JP2008163900A - Fuel spray simulation method, device and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料噴霧シュミレーション方法、燃料噴霧シュミレーション装置および燃料噴霧シュミレーションプログラムに関する。 The present invention relates to a fuel spray simulation method, a fuel spray simulation device, and a fuel spray simulation program.
エンジンの開発において、シリンダに吸入する空気の流動、燃料の噴霧、混合気の燃焼、排気という一連の過程の特性の解析を、実験を模擬したコンピュータシュミレーションで行うことは従来からなされている。そして、エンジンのシリンダ内に燃料を直接噴射する直噴エンジンの場合に、燃料噴射弁の噴孔から噴射される燃料の噴霧特性がエンジンの性能に大きく影響し、また、噴霧特性シュミレーションのデータを利用して行う燃焼シュミレーション精度を高めるためにも噴霧特性シュミレーションの精度を高める必要があるということから、燃料噴霧をコンピュータを利用して高い精度でシュミレーションできるようにする噴霧特性シュミレーション方法として、燃料噴射弁の噴孔出口近傍の燃料の液膜の高さと流速に基づいて平均粒径を算出し、該平均粒径に基づいて粒度分布関数を作成し、該関数に基づいて燃料の噴霧特性シュミレーションを行うものが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 In the development of an engine, it has been conventionally performed to analyze the characteristics of a series of processes such as the flow of air sucked into a cylinder, fuel spray, combustion of an air-fuel mixture, and exhaust by computer simulation simulating an experiment. In the case of a direct injection engine that directly injects fuel into the engine cylinder, the spray characteristics of the fuel injected from the injection hole of the fuel injection valve greatly affect the performance of the engine, and the spray characteristics simulation data is Since it is necessary to increase the accuracy of spray characteristic simulation in order to increase the accuracy of combustion simulation performed using fuel, fuel injection is a spray characteristic simulation method that enables high-precision simulation of fuel spray using a computer. Calculate the average particle size based on the height and flow velocity of the fuel film near the nozzle hole outlet of the valve, create a particle size distribution function based on the average particle size, and simulate the fuel spray characteristics based on the function What to do is proposed (for example, refer patent document 1).
この噴霧特性シュミレーションは、詳細には、ノズル部の形状を数値化した設計データに基づいて、噴孔の出口における燃料の気液2相3次元CFD(Computational Flow Dynamics)により、噴射された燃料噴霧の液膜の厚さおよび流速の推算し、算出された液膜の厚さおよび流速の値から、初期平均粒径を算出し、算出された初期平均粒径から粒度分布関数を作成し、作成された粒度分布関数を用いて、噴霧特性データを算出する噴霧特性シュミレーションを実行するというもので、気液2相3次元CFDを用いて燃料の液膜厚さおよび流速を推算することで、容易かつ高精度な燃料噴霧シュミレーションを実施できるようにしようとしている。 Specifically, this spray characteristic simulation is based on design data in which the shape of the nozzle portion is digitized, and fuel spray injected by gas-liquid two-phase three-dimensional CFD (Computational Flow Dynamics) of fuel at the outlet of the nozzle hole. Estimate the liquid film thickness and flow velocity, calculate the initial average particle size from the calculated liquid film thickness and flow velocity values, and create a particle size distribution function from the calculated initial average particle size. The spray characteristic simulation is performed to calculate the spray characteristic data using the particle size distribution function, and it is easy to estimate the fuel film thickness and flow velocity using the gas-liquid two-phase three-dimensional CFD. At the same time, we are trying to enable highly accurate fuel spray simulation.
しかし、上記従来の噴霧特性シュミレーションでは、燃料噴射期間中の時間的な噴射速度の変化や、噴射後の時間的な粒径変化を考慮した精度の高い噴霧特性シュミレーションを行うことができない。 However, in the conventional spray characteristic simulation, it is not possible to perform a highly accurate spray characteristic simulation in consideration of a temporal change in the injection speed during the fuel injection period and a temporal change in the particle size after the injection.
したがって、燃料噴射期間中の時間的な噴射速度の変化や、噴射後の時間的な粒径変化を考慮した精度の高い噴霧特性シュミレーションを行うことができるようにすることが課題である。 Therefore, it is an object to be able to perform highly accurate spray characteristic simulation in consideration of a temporal change in the injection speed during the fuel injection period and a temporal change in the particle size after the injection.
