本技術(shù)涉及燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)，具體是涉及一種燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)管路壓力波動預測及優(yōu)化方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著全球車輛數(shù)量的不斷增加，車輛排放對大氣的污染也越來越嚴重。為適應越來越嚴格的排放法規(guī)的要求，碳罐控制閥需要更大的脫附流量和更高的密封性能，使得碳罐沖洗的頻率增大，并且在發(fā)動機怠速工況也需要經(jīng)常工作。因此，燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)的振動噪聲成為評價整車噪聲、振動和聲振粗糙度(noise?vibration?and?harshness，nvh)性能的重要指標。

2、燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)主要由油箱、碳罐、碳罐控制閥、膨脹腔、ecu及相應的連接管路、控制電路等組成，碳罐內(nèi)壓力達到一定程度后，碳罐控制閥閥門打開，將碳罐內(nèi)吸附的燃油蒸汽輸送到發(fā)動機進氣系統(tǒng)內(nèi)進行回收利用。怠速和低速工況下，碳罐控制閥高速開合帶來脫附管內(nèi)的壓力脈動，脈動沖擊管路形成振動，通過燃油蒸汽管路傳遞到車身，激勵車身鈑金件輻射出噪聲，造成車內(nèi)出現(xiàn)明顯的低頻敲擊“噠噠”聲，嚴重影響顧客駕乘體驗。但是，目前沒有能夠準確預測燃油蒸發(fā)排放管路壓力波動情況的方法，致使無法精準優(yōu)化燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)，使得整車nvh性能較差。

3、綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)無法精準預測燃油蒸發(fā)排放管路壓力波動情況，致使整車nvh性能較差。

4、因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待改進和提高。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)管路壓力波動預測及優(yōu)化方法與系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)無法精準預測燃油蒸發(fā)排放管路壓力波動情況，致使整車nvh性能較差的技術(shù)問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采用了以下技術(shù)方案：

3、本技術(shù)第一方面實施例提供燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)管路壓力波動預測及優(yōu)化方法，包括以下步驟：

4、根據(jù)燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，構(gòu)建燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)仿真模型；

5、基于所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)仿真模型，計算所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中管路的壓力峰峰值；

6、基于所述壓力峰峰值，預測出壓力波動結(jié)果。

7、根據(jù)上述技術(shù)手段，本技術(shù)實施例根據(jù)燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)特性，構(gòu)建出一個燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)仿真模型，該仿真模型能夠準確表征燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中各個部件的功能和物理結(jié)構(gòu)特性及部件之間的交互關(guān)系，并通過求解管路中的壓力峰峰值，實現(xiàn)了對系統(tǒng)的噪聲、振動和聲振粗糙度性能進行來精準量化，以在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)階段精準預測分析管路內(nèi)部壓力波動情況，從而預測出敲擊異響和噪聲風險，以便優(yōu)化設(shè)計，消除項目開發(fā)中、后期噪聲風險難以控制的問題。

8、可選地，在本技術(shù)的一個實施例中，所述根據(jù)燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，構(gòu)建燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)仿真模型，包括：

9、基于所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中的油箱結(jié)構(gòu)，建立油箱模型；

10、基于所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中的膨脹腔結(jié)構(gòu)，建立膨脹腔模型；

11、基于所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中的碳罐控制閥結(jié)構(gòu)，建立碳罐控制閥模型；

12、基于所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中的節(jié)氣門體結(jié)構(gòu)，確定節(jié)氣門邊界；

13、基于所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中的氣體管路結(jié)構(gòu)，構(gòu)建燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)氣體管路模型；

14、基于所述油箱模型、所述膨脹腔模型、所述碳罐控制閥模型、所述節(jié)氣門邊界、所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)氣體管路模型中的一種或者多種，構(gòu)建燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)仿真模型。

15、根據(jù)上述技術(shù)手段，本技術(shù)實施例基于真實的燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)的組成部件的物理結(jié)構(gòu)特征和功能特性，分別構(gòu)建各個部件的子模型，并建立各個子模型之間的交互關(guān)系，構(gòu)建出一個能夠精準反映真實燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)特性的燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)仿真模型，有利于提高對怠速和低速工況下，碳罐控制閥高速開合帶來脫附管內(nèi)的壓力脈動預測的精度，從而為后續(xù)根據(jù)脫附管內(nèi)的壓力分布情況制定針對性的系統(tǒng)優(yōu)化策略奠定良好的基礎(chǔ)。

