專利名稱：一種發(fā)動機排氣壓強和流量動態(tài)檢測方法
技術領域：
本發(fā)明屬于汽車發(fā)動機技術領域，涉及一種發(fā)動機排氣壓強和流量動態(tài)檢測方法。
背景技術：
發(fā)動機可變氣門正時技術，簡稱為VVT，是近些年來被逐漸應用于現代轎車上的新技術中的一種，其VVT可變氣門正時系統(tǒng)通過配備的控制及執(zhí)行系統(tǒng)，對發(fā)動機凸輪的相位進行調節(jié)，從而使得氣門開啟、關閉的時間隨發(fā)動機轉速的變化而變化，提高了進氣充量，使充量系數增加，發(fā)動機的扭矩和功率可以得到進一步的提高。發(fā)動機排氣總管壓強信息在發(fā)動機的電控單元即ECU中有著非常重要的地位。發(fā)動機臺架試驗表明，發(fā)動機吸氣的體積效率受排氣總管壓力的嚴重影響，排氣總管壓力越低，在一定進氣壓力下氣缸進氣流量越大；同時，排氣總管壓力越高，廢氣回流量越大，這將直接影響到缸內的殘余廢氣量，繼而決定缸內混合氣燃燒質量。目前已經存在一系列成熟的排氣總管壓力穩(wěn)態(tài)計算模型，用來在成品車上估算穩(wěn)定工況下的排氣總管壓力和排氣流量。然而，這些穩(wěn)態(tài)數學模型并不能很好的估算在瞬態(tài)工況，比如節(jié)氣門突變和VVT突變的情況下排氣總管壓力變化，繼而導致ECU在這些瞬態(tài)工況時無法準確地預估出進氣流量和燃燒質量等信息。另一方面，為節(jié)約成本，產品發(fā)動機一般配置非常有限的傳感器，通常不會配置高響應速度的排氣總管壓力和流量傳感器。目前現有的技術中發(fā)動機電控單元通過有限的傳感器信息估算出的發(fā)動機在各瞬態(tài)工況下的排氣總管壓強和流量值誤差較大，不夠準確。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對現有的技術存在上述問題，提出了一種發(fā)動機排氣壓強和流量動態(tài)檢測方法，該方法能夠通過有限的傳感器信息正確估算出發(fā)動機在各瞬態(tài)工況下的排氣總管壓強和排氣尾管流量，值精確度高且易于實施。本發(fā)明通過下列技術方案來實現:一種發(fā)動機排氣壓強和流量動態(tài)檢測方法，其特征在于，通過發(fā)動機E⑶分別接收用于檢測進氣VVT相位的進氣VVT凸輪軸位置傳感器、用于檢測排氣WT相位的排氣VVT凸輪軸位置傳感器、用于檢測進氣歧管壓力的進氣歧管壓力傳感器、用于檢測節(jié)氣門閥體位置的節(jié)氣門閥體傳感器和用于檢測發(fā)動機轉速的轉速傳感器輸送的信號，同時將這些信號賦值給發(fā)動機E⑶內的排氣總管壓強和排氣尾管流量動態(tài)模型，并通過上述的排氣總管壓強和排氣尾管流量動態(tài)模型得出排氣總管壓強和排氣尾管流量。在發(fā)動機上裝配有進氣VVT凸輪軸位置傳感器、排氣VVT凸輪軸位置傳感器、進氣歧管壓力傳感器、節(jié)氣門閥體傳感器和轉速傳感器的基礎上。進氣VVT凸輪軸位置傳感器檢測的進氣VVT相位信號、排氣VVT凸輪軸位置傳感器檢測的排氣VVT相位信號、進氣歧管壓力傳感器檢測的進氣歧管壓力信號、節(jié)氣門閥體傳感器檢測的節(jié)氣門閥體位置信號和轉速傳感器檢測的發(fā)動機轉速信號分別輸送給發(fā)動機ECU，發(fā)動機ECU根據接受的上述檢測信號賦值運用到排氣總管壓強和排氣尾管流量動態(tài)模型上準確估算出排氣總管壓強。該方法不需要在發(fā)動機上安裝排氣總管壓力傳感器就能實現，也不需要在原有發(fā)動機安裝檢測方式上做任何調整，就能得到更加準確的排氣總管壓強，決定了發(fā)動機進一步對汽車缸體內混合氣燃燒質量的控制。在上述的發(fā)動機排氣壓強和流量動態(tài)檢測方法中，所述的排氣總管壓強和排氣
尾管流量動態(tài)模型如下:
權利要求
1.一種發(fā)動機排氣壓強和流量動態(tài)檢測方法，其特征在于，通過發(fā)動機E⑶(I分別接收用于檢測進氣VVT相位的進氣VVT凸輪軸位置傳感器(2)、用于檢測排氣VVT相位的排氣VVT凸輪軸位置傳感器(3)、用于檢測進氣歧管壓力的進氣歧管壓力傳感器(4)、用于檢測節(jié)氣門閥體位置的節(jié)氣門閥體傳感器(6)和用于檢測發(fā)動機轉速的轉速傳感器(5 )輸送的信號，同時將這些信號賦值給發(fā)動機ECU (I)內的排氣總管壓強和排氣尾管流量動態(tài)模型，并通過上述的排氣總管壓強和排氣尾管流量動態(tài)模型得出排氣總管壓強和排氣尾管流量。
