专利名称：一种发动机油耗特性测试方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机测试领域，尤其是涉及一种发动机油耗特性测试方法及系统。
背景技术：
不同的发动机会有不同的油耗。发动机的油耗特性，典型的即单位功率油耗，是评价发动机经济性最重要指标。在现有技术中，为了通过油耗评价发动机的经济性，一种方案是采用标定点或最大扭矩点的油耗来进行评价。但是由于发动机不可能一直处于某一工况点工作，所以这种方案的评价结果很不准确。另一种改进的方案是采用万有特性曲线来表示。万有特性曲线简称万特曲线，是一种多参数的特性曲线，以转速为横轴，平均有效压力或扭矩为纵轴，通过等油耗线或等功率线表示发动机的相关性能。稳态和瞬态是描述发动机所处工况的两个常用概念，万有特性是在稳态工况下测量得到。发明人在实现本发明的过程中发现，根据路谱数据分析可知，·发动机绝大部分运行工况都带有一定程度的瞬态性，这样稳态工况下的万有特性并不能准确的评价发动机瞬态工况下的油耗特性，换句话说这种方案只考虑了稳态工况而未考虑瞬态工况的情况，脱离了真实环境。可见，现有技术中始终缺少一种能够将发动机稳态和瞬态工况进行综合，获得发动机综合单位功率油耗的方法，也就无法准确的评价发动机的经济性。

发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种发动机油耗特性测试方法及系统，以获取发动机在稳态和瞬态下的综合油耗特性。一方面，本发明实施例公开了一种发动机油耗特性测试方法，所述方法包括获取所述发动机在各个瞬态因子下的万有特性曲线，所述瞬态因子用于表征发动机的瞬态程度；根据路普数据获取所述各个瞬态因子的概率分布；将所述各个瞬态因子的概率分布作为权值，对所述各个瞬态因子下的万有特性曲线进行加权叠加，获取所述发动机油耗特性。优选的，所述获取所述发动机在各个瞬态因子下的万有特性曲线，具体包括通过调节所述发动机的进气量来模拟瞬态工况，以获取所述发动机在各个瞬态因子下的万有特性曲线。优选的，所述通过调节所述发动机的进气量来模拟瞬态工况，具体包括对所述发动机进行台架试验，试验时在进气管路上安装一可调节的阀门，通过调节阀门来调节所述发动机的进气量，以模拟瞬态工况。优选的，所述瞬态因子通过如下方式定义
_ _ A /\S mSieadv - A /\S m 'I 'runs
「00141 Iransr uc =-=---=-
AFS _mSieady
其中AFSjnSteady为发动机稳态运行工况下的进气量，AFSjnTrans为发动机的实时进气量，TransFac为瞬态因子。另一方面，本发明实施例还公开了一种发动机油耗特性测试系统，所述系统包括万特曲线获取单元，用于获取所述发动机在各个瞬态因子下的万有特性曲线，所述瞬态因子用于表征发动机的瞬态程度；瞬态因子分布获取单元，用于根据路普数据获取所述各个瞬态因子的概率分布；加权叠加单元，用于将所述各个瞬态因子的概率分布作为权值，对所述各个瞬态因子下的万有特性曲线进行加权叠加，获取所述发动机油耗特性。优选的,所述万特曲线获取单元具体包括
工况模拟子单元，用于通过调节所述发动机的进气量来模拟瞬态工况；万特曲线获取子单元，用于获取所述发动机在各个瞬态因子下的万有特性曲线。优选的，所述工况模拟子单元具体包括台架试验子单元，用于对所述发动机进行台架试验，试验时在进气管路上安装一可调节的阀门；阀门调节子单元，用于通过调节所述阀门来调节所述发动机的进气量，以模拟瞬态工况。优选的，所述瞬态因子通过如下方式定义
A「S mS/eadv - A「S rn I ram
「00271 Iransrac =-=---=-
