专利名称：一种发动机稳态工况自动标定系统及其自动标定方法
技术领域：
本发明涉及一种发动机稳态工况自动标定系统及其自动标定方法。
背景技术：
随着发动机的不断发展，对发动机的各种参数的标定的要求不断提高，发动机需标定的参数量非常多，且相互之间的关系非常复杂，传统的以人工手动更改参数数据进行标定的方式，对标定人员的专业技术水平要求较高，在对一个参数的标定过程中，需要进行大量的计算和反复的尝试，消耗大量的工作时间及较多的物资资源。
发明内容
本发明的一个目的在于克服现有技术中发动机稳态工况标定系统频繁的手动操作，浪费时间的不足，提供了一种节省时间，自动完成标定工作的发动机稳态工况自动标定系统，本发明另一个目的是提供一种发动机稳态工况的自动标定方法。一种发动机稳态工况自动标定系统，包括发动机及用于为发动机提供发动机运行所需条件的AVL标准台架，所述AVL标准台架上设有用于检测发动机运行状态的传感器，所述发动机与传感器相连接，所述发动机稳态工况自动标定系统还包括用于用户进行参数配置的参数配置模块、用于检测与锁定发动机参数信息的监测与变量锁定模块及用于控制发动机运行以及接收处理传感器的检测信息的管理模块，所述参数配置模块将配置参数传送至所述监测与变量锁定模块，所述监测与变量锁定模块根据配置参数计算锁定参数并传送至管理模块，所述管理模块根据锁定参数控制发动机运行状态，所述传感器采集发动机的运行参数并反馈至所述管理模块，所述管理模块将传感器采集的运行参数进行计算并适时传送至所述监测与变量锁定模块，所述监测与变量锁定模块判断所述运行参数，并向管理模块发送锁定信息，所述管理模块根据锁定信息控制发动机，所述监测与变量锁定模块并将满足要求的运行参数传送至所述参数配置模块，所述参数配置模块接收并处理满足要求的运行参数生成标定参数输出。进一步地,所述配置参数包括待标定参数、待标定参数相关参数、参数初始值及其数据范围、数据精度及稳态工况信息。进一步地,所述参数配置模块包括控制参数单元、待标定参数管理单元、标定结果储存单元及用户反馈单元，所述控制参数单元根据发动机的特性储存发动机的控制参数，待标定参数管理单元用于配置待标定参数、待标定参数相关参数、参数初始值及其数据范围、数据精度、稳态工况信息，标定结果储存单元用于储存标定参数，用户反馈单元用于输出标定参数。进一步地，标定结果储存单元用于暂时储存标定参数，用户可将标定参数删除或导入到控制参数单元中。进一步地，所述控制参数单元用于储存不同发动机的控制参数，管理模块依据控制参数对发动机进行控制。
进一步地，所述监测与变量锁定模块包括发动机数据监测单元、变量锁定单元及标定结果判断单元，发动机数据监测单元实时接收与记录发动机的各项数据，变量锁定单元根据程序设置锁定发动机中相应控制参数的数据，标定结果判断单元根据待标定参数管理单元中的配置对接收到的数据进行判断，并记录满足条件的数据。一种发动机稳态工况的自动标定方法，发动机稳态工况自动标定系统包括发动机及用于为发动机提供发动机运行所需条件的AVL标准台架，所述AVL标准台架上设有用于检测发动机运行状态的传感器，所述发动机与传感器相连接，所述发动机稳态工况自动标定系统还包括用于用户进行参数配置的参数配置模块、用于检测与锁定发动机参数信息的监测与变量锁定模块及用于控制发动机和对传感器进行计算的管理模块，所述自动标定方法包括:
步骤一:启动发动机稳态工况自动标定系统，发动机启动，用户将需要标定的参数配置到参数配置模块，参数配置模块将配置参数传送到监测与变量锁定模块；
步骤二:监测与变量锁定模块接收到配置参数，计算需要的锁定参数并向管理模块发
送；
步骤三:管理模块接收到锁定参数，根据锁定参数控制发动机，并对发动机运行状态进行锁定；
步骤四:管理模块实时将传感器检测到发动机的运行参数反馈到监测与变量锁定模
块；
步骤五:监测与变量锁定模块对将运行参数与预设的发动机稳态工况信息进行工况判断:正确，则向参数配置模块发送运行参数；
