THÔNG TIN TÀI LIỆU
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH : KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BỘ DỮ LIỆU CHUẨN CHO ECU HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL Mã số:62520116 HỒ VĂN ĐÀM NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS PHẠM MINH TUẤN PGS.TS KHỔNG VŨ QUẢNG HÀ NỘI - 2014 -1MỞ ĐẦU Hiện hệ thống nhiên liệu (HTNL) điều khiển điện tử (ĐKĐT) động đốt (ĐCĐT) sử dụng ngày phổ biến Trong hệ thống HTNL ĐKĐT điều khiển điện tử (Electronic Control Unit - ECU) não điều khiển hoạt động hệ thống toàn động Cơ sở để ECU hoạt động liệu tham số điều chỉnh xây dựng trình nghiên cứu-phát triển động cơ, gọi liệu chuẩn, tích hợp ECU Tuy nhiên, phương pháp xây dựng liệu chuẩn thường bí cơng nghệ nhà sản xuất nên không công bố khó tiếp cận Trong phấn đấu xây dựng công nghiệp ch ế tạo động (trước hết động ôtô) bắt đầu công nghiệp phụ trợ sản xuất linh kiện cho động cơ, có ECU HTNL Bên cạnh đó, động lưu hành sử dụng HTNL ĐKĐT sau đại tu, sửa chữa cải tiến cần có liệu cho ECU để phù hợp với động Vì vậy, nghiên cứu xây d ựng liệu chuẩn cho ECU vấn đề cần thiết Điện tử hóa ngày phổ bi ến động xăng động diesel Động diesel với ưu tiêu hao nhiên liệu thấp nên chiếm thị phần lớn dải động cỡ lớn động dùng nơng nghiệp Do tính kinh tế cao nên tỷ lệ sử dụng động diesel ôtô du lịch tăng lên (kể Việt Nam) Ở số thị trường châu Âu Bắc Mỹ tỷ lệ đạt tới 50% cịn tiếp tục tăng Với tính cấp thiết trình bày trên, tác giả thực luận án Tiến sĩ với đề tài: “Nghiên cứu xây dựng d ữ liệu chuẩn cho ECU hệ thống nhiên liệu động diesel” i Mục đích, đối tƣợng phạm vi nghiên cứu đề tài Đưa quy trình xây dựng liệu chuẩn cho ECU HTNL sử dụng ĐCĐT Ứng dụng quy trình để thực xây dựng liệu chuẩn cho ECU HTNL common rail (CR) sử dụng động nghiên cứu AVL 5402 với hai tham số điều chỉnh góc phun sớm (s) áp suất phun (pf) ii Phƣơng pháp nghiên cứu Luâṇ á nđã k ết hợp chặt chẽ giữ a nghiên cứu l thuyết thực nghiệm -2Nghiên cứu lý thuyết dựa sở xây dựng đặc tính điều chỉnh động thuộc lý thuyết ĐCĐT Từ đưa tiến trình xây d ựng đặc tính động từ điểm cụ thể miền làm việc thông qua phương pháp chia lưới, nội suy ngoại suy kết mắt lưới Nghiên cứu thực nghiệm dựa phương pháp quy hoạch thực nghiệm (QHTN) sử dụng phần mềm DX6 Các nghiên cứu thử nghiệm thực Phịng thí nghiệm ĐCĐT, Viện Cơ khí Động lực, Trường Đại học Bách khoa Hà N ội với trang thiết bị chuyên dụng, đồng đại, đảm bảo độ tin cậy số liệu trình bày luận án iii Ý nghĩa khoa học thực tiễn Lần Việt Nam nghiên cứu thành cơng đưa quy trình xây dựng liệu chuẩn cho ECU HTNL ĐKĐT ĐCĐT Kết luận án đóng góp có nghĩa nhằm giải vấn đề cấp thiết chế tạo sử dụng, sửa ch ữa thay phụ tùng cho động sử dụng HTNL ĐKĐT, bước đầu hướng tới tự sản xuất ECU cho ĐCĐT, trước hết động ôtô Luận án tài liệu tham khảo hữu ích nghiên cứu phát triển động sử dụng HTNL ĐKĐT đào tạo chuyên sâu chuyên ngành ĐCĐT CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ XÂY DỰNG BỘ DỮ LIỆU CHUẨN CHO ECU TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.1 Điều khiển điện tử máy móc 1.1.1 Giới thiệu chung Cơng nghệ ĐKĐT phát triển ứng dụng vào nhiều lĩnh vực đối tượng khác Trong có ĐCĐT Một hệ thống điều khiển thường bao gồm ba thành ph ần bản: điều khiển (ECU), đối tượng điều khiển (máy công tác) cảm biến Hình 1.1 Sơ đồ chung HTĐK thể Hình 1.1 - Vùng I xác lập chế độ làm việc máy công tác - Vùng II tham số điều khiển điều chỉnh máy công tác U1 : Các tham số điều khiển; U2 Các tham số điều nh với liệu chuẩn -3- Vùng III giá trị kinh tế kỹ thuật thông số đầu máy công tác Hệ thống ĐKĐT ứng dụng phổ biến hầu hết cho động đại 1.1.2 Hệ thống điều khiển điện tử động xăng 1.1.2.1 Khái niệm phân loại Hệ thống ĐKĐT động xăng, hay thực chất hệ thống điều khiển phun xăng điện tử (PXĐT), bao gồm ECU, cảm biến cấu chấp hành Hệ thống PXĐT phân loại theo số vịi phun, theo ngun l điều khiển q trình phun, hay theo nguyên l đo lưu lượng khí nạp… 1.1.2.2 Cấu trúc hệ thống phun xăng điện tử a) Sơ đồ nguyên l chung Sơ đồ hệ thống PXĐT điển thể Hình 1.3 Các phận hệ thống gồm: ECU động cảm biến [11] Từ vị trí bướm ga tốc độ động cơ, cảm biến nhận thông tin gửi đến ECU ECU so sánh với liệu điều khiển Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý chung củ tính tốn đưa tín hiệu điều khiển hệ thống phun xăng điện tử thời gian mở vòi phun để điều khiển lượng xăng phun cho phù hợp với chế độ làm việc động t Ngồi ra, từ liệu chuẩn ECU cịn điều chỉnh góc đánh lửa t sớm, hệ số dư lượng khơng khí để động làm việc tối ưu b) Điều khiển phun hệ thống t Kim phun PXĐT Lượng xăng phun ECU Hình 1.4 