本発明の燃料噴霧シュミレーション方法は、燃料噴射弁の噴孔から噴射される燃料の噴霧特性をシュミレーションする方法であって、噴射期間中の時間経過とともに変化する噴射速度を算出する噴射速度算出ステップと、噴射開始後の時間経過とともに変化する燃料粒径を算出する燃料粒径算出ステップと、噴射速度の算出データと燃料粒径の算出データとに基づいて噴霧特性算出用の粒度分布関数を作成する粒度分布関数作成ステップと、噴射速度の算出データと燃料粒径の算出データと燃料分布関数とに基づいて、燃料噴射弁の噴孔から噴射される燃料の噴霧特性を算出する噴霧特性シュミレーションステップとを有するものである。この方法によれば、噴射期間中の噴射速度および噴射後の燃料粒径を時間経過とともに変化させた精度の高い噴霧特性シュミレーションを行うことができる。 The fuel spray simulation method of the present invention is a method for simulating the spray characteristics of fuel injected from the injection hole of the fuel injection valve, and an injection speed calculation step for calculating an injection speed that changes with time during the injection period; A particle size distribution function for calculating the spray characteristics is created based on the fuel particle size calculation step for calculating the fuel particle size that changes with the lapse of time after the start of injection, and the injection velocity calculation data and the fuel particle size calculation data. A particle size distribution function creating step, a spray characteristic simulation step for calculating a spray characteristic of the fuel injected from the nozzle hole of the fuel injection valve based on the injection speed calculation data, the fuel particle size calculation data, and the fuel distribution function; It is what has. According to this method, it is possible to perform highly accurate spray characteristic simulation in which the injection speed during the injection period and the fuel particle size after injection are changed over time.
この燃料噴霧シュミレーション方法において、噴射速度算出ステップは、噴射期間中に変化する噴射量の実測データに基づいて噴射速度を推算するものとするのがよい。例えば、噴射開始から噴射終了までの燃料の噴射率を実測して、実測データとして、噴射量の実測値(実測データ)を求め、この実測データから、噴射速度の時間変化(時間経過とともに変化する値)を予想する。 In this fuel spray simulation method, the injection speed calculation step may estimate the injection speed based on actual measurement data of the injection amount that changes during the injection period. For example, by actually measuring the fuel injection rate from the start of injection to the end of injection, the actual value of the injection amount (actually measured data) is obtained as the actually measured data, and the change in injection speed with time (changes with time) Value).
また、燃料粒径算出ステップは、噴射速度の算出データに基づいて燃料の平均粒径を推算するものとするのがよい。例えば、噴霧の粒径は大きいものから小さいものまであって、それがどのような分布(パーセンテージ)で存在しているかという粒度分布を、公知の粒度分布式(抜山・棚沢式、カイ2乗分布、ロジンラムラー分布等)から計算し、その粒度分布式による噴射速度の変化に伴い変化する粒度分布から、粒径の平均値(平均粒径:SMD)の時間変化を近似的に設定した平均粒径(SMD)を推定する。 In the fuel particle size calculating step, the average particle size of the fuel is preferably estimated based on injection speed calculation data. For example, the particle size distribution of sprays is large to small, and the distribution (percentage) of the particle size distribution is expressed by a known particle size distribution equation (Nukiyama / Tanazawa equation, Chi-square distribution). , Rosin-Rammler distribution, etc.), and an average particle diameter in which the time change of the average value of the particle diameter (average particle diameter: SMD) is approximately set from the particle size distribution that changes with the change in the injection speed according to the particle size distribution formula (SMD) is estimated.
この燃料噴霧シュミレーション方法は、粒度分布関数作成ステップにおいて、例えば、予想した噴射速度の時間変化と、推定した平均粒径(SMD)を、噴霧計算の初期条件(入力変数パラメータ、噴霧モデルパラメータ)として与え、公知の分裂モデル(Reitz-Diwakar, Pilch-Erdman, Hasiang-Faeth等)を選択して、粘度分布関数を作成する。 In this fuel spray simulation method, in the particle size distribution function creation step, for example, an expected change in injection speed with time and an estimated average particle size (SMD) are used as initial conditions (input variable parameters, spray model parameters) for spray calculation. A known distribution model (Reitz-Diwakar, Pilch-Erdman, Hasiang-Faeth, etc.) is selected to create a viscosity distribution function.