L 」AM — miauiy其中AFSjnSteady为发动机稳态运行工况下的进气量，AFSjnTrans为发动机的实时进气量，TransFac为瞬态因子。本发明实施例通过分析路谱数据提取出发动机各个瞬态因子的概率分布权值，同时通过试验获取发动机在各个瞬态因子下的万有特性曲线，然后根据权值将各瞬态因子的万特曲线进行叠加，从而可以得到发动机在稳态和瞬态下的综合油耗特性，根据该油耗特性进而可以获得符合实际道路运行工况的发动机经济性评价结果。


为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本发明实施例一方法的流程图；图2是本发明实施例二方法的流程图；图3是本发明实施例二中瞬态因子为O. I时的油耗万有曲线示意图；图4是本发明实施例二中瞬态因子概率分布示意图；图5是本发明实施例二中加权后油耗万有曲线示意图；图6是本发明实施例三系统的示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例一参见图1，为本发明实施例一方法的流程图。该实施例提供了一种发动机油耗特性测试方法，所述方法包括SlOl :获取所述发动机在各个瞬态因子下的万有特性曲线，所述瞬态因子用于表征发动机的瞬态程度。目前对发动机经济性的评价主要根据稳态工况下的万有特性，而发动机在实际道路上运行时总是带有一定程度的瞬态性，此时采用稳态的评价方法不能准确的表示其经济性。瞬态工况是发动机由一个工况到另一个工况的过渡过程。为了更好的表 征发动机所处的状态，用瞬态因子定义发动机的瞬态程度。发动机瞬态性能可以从瞬态因子的大小体现出来，一般情况下瞬态因子等于O表示此时发动机处于稳态工况，瞬态因子大于O表示其处于瞬态工况。具体的，可采用进气量定义发动机的瞬态工况，根据转速、油量、进气压力和进气温度可以得到发动机稳态运行工况下的进气量AFS_mSteady，而发动机的实时进气量为AFS_mTrans，则瞬态因子为
^ P /I「S mSieadv - A I:S m I 'runs「00411 TransFac =-=---=-
L 」AFS _m Steady瞬态因子等于0，表示发动机处于稳态运行工况；瞬态因子等于I，则表示发动机处于100%的瞬态工况。以上只是实例性的给出了用瞬态因子表示瞬态程度的一种公式。在本发明其他实施例中，还可以通过其他公式来定义瞬态因子，只要是能反映发动机的瞬态程度即可，对此本发明实施例不做限制。优选的，所述获取所述发动机在各个瞬态因子下的万有特性曲线，具体可以包括通过调节所述发动机的进气量来模拟瞬态工况，以获取所述发动机在各个瞬态因子下的万有特性曲线。进一步优选的，所述通过调节所述发动机的进气量来模拟瞬态工况，具体可以包括对所述发动机进行台架试验，试验时在进气管路上安装一可调节的阀门，通过调节阀门来调节所述发动机的进气量，以模拟瞬态工况。S102 :根据路普数据获取所述各个瞬态因子的概率分布。路谱数据属于常用概念，是发动机实际道路上运行时的基本参数特征，也是根据需要在整车上采集的信息。基于对路普数据的分析，可以得到发动机处于各种瞬态程度的概率分布。此外，可以理解的是，本步骤与SlOl并无先后关系，在本发明其他实施例中，也可以先进行S102再进行S101。S103:将所述各个瞬态因子的概率分布作为权值，对所述各个瞬态因子下的万有特性曲线进行加权叠加，获取所述发动机油耗特性。经过上面步骤的处理后，有了各个瞬态因子下的万有特性曲线，同时还有了各个瞬态因子的权值，那么通过加权叠加并观察结果，即可得到发动机油耗特性，进而可以评价发动机的经济性。实施例二下面在实施例一的基础上，结合具体场景对本发明做进一步描述。图2为本发明实施例二方法的流程图，包括以下步骤一方面S201 :确定瞬态因子。目前发动机电控单元可以根据发动机实时的运行状态计算出相应的瞬态因子，根据瞬态因子可以定义此时的发动机运行的瞬态程度。首先标定相关MAP定义出发动机的瞬态工况，通过瞬态因子CoEng_facTranS表示发动机的瞬态程度。MAP中文称脉谱，是三维的数据表，可以根据X轴和I轴查找z轴数据。S202 :使进气量可调节，以模拟瞬态工况。