徐文杰:基于模型的柴油机排放虚拟标定平台开发论文

徐文杰:基于模型的柴油机排放虚拟标定平台开发论文

本文主要研究内容

作者徐文杰(2019)在《基于模型的柴油机排放虚拟标定平台开发》一文中研究指出:随着排放法规的日益严苛,对柴油机排放物限值要求进一步加严,排放测试循环也发生了重大改变。为满足排放法规的严苛要求,需要对柴油机后处理系统等零部件进行多方案选型设计,对电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)大量标定参数进行优化。为了减轻台架试验工作量,节省成本,提高效率,通过仿真技术对柴油机及后处理系统进行仿真设计,依托dSPACE硬件在环仿真平台对ECU标定参数进行优化显得意义重大。本文针对东风某款柴油机进行了台架试验及仿真分析,基于试验数据搭建柴油机的进排气系统及原排模型,用于硬件在环仿真计算。首先通过DOE(design of experiment)试验分析了某款柴油机的性能特性,并对柴油机的标定参数进行初始标定。然后基于稳态DOE试验数据训练神经网络来搭建柴油机的燃烧模型,用于预测柴油机的燃烧排放特性;利用热力学分析软件搭建了柴油机的进排气系统模型来模拟涡轮增压、EGR以及中冷器。通过WHTC循环(World Harmonized Transient Cycle)试验验证模型的准确性。搭建的柴油机性能模型能够较为精确预测柴油机的动力及排放特性,整体误差控制小于5%,且满足实时性要求。完成实时模型搭建后,利用Simulink自动代码生成将模型编译,并下载至dSPACE平台进行硬件在环仿真。依靠dSPACE丰富的I/O接口完成模型与真实的执行器以及真实ECU的通讯,并设计ControlDesk试验控制界面,完成硬件在环(Hardware-in-the-loop)仿真平台的开发。在搭建的硬件在环仿真平台上对柴油机的性能特性进行优化,通过优化标定参数,优化柴油机的NOx排放,同时获取瞬态WHTC循环的NOx排放数据用于后处理系统的仿真。根据硬件在环仿真计算得到的柴油机排放参数后对柴油机的后处理系统进行设计优化。本文主要针对柴油机的尿素喷射策略进行开发设计。在通过硬件在环仿真得到了柴油机的排放参数后对柴油机的后处理系统进行离线仿真验证。根据实车的空间布局及柴油机原始排放对后处理系统进行初始的选型布置,试验所用的发动机采用了 DOC+cDPF+SCR(ASC)的后处理系统。然后搭建了基于详细化学反应动力学的后处理模型,在此基础上重点针对NOx排放,对尿素喷射控制策略进行设计优化。通过SCR闭环控制策略的优化使得柴油机的NOx排放达到国Ⅵ法规的要求,通过柴油机台架试验验证了所搭建的柴油机虚拟标定平台的仿真结果满足精度要求,并可以用于优化国Ⅵ项目的开发。

