[发明专利]基于瞬时转速的柴油机各气缸不均匀性在线检测方法

说明书

本发明公开了一种基于瞬时转速的柴油机各气缸不均匀性在线检测方法，涉及柴油机电子控制技术领域。方法包括采集柴油机运行过程中气缸里曲轴的多个第一瞬时转速，并对其进行数据处理，得到至少一个第二瞬时转速；计算一个周期内柴油机曲轴的转动惯量，计算一个周期内曲轴的平均转动惯量，计算一个周期内柴油机的等效转速，获取一个周期内柴油机的等效转速的波形图，计算一个周期内任一气缸在膨胀阶段的做功量，计算各气缸的不均匀系数；比较不均匀系数的绝对值与预设阈值的大小，即可在线判断柴油机中的气缸是否处于均匀工作的状态；降低了检测成本，且基于等效转速的理论进行气缸是否处于均匀工作状态的计算判断，具有更强的理论指导性与普适性。

技术领域

本发明涉及柴油机电子控制技术领域，更具体地，涉及一种基于瞬时转速的柴油机各气缸不均匀性在线检测方法。

背景技术

多缸柴油机燃烧过程存在的不均匀性严重影响各气缸工作的均匀性，柴油机各气缸工作不均匀不仅对其动力性和经济性产生重大影响，同时对其排放性能也有很大的影响，随着排放法规的日益严格，对柴油机工作的均匀性的研究对减少柴油机排放具有重要意义。

采用单体泵燃油喷射系统的多气缸柴油机工作过程中会受到加工一致性、使用损耗等因素的影响，直接或间接地导致各气缸工作不均匀，进而影响柴油机运行的稳定性，因此需要对柴油机各气缸是否均匀工作的状况进行检测。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于瞬时转速的柴油机各气缸不均匀性在线检测方法，用以解决对柴油机各气缸是否均匀工作进行检测的问题。

本申请提供一种基于瞬时转速的柴油机各气缸不均匀性在线检测方法，所述柴油机包括至少一个气缸，所述气缸包括曲轴、固定于所述曲轴上的曲柄、连接于所述曲柄远离所述曲轴一端的连杆、连接于所述连杆远离所述曲柄一端的活塞，所述检测方法包括：

采集所述柴油机运行过程中曲轴的M个第一瞬时转速，并对M个所述第一瞬时转速进行数据处理，得到至少一个第二瞬时转速；其中M≥1，且M为正整数；

计算一个周期内所述曲轴的转动惯量对应的计算公式为：

其中，m₁为所述活塞的质量，R为所述曲柄的长度，为所述曲轴的转角，λ为所述曲柄长度和所述连杆长度的比值，m₂为所述曲轴的质量；

计算一个周期内所述曲轴的平均转动惯量对应的计算公式为：

计算一个周期内所述柴油机的等效转速对应的计算公式为：

获取一个周期内所述柴油机的所述等效转速的波形图；

计算一个周期内任一所述气缸在膨胀阶段的做功量W_i，对应的计算公式为：

其中，为所述波形图中第i个波谷的曲轴转角，为所述波形图中每个对应相邻的上升沿波峰的曲轴转角；

计算各所述气缸的不均匀系数α_i，对应的计算公式为：

其中，为一个周期内所述柴油机的平均等效转速；

比较不均匀系数α_i的绝对值与预设阈值β的大小，若|α_i|＞β，判断对应的所述气缸处于第一状态；若|α_i|≤β，判断对应的所述气缸处于第二状态。

可选地，其中：

所述数据处理包括剔除杂波、剔除错误信号。

可选地，其中：