1 容积式油耗测量方法  16-18
  2.2 新型容积式油耗传感器设计  18-29
    2.2.1 设计的总体思路  18-19
    2.2.2 新型容积式油耗传感器装置设计  19-20
    2.2.3 油耗传感器功能设计  20
    2.2.4 油耗传感器硬件电路设计  20-23
    2.2.5 软件设计  23-26
    2.2.6 油耗传感器的当量脉冲标定与精度试验  26-29
  2.3 本油耗传感器在使用时的注意事项  29
  2.4 本油耗传感器的局限性分析  29-30
  2.5 本章小结  30-32
第3章基于混合动力客车高压共轨系统电信号的油耗测试方法的研究  32-58
  3.1 基于混合动力客车高压共轨系统电信号的油耗测试方法  32-33
  3.2 柴油机高压共轨系统概述  33-38
    3.2.1 柴油机高压共轨系统特性  33-34
    3.2.2 柴油机第二代高压共轨系统的组成及其工作原理  34-38
  3.3 基于第二代高压共轨系统电信号的油耗测试方法的研究  38-53
    3.3.1 台架试验平台的构建  40-45
    3.3.2 高压共轨发动机系统喷油规律的测试试验  45-53
  3.4 基于油轨压力传感器信号及喷油器喷油脉宽信号的油耗测量装置设计  53-55
    3.4.1 硬件设计  53-54
    3.4.2 软件设计  54-55
  3.5 对比试验  55-56
  3.6 本章小结  56-58
第4章具有工况引导功能的混合动力客车快速能耗测定系统设计  58-68
  4.1 能耗测定系统功能设计  58-59
  4.2 能耗测定系统的硬件构成  59-63
    4.2.1 框图及其工作原理  59
    4.2.2 主机的选取  59
    4.2.3 工况引导显示屏的选取  59-60
    4.2.4 车速传感器的选取  60-61
    4.2.5 触摸显示屏的选取  61-62
    4.2.6 电源电路  62
    4.2.7 脉冲信号采集电路设计  62-63
    4.2.8 模拟信号采集电路设计  63
  4.3 能耗测定系统的软件设计  63-66
    4.3.1 脉冲信号采集方案  63
    4.3.2 模拟信号采集方案  63-64
    4.3.3 工况引导功能程序设计  64-66
  4.4 本章小结  66-68
第5章总结与展望  68-70
  5.1 总结  68-69
  5.2 下一步工作展望  69-70
参考文献  70-74
致谢  74-76
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  76

混合动力客车快速能耗测定方法及仪器的研究

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