CN104847517A - 电控发动机燃油参数自动化标定***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电控发动机燃油参数自动化标定***及方法，根据点、线、面三种标定模式，选取喷油参数及喷油参数变化范围，进行试验设计，根据喷油参数在屏幕的位置定义变量及变量的输入顺序，调用计算机操作***API来生成燃油喷射***自动化标定***，控制发动机燃油***的标定过程。通过燃油喷射***自动化标定***来控制燃油***喷油参数，进而控制发动机燃油***的整个标定过程，最终实现电控发动机标定过程的自动化。使发动机在某工况下各喷油参数在某区间内可以运行不同的喷油参数组合，以测定发动机在不同喷油参数组合下的动力性、经济性及排放性，并降低标定工程师工作强度及试验错误率。
Description
技术领域
本发明涉及发动机电控领域，特别是涉及一种电控发动机燃油参数自动化标定***及方法。
背景技术
随着世界各国城市交通运输车辆、船舶的急剧增加，发动机排放的尾气已经成为对地球环境的主要污染源。世界各国业已开始寻找和采取有效的技术措施主动地减少和控制污染物的排放。可持续发展作为一种发展目标和模式，已为世界各国所接受，全面实施可持续发展战略，离不开汽车工业的可持续发展。
发动机共轨式电控燃油喷射技术是一项较为成功的控制污染排放的新技术。共轨式电控燃油喷射技术通过共轨直接或间接地形成恒定的高压燃油，分送到每个喷油器，并借助于集成在每个喷油器上的高速电磁开关阀的开启与闭合，定时、定量地控制喷油器喷射至发动机燃烧室的油量，从而保证发动机达到最佳的燃烧比和良好的雾化，以及最佳的点火时间、足够的点火能量和最少的污染排放。共轨式电控燃油喷射技术比传统增压发动机燃烧效率提高8％、噪音下降15％，彻底改变了发动机在人们心目中“噪音大、冒黑烟”的形象。
现在该项新技术已开始在国外以发动机提供动力的汽车上投入使用，这是世界汽车工业为满足日益严格的废气排放标准的必然趋势。
目前常用的共轨式电控燃油喷射***多为博世(BOSCH)、株式会社电装(DENSO)等公司生产。在燃油喷射***厂家不对外公开软件接口的情况下，传统的对发动机标定方法为标定师手动操作，工作量大且易出错。
因此，实现发动机标定的自动化，提高发动机标定的精确度和生产效率已成为本领域的工作人员亟待解决的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电控发动机燃油参数自动化标定***及方法，用于解决现有技术中发动机标定采用人工手动操作所导致的工作量大且易出错等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电控发动机燃油参数自动化标定***，所述电控发动机燃油参数自动化标定***至少包括：
参数设定模块，用于选定喷油参数并对所述喷油参数的范围进行设定；
试验设计模块，连接于所述参数设定模块，用于根据标定模式及所述喷油参数的数量和范围确定试验方案；
标定参数定位模块，用于确定所述喷油参数的标定位置；
执行顺序模块，连接于所述参数设定模块、所述试验设计模块及所述标定参数定位模块，用于根据所述参数设定模块、所述试验设计模块及所述标定参数定位模块的输出信号确定标定试验流程的执行顺序；
标定试验执行模块，连接于所述执行顺序模块，用于根据所述试验流程来控制发动机执行标定试验。
优选地，所述标定模式包括点标定模式、线标定模式及面标定模式。
优选地，所述参数设定模块、所述试验设计模块、所述标定参数定位模块及所述执行顺序模块通过调用API接口控制操作***完成相应功能。
优选地，还包括API语言生成模块，连接于所述执行顺序模块及所述标定试验执行模块之间，用于根据所述喷油参数及所述试验方案将所述试验流程转化为所述标定试验执行模块可读取的语言。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电控发动机燃油参数自动化标定方法，所述电控发动机燃油参数自动化标定方法包括：
基于参数设定模块选取需要优化标定的喷油参数及所述喷油参数的变化范围；
基于试验设计模块根据标定模式及所述喷油参数的数量和变化范围确定试验方案；
基于标定参数定位模块确定所述喷油参数的标定位置；
基于执行顺序模块根据所述试验方案及所述喷油参数确定试验流程的执行顺序；
基于标定试验执行模块根据所述喷油参数的数值、位置信息及所述试验方案控制发动机执行所述试验流程，使发动机在固定工况下自动实现喷油参数的标定。
