專利名稱：一種發(fā)動(dòng)機(jī)排氣壓強(qiáng)和流量動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)排氣壓強(qiáng)和流量動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門正時(shí)技術(shù)，簡(jiǎn)稱為VVT，是近些年來(lái)被逐漸應(yīng)用于現(xiàn)代轎車上的新技術(shù)中的一種，其VVT可變氣門正時(shí)系統(tǒng)通過配備的控制及執(zhí)行系統(tǒng)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪的相位進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使得氣門開啟、關(guān)閉的時(shí)間隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化而變化，提高了進(jìn)氣充量，使充量系數(shù)增加，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和功率可以得到進(jìn)一步的提高。發(fā)動(dòng)機(jī)排氣總管壓強(qiáng)信息在發(fā)動(dòng)機(jī)的電控單元即ECU中有著非常重要的地位。發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)表明，發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣的體積效率受排氣總管壓力的嚴(yán)重影響，排氣總管壓力越低，在一定進(jìn)氣壓力下氣缸進(jìn)氣流量越大；同時(shí)，排氣總管壓力越高，廢氣回流量越大，這將直接影響到缸內(nèi)的殘余廢氣量，繼而決定缸內(nèi)混合氣燃燒質(zhì)量。目前已經(jīng)存在一系列成熟的排氣總管壓力穩(wěn)態(tài)計(jì)算模型，用來(lái)在成品車上估算穩(wěn)定工況下的排氣總管壓力和排氣流量。然而，這些穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型并不能很好的估算在瞬態(tài)工況，比如節(jié)氣門突變和VVT突變的情況下排氣總管壓力變化，繼而導(dǎo)致ECU在這些瞬態(tài)工況時(shí)無(wú)法準(zhǔn)確地預(yù)估出進(jìn)氣流量和燃燒質(zhì)量等信息。另一方面，為節(jié)約成本，產(chǎn)品發(fā)動(dòng)機(jī)一般配置非常有限的傳感器，通常不會(huì)配置高響應(yīng)速度的排氣總管壓力和流量傳感器。目前現(xiàn)有的技術(shù)中發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元通過有限的傳感器信息估算出的發(fā)動(dòng)機(jī)在各瞬態(tài)工況下的排氣總管壓強(qiáng)和流量值誤差較大，不夠準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種發(fā)動(dòng)機(jī)排氣壓強(qiáng)和流量動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，該方法能夠通過有限的傳感器信息正確估算出發(fā)動(dòng)機(jī)在各瞬態(tài)工況下的排氣總管壓強(qiáng)和排氣尾管流量，值精確度高且易于實(shí)施。本發(fā)明通過下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種發(fā)動(dòng)機(jī)排氣壓強(qiáng)和流量動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，通過發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶分別接收用于檢測(cè)進(jìn)氣VVT相位的進(jìn)氣VVT凸輪軸位置傳感器、用于檢測(cè)排氣WT相位的排氣VVT凸輪軸位置傳感器、用于檢測(cè)進(jìn)氣歧管壓力的進(jìn)氣歧管壓力傳感器、用于檢測(cè)節(jié)氣門閥體位置的節(jié)氣門閥體傳感器和用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器輸送的信號(hào)，同時(shí)將這些信號(hào)賦值給發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶內(nèi)的排氣總管壓強(qiáng)和排氣尾管流量動(dòng)態(tài)模型，并通過上述的排氣總管壓強(qiáng)和排氣尾管流量動(dòng)態(tài)模型得出排氣總管壓強(qiáng)和排氣尾管流量。在發(fā)動(dòng)機(jī)上裝配有進(jìn)氣VVT凸輪軸位置傳感器、排氣VVT凸輪軸位置傳感器、進(jìn)氣歧管壓力傳感器、節(jié)氣門閥體傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器的基礎(chǔ)上。進(jìn)氣VVT凸輪軸位置傳感器檢測(cè)的進(jìn)氣VVT相位信號(hào)、排氣VVT凸輪軸位置傳感器檢測(cè)的排氣VVT相位信號(hào)、進(jìn)氣歧管壓力傳感器檢測(cè)的進(jìn)氣歧管壓力信號(hào)、節(jié)氣門閥體傳感器檢測(cè)的節(jié)氣門閥體位置信號(hào)和轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)分別輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)接受的上述檢測(cè)信號(hào)賦值運(yùn)用到排氣總管壓強(qiáng)和排氣尾管流量動(dòng)態(tài)模型上準(zhǔn)確估算出排氣總管壓強(qiáng)。該方法不需要在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝排氣總管壓力傳感器就能實(shí)現(xiàn)，也不需要在原有發(fā)動(dòng)機(jī)安裝檢測(cè)方式上做任何調(diào)整，就能得到更加準(zhǔn)確的排氣總管壓強(qiáng)，決定了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步對(duì)汽車缸體內(nèi)混合氣燃燒質(zhì)量的控制。在上述的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣壓強(qiáng)和流量動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法中，所述的排氣總管壓強(qiáng)和排氣
尾管流量動(dòng)態(tài)模型如下:
