发动机台架测控系统报警方法及发动机台架与流程

1.本发明涉及发动机测试技术领域，尤其涉及一种发动机台架测控系统报警方法及发动机台架。


背景技术：

2.发动机台架测控系统主要任务是运行发动机特定工况，测量并记录发动机性能和排放相关数据，当检测到发动机工作异常时，处理方式有报警、回怠速和强制停机，现有的发动机台架测控系统报警方法，主要是针对发动机以及台架异常工况的报警，目的在于保证发动机试验的安全进行。然而在发动机台架实验中，常常出现因收集到的实验数据有误，导致实验完成后发现数据无效，进而重复试验的问题，既延长了发动机开发周期，也增加了开发成本。
3.因此，亟需一种发动机台架测控系统报警方法及发动机台架，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种发动机台架测控系统报警方法及发动机台架，缩短发动机开发周期，降低开发成本。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种发动机台架测控系统报警方法，包括：
7.判断发动机是否处于预设工况，如果发动机处于预设工况，则进行试验数据有效性监测；
8.试验数据有效性监测包括：尿素喷射量数据校验；
9.尿素喷射量数据校验包括：
10.根据尿素喷射量数据和ecu的scr上游氮氧化合物排放量测量数据确定实际氨氮比；
11.如果实际氨氮比不处于第一预设范围，且持续时间大于第一预设时间，则判断尿素喷射量数据异常，并发出尿素喷射量数据异常警报。
12.作为优选，预设工况为稳态工况。
13.作为优选，试验数据有效性监测还包括：气体分析仪氮氧化合物排放量数据校验；
14.气体分析仪氮氧化合物排放量数据校验包括：
15.根据气体分析仪的氮氧化合物排放量测量数据和ecu的氮氧化合物排放量测量数据判断气体分析仪的氮氧化合物排放数据是否异常；
16.如果判断气体分析仪的氮氧化合物排放数据异常，则发出气体分析仪氮氧化合物排放量数据异常警报。
17.作为优选，根据气体分析仪的氮氧化合物排放量测量数据和ecu的氮氧化合物排放量测量数据判断气体分析仪的氮氧化合物排放数据是否异常，包括：
18.如果气体分析仪的氮氧化合物排放量测量数据和ecu的氮氧化合物排放量测量数
据的差值不处于第二预设范围，且持续时间大于第二预设时间，则判断气体分析仪的氮氧化合物排放量数据异常。
19.作为优选，试验数据有效性监测还包括：inca数据有效性监测；
20.inca数据有效性监测包括：
21.如果inca标定数据中发动机的转速、喷油量、提前角和轨压中的一种或多种出现连续预设数量的标定值未发生变化，则判断inca数据异常，并发出inca数据异常警报。
22.作为优选，inca数据有效性监测还包括：
23.如果inca标定数据中发动机的转速、喷油量、提前角和轨压中的一种或多种出现标定值为nan，则判断inca数据异常，并发出inca数据异常警报。
24.作为优选，试验数据有效性监测还包括：烟度计尾气烟度数据校验；
25.烟度计尾气烟度数据校验包括：
26.根据发动机当前工况确定当前尾气烟度范围；
27.如果烟度计的尾气烟度测量数据不处于当前尾气烟度范围，且持续第三预设时间，则判断烟度计尾气烟度数据异常，并发出烟度计尾气烟度数据异常警报。
28.作为优选，判断烟度计尾气烟度数据异常后还包括：触发对烟度计的清洗、反吹和重启作业。
29.作为优选，试验数据有效性监测还包括：燃油消耗率数据校验、爆发压力数据校验、中冷后温度数据校验、机油压力数据校验、排气背压数据校验、进气流量数据校验以及排气温度数据校验。
30.一种发动机台架，使用上述任一项所述的发动机台架测控系统报警方法对发动机试验进行监测和报警。
31.本发明的有益效果：