优选地，所述标定模式包括点标定模式、线标定模式及面标定模式。
更优选地，所述标定模式选定为点标定模式时，采用空间填充的试验设计方法确定所述试验方案。
更优选地，所述标定模式选定为线标定模式时，采用全因子法、田口法或拉丁法的试验设计方法确定所述试验方案。
更优选地，所述标定模式选定为面标定模式时，采用全因子法、田口法或拉丁法的试验设计方法确定所述试验方案。
优选地，所述执行顺序为操作***界面初始化、所述喷油参数数据导入、发动机运行稳定及数据采集的循环。
优选地，所述标定试验执行模块通过API接口获取所述喷油参数的数值、位置信息及所述试验方案。
如上所述，本发明的电控发动机燃油参数自动化标定***及方法，具有以下有益效果：本发明的电控发动机燃油参数自动化标定***及方法根据点、线、面三种标定模式，选取喷油参数及喷油参数变化范围，进行试验设计，根据软件参数在屏幕的位置定义变量及变量的输入顺序，调用计算机操作***API来生成燃油喷射***自动化标定***，控制发动机燃油***的标定过程。通过燃油喷射***自动化标定***来控制燃油***喷油参数，进而控制发动机燃油***的整个标定过程，最终实现电控发动机标定过程的自动化。使发动机在某工况下各喷油参数在某区间内可以运行不同的喷油参数组合，以测定发动机在不同喷油参数组合下的动力性、经济性及排放性，并降低标定工程师工作强度及试验错误率。
附图说明
图1显示为本发明的电控发动机标定装置示意图。
图2显示为本发明的电控发动机燃油参数自动化标定***示意图。
图3显示为本发明的点标定模式下电控发动机燃油参数自动化标定方法流程示意图。
图4显示为本发明的点标定模式下的标定参数定位模块示意图。
图5显示为本发明的点标定模式下的执行顺序模块的流程示意图。
图6显示为本发明的线标定模式下电控发动机燃油参数自动化标定方法流程示意图。
图7显示为本发明的线标定模式下的标定参数定位模块示意图。
图8显示为本发明的线标定模式下的执行顺序模块的流程示意图。
图9显示为本发明的面标定模式下电控发动机燃油参数自动化标定方法流程示意图。
图10显示为本发明的面标定模式下的标定参数定位模块示意图。
图11显示为本发明的面标定模式下的执行顺序模块的流程示意图。
元件标号说明
1 电控发动机标定装置
11 API语言生成器
12 ECU标定***
13 发动机台架操作***
14 发动机
15 发动机台架测试***
2 电控发动机燃油参数自动化标定***
21 参数设定模块
22 试验设计模块
23 标定参数定位模块
24 执行顺序模块
25 API语言生成模块
26 标定试验执行模块
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1～图11。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
应用程序编程接口(Application Programming Interface，API)是一些预先定义的函数，目的是提供应用程序与开发人员基于某软件或硬件的以访问一组例程的能力，而又无需访问源码，或理解内部工作机制的细节。操作***API其实质就是操作***留给应用程序的一个调用接口，应用程序通过调用操作***的API而使操作***去执行应用程序的命令(动作)。这就意味着在对电控发动机燃油喷射***进行标定的过程中，基于现有燃油喷射***标定功能，调用计算机操作***API，进行二次开发，最终可以开发一个电控发动机燃油喷射***自动化标定应用程序，使用这个应用程序来代替手工标定操作，从而可以大大提高发动机标定的效率和准确度。因此本发明开发一个电控发动机燃油喷射***自动化标定应用程序，辅助电控发动机燃油***进行标定工作。
如图1所示，本发明的电控发动机标定装置1包括API语言生成器11、ECU标定***12、发动机台架操作***13、发动机14及发动机台架测试***15。所述ECU标定***12连接于所述API语言生成器11，调用所述ECU标定***12的API接口，藉由所述发动机台架操作***13实现所述发动机14的燃油标定，并通过所述发动机台架测试***15进行测试。
实施例一
如图2所示，本发明提供一种电控发动机燃油参数自动化标定***2，包括：
参数设定模块21、试验设计模块22、标定参数定位模块23、执行顺序模块24、API语言生成模块25及标定试验执行模块26。