步骤六:参数配置模块接收到监测与变量锁定模块发送的运行参数，进行储存。优选地，所述工况判断为监测与变量锁定模块将接收到的工况信息与预先配置在参数配置系统工况信息进行对比进行判断，相同，工况判断结果为正确，否则，判断结果为错误。优选地，用户根据发动机的特性在参数配置模块中配置发动机参数信息，所述参数配置模块根据用户设定的标定参数，加载相应的发动机参数信息并向监测与变量锁定模块发送标定参数。优选地，步骤五:监测与变量锁定模块对将运行参数与预设的发动机稳态工况信息进行工况判断:错误，则重新向管理模块发送锁定参数。优选地，步骤六:参数配置模块接收到监测与变量锁定模块发送的运行参数，进行储存并判断是否已完成所有稳态工况的标定:是，则将储存的标定参数向用户进行反馈；否则，继续等待下一个稳态工况的标定参数。本发明提供了一种发动机稳态工况自动标定系统，所述参数配置模块将配置参数传送至所述监测与变量锁定模块，所述监测与变量锁定模块根据配置参数计算锁定参数并传送至管理模块，所述管理模块根据锁定参数控制发动机运行状态，所述传感器采集发动机的运行参数并反馈至所述监测与变量锁定模块，所述监测与变量锁定模块判断所述运行参数并将满足要求的运行参数传送至所述参数配置模块，所述参数配置模块接收并处理满足要求的运行参数生成标定参数输出；另外，还提供了一种发动机稳态工况的自动标定方法，将通过发动机稳态工况自动标定系统对发动机参数进行计算，自动尝试对发动机参数进行配置，实时的采集发动机运行时的参数信息，对已达到稳态工作点的标定参数进行记录，操作人员仅需进行简单的配置，节省大量的时间及物资资源。
图1是本发明发动机稳态工况自动标定系统的一种实施例的结构示意图。图2是本发明发动机稳态工况的自动标定方法的一种实施例的流程图。
具体实施例方式为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。结合图1所示，一种发动机稳态工况自动标定系统，包括发动机及用于为发动机提供发动机运行所需条件的AVL标准台架，所述AVL即为自动车辆定位，AVL标准台架为发动机提供运行所需要的各种条件，同时可稳定发动机的负荷，所述AVL标准台架上设有用于检测发动机运行状态的传感器，所述发动机与传感器相连接，所述发动机稳态工况自动标定系统还包括用于用户进行参数配置的参数配置模块、用于检测与锁定发动机参数信息的监测与变量锁定模块及用于控制发动机运行以及接收处理传感器检测信息和对传感器进行计算的管理模块，所述参数配置模块、所述监测与变量锁定模块、所述管理模块及所述发动机依次电连接，所述参数配置模块将配置参数传送至所述监测与变量锁定模块，所述监测与变量锁定模块根据配置参数计算锁定参数并传送至所述管理模块，所述管理模块将传感器采集的运行参数进行计算并适时传送至所述监测与变量锁定模块，所述监测与变量锁定模块判断所述运行参数，并向管理模块发送锁定信息，所述管理模块根绝锁定信息控制发动机，所述监测与变量锁定模块并将满足要求的运行参数传送至所述参数配置模块，所述参数配置模块接收并处理满足要求的运行参数生成标定参数输出。所述配置参数包括待标定参数、待标定参数相关参数、参数初始值及其数据范围、数据精度及稳态工况信息。所述参数配置模块包括控制参数单元、待标定参数管理单元、标定结果储存单元及用户反馈单元，所述发动机控制参数单元根据发动机的特性储存发动的控制参数，待标定参数管理单元用于配置待标定参数、待标定参数相关参数、参数初始值及其数据范围、数据精度、稳态工况点信息，标定结果储存单元用于储存标定参数，用户反馈单元用于输出标定参数。标定结果储存单元用于暂时储存标定参数，用户可将标定参数删除或导入到发动机控制参数单元中。所述控制参数用于储存不同发动机的控制参数，管理模块依据控制参数对发动机进行控制。参数配置模块、监测与变量锁定模块及管理模块之间的参数传送采用CAN通讯。发动机控制参数配置单元根据发动机的特性储存发动的控制参数,待标定参数管理单元用于配置待标定参数、待标定参数相关参数、参数初始值及其数据范围、数据精度、稳态工况点信息。