32.本发明的发动机台架测控系统报警方法及发动机台架，根据尿素喷射量数据和ecu的scr上游氮氧化合物排放量测量数据确定实际氨氮比，如果实际氨氮比不处于第一预设范围，且持续时间大于第一预设时间，说明尿素喷射量数据存在问题，此时发出尿素喷射量数据异常警报，提醒试验人员尿素喷射量数据存在问题，使试验人员可以及时排查问题，并选择继续试验或者停止试验，避免试验完成后才发现尿素喷射量数据有问题而导致需要重复试验，从而缩短发动机开发周期以及降低开发成本。
附图说明
33.图1是本发明实施例提供的发动机台架测控系统报警方法流程图；
34.图2是本发明实施例提供的尿素喷射量数据校验的流程图；
35.图3是本发明实施例提供的气体分析仪氮氧化合物排放量数据校验的流程图；
36.图4是本发明实施例提供的inca数据有效性监测的流程图；
37.图5是本发明实施例提供的烟度计尾气烟度数据校验的流程图。
具体实施方式
38.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便
于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
39.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
41.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
42.如图1和图2所示，本实施例提供一种发动机台架测控系统报警方法，包括：判断发动机是否处于预设工况，如果发动机处于预设工况，则进行试验数据有效性监测；试验数据有效性监测包括：尿素喷射量数据校验；尿素喷射量数据校验包括：根据尿素喷射量数据和ecu的scr上游氮氧化合物排放量测量数据确定实际氨氮比；如果实际氨氮比不处于第一预设范围，且持续时间大于第一预设时间，则判断尿素喷射量数据异常，并发出尿素喷射量数据异常警报。其中氨氮比为尿素喷射量与转化所有氮氧化合物所需尿素量的比值。具体地，在本实施例中，当出现不处于第一预设范围的实际氨氮比数值时，对实际氨氮比不处于第一预设范围的持续时间进行初始化，也即是将实际氨氮比不处于第一预设范围的时间归零，并从此刻开始计算实际氨氮比不处于第一预设范围的持续时间。本实施例中的异常警报包括警示灯闪烁以及给试验人员发送警示邮件，警示灯可以提醒发动机台架附近的试验人员，而警示邮件则可以保证发动机台架附近无试验人员时也能够使试验人员接收到警示信息。
43.本实施例提供的发动机台架测控系统报警方法，根据尿素喷射量数据和ecu的scr上游氮氧化合物排放量测量数据确定实际氨氮比，如果实际氨氮比不处于第一预设范围，且持续时间大于第一预设时间，说明尿素喷射量数据存在问题，此时发出尿素喷射量数据异常警报，提醒试验人员尿素喷射量数据存在问题，使试验人员可以及时排查问题，并选择继续试验或者停止试验，避免试验完成后才发现尿素喷射量数据有问题而导致需要重复试验，从而缩短发动机开发周期以及降低开发成本。
44.具体地，在本实施例中，实际氨氮比是否处于第一预设范围的具体判断方法为：预设稳态工况下氨氮比理论值，将实际氨氮比与氨氮比理论值进行比较，如果实际氨氮比与氨氮比理论值的差值的绝对值大于第一设置值，则说明实际氨氮比不处于第一预设区间。其中氨氮比理论值为发动机ecu内设置的预设工况下的理想氨氮比。在本实施例中，氨氮比理论值取1.05，第一设置值取0.25，也即是说第一预设范围为0.8～1.3。
45.可选地，预设工况为稳态工况。稳态工况和瞬态工况是描述发动机所处工况的两个常用概念，其中稳态工况是指发动机的转速和扭矩在一段时间内基本不发生变化的工况，在本实施例中，如果发动机的转速和扭矩在第四预设时间内基本不发生变化则认为发动机已处于稳态工况，第四预设时间的具体值可根据需要选定，在本实施例中，第四预设时间为30秒。本实施例中的发动机台架测控系统报警方法针对的是万有特性map的试验标定以及外特性曲线的试验标定等，试验所需要的数据均为发动机处于稳态时的数据，因此，当发动机进入稳态工况时开始进行试验数据有效性监测，对于过渡工况不需要进行试验数据有效性监测。
