汽車發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速回歸分析與研究

崔宏巍 陳建華

摘? 要：文章對汽車發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速測量數(shù)據(jù)進行了回歸分析，建立了轉(zhuǎn)速回歸方程，采用F分布檢驗回歸效果，得出回歸效果顯著，通過實測數(shù)據(jù)與回歸方程的估計值比較，二者具有較好的一致性，文章建立的回歸模型能夠很好的擬合實測的實驗數(shù)據(jù)。文章還研究了通過測量汽車發(fā)動機曲軸起始轉(zhuǎn)速、終止轉(zhuǎn)速、加速時間等基本數(shù)據(jù)估計發(fā)動機功率的方法。

關(guān)鍵詞：發(fā)動機;轉(zhuǎn)速;回歸分析

中圖分類號：U464.12? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）07-0048-02

Abstract： In this paper， the regression analysis of the measured data of crankshaft speed of automobile engine is carried out， and the regression equation of rotational speed is established. the regression effect is tested by F distribution， and the regression effect is obtained. by comparing the measured data with the estimated value of regression equation. There is a good consistency between the two， and the regression model established in this paper can fit the measured experimental data very well. The method of estimating engine power by measuring the starting speed， termination speed and acceleration time of automobile engine crankshaft is also studied in this paper.

Keywords： engine; rotational speed; regression analysis

引言

汽車發(fā)動機的有效功率會隨著發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速的變化而改變，即汽車發(fā)動機的曲軸轉(zhuǎn)速可以表征發(fā)動機在單位時間做功次數(shù)以及發(fā)動機的有效功率，評價汽車發(fā)動機動力性能的一個重要指標(biāo)就是發(fā)動機所能輸出的最大轉(zhuǎn)矩和它相對應(yīng)的發(fā)動機轉(zhuǎn)速，因此發(fā)動機轉(zhuǎn)速是汽車運行過程中的一項重要參數(shù)。發(fā)動機轉(zhuǎn)速通常是測量曲軸的轉(zhuǎn)速來確定的，而曲軸的轉(zhuǎn)速是通過安裝在曲軸上的信號盤來進行測量。轉(zhuǎn)速在測量過程中往往會受到一些干擾因素，利用回歸分析可以對汽車發(fā)動機轉(zhuǎn)速曲線實驗數(shù)據(jù)進行定性和定量分析，并在此基礎(chǔ)上通過汽車發(fā)動機曲軸起始轉(zhuǎn)速、終止轉(zhuǎn)速、加速時間等基本數(shù)據(jù)來分析與估計發(fā)動機功率，評價汽車發(fā)動機運行是否平穩(wěn)。

1 汽車發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速曲線的回歸計算

回歸分析是一種統(tǒng)計分析方法，主要用來確定兩種或兩種以上的變量之間相互依賴的定量關(guān)系?；貧w分析通過建立回歸模型，并根據(jù)實測得到的數(shù)據(jù)來求解模型中的各個參數(shù)，然后評價建立的回歸模型是否能夠較好的擬合實測的數(shù)據(jù)，如果模型能夠很好的擬合，則可以根據(jù)自變量做出進一步的預(yù)測。在大數(shù)據(jù)分析中，回歸分析是一種預(yù)測性的建模技術(shù)，它研究的是目標(biāo)和預(yù)測器之間的關(guān)系。這種技術(shù)可以用于預(yù)測分析，時間序列模型以及發(fā)現(xiàn)變量之間的因果關(guān)系?；貧w分析是對具有因果關(guān)系的影響因素和預(yù)測對象所進行的數(shù)理統(tǒng)計分析處理。作為自變量的因素與作為因變量的預(yù)測對象之間是否有關(guān)？相關(guān)程度如何？以及判斷這種相關(guān)程度的把握性多大，就成為進行回歸分析必須要解決的問題。

通常測量轉(zhuǎn)速的方法是采集發(fā)動機上轉(zhuǎn)速傳感器，利用它的輸出脈沖信號，經(jīng)過整形、濾波、光電隔離等信號預(yù)處理后，送入微控制器進行測速和數(shù)據(jù)分析。電磁脈沖式傳感器測量發(fā)動機轉(zhuǎn)速的原理是：當(dāng)信號盤轉(zhuǎn)動時，盤齒切割傳感器磁芯形成的磁場，產(chǎn)生磁感現(xiàn)象，從而引起傳感器中線圈產(chǎn)生交變電壓，輸出脈沖信號。而脈沖信號的頻率與安裝在曲軸上的信號盤轉(zhuǎn)速成正比，因此，微控制器通過計算脈沖信號的頻率和信號盤上的齒數(shù)，最后測量得到汽車發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。

發(fā)動機臺架試驗中使用計算機接口卡上的8253芯片來測轉(zhuǎn)速，發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號經(jīng)波形調(diào)整，光電隔離后送入I/O接口卡中的8253芯片進行計數(shù)，根據(jù)8253的計數(shù)值可以生成一組時間序列t0，t1，t2，…tm，周期序列與時間序列一一對應(yīng)：T1=t1-t0，T2=t2-t1，…Tm=tm-tm-1，轉(zhuǎn)速序列為：

3 結(jié)束語

本文對采集到的發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速與時間的數(shù)據(jù)進行回歸分析，建立了轉(zhuǎn)速回歸模型，并采用F分布檢驗回歸效果，得出回歸效果顯著，在回歸分析獲得的轉(zhuǎn)速-時間曲線中，通過實測發(fā)動機臺架數(shù)據(jù)與回歸方程的估計值比較，發(fā)現(xiàn)二者具有較好的一致性，本文建立的回歸模型能夠很好的擬合實測的實驗數(shù)據(jù)。本文還研究了加速法測功，通過測量汽車發(fā)動機曲軸起始轉(zhuǎn)速、終止轉(zhuǎn)速、加速時間等基本數(shù)據(jù)估計發(fā)動機功率的方法。

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