Thuật tốn điều khiển thời điều khiển thơng qua thời gian gian phun nhiên liệu phun nhiên liệu, tổng thời gian phun nhiên liệu (tb ) thời gian phun hiệu chỉnh (t c) Khi động hoạt động cịn có chế độ làm việc khác động NE IDL cảm biến bướm ga Cắt nhiên liệu Làm giàu lúc tăng tốc hâm nóng TW Làm giàu sau khởi động ST PSW cảm biến bướm ga Ox cảm biến Lambda b Cảm đo Làm giàu khởi động c Làm giàu tải lớn Điều chỉnh λ = TA Điện B+ Làm giàu hâm nóng i -4như khởi động, chạy ấm máy, tăng tốc, … Lưu đồ thuật toán điều khiển thời gian phun thể Hình 1.4 [10] 1.1.3 Hệ thống điều khiển điện tử động diesel 1.1.3.1 Khái niệm phân loại Hệ thống ĐKĐT động diesel tương tự hệ thống điều khiển điện tử động xăng gồm ECU, cảm bi ến phận chấp hành bơm cao áp, vòi phun Hệ thống ĐKĐT áp dụng cho tất hệ thống nhiên liệu động diesel bơm dãy, bơm phân phối, bơm-vòi phun CR 1.1.3.2 Hệ thống điều khiển bơm dãy (bơm Bosch) 1.1.3.3 Hệ thống điều khiển cụm bơm - vòi phun 1.1.3.4 Hệ thống nhiên liệu CR Hình 1.18 trình bày sơ đồ HTNL CR Nhiên liệu sau bơm cao áp đạt tới 1800 bar theo đường ống cao áp dẫn tới bình tích áp Sau nhiên liệu áp suất cao đưa sẵn đến vòi phun Tùy thuộc vào vị trí cấu điều khiển nhiên liệu (chân ga) tốc Hình 1.18 Sơ đồ hệ th ống nhiên liệu tích áp độ động cơ, cảm biến nhận thơng tin gửi đến ECU, sau ECU so sánh với liệu điều khiển đưa tín hiệu điều khiển thời gian mở vịi phun, phun nhiên li ệu vào xilanh Đồng thời, ECU dựa liệu chuẩn điều khiển áp suất phun pf, góc phun sớm s, chế độ phun (phun mồi, phun sau) để động làm việc tối ưu Hệ thống CR có khác Chiều cao biệt so với hệ thống diesel nâng kim thông thường, với khả phun phun áp suất cao thay đổi áp (m) suất phun theo chế độ làm việc khác Hơn quy Thời gian luật phun gồm phun mồi, phun Hình 1.22 Qui luật phun nhiên liệu Tia phun Phun mồi Phun Phun thứ cấp -5chính sau phun điều khiển thay đổi theo từ ng chế độ làm việc động thể hình 1.22 1.1.4 Vai trị liệu chuẩn ECU Trong hệ thống ĐKĐT động xăng động diesel, thấy ECU phận quan trọng nhất, đóng vai trị nơi tiếp nhận xử lý thơng tin cảm bi ến cung cấp, chuyển đổi thành tín hiệu số tính tốn theo chương trình lập trình sẵn Sau tiếp nhận thơng tin từ cảm biện ECU đưa tín hiệu chuyển đổi vào so sánh với liệu chuẩn nạp sẵn để định tín hiệu điều khiển vòi phun phận khác cấu ch ấp hành, cho động làm việc đảm bảo tính kinh tế, kỹ thuật tối ưu Bộ liệu chuẩn xây dựng trình nghiên cứu-phát triển ghi sẵn nhớ ECU dạng thông số vận hành hay đặc tính chuẩn [41÷44] 1.2 Giới thiệu xây dựng liệu chuẩn cho ECU ĐCĐT Trang thiết bị gồm: băng thử, động cơ, cảm biến, ECU mở phần mềm điều khiển ECU Chạy thử theo quy trình thử nghiệm để xác định tham số điều chỉnh tối ưu ứng với vùng miền làm việc động Ghi liệu tối ưu thu vào ECU Các hãng sản xuất giới có cơng nghệ riêng để xây dựng tham số điều chỉnh tối ưu cho ECU động cơ, liệu bảo mật khơng thay đổi q trình sử dụng 1.3 Các cơng trình thực ngồi nƣớc 1.3.1 Nghiên cứu ngồi nƣớc Với tốn tối ưu hóa tham số điều chỉnh chế độ làm việc ứng với tiêu chí khác nhau, qua xây dựng liệu chuẩn cho ECU động cơ, giới có số cách tiếp cận khác nhau, bật ứng dụng mạng nơ-ron, logic mờ hay quy hoạch thực nghiệm [52÷55, 57÷59] Đã có nhiều sản phẩm tích hợp để giải toán tối ưu cách tự động thương mại hóa giới thiệu thị trường ví dụ hãng AVL, C ộng hòa Áo phát triển thương mại hóa phần mềm AVL-CAMEO, phần mềm chuyên dụng để xây dựng liệu lấy đặc tính tự động băng thử động cơ, phải có thiết bị kèm giá thành r ất cao mã nguồn chương trình bí mật nhà sản xuất -61.3.2 Nghiên cứu nƣớc Các cơng trình nghiên cứu HTNL ĐKĐT thu nhiều kết tích cực [1÷6] Tuy nhiên, kết bước đầu đề cập đến phần cứng hệ thống điều khiển phần nhỏ số liệu mà chưa có cơng trình xây dựng cách liệu chuẩn cho ECU HTNL nói riêng ECU ĐCĐT nói chung 1.4 Lựa chọn phƣơng pháp, giới hạn đối tƣợng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu sử dụng đề tài kết hợp l thuyết quy hoạch thực nghiệm (QHTN) với phương pháp giải toán tối ưu hóa điều khiển Phương pháp QHTN lựa chọn cho phép giảm đáng kể số lượng thí nghiệm cần thực hiện, xác định điều kiện tối ưu đa yếu tố đối tượng nghiên cứu cách xác cơng cụ tốn học Đối tượng nghiên cứu lựa ch ọn h ệ thống băng thử có động AVL 5402, ECU mở truy cập điều nh tham số thông qua phần mềm INCA Đây hệ thống đại, đồng hãng AVL trang bị cho PTN ĐCĐT, Viện Cơ khí động lực, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Hệ thống đáp ứng yêu cầu nghiên cứu đề tài luận án 1.5 Kết luận chƣơng Vai trò liệu chuẩn ECU HTNL ĐKĐT động xăng hay động diesel Xây dựng liệu chuẩn cho ECU động hay giải tốn