CN104832294A - 一种电控发动机调速特性曲线设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电控发动机调速特性曲线设计方法，该方法用调速率等于零的一段曲线代替原调速特性曲线中负荷率较低的一段，所得曲线即为新调速特性曲线。所述原调速特性曲线中负荷率较低的一段为转速高于第二拐点所对应的曲线，所述第二拐点为原调速特性曲线中功率值是额定功率点功率值70％的点与G点之间的一点。通过本发明方法设计的电控发动机调速特性曲线能够控制发动机不进入原调速特性曲线下高转速低扭矩的区域，从而改善了发动机的油耗、排放水平，提高了发动机的寿命，同时对动力性、驾驶性也没有影响。

Description

一种电控发动机调速特性曲线设计方法

技术领域

本发明涉及电控发动机的性能及排放控制，具体地指一种电控发动机调速特性曲线设计方法，属于电控发动机性能及排放控制领域。

背景技术

目前，现有的电控发动机的调速特性曲线都沿用了机械发动机的特征，即都是调速率大于0％的一条直线。如果发动机运行于该调速特性曲线下方负荷率较低而转速又较高的区域，则发动机油耗会显著增加，排放也会很高，且发动机零部件寿命也会降低。

因此，如何设计一种调速特性曲线使得发动机不会运行于上述区域，以避免高油耗、高排放、高零件损耗问题的同时，又符合排放法规，成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种电控发动机调速特性曲线设计方法，该设计方法用一段调速率等于0％的曲线代替原调速特性曲线中负荷率较低的一段，从而能够控制发动机不进入原调速特性曲线下高转速低扭矩的区域，改善了发动机的油耗、排放水平，延长了发动机的寿命，同时对动力性、驾驶性也没有影响。

实现本发明目的采用的技术方案是一种电控发动机调速特性曲线设计方法，该方法包括：用调速率等于零的一段曲线代替原调速特性曲线中负荷率较低的一段，所得曲线即为新调速特性曲线。

在上述技术方案中，所述原调速特性曲线中负荷率较低的一段为转速高于第二拐点所对应的曲线，所述第二拐点为原调速特性曲线中功率值是 额定功率点功率值70％的点与G点之间的一点，所述G点是负荷为0时的高怠速点。

在上述技术方案中，所述第二拐点的功率v根据v＝b*q计算，其中b为额定功率点的功率值，q为70％和0％之间的一个数；

所述第二拐点的转速u根据u＝(e-x)*(v-y)/(f-y)+x计算，其中e、f分别是原调速特性曲线的零负荷点的转速和功率值，v为第二拐点的功率，x为第一拐点的转速，y为第一拐点的功率；

所述第一拐点为原调速特性曲线中的拐点，其中，第一拐点的转速x根据x＝a+30计算，其中a为额定点转速；第一拐点的功率y根据y＝(d-b)*(x-a)/(c-a)+b计算，b为外特性曲线中额定功率点的功率值，c、d分别为转速高于第二拐点的外特性曲线上的一点的转速和功率值。

通过本发明方法设计的电控发动机调速特性曲线能够控制发动机不进入原调速特性曲线下高转速低扭矩的区域，从而改善了发动机的油耗、排放水平，提高了发动机的寿命，同时对动力性、驾驶性也没有影响。

附图说明

图1是现有调速特性曲线图。

图2是本发明的调速特性曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

现有调速特性曲线图如图1所示，其中，曲线JKD是外特性曲线，曲线DG是原调速特性曲线，K点是额定功率点，根据排放法规GB 17691-2005的要求，点50％Pmax的转速是最大净功率点K的功率的50％的点的转速，E点的转速是最大净功率点K的功率的70％的点的转速，I点的转速与E点的转速相同，B点的转速是点50％Pmax和点I的中点，点A是点50％Pmax和点B的中点，点C是点B和点I的中点。点J是转速小于点50％Pmax的任意一点，点D是第一拐点，点F是第二拐点，点G是原调速特性曲线 上负荷为0的点。