そして、この燃料噴霧シュミレーション方法において、噴霧特性シュミレーションステップは、好ましくは定容器モデル下で噴霧特性を算出する。 In this fuel spray simulation method, the spray characteristic simulation step preferably calculates the spray characteristic under a constant container model.
噴霧特性シュミレーションは、最終的には実際にエンジンのシリンダ内に燃料を噴射する状態に模擬させて行うが、実際のエンジンのシリンダ内は、空気の流動やピストンの動きがあって、非定常な状態が予想されるため、いきなりシュミレーションによって噴霧特性を実測値に合わせ込むことは難しいことから、実際のエンジンに噴くシュミレーションの前段階として、空気の流動やピストンの動きといった非定常要因が無く、温度の上昇や圧力の上昇を模擬可能な定容器の中でシュミレーションを行い、同じ定容器での実験データと合わせ込む。こうして吸気流動等の影響を受けることなく噴霧特性をシュミレーションすることができる。 The spray characteristics simulation is finally performed by simulating a state in which fuel is actually injected into the cylinder of the engine. However, in the actual engine cylinder, there is air flow and piston movement, which is unsteady. Since it is difficult to adjust the spray characteristics to the actual measurement values by simulation because the condition is expected, there is no unsteady factor such as air flow or piston movement before the simulation that is injected into the actual engine. Simulation is performed in a constant container that can simulate the increase in pressure and pressure, and is combined with the experimental data in the same constant container. Thus, the spray characteristics can be simulated without being affected by the intake air flow or the like.
また、噴霧特性シュミレーションステップは、噴霧特性として、例えば、噴射開始後の時間経過とともに変化する噴霧到達距離と、噴射開始後の時間経過とともに変化する液相および蒸気相の当量比分布と、噴射開始後の時間経過とともに変化する液滴量および蒸気量を算出する。 In addition, the spray characteristic simulation step includes, as spray characteristics, for example, the spray reach distance that changes with the passage of time after the start of injection, the equivalence ratio distribution of the liquid phase and the vapor phase that changes with the passage of time after the start of injection, and the start of injection The amount of droplets and the amount of vapor that change over time are calculated.
この燃料噴霧シュミレーション方法は、噴霧特性シュミレーションステップにおいて算出された噴霧特性が実際の噴霧特性と一致するか否かを判定する判定ステップと、該判定ステップにおいて、算出された噴霧特性が実際の噴霧特性とずれが生じた時は、噴霧特性シュミレーションを繰り返し行う最適化ステップを有するものとすることができる。 This fuel spray simulation method includes a determination step for determining whether or not the spray characteristic calculated in the spray characteristic simulation step matches the actual spray characteristic, and the spray characteristic calculated in the determination step is the actual spray characteristic. When a deviation occurs, an optimization step for repeatedly performing spray characteristic simulation can be provided.
こうして、噴霧到達距離(ぺネトレーション)の時間変化や、蒸発量および液適量の時間変化の実測データと計算(予測)が合うように、噴射速度の時間的変化や、平均粒径(SMD)の時間的変化の初期条件(入力変数パラメータ)の設定を変えて計算し、合わせ込む。これにより、噴霧到達距離の時間変化、液相および蒸気相の当量比分布、蒸発量および液適量の時間変化といった噴霧特性を実際の噴霧特性に精度よく適合させることができる。 In this way, the change in spray speed over time and the average particle size (SMD) so that the actual measurement data and calculation (prediction) of the time change of the spray reach distance (penetration) and the time change of the evaporation amount and the appropriate amount of liquid match. Change the initial condition (input variable parameter) setting of the time change of, calculate and adjust. Thereby, the spray characteristics such as the time change of the spray reach distance, the equivalence ratio distribution of the liquid phase and the vapor phase, the time change of the evaporation amount and the appropriate amount of the liquid can be accurately matched to the actual spray characteristics.
実測の生データは画像で得られる、これを画像処理することによって、蒸気量と液滴量の分布を解析することができる。その画像処理の技術は、それ自体公知のものである。 The measured raw data is obtained as an image. By performing image processing on this, the distribution of the vapor amount and the droplet amount can be analyzed. The image processing technique is known per se.