标定结果储存及用户反馈模块用于储存标定结果，并以表格、图形或报告的形式反馈给用户，所述发动机的控制参数，可以是以表格形式给定的标定量，也可以是以公式形式给出的等式，参数值可以通过查表得到，也可以在给出公式中其他变量数据的前提下计算得到，用于储存不同发动机的控制参数，供发动机管理系统对发动机进行控制，用户可对其进行修改，所述待标定参数相关参数是指其改变将直接影响待标定参数的参数，待标定参数相关参数的初始值及其数据范围供自动标定时进行取值使用，数据精度作为判断标定完成的依据，所述标定结果储存用以暂时储存结果，用户可将其删除或将其导入到参数配置模块中。所述监测与变量锁定模块包括发动机数据监测单元、变量锁定单元、标定结果判断单元，发动机数据监测单元实时接收与记录发动机的各项数据，变量锁定单元根据程序设置锁定发动机中相应控制参数的数据，标定结果判断单元根据待标定参数管理单元中的配置对接收到的数据进行判断，并记录满足条件的数据。发动机数据监测单元实时接收与记录发动机的各项数据，变量锁定单元根据程序设置锁定发动机中相应控制参数的数据，标定结果判断单元根据待标定参数管理模块中的配置对接收到的数据进行判断，并记录满足条件的数据。结合图2所示，一种实现发动机稳态工况下的自动标定方法，包括发动机及用于为发动机提供发动机运行所需条件的AVL标准台架，所述AVL标准台架上设有用于检测发动机运行状态的传感器，所述发动机与传感器相连接，所述发动机稳态工况自动标定系统还包括用于用户进行参数配置的参数配置模块、用于检测与锁定发动机参数信息的监测与变量锁定模块及用于控制发动机和对传感器进行计算的管理模块，所述自动标定方法包括:
步骤一,启动发动机稳态工况自动标定系统,发动机启动,用户将需要标定的参数配置到参数配置模块，参数配置模块通过CAN通信将配置参数传送到监测与变量锁定模块。所述参数配置模块包括控制参数单元、待标定参数管理单元、标定结果储存单元及用户反馈单元，所述发动机控制参数单元根据发动机的特性储存发动的控制参数，待标定参数管理单元用于配置待标定参数、待标定参数相关参数、参数初始值及其数据范围、数据精度、稳态工况点信息，标定结果储存单元用于储存标定参数，用户反馈单元用于输出标定参数。用户需要配置一个或者多个参数为待标定参数,储存在待标定参数管理单元中，同时指定待标定参数、待标定相关参数、参数初始值、数据范围、数据精度及各个稳态工况点信息，另外，用户根据需求对不同发动机加载相应的发动机控制参数，方便管理模块对发动机进行控制，为了便于描述，把位于参数配置模块中待标定参数称为配置参数。步骤二:监测与变量锁定模块接收到配置参数，计算需要的锁定参数并向管理模块发送。所述监测与变量锁定模块包括发动机数据监测单元、变量锁定单元、标定结果判断单元，发动机数据监测单元实时接收与记录发动机的各项数据，变量锁定单元根据程序设置锁定发动机中相应控制参数的数据，标定结果判断单元根据待标定参数管理单元中的配置对接收到的数据进行判断，并记录满足条件的数据。数据监测单元实时接收与记录发动机的各项数据，变量锁定单元根据程序设置锁定发动机中相应控制参数的数据，标定结果判断单元根据待标定参数管理模块中的配置对接收到的数据进行判断，并记录满足条件的数据。监测及变量锁定模块通知管理模块所需进行监测的参数，同时通知变量锁定模块、标定结果判断模块所需标定的参数及其相关参数，参数初始值、数据范围、数据精度、稳态工况点信息，变量锁定模块根据参数初始值及数据精度，通过对初始值加上或减去相应数值的方式，在指定数据范围内对需锁定的参数的数据进行计算，确定本次需锁定参数的数据。发动机监测及变量锁定模块向管理模块发送所需锁定的锁定参数，同时发送发动机控制参数，采用标准CCP协议，通过CAN总线进行发送。步骤三:管理模块接收到锁定参数，根据锁定参数控制发动机，并对发动机运行状态进行锁定。管理模块根据用户配置的发动机控制参数，结合各种传感器采集到的数据，产生相应的控制信号，对所需控制的发动机的各种执行器进行控制，从而对发动机进行控制。步骤四:管理模块实时将传感器检测到发动机的运行参数反馈到监测与变量锁定模块。