16、可選地，在本技術(shù)的一個實施例中，所述基于所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)仿真模型，計算所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中管路的壓力峰峰值，包括：

17、基于所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)的管路與發(fā)動機艙前壁板連接位置，獲得壓力檢測點；

18、基于所述壓力檢測點，獲得所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中管路的壓力峰峰值。

19、根據(jù)上述技術(shù)手段，由于燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)的管路的噪聲是從管路到車內(nèi)人耳傳遞的關(guān)鍵路徑，管路通過軟墊卡扣與車身連接，脫附管中的壓力波動通過軟墊卡扣傳遞至車身，引起前壁板或者地板在車內(nèi)輻射噪聲，基于此，本技術(shù)實施例選擇在脫附管與前壁板連接的位置進行壓力檢測，從而快速獲得管路的壓力峰峰值，操作簡單、高效。在此處壓力波動通過脫附管和軟墊卡扣傳遞至車身，引起前壁板在車內(nèi)輻射噪聲。

20、可選地，在本技術(shù)的一個實施例中，所述基于所述壓力檢測點，獲得所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中管路的壓力峰峰值，包括：

21、基于所述壓力檢測點，檢測所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)管路在預設(shè)時間內(nèi)的壓力波動值；

22、計算所述壓力波動值中波峰和波谷處的壓力值，獲得所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中管路的壓力峰峰值。

23、根據(jù)上述技術(shù)手段，本技術(shù)實施例通過增設(shè)信號處理單元來對壓力檢測點采集到的壓力信號進行處理，能夠直觀、高效地讀取到壓力信號在一個時間周期內(nèi)波動的壓力峰峰值，從而及時預測出系統(tǒng)中的敲擊噪聲風險。

24、可選地，在本技術(shù)的一個實施例中，所述基于所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中的碳罐控制閥結(jié)構(gòu)，建立碳罐控制閥模型，包括：

25、基于所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中的碳罐控制閥結(jié)構(gòu)，獲得節(jié)流閥和功能閥開啟信號；

26、基于所述節(jié)流閥和所述功能閥開啟信號，建立碳罐控制閥模型。

27、根據(jù)上述技術(shù)手段，本技術(shù)實施例將燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中的碳罐控制閥結(jié)構(gòu)抽象為節(jié)流閥和功能閥開啟信號，能夠適時地控制閥門的閉合，有助于穩(wěn)定發(fā)動機的工況，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

28、可選地，在本技術(shù)的一個實施例中，所述基于所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中的節(jié)氣門體結(jié)構(gòu)，確定節(jié)氣門邊界，包括：

29、基于所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中的節(jié)氣門體結(jié)構(gòu)，獲取所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中管路的進氣歧管的壓力和溫度邊界；

30、基于所述壓力和所述溫度邊界，確定節(jié)氣門邊界。

31、根據(jù)上述技術(shù)手段，本技術(shù)實施例基于實際的發(fā)動機工作條件和測試數(shù)據(jù)，設(shè)置一個壓力源單元作為模擬氣體流動的驅(qū)動力，來賦予進氣歧管進氣溫度實測值和進氣壓力實測值，能夠控制節(jié)氣門處的溫度壓力波動邊界來控制碳罐通氣閥開度，以使碳罐通氣量在不同工況下能夠自適應調(diào)節(jié)，以使發(fā)動機運行狀態(tài)保持穩(wěn)定。

32、可選地，在本技術(shù)的一個實施例中，所述基于燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中的氣體管路結(jié)構(gòu)，構(gòu)建燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)氣體管路模型，包括：

33、基于燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中的氣體管路結(jié)構(gòu)，分別構(gòu)建碳罐脫附連接管模型和碳罐控制閥出氣管模型；

34、基于所述碳罐脫附連接管模型和所述碳罐控制閥出氣管模型，構(gòu)建燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)氣體管路模型。

35、根據(jù)上述技術(shù)手段，本技術(shù)實施例通過將氣動管道分配波動方程子模型嵌入碳罐脫附連接管模型和碳罐控制閥出氣管模型中，能夠確保不同模型之間的接口匹配，以便能夠準確地模擬聲波在管道內(nèi)的傳播。