こうして定容器による燃料噴霧シュミレーションで最適化された、各噴霧モデルパラメータ(噴射速度プロファイル、粒度分布、粒度分布式の係数、分裂モデルの係数)、液相および蒸気相の当量比分布、噴霧到達距離の時間変化、液適量および蒸気量の時間変化等を利用して、その後の、エンジンモデルによる噴霧特性シュミレーション(A/F分布等のシュミレーション)を行い、次いで、燃焼シュミレーションを行う。 Each spray model parameter (injection speed profile, particle size distribution, coefficient of particle size distribution equation, coefficient of splitting model), equivalence ratio distribution of liquid phase and vapor phase, and spray reach distance optimized in the fuel spray simulation with a fixed container in this way Thereafter, spray characteristics simulation (simulation of A / F distribution, etc.) by the engine model is performed using the time variation of the liquid, the appropriate amount of liquid, and the time variation of the steam amount, and then combustion simulation is performed.
また、本発明の燃料噴霧シュミレーション装置は、燃料噴射弁の噴孔から噴射される燃料の噴霧特性をシュミレーションする装置であって、噴射期間中の時間経過とともに変化する噴射速度を算出する噴射速度算出手段と、噴射開始後の時間経過とともに変化する燃料粒径を算出する燃料粒径算出手段と、噴射速度の算出データと燃料粒径の算出データとに基づいて噴霧特性算出用の粒度分布関数を作成する粒度分布関数作成手段と、噴射速度の算出データと燃料粒径の算出データと燃料分布関数とに基づいて、燃料噴射弁の噴孔から噴射される燃料の噴霧特性を算出する噴霧特性シュミレーション手段とを備えるものである。上記方法による燃料噴霧シュミレーションはこの装置により実施する。 The fuel spray simulation device of the present invention is a device for simulating the spray characteristics of fuel injected from the injection hole of the fuel injection valve, and calculates the injection speed that changes with time during the injection period. A particle size distribution function for calculating the spray characteristics based on the means, the fuel particle size calculating means for calculating the fuel particle size changing with the passage of time after the start of injection, and the injection velocity calculation data and the fuel particle size calculation data. Spray characteristic simulation for calculating the spray characteristics of the fuel injected from the nozzle hole of the fuel injection valve based on the particle size distribution function creating means to be created, the injection speed calculation data, the fuel particle size calculation data, and the fuel distribution function Means. The fuel spray simulation according to the above method is performed by this apparatus.
また、本発明の燃料噴霧シュミレーションプログラムは、燃料噴射弁の噴孔から噴射される燃料の噴霧特性をシュミレーションするためにコンピュータを、噴射期間中の時間経過とともに変化する噴射速度を算出する噴射速度算出手段と、噴射開始後の時間経過とともに変化する燃料粒径を算出する燃料粒径算出手段と、前記噴射速度の算出データと前記燃料粒径の算出データとに基づいて噴霧特性算出用の粒度分布関数を作成する粒度分布関数作成手段と、前記噴射速度の算出データと前記燃料粒径の算出データと前記燃料分布関数とに基づいて、燃料噴射弁の噴孔から噴射される燃料の噴霧特性を算出する噴霧特性シュミレーション手段として機能させるための燃料噴霧シュミレーションプログラムである。上記方法による燃料噴霧シュミレーションはこのプログラムにより実施する。 Further, the fuel spray simulation program of the present invention is a computer for calculating the injection speed that changes with the passage of time during the injection period in order to simulate the spray characteristics of the fuel injected from the injection hole of the fuel injection valve. Means, a fuel particle size calculating means for calculating a fuel particle size that changes over time after the start of injection, a particle size distribution for calculating spray characteristics based on the injection speed calculation data and the fuel particle size calculation data Based on the particle size distribution function creating means for creating a function, the calculation data of the injection speed, the calculation data of the fuel particle size, and the fuel distribution function, the spray characteristics of the fuel injected from the nozzle hole of the fuel injection valve It is a fuel spray simulation program for making it function as a spray characteristic simulation means to calculate. The fuel spray simulation according to the above method is carried out by this program.
