用于获得发动机动力参数的方法及装置的制造方法_2

文档序号:9228065阅读:来源:国知局
到所述理想扭矩储备系数的额定转 速下扭矩。
[0033] 例如,与需要的最大扭矩之间的比值达到所述理想扭矩储备系数的额定转速下扭 矩=需要的最大扭矩/理想扭矩储备系数。
[0034] S250、根据发动机额定功率与额定转速下扭矩之间的换算关系,计算出所述额定 转速下扭矩对应的额定功率。
[0035] 其中,发动机额定功率与额定转速下扭矩之间的换算关系可以为,发动机额定功 率等于额定转速下扭矩X发动机额定转速/标准功率单位(标准功率单位)和标准转换 单位(r/s)与常用功率单位(kw)和常用转速单位(r/min)转换系数例如9549。
[0036] 由于该实施方式还接收对理想扭矩储备系数的设定,而所述理想扭矩储备系数为 发动机的最大扭矩与额定转速下扭矩的理想比值,因此,在计算出达到所述理想负荷利用 率所需要的最大扭矩之后,可以计算出与需要的最大扭矩的比值达到所述理想扭矩储备系 数的额定转速下扭矩,根据发动机额定功率与额定转速下扭矩之间的换算关系,计算出所 述额定转速下扭矩对应的额定功率,从而使得具有该最大扭矩的发动机的车辆,在所述使 用工况下行驶的扭矩储备能力较为理想,满足车辆的动力性需要。
[0037] 一些可能的实施方式中,可以接收别对应不同变速箱速比的至少两种理想负荷利 用率的设定。相应地,可以计算出发动机在所述使用工况下时,分别在所述不同变速箱速比 下的阻力扭矩。针对所述不同变速箱速比下的阻力扭矩,分别计算出发动机在所针对的阻 力扭矩下,达到对应的理想负荷利用率所需要的最大扭矩,得到分别在不同变速箱速比下 的最大扭矩。针对不同变速箱速比下的最大扭矩,分别计算出与其比值达到所述理想扭矩 储备系数的额定转速下扭矩,得到分别在不同变速箱速比下的额定转速下扭矩。进而根据 发动机额定功率与额定转速下扭矩之间的换算关系,针对不同变速箱速比下的额定转速下 扭矩,分别计算出所针对的额定转速下扭矩对应的额定功率,得到分别在不同变速箱速比 下的额定功率。再对不同变速箱速比下的额定功率进行加权平均计算,得到平均额定功率。 根据发动机额定功率与额定转速下扭矩之间的换算关系,计算出所述平均额定功率对应的 平均额定转速下扭矩。进而可以计算出与所述平均额定转速下扭矩的比值达到所述理想扭 矩储备系数的平均最大扭矩。
[0038] 例如,以国内6X4牵引车为例,可以接收到如下表所示的使用工况的设定:
[0039]
[0041] 需要说明的是,上表所示使用工况的设定,仅为车辆为国内6X4牵引车的一种可 能实施方式,本发明的应用场景并不局限于上表所示使用工况的牵引车。
[0042] 结合该表设定的使用工况,所述平均额定功率以及所述平均最大扭矩可以根据以 下步骤计算得到:
[0043] 计算步骤一(计算后桥速比):将该表所示车速u、轮胎滚动半径r、经济转速区发 动机转速n、代入公式u = 0. STTXrXnAioXig),得到变速箱速比ig为0. 78或1时的后 桥速比分别为3. 278~4. 17或2. 557~3. 25。
[0044] 计算步骤二(计算变速箱速比ig为0. 78或1时,分别对应的阻力扭矩):根据车 辆行驶方程式:驱动力Ft =滚动阻力Ff+空气阻力Fw+坡度阻力Fi+加速阻力Fj,以及, 驱动力Ft的计算公式:驱动力Ft =阻力扭矩TX后桥速比ioX变速箱速比igX传动效 率η /轮胎滚动半径r,以及,滚动阻力计算公式:滚动阻力Ff =车辆总重mX重力加速度 gX道路滚动阻力系数f,以及,空气阻力计算公式:空气阻力Fw =风阻系数CdX迎风面积 AX车速u2/21. 15,以及,所述坡度阻力Fi = 0、加速阻力Fj = 0,得到等式:车辆总重mX 重力加速度gX道路滚动阻力系数f+风阻系数CdX迎风面积AX车速u2/21. 15 =阻力 扭矩TX后桥速比ioX变速箱速比igX传动效率η /轮胎滚动半径r。将变速箱速比ig 为0. 78或1时的后桥速比以及涉及的其他参数分别代入上述等式,得到变速箱速比ig为 0. 78或1时,分别对应的阻力扭矩1134N. m或1107N. m。当然,根据实际需要,还可以根据 发动机功率和扭矩的换算关系:发动机功率=发动扭矩X发动机转速/9549,计算出在两 种阻力扭矩下所需要的阻力功率为209ps。
