[發明專利]基于缸壓確定發動機瞬時油耗的方法

有效

• 申請號: 201410373669.5
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104268304B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 李曄;陸娟;費棟梁;施華傳;顧欣
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司無錫油泵油嘴研究所;中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙)32104
• 代理人: 曹祖良,韓鳳

技術領域

本發明涉及一種基于缸壓確定發動機瞬時油耗的方法，特別是涉及裝有電控高壓共軌系統柴油機燃油消耗量的實時計算。

背景技術

本發明用于自主共軌發動機多參數數據采集分析系統，其中需要涉及發動機瞬時油耗的分析計算。

申請號CN201110164764.0的專利，基于碳平衡原理的汽車油耗快速檢測系統。該發明通過采集并檢測排放氣體中CO₂、CO、HC等氣體含量，判斷其中C的含量，通過建模估算出車輛油耗量。

申請號CN201010554095.3的專利，內燃機中實際燃油噴射量的確定方法。該發明通過確定在發動機進氣口處的空氣質量流量MAF和排氣管中的參數λ，并且通過在化學計量比下評估的關系計算實際燃料噴射量。

這兩個發明都需要測量或采集發動機排氣，而發動機在實際運行時，排氣存在壓力波動，溫度很高，精確計量排放氣體比較困難。申請號CN201110164764.0的專利對排氣管密封性要求很高，并且通用性不強，整套設備成本較高。另外申請號CN201010554095.3的專利需要在發動機燃料切斷狀態期間額外向氣缸噴射燃料，并且無法實現發動機瞬時油耗的實時估算。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種可進行實時在線的發動機瞬時油耗確定方法，利用發動機缸壓傳感器信號實現發動機瞬時油耗的實時估算。

按照本發明提供的技術方案，所述的基于缸壓確定發動機瞬時油耗的方法包括以下步驟：

1)計算燃燒狀態指標，包括平均指示壓力IMEP、放熱中點CA50及累計放熱量AHR；

2)獲取不同工況下的燃燒狀態指標和發動機油耗作為建模數據；

3)發動機瞬時油耗估算值的數學模型的建立與優化：

A、將基于缸壓信號計算得到的燃燒狀態指標和發動機瞬時轉速作為自變量，發動機油耗作為因變量建立數學模型，采用的建模工具是MATLAB?MBC工具箱；

B、將自變量與應變量分別作為MBC一階模型的輸入和輸出，并將步驟2獲取的建模數據導入到Response模塊，自動生成反應模型；將該模型定義為二次多項式線性模型；

C、通過剔除影響建模精度的壞點修正模型使預測因變量與實際因變量更加吻合，評價該線性模型精度的主要指標為均方根誤差RMSE，發動機根據實時采集的缸壓，計算得到燃燒狀態指標并與轉速一起代入所述線性模型，即得到瞬時油耗值。

其中，步驟2的具體方法為：選取各缸一致性較好的發動機，通過數據采集板卡實時采集發動機不同工況下的缸壓并計算成與之對應的燃燒狀態指標，同時記錄發動機臺架油耗儀采集的發送機油耗值；根據轉速和扭矩從小到大的原則，將試驗分為M個工況，對應收集M組試驗數據，M取100～150個。

所述采集的發動機油耗為發動機各工況下臺架油耗儀的穩定輸出值。

所述平均指示壓力IMEP是指示缸內氣體做功情況的狀態參數，具體定義為單位氣缸工作容積所作的循環指示功，由于實際采集到的數據是離散的，因此數據采集板卡采用的是離散化后的IMEP