[发明专利]一种发动机实时虚拟标定系统及其仿真建模方法

说明书

本发明的一种发动机实时虚拟标定系统，包括实时仿真机、ECU电子控制单元、执行机构、上位机、主控计算机和交互组件；所述实时仿真机用于模拟发动机运行，生成实时反馈数据和INCA标定数据，所述ECU电子控制单元用于接收所述生成实时反馈数据和INCA标定数据，所述主控计算机用于搭建发动机模型和整车模型；所述上位机用于加载所述模型工程文件，所述交互组件用于显示信息和输入指令。本发明的基于仿真建模方法的发动机虚拟标定系统，大大减少了传统标定工作的难度和工作量，缩短了发动机产品开发周期，节约了大量的时间成本和人力成本；采用高斯回归算法可以对发动机模型参数进行准确预测，有效地改善了发动机的排放性能。

技术领域

本发明属于发动机虚拟标定领域，特别涉及一种发动机实时虚拟标定系统及其仿真建模方法。

背景技术

发动机由两大机构、五大系统组成，曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系、起动系。汽车设计中的附件设计主要包含进气系统设计、排气系统设计、冷却系统设计、燃油供给系统设计，进气系统主要是设计空气滤清器及进气管路，排气系统主要是催化器、消声器的设计，其中进排气涉及到噪声分析，进气流场分析、振动分析等仿真。，冷气系统主要是散热器、溢水罐及风扇的设计，主要是计算散热舒服能满足设计要求。其中涉及CFD分析。燃油系统主要燃油箱、燃油泵、碳罐、电磁阀及燃油滤清器的设计。

目前各个厂商都在大力开发满足新排放政策的发动机。对于新发动机而言，电控系统的复杂性、性能参数的改善以及各参数间的相关性大大提高了传统标定工作的难度和工作量，增加了发动机的开发周期以及开发成本；而基于仿真建模方法的发动机虚拟标定系统，可以在发动机台架标定之前提供发动机的预标定数据，大大减少了传统标定工作的难度和工作量，节约了大量的时间成本和人力成本。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种发动机实时虚拟标定系统，包括实时仿真机、ECU电子控制单元、执行机构、上位机、主控计算机和交互组件；

所述实时仿真机用于模拟发动机运行，生成实时反馈数据和INCA标定数据，并将所述实时反馈数据和INCA标定数据发送至ECU电子控制单元；

所述ECU电子控制单元用于接收所述生成实时反馈数据和INCA标定数据，并根据所述实时反馈数据和INCA标定数据计算出相应的控制量发送至执行器机构；

所述执行机构用于接收所述控制量，根据所述控制量生成执行状态信息，并将所述执行状态信息发送至实时仿真机；

所述主控计算机用于搭建发动机模型和整车模型，生成模型工程文件；

所述上位机用于加载所述模型工程文件，通过LAN通讯下载到实时仿真机运行；

所述交互组件用于显示信息和输入指令。

优选的，所述执行机构包括节气门、喷油器、燃油计量阀、EGR阀、EGR冷却旁通阀、尿素泵、尿素罐和尿素管。

优选的，所述ECU电子控制单元通过ES910_A与INCA标定软件连接，所述INCA标定软件用于与ECU电子控制单元实时交互标定数据，优化发动机的性能参数和排放特性。

优选的，所述主控计算机包括FEV/MorpheeEditor模块、Matlab/Simulink模块和GT-Power模块，所述GT-Power模块与Matlab/Simulink模块连接，所述Matlab/Simulink模块与FEV/MorpheeEditor模块连接。

优选的，所述GT-Power模块用于搭建发动机的进排气模型，编译生成相应的目标文件；

所述Matlab/Simulink模块用于搭建发动机燃烧模型、发动机冷却模型、发动机后处理模型、整车模型，调用所述目标文件，并将所述目标文件编译生成FEV/Morphee可调用的模型工程文件。