tối ưu hóa tham số điều chỉnh động thực qua số cách tiếp cận khác Tuy nhiên bí mật hãng khó tiếp cận Ở Việt Nam, có số cơng trình nghiên cứu HTNL ĐKĐT bước đầu thu kết tích cực Nhưng nghiên cứu cịn tương đối sơ khai, chưa có tính bao qt hệ thống Đối tượng nghiên cứu chọn động nghiên cứu diesel xilanh có trang bị HTNL CR PTN ĐCĐT, Trường ĐHBK Hà Nội đáp ứng đầy đủ yêu cầu xây dựng liệu chuẩn khơng làm giảm tính tổng qt tốn đặt CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYT XÂY DỰNG BỘ DỮ LIỆU CHUẨN CHO ECU ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 2.1 Bài toán tối ƣu nhiều biến đa mục tiêu kỹ thuật 2.1.1.Bàitoántốiƣutổngquát -7Bài toán tối ưu tổng quát phát biểu sau [17]: f(x) với điều kiện x D (P1 ) max f(x) với điều kiện x D (P ) n Trong D R gọi tập nghiệm chấp nhận hay tập ràng buộc f: D R hàm mục tiêu M ỗi điểm x D gọi nghiệm chấp nhận hay phương án chấp nhận 2.1.2.Cácbàitoántốiƣu Bài toán tối ưu, sử dụng nhiều toán tối ưu tuyến tính phi tuyến 2.1.2.1 Bài tốn tối ưu tuyếntính Bài tốn quy hoạch tuyến tính (QHTT) tổng qt có dạng [23÷25]: Tìm xj, j=1,2,…,n cho: f = n c x j j (max) (2.1) j 1 Với hệ ràng buộc: 0 , j=1,2,…,n x j 0 tùy aij x j bi , i=1,2,…,m j 1 n (2.2) (2.3) (2.1) gọi hàm mục tiêu, cực tiểu (min) hay cực đại (max) (2.2) gọi ràng buộc chung hay ràng buộc hàm, có dạng bất đẳng thức (≤ hay ≥) có dạng đẳng thức (=) (2.3) gọi ràng buộc dấu (của biến), khơng âm (≥0), khơng dương (≤0) hay tùy Như vậy, toán QHTT tốn có biểu th ức xác định hàm mục tiêu ràng buộc chung dạng tuyến tính 2.1.2.2 Bài tốn tối ưu phi tuyến a) Bài tốn quy hoạch phi tuyến (QHPT) khơng ràng buộc Bài tốn QHPT khơng ràng buộc phát biểu sau [17, 21÷24]: (2.4) f(x) với điều kiện x Rn -8Trong đó: f : Rn R hàm phi tuyến b) Bài tốn QHPT có ràng buộc Bài tốn QHPT có ràng buộc tổng qt phát biểu sau [17]: n Min {f(x)|xX} Trong X R hàm số f xác định X 2.1.3 Nội dung lấy liệu chuẩn -Thu thập dữliệuvàlựachọnphươngpháptốnhọcthíchhợp để giải mơ hìnhtrên -Xácđịnhquytrìnhgi ải/thuậttốn.Cóthểgiảimơ h ì n h n h i ề u cáchtínhtốn -Đánhgiákếtquảtínhtốn -Kiểm chứngcáckếtquảtínhtốntrênthựctế 2.2 Mơ hình hệ thống nhiên liệu động đốt 2.2.1 Miền làm việc động kéo máy công tác 2.2.1.1 Miền làm việc động kéo máy phát điện Động kéo máy phát điện đòi hỏi nđcơ = Ne const Miền làm việc động cơ-máy phát A nằm đường AB thể Hình 2.1 Tại A ứng với chế độ định mức Ne = Nđm B ứng với chế độ khơng tải Ne = [2] Gnl-min vị trí không tải (điểm B), g emin B đường đặc tính phận động Hình 2.1 Miền làm việc (đoạn AB), M emax tốc độ định mức động kéo máy phát điện động (nđm) 2.2.1.2 Miền làm việc động kéo chân vịt tàu thủy Đối với động tàu thuỷ, động N N, N dẫn động trực tiếp chân vịt, Hình 2.2, cơng N suất cản chân vịt thông thường phụ thuộc bậc vào tốc độ vòng quay Nc = kn3 (2.5) Miền làm vi ệc động cơ-máy công tác n nằm đường đặc tính cản thể Hình Hình 2.2 Miền làm việc 2.2 Các đường 1, tương ứng với động dẫn động trực tiếp chân vịt vị trí khác cấu điều khiển cung cấp nhiên liệu Tốc độ động thay đổi từ nmin đến n max 2.2.1.3 Miền làm việc động phương tiện giới e c c e -9Công suất tốc độ động thay đổi Ne phạm vi rộng Miền làm việc cụm thiết bị, thể Hình 2.3 diện tích giới hạn đường cơng suất lớn ứng với vị trí cực đại cấu điều khiển cung cấp nhiên n liệu đường giới hạn nmin nmax n n max Sau nghiên cứu miềm làm việc Hình 2.3 Miền làm việc của loại động cơ, nhận thấy ĐCĐT động phương tiện giới sử dụng phương tiện giới có miền làm việc tổng quát so với ĐCĐT sử dụng máy phát điện tàu thủy Nên chọn để nghiên cứu lấy liệu chuẩn 2.2.2 Mơ hình tối ưu tổng qt HTNL động diesel sử dụng phương tiện giới Mơ hình tối ưu HTNL động đốt sử dụng phương tiện giới mô hình tổng qt đặc trưng cho mơ hình tối ưu hệ thống nhiên liệu động kéo máy phát điện tàu thủy Để chọn tìm thông số kinh tế kỹ thuật tối ưu động cơ, phải chọn tham số pf, s, Tlm, T bt, Tkn khoảng làm việc động Giả sử giá trị tham sốtrong phạm vi sau: x1 p f y1 s z1 Tlm q T bt 1 h1 Tkn x2 y2 z2 q2 h2 Từ yêu cầu trên, toán tối ưu tham số điều khiển pf, s, Tlm,, Tbt,, Tkn để đạt M emax, gemin Gnlmin đặt tính toán Trong nghiên cứu sử dụng QHTN để tính tốn số lượng lần thí nghiệm nhằm tìm hàm Me, g e , Gnl vị trí kh ảo sát Bài tốn điều khiển tối ưu hệ thống nhiên liệu khái quát ba dạng toán sau đây: - Bài toán xác định Memax đường đặc tính ngồi: Trong tốn tìm tham số điều khiển pf, s, Tlm, Tbt, Tkn tối ưu để đạt mục tiêu Memax - 10 ni = nđcơmax-in động 100% tải - Bài toán xác định gemin đường đặc tính phận: Trong tốn tìm tham số điều khiển pf, s, Tlm, Tbt, Tkn tối ưu để đạt mục tiêu gemin đường đặc