一種電控柴油機(jī)參數(shù)敏感性分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電控柴油機(jī)參數(shù)的分析，具體地指一種電控柴油機(jī)參數(shù)敏感性分析方法，用于電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒控制參數(shù)敏感性分析。
【背景技術(shù)】
[0002]在電控發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，如何通過(guò)眾多發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)組合及優(yōu)化來(lái)實(shí)現(xiàn)排放、燃油經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性及可靠性目標(biāo)一直是核心課題，此部分工作既是電控發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，亦是難點(diǎn)環(huán)節(jié)。在常規(guī)開(kāi)發(fā)流程中，通常使用經(jīng)驗(yàn)判斷或大量DoE試驗(yàn)，對(duì)工程技術(shù)背景及試驗(yàn)成本要求較高，且不易找出最優(yōu)方案。其緣由在于電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒控制參數(shù)包括預(yù)噴提前角、預(yù)噴油量、后噴提前角、后噴油量及EGR率等參數(shù)，各參數(shù)取值范圍寬窄不一，參數(shù)組合數(shù)量龐大，若無(wú)先期一定敏感性分析判斷，開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)將耗費(fèi)大量時(shí)間，且DoE試驗(yàn)不充足時(shí)易遺漏最優(yōu)方案。
[0003]電控柴油機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)前進(jìn)行必要的參數(shù)敏感性分析至關(guān)重要，可先期確立參數(shù)組合方案，縮小參數(shù)范圍，并基于各參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒影響敏感性不同，有針對(duì)性進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)排放、燃油經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性及可靠性目標(biāo)。因此，有必要研宄一種電控柴油機(jī)參數(shù)敏感性分析方法，以助于電控柴油機(jī)的開(kāi)發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是一種電控柴油機(jī)參數(shù)敏感性分析方法，該方法根據(jù)輸入扭矩曲線、附件功曲線及車(chē)輛運(yùn)行循環(huán)工況等數(shù)據(jù)自動(dòng)識(shí)別和計(jì)算關(guān)鍵工況點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上制定參數(shù)因子水平及組合方案，進(jìn)而輸出參數(shù)敏感性分析用設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，最后通過(guò)處理設(shè)計(jì)試驗(yàn)采集數(shù)據(jù)得出參數(shù)敏感性。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是一種電控柴油機(jī)參數(shù)敏感性分析方法，該方法包括:
[0006]通過(guò)PreDoE計(jì)算出電控柴油機(jī)運(yùn)行工況區(qū)內(nèi)關(guān)鍵工況點(diǎn)；
[0007]再以指定發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)對(duì)象及因子水平輸出參數(shù)組合方案；
[0008]對(duì)所述關(guān)鍵工況點(diǎn)指定所述參數(shù)組合方案中的參數(shù)組合，并結(jié)合臺(tái)架試驗(yàn)對(duì)各參數(shù)組合進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；
[0009]根據(jù)采集數(shù)據(jù)分析各參數(shù)敏感性，對(duì)于敏感參數(shù)，保留至后一階段的開(kāi)發(fā)方案中；對(duì)于非敏感參數(shù)可直接剔除。