在本实施例中，为了实现进气量的可调节性，万有特性试验与常规试验不同，而是对台架试验做了一些改动，在进气管路上安装一·可调节的阀门，用于控制进气量，通过调节该阀门可以模拟发动机瞬态工况。S203:进行台架试验。确定了瞬态因子并对进气管路进行了改造后，便可进行台架试验了。S204 :绘制不同瞬态因子的万有特性曲线。当前瞬态因子的数值是可以通过仪器读出，同时也可以通过调节手段如控制进气量来改变瞬态因子。在本实施例中，调节阀门使瞬态因子从O开始以O. I为步长一直增加到1，并在这11个瞬态因子中的每个瞬态因子下绘制一张万有特性MAP。图3为一张油耗万有曲线示例图。另一方面S205 :路谱数据采集、分析。分析发动机实际运行过程中瞬态因子处于不同水平的概率分布，绘制响应的概率分布图。S206 :得到不同瞬态程度概率分布。根据路谱数据中发动机瞬态因子的概率分布决定不同瞬态因子对应的万有MAP图所占的权重，这样在下面的步骤中便可以通过11张MAP叠加来表示发动机整个运行工况的经济性。某驾驶循环内发动机的瞬态因子概率分布示意图可参见图4所示。然后S207 :多张万有MAP按照不同权重叠加。根据路谱数据分析所得瞬态程度概率分布图，得到不同瞬态因子的权重，然后将第二步绘制的万有特性MAP与对应的瞬态因子权重进行加权，然后叠加，即可以用来表示发动机的经济性。例如，在评价油耗时，例如对于某一工况(1000转50mg喷油量)，当发动机处于该工况时注意观测瞬态因子的数值，通过台架试验可以在该工况点使瞬态因子从O间隔O. I变化到1，这样就可以记录11个数据，11个数据按照不同的权重叠加就可以用来评价该工况点的综合油耗。比如11个点的权重可以均等，都等于1/11，也可以不均等，只要总的百分比加起来等于I就可以。多条油耗万有特性曲线加权叠加后的示意图可参见图5所示。这样便可以获取到综合油耗特性。S208 :根据综合油耗特性评价发动机经济性。因为整个试验过程中模拟真实的道路环境，所以本发明实施例可以获得对发动机经济性更准确的评价结果。实施例三参见图6所示，本实施例公开了一种发动机油耗特性测试系统，所述系统包括
万特曲线获取单元601，用于获取所述发动机在各个瞬态因子下的万有特性曲线，所述瞬态因子用于表征发动机的瞬态程度；瞬态因子分布获取单元602，用于根据路普数据获取所述各个瞬态因子的概率分布；加权叠加单元603，用于将所述各个瞬态因子的概率分布作为权值，对所述各个瞬态因子下的万有特性曲线进行加权叠加，获取所述发动机油耗特性。优选的，所述万特曲线获取单元601具体可以包括工况模拟子单元，用于通过调节所述发动机的进气量来模拟瞬态工况；万特曲线获取子单元，用于获取所述发动机在各个瞬态因子下的万有特性曲线。优选的，所述工况模拟子单元具体可以包括 台架试验子单元，用于对所述发动机进行台架试验，试验时在进气管路上安装一可调节的阀门；阀门调节子单元，用于通过调节所述阀门来调节所述发动机的进气量，以模拟瞬态工况。优选的，所述瞬态因子通过如下方式定义
^ ^ A FS mSieadv - A I\S m I runs
「00761 Ivansrac ------=-
L 」AFS _mSieudy其中AFSjnSteady为发动机稳态运行工况下的进气量，AFSjnTrans为发动机的实时进气量，TransFac为瞬态因子。对于系统实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，这里所称得的存储介质，如R0M、RAM、磁碟、光盘等。还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了闸述，以上实施例的说明只是用于帮 助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种发动机油耗特性测试方法，其特征在于，所述方法包括 获取所述发动机在各个瞬态因子下的万有特性曲线，所述瞬态因子用于表征发动机的瞬态程度； 根据路普数据获取所述各个瞬态因子的概率分布； 将所述各个瞬态因子的概率分布作为权值，对所述各个瞬态因子下的万有特性曲线进行加权叠加，获取所述发动机油耗特性。