tính phận động ni = nđcơmax-in - Bài toán xác định Gnlmin đường đặc tính khơng tải: Trong tốn tìm tham số điều khiển pf, s, Tlm, Tbt, Tkn tối ưu để đạt mục tiêu Gnlmin ni = nkhơngtải-max+in động 0% vị trí tay ga 2.2.3 Các nội dung cần thực xây dựng liệu cho động Xây dựng liệu chuẩn cho động tơ coi đặc trưng cho trình xây dựng tham số điều chỉnh chuẩn cho ĐCĐT 2.2.3.1 Chia lưới-phân vùng làm việc Mỗi vùng làm việc đáp ứng mục tiêu khác nhau, thể hình 2.4 Quá trình chia lưới vùng làm việc động thực sau: - Xác định giới hạn tốc độ làm việc động cơ, từ nmin đến nmax - Xác định đặc tính ngồi động để có vùng làm việc từ Hình 2.4 Sơ đồ chia lưới-phân vùng làm việc động không tải tới toàn tải Vùng 1, động làm việc Gnlmin; - Xác định độ lớn mắt vùng 4,5 động làm việc với ge-min; lưới theo tốc độ tải động vùng 7,8 động làm việc với pe-max - Xác định vùng làm việc động cơ, bao gồm: vùng làm việc có p e-max; vùng làm việc có ge-min ; vùng làm việc có phát thải thấp; vùng làm việc Gnlmin (khơng tải) Hình 2.4 thể vùng làm việc động cơ, thực trình chia lưới – phân vùng 2.2.3.2 Tối ưu tham số điều chỉnh mắt lưới Để đảm bảo độ tin cậy tính xác kết khảo sát vùng làm việc khác nhau, phải tăng mật độ chia lưới vùng làm việc Như dẫn đến số mắt lưới cần khảo sát tăng - 11 Lựa chọn phương pháp tối ưu tham số điều chỉnh mắt lưới mà đảm bảo độ tin cậy tính xác kết giảm thi ểu số lần thử nghiệm mắt lưới cần thiết Với kết phân tích đánh giá mục 2.2.2, phương pháp QHTN coi phù hợp đáp ứng mục tiêu vừa giảm thiểu số lần thử nghiệm mà đảm bảo độ tin cậy tính xác kết nghiên cứu 2.2.3.3 Giảm thiểu số mắt lưới cần thử nghiệm Trên sở đặc tính khai thác sử dụng chủng loại động ứng với phương tiện sử dụng khác nhau, phân vùng tải trọng tốc độ mà động thường xuyên ph ải làm việc Do đó, vùng làm việc phổ biến động xác định vùng giới hạn hai đường đậm thể Hình 2.5 Trong điểm xuất phát độ dốc đường tùy thuộc vào chủng loại động phạm vi sử dụng Như để giảm số mắt lưới thử nghiệm cần phải thực sau: - Số mắt lưới thử nghiệm vùng giới hạn hai đường đậm lấy nhiều - Tại vùng giới hạn đường đậm, cần lấy số mắt lưới - Bộ tham số điểm thử nghiệm xác định theo phương pháp nội suy tuyến tính từ Hình 2.5 Sơ đồ xác định điểm khảo sát tham số điểm thử nghiệm lân cận Như vậy, với phương pháp số điểm thử nghiệm giảm tới 43% mà đảm bảo độ tin cậy 2.2.3.4 Nội suy, ngoại suy liệu không trùng mắt lưới Độ tin cậy mức độ xác liệu điểm không cần phải khảo sát phụ thuộc vào phương pháp nội suy từ liệu điểm thử nghiệm [32, 33] Trên Hình 2.6 thể hai mơ hình nội suy Giá trị điểm O tính Hình 2.6 Mơ hình nội suy tuyến tính - 12 trung bình cộng điểm (A), (B), (C), (D) 2.2.3.5 Kiểm tra tính xác liệu thu Thông thường với động ô tô, cần so sánh đánh giá cở sở đặc tính ngồi vài đặc tính phận kết từ phương pháp xây dựng liệu chuẩn kết thử nghiệm lại từ tham số xây dựng đánh giá độ tin cậy kết 2.3 Kết luận chƣơng Trong kỹ thuật để xây dựng tham số điều khiển cần phải thực thơng qua tốn tối ưu nhiều bi ến đa mục tiêu, với điều kiện ràng buộc Xây dựng liệu chuẩn cho động tơ coi đặc trưng cho trình xây dựng tham số điều chỉnh cho ĐCĐT Sử dụng phương pháp chia lưới – phân vùng cho phép xác định miền khảo sát tham số, mục tiêu khảo sát, giảm số điểm khảo sát miền làm việc động Cũng sử dụng phương pháp QHTN để xác định giá trị tham số điểm khảo sát cho phép giảm đáng kể số lần cần thử nghiệm mà đảm bảo độ tin cậy kết Sự kết hợp phương pháp chia lưới - phân vùng nội suy với phương pháp QHTN để xác định tham số cho phép giảm nhiều số lần cần thử nghiệm mà đảm bảo độ tin cậy kết Sau sử dụng phương pháp nội suy tìm tham số, để đánh giá độ tin cậy tính xác liệu cần đánh giá qua kết thực nghiệm CHƢƠNG ỨNG DỤNG QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM ĐỂ TỐI ƢU CÁC THAM SỐ TRONG QÚA TRÌNH XÂY DỰNG BỘ DỮ LIỆU CHUẨN Trong chương đề cập đến l thuyết QHTN việc ứng dụng QHTN để tìm tham số điều chỉnh tối ưu mắt lưới 3.1 Lý thuyết QHTN Các nguyên tắc QHTN bao gồm: Ít thử nghiệm - Nhiều thông tin - Chất lượng kết [26, 27, 31] 3.1.1 Vai trò QHTN nghiên cứu thử nghiệm Những ưu điểm rõ rệt phương pháp so với thự c nghiệm cổ điển là: - Giảm đáng kể số lượng thử nghiệm cần thiết - 13 - Hàm lượng thông tin nhi ều rõ rệt, nhờ đánh giá vai trò qua lại yếu tố ảnh hưởng chúng đến hàm mục tiêu - Cho phép xác định điều kiện tối ưu đa yếu tố đối tượng nghiên cứu cách xác cơng cụ tốn học 3.1.2 Đối tƣợng QHTN ngành công nghiệp 3.1.3 Các phƣơng pháp QHTN 3.1.3.1 Quy hoạch trực giao cấp I Phương pháp QHTG cấp I phương pháp thiết kế thí nghiệm nhằm thiết lập mối quan hệ yếu tố đầu phụ thuộc bậc yếu tố đầu vào 3.1.3.2 Quy hoạch trực giao cấp II Phương pháp QHTG cấp II phương pháp thiết kế thử nghiệm nhằm thiết lập mối quan hệ yếu tố đầu phụ thuộc hàm bậc hai yếu tố đầu vào QHTG cấp II gồm bước sau: Bƣớc 1: Xác định miền biến thiên Bƣớc 2: Chọn dạng phương trình hồi quy sau mã hóa Bƣớc 3: Thực N thử nghiệm Bƣớc 4: Tính tốn xác định hệ số hồi quy bj; Sử dụng phương pháp bình phương nhỏ Bƣớc 5: Kiểm định có nghĩa hệ số hồi quy bj; Áp d ụng tiêu chuẩn Student [32, 33] Bƣớc 6: Kiểm định có nghĩa phương trình hồi qui (PTHQ) với chuẩn Fisher [32] 3.1.3.3 Giải toán tối ưu QHTN Q trình xác định thơng số tối ưu thực qua bước sau: Bƣớc 1: Xác định điểm xuất phát nằm miền giới hạn tổng thể bi ến đầu vào Bƣớc 2: Tiến hành thử nghiệm theo phương pháp QHTG cấp I Xây d ựng PTHQ bậc Nếu PTHQ bậc khơng tương thích bước Ngược lại, thực bước Bƣớc 3: Xác định vectơ gradient hàm mục tiêu mức xuất phát Chọn điểm tìm làm điểm xuất phát quay bước Bƣớc 4: Làm thử nghiệm theo QH cấp hai (trực giao quay) - 14 Bƣớc 5: Xây dựng PTHQ bậc hai.Nếu PTHQ bậc hai khơng tương thích chuyển tới thực bước Ngược lại, PTHQ bậc hai tương thích thực bước Bƣớc 6: Thu hẹp khoảng biến thiên biến đầu vào quay bước Bƣớc 7: Tìm cực trị hàm mục tiêu thu dạng PTHQ bậc hai thu bước làm lại thực nghiệm để kiểm chứng đánh giá kết 3.2 Phần mềm quy hoạch thực nghiệm DX6 Các toán tối ưu kỹ thuật thường toán lớn với tham số với điều kiện đầu vào dẫn tới việc tính tốn xác định tham số tối ưu cần khối lượng lớn nhi ều thời gian Nhằm giảm thời gian trình th ực hiện, phần mềm DX6 phần mềm đáp ứng yêu cầu 3.2.1 Giới thiệu phần mềm DX6 Phần mềm DX6 phần mềm QHTN thương mại hóa sử dụng rộng rãi ngành khoa học kỹ thuật hố học, vật liệu, khí v.v nhằm xây dựng giải toán thực nghiệm Phần mềm xây dựng dựa lý thuyết xác suất thống kê lý thuyết QHTN 3.2.2 Các bƣớc thực phần mềm DX6 Bước Đặt tên thứ nguyên yếu tố đầu vào Bước Khai báo bi ến đầu Bước Lựa chọn phương pháp thiết kế thí nghiệm Bước Các điểm thử nghiệm Bước Lựa chọn thông số quy hoạch Bước Lựa chọn mơ hình tốn học 3.2.3 Phân tích kết Bước Lựa chọn kiểu hiển thị Bước Kiểm tra phù hợp mơ hình theo chuẩn Fisher Bước Dạng phương trình hồi quy tìm Bước Khảo sát giá trịyếu tố đầu phụ thuộcyếu tố đầu vào 3.2.4 Giải toán tối ƣu hoá phần mềm DX6 Bước Lựa ch ọn mục tiêu tối ưu khoảng khảo sát yếu tố đầu vào Bước Tìm kết giải toán tối ưu - 15 3.3 Thực tối ƣu tham số điều chỉnh động 3.3.1 Ảnh hƣởng tham số điều chỉnh tới tính kinh tế kỹ thuật động sử dụng hệ thống CR Việc điều chỉnh xác tham số nâng cao tính kinh tế kỹ thuật động Hình 3.18 cho thấy ảnh hưởng số tham số điều chỉnh tới tính kinh tế kỹ thuật động việc tăng áp suất phun (pf ) cải thiện cơng suất, Hình 3.18 Ảnh hưởng tham số điều giảm tiêu thụ nhiên liệu phát chỉnh tới tính kinh tế kỹ thuật động [62] thải độc hại [62] Trong tối ưu góc phun sớm (φs) khơng cải thiện tính mà cịn có khả giúp giảm ồn cho động Bằng cách thay đổi quy luật cung cấp nhiên liệu tăng số lần phun chu trình giúp giảm phát thải độc hại ồn Áp suất phun cao làm tăng chiều dài tia phun tốc độ nhiên li ệu giúp cho nhiên li ệu phun tơi thể Hình 3.19 [62], phân bố khắp không gian buồng cháy đảm bảo nhiên li ệu bay nhanh hịa trộn đồng Hình 3.19 Ảnh hưởng áp suất phun [62] giúp trình cháy cải thiện Tuy nhiên áp suất cao làm tăng tốc độ cháy hỗn hợp, làm tăng rung động ồn động Nhiệt độ nước làm mát (Tlm) có ảnh hưởng đến mức tiêu hao nhiên liệu, hao mòn động phát thải khí độc hại Nhưng khơng ảnh hưởng nhiều đến công suất độ ồn động - 16 Nhiệt độ dầu bơi trơn (Tbt) có ảnh hưởng đến lự c cản ma sát dẫn đến tiêu hao nhiên liệu Tuy nhiên mức độ ảnh hưởng đến công suất động cơ, độ ồn nồng độ khí thải khơng nhi ều Nhiệt độ khí nạp (Tkn) tham số ảnh hưởng đến tiêu hao nhiên liệu Qua phân tích khảo sát hai tham số điều nh φs ,p f hai tham số quan trọng động định tới cơng suất, tiêu hao nhiên liệu, phát thải độ ồn động Cịn thơng số khác có ảnh hưởng khơng nhiều Vì chọn hai tham số φs,pf điều chỉnh để khảo sát xem tham số tiêu biểu Do q trình thí nghiệm tham số khơng khảo sát giữ ổn định chế độ hợp lý loại động 3.3.2 Quy trình tối ƣu tham số điều chỉnh Tối ưu tham số điều chỉnh thực chế độ làm việc với hàm mục tiêu khác thông qua nhiều ma trận thử nghiệm Việc xác định tham số (φs, pf) tối ưu tiến hành thực nghiệm Ứng với chế độ làm việc, giá tr ị (φs, pf)tối ưu lựa chọn theo mục tiêu tính kinh tế tính hiệu cao Do hai thơng số φ s p f ảnh hưởng đồng thời đến đặc tính làm việc động [62] Cho nên việc xác định hai thông số cần phải tiến hành đồng thời Theo đặc tính điều chỉnh, mơ men có