[发明专利]基于LCCE优化的柴油发动机标定方法

说明书

本发明公开了一种基于LCCE优化的柴油发动机标定方法，将目标转化效率、柴油消耗量和原机NOx排放量输入到LCCE计算模型中获得LCCE量，并且以目标柴消油耗量为LCCE寻优边界进行寻优,如果当前标定的变量组合使得LCCE量最优，则选择该标定变量组合，否则重新选择其他变量组合计算LCCE量，直到LCCE量最优为止。本发明可使柴油发动机的车用尿素和柴油的总花费有效降低，可减小排放超标和尿素结晶的风险。

技术领域

本发明涉及柴油发动机标定领域，尤其涉及一种基于LCCE优化的柴油发动机标定方法。

背景技术

目前，带选择性催化还原(SCR)处理技术路线的柴油机常规的消耗物质为柴油和车用尿素。其中，柴油消耗是为了维持车辆运行，而车用尿素的消耗则是用在SCR处理中与排气中的氮氧化物(NOx)进行反应以达到降低气体污染物排放的目的。然而，降低柴油机的柴油消耗和降低NOx排放是相互矛盾的，在发动机获取更低的油耗从而降低柴油消耗时，发动机NOx排放必然增加，导致需要消耗更多的车用尿素。目前，发动机及整车的研究是将更多的关注点集中在降低柴油消耗，而对车用尿素消耗并没有引起足够的重视，同时，现有的发动机标定方法只关注柴油的消耗量。而实际上，车用尿素价格本身不便宜，甚至有些国家车用尿素的价格会高于柴油。如何使车用尿素消耗和柴油消耗最终在花费上表现最低，必须在标定思路和方法上做改进，本发明运用了LCCE(Liquids Consumption CostEquivalent)即当量价格的液体消耗这一思路可有效的解决这一问题。

发明内容

本发明的目的是，提供一种基于LCCE优化的柴油发动机标定方法，可使柴油发动机的车用尿素和柴油的总花费有效降低。

为实现上述目的，提供了一种基于LCCE优化的柴油发动机标定方法，该方法包括如下处理步骤：

步骤1.1：建立LCCE计算模型，即通过柴油消耗量得出车用尿素消耗量，并且将车用尿素消耗量转化成当量柴油消耗量，当量柴油消耗量与柴油消耗量之和为总等价柴油消耗量，总等价柴油消耗量为LCCE量；

步骤1.2：调节并且稳定发动机的工况，校准测量装置，然后通过变量标定测得SCR极限效率、柴油消耗量和原机NOx排放量，通过原机NOx排放量与目标NOx排放量的差值除以原机NOx排放量得到目标转化效率，并且用目标转化效率与SCR极限效率进行比较,当目标转化效率大于SCR极限效率时，则删除变量组或重新进行变量标定，反之，目标转化效率输出到LCCE计算模型；

步骤1.3：将目标转化效率、柴油消耗量和原机NOx排放量输入到LCCE计算模型中获得LCCE量，并且以目标柴消油耗量为LCCE寻优边界进行寻优,如果当前标定的变量组使得LCCE量最优，则选择为最佳变量组，否则重新选择其他变量组计算LCCE量，直到LCCE量最优为止。

优选地，所述步骤1.1中，车用尿素消耗量获得过程为通过柴油消耗量与空气流量相加获得排气量，通过排气量与NOx原机排放浓度相乘获得NOx量，通过NOx量与转化效率相乘获得氨消耗量，通过氨消耗量依次与当量比、修正系数和车用尿素密度相乘获得。

优选地，所述步骤1.1中，当量柴油通过车用尿素价格依次乘以柴油价格的倒数和柴油密度的倒数获得，当量柴油消耗量通过当量柴油与车用尿素消耗量相乘获得。

优选地，所述步骤1.2中，变量标定后通过测得油量及原机NOx排放数据集经油量函数模型获得柴油消耗量，并且经原机NOx排放函数模型获得原机NOx排放量。

优选地，所述油量函数模型为先通过标定试验得到发动机的油耗(FB_RATE)、对应的喷油正时(Time)和对应的喷射压力(Raip)的有限个离散点，再用这些离散点进行三维数据插值、拟合，最终得到的一个拟合的函数模型FB_RATE＝F(Time，Raip)。