所述参数设定模块21用于选定喷油参数并对所述喷油参数的范围进行设定。在本实施例中，所述喷油参数包括主喷油量、喷油器孔数、喷油器孔径、轨压或喷油正时。在本实施例中，所述参数设定模块21为应用程序模块，需通过调用API接口来控制所述操作***实现所述喷油参数的选定及对所述喷油参数范围的设定。
所述试验设计模块22连接于所述参数设定模块21，根据标定模式及所述喷油参数的数量和范围确定试验方案。所述标定模式包括点标定模式、线标定模式及面标定模式。在点标定模式下，采用空间填充的试验设计方法，根据所述参数设定模块21中选定的喷油参数数量及范围制定试验方案。在线标定模式下，根据不同特征参数的样条曲线制定标定路径，采用全因子法、田口法或拉丁法的试验设计方法确定所述试验方案。在面标定模式下，根据不同特征参数的样条曲面制定标定范围，采用全因子法、田口法或拉丁法的试验设计方法确定所述试验方案。在本实施例中，所述试验设计模块22为应用程序模块，需通过调用API接口来控制所述操作***实现所述试验方案的确定。
所述标定参数定位模块23，用于确定所述喷油参数的标定位置。在本实施例中，所述标定参数定位模块23为应用程序模块，需通过调用应用程序编程接口来控制所述操作***实现所述喷油参数的标定位置的确定。
执行顺序模块24，连接于所述参数设定模块21、所述试验设计模块22及所述标定参数定位模块23，用于通过所述参数设定模块21获取所述喷油参数的数值，通过所述试验设计模块22获取试验方案，通过所述标定参数定位模块23获取所述喷油参数的标定位置，并根据所述喷油参数的数值、所述试验方案及所述喷油参数的标定位置制定标定试验流程的执行顺序。在本实施例中，所述执行顺序模块24为应用程序模块，需通过调用API接口来控制所述操作***实现所述试验流程的执行顺序的确定。
所述API语言生成模块25，连接于所述执行顺序模块24及所述标定试验执行模块26之间，用于根据所述喷油参数及所述试验方案将所述试验流程转化为所述标定试验执行模块26可读取的API语言。
所述标定试验执行模块26，连接于所述执行顺序模块24，用于根据所述试验流程来控制发动机执行标定试验。在本实施例中，所述标定试验执行模块26为操作***的内部模块，需通过API接口与其他模块进行信息交互。
实施例二
如图3所示，本发明提供一种电控发动机燃油参数自动化标定***基于点标定模式的自动化标定方法，点标定模式适用于对某一工况点下喷油参数组合的优化标定，包括以下步骤：
步骤S11：所述参数设定模块21调用API接口，选取需要优化标定的喷油参数及所述喷油参数的变化范围。
具体地，在本实施例中，选取所述喷油参数为轨压及喷油正时，所述轨压的变化范围设定为90～130MPa，所述喷油正时的变化范围设定为0～20曲轴转角。
步骤S12：所述试验设计模块22调用API接口，采用空间填充等试验设计方法根据喷油参数的数量和范围确定试验方案。
具体地，根据试验要求对发动机的一个工况点采用空间填充试验设计方法，使所述喷油正时在0～20曲轴转角、所述轨压在90～130MPa范围内变化得到不同喷油正时及喷油轨压的喷油参数组合，从而确定试验方案。
步骤S13：所述标定参数定位模块23调用API接口，确定标定软件中所述喷油参数的标定位置。如图4所示，在本实施例中，所述标定参数定位模块23中的标定参数包括：手动模式使能、轨压使能、轨压、喷油正时使能、喷油正时，其中，手动模式使能为A坐标、轨压使能为B坐标、轨压为C坐标、喷油正时使能为D坐标、喷油正时为E坐标。
步骤S14：所述执行顺序模块24调用API接口，根据所述试验方案及所述喷油参数确定试验流程的执行顺序。执行顺序为操作***界面初始化、喷油参数数据导入、发动机运行稳定及数据采集的循环。如图5所示，打开操作***界面并进行初始化。接着，将鼠标移至A坐标，并置为0；将鼠标移至B坐标，并置为1；将鼠标移至C坐标，并置为试验方案中相应数值；将鼠标移至D坐标，并置为1；鼠标移至E坐标，并置为试验方案相应数值；其中0表示未选中，1表示选中，即选中所述轨压及所述喷油正时，并将其赋予相应值。同步所述喷油参数数据，使发动机按照该所述喷油参数组合运行；待发动机稳定后进行试验数据采集。完成后，进入下一循环，待所有试验循环结束后，将鼠标依次移至A、B、C、D、E坐标，并将其均置为0。
步骤S15：基于所述API语言生成模块25根据所述喷油参数及所述试验方案，将所述试验流程转化API语言。
步骤S16：调用所述标定试验执行模块26，进行标定试验，使发动机在固定工况下根据试验方案自动实现喷油参数的标定。
实施例三
