[发明专利]一种汽车发动机容积效率map标定方法

说明书

本发明公开了一种汽车发动机容积效率map标定方法，包括：S1：根据容积效率map进气歧管压力和发动机转速的轨迹范围，设计map进气歧管压力和发动机转速的网格划分；S2：通过控制发动机的实际进气歧管压力和转速，使其经过步骤S1中的网格划分区域，并采集发动机瞬态工况数据；S3：建立容积效率map自适应辨识算法，通过算法训练估计容积效率map参数。本发明的有益效果：本标定方法为汽车发动机容积效率map模型标定的新方法，能够在不使用发动机稳态工况数据的情况下，完成容积效率map模型的标定工作，本方法采用成本低、易采集的发动机瞬态工况数据完成容积效率map标定，大大降低了标定成本和周期。

技术领域

本发明属于发动机生产标定技术领域，具体涉及瞬态工况数据的容积效率 MAP快速标定方法。

背景技术

为了满足日益严格的排放法规要求，并实现汽车发动机良好的动力性和燃油经济性，空燃比控制成为当前发动机排放控制的关键技术之一。目前，空燃比控制的挑战问题主要有高精度气缸进气量估计、时变时滞控制和湿壁效应补偿。对于气缸进气量的估计问题，理想情况下，每个循环的气缸进气量等于空气密度与发动机排量的乘积。由于循环时间很短，并且存在着由空气过滤器、进气歧管和进气阀门造成的流量限制，使得实际气缸进气量小于理想进气量。为了描述实际气缸进气量，定义容积效率为实际气缸进气量与理想进气量的比值，通过容积效率和理想进气量模型的速度密度方程可以得到实际气缸进气量。

目前，气缸进气量无法通过传感器直接测量，而是当发动机稳态时通过空气质量流量传感器测量来近似得到气缸进气量，结合速度密度方程得到容积效率的测量值。为了辨识容积效率的模型关系，通常采用测功机将发动机稳态运行在不同工作点上，通过测量大量的稳态输入输出数据辨识容积效率模型参数，或者标定更高精度的容积效率MAP。容积效率标定是在发动机稳态工况下进行的，但是基于稳态数据标定得到的容积效率MAP能够反映瞬态工况下的气缸进气量。虽然稳态工况可以将复杂动力学模型辨识问题转化成代数模型的参数测量问题，但是从时间成本上看，稳态工况数据是昂贵的。发动机稳定在一个指定的网格节点至少需要10分钟[14]，若对每个输入轴分别划分15个点的二维 map(输入为转速和负载)，需要标定225个网格节点，完成完整的map标定需要37个小时。在此背景下，设计采用瞬态工况数据的容积效率MAP快速标定方法，解决目前所存在的MAP标定时间长和成本高的问题。

发明内容

针对现有技术中标定容积效率MAP需要花费大量的时间获取发动机稳态数据，成本高，周期长的问题，提供了一种汽车发动机容积效率map标定方法。

一种汽车发动机容积效率map标定方法，包括：

S1：根据容积效率map进气歧管压力和发动机转速的轨迹范围，设计map 进气歧管压力和发动机转速的网格划分；

S2：通过控制发动机的实际进气歧管压力和转速，使其经过步骤S1中的网格划分区域，并采集发动机瞬态工况数据；

S3：建立容积效率map自适应辨识算法，通过算法训练估计容积效率map 参数。

优选的，步骤S2中，通过节气门开度来控制进气歧管压力的调节。

优选的，发动机与测功机相连接，通过测功机实现发动机转速的调节。

优选的，步骤S3中自适应辨识算法的建立包括以下步骤：

S31：建立发动机进气系统模型：

其中

式中