管理模块获取传感器发送的信号，通过AD采集，将模拟量转换为数字量，根据不同传感器的用途，计算其对应的具有实际物理意义的数据，管理模块将各参数信息，所述参数包括全局变量、标定量、传感器数据，通过CAN总线发送给发动机监测及变量锁定模块。步骤五:监测与变量锁定模块对将运行参数与预设的发动机稳态工况信息进行工况判断:正确，则向参数配置模块发送运行参数。发动机监测及变量锁定系统收到管理模块从总线上发来的信息后，先将其解析，将解析后的数据传给数据监测单元及标定结果判断单元，数据监测单元实时显示参数信息，标定结果判断单元将接收到的工况信息与已配置的工况信息进行对比。步骤六:参数配置模块接收到监测与变量锁定模块发送的运行参数，进行储存。发动机监测及变量锁定模块将已达到精度范围时的待标定参数的数据，通过CAN通信的方式，将待标定参数的数据发送给参数配置模块，参数配置模块收到监测及变量锁定系统发送的数据后，先将数据进行储存，再判断是否已完成所有稳定工况的标定，如果是，将标定后得到的数据以表格、图形或报告的形式向用户进行反馈，用户可将储存的数据删除或将其导入到发动机控制参数配置模块中，完成自动标定过程，结束。所述工况判断为监测与变量锁定模块将接收到的工况信息与预先配置在参数配置系统工况信息进行对比进行判断，相同，工况判断结果为正确，否则，判断结果为错误。用户根据发动机的特性在参数配置模块中配置发动机参数信息，所述参数配置模块根据用户设定的标定参数，加载相应的发动机参数信息并向监测与变量锁定模块发送标定参数。作为一个优选的方案，在步骤五中，监测与变量锁定模块对将运行参数与预设的发动机稳态工况信息进行工况判断:错误，则重新向管理模块发送锁定参数。本发明提供了一种发动机稳态工况自动标定系统，所述参数配置模块将配置参数传送至所述监测与变量锁定模块，所述监测与变量锁定模块根据配置参数计算锁定参数并传送至管理模块，所述管理模块根据锁定参数控制发动机运行状态，所述传感器采集发动机的运行参数并反馈至所述监测与变量锁定模块，所述监测与变量锁定模块判断所述运行参数并将满足要求的运行参数传送至所述参数配置模块，所述参数配置模块接收并处理满足要求的运行参数生成标定参数输出；另外，本发明还提供了一种发动机稳态工况的自动标定方法，将通过PC机对发动机参数进行计算，自动尝试对发动机参数进行配置，实时的采集发动机运行时的参数信息，对已达到稳态工作点的标定参数进行记录，操作人员仅需进行简单的配置，节省大量的时间及物资资源。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种发动机稳态工况自动标定系统，其特征在于，包括发动机及用于为发动机提供发动机运行所需条件的AVL标准台架，所述AVL标准台架上设有用于检测发动机运行状态的传感器，所述发动机与传感器相连接，所述发动机稳态工况自动标定系统还包括用于用户进行参数配置的参数配置模块、用于检测与锁定发动机参数信息的监测与变量锁定模块及用于控制发动机运行以及接收处理传感器的检测信息的管理模块，所述参数配置模块将配置参数传送至所述监测与变量锁定模块，所述监测与变量锁定模块根据配置参数计算锁定参数并传送至管理模块，所述管理模块根据锁定参数控制发动机运行状态，所述传感器采集发动机的运行参数并反馈至所述管理模块，所述管理模块将传感器采集的运行参数进行计算并适时传送至所述监测与变量锁定模块，所述监测与变量锁定模块判断所述运行参数，并向管理模块发送锁定信息，所述管理模块根据锁定信息控制发动机，所述监测与变量锁定模块并将满足要求的运行参数传送至所述参数配置模块，所述参数配置模块接收并处理满足要求的运行参数生成标定参数输出。
2.根据权利要求1所述的发动机稳态工况自动标定系统，其特征在于，所述配置参数包括待标定参数、待标定参数相关参数、参数初始值及其数据范围、数据精度及稳态工况信肩、O
3.根据权利要求2所述的发动机稳态工况自动标定系统，其特征在于，所述参数配置模块包括控制参数单元、待标定参数管理单元、标定结果储存单元及用户反馈单元，所述控制参数单元根据发动机的特性储存发动机的控制参数，待标定参数管理单元用于配置待标定参数、待标定参数相关参数、参数初始值及其数据范围、数据精度、稳态工况信息，标定结果储存单元用于储存标定参数，用户反馈单元用于输出标定参数。
