[發(fā)明專利]檢測怠速工況下發(fā)動機(jī)各氣缸壓力不均勻性的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111232152.0
• 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

本發(fā)明公開的一種檢測怠速工況下發(fā)動機(jī)各氣缸壓力不均勻性的方法，包括以下步驟：在待測發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)布置缸壓傳感器，并連接發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器信號；采集發(fā)動機(jī)在穩(wěn)定怠速工況下傳感器數(shù)據(jù)信息；根據(jù)所測試燃燒壓力與曲軸轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)，計算出發(fā)動機(jī)各氣缸每個工作循環(huán)下的平均指示有效壓力；計算出每一循環(huán)下各氣缸有效壓力的最小值與平均值的比值,并將該值定義為抖振參數(shù)(LNV)；根據(jù)計算得到的每一循環(huán)下抖振參數(shù)來繪制出該值隨循環(huán)數(shù)的變化趨勢圖；根據(jù)Chebyshen不等式計算氣缸壓力在一定范圍內(nèi)波動的概率，并將該概率值作為抖振參數(shù)的檢測標(biāo)準(zhǔn)；根據(jù)檢測標(biāo)準(zhǔn)來客觀衡量怠速發(fā)動機(jī)各氣缸壓力不均勻性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種檢測怠速工況下發(fā)動機(jī)各氣缸壓力不均勻性的方法。

背景技術(shù)

怠速工況作為汽車發(fā)動機(jī)最典型也是最重要的運(yùn)行工況之一，要消耗約25％的運(yùn)行時間和30％的燃料，在該工況下發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)混合氣體燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定壓力對汽車動力性、經(jīng)濟(jì)性以及排放要求都十分重要；同時，氣缸燃燒過程中氣缸壓不均勻性，也使得振動及噪聲增大，直接影響對汽車NVH性能的評價。因此，客觀檢測怠速發(fā)動機(jī)氣缸壓力不均勻性對優(yōu)化怠速控制策略，改善發(fā)動機(jī)怠速穩(wěn)定性能，實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)節(jié)能減排具有重要意義。發(fā)動機(jī)氣缸壓不均勻性的產(chǎn)生與氣缸內(nèi)混合氣體不規(guī)則燃燒過程密切聯(lián)系，而氣缸不規(guī)則燃燒主要包括各循環(huán)之間的燃燒變動和各氣缸之間的燃燒差異，前者稱為循環(huán)波動，后者稱為各氣缸工作不均勻。對于多氣缸汽油發(fā)動機(jī)，除了單氣缸燃燒壓力循環(huán)波動的影響外，各氣缸工作時燃燒壓力的不均勻也是影響發(fā)動機(jī)性能的主要原因。

目前普遍適用的衡量發(fā)動機(jī)氣缸循環(huán)波動的參數(shù)是循環(huán)變動系數(shù)(Cov),該方法是通過采集發(fā)動機(jī)工作時的各循環(huán)最高燃燒壓力p_max，并計算最高燃燒壓力p_max的循環(huán)波動率δ_p來評價循環(huán)波動程度，其定義如下：

式中，σ_p為p_max的標(biāo)準(zhǔn)方差，為p_max的平均值。但是這種方法只能通過單一數(shù)值檢測單個氣缸各循環(huán)間的燃燒壓力波動情況，而不能檢測各個氣缸之間每個循環(huán)下的氣缸壓不均勻性，這樣無法有效衡量各氣缸之間的工作不均勻，使得動力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性以及噪聲與振動等整機(jī)指標(biāo)難以優(yōu)化。

因此，有必要開發(fā)一種檢測怠速工況下發(fā)動機(jī)各氣缸壓力不均勻性的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種檢測怠速工況下發(fā)動機(jī)各氣缸壓力不均勻性的方法，能客觀衡量發(fā)動機(jī)在怠速工作過程中各氣缸工作不均勻性。

本發(fā)明所述的一種檢測怠速工況下發(fā)動機(jī)各氣缸壓力不均勻性的方法，包括以下步驟：

(1)布置測試系統(tǒng)：在待測發(fā)動機(jī)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(jī)點(diǎn)火，并充分熱機(jī)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(biāo)準(zhǔn)：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(biāo)準(zhǔn)；