[發(fā)明專(zhuān)利]基于非奇異終端滑模觀測(cè)器的發(fā)動(dòng)機(jī)指示扭矩估計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710100032.2
• 申請(qǐng)日: 2017-02-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106647288B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭太雄;周銅林;楊斌;楊新琴
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05B13/04
• 分類(lèi)號(hào): G05B13/04
• 代理公司: 重慶市恒信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅;李金蓉

1.基于非奇異終端滑模觀測(cè)器的發(fā)動(dòng)機(jī)指示扭矩估計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)變化的曲軸角θ，以及發(fā)動(dòng)機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)；建立基于曲軸角θ與指示扭矩T_i、慣性扭矩T_r、摩擦扭矩T_f和負(fù)載扭矩T_l的多缸發(fā)動(dòng)機(jī)非線性曲軸動(dòng)力學(xué)模型；

根據(jù)曲軸角θ、曲軸角速度和曲軸角加速度之間的關(guān)系，計(jì)算曲軸角加速度；

建立非奇異終端滑模面s；

根據(jù)指示扭矩估計(jì)方程計(jì)算指示扭矩估計(jì)值

當(dāng)連續(xù)注射信號(hào)能夠驅(qū)使滑模面s至零，則輸出得到指示扭矩估計(jì)值

當(dāng)滑模面s不滿(mǎn)足條件，即值小于任何大于零的數(shù)ε，則對(duì)角加速度估計(jì)值進(jìn)行積分運(yùn)算，得到曲軸角速度估計(jì)值返回系統(tǒng)重新計(jì)算指示扭矩估計(jì)值

所述指示扭矩估計(jì)方程為：

式中，J(θ)為發(fā)動(dòng)機(jī)的集中有效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；為曲軸角速度的估計(jì)誤差，λ為正增益；η為注射信號(hào)中可調(diào)節(jié)參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于非奇異終端滑模觀測(cè)器的發(fā)動(dòng)機(jī)指示扭矩估計(jì)方法，其特征在于：所述多缸發(fā)動(dòng)機(jī)非線性曲軸動(dòng)力學(xué)模型為：

令用曲軸角速度估計(jì)值代替曲軸角速度ω，

式中：

J_e＝m₁r²[f(θ)]²+m₂r²

為指示扭矩估計(jì)值；J_e為關(guān)于曲軸角θ的慣性方程；m₁為等效往復(fù)集中質(zhì)量；m₂為等效旋轉(zhuǎn)集中質(zhì)量；r為曲軸半徑；D為阻尼系數(shù)；m為汽車(chē)質(zhì)量；g為重力加速度；r_w為車(chē)輪半徑；i_g為變速器傳動(dòng)比；i_o為主減速器減速比；η_T為變速器機(jī)械效率；f為道路阻尼系數(shù)；i為道路坡度；φ_k為第k缸相對(duì)于第1缸的發(fā)火相位；N為發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸總數(shù)；ρ為行駛過(guò)程中空氣密度；δ為旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；A為汽車(chē)迎風(fēng)面積；C_D為空氣阻力系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于非奇異終端滑模觀測(cè)器的發(fā)動(dòng)機(jī)指示扭矩估計(jì)方法，其特征在于：所述非奇異終端滑模面s為：

式中，k₁，k₂分別為正常數(shù)，定義了系統(tǒng)收斂速度；sgn(·)為符號(hào)函數(shù)，為曲軸角速度估計(jì)值，ω為曲軸角速度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于非奇異終端滑模觀測(cè)器的發(fā)動(dòng)機(jī)指示扭矩估計(jì)方法，其特征在于：所述連續(xù)注射信號(hào)為

λ為正增益；η為注射信號(hào)中可調(diào)節(jié)參數(shù)，其中，η₀為η的初始值。