如图6所示，本发明提供一种电控发动机燃油参数自动化标定***基于线标定模式的自动化标定方法，面线标定模式适用于对瞬态工况或过度工况时某一喷油参数的优化标定，包括以下步骤：
步骤S21：所述参数设定模块21调用API接口，选取需要优化标定的喷油参数及所述喷油参数的变化范围。在本实施例中，选取主喷油量及喷油正时作为所述喷油参数。
步骤S22：所述试验设计模块22调用API接口，确定标定路径起始工况点及结束工况点，根据不同特征参数的样条曲线制定标定路径，采用全因子法、田口法或拉丁法的试验设计方法确定所述试验方案。
选取需要优化变动的起始工况点及结束工况点，并采取样条曲线的方法计算出其他需要标定的工况点得到标定路径。通过更改特征参数确定不同的标定路径，从而得到试验方案。
步骤S23：所述标定参数定位模块23调用API接口，确定标定软件中所述喷油参数的标定位置。如图7所示，在本实施例中，所述标定参数定位模块23中的标定参数包括：标定路径1～标定路径5上的工况点的位置，其中，标定路径1中，工况点1为A坐标、工况点2为B坐标、工况点3为C坐标……工况点n为N坐标；标定路径2中，工况点1为a坐标、工况点2为b坐标、工况点3为c坐标……工况点n为n坐标。根据试验方案，确定不同标定路径上各工况点的坐标，在此不一一赘述。
步骤S24：所述执行顺序模块24调用API接口，根据所述试验方案及所述喷油参数确定试验流程的执行顺序。执行顺序为操作***界面初始化、喷油参数数据导入、发动机运行及稳定及数据采集的循环。如图8所示，首先打开操作***界面进行初始化，打开主喷油量坐标图。接着，将鼠标移至A坐标，并置为试验方案中相应喷油量数值；……将鼠标移至N坐标，并置为试验方案中相应喷油量数值。同步所述喷油参数数据，使发动机按照所述喷油参数组合运行；待发动机稳定后进行试验数据采集。完成后，进入下一标定路径，待全部路径结束后，可对下一需要优化的喷油参数，进行标定试验。
步骤S25：基于所述API语言生成模块25根据所述喷油参数及所述试验方案，将所述试验流程转化API语言。
步骤S26：调用所述标定试验执行模块26，进行标定试验，使发动机在固定工况下根据试验方案自动实现喷油参数的标定。
实施例四
如图9所示，本发明提供一种电控发动机燃油参数自动化标定***基于面标定模式的自动化标定方法，面标定模式适用于对瞬态工况或过度工况时某一喷油参数的优化标定，包括以下步骤：
步骤S31：所述参数设定模块21调用API接口，选取需要优化标定的喷油参数及所述喷油参数的变化范围。在本实施例中，选取待优化的参数为主喷油量及喷油正时等，并确定其变化范围。
步骤S32：所述试验设计模块22调用API接口，确定转速及负荷率区间，确定基本点及调整点，计算出剩余试验点，改变调整点以得到不同的试验方案。
在需要标定的转速及负荷率区间范围内，确定标定试验的基本工况点，并根据试验要求设计调整工况点，采取样条曲面的方法计算出其他需要标定的工况点得到标定曲面，采用全因子法、田口法或拉丁法的试验设计方法确定所述试验方案。通过调节所述调整工况点上的喷油参数，既以该值的±30％，从而得到不同的标定曲面，制表以得到试验方案。
步骤S33：所述标定参数定位模块23调用API接口，确定标定软件中所述喷油参数的标定位置。如图10所示，在本实施例中，所述标定参数定位模块23中的标定参数包括：基础工况点1～基础工况点n，调整工况点1～调整工况点n，其中，基础工况点1为A坐标、基础工况点2为B坐标……基础工况点n为N坐标。确定调整工况点在屏幕中的位置。调整工况点1为a坐标、调整工况点2为b坐标……调整工况点n为m坐标。
步骤S34：所述执行顺序模块24调用API接口，根据所述试验方案及所述喷油参数确定试验流程的执行顺序。执行顺序为操作***界面初始化、喷油参数数据导入、发动机运行及稳定及数据采集的循环。如图11所示，实现操作***界面初始化，打开主喷油量map图。输入基础工况点数值，将鼠标移至A坐标，置为试验方案中相应喷油量数值……鼠标移至N坐标，置为试验方案中相应喷油量数值。输入调整工况点数值，鼠标移至a坐标，置为试验方案中相应喷油量数值……鼠标移至m坐标，置为试验方案中相应喷油量数值。同步所述喷油参数数据，使发动机按照所述喷油参数组合运行，待发动机稳定后进行试验数据采集。完成后，API指令自动更改所述调整工况点的数值，进行下一标定曲面的标定循环。鼠标移至a坐标，置为试验方案中相应喷油量数值……鼠标移至m坐标，置为试验方案中相应喷油量数值。同步所述喷油参数数据，使发动机按照该喷油参数组合运行，待发动机稳定后进行试验数据采集。