4.根据权利要求3所述的发动机稳态工况自动标定系统，其特征在于，标定结果储存单元用于暂时储存标定参数，用户可将标定参数删除或导入到控制参数单元中。
5.根据权利要求4所述的发动机稳态工况自动标定系统，其特征在于，所述控制参数单元用于储存不同发动机的控制参数，管理模块依据控制参数对发动机进行控制。
6.根据权利要求5所述的发动机稳态工况自动标定系统，其特征在于，所述监测与变量锁定模块包括发动机数据监测单元、变量锁定单元及标定结果判断单元，发动机数据监测单元实时接收与记录发动机的各项数据，变量锁定单元根据程序设置锁定发动机中相应控制参数的数据，标定结果判断单元根据待标定参数管理单元中的配置对接收到的数据进行判断，并记录满足条件的数据。
7.一种发动机稳态工况的自动标定方法，其特征在于，发动机稳态工况自动标定系统包括发动机及用于为发动机提供发动机运行所需条件的AVL标准台架，所述AVL标准台架上设有用于检测发动机运行状态的传感器，所述发动机与传感器相连接，所述发动机稳态工况自动标定系统还包括用于用户进行参数配置的参数配置模块、用于检测与锁定发动机参数信息的监测与变量锁定模块及用于控制发动机和对传感器进行计算的管理模块，所述自动标定方法包括: 步骤一:启动发动机稳态工况自动标定系统，发动机启动，用户将需要标定的参数配置到参数配置模块，参数配置模块将配置参数传送到监测与变量锁定模块； 步骤二:监测与变量锁定模块接收到配置参数，计算需要的锁定参数并向管理模块发送；步骤三:管理模块接收到锁定参数，根据锁定参数控制发动机，并对发动机运行状态进行锁定； 步骤四:管理模块实时将传感器检测到发动机的运行参数反馈到监测与变量锁定模块； 步骤五:监测与变量锁定模块对将运行参数与预设的发动机稳态工况信息进行工况判断:正确，则向参数配置模块发送运行参数； 步骤六:参数配置模块接收到监测与变量锁定模块发送的运行参数，进行储存。
8.根据权利要求7所述的发动机稳态工况的自动标定方法，其特征在于，所述工况判断为监测与变量锁定模块将接收到的工况信息与预先配置在参数配置系统工况信息进行对比进行判断，相同，工况判断结果为正确，否则，判断结果为错误。
9.根据权利要求7所述的发动机稳态工况的自动标定方法，其特征在于，用户根据发动机的特性在参数配 置模块中配置发动机参数信息，所述参数配置模块根据用户设定的标定参数，加载相应的发动机参数信息并向监测与变量锁定模块发送标定参数。
10.根据权利要求7所述的发动机稳态工况的自动标定方法，其特征在于，步骤五:监测与变量锁定模块对将运行参数与预设的发动机稳态工况信息进行工况判断:错误，则重新向管理模块发送锁定参数。
11.根据权利要求7所述的发动机稳态工况的自动标定方法，其特征在于，步骤六:参数配置模块接收到监测与变量锁定模块发送的运行参数，进行储存并判断是否已完成所有稳态工况的标定:是，则将储存的标定参数向用户进行反馈；否则，继续等待下一个稳态工况的标定参数。
全文摘要
本发明提供了一种发动机稳态工况自动标定系统，参数配置模块将配置参数传送至监测与变量锁定模块，监测与变量锁定模块根据配置参数计算锁定参数并传送至管理模块，管理模块根据锁定参数控制发动机运行状态，传感器采集发动机的运行参数并反馈至所述监测与变量锁定模块，监测与变量锁定模块判断所述运行参数并将满足要求的运行参数传送至所述参数配置模块，参数配置模块接收并处理满足要求的运行参数生成标定参数输出；另外，自动标定方法将通过PC机对发动机参数进行计算，自动尝试对发动机参数进行配置，实时的采集发动机运行时的参数信息，对已达到稳态工作点的标定参数进行记录，操作人员仅需进行简单的配置，节省大量的时间及物资资源。
文档编号F02D45/00GK103184948SQ20111044314
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者徐建栋, 王睿 申请人:比亚迪股份有限公司