Abstract

sui zhao pai fang fa gui de ri yi yan ke ,dui chai you ji pai fang wu xian zhi yao qiu jin yi bu jia yan ,pai fang ce shi xun huan ye fa sheng le chong da gai bian 。wei man zu pai fang fa gui de yan ke yao qiu ,xu yao dui chai you ji hou chu li ji tong deng ling bu jian jin hang duo fang an shua xing she ji ,dui dian zi kong zhi chan yuan (Electronic Control Unit,ECU)da liang biao ding can shu jin hang you hua 。wei le jian qing tai jia shi yan gong zuo liang ,jie sheng cheng ben ,di gao xiao lv ,tong guo fang zhen ji shu dui chai you ji ji hou chu li ji tong jin hang fang zhen she ji ,yi tuo dSPACEying jian zai huan fang zhen ping tai dui ECUbiao ding can shu jin hang you hua xian de yi yi chong da 。ben wen zhen dui dong feng mou kuan chai you ji jin hang le tai jia shi yan ji fang zhen fen xi ,ji yu shi yan shu ju da jian chai you ji de jin pai qi ji tong ji yuan pai mo xing ,yong yu ying jian zai huan fang zhen ji suan 。shou xian tong guo DOE(design of experiment)shi yan fen xi le mou kuan chai you ji de xing neng te xing ,bing dui chai you ji de biao ding can shu jin hang chu shi biao ding 。ran hou ji yu wen tai DOEshi yan shu ju xun lian shen jing wang lao lai da jian chai you ji de ran shao mo xing ,yong yu yu ce chai you ji de ran shao pai fang te xing ;li yong re li xue fen xi ruan jian da jian le chai you ji de jin pai qi ji tong mo xing lai mo ni guo lun zeng ya 、EGRyi ji zhong leng qi 。tong guo WHTCxun huan (World Harmonized Transient Cycle)shi yan yan zheng mo xing de zhun que xing 。da jian de chai you ji xing neng mo xing neng gou jiao wei jing que yu ce chai you ji de dong li ji pai fang te xing ,zheng ti wu cha kong zhi xiao yu 5%,ju man zu shi shi xing yao qiu 。wan cheng shi shi mo xing da jian hou ,li yong Simulinkzi dong dai ma sheng cheng jiang mo xing bian yi ,bing xia zai zhi dSPACEping tai jin hang ying jian zai huan fang zhen 。yi kao dSPACEfeng fu de I/Ojie kou wan cheng mo xing yu zhen shi de zhi hang qi yi ji zhen shi ECUde tong xun ,bing she ji ControlDeskshi yan kong zhi jie mian ,wan cheng ying jian zai huan (Hardware-in-the-loop)fang zhen ping tai de kai fa 。zai da jian de ying jian zai huan fang zhen ping tai shang dui chai you ji de xing neng te xing jin hang you hua ,tong guo you hua biao ding can shu ,you hua chai you ji de NOxpai fang ,tong shi huo qu shun tai WHTCxun huan de NOxpai fang shu ju yong yu hou chu li ji tong de fang zhen 。gen ju ying jian zai huan fang zhen ji suan de dao de chai you ji pai fang can shu hou dui chai you ji de hou chu li ji tong jin hang she ji you hua 。ben wen zhu yao zhen dui chai you ji de niao su pen she ce lve jin hang kai fa she ji 。zai tong guo ying jian zai huan fang zhen de dao le chai you ji de pai fang can shu hou dui chai you ji de hou chu li ji tong jin hang li xian fang zhen yan zheng 。gen ju shi che de kong jian bu ju ji chai you ji yuan shi pai fang dui hou chu li ji tong jin hang chu shi de shua xing bu zhi ,shi yan suo yong de fa dong ji cai yong le DOC+cDPF+SCR(ASC)de hou chu li ji tong 。ran hou da jian le ji yu xiang xi hua xue fan ying dong li xue de hou chu li mo xing ,zai ci ji chu shang chong dian zhen dui NOxpai fang ,dui niao su pen she kong zhi ce lve jin hang she ji you hua 。tong guo SCRbi huan kong zhi ce lve de you hua shi de chai you ji de NOxpai fang da dao guo Ⅵfa gui de yao qiu ,tong guo chai you ji tai jia shi yan yan zheng le suo da jian de chai you ji xu ni biao ding ping tai de fang zhen jie guo man zu jing du yao qiu ,bing ke yi yong yu you hua guo Ⅵxiang mu de kai fa 。

论文参考文献

  • [1].基于Modelica语言的柴油机热动力学耦合建模及仿真分析[D]. 李兆华.哈尔滨工程大学2019
  • [2].INTP作用下颗粒物理化特性及净化效果的影响因素研究[D]. 顾林波.江苏大学2018
  • [3].高压EGR柴油机性能仿真研究[D]. 李旭.哈尔滨工程大学2014
  • [4].CA4D30型柴油机匹配标定研究[D]. 夏森森.吉林大学2017
  • [5].高压共轨柴油机ECU硬件在环测试系统研究与实现[D]. 朱凯.昆明理工大学2017
  • [6].某国Ⅴ柴油机EGR系统结构优化及试验研究[D]. 邓爱平.江苏大学2017
  • [7].基于S3C44B0X的柴油机电控喷射系统的研究[D]. 龚毅.武汉理工大学2006
  • [8].基于模型辨识的柴油机电控调速系统的研究[D]. 徐前.哈尔滨工业大学2008
  • [9].柴油机电控泵管嘴燃油喷射系统仿真研究[D]. 孙建清.哈尔滨工程大学2006
  • [10].柴油机电控系统硬件在环仿真技术研究[D]. 陈巨辉.哈尔滨工程大学2008
  • 读者推荐
  • [1].SCR系统对船用柴油机性能和排放的影响[D]. 曹武辉.大连理工大学2018
  • [2].基于自动代码生成的低速柴油机电控系统软件设计[D]. 付文杰.哈尔滨工程大学2019
  • [3].SCR控制系统研究与设计[D]. 陈彦豪.江苏科技大学2019
  • [4].船用柴油机尾气后处理系统的优化设计[D]. 郭星萌.贵州民族大学2019
  • [5].国Ⅵ排放后处理系统性能研究[D]. 刘世伟.山东大学2019
  • [6].高压共轨柴油机ECU硬件与底层驱动软件开发[D]. 冷易凌.江苏大学2019
  • [7].在用柴油机尾气排放控制SCR系统的建模与仿真优化研究[D]. 黄群.福建工程学院2018
  • [8].面向标定的高压共轨柴油机控制响应模型研究与开发[D]. 赵友.昆明理工大学2017
  • [9].高压共轨柴油机基于模型的虚拟标定方法研究[D]. 陈礼勇.天津大学2007
  • [10].基于模型控制的电喷发动机虚拟标定系统的研究[D]. 张树梅.天津大学2008
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自山东大学的徐文杰,发表于刊物山东大学2019-07-16论文,是一篇关于柴油机论文,硬件在环论文,虚拟标定论文,控制策略论文,山东大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自山东大学2019-07-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

    标签:;  ;  ;  ;  ;  

    徐文杰:基于模型的柴油机排放虚拟标定平台开发论文
    下载Doc文档

    猜你喜欢