一种车辆发动机冷却系统匹配方法、装置及存储介质与流程

专利2025-11-09  1


本发明涉及整车热管理,尤其涉及一种车辆发动机冷却系统匹配方法、装置及存储介质。


背景技术:

1、随着汽车工业的快速发展,商用车的载荷越来越大,商用车的发动机功率也随之越来越高。为了避免大功率发动机在运行过程中产生过热现象,其冷却系统一般选用大规格的散热器、水泵和风扇等,这增加了发动机冷却系统的设计裕量,同时商用车的制造成本也随之增加。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题,本发明提供一种车辆发动机冷却系统匹配方法、装置及存储介质。

2、本发明提供一种车辆发动机冷却系统匹配方法,包括:建立车辆的一维整车动力模型以及一维发动机冷却系统模型;建立所述车辆的发动机舱三维仿真模型,基于所述发动机舱三维仿真模型进行热流场仿真,得到发动机舱热流场模型;根据整车实际工况确定热负荷参数,将所述热负荷参数输入至所述发动机舱热流场模型中,输出热流场参数;将所述热流场参数输入所述一维发动机冷却系统模型进行耦合仿真,输出所述一维发动机冷却系统模型的仿真关键性能参数;对比所述一维发动机冷却系统模块的仿真关键性能参数和所述一维发动机冷却系统模块的目标关键性能参数,进行车辆发动机冷却系统的匹配设计,使所述仿真关键性能参数和所述目标关键性能参数的差异度在预设范围内。

3、根据本发明提供的一种车辆发动机冷却系统匹配方法,所述一维发动机冷却系统模型包括换热器;将所述热流场参数输入所述一维发动机冷却系统模型进行耦合仿真之前,所述方法还包括:根据所述换热器的传热性能计算方法进行拟合,得到高低温流体散热关联式输入至所述一维发动机冷却系统模型中;将所述热流场参数输入所述一维发动机冷却系统模型进行耦合仿真,具体包括:将所述热流场参数输入所述一维发动机冷却系统模型中,以使所述一维发动机冷却系统模型根据所述热流场参数以及所述高低温流体散热关联式进行耦合仿真。

4、根据本发明提供的一种车辆发动机冷却系统匹配方法,所述建立车辆的一维整车动力模型以及一维发动机冷却系统模型,包括:根据发动机冷却系统的架构图搭建基础一维发动机冷却系统模型;获取所述发动机冷却系统的性能参数和几何参数,基于所述性能参数和几何参数调整所述基础一维发动机冷却系统模型,建立所述一维发动机冷却系统模型。

5、根据本发明提供的一种车辆发动机冷却系统匹配方法,建立所述一维发动机冷却系统模型之后,所述方法还包括:获取所述发动机冷却系统的阻力参数,根据所述阻力参数进行拟合,得到阻力曲线输入所述一维发动机冷却系统模型中。

6、根据本发明提供的一种车辆发动机冷却系统匹配方法,建立所述车辆的发动机舱三维仿真模型,基于所述发动机舱三维仿真模型进行热流场仿真,得到发动机舱热流场模型,包括:对预设车辆三维仿真模型进行几何处理并生成面网格;对所述面网格的关键区域进行加密处理建立所述车辆的发动机舱三维仿真模型,并生成外流场域;输入所述车辆的发动机舱三维仿真模型的边界条件和阻力参数,得到基础发动机舱热流场模型;判断所述基础发动机舱热流场模型是否发散;若是,则监控所述外流场域最大速度,调整所述基础发动机舱热流场模型的网格单元,直至所述基础发动机舱热流场模型稳定,得到发动机舱热流场模型。

7、根据本发明提供的一种车辆发动机冷却系统匹配方法,所述整车实际工况包括整车极端工况,根据整车实际工况确定热负荷参数,将所述热负荷参数输入至所述发动机舱热流场模型中,输出热流场参数,包括:根据整车极端工况确定极端热负荷参数,将所述极端热负荷参数输入至所述发动机舱热流场模型中,输出极端热流场参数;将所述热流场参数输入所述一维发动机冷却系统模型进行耦合仿真,输出所述一维发动机冷却系统模型的仿真关键性能参数,包括:将所述极端热流场参数输入所述一维发动机冷却系统模型进行耦合仿真,输出所述一维发动机冷却系统模型的极端仿真关键性能参数;所述目标关键性能参数包括极端目标关键性能参数和循环目标关键性能参数,对比所述一维发动机冷却系统模块的仿真关键性能参数和所述一维发动机冷却系统模块的目标关键性能参数,进行车辆发动机冷却系统的匹配设计,包括:对比所述整车极端工况下所述一维发动机冷却系统模块的极端仿真关键性能参数和所述一维发动机冷却系统模块的极端目标关键性能参数,进行车辆发动机冷却系统的零部件的匹配设计。