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)排氣壓強(qiáng)和流量動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，通過發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶(I分別接收用于檢測(cè)進(jìn)氣VVT相位的進(jìn)氣VVT凸輪軸位置傳感器(2)、用于檢測(cè)排氣VVT相位的排氣VVT凸輪軸位置傳感器(3)、用于檢測(cè)進(jìn)氣歧管壓力的進(jìn)氣歧管壓力傳感器(4)、用于檢測(cè)節(jié)氣門閥體位置的節(jié)氣門閥體傳感器(6)和用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器(5 )輸送的信號(hào)，同時(shí)將這些信號(hào)賦值給發(fā)動(dòng)機(jī)ECU (I)內(nèi)的排氣總管壓強(qiáng)和排氣尾管流量動(dòng)態(tài)模型，并通過上述的排氣總管壓強(qiáng)和排氣尾管流量動(dòng)態(tài)模型得出排氣總管壓強(qiáng)和排氣尾管流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣壓強(qiáng)和流量動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，所述的排氣總管壓強(qiáng)和排氣尾管流量動(dòng)態(tài)模型如下:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣壓強(qiáng)和流量動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，所述的氣缸排氣口流量九xp等于在準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)下氣缸進(jìn)氣口流量
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣壓強(qiáng)和流量動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，所述的排氣總管壓強(qiáng)和排氣尾管流量動(dòng)態(tài)模型公式(3)中的常數(shù)a cyli, i = 1,2,…，10.通過如下步驟獲得:通過發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架上的氣缸進(jìn)氣口流量傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器(5)、進(jìn)氣歧管傳感器、進(jìn)氣VVT凸輪軸位置傳感器(2)和排氣VVT凸輪軸位置傳感器(3)進(jìn)行j次測(cè)量得j組公式(3)中的變量數(shù)據(jù)，將這些變量數(shù)據(jù)排列成矩陣并運(yùn)算后得到氣缸進(jìn)氣口溫度模型公式(3)中的常數(shù)a。#，i = 1,2,…，10.。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣壓強(qiáng)和流量動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，將j個(gè)上述的氣缸進(jìn)氣口流量"7排列成j X I的矩陣說，將測(cè)量的進(jìn)氣歧管壓力Pim、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N、進(jìn)氣VVT相位VVTi和排氣VVT相位VVTe形成的十個(gè)變量排成j X 10的矩陣P，矩陣P的列為公式(3)中的十個(gè)變量，行為j行，將矩陣卩除以矩陣f即得到上述的10X1的矩陣4^，該矩陣^ ,中的十個(gè)常數(shù)即為排氣總管壓強(qiáng)和排氣尾管流量動(dòng)態(tài)模型中的常數(shù)aqbi =1，2，…，10.ο
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣壓強(qiáng)和流量動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，所述的排氣總管壓強(qiáng)和排氣尾管流量動(dòng)態(tài)模型公式(2)中的常數(shù)apipM，i = 1,2, 3.通過如下步驟獲得:通過發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架上的排氣總管壓力傳感器和排氣歧管壓力傳感器進(jìn)行j次測(cè)量得j組公式(2)中的變量數(shù)據(jù)，將這些變量數(shù)據(jù)排列成矩陣并運(yùn)算后得到排氣總管壓強(qiáng)和排氣尾管流量動(dòng)態(tài)模型公式(2)中的常數(shù)a pipe,i，i = 1，2，3.。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣壓強(qiáng)和流量動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，將j個(gè)變量數(shù)據(jù)中的排氣管流量排列成jXl的矩陣兌，將變量數(shù)據(jù)中的氣缸排氣總管溫度Teffl和排氣歧管壓力Pm的兩個(gè)變量排成是jX4的矩陣f，矩陣f的列為氣缸排氣總管溫度I 和排氣歧管壓強(qiáng)Pim，行為j行，將矩陣P除以矩陣f即得到上述的3X1的矩陣，該矩陣<,中的三個(gè)常數(shù)即為排氣總管壓強(qiáng)和排氣尾管流量動(dòng)態(tài)模型中的常數(shù)aPiPM，i =I, 2， 3.。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣壓強(qiáng)和流量動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，所述的j組數(shù)據(jù)采用多變量最小二乘法來(lái)擬合使在每次測(cè)量時(shí)每一組數(shù)據(jù)都不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣壓強(qiáng)和流量動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，所述的排氣總管壓強(qiáng)和排氣尾管 流量動(dòng)態(tài)模型中的氣缸排氣總管溫度I 由經(jīng)驗(yàn)公式估算出來(lái)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)排氣壓強(qiáng)和流量動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，屬于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)動(dòng)機(jī)ECU估算出的發(fā)動(dòng)機(jī)在各瞬態(tài)工況下的排氣總管壓強(qiáng)和流量值存在較大誤差。本方法通過發(fā)動(dòng)機(jī)ECU分別接收用于檢測(cè)進(jìn)氣VVT相位的進(jìn)氣VVT凸輪軸位置傳感器、用于檢測(cè)排氣VVT相位的排氣VVT凸輪軸位置傳感器、用于檢測(cè)進(jìn)氣歧管壓力的進(jìn)氣歧管壓力傳感器、用于檢測(cè)節(jié)氣門閥體位置的節(jié)氣門閥體傳感器和用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器輸送的信號(hào)，同時(shí)將這些信號(hào)賦值給發(fā)動(dòng)機(jī)ECU內(nèi)的排氣總管壓強(qiáng)動(dòng)態(tài)模型，并通過上述的排氣總管壓強(qiáng)動(dòng)態(tài)模型得出排氣總管壓強(qiáng)，值精確度高且易于實(shí)施。
文檔編號(hào)G01M15/05GK103149032SQ201310044370
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者屈錚, 楊安志, 金吉?jiǎng)? 任穎睦, 趙福全 申請(qǐng)人:浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團(tuán)有限公司