46.可选地，试验数据有效性监测还包括：气体分析仪氮氧化合物排放量数据校验。如图3所示，气体分析仪氮氧化合物排放量数据校验包括：根据气体分析仪的氮氧化合物排放量测量数据和ecu的氮氧化合物排放量测量数据判断气体分析仪的氮氧化合物排放数据是否异常，如果判断气体分析仪的氮氧化合物排放数据异常，则发出气体分析仪氮氧化合物排放量数据异常警报。避免实验完成后发现气体分析仪的氮氧化合物排放量数据不可用而导致重复试验。
47.进一步地，根据气体分析仪的氮氧化合物排放量测量数据和ecu的氮氧化合物排放量测量数据判断气体分析仪的氮氧化合物排放数据是否异常，包括：如果气体分析仪的氮氧化合物排放量测量数据和ecu的氮氧化合物排放量测量数据的差值不处于第二预设范围，且持续时间大于第二预设时间，则判断气体分析仪的氮氧化合物排放量数据异常。
48.具体地，在本实施例中，当出现不处于第二预设范围的差值时，对气体分析仪的氮氧化合物排放量测量数据和ecu的氮氧化合物排放量测量数据的差值不处于第二预设范围的持续时间进行初始化，也即是将气体分析仪的氮氧化合物排放量测量数据和ecu的氮氧化合物排放量测量数据的差值不处于第二预设范围的持续时间归零，并从此刻开始计算气体分析仪的氮氧化合物排放量测量数据和ecu的氮氧化合物排放量测量数据的差值不处于第二预设范围的持续时间。
49.判断气体分析仪的氮氧化合物排放量测量数据和ecu的氮氧化合物排放量测量数据的差值是否处于第二预设范围的具体判断方法为将气体分析仪的氮氧化合物排放量测量数据和ecu的氮氧化合物排放量测量数据的差值取绝对值，并将该绝对值与第二设置值做比较，如果该绝对值大于第二设置值，则说明气体分析仪的氮氧化合物排放量测量数据和ecu的氮氧化合物排放量测量数据的差值不处于第二预设范围，这里的第二设置值推荐选用200ppm。ecu的氮氧化合物排放量测量数据精度没有气体分析仪的氮氧化合物排放量测量数据的精确度高，因此在发动机台架实验时设置气体分析仪监测发动机的氮氧化合物排放量数据，以获得更加精准的试验数据。然而气体分析仪测量氮氧化合物的可靠性低于发动机自带的氮氧化合物传感器，因此，通过将ecu的氮氧化合物排放量测量数据作为参照，在气体分析仪的氮氧化合物排放量测量数据和ecu的氮氧化合物排放量测量数据的差值不处于第二预设范围，且持续时间大于第二预设时间时发出气体分析仪氮氧化合物排放量数据异常警报，从而在发动机台架试验时，既能够通过气体分析仪获得精确度更高的氮氧化合物排放量数据，又能够避免实验完成后发现气体分析仪的氮氧化合物排放量数据不可用而导致重复试验。这里将气体分析仪的氮氧化合物排放量测量数据和ecu的氮氧化合物排放量测量数据进行比较时，使用的是对应位置的氮氧化合物排放量测量数据，也即是
将scr上游的气体分析仪的氮氧化合物排放量测量数据与scr上游的氮氧化合物排放量数据进行比较，将scr下游的气体分析仪的氮氧化合物排放量测量数据与scr下游的氮氧化合物排放量数据进行比较。
50.可选地，气体分析仪氮氧化合物排放量数据校验包括：如果气体分析仪的氮氧化合物排放量测量数据出现连续预设数量的测量值未发生变化，则判断气体分析仪的氮氧化合物排放数据异常，并发出气体分析仪氮氧化合物排放量数据异常警报。
51.可选地，试验数据有效性监测还包括：inca数据有效性监测。inca是发动机台架试验的常用数据标定软件，用于与发动机的ecu连接，从而将发动机ecu中的通过发动机自带的传感器或监测模型监测到的数据写入试验数据标定文件，然而发动机台架试验环境复杂，电磁干扰、线路故障以及计算机设备故障等原因都有可能导致inca参数卡滞，也即是inca无法正常将ecu中的数据写入试验数据标定软件，导致试验完成后发现未能收到完整的实验数据，需要重复试验，浪费发动机的研发时间和研发成本，本实施例通过在试验数据有效性监测中设置inca数据有效性监测以避免这种情况的发生。如图4所示，inca数据有效性监测包括：如果inca标定数据中发动机的转速、喷油量、提前角和轨压中的一种或多种出现连续预设数量的测量值未发生变化，则判断inca数据异常，并发出inca数据异常警报。转速、喷油量、提前角和轨压测量数据中的一种或多种连续预设数量的测量值未发生变化说明inca的数据传输出现了问题，此时发出inca数据异常警报，提醒试验人员inca的数据传输出现了问题，使试验人员可以及时排查inca，并选择继续试验或者停止试验。