2.根據權利要求1所述的發(fā)動機排氣壓強和流量動態(tài)檢測方法，其特征在于，所述的排氣總管壓強和排氣尾管流量動態(tài)模型如下:
3.根據權利要求2所述的發(fā)動機排氣壓強和流量動態(tài)檢測方法，其特征在于，所述的氣缸排氣口流量九xp等于在準穩(wěn)態(tài)下氣缸進氣口流量
4.根據權利要求2或3所述的發(fā)動機排氣壓強和流量動態(tài)檢測方法，其特征在于，所述的排氣總管壓強和排氣尾管流量動態(tài)模型公式(3)中的常數a cyli, i = 1,2,…，10.通過如下步驟獲得:通過發(fā)動機試驗臺架上的氣缸進氣口流量傳感器、發(fā)動機轉速傳感器(5)、進氣歧管傳感器、進氣VVT凸輪軸位置傳感器(2)和排氣VVT凸輪軸位置傳感器(3)進行j次測量得j組公式(3)中的變量數據，將這些變量數據排列成矩陣并運算后得到氣缸進氣口溫度模型公式(3)中的常數a。#，i = 1,2,…，10.。
5.根據權利要求4所述的發(fā)動機排氣壓強和流量動態(tài)檢測方法，其特征在于，將j個上述的氣缸進氣口流量"7排列成j X I的矩陣說，將測量的進氣歧管壓力Pim、發(fā)動機轉速N、進氣VVT相位VVTi和排氣VVT相位VVTe形成的十個變量排成j X 10的矩陣P，矩陣P的列為公式(3)中的十個變量，行為j行，將矩陣卩除以矩陣f即得到上述的10X1的矩陣4^，該矩陣^ ,中的十個常數即為排氣總管壓強和排氣尾管流量動態(tài)模型中的常數aqbi =1，2，…，10.ο
6.根據權利要求5所述的發(fā)動機排氣壓強和流量動態(tài)檢測方法，其特征在于，所述的排氣總管壓強和排氣尾管流量動態(tài)模型公式(2)中的常數apipM，i = 1,2, 3.通過如下步驟獲得:通過發(fā)動機試驗臺架上的排氣總管壓力傳感器和排氣歧管壓力傳感器進行j次測量得j組公式(2)中的變量數據，將這些變量數據排列成矩陣并運算后得到排氣總管壓強和排氣尾管流量動態(tài)模型公式(2)中的常數a pipe,i，i = 1，2，3.。
7.根據權利要求6所述的發(fā)動機排氣壓強和流量動態(tài)檢測方法，其特征在于，將j個變量數據中的排氣管流量排列成jXl的矩陣兌，將變量數據中的氣缸排氣總管溫度Teffl和排氣歧管壓力Pm的兩個變量排成是jX4的矩陣f，矩陣f的列為氣缸排氣總管溫度I 和排氣歧管壓強Pim，行為j行，將矩陣P除以矩陣f即得到上述的3X1的矩陣，該矩陣<,中的三個常數即為排氣總管壓強和排氣尾管流量動態(tài)模型中的常數aPiPM，i =I, 2， 3.。
8.根據權利要求7所述的發(fā)動機排氣壓強和流量動態(tài)檢測方法，其特征在于，所述的j組數據采用多變量最小二乘法來擬合使在每次測量時每一組數據都不同。
9.根據權利要求2所述的發(fā)動機排氣壓強和流量動態(tài)檢測方法，其特征在于，所述的排氣總管壓強和排氣尾管 流量動態(tài)模型中的氣缸排氣總管溫度I 由經驗公式估算出來。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種發(fā)動機排氣壓強和流量動態(tài)檢測方法，屬于汽車發(fā)動機技術領域。它解決了現有技術中發(fā)動機ECU估算出的發(fā)動機在各瞬態(tài)工況下的排氣總管壓強和流量值存在較大誤差。本方法通過發(fā)動機ECU分別接收用于檢測進氣VVT相位的進氣VVT凸輪軸位置傳感器、用于檢測排氣VVT相位的排氣VVT凸輪軸位置傳感器、用于檢測進氣歧管壓力的進氣歧管壓力傳感器、用于檢測節(jié)氣門閥體位置的節(jié)氣門閥體傳感器和用于檢測發(fā)動機轉速的轉速傳感器輸送的信號，同時將這些信號賦值給發(fā)動機ECU內的排氣總管壓強動態(tài)模型，并通過上述的排氣總管壓強動態(tài)模型得出排氣總管壓強，值精確度高且易于實施。
文檔編號G01M15/05GK103149032SQ201310044370
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月31日 優(yōu)先權日2013年1月31日
發(fā)明者屈錚, 楊安志, 金吉剛, 任穎睦, 趙福全 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團有限公司