[0010]在上述技術(shù)方案中，所述指定的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)對(duì)象為電控柴油機(jī)燃燒控制參數(shù)，包括預(yù)噴提前角PIT、預(yù)噴油量PIF、后噴提前角Ρ0Τ、后噴油量POF以及EGR率。
[0011]進(jìn)一步地，所述6個(gè)電控柴油機(jī)燃燒控制參數(shù)根據(jù)需要自行指定，若參數(shù)被指定，則同步對(duì)參數(shù)因子水平及值進(jìn)行賦值，繼而作為關(guān)鍵工況點(diǎn)燃燒控制參數(shù)。
[0012]進(jìn)一步地，各參數(shù)的因子水平乘積為kpn，對(duì)各關(guān)鍵工況點(diǎn)指定發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)時(shí)，該工況點(diǎn)對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)方案總數(shù)為kpn，參數(shù)組合方式為完全正交分布。
[0013]進(jìn)一步地，所述的電控柴油機(jī)運(yùn)行工況區(qū)包括排放控制區(qū)及整車(chē)運(yùn)行工況區(qū)。
[0014]在上述技術(shù)方案中，所述通過(guò)PreDoE計(jì)算電控柴油機(jī)運(yùn)行工況區(qū)內(nèi)關(guān)鍵工況點(diǎn)包括以下步驟:
[0015]I)根據(jù)外特性扭矩曲線及附件功曲線插值計(jì)算ESC法規(guī)中A、B、C轉(zhuǎn)速η及對(duì)應(yīng)的扭矩Tq，所得工況點(diǎn)以二維數(shù)組esc [i] [j]存儲(chǔ)；
[0016]2)根據(jù)車(chē)輛運(yùn)行循環(huán)工況數(shù)據(jù)，以及劃分的轉(zhuǎn)速及負(fù)載區(qū)識(shí)別權(quán)重較高的運(yùn)行工況點(diǎn)，所得工況點(diǎn)以二維數(shù)組cycle [i] [j]存儲(chǔ)；
[0017]3)綜合二維數(shù)組esc[i] [j]、cycle[i] [j]及指定輸入的工況點(diǎn)ikp[i] [j]輸出關(guān)鍵工況點(diǎn)，所得關(guān)鍵工況點(diǎn)以二維數(shù)組kp[i] [j]存儲(chǔ)。
[0018]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0019](I)通過(guò)PreDoE軟件自動(dòng)計(jì)算得到發(fā)動(dòng)機(jī)在特定車(chē)輛運(yùn)行循環(huán)工況下的運(yùn)行權(quán)重高的工況點(diǎn)；
[0020](2)通過(guò)PreDoE軟件可自定義燃燒控制參數(shù)，方便快捷的定義各工況的參數(shù)組合方案，由此迅速輸出用于參數(shù)敏感性分析用的設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，有針對(duì)性的提高了電控柴油機(jī)性能開(kāi)發(fā)的效率。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明電控柴油機(jī)參數(shù)敏感性分析方法的流程示意圖。
[0022]圖2為PreDoE計(jì)算ESC工況點(diǎn)的流程圖。
[0023]圖3為運(yùn)行權(quán)重高的工況點(diǎn)計(jì)算流程圖。
[0024]圖4為參數(shù)組合方案輸出流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]如圖1所示，本發(fā)明電控柴油機(jī)參數(shù)敏感性分析方法，包括以下步驟:
[0027]S100、通過(guò)PreDoE計(jì)算出電控柴油機(jī)運(yùn)行工況區(qū)內(nèi)關(guān)鍵工況點(diǎn)，其中，本發(fā)明電控柴油機(jī)運(yùn)行工況區(qū)包括排放控制區(qū)及整車(chē)運(yùn)行工況區(qū)。關(guān)鍵工況點(diǎn)的計(jì)算過(guò)程具體包括以下步驟:
[0028]SlOl、根據(jù)外特性扭矩曲線及附件功曲線插值計(jì)算ESC法規(guī)中A、B、C轉(zhuǎn)速η及對(duì)應(yīng)的扭矩Tq，所得工況點(diǎn)以二維數(shù)組esc[i] [j]存儲(chǔ)。
