发动机开发试验的工况信息获取方法及装置与流程

本发明属于机械领域，特别是涉及一种发动机开发试验的工况信息获取方法及装置。

背景技术：

在发动机开发过程中，一些试验要求发动机的工况接近用户实际使用车辆时的工况。但是，在目前发动机的开发试验中，发动机的工况仅是采用一组经验数据进行简单描述，模拟驾驶车辆在市内道路、郊区道路和高速公路等道路上行驶时发动机的工况。

当前在发动机开发实验中普遍采用的一组描述发动机工况的经验数据如下：

1)发动机的转速为1500-2000转/分，半负荷运转0.5小时，用于模拟驾驶车辆在市内道路上行驶时发动机的工况；

2)发动机的转速为2000-2500转/分，半负荷运转1.5小时，用于模拟驾驶车辆在郊区道路上行驶时发动机的工况；

3)发动机的转速为3000-3500转/分，半负荷运转1.5小时，用于模拟驾驶车辆在高速公路上行驶时发动机的工况；

4)发动机的转速为4000-5500转/分，全负荷运转0.5小时，用于模拟驾驶车辆在高速公路上超车时发动机的工况；

5)发动机的转速为3000-3500转/分，半负荷运转1.5小时，用于模拟驾驶车辆在高速公路上行驶时发动机的工况；

6)发动机的转速为2000-2500转/分，半负荷运转1.5小时，用于模拟驾驶车辆在郊区道路上行驶时发动机的工况；

7)发动机的转速为1500-2000转/分，半负荷运转0.5小时，用于模拟驾驶车辆在市内道路上行驶时发动机的工况。

这种通过经验数据描述的发动机运转工况，与用户实际使用车辆时发动机的工况存在较大的差异。

技术实现要素：

本发明实施例所要解决的一个技术问题是：提供一种发动机开发试验的工况信息获取方法及装置，以获得接近用户实际使用车辆时的发动机工况，用于发动机的开发试验。

根据本发明实施例的一个方面，提供一种发动机开发试验的工况信息获取方法，包括：

进行汽车排放或油耗试验；

获取试验中汽车发动机的工况信息，以便基于所述工况信息进行发动机开发试验。

根据本发明另一实施例的方法，所述获取试验中汽车发动机的工况信息包括：

实时采集试验中汽车发动机的转速及扭矩；

对采集到的转速及扭矩进行修正，将修正后的转速及扭矩作为试验中汽车发动机的工况信息。

根据本发明另一实施例的方法，所述获取试验中汽车发动机的工况信息包括：

实时获取试验中汽车的车速及轮边功率；

根据获取的车速及轮边功率计算发动机的转速及扭矩，将计算得到的转速及扭矩作为试验中汽车发动机的工况信息。

根据本发明另一实施例的方法，所述计算发动机的转速及扭矩具体：

根据n＝1000·v/(f·π·d·60)计算发动机的转速；

其中，n为发动机的转速，单位为转/分；v为汽车的车速，单位为千米/小时；d为汽车轮胎的直径，单位为米；f为汽车变速箱的传动比；

根据m＝p1·9550/(c·n)计算发动机的扭矩；

其中，m为发动机的扭矩，单位为牛顿·米；p1为轮边功率，单位为千瓦；c为汽车变速箱的传动效率；n为发动机的转速，单位为转/分。

根据本发明实施例的另一个方面，提供一种发动机开发试验的工况信息获取装置，包括：

底盘测功机，用于进行汽车排放或油耗试验；及

工况信息获取单元，用于获取试验中汽车发动机的工况信息，以便基于所述工况信息进行发动机开发试验。

根据本发明另一实施例的装置，所述工况信息获取单元包括：

数据采集单元，用于实时采集试验中汽车发动机的转速及扭矩；及

数据处理单元，用于对采集到的转速及扭矩进行修正，将修正后的转速及扭矩作为试验中汽车发动机的工况信息。

根据本发明另一实施例的装置，所述工况信息获取单元包括：

es592接口模块，所述es592接口模块与试验中汽车发动机的电子控制单元通过can总线连接；及

计算机，所述计算机与所述es592接口模块通过网线连接，所述计算机通过运行inca软件实时从汽车发动机的电子控制单元采集试验中汽车发动机的转速及扭矩。

根据本发明另一实施例的装置，所述工况信息获取单元包括：