ích (Me) theo pf φs ln có xu hướng đạt cực trị giá tr ị định [2] Ngoài giới hạn nghiên cứu luận án, với hai thông số đầu vào nên vi ệc thực số điểm thử nghiệm theo lý thuyết QHTN khơng nhiều Do nghiên cứu lựa chọn phương pháp QHTG cấp II mà bỏ qua từ phương pháp QHTG cấp I 3.3.3 Tiến hành toán quy hoạch trực giao cấp II Hai thông số đầu vào φ s, pf thông số đầu mô men dạng phương trình hồi quy có dạng sau: y = b0 + b1 x1 + b2 x2 + b 12 x1 x2 + b11 x 12 + b 22 x22 (3.33) Ma tr ận thử nghiệm xây dựng theo phương án thực nghiệm bậc Box – Wilson 3.4 Kết luận chƣơng Nêu lên phương pháp QHTN việc nghiên cứu thực nghiệm Quy trình áp dụng QHTN để tìm tham số điều chỉnh tối ưu Sử dụng phần mềm QHTN DX6 cho q trình thiết kế thí nghiệm - 17 việc giải tốn tối ưu tìm liệu chuẩn Tham số điều chỉnh (φs ,pf) hai tham số quan tr ọng ảnh hưởng đến động chọn làm thí nghiệm mà khơng giảm tính tổng qt tốn CHƢƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÂY DỰNG BỘ DỮ LIỆU CHUẨN TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL AVL 5402 4.1 Mục đích Ứng dụng QHTN xây dự ng liệu chuẩn động dieselAVL 5402 có sử dụng HTNL CR 4.2 Nội dung thử nghiệm - Xác định miền khảo sát tham số φs ,pf - Dùng thực nghiệm để xác định hàm h ồi quy th ể quan hệ biến điều khiển với hàm mục tiêu Memax, Gnlmin - Xác định giá trị tối ưu tham số điều khiển φs,pf - Đánh giá độ tin cậy tham số điều khiển tối ưu thu 4.3 Thiết bị đối tƣợng thử nghiệm 4.3.1 Thiết bị thử nghiệm Các thử nghiệm thực băng thử động xylanh PTN ĐCĐT Băng thử điều khiển phần mềm PUMA, ra, để thực hi ện thay đổi tham số điều chỉnh động cơ, băng thử trang bị thêm phần mềm INCA Hình 4.1 Sơ đồ bố trí băng thử động với ECU mở, sơ đồ kết n ối AVL-5402 hệ thống thể hình 4.1 4.3.2 Động thử nghiệm Bảng 4.2 Thông số kỹ thuật động Đối tượng nghiên cứu động TT Thông số KT Giá trị thử nghiệm AVL 5402, Kiểu động Diesel kỳ, không t/áp trang bị HTNL CR, có Ne (kW) sử dụng ECU mở để điều khiển n 3000 (v/ph) tham số điều khiển D 85 (mm) HTNL Các thơng số S 90 (mm) ĐC thể bảng 4.2 ε Số xylanh 17,1 - 18 4.4 Quy trình điều kiện thử nghiệm 4.4.1 Quy trình thử nghiệm Trên sở thông số kỹ M thuật động AVL 5402, (N.m) dải tốc độ khảo sát lựa chọn từ nmin = 1000 đến nmax= 3000 v/ph thể Hình 4.8 Dải tốc độ tải chia thành 10 khoảng n (v/ph) tương ứng với n = 200 Hình 4.8 Vùng làm việc động v/ph tải = 10% Việc xác định số liệu (φs,p f) tối ưu động thực thông qua việc xây dựng đường đặc tính động bao gồm bước Hình 4.9 Các bước xây dựng tham số (φ s , pf) tối ưu thể Hình 4.9 4.4.2 Điều kiện thử nghiệm - Băng thử, thiết bị đo động phải tiến hành kiểm tra, hiệu chuẩn - Nhiệt độ phòng, nước làm mát, dầu bôi trơn nhiên liệu trì ổn định 4.5 Tiến hành thử nghiệm kết 4.5.1 Xây dựng đƣờng đặc tính ngồi Đặc tính động lựa chọn khảo sát đặc tính ngồi sử dụng, định nghĩa đường đặc tính tiến sát tới đường đặc tính khói đen xác định thơng qua việc đo độ khói thiết bị Smokemeter [67] Trong luận án để xác định điểm th nghiệm nằm đường đặc tính ngồi điểm tâm quy hoạch ( s0, p0f ) tiến hành điều chỉnh lượng nhiên liệu phun Gnl cho độ khói đo đạt tới giá trị đặt trước FSN = 9,5 [67] Tại ma trận thử nghiệm giá trị Gnl giữ cố định 4.5.1.1 Xây dựng thử nghiệm tốc độ 3000 v/ph Quy trình thử nghiệm tốc độ 3000 v/ph thiết kế theo phương pháp QHTG cấ p II Giá trị (φs,pf) tối ưu xác đị nh cách tiến hành theo bước mục 4.4.1 Thông qua - 19 thông số kỹ thuật động cơ, băng thử kết nghiên cứu PTN-ĐCĐT, miền khảo sát pf φs, lựa chọn sau: 400bar p f 800bar 0 8 s 32 Như tâm quy hoạch (s0, p 0f ) = (20 0; 600 bar) Để thống ký hiệu thuận tiện trình thiết lập thử nghiệm, tiến hành mã hóa với x1 φ s, x2 pf Với số lượng yếu tố đầu vào 2, số thử nghiệm cần thực N = 10 kết thể bảng 4.3 với thử nghiệm mức mức dưới, thử nghiệm mức “sao” thử nghiệm mức trung tâm [16, 27, 31] Như hàm số mô men Bảng 4.3 Các điểm thử nghiệm tốc độ 3000 v/ph phụ thuộc pf φs tốc độ n = Me 3000 v/ph thể TT x1 x2 X1 X2 (N.m) công thức sau: Me = 28,95 – 0,071*X1 + 0,154*X2 – 2,55*X12 -0,35*X 22 – 0,55*X1 *X2 (4.1) 10 32 32 37 20 20 20 20 400 400 800 800 600 600 320 880 600 600 -1 -1 -1,41 1,41 0 0 -1 -1 1 0 -1,41 1,41 0 25,5 26,6 27,5 26,4 23,6 23,2 28 27,6 28,5 28,5 Kết tính tốn hệ số Fisher phần mềm cho thấy Ftn =25,95 tra bảng tiêu chuẩn Fisher (phụ lục 3) F = 224,6 So sánh nhận thấy Ftn< F mơ hình tốn chọn phù hợp với thực nghiệm Kết khảo sát cho thấy giá tr ị mômen lớn Memax = 28,97 Nm điểm (X 1, X 2) = (-0,04; 0,25) quy đổi từ giá trị mã hóa sang giá trị thực (x1, x2) = (19,52 0; 650 bar) 4.5.1.2 Xây dựng thử nghiệm điểm nmax – Δn 4.5.1.3 Xây dựng thử nghiệm điểm nmax – k.