このように、本発明によれば、噴射期間中の噴射速度および噴射後の燃料粒径を時間経過とともに変化させた精度の高い噴霧特性シュミレーションを行うことができ、噴霧到達距離の時間変化、液相および蒸気相の当量比分布、蒸発量および液適量の時間変化といった噴霧特性を実際の噴霧特性に精度よく適合させることができる。 Thus, according to the present invention, it is possible to perform a highly accurate spray characteristic simulation in which the injection speed during the injection period and the fuel particle size after the injection are changed over time, the time change of the spray arrival distance, the liquid The spray characteristics such as the equivalence ratio distribution of the phase and vapor phase, the evaporation amount, and the time variation of the appropriate amount of liquid can be accurately matched to the actual spray characteristics.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図8は本発明の実施形態の一例を説明するものである。図1は燃料噴霧シュミレーション解析システムの説明図、図2は定容器モデルの説明図、図3は噴射率実測データのグラフ、図4は噴射速度算出データのグラフ、図5は平均粒径予測データのグラフで、図6は噴霧到達距離の実測データと計算データの比較グラフ、図7は液滴量および蒸気量の実測データと計算データの比較グラフ、図8は液相および蒸気相の当量比分布の実測結果と計算結果の比較図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIGS. 1-8 demonstrates an example of embodiment of this invention. 1 is an explanatory diagram of a fuel spray simulation analysis system, FIG. 2 is an explanatory diagram of a constant container model, FIG. 3 is a graph of injection rate actual measurement data, FIG. 4 is a graph of injection speed calculation data, and FIG. FIG. 6 is a comparison graph of actual measurement data and calculation data of spray reach distance, FIG. 7 is a comparison graph of actual measurement data and calculation data of droplet amount and vapor amount, and FIG. 8 is an equivalence ratio of liquid phase and vapor phase. It is a comparison figure of the measurement result of distribution, and a calculation result.
この実施形態は、エンジンのシリンダ内に燃料を直接噴射する直噴エンジンの燃料噴霧シュミレーション解析を、シリンダ内に燃料を噴射して行うエンジンモデルによる燃料噴霧シュミレーションの前段階として、図1に示すように、コンピュータ1を用いて定容器モデル下で噴霧計算を行い、計算データと実験データとを合わせ込んで噴霧モデルパラメータを最適化する。図2は定容器モデルの一例を示している。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, a fuel spray simulation analysis of a direct injection engine that directly injects fuel into the cylinder of the engine is performed as a preliminary stage of the fuel spray simulation by an engine model in which fuel is injected into the cylinder. In addition, the spray calculation is performed under the constant container model using the
噴霧計算は、スタートすると、まず、CADデータベース2から3次元定容器モデルを読み出して3次元モデルを作成する(ステップS1)。
When the spray calculation starts, first, a three-dimensional constant container model is read from the
そして、インジェクタスペックデータベース3から、噴孔径、流量プロフィール、粒度分布を読み出し、噴霧モデルパラメータの初期条件を設定する(ステップS2)。
Then, the nozzle hole diameter, the flow rate profile, and the particle size distribution are read from the
そして、次の手順で3次元噴射計算(3次元CFDツール)を行って、噴霧到達距離の時間変化、および蒸発量および液滴量の時間変化を計算する(ステップS3)。 Then, the three-dimensional injection calculation (three-dimensional CFD tool) is performed in the following procedure to calculate the time change of the spray arrival distance and the time change of the evaporation amount and the droplet amount (step S3).
3次元噴射計算では、まず、噴射開始から噴射終了までの燃料の噴射率を実測して、実測データとして、噴射量の実測値(実測流量)を求める。図3は噴射率実測データ(実測流量プロファイル)の一例を示している In the three-dimensional injection calculation, first, the fuel injection rate from the start of injection to the end of injection is measured, and an actual value (measured flow rate) of the injection amount is obtained as actual measurement data. FIG. 3 shows an example of actual injection rate measurement data (actual flow rate profile).
次に、この実測データから、噴射速度の時間変化を予想する。図4は噴射速度算出データ(噴射速度プロファイル)の一例を示している。 Next, a temporal change in the injection speed is predicted from the actually measured data. FIG. 4 shows an example of injection speed calculation data (injection speed profile).
次に、粒度分布を計算する粒度分布式(抜山・棚沢式、カイ2乗分布、ロジンラムラー分布等)を選択し、燃料分布式の係数を変更し、その粒度分布式による噴射速度の変化に伴い変化する粒度分布から、平均粒径(SMD)の時間変化を近似的に設定したSMDプロファイル(平均粒径の時間的変化のグラフ)を予測する。図5は平均粒径予測データ(SMDプロファイル)の一例を示している。 Next, select a particle size distribution formula (Nukiyama / Tanazawa method, chi-square distribution, rosin Ramler distribution, etc.) to calculate the particle size distribution, change the coefficient of the fuel distribution equation, and change the injection speed by the particle size distribution equation From the changing particle size distribution, an SMD profile (a graph of the temporal change of the average particle size) in which the time change of the average particle size (SMD) is approximately set is predicted. FIG. 5 shows an example of average particle size prediction data (SMD profile).
