[發(fā)明專利]一種發(fā)動機輸出扭矩在線測試分析方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811596566.X
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109596253A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李潛;聶相虹;閔龍;郭七一;吳學(xué)松;韓宇;湯雪林;甄濤興
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: G01L3/00
• 分類號: G01L3/00
• 代理公司: 重慶華科專利事務(wù)所 50123
• 代理人: 徐先祿

本發(fā)明涉及一種發(fā)動機輸出扭矩在線測試分析方法，其特征是，包括以下步驟：整車狀態(tài)確認(rèn)；發(fā)動機臺架布置與調(diào)試；發(fā)動機輸出扭矩輔助分析參數(shù)獲取；發(fā)動機輸出扭矩分析MAP設(shè)置；整車工況測試；整車工況發(fā)動機輸出扭矩在線分析。本發(fā)明能夠?qū)φ噷嶋H運行工況的發(fā)動機輸出扭矩進行實時測試與分析，從而為整車工況下的發(fā)動機扭矩監(jiān)測、標(biāo)定控制以及性能分析提供依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動機性能測試，具體涉及一種發(fā)動機輸出扭矩在線測試分析方法。

背景技術(shù)

發(fā)動機輸出扭矩是發(fā)動機關(guān)鍵性能參數(shù)之一，直接影響整車的動力性，其控制策略與精度會對燃油經(jīng)濟性產(chǎn)生影響。根據(jù)發(fā)動機輸出扭矩可以計算分析發(fā)動機有效熱效率，結(jié)合變速器輸出扭矩可以分析變速器效率，結(jié)合發(fā)動機冷卻、潤滑等子系統(tǒng)性能參數(shù)可以全局分析燃油從油箱經(jīng)過不同子系統(tǒng)和零部件到車輪的傳遞、消耗情況，即能量流分布。因此測試整車工況下發(fā)動機輸出扭矩的大小對整車動力經(jīng)濟性開發(fā)至關(guān)重要。

不同于在發(fā)動機臺架的扭矩測試可以通過發(fā)動機臺架測功設(shè)備進行測試，也不同于普通的溫度、壓力、流量等參數(shù)可以布置成本低且布置簡單的傳感器進行測試，適用于整車工況下發(fā)動機扭矩傳感器價格昂貴、標(biāo)定成本高、布置困難，導(dǎo)致很難對整車實際運行工況的發(fā)動機輸出扭矩進行實時測試與分析。另外，對于有開發(fā)ECU的發(fā)動機采用INCA設(shè)備獲取EMS發(fā)動機扭矩的方式會因為發(fā)動機扭矩模型標(biāo)定的精度差異而有較大誤差，對于無開發(fā)ECU的發(fā)動機則無法獲取發(fā)動機輸出扭矩，導(dǎo)致無法開展整車運行工況的發(fā)動機有效熱效率、變速器效率和整車能量流分布等分析。

CN 105486512A公開的“一種基于整車環(huán)境下的發(fā)動機外特性測試方法”，屬于整車性能測試技術(shù)領(lǐng)域，其包括如下步驟：對車輛進行初始化使車輛滿足測試要求；計算不同發(fā)動機轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的理論車速V；轉(zhuǎn)轂預(yù)熱，設(shè)置環(huán)境溫度，固定車輛，車輛熱機；在轉(zhuǎn)轂控制界面上輸入理論車速V，通過監(jiān)控發(fā)動機轉(zhuǎn)速并不斷調(diào)整輸入的車速，得到實際車速V'；采集各實際速度V'下車輛掛擋時的輪邊功率P0以及空擋時的輪邊功率P1；計算發(fā)動機功率P，發(fā)動機扭矩Tq，獲得發(fā)動機外特性曲線。基于整車環(huán)境工況下利用室內(nèi)底盤測功機進行發(fā)動機外特性的測試可以較為準(zhǔn)確的測出發(fā)動機在整車狀態(tài)下所發(fā)揮出的真實性能，使整車性能分析更加準(zhǔn)確，同時也可以準(zhǔn)確測試競品車的發(fā)動機性能數(shù)據(jù)。毫無疑問，這是所屬技術(shù)領(lǐng)域的一種有益的嘗試。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)動機輸出扭矩在線測試分析方法，其能夠?qū)φ噷嶋H運行工況的發(fā)動機輸出扭矩進行實時測試與分析，從而為整車工況下的發(fā)動機扭矩監(jiān)測、標(biāo)定控制以及性能分析提供依據(jù)。

本發(fā)明基于發(fā)動機臺架測功系統(tǒng)測試獲得的基礎(chǔ)發(fā)動機輸出扭矩分析性能數(shù)據(jù)，耦合整車工況下的發(fā)動機缸蓋的出水溫度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和平均指示有效壓力等實時性能參數(shù)，在線分析發(fā)動機輸出扭矩。其基本原理如下：

發(fā)動機缸內(nèi)燃燒壓力克服進排氣過程阻力(泵氣損失)、曲柄活塞連桿組等發(fā)動機機械摩擦阻力(本體機械摩擦損失)以及驅(qū)動附件運轉(zhuǎn)后，由曲軸輸出的扭矩即為發(fā)動機有效輸出扭矩。

整車運行工況下：

發(fā)動機輸出扭矩T_vehicle＝BMEP_vehicle×100×Vs/4π；

式中：

BMEP_vehicle為發(fā)動機平均有效壓力；

Vs為發(fā)動機排量(常數(shù))。

發(fā)動機平均有效壓力BMEP_vehicle＝IMEP_h_vehicle-FMEP_vehicle＝IMEP_h_vehicle-(PMEP_vehicle+MMEP_vehicle+AMEP_vehicle)；

式中：

IMEP_h_vehicle為發(fā)動機平均指示有效壓力，通過火花塞式的缸壓傳感器采集缸內(nèi)燃燒壓力，并由燃燒分析儀計算得到；