【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料喷射系统结构参数优化领域，特别是涉及一种基于液电模化原理的高压直喷天然气发动机燃料喷射系统结构参数优化方法、系统及介质。
技术介绍
1、hpdi喷射器内部的天然气液压控制回路和柴油液压控制管路和控制腔相互独立，回油管路相连。柴油经过共轨管经过高压油管后分别进入天然气液压控制回路和柴油液压控制回路。hpdi(高压直喷技术)是指在压缩冲程上止点前喷入少量柴油作为引燃剂，形成火焰，引燃后喷入的高压天然气。但喷油和喷气动作都会引起喷射器内本身的油压力波动，而喷油过程引起的压力波动会对喷气过程造成影响。
2、压力波动特性研究主要通过一维仿真软件建立高压共轨系统，从结构设计的角度主要研究了高压供油泵结构、运行参数对高压共轨系统性能的影响，确立关键结构参数，仿真计算高压供油泵柱塞质量、柱塞直径、柱塞开程、柱塞偶见密封直径等关键参数对hpdi喷射器压力波动的影响。然后通过搭建试验台，将实验数据与仿真结果相对比，验证模型的准确性，以此模型为立足点，分析系统各个结构参数与运行参数对共轨管压力波动的影响机制。现有的喷射器因为较难改装而且成本比较高且现有的压力波动特性研究在实际的研究过程当中，因为实验条件、试验手段等限制条件，只能对高压油路个别关键位置进行速度、压力简单的测量与分析，没办法得知高压油路内部真实的流动情况，因此大多采用仿真的手段进行高压油路压力波动产生及传播机理的研究，但一维计算只能能得知系统整体性能，无法反映油路内部真实流动情况。而且这些研究主要集中在共轨管结构参数，如长径比、共轨管容积等对轨内压力波动的影
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种发动机燃料喷射系统结构参数优化方法、系统及介质，解决了减小或抑制压力波动对hpdi喷射器性能影响的难题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种发动机燃料喷射系统结构参数优化方法，所述方法包括：
4、基于液电模化原理建立燃油液力驱动系统的共轨管-进油管-喷射器的等效lc数值模型；
5、基于所述等效lc数值模型计算所述共轨管-进油管-喷射器在不同结构参数下的系统压力波动频率；
6、基于所述系统压力波动频率确定最优结构参数；所述最优结构参数为各结构参数对应的所述系统压力波动频率中最低的结构参数；
7、基于所述最优结构参数确定发动机燃料喷射系统的设计参数。
8、可选的，所述等效lc数值模型包括：燃油共轨的第一液压电容、进油管的第二液压电容、燃油液压控制管路的第三液压电容、燃气液压控制管路的第四液压电容、燃油液压控制腔的第五液压电容、燃气液压控制腔的第六液压电容；
9、所述第一液压电容的一端接地，所述第一液压电容的另一端连接所述第一液压电感的一端，所述第一液压电感的另一端连接所述第二液压电容的一端，所述第二液压电容的另一端接地；
10、所述第一液压电感的另一端还经过所述第一开关分别与所述第三液压电容的一端和所述第二液压电感的一端连接；所述第三液压电容的另一端接地，所述第二液压电感的另一端连接所述第五液压电容的一端，所述第五液压电容的另一端接地；所述第一开关为燃油液压控制管路切换开关；
11、所述第一液压电感的另一端还经过所述第二开关分别与所述第四液压电容的一端和所述第三液压电感的一端连接；所述第四液压电容的另一端接地，所述第三液压电感的另一端连接所述第六液压电容的一端，所述第六液压电容的另一端接地；所述第二开关为燃气液压控制管路切换开关；
12、在所述等效lc数值模型中，所述第一液压电容和第一液压电感之间的公共连接点为燃油共轨轨压；所述第一液压电感与所述第二液压电容的公共连接点为进油管处压力；所述第三液压电容与所述第二液压电感的公共连接点为燃油控制管路内压力；所述第二液压电感与所述第五液压电容的公共连接点为燃油控制腔内压力；所述第四液压电容与所述第三液压电感的公共连接点为燃气控制管路内压力；所述第三液压电感与所述第六液压电容的公共连接点为燃气控制腔内压力；
13、在所述等效lc数值模型中，进油管内的质量流量的方向由所述第一液压电感的第一端指向第二端；所述第一电感的第一端为靠近所述第一液压电容的一端，所述第一电感的第一端为靠近所述第二液压电容的一端；
14、燃油液压控制管路内的质量流量的方向由所述第二液压电感的第一端指向第二端；所述第二电感的第一端为靠近所述第三液压电容的一端，所述第二电感的第一端为靠近所述第五液压电容的一端；