52.可选地，inca数据有效性监测还包括：如果inca标定数据中发动机的转速、喷油量、提前角和轨压中的一种或多种出现测量值为nan，则判断inca数据异常，并发出inca数据异常警报。发动机的转速、喷油量、提前角和轨压测量数据中的一种或多种的测量值为nan同样说明inca的数据传输出现了问题，此时也需要发出inca数据异常警报，以提醒试验人员inca数据异常。
53.可选地，inca数据有效性监测还包括：如果inca标定数据中发动机的转速、喷油量、提前角和轨压中的一种或多种出现测量值没有数据或者数据为零，则判断inca数据异常，并发出inca数据异常警报，以提醒试验人员inca数据异常。
54.可选地，试验数据有效性监测还包括：烟度计尾气烟度数据校验。如图5所示，烟度计尾气烟度数据校验包括：根据发动机当前工况确定当前尾气烟度范围，在本实施例中，此处的发动机当前工况是指发动机的转速和喷油量；如果烟度计的尾气烟度测量数据不处于当前尾气烟度范围，且持续第三预设时间，则判断烟度计尾气烟度数据异常，并发出烟度计尾气烟度数据异常警报。其中，根据发动机当前工况确定当前尾气烟度范围具体包括：根据发动机当前工况查询烟度限值map，确定当前工况下尾气烟度的最大值和最小值，从而确定当前工况下的尾气烟度范围，也即是当前尾气烟度范围，烟度限值map由控制发动机台架的控制系统根据现有的试验数据自动生成。
55.具体地，在本实施例中，当出现不处于当前尾气烟度范围的烟度计的尾气烟度测量数值时，对烟度计的尾气烟度测量数据不处于当前尾气烟度范围的持续时间进行初始化，也即是将烟度计的尾气烟度测量数据不处于当前尾气烟度范围的持续时间归零，并从此刻开始计算烟度计的尾气烟度测量数据不处于当前尾气烟度范围的持续时间。
56.可选地，烟度计尾气烟度数据校验还包括：如果烟度计的尾气烟度测量数据出现
连续预设数据量的测量数据未发生变化，则判断烟度计尾气烟度数据异常，并发出烟度计尾气烟度数据异常警报。
57.可选地，判断烟度计尾气烟度数据异常后还包括：触发对烟度计的清洗、反吹和重启作业。从而尽量减少错误数据，保障数据有效性，如果实验人员收到烟度计尾气烟度数据异常警报进行排查时，发现烟度计在清洗、反吹和重启后已恢复正常，则可以选择继续试验。
58.可选地，试验数据有效性监测还包括：燃油消耗率数据校验、爆发压力数据校验、中冷后温度数据校验、机油压力数据校验、排气背压数据校验、进气流量数据校验以及排气温度数据校验。燃油消耗率数据校验、爆发压力数据校验、中冷后温度数据校验、机油压力数据校验、排气背压数据校验、进气流量数据校验以及排气温度数据校验的方法与烟度计尾气烟度数据校验方法基本相同，同样是根据发动机当前工况查询对应的限值map，从而确定对应的最大值和最小值，这里的发动机工况同样是指发动机转速和喷油量，进而判断测量数据是否超出对应的最大值和最小值，如果超出最大值和最小值，则判断该种数据出现异常，并发出该种数据异常警报。并且如果某处数据出现连续预设数量的测量值未发生变化，同样说明该种数据出现异常，需要发出该种数据异常警报。
59.本实施例还提供一种发动机台架，使用上述的发动机台架测控系统报警方法对发动机试验进行监测和报警。
60.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。