[發明專利]估計MFB50燃燒指數及內燃發動機汽缸產生的瞬時扭矩的方法

有效

• 申請號: 201610956703.0
• 申請日: 2016-11-03
• 公開（公告）號: CN106640374B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: F·斯托拉;M·德切薩雷;F·蓬蒂;V·拉瓦廖利
• 申請（專利權）人: 馬涅蒂-馬瑞利公司
• 主分類號: F02B77/08
• 分類號: F02B77/08;F02D41/00
• 代理公司: 北京市路盛律師事務所 11326
• 代理人: 常利強;王桂玲

一種估計內燃發動機(1)的汽缸(2)的MFB50燃燒指數的方法，所述內燃發動機(1)設置有聯接到至少一對位置傳感器(5、5*；5A、5B)的驅動軸(4)，每個位置傳感器布置在驅動軸(4)的相應端部處；該估計方法包括以下步驟：獲取來自兩個位置傳感器(5、5*；5A、5B)的信號；基于來自兩個位置傳感器(5、5*；5A、5B)的信號確定驅動軸(4)的角扭轉(Δθ)；以及基于驅動軸(4)的角扭轉(Δθ)估計內燃發動機(1)的單個汽缸(2)的MFB50燃燒指數。

技術領域

本發明涉及一種估計MFB50燃燒指數和由內燃發動機驅動軸的汽缸產生的瞬時扭矩的方法。

背景技術

具有受控混合氣點火的內燃發動機(即，根據“奧托(Otto)”循環操作并供以汽油、甲烷、EPL等的內燃發動機)已經多年來將MFB50燃燒指數用作控制量值。在具有受控混合氣點火的內燃發動機中，燃燒的起始時刻(基于點火火花的點火時刻)是確定地且準確地已知的，并且通過發動機控制策略通過火花提前控制來預先選擇，因此相對簡化了MFB50燃燒指數的估計。

相反，在具有自燃混合氣點火的內燃發動機中(即，在根據“柴油”循環操作和供以油等的內燃發動機中)，由于相當難以有效地(即具有足夠的精度)、高效地(即快速地且不使用過多的計算能力)和成本有效地(即，不需要在通常存在的那些組件之外安裝附加組件)估計這種MFB50燃燒指數，因此MFB50燃燒指數未被用作控制量值。

目前，MFB50燃燒指數是通過使用監測燃燒室的壓力傳感器來確定的，其可以直接測量汽缸內的壓力；然而，這種壓力傳感器非常昂貴并且在時間上具有有限的可靠性，并且因此不適合在成批生產的車輛中廣泛使用。

為了解決上述缺點，歐洲專利申請EP2022967A1提出了一種估計MFB50燃燒指數和在內燃發動機汽缸中產生的扭矩的方法，該內燃發動機具有自燃混合氣點火、設置有聯接到具有多個齒的音輪(phonic wheel)的驅動軸。該估計方法包括以下步驟：

讀取音輪的每個齒在傳感器前面的經過(passage)；

確定在所述音輪的每個齒事件處所述驅動軸的角速度；

通過驅動軸角速度的頻率分析來確定由其自身的模(module)和其自身的相位表征的速度信號的至少一個諧波；

確定逆機械傳動模型，其在頻域中表示所述角速度的傅里葉變換與內燃發動機扭矩之間的關系；

通過將所述逆機械傳動模型應用于所述速度信號的諧波來確定由其自身的模和其自身的相位表征的至少一個扭矩諧波；

確定使MFB50燃燒指數與第n個扭矩諧波的相位相關的第一代數函數和使所指示的扭矩與第n個扭矩諧波的模相關的第二代數函數；和

通過將第一代數函數應用于第n個扭矩諧波來確定MFB50燃燒指數，以及通過將第二代數函數應用于第n個扭矩諧波來確定指示的扭矩。

在專利申請EP2022967A1中所述的估計方法是有效的(即，其允許以顯著的精度估計MFB50燃燒指數和指示的扭矩)、高效的(即，其允許快速估計MFB50燃燒指數和指示的扭矩而不使用過多的計算能力)和成本有效的(即，除了通常存在于根據“柴油”循環操作的現代內燃發動機中的那些組件之外，不需要安裝附加組件)。

然而，在專利申請EP2022967A1中所述的估計方法具有的缺點是使用相對復雜的逆機械傳動模型，其必須還考慮由于往復運動中的質量(即，活塞的質量)而產生的慣性扭矩，以提供精確的估計。考慮到慣性扭矩需要知曉各種發動機參數，并且導致所需計算能力和模型定義所需的校準測試的顯著增加。

發明內容

本發明的目的在于提供一種估計MFB50燃燒指數和由內燃發動機驅動軸的汽缸產生的瞬時扭矩的方法，所述方法沒有上述缺點。