次に、予想した噴射速度の時間変化と、平均粒径(SMD)を、噴霧計算の入力変数パラメータ(噴霧モデルパラメータ)として与え、分裂モデル(Reitz-Diwakar, Pilch-Erdman, Hasiang-Faeth等)を選択して、粘度分布関数を作成する。 Next, the expected change in injection speed with time and average particle size (SMD) are given as input variable parameters (spray model parameters) for spray calculation, and split models (Reitz-Diwakar, Pilch-Erdman, Hasiang-Faeth, etc.) To create a viscosity distribution function.
そして、3次元噴射計算(3次元CFDツール)を行って、噴霧到達距離の時間変化、および蒸発量および液滴量の時間変化を計算する。 Then, three-dimensional injection calculation (three-dimensional CFD tool) is performed to calculate the time change of the spray arrival distance and the time change of the evaporation amount and the droplet amount.
こうして、3次元噴霧計算を行った後、実測データと計算による予測データ(算出データ)を比較し、液相および蒸気相の当量比分布、噴霧到達距離の時間変化、液適量および蒸気量の時間的変化にずれが生じているかどうかを判定し、実測と計算とでずれが生じている場合は、噴射到達距離の時間変化や、蒸発量および液適量の時間変化が、実測データと計算(予測)とで合うように、噴射速度の時間的変化や、平均粒径(SMD)の時間的変化の初期条件(入力変数パラメータ)の設定を調整して計算し直し、実測と計算が一致するように合わせ込みを行う(ステップS4)。その際、実測データは、実測データベース4から読み出す。液相および蒸気相の当量比分布、噴霧到達距離の時間変化、液適量および蒸気量の時間的変化の実測データは、生データ(画像)の画像処理によって得られるものである。図6は噴霧到達距離の実測データ(四角プロット)および計算データ(実線)の一例を示しており、燃料噴射弁の燃料噴射終了時期を0msとした時の噴射終了後時間に対する噴霧到達距離の時間履歴を示している。また、図7は液滴量の実測データ(三角プロット)および計算データ(点線)と、蒸気量の実測データ(四角プロット)および計算データ(実線)の一例を示しており、燃料噴射弁の燃料噴射終了時期を0msとした時の噴射終了後時間に対する蒸気量および液滴量の時間履歴を示している。液滴量は噴射期間中の増加を示すが、噴射終了後は減少することを示している。一方、蒸気量は噴射期間中から、噴射終了後の時間経過とともに増加することを示している。また、図8は液相および蒸気相の当量比分布の実測結果と計算結果を示している。
Thus, after performing the three-dimensional spray calculation, the measured data and the predicted data (calculated data) are compared, and the equivalence ratio distribution of the liquid phase and the vapor phase, the time variation of the spray arrival distance, the appropriate amount of liquid and the time of the vapor amount If there is a discrepancy between the actual measurement and the calculation, the temporal change in the injection reach distance and the temporal change in the evaporation amount and the appropriate amount of liquid are calculated and calculated (predicted). ) And adjust the initial conditions (input variable parameters) of the temporal change of the injection speed and the average particle size (SMD) to adjust the measurement so that the actual measurement and the calculation match. (Step S4). At that time, the actual measurement data is read from the
合わせ込みが完了すると、結果データベース5に、最適化された各噴霧モデルパラメータ(噴射速度及び平均粒径プロファイル、粒度分布、粒度分布式の係数、分裂モデルの係数)、液相および蒸気相の当量比分布、噴霧到達距離の時間変化、液適量および蒸気量の時間変化を格納し、これらデータを、この後、エンジンモデルによる噴霧計算(A/F分布等のシュミレーション)、次いで燃焼計算(シュミレーション)に使用する。
When the adjustment is completed, the
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他様々な形態で実施することができる。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented in various other forms.
