CN110276119B - 一种模拟工程机械pems工况进行开发调试的方法 - Google Patents

一种模拟工程机械pems工况进行开发调试的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种模拟工程机械PEMS工况进行开发调试的方法，包括步骤：1)采集工程机械实际工作时的发动机运行数据；2)将运行数据换算成n组发动机转速及对应的扭矩值；3)计算循环工况的累计功Wn；判断循环工况的累计功Wn是否小于排放法规中要求的累计功，计算测试累计工W总；4)将数据导入发动机台架的控制程序中；5)运行台架控制程序，台架测量发动机的排气污染物，计算得到排放值；6)判断排放值是否满足排放要求，是则进行步骤7)，否则进行发动机性能参数调试后，返回步骤5)；7)工程机械PEMS测试验证。本发明在发动机台架上模拟工程机械的PEMS工况进行开发调试，可以大大节省开发调试周期和开发费用。

Description

一种模拟工程机械PEMS工况进行开发调试的方法
技术领域
本发明涉及工程机械测试技术领域，具体地指一种模拟工程机械PEMS工况进行开发调试的方法。
背景技术
随着排放法规对于非道路移动机械排放污染物的要求日益严格，要求对工程机械进行PEMS(PEMS为便携式排放测试***的简写)测试，从而确定整车实际使用工况下的排放水平。当前的工程机械PEMS排放开发调试是在工程机械上安装PEMS测试设备，机械进行实际工作的情况下进行发动机排放能力的调试。因工程机械应用种类众多，同一发动机机型匹配多种应用机械。当前这种开发方式严重依赖和花费工程机械厂家的人力物力资源，而且在PEMS排放反复调试过程中需要工程机械不停的工作，导致调试周期较长。因此，需要提出一种能在发动机台架上模拟工程机械PEMS测试的方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，而提出的一种模拟工程机械PEMS工况进行开发调试的方法，通过在发动机台架上模拟工程机械的PEMS工况来替代工程机械PEMS测试实际工作，进行PEMS开发调试，可以大大节省开发调试周期和开发费用。
为实现上述目的，本发明所设计的一种模拟工程机械PEMS工况进行开发调试的方法，其特殊之处在于，所述方法包括如下步骤：
1)采集规定时间段发动机所匹配的工程机械实际工作时的发动机运行数据；
2)将采集的发动机运行数据换算成n组发动机转速及对应的扭矩值；
3)将步骤2)的结果作为一个具有代表性的循环工况，计算该循环工况的累计功Wn；判断循环工况的累计功Wn是否小于排放法规中要求的累计功，是则迭加该循环工况数据为测试累计工W总，否则返回步骤1)直至得到的测试累计工W总满足要求；
4)将满足要求的测试累计工W总及其对应的发动机转速及对应的扭矩值导入发动机台架的控制程序中；
5)运行台架控制程序，发动机按照程序中的工况逐秒运行，同时台架测量发动机的排气污染物，计算得到排放值；
6)判断排放值是否满足排放要求，是则进行步骤7)，否则进行发动机性能参数调试后，返回步骤5)进行测试。
7)工程机械PEMS测试验证。
优选地，所述步骤1)中采集的发动机运行数据包括发动机转速、负荷率，采集频率1Hz，即一秒钟记录一组转速和对应负荷率值，每组数据间隔1秒钟。
优选地，所述步骤2)中发动机运行数据换算的过程是根据发动机的外特性数据得到不同转速满负荷时的扭矩值；将步骤1)中n组发动机转速对应的负荷率乘以该转速下满负荷扭矩值得到的数据即得到负荷率对应的扭矩值，处理后的数据包含n组发动机转速和扭矩。
最佳地，所述一个循环工况对应的数据采集时间段为2小时。
本发明提出的在发动机台架上模拟工程机械PEMS测试的方法用于PEMS排放能力调试，待调试合格后再进行整机验证，可大量节省调试周期和资源，也可以用于评估发动机在新应用上的PEMS能力，实用性强。
附图说明
图1为本发明一种模拟工程机械PEMS工况进行开发调试的方法的流程图。