8、根据本发明提供的一种车辆发动机冷却系统匹配方法,所述整车实际工况还包括预设整车标准循环工况,进行车辆发动机冷却系统的零部件的匹配设计之后,所述方法还包括:根据预设整车标准循环工况确定循环热负荷参数,将所述循环热负荷参数输入至所述发动机舱热流场模型中,输出循环热流场参数;将所述循环热流场参数输入所述一维发动机冷却系统模型进行耦合仿真,获取所述一维发动机冷却系统模块的仿真关键性能参数的时域曲线,基于所述时域曲线输出所述一维发动机冷却系统模型的循环仿真关键性能参数;对比所述预设整车标准循环工况下所述一维发动机冷却系统模块的循环仿真关键性能参数和所述一维发动机冷却系统模块的循环目标关键性能参数,进行车辆发动机冷却系统的控制策略的匹配设计。

9、本发明还提供一种车辆发动机冷却系统匹配装置,包括:一维模型建立模块,用于建立车辆的一维整车动力模型以及一维发动机冷却系统模型;三维模型建立模块,用于建立所述车辆的发动机舱三维仿真模型,基于所述发动机舱三维仿真模型进行热流场仿真,得到发动机舱热流场模型;热流场参数输出模块,用于根据整车实际工况确定热负荷参数,将所述热负荷参数输入至所述发动机舱热流场模型中,输出热流场参数;耦合仿真模块,用于将所述热流场参数输入所述一维发动机冷却系统模型进行耦合仿真,输出所述一维发动机冷却系统模型的仿真关键性能参数;匹配设计模块,用于对比所述一维发动机冷却系统模块的仿真关键性能参数和所述一维发动机冷却系统模块的目标关键性能参数,进行车辆发动机冷却系统的匹配设计,使所述仿真关键性能参数和所述目标关键性能参数的差异度在预设范围内。

10、本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述车辆发动机冷却系统匹配方法。

11、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述车辆发动机冷却系统匹配方法。

12、本发明实施例提供的车辆发动机冷却系统匹配方法、装置及存储介质,通过建立车辆的一维发动机冷却系统模型和三维发动机舱三维仿真模型,基于所述发动机舱三维仿真模型进行热流场仿真,得到发动机舱热流场模型,向发动机舱热流场模型输入热负荷参数,将发动机舱热流场模型输出的热流场参数输入一维发动机冷却系统模型,进行发动机舱热流场模型和一维发动机冷却系统模型耦合仿真,形成发动机冷却系统的闭环仿真,这样可增加一维发动机冷却系统模型输出的仿真关键性能参数的准确性,从而能够在确保发动机冷却系统散热效果的前提下,缩小发动机冷却系统的设计裕量,降低商用车的制造成本。



技术特征:

1.一种车辆发动机冷却系统匹配方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的车辆发动机冷却系统匹配方法,其特征在于,所述一维发动机冷却系统模型包括换热器;将所述热流场参数输入所述一维发动机冷却系统模型进行耦合仿真之前,所述方法还包括:

3.根据权利要求1所述的车辆发动机冷却系统匹配方法,其特征在于,所述建立车辆的一维整车动力模型以及一维发动机冷却系统模型,包括:

4.根据权利要求3所述的车辆发动机冷却系统匹配方法,其特征在于,建立所述一维发动机冷却系统模型之后,所述方法还包括:

5.根据权利要求1所述的车辆发动机冷却系统匹配方法,其特征在于,建立所述车辆的发动机舱三维仿真模型,基于所述发动机舱三维仿真模型进行热流场仿真,得到发动机舱热流场模型,包括:

6.根据权利要求1所述的车辆发动机冷却系统匹配方法,其特征在于,所述整车实际工况包括整车极端工况,根据整车实际工况确定热负荷参数,将所述热负荷参数输入至所述发动机舱热流场模型中,输出热流场参数,包括:

7.根据权利要求6所述的车辆发动机冷却系统匹配方法,其特征在于,所述整车实际工况还包括预设整车标准循环工况,进行车辆发动机冷却系统的零部件的匹配设计之后,所述方法还包括:

8.一种车辆发动机冷却系统匹配装置,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述车辆发动机冷却系统匹配方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述车辆发动机冷却系统匹配方法。


技术总结
本发明提供一种车辆发动机冷却系统匹配方法、装置及存储介质,所述车辆发动机冷却系统匹配方法包括:建立车辆的一维整车动力模型以及一维发动机冷却系统模型;建立车辆的发动机舱三维仿真模型,基于发动机舱三维仿真模型进行热流场仿真,得到发动机舱热流场模型;根据整车实际工况确定热负荷参数,将热负荷参数输入至发动机舱热流场模型中,输出热流场参数;将热流场参数输入一维发动机冷却系统模型进行耦合仿真,输出一维发动机冷却系统模型的仿真关键性能参数;对比一维发动机冷却系统模块仿真关键性能参数和一维发动机冷却系统模块目标关键性能参数,进行车辆发动机冷却系统匹配设计,仿真关键性能参数和目标关键性能参数差异度在预设范围内。

技术研发人员:程浩杰,徐亚坤,王亓良,董丽萍,张宗阳,茹康杰,李勇猛,孙宏娟
受保护的技术使用者:中国重汽集团济南动力有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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