36、可選地，在本技術(shù)的一個實施例中，在所述預測出壓力波動結(jié)果之后，還包括：

37、基于所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)仿真模型，創(chuàng)建因子設(shè)計模型；

38、基于所述壓力波動結(jié)果，對所述因子設(shè)計模型中的各個因子進行分析，篩選出顯著因子；

39、基于所述顯著因子，獲得優(yōu)化后的燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)仿真模型。

40、根據(jù)上述技術(shù)手段，本技術(shù)實施例根據(jù)管路壓力分布情況，在設(shè)計階段通過因子設(shè)計對燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中的參數(shù)進行同步優(yōu)化，篩選出顯著因子，有利于通過調(diào)整各個顯著因子的取值，對燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)仿真模型進行優(yōu)化，以有效降低管路壓力脈動形成的振動強度，從而避免系統(tǒng)出現(xiàn)敲擊異響和噪聲，有助于提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。

41、可選地，在本技術(shù)的一個實施例中，所述基于所述顯著因子，獲得優(yōu)化后的燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)仿真模型，包括：

42、基于所述顯著因子，對所述因子設(shè)計模型進行優(yōu)化，獲得回歸方程；

43、以預設(shè)的壓力波動峰峰值為目標，對所述回歸方程進行求優(yōu)，獲得每個所述顯著因子的最優(yōu)設(shè)計參數(shù)；

44、基于每個所述顯著因子的最優(yōu)設(shè)計參數(shù)，獲得優(yōu)化后的燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)仿真模型。

45、根據(jù)上述技術(shù)手段，本技術(shù)實施例通過對所述因子設(shè)計模型進行優(yōu)化，獲得回歸方程，以預設(shè)的壓力波動峰峰值為目標，得到每個顯著因子的最優(yōu)設(shè)計參數(shù)，以確保各個顯著因子的最優(yōu)設(shè)計參數(shù)既能滿足設(shè)計目標又能符合應用實際，能夠顯著提高對模型優(yōu)化的精度。

46、本技術(shù)第二方面實施例提供燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)管路壓力波動預測及優(yōu)化系統(tǒng)，包括：

47、仿真模型構(gòu)建模塊，用于根據(jù)燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，構(gòu)建燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)仿真模型；

48、壓力峰峰值求解模塊，用于基于所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)仿真模型，計算所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中管路的壓力峰峰值；

49、壓力波動預測模塊，用于基于所述壓力峰峰值，預測出壓力波動結(jié)果。

50、本技術(shù)第三方面實施例提供一種終端，所述終端包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)管路壓力波動預測及優(yōu)化程序，所述處理器執(zhí)行所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)管路壓力波動預測及優(yōu)化程序時，實現(xiàn)如上述任一項所述的燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)管路壓力波動預測及優(yōu)化方法的步驟。

51、本技術(shù)第四方面實施例提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)管路壓力波動預測及優(yōu)化程序，所述燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)管路壓力波動預測及優(yōu)化程序被處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)如上述任一項所述的燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)管路壓力波動預測及優(yōu)化方法的步驟。

52、本技術(shù)的有益效果：

53、1)本發(fā)明根據(jù)燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)特性，構(gòu)建出一個燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)仿真模型，該仿真模型能夠準確表征燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中各個部件的功能和物理結(jié)構(gòu)特性及部件之間的交互關(guān)系，并通過求解管路中的壓力峰峰值，實現(xiàn)了對系統(tǒng)的噪聲、振動和聲振粗糙度性能進行來精準量化，以在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)階段精準預測分析管路內(nèi)部壓力波動情況，從而預測出敲擊異響和噪聲風險。

54、2)本發(fā)明根據(jù)預測出的管路壓力分布情況，在設(shè)計階段通過因子設(shè)計對燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)中的參數(shù)進行同步優(yōu)化，篩選出顯著因子，并求解出各個顯著因子的最優(yōu)設(shè)計參數(shù)，使得燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)仿真模型得到優(yōu)化，有利于提高對燃油蒸汽流量的精細調(diào)節(jié)，使得車輛在怠速和低速工況下，碳罐控制閥高速開合帶來脫附管內(nèi)的壓力得到調(diào)節(jié)，以有效降低管路壓力脈動形成的振動強度，從而避免系統(tǒng)出現(xiàn)敲擊異響和噪聲，并有助于提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性，以及駕乘體驗。

55、本技術(shù)附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本技術(shù)的實踐了解到。