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车辆保有量的增加,给人们生活带来便利的同时,也带来了巨大的能源消耗和污染物排放。为了减少车辆的燃油消耗以及尾气排放,在车辆中装载怠速自动启停系统已经成为了车辆实现节能减排重要技术手段之一。但是由于城市交通环境的复杂性,当车辆行驶在拥挤的交通流中,自动启停会导致车辆发动机频繁启停,这样不仅影响了车辆驾驶的舒适性也可能会导致车辆的油耗及排放的增加。本文根据对城市交通环境中车辆发生怠速工况的位置及怠速时长的分布分析,把“是否为有效启停的概率”加入到现有的自动启停系统的判断条件之中,有效减少了无效怠速,提高系统的节能减排效果。本文的主要研究内容为:
(1)分析影响车辆行车工况的主要因素,确定以车辆所处的道路的地理位置、道路等级作为样本数据的分类要素。
(2)讨论分析不同分类下车辆怠速位置的空间分布以及怠速位置与怠速时长之间的关系,以统计的方法得到不同划分下不同空间段内车辆怠速时长大于统计阈值的概率值。并在此基础上,使用数据拟合和神经网络预测的方法,建立车辆在不同的空间位置下,车辆怠速时长大于某一时间阈值的概率值与该时间阈值之间的关系模型。
(3)对空间行驶工况油耗及排放模型的完善。在重构车辆空间行驶工况时,增加该空间位置处的怠速时长信息,弥补之前研究中在此方面考虑的不足,提高应用空间行驶工况计算车辆油耗及排放的科学性。
(4)提出车辆怠速自动启停优化策略。结合本研究的结果,在现有自动系统控制策略上,把“车辆在该空间位置处发生有效怠速的概率”作为发动机响应自动停机的判断条件之一。在验证中,所提出的策略在模拟工况下能节约5.64%-10.22%的油耗,在所选的实际工况下能节约14.97%的油耗。
综上,本文以怠速工况的怠速位置和怠速时长为研究对象,提出了基于有效启停概率的车辆自动启停优化策略。除了研究结果能够为车辆的自动启停策略进行优化,研究中,对怠速工况数据的处理过程也可应用于其他城市的怠速工况研究,而且研究得到的怠速工况的分布结果也为相关怠速工况的研究提供参考。
(1)分析影响车辆行车工况的主要因素,确定以车辆所处的道路的地理位置、道路等级作为样本数据的分类要素。
(2)讨论分析不同分类下车辆怠速位置的空间分布以及怠速位置与怠速时长之间的关系,以统计的方法得到不同划分下不同空间段内车辆怠速时长大于统计阈值的概率值。并在此基础上,使用数据拟合和神经网络预测的方法,建立车辆在不同的空间位置下,车辆怠速时长大于某一时间阈值的概率值与该时间阈值之间的关系模型。
(3)对空间行驶工况油耗及排放模型的完善。在重构车辆空间行驶工况时,增加该空间位置处的怠速时长信息,弥补之前研究中在此方面考虑的不足,提高应用空间行驶工况计算车辆油耗及排放的科学性。
(4)提出车辆怠速自动启停优化策略。结合本研究的结果,在现有自动系统控制策略上,把“车辆在该空间位置处发生有效怠速的概率”作为发动机响应自动停机的判断条件之一。在验证中,所提出的策略在模拟工况下能节约5.64%-10.22%的油耗,在所选的实际工况下能节约14.97%的油耗。
综上,本文以怠速工况的怠速位置和怠速时长为研究对象,提出了基于有效启停概率的车辆自动启停优化策略。除了研究结果能够为车辆的自动启停策略进行优化,研究中,对怠速工况数据的处理过程也可应用于其他城市的怠速工况研究,而且研究得到的怠速工况的分布结果也为相关怠速工况的研究提供参考。