申请/专利权人：奇瑞汽车股份有限公司

申请日：2014-10-31

公开（公告）日：2018-08-14

公开（公告）号：CN104408233B

主分类号：G06F17/50(2006.01)I

分类号：G06F17/50(2006.01)I

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2018.08.14#授权;2015.04.08#实质审查的生效;2015.03.11#公开

摘要：本发明属于汽车发动机开发技术领域，特别涉及一种发动机TMAP传感器布置方法，包括如下步骤：A收集发动机进气歧管的几何模型，并对几何模型进行分组、网格划分；B根据发动机一维热力学计算得到各个进出口的周期性瞬态边界条件；C对步骤A得到的网格模型施加步骤B中的周期性瞬态边界条件后进行迭代计算；D根据计算结果，找出压力变化最为稳定的点或区域用于布置TMAP传感器。通过以上步骤，可以再样件试制以前分析出最佳的TMAP传感器布置位置；同时也可以进行不同布置位置的效果对比。提高了研发效率，节省了大量的物质成本。

主权项：1.一种发动机TMAP传感器布置方法，包括如下步骤：A收集发动机进气歧管的几何模型，并对几何模型进行分组、网格划分；B根据发动机一维热力学计算得到各个进出口的周期性瞬态边界条件；C对步骤A得到的网格模型施加步骤B中的周期性瞬态边界条件后进行迭代计算；D根据计算结果，找出压力变化最为稳定的点或区域用于布置TMAP传感器；所述的周期性瞬态边界条件为进气歧管的入口流量‑时间曲线、入口温度‑时间曲线、出口压力‑时间曲线、出口温度‑时间曲线；所述的步骤D中，可按如下步骤找出压力变化最为稳定的点：D11在进气歧管上的谐振腔上找出若干个第一测点；D12计算得到各第一测点的压力随时间变化的曲线；D13根据上述曲线，得到各第一测点的最大压力和最小压力；D14计算各第一测点的波动值，其中波动值＝最大压力－最小压力；D15波动值最小的那个第一测点即为布置TMAP传感器的最佳位置。