数据获取单元，用于实时获取试验中汽车的车速及轮边功率；及

数据处理单元，用于根据获取的车速及轮边功率计算发动机的转速及扭矩，将计算得到的转速及扭矩作为试验中汽车发动机的工况信息。

根据本发明另一实施例的装置，所述数据获取单元是从所述底盘测功机获取试验中汽车的车速及轮边功率。

根据本发明另一实施例的装置，所述数据处理单元具体，

根据n＝1000·v/(f·π·d·60)计算发动机的转速；

其中，n为发动机的转速，单位为转/分；v为汽车的车速，单位为千米/小时；d为汽车轮胎的直径，单位为米；f为汽车变速箱的传动比；

根据m＝p1·9550/(c·n)计算发动机的扭矩；

其中，m为发动机的扭矩，单位为牛顿·米；p1为轮边功率，单位为千瓦；c为汽车变速箱的传动效率；n为发动机的转速，单位为转/分。

基于本发明上述实施例提供的发动机开发试验的工况信息获取方法及装置，是根据汽车排放或油耗试验汽车的整车工况获取发动机的工况，从而获得接近用户实际使用车辆时的发动机工况，用于发动机的开发试验，以提高发动机开发试验结果的准确性。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同描述一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1a是gb18352.3-2005中ⅰ型试验汽车整车工况的示意图。

图1b是图1a中2部的放大示意图。

图2是本发明发动机开发试验的工况信息获取方法的一个实施例的示意图。

图3是图2中获取试验中汽车发动机的工况信息的一个实施例的示意图。

图4是根据图3的方法直接采集得到的图1a中在市区运转循环时发动 机的转速及扭矩与汽车车速的对应关系的示意图。

图5是根据图3的方法直接采集得到的图1a中在市郊运转循环时发动机的转速及扭矩与汽车车速的对应关系的示意图。

图6是图2中获取试验中汽车发动机的工况信息的另一个实施例的示意图。

图7是本发明发动机开发试验的工况信息获取装置的一个实施例的示意图。

图8是图7中工况信息获取单元的一个实施例的示意图。

图9是图8中工况信息获取单元的一个具体实施例的示意图。

图10是图7中工况信息获取单元的另一个实施例的示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此,一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

请参阅图2所示，是本发明发动机开发试验的工况信息获取方法的一个实施例的示意图。本实施例的发动机开发试验的工况信息获取方法，包括：

s220，进行汽车排放或油耗试验。

s240，获取试验中汽车发动机的工况信息，以便基于所述工况信息进行发动机开发试验。

汽车排放或油耗试验通常采用工况法，按照常用的工况模型测量或检测汽车的排放或燃油性能。如图1a及图1b所示，是gb18352.3-2005中ⅰ型试验的工况模型，又称为运转循环，其主要由两个运转循环部组成，即1部和2部。其中，1部用于描述市区运转循环，它由四个市区运转循环单元组成，每个运转循环单元的平均速度为19千米/时，最大车速为50千米/时，每个运转循环单元的有效行驶时间为195秒，每个运转循环单元的理论行驶距离为1.013千米，四个运转循环单元的当量距离为4.052千米。2部用于描述市郊运转循环，它由一个市郊运转循环单元组成，试验期间平均车速为62.6千米/时，有效行驶时间为400秒，每个运转循环单元的理论行驶距离为6.955千米，最大车速为120千米/时，最大加速度为0.833米/平方秒，最大减速度为-1.389米/平方秒。

本实施例的发动机开发试验的工况信息获取方法，是根据汽车排放或油耗试验汽车的整车工况，即运转循环1部和2部，获取发动机的工况，从而获得接近用户实际使用车辆时的发动机工况，用于发动机的开发试验。

