[发明专利]基于离子电流的发动机转矩估计方法

摘要

本发明公开一种基于离子电流的发动机转矩估计方法，其主要步骤如下（1）通过发动机台架试验获得缸内压力，计算发动机指示转矩；（2）分析离子电流信号与指示转矩的关系；（3）标定损失转矩系数；（4）计算发动机的有效转矩首先根据获得的离子电流信号以及离子电流信号和指示转矩的拟合函数计算发动机的指示转矩，再根据发动机的参数计算发动机的损失转矩，指示转矩与发动机损失转矩之差即为发动机的有效转矩估计值。本发明通过离子电流计算发动机转矩，不需要转矩传感器和缸内压力传感器，降低了成本，解决了传感器安装困难的问题。

主权项

一种基于离子电流的发动机转矩估计方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）计算发动机指示转矩；其中：Vs为气缸容积；i为发动机的气缸数；为发动机的行程数；（2）分析离子电流信号，对同一工况的离子电流信号进行多循环平均处理，提取第二峰值的峰值电压，通过第二峰值的峰值电压和指示转矩拟合函数；（3） 通过发动机台架试验获得发动机转速、进排气压力和损失转矩数据，根据试验数据拟合得到发动机的损失转矩与发动机的转速、进排气歧管压力的关系；所述发动机的损失转矩与发动机的转速、进排气歧管压力的关系，其表达式为：式中，di（i=0,1,…,4）为待拟合的系数；n为发动机转速，单位为r/min；p1为进气歧管内气体压力，单位为kPa；p2为排气歧管内气体压力，单位为kPa；确定所述系数di的具体步骤如下:（a）发动机在给定的工况下运转，当冷却水和机油温度达到正常值时，立即切断供油，同时将电力测功机转换为电动机，以给定转速n倒拖发动机，测出此时的进气歧管压力p1，和排气歧管压力p2，此时的电力测功机转矩值为T损；在该过程中尽可能维持冷却水和机油温度不变；（b）用步骤（a）同样的方法获得一系列的发动机转速n进气歧管压力p1排气歧管压力p2电力测功机的转矩值T损；（c）将步骤（a）（b）获得的实验数据进行拟合，得到di的值；（4）计算发动机有效转矩，首先根据获得的离子电流信号以及离子电流信号和指示转矩想拟合函数计算发动机的指示转矩，再根据发动机的参数计算发动机的损失转矩，指示转矩与发动机损失转矩之差即为发动机的有效转矩估计值。