全文数据：发动机TMAP传感器布置方法技术领域[0001]本发明属于汽车发动机开发技术领域，特别涉及一种发动机TMAP传感器布置方法。背景技术[0002]发动机TMAP传感器是汽车上重要的传感器之一，检测进气歧管内的空气压力和温度，用于修正发动机喷油量，保障发动机正常运转。而TMAP传感器位置布置不合理，对其信号检测有很大的影响。现阶段汽车发动机开发过程中，很少通过计算机流体动力学（简称CFD技术分析TMAP传感器布置位置的合理性，大多基于设计-试验-修改这样反复的模式，费时、费力、费财，而且会因为在试验中很难确定发动机进气歧管内部的流动情况，使得设计人员难以确定产生问题的根本原因。发明内容[0003]本发明的目的在于提供一种发动机TMAP传感器布置方法，保证进气歧管上放置TMAP传感器放置位置最优化。[0004]为实现以上目的，本发明采用的技术方案为:一种发动机TMAp传感器布置方法，包括如下步骤：（A收集发动机进气歧管的几何模型，并对几何模型进行分组、网格划分；（B根据发动机一维热力学计算得到各个进出口的周期性瞬态边界条件；（C对步骤六得到的网格模型施加步骤B中的周期性瞬态边界条件后进行迭代计算；〇根据计算结果，找出压力变化最为稳定的点或区域用于布置TMAP传感器。[OOOS]与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：通过以上步骤，可以再样件试制以前，在计算机虚拟环境中模拟发动机进气歧管中的瞬态压力分布情况并分析出最佳的TMAP传感器布置位置;同时也可以进行不同布置位置的效果对比。提高了研发效率，节省了大量的物质成本。附图说明[0006]图1是发动机进气歧管的立体结构示意图，其中标注了五个第一测点；[0007]图2是发动机一维热力学计算模型；[0008]图3是根据图2的模型计算得到的入口流量—时间曲线和入口温度—时间曲线；[0009]图4是根据图2的模型计算得到的三个出口的出口压力-时间曲线；[0010]图5是根据图2的模型计算得到的三个出口的出口温度-时间曲线；[0011]图6是图1中各第一测点的压力随时间变化的曲线；[0012]图7是进气歧管最大压力分布图；[0013]图8是进气歧管最小压力分布图；[0014]图9是进气歧管压力方差分布图；[0015]图10是本发明的流程示意图。具体实施方式[0016]下面结合图1至图10,对本发明做进一步详细叙述。[0017]参阅图10,一种发动机TMAP传感器布置方法，包括如下步骤：（A收集发动机进气歧管的几何模型，并对几何模型进行分组、网格划分；（B根据发动机一维热力学计算得到进气歧管的各个进出口的周期性瞬态边界条件；（C对步骤A得到的网格模型施加步骤B中的周期性瞬态边界条件后进行迭代计算；0根据计算结果，找出压力变化最为稳定的点或区域用于布置TMAP传感器。本方法的基本思想是:把原来在空间和时间坐标中连续的物理量的场，用一系列有限个离散点的值的集合来代替，通过一定的原则建立起这些离散点上变量值之间关系的代数方程，求解所建立起来的代数方程以获得所求解变量的近似解。因此，这里需要对进气歧管的几何模型进行分组、网格划分，进气歧管的网格模型如图1所示，其中光滑过渡部分的曲线示出以便于看出进气歧管的立体效果。在划分网格的过程中，既要保证网格模型与实际模型的吻合，又要注意控制网格数量以保证计算速度在可接受范围内。网格划分的越细，网格模型与实际模型越是吻合，但后续的计算速度会变慢。在网格划分之前，对进气歧管进行合理分组，一般可分为入口、出口、进气歧管壁面，以方便后续的网格划分。[0018]图2是发动机的一维热力学计算模型，根据该一维模型可以得到进气歧管各个进出口的周期性瞬态边界条件。优选地，周期性瞬态边界条件为进气歧管的入口流量-时间曲线、入口温度-时间曲线、出口压力-时间曲线、出口温度-时间曲线。如图3-5所示，图3中，首先达到峰值的曲线就是入口流量-时间曲线，另一个曲线是入口温度-时间曲线；图4、图5中的三条曲线分别三个出口。[0019]因为是周期性瞬态计算，为了保证计算过程的收敛性和计算结果的准确性，所述的步骤C中，至少计算三个完整发动机工作循环。[0020]如果只是需要进行粗略的估计出哪些点更适合布置TMAP传感器或者对几个布置点进行比较，可按如下方式进行处理。所述的步骤D中，可按如下步骤找出压力变化最为稳定的点：（D11在进气歧管上的谐振腔上找出若干个第一测点，这些第一测点可以是用户想要布置的点或者现有技术中常见的布置点，图1中的point1〜point5就是这里所述的第一测点；（D12计算得到各第一测点的压力随时间变化的曲线，如图6所示，每条曲线对应每个点；（D13根据上述曲线，得到各第一测点的最大压力和最小压力；（D14计算各第一测点的波动值，其中波动值=最大压力一最小压力；（D15波动值最小的那个第一测点即为布置TMAP传感器的最佳位置。当波动值差异比较大的时候，可以直接从图中可以那条曲线的更佳;但是通过计算，可以识别出波动值差异比较小的最佳曲线。[0021]如果需要对整个进气歧管进行评估，看哪个区域更适合布置TMAP传感器，可按如下方式进行处理。所述的步骤D中，可按如下步骤找出压力变化最为稳定的区域：（D21在进气歧管每个网格中选取一个第二测点，第二测点仅用于计算的过程，而不用于最后结果的判定，故在图中未示出；（D22计算得到各第二测点的压力随时间变化的曲线；（D23根据上述曲线，得到各第二测点的最大压力和最小压力；（D24由各第二测点的最大压力绘制进气歧管最大压力分布图，如图7所示，图中颜色越黑，表示该区域的最大压力越小；（D25由各第二测点的最小压力绘制进气歧管最小压力分布图，如图8所示，图中颜色越白，表示该区域的最小压力越大；（D26根据进气歧管最大、最小压力分布图得到最大压力小、最小压力大的区域即为布置TMAP传感器的最佳位置，也即图7中黑且图8中白的区域。[0022]最大压力小、最小压力大的区域如果没有重叠，即存在最大压力最小、最小压力第二大的A区域和最大压力第二小、最小压力最大的B区域，此时，可通过在A、B区域各取一个测点，按步骤D11-D15比较两个测点即可。_3]更优选地，所述的步骤D23中还得到各第二测点的压力方差，步骤26删除;步骤D25之后包括如下步骤：（D27由各第二测点的压力方差绘制进气歧管压力方差分布图，如图9所示；（D28根据进气歧管最大、最小压力分布图以及方差分布图得到最大压力小、最小压力大且方差小的区域即为布置TMAP传感器的最佳位置。这里引入方差分布图，判定出来的区域更为稳定，更适合布置TMAP传感器。同样地，如果最大压力最小、最小压力最大、方差最小的三个区域没有重合区域，同样可以按照上一段所述的方法进行可疑区域点的判定。[0024]优选地，所述的步骤A、B不分先后，步骤A中的网格尺寸小于3mm。网格尺寸如果超过这个尺寸，则计算出来的结果不佳。[0025]通过本发明的技术方案，在进气歧管样件试制以前，在计算机中模拟发动机进气歧管的瞬态压力分布情况判断TMAP传感器位置布置的好坏并进行必要的优化，同时可以进行多布置点好坏对比，提高了研发效率，节省了大量的物质成本。

