利用实际行驶工况对公交车的动力系统进行优化,是提高公交车动力性和燃油经济性的前提。目前大多数车辆的优化是基于固定的载荷和一定的速度工况,而对于公交车,其载荷在运行过程中实时变化,用固定的载荷进行优化是不合理的。针对该问题本文提出了基于实际载荷行驶工况的公交车动力系统优化方法,主要包括以下内容:(1)介绍了城市公交车动力系统优化平台,包括数据采集系统、远程监控和统计分析系统、整车仿真模型。使用GT-SUITE搭建了公交车的整车模型,用实际数据验证了模型的经济性和阻力特性。结果表明,整车仿真模型可以反映公交车的实际运行情况,可以在该平台上进行公交车动力系统的优化研究。(2)提出了基于动能定理的公交车质量估计算法。经过试验数据验证,质量的平均估计误差为5.13%。将这种方法与基于递推最小二乘的方法进行了对比,结果表明,本文提出的方法所需样本点更少,估计误差更小。通过这种方法还原了503线路1460圈的公交车质量信息,用于实际载荷行驶工况的合成。(3)将车辆质量加入到工况合成的特征参数中,通过主成分分析和K均值聚类的方法合成了实际载荷行驶工况。从特征值、发动机工况分布比例和油耗三个方面进行了工况的验证,结果表明,考虑质量合成的实际载荷行驶工况比不考虑质量合成的工况更能反映线路的运行特征。(4)提出了动力系统的优化方法,设计了72种动力系统的组合方案,对比了不考虑质量的速度-满载工况、不考虑质量的速度-平均载荷工况、考虑质量的速度-满载工况、考虑质量的速度-平均载荷工况和实际载荷行驶工况的优化结果,5种工况下的最优方案是不同的。选取了16圈数据对比不同方案的节油效果,在实际载荷行驶工况下得到的最优方案油耗最低,比原配置节油3.27%。