[发明专利]一种发动机万有特性曲线绘制方法

说明书

技术领域

本发明涉及对汽车发动机进行试验的数据进行数据处理领域，特别涉及一种利用计算机对汽车发动机通过台架试验或者其它试验而获得的发动机特性参数如转速、油门开度量、转矩和燃油消耗量等进行数据处理，最后得出能直观反映出汽车发动机特性的扭矩特性图、燃油特性图、万有特性图、负荷特性图和MAP图等汽车发动机的万有特性曲线。

背景技术

发动机的万有特性曲线就是在一张图上用多参数的特性曲线较全面的表示发动机的性能。通常是以转速n为横坐标，以转矩T或平均有效压力为纵坐标，在图上画出许多等油耗率ge曲线和等功率曲线。这些曲线图主要有：扭矩特性图、燃油特性图、万有特性图、负荷特性图和MAP图。通过万有特性可以方便的查出发动机各种工况下的性能。

在汽车设计与开发工作中，常需要根据发动机台架试验得到的发动机万有特性图与汽车功率平衡图，对汽车燃油经济性进行估算。传统的发动机万有特性图绘制方法主要是将各负荷特性曲线都绘制在同一张纸上，形成曲线簇，然后从曲线簇上把等油耗点逐一投影到万有特性图上，并圆滑地连接成等油耗线。用传统的作图法来绘制发动机万有特性图工作量大，并且由于人为因素，精度较低；随着科学技术的发展，越来越多的人采用MATLAB处理发动机万有特性试验数据，主要采用两种方法实行曲线拟合：一种采用直接曲面拟合法，一种是多项式与插值法相结合的数据拟合法；这两种方法对试验数据的形式要求较高，而且拟合回归方程公式复杂，容易出现图像失真的情况。

发明内容

本发明利用计算机使用MATLAB软件，编写M文件，对发动机试验数据进行大量的矩阵运算和一维插值，方便快捷的绘制发动机万有特性图，使绘制过程流程化，易于操作，并且提高了绘图的精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种发动机万有特性曲线绘制方法，本方法利用计算机使用MATLAB软件，对经过试验获得的发动机特性参数进行数据处理，从而绘制发动机特性曲线，所述的发动机特性参数包括转速、油门开度量、转矩和燃油消耗量；包括以下步骤：

A、建立转速的列向量，同一转速下的油门开度量、转矩和燃油消耗量建立行向量；

B、以油门开度量为插值向量，对转矩和燃油消耗量进行插值，得到插值后的转矩矩阵和插值后的燃油消耗量矩阵，然后将转速列向量和油门开度量扩展成扩展的转速矩阵和扩展的油门开度量矩阵；计算机利用扩展的转速矩阵、扩展的油门开度量矩阵、插值后的转矩矩阵和插值后的燃油消耗量矩阵绘制扭矩特性图、燃油特性图和万有特性图；

C、将插值后的燃油消耗量矩阵换算为相应的燃油消耗率矩阵；

D、求出插值后的转矩矩阵的最大值，在所述的最大值范围内，建立插值向量，对同一转速下的燃油消耗率矩阵进行插值，获得第一次燃油消耗率插值矩阵；

E、对所述的转速列向量进行扩充形成扩充的转速向量，以扩充后的转速列向量为插值向量，对第一次燃油消耗率插值矩阵进行插值获得第二次燃油消耗率插值矩阵，并将第二次燃油消耗率插值矩阵换算成燃油消耗量；

F、将所述的插值向量和扩充后的转速列向量扩展成与燃油消耗量和第二次燃油消耗率插值矩阵相同大小的转矩矩阵和转速矩阵，计算机利用转速矩阵、转矩矩阵、燃油消耗量和第二次燃油消耗率插值矩阵绘制负荷特性图和MAP图。

进一步的，上述的一种发动机万有特性曲线绘制方法中：所述的步骤B中的插值过程如下：

将油门开度的最大值和最小值之间设置增量值，油门开度的最大值和最小值之间形成插值向量，以同一转速下的油门开度量作为自变量，转矩和燃油消耗量分别作为因变量，采用分段三次多项式法进行插值，插值结果为插值转矩和插值燃油消耗量。

更进一步的，上述的一种发动机万有特性曲线绘制方法中：所述的油门开度的最大值、最小值和增量值分别为100、0、10。

本发明的技术方案中，利用计算机对发动机台架试验获得的数据进行数据处理，进而绘制成发动机万有特性曲线图，克服了用传统的作图法来绘制发动机万有特性图工作量大，并且由于人为因素，精度较低的缺陷。

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

附图说明

图1为实施例1绘制发动机万有特性曲线图流程图。

具体实施方式