图2为图1中步骤2的数据处理过程示意图。
图3为图1中步骤3的数据处理过程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示，本发明提出的一种模拟工程机械PEMS工况进行开发调试的方法，包括如下步骤：
1)采集发动机所匹配的工程机械规定时间段内(本实施例设定为2小时)实际工作时的发动机运行数据。采集的数据主要包括发动机转速、负荷率。采集频率为1Hz，即一秒钟记录一组转速和负荷率值，每组数据间隔1秒钟。
2)处理采集数据。将采集数据中负荷率换算成扭矩值。如图2所示，转换计算过程是根据发动机的外特性数据得到不同转速满负荷时的扭矩值(C1、C2、C3……Cn)。步骤1)得到的数据中同一组内转速(A1、A2、A3……An)对应的负荷率(B1、B2、B3……Bn)乘以该转速下满负荷扭矩值(C1、C2、C3……Cn)得到的数据即是负荷率对应的扭矩值(D1、D2、D3……Dn)。处理后的数据包含n组发动机转速和扭矩。
3)将步骤2)的数据作为一个具有代表性的循环工况，计算一个循环工况的累计功Wn，如图3所示；判断循环工况的累计功Wn是否小于排放法规中要求的累计功，是则迭加该循环工况数据为测试累计工W总，以此类推，得到一组满足法规PEMS测试累计功(W总)要求的数据(仅需要包含转速和扭矩值)，否则返回步骤1)直至得到的测试累计工W总满足要求。
4)将满足要求的测试累计工W总及其对应的发动机转速及对应的扭矩值导入发动机台架的控制程序中。
5)运行台架控制程序，发动机按照程序中的工况逐秒运行。同时台架测量发动机的排气污染物，计算得到排放值。
6)判断排放值是否满足排放要求。如果满足排放要求进行步骤7)。如果不满足排放要求，进行发动机性能参数调试后，返回步骤5)进行测试。
7)工程机械PEMS测试验证。
本领域的技术人员应当理解，此处所述的具体实施方案仅用解释本发明专利，并不用于限制本发明专利。在本发明专利的精神和原则之内作出的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种模拟工程机械PEMS工况进行开发调试的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
1)采集规定时间段发动机所匹配的工程机械实际工作时的发动机运行数据；
2)将采集的发动机运行数据换算成n组发动机转速及对应的扭矩值；
3)将步骤2)的结果作为一个具有代表性的循环工况，计算该循环工况的累计功Wn；判断循环工况的累计功Wn是否小于排放法规中要求的累计功，是则迭加该循环工况数据为测试累计工W总，否则返回步骤1)直至得到的测试累计工W总满足要求；
4)将满足要求的测试累计工W总及其对应的发动机转速及对应的扭矩值导入发动机台架的控制程序中；
5)运行台架控制程序，发动机按照程序中的工况逐秒运行，同时台架测量发动机的排气污染物，计算得到排放值；
6)判断排放值是否满足排放要求，是则进行步骤7)，否则进行发动机性能参数调试后，返回步骤5)进行测试；
7)工程机械PEMS测试验证。
2.根据权利要求1所述的一种模拟工程机械PEMS工况进行开发调试的方法，其特征在于：所述步骤1)中采集的发动机运行数据包括发动机转速、负荷率，采集频率1Hz，即一秒钟记录一组转速和对应负荷率值，每组数据间隔1秒钟。
3.根据权利要求1所述的一种模拟工程机械PEMS工况进行开发调试的方法，其特征在于：所述步骤2)中发动机运行数据换算的过程是根据发动机的外特性数据得到不同转速满负荷时的扭矩值；将步骤1)中n组发动机转速对应的负荷率乘以该转速下满负荷扭矩值得到的数据即得到负荷率对应的扭矩值，处理后的数据包含n组发动机转速和扭矩。
4.根据权利要求1所述的一种模拟工程机械PEMS工况进行开发调试的方法，其特征在于：所述一个循环工况对应的数据采集时间段为2小时。
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