[發(fā)明專利]檢測怠速工況下發(fā)動機各氣缸壓力不均勻性的方法

在審

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• 申請日: 2021-10-22
• 公開（公告）號: CN113984276A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張春波;趙勤;賈文宇;李興泉;朱曉燕
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: G01L23/08
• 分類號: G01L23/08;G01M15/08
• 代理公司: 重慶華科專利事務(wù)所 50123
• 代理人: 譚小琴

1.一種檢測怠速工況下發(fā)動機各氣缸壓力不均勻性的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)布置測試系統(tǒng)：在待測發(fā)動機的每個氣缸內(nèi)布置缸壓傳感器，各缸壓傳感器經(jīng)電荷放大器后連接至數(shù)據(jù)采集前端模塊；同時，將曲軸轉(zhuǎn)角傳感器連接至數(shù)據(jù)采集前端模塊；

(2)怠速工況數(shù)據(jù)采集：將發(fā)動機點火，并充分熱機至怠速轉(zhuǎn)速趨于穩(wěn)定，通過數(shù)據(jù)采集前端采集N個工作循環(huán)數(shù)下的缸壓傳感器測試數(shù)據(jù)；同時收集曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的測試數(shù)據(jù)；

(3)計算單氣缸一個工作循環(huán)下的平均有效指示壓力IMEP；

(4)計算抖振參數(shù)LNV：計算每個循環(huán)下各氣缸有效壓力的最小值與平均值的比值LNV_j：

(5)抖振參數(shù)LNV的檢測標準：計算每個氣缸在N個循環(huán)內(nèi)的方差，計算各氣缸壓力控制在ε范圍內(nèi)波動的概率P，將計算出的各氣缸壓力在一定范圍ε內(nèi)波動的概率值作為各循環(huán)下抖振參數(shù)的檢測標準；

(6)發(fā)動機各氣缸壓力不均勻性的檢測：根據(jù)計算得到的各循環(huán)下LNV_j值，繪制出該LNV_j值隨循環(huán)數(shù)的變化趨勢圖，并標注檢測標準；若檢測出各循環(huán)LNV值均未超出目標線，則表明發(fā)動機在工作過程中各氣缸壓力波動均控制在一定范圍內(nèi)，各氣缸工作不均勻性較小；若檢測出某些循環(huán)的LNV值超出目標線，則表明發(fā)動機在這些循環(huán)下各氣缸壓力波動較大，各氣缸工作不均勻性較大。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測怠速工況下發(fā)動機各氣缸壓力不均勻性的方法，其特征在于，計算單氣缸一個工作循環(huán)下的平均有效指示壓力，具體為：

其中，表示第k個氣缸在第j個循環(huán)的IMEP值，k＝1,2，…，m，m為發(fā)動機的氣缸總數(shù)，j＝1,2，…，N，N為循環(huán)總次數(shù)；D為發(fā)動機活塞有效直徑；V_s為單個氣缸的排量；n表示單個循環(huán)的總采樣點數(shù)；p_i表示在第j個循環(huán)下第i個采樣點所采集的缸壓傳感器測試數(shù)據(jù)；r為發(fā)動機曲軸半徑；θ_i為第i個采樣點時的發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)角；θ_i-1是第i-1個采樣點時的發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)角；λ為發(fā)動機曲軸半徑與活塞連桿長度之比。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測怠速工況下發(fā)動機各氣缸壓力不均勻性的方法，其特征在于，計算LNV_j的公式如下：

其中，Min(P′_j)為第j個循環(huán)下m個氣缸內(nèi)IMEP的最小值；Mean(P′_j)為第j個循環(huán)下m個氣缸內(nèi)IMEP的平均值，即

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測怠速工況下發(fā)動機各氣缸壓力不均勻性的方法，其特征在于：計算每個氣缸在N個循環(huán)內(nèi)的方差，具體為：

其中：D(P)_k表示第k個氣缸在N個循環(huán)內(nèi)的方差，為第k個氣缸在N個循環(huán)內(nèi)IMEP的平均值，即。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測怠速工況下發(fā)動機各氣缸壓力不均勻性的方法，其特征在于：

根據(jù)Chebyshev不等式，計算各氣缸壓力控制在ε范圍內(nèi)波動的概率P：

其中，為各氣缸計算得到的IMEP方差平均值，即