[0045] 计算步骤三(计算变速箱速比ig为0. 78或1时,分别对应的最大扭矩):假设所 设定的理想负荷利用率= 65. 36% (超速挡)/62. 97% (直接档)。将不同变速箱速比下 的阻力扭矩1134N. m或1107N. m,分别除以对应变速箱速比下的负荷利用率,8卩,1134N. m除 以65. 36%得到超速档对应的最大扭矩1735N. m,1107N. m除以62. 97%得到直接档对应的 最大扭矩1752N. m。
[0046] 计算步骤四(计算变速箱速比ig为0. 78或1时,分别对应的额定功率):假设所 设定的理想扭矩储备系数=1. 35。将超速档对应的最大扭矩1735N. m除以1. 35,得到超速 档对应的额定功率348ps,将直接档对应的最大扭矩1752N. m除以1. 35,得到直接档对应的 额定功率352ps。
[0047] 计算步骤五(计算平均额定功率):将超速档以及直接档对应的额定功率加权求 平均,得到平均额定功率为350ps。
[0048] 计算步骤五(计算平均额定转速下扭矩):根据发动机额定功率与额定转速下扭 矩之间的换算关系,所述平均额定功率对应的平均额定转速下扭矩等于350ps除以额定转 速再除以9549,得到平均额定转速下扭矩等于1293N. m。
[0049] 计算步骤六(计算平均最大扭矩):将平均额定转速下扭矩1293N. m乘以理想扭 矩储备系数1. 35,得到平均最大扭矩1746N. m。
[0050] 一些可能的实施方式中,在计算出平均额定功率的基础上,还可以进一步根据设 定的功率级差规划整个族系发动机型谱。具体地,本发明实施例还可以接收对功率级差的 设定。在计算出的平均额定功率基础上按照设定的功率级差递增,得到另一个或多个功率 级别分别对应的额定功率。根据发动机额定功率与额定转速下扭矩之间的换算关系,计算 出所述另一个或多个功率级别的额定功率分别对应的额定转速下扭矩。针对所述另一个或 多个功率级别的额定转速下扭矩,分别计算出与其比值达到所述理想扭矩储备系数的最大 扭矩。
[0051] 同样以上表所示国内6X4牵引车的使用工况为例,假设所设定的发动机功率级 差为30ps左右,并且市场需求最大功率为450ps,则各个功率级别分别对应的额定功率为 350ps、380ps、400ps、430ps、450ps。根据发动机额定功率与额定转速下扭矩之间的换算 关系,可以得到各个功率级别分别对应的额定转速下扭矩为1293N. m、1404N. m、1478N. m、 1589N. m、1663N. m。将各个功率级别分别对应的额定转速下扭矩分别乘以理想扭矩储备系 数1. 35,得到各个功率级别对应的最大扭矩分别为1746N.m、1896N.m、1996N.m、2145N.m、 2245N. m〇
[0052] 与上述用于获得发动机动力参数的方法相对应地,本发明实施例还提供了一种用 于获得发动机动力参数的装置。
[0053] 例如,参见图3,为本发明一实施例提供的用于获得发动机动力参数的装置结构示 意图。如图3所示,该装置可以包括:
[0054] 工况接收单元310,可以用于接收对车辆使用工况的设定。负荷利用率接收单元 320,可以用于接收对理想负荷利用率的设定,其中,所述理想负荷利用率为发动机的阻力 扭矩与最大扭矩的理想比值。阻力扭矩计算单元330,可以用于计算出发动机在所述使用工 况下的阻力扭矩。最大扭矩计算单元340,可以用于计算出发动机在所述使用工况的阻力扭 矩下,达
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