图1中，E点为原调速特性曲线DG之间的一点，且E点的功率值是额定功率点功率值的70％。根据排放法规，转速高于E点的区域不受排放法规限制。由于在EGI所围的区域不受排放法规限制，而且在这个区域发动机油耗和排放水平都比较高，且发动机零件损耗也比较大，所以可以删除这个区域，使发动机不能运行于这个区域，以消除前述的不利影响。

本发明设计方法就是将原调速特性曲线的拐点D点作为本发明调速特性曲线的第一个拐点，然后针对不同机型，在曲线EG(实际是直线)上选一个点F，作为本发明调速特性曲线的第二个拐点，曲线DFH即为本发明调速特性曲线，具体地操作为，用调速率等于零的一段曲线代替原调速特性曲线中负荷率较低的一段，所得曲线即为新调速特性曲线。如图2所示，曲线JKD是外特性曲线，曲线DFH是本发明调速特性曲线。

下面具体说明如何确定第二拐点F。

如表1所述外特性曲线表，它是在现有的外特性曲线表中插入了两行，即第一拐点D和第二拐点F。

	转速	功率
				.	.
	.	.
				.	.
额定功率点	a	b
			第一拐点	x	y
第二拐点		v
				c	d
	.	.
				.	.
	.	.

表1

根据表1通过下式求第一拐点D的转速x和功率y:

x＝a+30，

y＝(d-b)*(x-a)/(c-a)+b，

其中，第一拐点的转速x是按通用的做法，在额定点转速a的基础上加上30转/秒。第一拐点的功率y按比例插值法算出。

然后根据表1求第二个拐点的功率v，第二个拐点的功率值在原调速曲线上额定功率点功率的70％和0％之间，即v＝b*q，其中，b为表1中额定功率点的功率值，q为70％和0％之间的一个数。

c、d分别为表1中转速高于第二拐点的外特性曲线上的一点的转速和功率值。

根据下表2所示的原调速特性曲线表，求第二个拐点的转速u：

	转速	功率
			第一拐点	x	y
第二拐点	u	v
			零负荷点	e	f

表2

u＝(e-x)*(v-y)/(f-y)+x

其中，u按比例插值法算出，e、f分别是表2所示原调速特性曲线的零负荷点的转速和功率值，v为第二拐点的功率，x为第一拐点的转速，y为第一拐点的功率。

由上述计算得到的第一拐点D和第二拐点F，即得到本发明调速特性曲线表，如表3所示。其中，零负载点的转速与第二拐点F的转速相同，即本发明调速特性曲线的第二段的调速率为0％。

根据表3，即得到本发明调速特性曲线，即图2中的曲线DFH。

	转速	功率
			第一拐点	x	y
第二拐点	u	v
			零负载点	u	f

表3。

Claims (3)

1.一种电控发动机调速特性曲线设计方法，其特征在于：用调速率等于零的一段曲线代替原调速特性曲线中负荷率较低的一段，所得曲线即为新调速特性曲线。

2.根据权利要求1所述电控发动机调速特性曲线设计方法，其特征在于：所述原调速特性曲线中负荷率较低的一段为转速高于第二拐点所对应的曲线，所述第二拐点为原调速特性曲线中功率值是额定功率点功率值70％的点与G点之间的一点，所述G点是负荷为0时的高怠速点。

3.根据权利要求2所述电控发动机调速特性曲线设计方法，其特征在于：

所述第二拐点的功率v根据v＝b*q计算，其中b为额定功率点的功率值，q为70％和0％之间的一个数；

所述第二拐点的转速u根据u＝(e-x)*(v-y)/(f-y)+x计算，其中e、f分别是原调速特性曲线的零负荷点的转速和功率值，v为第二拐点的功率，x为第一拐点的转速，y为第一拐点的功率；

所述第一拐点为原调速特性曲线中的拐点，其中，第一拐点的转速x根据x＝a+30计算，其中a为额定点转速；第一拐点的功率y根据y＝(d-b)*(x-a)/(c-a)+b计算，b为外特性曲线中额定功率点的功率值，c、d分别为转速高于第二拐点的外特性曲线上的一点的转速和功率值。