请再参阅图3所示，是图2中获取试验中汽车发动机的工况信息的一个实施例的示意图。本实施例获取试验中汽车发动机的工况信息的操作s240是通过直接采集的方法获得发动机的工况信息。由于发动机的工况通常是采用一组表征其某种性能的参数来描述，其中常用的参数有转速和扭矩。因此，在本实施例中，获取试验中汽车发动机的工况信息的操作s240包括：

s320，实时采集试验中汽车发动机的转速及扭矩。

如图4及图5所示，其中显示了gb18352.3-2005中ⅰ型试验的汽车整车工况，即运转循环1部和2部的车速，与在试验过程中通过直接采集得到的对应的发动机的工况，即发动机的转速及扭矩。

从图4及图5中我们可以看到，通过直接采集得到的发动机的转速及扭 矩存在数据突变的尖锐处，因此需要对通过直接采集得到的发动机的转速及扭矩进行平滑处理，使处理后的数据可用于发动机开发过程中的油气分离器功能试验或其它开发试验。因此，在本实施例中，获取试验中汽车发动机的工况信息的操作s240还包括：

s340，对采集到的转速及扭矩进行修正，将修正后的转速及扭矩作为试验中汽车发动机的工况信息。

请再参阅图4所示，是图2中获取试验中汽车发动机的工况信息的另一个实施例的示意图。本实施例获取试验中汽车发动机的工况信息的操作s240是通过计算的方法获得发动机的工况信息。由于发动机的工况通常是采用一组表征其某种性能的参数来描述，其中常用的参数有转速和扭矩。而根据汽车的车速v与发动机的转速n、汽车变速箱的传动比f及汽车轮胎的直径d的关系v＝n·f·π·d·60/1000，发动机的功率p与发动机的转速n及扭矩m的关系p＝n·m/9550，以及轮边功率p1与发动机的功率p及汽车变速箱的传动效率c的关系式p1＝p·c。其中，汽车变速箱的传动比f、汽车轮胎的直径d和汽车变速箱的传动效率c可根据现有资料的记载获得。

因此，在本实施例中，获取试验中汽车发动机的工况信息的操作s240包括：

s620，实时获取试验中汽车的车速及轮边功率。

s640，根据获取的车速及轮边功率计算发动机的转速及扭矩，将计算得到的转速及扭矩作为试验中汽车发动机的工况信息。

其中，计算发动机的转速及扭矩的操作s640具体：根据n＝1000·v/(f·π·d·60)来计算发动机的转速n，根据m＝p1·9550/(c·n)来计算发动机的扭矩m。其中，发动机的转速n的单位为转/分，汽车的车速v的单位为千米/小时，汽车轮胎的直径d的单位为米，发动机的功率p的单位为千瓦，发动机的扭矩m的单位为牛顿·米，轮边功率p1的单位为千瓦。

其中，图3中获取试验中汽车发动机的工况信息的方法，主要用于自动 挡汽车。图6中获取试验中汽车发动机的工况信息的方法，主要用于手动挡汽车。

请参阅图7所示，图7是本发明发动机开发试验的工况信息获取装置的一个实施例的示意图。本实施例还提供了一种发动机开发试验的工况信息获取装置，包括：底盘测功机720和工况信息获取单元740。其中，

底盘测功机720，用于进行汽车排放或油耗试验。

工况信息获取单元740，用于获取试验中汽车发动机的工况信息，以便基于所述工况信息进行发动机开发试验。

汽车排放或油耗试验通常采用工况法，按照常用的工况模型测量或检测汽车的排放或燃油性能。如图1a及图1b所示，是gb18352.3-2005中ⅰ型试验的工况模型，又称为运转循环，其主要由两个运转循环部组成，即1部和2部。其中，1部用于描述市区运转循环，它由四个市区运转循环单元组成，每个运转循环单元的平均速度为19千米/时，最大车速为50千米/时，每个运转循环单元的有效行驶时间为195秒，每个运转循环单元的理论行驶距离为1.013千米，四个运转循环单元的当量距离为4.052千米。2部用于描述市郊运转循环，它由一个市郊运转循环单元组成，试验期间平均车速为62.6千米/时，有效行驶时间为400秒，每个运转循环单元的理论行驶距离为6.955千米，最大车速为120千米/时，最大加速度为0.833米/平方秒，最大减速度为-1.389米/平方秒。