权利要求：1.一种发动机TMAP传感器布置方法，包括如下步骤：A收集发动机进气歧管的几何模型，并对几何模型进行分组、网格划分；⑻根据发动机一维热力学计算得到各个进出口的周期性瞬态边界条件|⑹对步骤A得到的网格模型施加步骤B中的周期性瞬态边界条件后进行迭代计算；⑼根据计算结果，找出压力变化最为稳定的点或区域用于布置TMAP传感器；所述的周期性瞬态边界条件为进气歧管的入口流量-时间曲线、入口温度-时间曲线、出口压力-时间曲线、出口温度-时间曲线；所述的步骤D中，可按如下步骤找出压力变化最为稳定的点：D11在进气歧管上的谐振腔上找出若干个第一测点；D12计算得到各第一测点的压力随时间变化的曲线；D13根据上述曲线，得到各第一测点的最大压力和最小压力；D14计算各第一测点的波动值，其中波动值=最大压力一最小压力；D15波动值最小的那个第一测点即为布置TMAP传感器的最佳位置。2.如权利要求1所述的发动机TMAP传感器布置方法，其特征在于:所述的步骤C中，至少计算三个完整发动机工作循环。3.如权利要求1所述的发动机TMAP传感器布置方法，其特征在于:所述的步骤D中，可按如下步骤找出压力变化最为稳定的区域：D21在进气歧管每个网格中选取一个第二测点；D22计算得到各第二测点的压力随时间变化的曲线；D23根据上述曲线，得到各第二测点的最大压力和最小压力；D24由各第二测点的最大压力绘制进气歧管最大压力分布图；D25由各第二测点的最小压力绘制进气歧管最小压力分布图；①26根据进气歧管最大、最小压力分布图得到最大压力小、最小压力大的区域即为布置TMAP传感器的最佳位置。4.如权利要求3所述的发动机TMAP传感器布置方法，其特征在于:所述的步骤D23中还得到各第二测点的压力方差;步骤D25之后包括如下步骤：DW由各第二测点的压力方差绘制进气歧管压力方差分布图；D28根据进气歧管最大、最小压力分布图以及方差分布图得到最大压力小、最小压力大且方差小的区域即为布置TMAP传感器的最佳位置。5.如权利要求1-4任一项所述的发动机TMAP传感器布置方法，其特征在于:所述的步骤A、B不分先后，步骤A中的网格尺寸小于3mm。

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