一种确定进气歧管压力传感器位置的分析方法技术

一种确定进气歧管压力传感器位置的分析方法，运用计算流体动力学（CFD）方法对进气歧管进行模拟，获取进气歧管随时间变化的压力分布，并将之转换为随频率变化的声压分布。该分析方法，可准确获取进气歧管的声压分布并分析出最佳的压力传感器布置位置，从而实现了传感器的精准测量，保证了发动机喷油量的精准控制，降低了研发成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽油发动机进气系统，具体涉及一种确定进气歧管压力传感器位置的分析方法。
技术介绍
在发动机的运行过程中，进气歧管压力传感器将所收集的压力信号，转换成电压信号送至电子控制器，发动机管理系统根据进气歧管内的实时压力和温度并综合考虑其他相关的影响参数，测算出发动机的实际进气充量状态，并控制基本喷油量的多少。由于喷油量与发动机的输出功率和扭矩有着直接关系，因此进气歧管压力传感器是发动机空气燃料供给控制系统中至关重要的一个部件，对发动机的高效、经济运行有着重要意义。进气歧管压力传感器的测量精度对发动机喷油量的控制精度有较大影响。歧管内的压力随气缸的顺次工作而发生周期性变化，同时由于气门的快速开启和闭合，导致歧管压力出现高频率的波动。要准确地获得进气歧管的压力信号，则压力传感器需要布置在声压波动比较低的地方。现阶段发动机开发过程中，关于确定压力传感器位置的仿真分析很少或分析过程繁琐，因此大多采用基于设计-试验-修改这样反复的模式，费时、费力、费财，而且还会因为在试验中很难确定进气歧管内部流动情况，使得设计人员难以确定产生压力测试不准的原因。
技术实现思路
针对上述所要解决的技术问题，本专利技术提出一种确定进气歧管压力传感器位置的分析方法，优化现有压力传感器位置选型的方法，在虚拟环境中模拟进气歧管内部的流动情况，选取合理的压力传感器位置，缩短产品开发周期，提高效率。本专利技术所述的确定进气歧管压力传感器位置的分析方法，采用的步骤如下：步骤一、建立进气歧管的计算模型，对计算模型分组并进行网格划分，形成网格模型；步骤二、通过发动机工作过程模拟计算软件获取进气歧管的进出口的边界条件；步骤三、对网格模型添加边界条件，并运用流体动力学方法对网格模型进行迭代计算，得到进气歧管的压力分布；步骤四、结果分析：将获得的进气歧管的压力分布通过快速傅里叶变换转换为声压分布。最后通过声压分布结果确定声压分布低的区域为传感器布置区域。具体地，所述的进气歧管的计算模型分组至少包括入口、出口以及进气歧管壁面。具体地，所述的发动机工作过程模拟计算软件包括：GT-POWER，AVLBOOST。具体地，所述的边界条件包括随曲轴转角变化的入口气体总压、温度，以及出口流量和温度。具体地，所述的结果分析还包括观察气体的流动情况及各缸气体出口流量大小的统计。本专利技术所述的一种确定进气歧管压力传感器位置的分析方法，是运用计算流体动力学的方法对进气歧管进行模拟，获取进气歧管随时间变化的压力分布，并将压力分布转换为随频率变化的声压分布。通过该分析方法，可准确获取进气歧管的声压分布并分析出最佳的压力传感器布置位置，从而实现了传感器的精准测量，保证了发动机喷油量的精准控制，降低了研发成本。附图说明图1为本专利技术的分析方法流程示意图；图2为本专利技术计算模型的分组示意图；图3为本专利技术计算模型的网格模型图。图中：1-入口；2-第一缸出口；3-第二缸出口；4-第三缸出口；5-第四缸出口；6-进气歧管壁面。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述：图1为本专利技术的分析方法流程示意图，采用的具体步骤如下：步骤一、建立进气歧管的计算模型，对计算模型分组并进行网格划分，形成网格模型。需根据计算模型的实际情况对其进行合理分组，一般可分为以下几部分：入口、出口以及进气歧管壁面。如图2所示，本实施例分为入口1，第一缸出口2；第二缸出口3；第三缸出口4；第四缸出口5；进气歧管壁面6。如图3所示，分组完成后，需要对进气歧管的内流域进行网格划分，建议网格尺寸控制在2.0mm。步骤二、通过发动机工作过程模拟计算软件获取进气歧管的进出口的边界条件。边界条件包括随曲轴转角变化的入口气体总压、温度，出口流量及温度。发动机工作过程模拟计算软件包括：GT-POWER，AVLBOOST。步骤三、对网格模型添加边界条件，并运用流体动力学软件对网格模型进行迭代计算，得到进气歧管的压力分布。为保证计算过程的收敛性和计算结果的准确性，分析时先进行气体流动计算。步骤四、结果分析：将获得的进气歧管的压力分布通过快速傅里叶变换转换为声压分布。观察气体的流动情况及各缸气体出口流量大小的统计。最后，通过声压分布结果，获取声压分布较低区域，并确定该区域为传感器布置区域。同时，观察计算气体的流动情况及统计气体出口流量大小，以辅助分析进气歧管压力不均匀度及声压波动大小的原因。本专利技术的确定进气歧管压力传感器位置的分析方法，在样件试制以前，可以在虚拟环境中模拟进气歧管内部的流动情况，选取合理的压力传感器位置，大大的缩短了产品开发周期，提高开发效率，节省大量的物质成本，为进气歧管设计指明了方向。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定进气歧管压力传感器位置的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、建立进气歧管的计算模型，对计算模型分组并进行网格划分，形成网格模型；步骤二、通过发动机工作过程模拟计算软件获取进气歧管的进出口的边界条件；步骤三、对网格模型添加边界条件，并运用流体动力学方法对网格模型进行迭代计算，得到进气歧管的压力分布；步骤四、结果分析：将获得的进气歧管的压力分布通过快速傅里叶变换转换为声压分布；最后通过声压分布结果确定声压分布低的区域为传感器布置区域。

【技术特征摘要】
1.一种确定进气歧管压力传感器位置的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、建立进气歧管的计算模型，对计算模型分组并进行网格划分，形成网格模型；步骤二、通过发动机工作过程模拟计算软件获取进气歧管的进出口的边界条件；步骤三、对网格模型添加边界条件，并运用流体动力学方法对网格模型进行迭代计算，得到进气歧管的压力分布；步骤四、结果分析：将获得的进气歧管的压力分布通过快速傅里叶变换转换为声压分布；最后通过声压分布结果确定声压分布低的区域为传感器布置区域。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋文萍，陈小东，詹樟松，卿辉斌，欧宗味，王翀，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50