本实施例的发动机开发试验的工况信息获取装置，是根据汽车排放或油耗试验汽车的整车工况，即运转循环1部和2部，获取发动机的工况，从而获得接近用户实际使用车辆时的发动机工况，用于发动机的开发试验。

请再参阅图8所示，是图7中工况信息获取单元的一个实施例的示意图。本实施例的工况信息获取单元740是通过直接采集的方法获得发动机的工况信息，其包括：数据采集单元820和数据处理单元840。

由于发动机的工况通常是采用一组表征其某种性能的参数来描述，其中 常用的参数有转速和扭矩。因此，在本实施例中，数据采集单元820用于实时采集试验中汽车发动机的转速及扭矩。如图4及图5所示，其中显示了gb18352.3-2005中ⅰ型试验的汽车整车工况，即运转循环1部和2部的车速，与在试验过程中通过数据采集单元820直接采集得到的对应的发动机的工况，即发动机的转速及扭矩。

从图4及图5中我们可以看到，通过数据采集单元820直接采集得到的发动机的转速及扭矩存在数据突变的尖锐处，因此需要通过数据处理单元840直接采集得到的发动机的转速及扭矩进行平滑处理，使处理后的数据可用于发动机开发过程中的油气分离器功能试验或其它开发试验。因此，在本实施例中，数据处理单元840用于对采集到的转速及扭矩进行修正，将修正后的转速及扭矩作为试验中汽车发动机的工况信息。

请再参阅图9所示，是图8中工况信息获取单元的一个具体实施例的示意图。在本实施例中，工况信息获取单元720包括：es592接口模块920和计算机940。其中，es592接口模块920与试验中汽车发动机的电子控制单元(electroniccontrolunit，简称ecu)960通过can总线连接，计算机940与es592接口模块920通过网线连接。具体地，是从发动机线束端找到与发动机线ecu对应的针脚接出两根can线，将两根can线与es592接口模块920的can1口连接，将es592接口模块920的host口连接计算机940的网线口，同时将es592接口模块920的电源线与12v的电源连接，通过计算机940运行inca软件实时从汽车发动机的ecu960实时采集试验中汽车发动机的转速及扭矩。同时，通过计算机940可以对采集到的发动机的转速及扭矩进行修正，以得到可用于发动机开发过程中的油气分离器功能试验或其它开发试验的发动机的工况信息。

请再参阅图10所示，是图7中工况信息获取单元的另一个实施例的示意图。本实施例的工况信息获取单元740是通过计算的方法获得发动机的工况信息，其包括：数据获取单元1020和数据处理单元1040。

由于发动机的工况通常是采用一组表征其某种性能的参数来描述，其中常用的参数有转速和扭矩。而根据汽车的车速v与发动机的转速n、汽车变速箱的传动比f及汽车轮胎的直径d的关系v＝n·f·π·d·60/1000，发动机的功率p与发动机的转速n及扭矩m的关系p＝n·m/9550，以及轮边功率p1与发动机的功率p及汽车变速箱的传动效率c的关系式p1＝p·c。其中，汽车变速箱的传动比f、汽车轮胎的直径d和汽车变速箱的传动效率c可根据现有资料的记载获得。

因此，在本实施例中，数据获取单元1020用于实时获取试验中汽车的车速及轮边功率，数据处理单元1040用于根据获取的车速及轮边功率计算发动机的转速及扭矩，将计算得到的转速及扭矩作为试验中汽车发动机的工况信息。

其中，数据获取单元1020是从底盘测功机720获取试验中汽车的车速v及轮边功率p1。数据处理单元1040具体：根据n＝1000·v/(f·π·d·60)来计算发动机的转速n，根据m＝p1·9550/(c·n)来计算发动机的扭矩m。其中，发动机的转速n的单位为转/分，汽车的车速v的单位为千米/小时，汽车轮胎的直径d的单位为米，发动机的功率p的单位为千瓦，发动机的扭矩m的单位为牛顿·米，轮边功率p1的单位为千瓦。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。