Δn Với biến k chạy từ đến 10, việc thiết kế thí nghiệm tiến hành tương tự điểm 3000 v/ph 2800 v/ph, với giá trị (φ s, pf) tối ưu tìm điểm n max – (k-1).Δn chọn làm tâm quy hoạch cho điểm nmax – k.Δn Sau tính tốn ph ần mềm DX6, kết thể mối quan hệ mô men với φs , pf thông số φs p f tối ưu theo tốc độ - 20 động đường đặc tính ngồi tổng hợp theo bảng 4.8 Hình 4.16 Từ Hình 4.16 cho thấy giá trị mơ men lớn đường đặc tính ngồi đạt tốc độ 2000 v/ph Giá trị (φs, pf ) tối ưu có xu hướng tăng tốc độ động tăng Trong giá trị φsthay đổi khoảng từ 100 đến 200, giá trị pftương ứng thay đổi khoảng từ 540 ÷ 650 bar φs (độ) 10,44 pf (bar) 542,29 Me (N.m) 27,59 1200 1400 12,61 15,14 575,2 588,2 28,45 29,46 1600 1800 16,98 17,47 598,5 608,1 30,38 31,19 2000 2200 17,64 17,87 615,7 614,8 31,61 31,33 2400 2600 18,11 18,5 621,8 622,6 30,59 30,18 2800 3000 19,07 19,52 627,5 650 29,58 28,97 35 660 30 640 25 620 20 600 15 580 10 pf (bar) Tốc độ (v/ph) 1000 φs (độ trục khuỷu), Me (N.m) Bảng 4.8 Giá trị mô men lớn đường đặc tính ngồi 560 φs(độ) Me (N.m) pf(bar) 540 520 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 n (v/ph) Hình 4.16 Bộ thơng số tối ưu đường đặc tính ngồi 4.5.2 Xây dựng đƣờng đặc tính khơng tải Việc xây dựng đặc tính khơng tải thơng qua việc xác định thơng số tối ưu chế độ không tải tốc độ khác với hàm mục tiêu chọn (φs,pf) cho lượng nhiên liệu tiêu thụ (G nl) nhỏ Quá trình xây dựng xuất phát từ điểm nmin = 1000 v/ph đến điểm n max =3000 v/ph với Δn = 200 v/ph Quy trình xác định giá trị (φ s,pf) tối ưu tốc độ khác 4.5.2.1 Xây dựng thử nghiệm tốc độ nmin Sau thực số thử nghiệm thăm dò, chọn dải (φs ,p f) khảo sát sau: 200 bar ≤ pf≤ 400 bar 40 ≤ φs ≤ 120 Như tâm quy hoạch ( 0s , p0f ) = (80 ; 300 bar) Ma trận thí nghi ệm xây dựng theo phương pháp QHTG cấp II với 10 thử nghiệm thể bảng 4.9 Như hàm số Gnl phụ thuộc p fvà φsđược thể công thức sau: - 21 Gnl = 88,75 + 6,98*X1 + 12,59*X +50,00*X 12 +40,00*X2 + 2,5*X1 *X2 (4.3) Kiểm tra phù hợp mơ Bảng 4.9 Các điểm thử nghiệm tốc độ hình theo chuẩn Fisher (phụ lục 1000 v/ph G nl 3), kết tính tốn từ phần TT x1 x2 X1 X2 (g/h) mềm cho thấy Ftn = 6,77 < 200 -1 -1 140 224,6 Như mơ hình toán 12 200 -1 170 học lựa chọn phù hợp với 400 -1 150 thực nghiệm 12 400 1 190 2,36 300 -1,41 210 Với hàm Gnl xác định 13,64 300 1,41 200 tiến hành khảo sát tìm điểm 159 -1,41 160 (φs, p f ) có Gnlmin Kết chạy 8 441 1,41 210 phần mềm cho thấy điểm 300 0 100 (φs, p f) = (7,72; 284) điểm có 10 300 0 110 Gnl thấp với Gnl = 87,54 g/h 4.5.2.2 Xây dựng thử nghiệm tốc độ n + Δn 4.5.2.3 Thực điểm nmin + k.Δn Với k = ÷ 10, thực tương tự tốc độ 1000 v/ph 1200 v/ph với số điểm cần lưu sau: Chọn (φs, p f) tìm điểm nmax + (k-1).Δn làm tâm xoay cho điểm nmax + k.Δn Kết thể mối quan hệ Gnl với φ s, pf thông số (φs,pf) tối ưu theo tốc độ động đường đặc tính khơng tải tổng hợp theo bảng 4.13 Hình 4.22 Từ đường đặc tính thơng số điểm tốc độ không khảo sát là: 1600, 2000, 2400 2800 v/ph tính tốn theo phương pháp nội suy Bảng 4.13 Các giá trị G nlmin , φs p f tốc độ khác đường đặc tính khơng tải Tốc độ (v/ph) 1000 φs (độ) pf (bar) Gnl (g/h) 1200 7,72 284 87,54 8,76 313,15 146,9 1400 10,71 334,86 167,5 1800 12,12 345,93 212,95 2200 14,57 339,49 266,5 2600 15,62 335,43 285,37 3000 17,92 328,33 366,17 Hình 4.22 Bộ thơng s ố tốốiốưu đường đặc tính khơng tải - 22 4.5.3 Xây dựng đƣờng đặc tính tải Trên sở phương pháp phân vùng làm việc động kết hợp với phương pháp chia lưới, giảm số mắt lưới cần thử nghiệm từ 121 xuống 69 Như vậy, sau th nghiệm xác định tham số (φs, p f) Me-max mắt lưới lựa chọn khảo sát QHTN, thực phép nội suy mắt lưới không th nghiệm cho kết tham số thể bảng 4.17, 4.18 4.19, giá trị ô tô màu đậm giá trị sở Bảng 4.17 Bộ thông số φ s tối ưu sau nội suy Tải (%) 10 20 30 1000 7,72 7,21 6,32 5,43 1200 8,76 4,23 5,85 4,62 1400 10,71 8,11 8,24 9,41 1600 11,42 9,25 10,75 11,7 1800 12,12 10,82 13,8 2000 13,35 11,87 2200 14,57 12,93 2400 15,1 2600 40 50 60 70 80 90 100 7,3 9,64 9,78 11,74 11,52 10,72 10,44 7,46 10,77 11,2 13,7 13,7 13 12,61 10,33 11,9 14,58 16,8 15,95 15,36 15,14 13,52 16,2 18,4 18,55 18,2 17,38 16,98 15,08 15,6 17,1 19,68 20,8 20,18 18,6 17,47 15,1 15,85 15,8 18,98 22,4 23,75 23,1 20,76 17,64 16,4 17,91 18,5 20,6 22,44 24,97 25,4 23,7 17,87 13,5 17,24 18,62 19,05 20,83 22,48 25,46 26,3 22,6 18,11 15,62 14,07 18,1 19,03 20,16 21,2 23,06 24,36 24,45 21,82 18,5 2800 16,77 17,85 18,53 19,25 20,78 22,07 24,21 25,02 25,31 22,6 19,07 3000 17,92 18,62 18,9 19,74 21,4 22,93 25,11 26,2 26,2 23,1 19,52 90 100 n (v/ph) Bảng 4.18 Bộ thông số p f tối ưu sau nội suy