汽車發動機曲軸轉速回歸分析與研究

崔宏巍 陳建華

摘? 要：文章對汽車發動機曲軸轉速測量數據進行了回歸分析，建立了轉速回歸方程，采用F分布檢驗回歸效果，得出回歸效果顯著，通過實測數據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據。文章還研究了通過測量汽車發動機曲軸起始轉速、終止轉速、加速時間等基本數據估計發動機功率的方法。

關鍵詞：發動機;轉速;回歸分析

中圖分類號：U464.12? ? ? ? 文獻標志碼：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

汽車發動機的有效功率會隨著發動機曲軸轉速的變化而改變，即汽車發動機的曲軸轉速可以表征發動機在單位時間做功次數以及發動機的有效功率，評價汽車發動機動力性能的一個重要指標就是發動機所能輸出的最大轉矩和它相對應的發動機轉速，因此發動機轉速是汽車運行過程中的一項重要參數。發動機轉速通常是測量曲軸的轉速來確定的，而曲軸的轉速是通過安裝在曲軸上的信號盤來進行測量。轉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動機轉速曲線實驗數據進行定性和定量分析，并在此基礎上通過汽車發動機曲軸起始轉速、終止轉速、加速時間等基本數據來分析與估計發動機功率，評價汽車發動機運行是否平穩。

1 汽車發動機曲軸轉速曲線的回歸計算

回歸分析是一種統計分析方法，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系。回歸分析通過建立回歸模型，并根據實測得到的數據來求解模型中的各個參數，然后評價建立的回歸模型是否能夠較好的擬合實測的數據，如果模型能夠很好的擬合，則可以根據自變量做出進一步的預測。在大數據分析中，回歸分析是一種預測性的建模技術，它研究的是目標和預測器之間的關系。這種技術可以用于預測分析，時間序列模型以及發現變量之間的因果關系。回歸分析是對具有因果關系的影響因素和預測對象所進行的數理統計分析處理。作為自變量的因素與作為因變量的預測對象之間是否有關？相關程度如何？以及判斷這種相關程度的把握性多大，就成為進行回歸分析必須要解決的問題。

通常測量轉速的方法是采集發動機上轉速傳感器，利用它的輸出脈沖信號，經過整形、濾波、光電隔離等信號預處理后，送入微控制器進行測速和數據分析。電磁脈沖式傳感器測量發動機轉速的原理是：當信號盤轉動時，盤齒切割傳感器磁芯形成的磁場，產生磁感現象，從而引起傳感器中線圈產生交變電壓，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，最后測量得到汽車發動機的轉速。

發動機臺架試驗中使用計算機接口卡上的8253芯片來測轉速，發動機轉速信號經波形調整，光電隔離后送入I/O接口卡中的8253芯片進行計數，根據8253的計數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：T1=t1-t0，T2=t2-t1，…Tm=tm-tm-1，轉速序列為：

3 結束語

本文對采集到的發動機曲軸轉速與時間的數據進行回歸分析，建立了轉速回歸模型，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速-時間曲線中，通過實測發動機臺架數據與回歸方程的估計值比較，發現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據。本文還研究了加速法測功，通過測量汽車發動機曲軸起始轉速、終止轉速、加速時間等基本數據估計發動機功率的方法。

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