[發明專利]識別渦輪增壓發動機的響應遲滯的方法

有效

• 申請號: 201110187631.5
• 申請日: 2011-06-29
• 公開（公告）號: CN102383950A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: H·施托費爾斯;S·奎林
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02D23/00
• 分類號: F02D23/00;F02B39/16
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術領域

本發明涉及一種識別渦輪增壓發動機響應遲滯的方法。

背景技術

為了測量機動車輛的加速度，除其他裝置外使用了基于GPS的測量裝置，其具有快速實施的優點，但其僅能夠傳遞加速過程與傳動系統和機動車輛其他參數之間依賴關系的少量信息。與此相比，具有與CAN總線相連的測量裝置能夠傳遞關于相互關系的更多信息。然而，這種測量方法是昂貴的。

這兩種方法并不是非常適合于識別渦輪增壓發動機的響應遲滯，所述響應遲滯在日常用語中被稱為渦輪遲滯。

發明內容

本發明的目的是改進渦輪增壓發動機的響應遲滯的識別。

本目的通過根據本發明的特征來實現。本發明的有利發展由本發明的實施例限定。

根據本發明，識別渦輪增壓發動機的響應遲滯的方法包括以下步驟：

測量發動機曲軸每轉的燃燒循環的次數，

實施信號的頻率時間(frquency-time)分析，

計算加速度率，

區分無增壓加速的加速度率和渦輪模式下加速的加速度率，其中在兩種加速度率的過渡區域中，識別渦輪增壓器的響應遲滯。借此簡單的測量和計算，響應遲滯可以被可靠地識別。

響應遲滯的持續時間還被確定為兩個加速度率之間跨越的時間。該確定還通過簡單的裝置被實施。

燃燒循環的次數能夠通過噪聲測量被確定，這是非常易于實施的。

燃燒循環的次數能夠通過振動測量被確定，這是非常易于實施的。

燃燒循環的次數能夠通過以下公式被確定：

其中ω_E是發動機的速度，是旋轉的角度并且z是曲軸每轉的燃燒循環次數。該公式能夠被簡單而又迅速地計算。

如果

d²f_EO/dt²＝o.

則兩個加速度率能夠彼此分離。

該公式還能夠被簡單計算為第一公式的二階導數。

附圖說明

在下文中，參考附圖更詳細地描述本發明，在這些附圖中：

圖1顯示根據本發明的識別渦輪遲滯的方法的順序圖。

圖2顯示第三擋位中加速過程的圖表。

圖3顯示了帶有渦輪增壓器響應遲滯的坎貝爾(Campbell)圖。

圖4顯示了沒有響應遲滯的坎貝爾圖。

具體實施方式

附圖僅用于說明本發明并且不限制本發明。附圖和各個部件沒有必要成比例。相同的標記指代相同或相似的部件。

本發明基于測量發動機曲軸每轉的燃燒循環次數。該每轉的燃燒循環次數還被稱為主要燃燒模式。在顯示在圖1中的順序圖的第一步驟或方塊1中，該次數被測量。這通過簡單的噪聲或振動測量被實施。

在第二步驟2中，實施了測量信號的頻率時間分析。主燃燒模式的激勵幅值和曲線特征依賴發動機的扭矩。因為主燃燒模式與扭矩的依賴關系，所以主燃燒模式能夠被用于識別渦輪遲滯。

因此，在第三步驟3中，確定的次數(order)Z的頻率f能夠通過以下公式作為時間t和相關旋轉角度的函數被計算：

這對于恒定的運行具有顯著影響，也就是說對于恒定發動機速度ω_E，df/dt＝0。然而，如果加速過程伴隨速度的正向變化率，這導致df/dt＞0。然后，如果加速度率升高，則梯度df/dt也相似地升高。

在第四步驟4中，結果，加速度的響應能被分為兩個階段。第一加速階段具有梯度df/dt_NA，其中動力來自自然吸氣(NA)發動機。第二加速階段具有梯度df/dt_TC，其中動力來自增壓(TC，渦輪增壓)發動機。

在第五步驟5中，在兩個點t₁和t₂之間的時間跨度可被確定為渦輪遲滯時間。這意味著如果在點t₁和t₂處以下公式被滿足，則加速階段或加速度率彼此分離，所述公式為：

d₂f_t＜t1/dt²≠d²f_t＞t1/dt²

d²f_t＜t2/dt²≠d²f_t＞t2/dt²