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1、第7卷第4期北京工业职业技术学院学报4Vo.l72008年10月Oct.2008JOURNALOFBEIJINGPOLYTECHNICCOLLEGE汽车发动机性能仿真模型研究1,213王会谭晓兰李家本(1.北方工业大学,北京100041;2.北京工业职业技术学院,北京100042;3.中国道路运输协会运输研究所,北京100011)摘要:将发动机速度、负荷和万有特性离散化为矩阵形式,采用曲线、曲面拟合、神经网络方法进行数学建模,建立了汽车发动机仿真数学模型,开发了计算仿真程序。对发动机外特性进行拟合,拟合阶次越高,结果越
2、精确,采取5阶拟合即可以真实反映发动机的外特性;对发动机万有特性与负荷特性进行拟合,拟合度为99.85%,可见试验数据模型化后的结果是可以接受的,建立数学模型具有很高的模拟精度,能精确地反映出发动机的特性。关键词:发动机;仿真模型;特性;拟合中图分类号:U464.11文献标识码:A文章编号:1671-6558(2008)04-41-06ResearchonSimulationModelsofAutomobileEnginePerformance1,213WangHuiTanXiaolanLiJiaben(1.NorthChinaUniversit
3、yofTechnology,Beijing100041,China;2.BeijingPolytechnicCollege,Beijng1000042,China;3.ChinaRoadTransportAssociationTransportResearchInstitute,Beijing100011,China)Abstract:Thespeed,loadanduniversalperformancecharacteristicsofenginewerediscretizedtomatrix.Mathematicalmodelsofautomobileengin
4、eweremadebyusingcurvesandsurfacefitting,neuralnetwork,andsoon.Itscomputersimulationprogramwascompiled.Fullloadspeedcharacteristicsofenginewerefittedandtheresultwasmorepreciseifexponentwasmore.Fullloadspeedcharacteristicsofenginecouldbeembodiedactuallythroughfiveexponentsfitting.Fitting
5、accuracyis99.85%whenuniversalperformanceandloadcharacteristicsofenginewerefitted.Thesimulationresultshowsthatmathematicalmodelshavehighersimulationaccuracyandcandescribecharacteristicsofengine.Keywords:engine;simulationmodels;characteristics;fitting建立汽车发动机仿真模型,利用计算机仿真技性、发动机万有特性和过渡过程仿
6、真模型。术对汽车行驶过程中的特性进行仿真模拟,在原型1.1实验数据已知时的发动机数学模型车制造和道路试验之前即能预测汽车性能。采用曲线、曲面拟合方法建立发动机数学模型。1发动机数学模型的建立(1)发动机速度特性数学模型发动机数学模型包括发动机速度特性、负荷特发动机性能特性曲线(如外特性曲线、负荷特收稿日期:2008-09-05作者简介:王会(1978-),女,吉林大学汽车工程学院发动机专业毕业,北方工业大学机械工程专业在读硕士,讲师。北京工业职业技术学院学报第7卷性曲线等)拟合形式通常采用多项式,通式为:的经验公式如下:p
7、iTmax-TP2y=Aix(1)T=Tmax-2(nM-n)(6)i=1(nP-nM)式中,y和x分别表示任意一条特性曲线的纵式中,Tmax为发动机最大转矩,N!m;nM为发动坐标与横坐标;p为多项式的阶次;Ai为多项式各机最大转矩对应转速,r/min;Tp为最大功率对应发项拟合系数,一般采用最小乘二法确定。动机转矩,N!m;np为最大功率时对应发动机转速,(2)发动机万有特性数学模型r/min;T为待求点的发动机转矩,N!m;n为待求点发动机各工作点的燃油消耗率ge为:对应发动机转速,r/min。sj1ij