步骤S35：基于所述API语言生成模块25根据所述喷油参数及所述试验方案，将所述试验流程转化API语言。
步骤S36：调用所述标定试验执行模块26，进行标定试验，使发动机在固定工况下根据试验方案自动实现喷油参数的标定。
综上所述，本发明提供一种电控发动机燃油参数自动化标定***，包括：参数设定模块、试验设计模块、标定参数定位模块、执行顺序模块、API语言生成模块及标定试验执行模块。根据点、线、面三种标定模式，选取喷油参数及喷油参数变化范围，进行试验设计，根据软件参数在屏幕的位置定义变量及变量的输入顺序，调用计算机操作***API来生成燃油喷射***自动化标定***，控制发动机燃油***的标定过程。通过燃油喷射***自动化标定***来控制燃油***喷油参数，进而控制发动机燃油***的整个标定过程，最终实现电控发动机标定过程的自动化。使发动机在某工况下各喷油参数在某区间内可以运行不同的喷油参数组合，以测定发动机在不同喷油参数组合下的动力性、经济性及排放性，并降低标定工程师工作强度及试验错误率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (11)
1.一种电控发动机燃油参数自动化标定***，其特征在于，所述电控发动机燃油参数自动化标定***至少包括：
参数设定模块，用于选定喷油参数并对所述喷油参数的范围进行设定；
试验设计模块，连接于所述参数设定模块，用于根据标定模式及所述喷油参数的数量和范围确定试验方案；
标定参数定位模块，用于确定所述喷油参数的标定位置；
执行顺序模块，连接于所述参数设定模块、所述试验设计模块及所述标定参数定位模块，用于根据所述参数设定模块、所述试验设计模块及所述标定参数定位模块的输出信号确定标定试验流程的执行顺序；
标定试验执行模块，连接于所述执行顺序模块，用于根据所述试验流程来控制发动机执行标定试验。
2.根据权利要求1所述的电控发动机燃油参数自动化标定***，其特征在于：所述标定模式包括点标定模式、线标定模式及面标定模式。
3.根据权利要求1所述的电控发动机燃油参数自动化标定***，其特征在于：所述参数设定模块、所述试验设计模块、所述标定参数定位模块及所述执行顺序模块通过调用API接口控制操作***完成相应功能。
4.根据权利要求1所述的电控发动机燃油参数自动化标定***，其特征在于：还包括API语言生成模块，连接于所述执行顺序模块及所述标定试验执行模块之间，用于根据所述喷油参数及所述试验方案将所述试验流程转化为所述标定试验执行模块可读取的语言。
5.一种电控发动机燃油参数自动化标定方法，采用如权利要求1～4任意一项所述的电控发动机燃油参数自动化标定***，其特征在于，所述电控发动机燃油参数自动化标定方法至少包括：
基于参数设定模块选取需要优化标定的喷油参数及所述喷油参数的变化范围；
基于试验设计模块根据标定模式及所述喷油参数的数量和变化范围确定试验方案；
基于标定参数定位模块确定所述喷油参数的标定位置；
基于执行顺序模块根据所述试验方案及所述喷油参数确定试验流程的执行顺序；
基于标定试验执行模块根据所述喷油参数的数值、位置信息及所述试验方案控制发动机执行所述试验流程，使发动机在固定工况下自动实现喷油参数的标定。
6.根据权利要求5所述的电控发动机燃油参数自动化标定方法，其特征在于：所述标定模式包括点标定模式、线标定模式及面标定模式。
7.根据权利要求6所述的电控发动机燃油参数自动化标定方法，其特征在于：所述标定模式选定为点标定模式时，采用空间填充的试验设计方法确定所述试验方案。
8.根据权利要求6所述的电控发动机燃油参数自动化标定方法，其特征在于：所述标定模式选定为线标定模式时，采用全因子法、田口法或拉丁法的试验设计方法确定所述试验方案。
9.根据权利要求6所述的电控发动机燃油参数自动化标定方法，其特征在于：所述标定模式选定为面标定模式时，采用全因子法、田口法或拉丁法的试验设计方法确定所述试验方案。
10.根据权利要求5所述的电控发动机燃油参数自动化标定方法，其特征在于：所述执行顺序为操作***界面初始化、所述喷油参数数据导入、发动机运行稳定及数据采集的循环。
11.根据权利要求5所述的电控发动机燃油参数自动化标定方法，其特征在于：所述标定试验执行模块通过API接口获取所述喷油参数的数值、位置信息及所述试验方案。
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Publications (1)
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