15、燃气液压控制管路内的质量流量的方向由所述第三液压电感的第一端指向第二端；所述第三电感的第一端为靠近所述第四液压电容的一端，所述第三电感的第一端为靠近所述第六液压电容的一端。
16、可选的，基于所述等效lc数值模型计算所述共轨管-进油管-喷射器在不同结构参数下的系统压力波动频率，具体包括：
17、基于所述等效lc数值模型建立液压电容方程和液压电感方程；
18、基于所述液压电容方程和所述电感方程联立求解得出所述系统压力波动频率。
19、可选的，喷油过程中，燃油共轨轨压等于进油管处压力，液压电容方程包括：
20、
21、液压电感方程包括：
22、
23、其中，c0为燃油共轨的液压电容；c1为进油管的液压电容；c2为燃油液压控制管路的液压电容；c4为燃油液压控制腔的液压电容；l0为进油管的液压电感；l1为燃油液压控制管路的液压电感；l0为进油管的第一液压电感；l1为燃油液压控制管路的第二液压电感；g0为进油管内的质量流量，g1为燃油液压控制管路内的质量流量；p0为燃油共轨轨压，p2为燃油控制管路内压力；p4为燃油控制腔内压力。
24、可选的，喷油过程中，所述系统压力波动频率的表达式为：
25、
26、其中，ω0是包括燃油共轨轨道、进油管和液压控制管路的系统相关的频率；ω1是包括进油管、液压控制管路、液压控制腔的系统相关的频率。
27、本专利技术还提供一种发动机燃料喷射系统结构参数优化系统，所述系统包括：
28、等效模型构建模块，用于基于液电模化原理建立燃油液力驱动系统的共轨管-进油管-喷射器的等效lc数值模型；
29、压力波动频率计算模块，用于基于所述等效lc数值模型计算所述共轨管-进油管-喷射器在不同结构参数下的系统压力波动频率；
30、结构参数寻优模块，用于基于所述系统压力波动频率确定最优结构参数；所述最优结构参数为各结构参数对应的所述系统压力波动频率中最低的结构参数；
31、系统设计模块，用于基于所述最优结构参数确定发动机燃料喷射系统的设计参数。
32、本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种发动机燃料喷射系统结构参数优化方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等效LC数值模型包括：燃油共轨的第一液压电容、进油管的第二液压电容、燃油液压控制管路的第三液压电容、燃气液压控制管路的第四液压电容、燃油液压控制腔的第五液压电容、燃气液压控制腔的第六液压电容；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述等效LC数值模型计算所述共轨管-进油管-喷射器在不同结构参数下的系统压力波动频率，具体包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，喷油过程中，燃油共轨轨压等于进油管处压力，液压电容方程包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，喷油过程中，所述系统压力波动频率的表达式为：
6.一种发动机燃料喷射系统结构参数优化系统，其特征在于，所述系统包括：
7.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的发动机燃料喷射系统结构参数优化方法。
【技术特征摘要】
1.一种发动机燃料喷射系统结构参数优化方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等效lc数值模型包括：燃油共轨的第一液压电容、进油管的第二液压电容、燃油液压控制管路的第三液压电容、燃气液压控制管路的第四液压电容、燃油液压控制腔的第五液压电容、燃气液压控制腔的第六液压电容；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述等效lc数值模型计算所述共轨管-进油管-喷射器在不同结构参数下的系统压力波动频率，具体...
【专利技术属性】
技术研发人员：张纭宾，董全，王迪，魏代君，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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