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述获取所述发动机在各个瞬态因子下的万有特性曲线，具体包括 通过调节所述发动机的进气量来模拟瞬态工况，以获取所述发动机在各个瞬态因子下的万有特性曲线。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过调节所述发动机的进气量来模拟瞬态工况，具体包括 对所述发动机进行台架试验，试验时在进气管路上安装一可调节的阀门，通过调节阀门来调节所述发动机的进气量，以模拟瞬态工况。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述瞬态因子通过如下方式定义 AFS rnSteadv - A FS mTrans. I runsl· ac =-=---=- Al rS _ inSleady 其中AFS_mSteady为发动机稳态运行工况下的进气量，AFS_mTrans为发动机的实时进气量，TransFac为瞬态因子。
5.一种发动机油耗特性测试系统，其特征在于，所述系统包括 万特曲线获取单元，用于获取所述发动机在各个瞬态因子下的万有特性曲线，所述瞬态因子用于表征发动机的瞬态程度； 瞬态因子分布获取单元，用于根据路普数据获取所述各个瞬态因子的概率分布；加权叠加单元，用于将所述各个瞬态因子的概率分布作为权值，对所述各个瞬态因子下的万有特性曲线进行加权叠加，获取所述发动机油耗特性。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述万特曲线获取单元具体包括 工况模拟子单元，用于通过调节所述发动机的进气量来模拟瞬态工况； 万特曲线获取子单元，用于获取所述发动机在各个瞬态因子下的万有特性曲线。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述工况模拟子单元具体包括 台架试验子单元，用于对所述发动机进行台架试验，试验时在进气管路上安装一可调节的阀门； 阀门调节子单元，用于通过调节所述阀门来调节所述发动机的进气量，以模拟瞬态工况。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述瞬态因子通过如下方式定义 _ P Al S mSieodv - AI-'S mTrans I ranst ac =------- AFS _ mSteady 其中AFS_mSteady为发动机稳态运行工况下的进气量，AFS_mTrans为发动机的实时进气量，TransFac为瞬态因子。
全文摘要
本发明涉及发动机测试领域，公开了一种发动机油耗特性测试方法及系统，所述方法包括获取所述发动机在各个瞬态因子下的万有特性曲线，所述瞬态因子用于表征发动机的瞬态程度；根据路普数据获取所述各个瞬态因子的概率分布；将所述各个瞬态因子的概率分布作为权值，对所述各个瞬态因子下的万有特性曲线进行加权叠加，获取所述发动机油耗特性。实施例通过分析路谱数据提取出发动机各个瞬态因子的概率分布权值，同时通过试验获取发动机在各个瞬态因子下的万有特性曲线，然后根据权值将各瞬态因子的万特曲线进行叠加，从而可以得到发动机在稳态和瞬态下的综合油耗特性，根据该油耗特性进而可以获得符合实际道路运行工况的发动机经济性评价结果。
文档编号G01M15/00GK102889993SQ20121038465
公开日2013年1月23日 申请日期2012年10月11日 优先权日2012年10月11日
发明者姜淑君, 马雁, 桑海浪, 岳广照, 吕志华 申请人:潍柴动力股份有限公司