1 コンピュータ
2 CADデータベース
3 インジェクタスペックデータベース
4 実測データベース
5 結果データベース
1
Claims (8)
噴射期間中の時間経過とともに変化する噴射速度を算出する噴射速度算出ステップと、
噴射開始後の時間経過とともに変化する燃料粒径を算出する燃料粒径算出ステップと、
前記噴射速度の算出データと前記燃料粒径の算出データとに基づいて噴霧特性算出用の粒度分布関数を作成する粒度分布関数作成ステップと、
前記噴射速度の算出データと前記燃料粒径の算出データと前記燃料分布関数とに基づいて、燃料噴射弁の噴孔から噴射される燃料の噴霧特性を算出する噴霧特性シュミレーションステップとを有する燃料噴霧シュミレーション方法。 A method for simulating the spray characteristics of fuel injected from a nozzle hole of a fuel injection valve,
An injection speed calculating step for calculating an injection speed that changes with time during the injection period;
A fuel particle size calculating step for calculating a fuel particle size that changes over time after the start of injection;
A particle size distribution function creating step for creating a particle size distribution function for calculating spray characteristics based on the calculation data of the injection speed and the calculation data of the fuel particle size;
A fuel spray having a spray characteristic simulation step of calculating a spray characteristic of the fuel injected from the nozzle hole of the fuel injection valve based on the calculation data of the injection speed, the calculation data of the fuel particle size, and the fuel distribution function. Simulation method.
該判定ステップにおいて、算出された噴霧特性が実際の噴霧特性とずれが生じた時は、前記噴霧特性シュミレーションを繰り返し行う最適化ステップを有する請求項1記載の燃料噴霧シュミレーション方法。 A determination step of determining whether or not the spray characteristics calculated in the spray characteristics simulation step match the actual spray characteristics;
The fuel spray simulation method according to claim 1, further comprising an optimization step of repeatedly performing the spray characteristic simulation when the calculated spray characteristic deviates from the actual spray characteristic in the determination step.
噴射期間中の時間経過とともに変化する噴射速度を算出する噴射速度算出手段と、
噴射開始後の時間経過とともに変化する燃料粒径を算出する燃料粒径算出手段と、
前記噴射速度の算出データと前記燃料粒径の算出データとに基づいて噴霧特性算出用の粒度分布関数を作成する粒度分布関数作成手段と、
前記噴射速度の算出データと前記燃料粒径の算出データと前記燃料分布関数とに基づいて、燃料噴射弁の噴孔から噴射される燃料の噴霧特性を算出する噴霧特性シュミレーション手段とを備える燃料噴霧シュミレーション装置。 An apparatus for simulating the spray characteristics of fuel injected from a nozzle hole of a fuel injection valve,
An injection speed calculating means for calculating an injection speed that changes with time during the injection period;
A fuel particle size calculating means for calculating a fuel particle size that changes over time after the start of injection;
A particle size distribution function creating means for creating a particle size distribution function for calculating spray characteristics based on the calculation data of the injection speed and the calculation data of the fuel particle size;
A fuel spray provided with spray characteristic simulation means for calculating a spray characteristic of the fuel injected from the injection hole of the fuel injection valve based on the calculation data of the injection speed, the calculation data of the fuel particle size, and the fuel distribution function. Simulation device.
噴射期間中の時間経過とともに変化する噴射速度を算出する噴射速度算出手段と、
噴射開始後の時間経過とともに変化する燃料粒径を算出する燃料粒径算出手段と、
前記噴射速度の算出データと前記燃料粒径の算出データとに基づいて噴霧特性算出用の粒度分布関数を作成する粒度分布関数作成手段と、
前記噴射速度の算出データと前記燃料粒径の算出データと前記燃料分布関数とに基づいて、燃料噴射弁の噴孔から噴射される燃料の噴霧特性を算出する噴霧特性シュミレーション手段として機能させるための燃料噴霧シュミレーションプログラム。 A computer to simulate the spray characteristics of the fuel injected from the nozzle of the fuel injection valve,
An injection speed calculating means for calculating an injection speed that changes with time during the injection period;
A fuel particle size calculating means for calculating a fuel particle size that changes over time after the start of injection;
A particle size distribution function creating means for creating a particle size distribution function for calculating spray characteristics based on the calculation data of the injection speed and the calculation data of the fuel particle size;
Based on the calculation data of the injection speed, the calculation data of the fuel particle size, and the fuel distribution function, the function for functioning as a spray characteristic simulation means for calculating the spray characteristic of the fuel injected from the nozzle hole of the fuel injection valve Fuel spray simulation program.
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