[0029]S102、根據(jù)車(chē)輛運(yùn)行循環(huán)工況數(shù)據(jù)，以及劃分的轉(zhuǎn)速及負(fù)載區(qū)識(shí)別權(quán)重較高的運(yùn)行工況點(diǎn)，所得工況點(diǎn)以二維數(shù)組cycle[i] [j]存儲(chǔ)。
[0030]S103、綜合二維數(shù)組esc[i] [j] 'cycle [i] [j]及指定輸入的工況點(diǎn)ikp[i] [j](即用戶手動(dòng)輸入工況點(diǎn)，是PreDoE中的自定義工況點(diǎn)，)輸出關(guān)鍵工況點(diǎn)，所得關(guān)鍵工況點(diǎn)以二維數(shù)組kp[i][j]存儲(chǔ)。
[0031]其中，上述步驟SlOl的操作流程如圖2所示，包括以下具體步驟:
[0032]S1011、在PreDoE中輸入外特性扭矩?cái)?shù)據(jù)，數(shù)據(jù)按轉(zhuǎn)速?gòu)男〉酱笈帕?，需包含低怠速轉(zhuǎn)速、拐點(diǎn)轉(zhuǎn)速及高怠速轉(zhuǎn)速；
[0033]S1012、讀入附件功數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)按轉(zhuǎn)速?gòu)男〉酱笈帕?，?shù)據(jù)按轉(zhuǎn)速?gòu)男〉酱笈帕校璋偷∷俎D(zhuǎn)速、拐點(diǎn)轉(zhuǎn)速及高怠速轉(zhuǎn)速；
[0034]S1013、根據(jù)Pe = Tq.η/9550計(jì)算外特性功率，除去附件功后得到外特性凈功率，并輸出最大凈功率Pnet ；
[0035]S1014、計(jì)算Pnhi= 0.7*Pnet及Pnh。= 0.5*Pnet，在外特性凈功率曲線上反插值得出?及n h。，其中nhi取大，n h。取小；
[0036]SlO 15、根據(jù)如下公式計(jì)算ESC對(duì)應(yīng)的A、B及C轉(zhuǎn)速，
[0037]esca = nho+0.25*(nh1-nho)
[0038]escb = nho+0.50*(nhi_nh。)
[0039]escc = nho+0.75*(nhi_nh。)；
[0040]S1016、在外特性扭矩曲線上插值得到A、B及C轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)扭矩TQA、TQB及TQC，繼而A轉(zhuǎn)速@100%負(fù)荷點(diǎn)為(A，TQA)，B轉(zhuǎn)速@100%負(fù)荷點(diǎn)為(B,TQB), C轉(zhuǎn)速@100%負(fù)荷點(diǎn)為(C，TQC)，由此可得到各轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)75%、50%及25%負(fù)荷工況點(diǎn)。
[0041]S102、根據(jù)車(chē)輛運(yùn)行循環(huán)工況數(shù)據(jù)，以及劃分的轉(zhuǎn)速及負(fù)載區(qū)識(shí)別權(quán)重較高的運(yùn)行工況點(diǎn)，所得工況點(diǎn)以二維數(shù)組cycle[i] [j]存儲(chǔ)。對(duì)于給定車(chē)輛運(yùn)行循環(huán)工況數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)點(diǎn)分布于由500?3000rpm及外特性最大扭矩Tqmax組成的外特性擴(kuò)展區(qū)域之上，并將外特性擴(kuò)展區(qū)域劃分為若干單區(qū)，統(tǒng)計(jì)分布于單區(qū)之中數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)，數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)達(dá)到一定值時(shí)，此單區(qū)被識(shí)別為運(yùn)行權(quán)重較高工況區(qū)，繼而輸出權(quán)重較高的運(yùn)行工況點(diǎn)。具體操作如圖3所示，包括以下步驟:
[0042]S1021、外特性數(shù)據(jù)傳遞，以及輸入整車(chē)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)；
[0043]S1022、讀入車(chē)輛運(yùn)行循環(huán)工況中轉(zhuǎn)速及扭矩，存入二維數(shù)組DCPT[i] [j]中，數(shù)據(jù)點(diǎn)總數(shù)為k ；
[0044]S1023、根據(jù)外特性傳遞數(shù)據(jù)劃分單區(qū)，以轉(zhuǎn)速200rpm，扭矩100N.m定義外特性擴(kuò)展曲線包圍下的區(qū)域，單區(qū)編號(hào)為fn[i]，單區(qū)總數(shù)為fnk;