Tải (%) 10 20 30 40 50 60 70 80 1000 284 334,1 387,6 421,7 1200 313,2 368,5 394,9 466,3 436,13 456,4 506,14 524,37 536,29 532,5 542,3 468,44 476,85 521,1 532,9 538,4 528,14 575,2 1400 334,9 377,25 402,2 1600 340,4 386 399,3 474,6 482,72 497,3 518,25 533,7 542,85 536,41 588,2 488,2 497,18 512,8 515,4 514,45 547,3 543,41 598,5 1800 345,9 369,55 2000 342,7 370,42 396,4 430,05 452,8 481,6 499,55 495,2 548,65 548,6 608,1 401,35 425,07 438 493,5 483,7 474,72 550 568,95 615,7 2200 339,5 371,29 2400 337,45 360,91 406,3 428,38 439,6 505,4 486,7 473,89 545,2 589,3 614,8 387,5 421,8 445,4 492 489,7 470,86 535,6 592,7 621,8 2600 335,4 2800 331,85 350,43 368,5 413,7 412,7 478,6 477,5 462,5 529,6 575,8 622,6 345,7 362,55 405,6 408,2 469,62 465,3 464,9 523,6 588,6 3000 328,3 627,5 340,97 356,6 400,1 403,7 468,49 465,93 467,3 514,26 567,4 650 n (v/ph) - 23 Bảng 4.19 Bộ thông số M e tối ưu sau nội suy Tải (%) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1000 3,9 8,1 11,9 15,45 19,5 22,19 24,48 25,46 27,16 27,59 1200 4,7 8,6 12,4 16,09 20,3 23,1 25,48 26,5 27,66 28,45 1400 5,1 9,2 13,4 16,98 21,1 23,7 26,2 27,3 28,51 29,46 1600 5,5 9,48 14,1 17,62 21,7 24,4 26,4 28,2 29,3 30,38 1800 4,79 9,1 13,55 17,2 21,4 24,35 26,8 28,49 30,12 31,19 2000 4,86 9,22 13,8 18,4 21,69 24,8 26,83 28,85 30,27 31,61 2200 4,92 9,34 13,77 18,5 22,15 24,14 26,9 29,65 30,48 31,33 2400 4,72 8,96 13,46 17,82 21,23 23,48 25,89 28,3 29,57 30,59 2600 4,66 8,85 13,03 17,65 21,45 23,15 25,87 27,7 29,32 30,18 2800 4,72 8,47 12,16 17,31 19,56 21,81 25,05 27,31 28,61 29,58 3000 4,55 8,16 11,85 16,98 19,18 21,39 25,21 26,42 27,63 28,97 n (v/ph) Các số liệu φ s (bảng 4.17), p f (bảng 4.18) liệu sở nạp vào ECU động Từ số liệu sở ECU tính tốn giá trị φs pf điểm làm vi ệc khác động 4.5.4 Đánh giá độ tin cậy kết Kết so sánh tính tốn thử nghiệm bảng 4.20 Qua tính tốn so sánh thấy sai lệch lớn kết tính từ QHTN đo băng thử cho th Me tính tốn th nghiệm sát với sai lệch lớn 0,6% tốc độ 1600 v/ph toàn d ải tốc độ 0,11% Như kết thu từ QHTN đảm bảo độ tin cậy Bảng 4.20 So sánh M e tính tốn thực nghiệm n (v/ph) φ s (độ) pf(bar) Memaxtt (N.m) M emaxđo (N.m) Sai lệch (%) 1000 1200 1400 1600 10,44 12,61 15,14 16,98 542,29 575,2 588,2 598,5 27,59 28,45 29,46 30,38 27,55 28,55 29,5 30,2 -0,145 0,35 0,136 -0,6 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 17,47 17,64 17,87 18,11 18,5 19,07 19,52 31,19 31,61 31,33 30,59 30,18 29,58 28,97 31,1 31,5 31,25 30,6 30,20 29,5 29 -0,289 -0,35 -0,256 0,0327 0,066 -0,271 0,103 -0,111 608,1 615,7 614,8 621,8 622,6 627,5 650 Sai lệch trung bình - 24 4.6 Kết luận chƣơng Đã xây dựng liệu chuẩn với hai thông số điều chỉnh (φs, p f ) cho động AVL 5402 theo quy trình xây dựng, QHTN tr ực giao cấp II với phần mềm DX6 Áp dụng phương pháp QHTG cấp II, điểm làm việc động cần thực 10 thí nghiệm để xác định giá trị (φs, p f) Bộ thông số (φs, pf) tối ưu sở động xác định thông qua thực điểm làm việc sở Tìm thông số tối ưu điểm sở từ tìm thơng số tối ưu tồn dựa theo phương pháp nội suy Bộ thông số (φs, pf) tối ưu thông số sở nạp vào ECU để điều khiển động qua trình làm việc thực tế Đã đánh giá độ tin cậy liệu thu theo qui định QHTN KT LUẬN CHUNG VÀ PHƢƠNG HƢỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận chung Đưa cách hệ thống phương pháp xây dựng liệu chuẩn cho ECU HTNL ĐKĐT Xây d ựng liệu tham số điều khiển tối ưu HTNL CR cho ECU động AVL 5402 ví d ụ phương pháp nêu Thiết lập quy trình xây dựng liệu (φs, pf) tối ưu động Kết đạt coi sở để tiến hành nghiên cứu sâu thêm mở rộng cho ĐCĐT có trang bị HTNL điện tử Kết luận án tài liệu tham khảo nghiên cứu phát triển động đào tạo chuyên sâu chuyên ngành ĐCĐT Các nhà nghiên cứu khai thác chủ động sử dụng bảo dưỡng sửa chữa động có HTNL ĐKĐT Phƣơng hƣớng phát triển - Mở rộng thông số điều chỉnh khác phun mồi, phun sau… giải toán tối ưu đa mục tiêu Me, khí thải, độ rung động - Nghiên cứu tự động hóa q trình xây dựng liệu chuẩn băng thử động ... hoạt động hệ thống toàn động Cơ sở để ECU hoạt động liệu tham số điều chỉnh xây dựng trình nghiên cứu- phát triển động cơ, gọi liệu chuẩn, tích hợp ECU Tuy nhiên, phương pháp xây dựng liệu chuẩn thường... sĩ với đề tài: ? ?Nghiên cứu xây dựng d ữ liệu chuẩn cho ECU hệ thống nhiên liệu động diesel” i Mục đích, đối tƣợng phạm vi nghiên cứu đề tài Đưa quy trình xây dựng liệu chuẩn cho ECU HTNL sử dụng... nkhôngtải-max+in động 0% vị trí tay ga 2.2.3 Các nội dung cần thực xây dựng liệu cho động Xây dựng liệu chuẩn cho động ô tơ coi đặc trưng cho q trình xây dựng tham số điều chỉnh chuẩn cho ĐCĐT 2.2.3.1
Ngày đăng: 12/03/2022, 00:57
Xem thêm: