柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在低空燃比狀態(tài)下的扭矩修正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于汽車(chē)變速器控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于自動(dòng)變速箱控制的柴 油發(fā)動(dòng)機(jī)在低空燃比狀態(tài)下的扭矩修正方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)汽車(chē)的自動(dòng)機(jī)械變速箱（AMT)而言，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的精確與否決定著自動(dòng)機(jī)械變 速箱控制性能的好壞。然而，換檔后，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)通常會(huì)處于低空燃比的狀態(tài)，在該狀態(tài)下 由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器提供的名義扭矩信息通常精度較低，會(huì)明顯高于發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際的輸出扭矩。 當(dāng)車(chē)輛爬坡時(shí)，上述現(xiàn)象就會(huì)特別嚴(yán)重，從而造成變速箱控制器因使用了不精確的發(fā)動(dòng)機(jī) 扭矩信息而選檔性能下降?，F(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)在低空燃比狀態(tài)下所提供的扭矩信息精度無(wú)法滿 足自動(dòng)變速箱控制器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩精度的要求。由此可見(jiàn)，現(xiàn)有方法有待于進(jìn)一步的改進(jìn) 和提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明為避免直接使用發(fā)動(dòng)機(jī)控制器提供的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信息所帶來(lái)的不足之處， 提供了一種在低空燃比狀態(tài)下，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩進(jìn)行修正的方法，以滿足自動(dòng)機(jī)械變速箱控 制對(duì)扭矩精度的需求。
[0004] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
[0005] 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在低空燃比狀態(tài)下的扭矩修正方法，包括如下步驟：
[0006] 步驟1 :獲取柴油發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性的臺(tái)架實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；
[0007] 步驟2 :利用步驟1中獲得的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性的臺(tái)架實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)線性插值 方法得到發(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速、噴油流量狀態(tài)下的穩(wěn)態(tài)空燃比表及容積效率表；
[0008] 步驟3:利用步驟1中獲得的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性的臺(tái)架實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)最小二乘 法擬合得到發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩修正參數(shù)P1、P2;
[0009] 步驟4:在變速箱控制器軟件中根據(jù)基于CAN總線的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU所發(fā)出的信號(hào)對(duì) 發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前的空燃比進(jìn)行實(shí)時(shí)估算，得到瞬時(shí)空燃比AFRinst;
[0010] 步驟5 :使用步驟2中獲得的穩(wěn)態(tài)空燃比表AFRstdMap并根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速《 e〔 t〕、噴油流量rhf [tTj線性插值計(jì)算得到對(duì)應(yīng)工況下的穩(wěn)態(tài)空燃比，也就是實(shí)時(shí)穩(wěn)態(tài)空燃 比AFRstd，將該實(shí)時(shí)穩(wěn)態(tài)空燃比AFRstd和步驟4中獲取的瞬時(shí)空燃比AFRinsj!l入下式計(jì)算得 到發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的修正系數(shù)F。：
[0011]
[0012]
[0013] 步驟6:將步驟5中得到的修正系數(shù)F。輸入下式，以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)提供的名義扭矩T進(jìn) 行修正，得到發(fā)動(dòng)機(jī)修正后扭矩T_，T_=T*F。。
[0014] 所述步驟3中，Pl、P2的獲取過(guò)程具體為：在發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性的臺(tái)架實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中， 不同的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷對(duì)應(yīng)不同的空燃比和熱效率，選取兩個(gè)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷點(diǎn)：負(fù)荷點(diǎn)1 和負(fù)荷點(diǎn)2,根據(jù)負(fù)荷點(diǎn)1、2的熱效率比例關(guān)系并利用下式以最小二乘法識(shí)別出對(duì)應(yīng)的扭 矩修正參數(shù)PI、P2，
[0015]BTE1/BTE2= (1-P1*AFRstdlP2) / (1 -P1 *AFRstd/2)
[0016] 其中，BTEiS負(fù)荷點(diǎn)1的熱效率，BTE2為負(fù)荷點(diǎn)2的熱效率，AFRstdlS負(fù)荷點(diǎn)1的 空燃比，AFRstd#符合點(diǎn)2的空燃比；8了￡1、8了匕^?1^^?1^ 2均可從如上所述的發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn) 有特性的臺(tái)架實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中獲知。
[0017] 所述步驟4中，瞬時(shí)空燃比AFRinst的獲取過(guò)程具體為：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶發(fā)送的CAN 報(bào)文信號(hào)，按照下式，在變速箱控制器中進(jìn)行瞬時(shí)空燃比AFRinst的實(shí)時(shí)計(jì)算，
[0018]
[0019] 其中，為進(jìn)氣質(zhì)量流量，_為噴油流量，rfV通過(guò)下式獲得：
[0020] 、…以1
AtMJ
[0021] 其中，PIM為進(jìn)氣壓力，Vs為發(fā)動(dòng)機(jī)排量，Ma為空氣摩爾質(zhì)量，《e為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，nv 為實(shí)時(shí)容積效率，TIM為進(jìn)氣溫度，R為理想氣體常數(shù)；
[0022] 上式中，發(fā)動(dòng)機(jī)排量Vs從發(fā)動(dòng)機(jī)制造商處得出；空氣摩爾質(zhì)量Ma和理想氣體 常數(shù)R為空氣特性對(duì)應(yīng)的固定常數(shù)；進(jìn)氣壓力PIM、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)氣溫度TIM、噴油 流量:Af從發(fā)動(dòng)機(jī)控制器在CAN總線上實(shí)時(shí)發(fā)送的報(bào)文中獲得；實(shí)時(shí)容積效率nv通過(guò) 步驟2中獲知的容積效率表并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?lài)娪土髁縭fM線性插值計(jì)算得到，
[0023] 由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明所取得的有益效果為：
[0024] 在新興市場(chǎng)，大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)都配備了具有固定幾何形狀的渦輪增壓器，但由于該 類(lèi)渦輪增壓器常存在升壓滯后的問(wèn)題，發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)更頻繁的在低空燃比狀態(tài)下工作，因此， 對(duì)于那些只具備簡(jiǎn)單的渦輪增壓系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)而言，本發(fā)明有助于提高在低空燃比狀態(tài)下 發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的精度，從而提高了變速箱的性能。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1為本發(fā)明的流程示意圖。
[0026]圖2為本發(fā)明中發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩修正計(jì)算方法示意圖。 圖3為本發(fā)明中選取兩個(gè)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷點(diǎn)后所作出的實(shí)驗(yàn)熱效率和擬合熱效率 的關(guān)系圖。 圖4是使用本發(fā)明的方法進(jìn)行扭矩修正的結(jié)果與使用扭矩測(cè)試設(shè)備測(cè)量得到的發(fā)動(dòng) 機(jī)實(shí)際輸出扭矩的對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于 這些實(shí)施例。
[0028] 如圖1及圖2所示，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在低空燃比狀態(tài)下的扭矩修正方法，包括如下步 驟：
[0029] 步驟1:獲取柴油發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性的臺(tái)架實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；
[0030] 步驟2:利用步驟1中獲得的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性的臺(tái)架實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)線性插值 方法得到發(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速、噴油流量狀態(tài)下的穩(wěn)態(tài)空燃比map及容積效率map，
[0031]
[0032]
[0033]
[0034]
[0035] 步驟3 :利用步驟1中獲得的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性的臺(tái)架實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)最小二乘 法擬合得到發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩修正參數(shù)Pl、P2,具體為：在發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性的臺(tái)架實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中， 不同的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷對(duì)應(yīng)不同的空燃比和熱效率，如下表數(shù)據(jù)所示，
[0036]
[0037] 如圖3所示，選取兩個(gè)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷點(diǎn)：負(fù)荷點(diǎn)1和負(fù)荷點(diǎn)2,并從如上所述 的發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性的臺(tái)架實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中獲知負(fù)荷點(diǎn)1的熱效率和空燃比、負(fù)荷點(diǎn)2的熱效率 和空燃比，根據(jù)負(fù)荷點(diǎn)1、2的熱效率比例關(guān)系并利用下式以最小二乘法識(shí)別出對(duì)應(yīng)的扭矩 修正參數(shù)P1、P2，
[0038]
[0039]
[0040]BTE1/BTE2 = (1 -P1*AFRstdlP2) / (1 -P1 *AFRstd/2)
[0041] 其中，BTE$負(fù)荷點(diǎn)1的熱效率，BTE2為負(fù)荷點(diǎn)2的熱效率，AFRstd$負(fù)荷點(diǎn)1的 空燃比，AFRstd2S符合點(diǎn)2的空燃比；