電噴發(fā)動機的扭矩道路測量系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及內燃機技術領域，尤其涉及電噴發(fā)動機的扭矩道路測量系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]如果發(fā)動機和變速箱匹配性不好，會直接影響整車性能，發(fā)動機與變速箱等動力輸出裝置的良好匹配可以改善整車的動力性、經濟性和排放性。
[0003]變速箱的特性是讓滿足車輛不同工況下，對于輪端扭矩的不同需求，使得車輛可以順利的起步、加速和巡航。而發(fā)動機和變速箱的匹配計算過程中需要預先輸入發(fā)動機的轉速和扭矩等參數(shù)。在匹配發(fā)動機與變速箱時，通常需要一些輸入?yún)?shù)，這些輸入?yún)?shù)一般通過發(fā)動機在臺架上進行穩(wěn)態(tài)實驗得出，而汽車在工作過程中存在起動、加速、減速等大量扭矩突變的瞬態(tài)工況，臺架試驗的數(shù)據(jù)并不能涵蓋所有工況，因此需要測量汽車的典型工作過程中的發(fā)動機輸出扭矩。
[0004]目前，通常使用測扭器測量扭矩，測扭器是一段已知直徑和彈性模量的軸，將應變片貼在測扭器的側面，利用應力和應變的關系計算扭矩。但是由于通常情況下測扭器的剛度很大，在受力時的變形量小，這種方法所測量的扭矩誤差較大，精度比較低，且實驗結果受應變片粘貼位置、粘貼方法和測試人員的能力要求比較大。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種電噴發(fā)動機的扭矩道路測量系統(tǒng)，該方法利用發(fā)動機轉速、進氣量、電控空燃比和扭矩之間的相互關系，即可測試汽車在道路行駛過程中的扭矩，為發(fā)動機與變速箱的優(yōu)化匹配提供數(shù)據(jù)。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0007]一種電噴發(fā)動機的扭矩道路測量系統(tǒng)，包括:
[0008]依次連接的燃油箱、燃油泵、燃油濾清器、燃油分配管和發(fā)動機，所述燃油分配管通過油壓調節(jié)器與燃油箱連接；所述發(fā)動機分別與變速箱、空氣濾清器和排氣后處理系統(tǒng)連接，所述發(fā)動機與空氣濾清器的連接管路上設有空氣流量計；
[0009]所述燃油濾清器與燃油分配管之間的連接管路上設有油溫傳感器；所述發(fā)動機上設有轉速傳感器和發(fā)動機冷卻液溫度傳感器；所述發(fā)動機與排氣后處理系統(tǒng)之間的管路上設有排氣溫度傳感器；所述空氣流量計、油溫傳感器、轉速傳感器、發(fā)動機冷卻液溫度傳感器和排氣溫度傳感器均與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與電控系統(tǒng)ECU連接；
[0010]所述電控系統(tǒng)ECU中的數(shù)據(jù)分析模塊，接收數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的實際數(shù)據(jù)，根據(jù)臺架試驗得到發(fā)動機運行參數(shù)與額定扭矩相關性三維MAP圖，對發(fā)動機的實際扭矩進行查詢或計算，并對實際扭矩進行修正，輸出實際轉速和扭矩，從而實際轉速和扭矩成為發(fā)動機與變速箱優(yōu)化匹配的實測參數(shù)。
[0011]所述燃油箱、燃油泵、燃油濾清器、燃油分配管和發(fā)動機之間通過供油管路依次連接。
[0012]所述發(fā)動機與空氣濾清器之間通過空氣管路連接。
[0013]所述發(fā)動機與變速箱之間通過傳動軸連接。
[0014]所述發(fā)動機和排氣后處理系統(tǒng)通過排氣管路連接。
[0015]發(fā)動機轉速傳感器采集發(fā)動機的實際轉速，并將轉速信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集系統(tǒng)；
[0016]發(fā)動機冷卻液溫度傳感器采集發(fā)動機的溫度和排氣溫度傳感器采集發(fā)動機的排氣溫度都作為扭矩計算的修正量。
[0017]發(fā)動機工作過程中，燃油泵先將燃油從燃油箱泵入燃油濾清器，燃油濾清器過濾掉燃油中的雜質，然后進入燃油分配管，管路中的油溫傳感器同步采集燃油的溫度，作為后續(xù)扭矩計算的修正參數(shù)；
[0018]空氣經空氣濾清器過濾雜質之后，流經空氣流量計進入發(fā)動機參與燃燒，空氣流量計測量進入發(fā)動機的實際進氣量，并把測量結果傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0019]燃油經燃油分配管進入發(fā)動機的噴射系統(tǒng)，并霧化燃燒對外做功，當燃油分配管內油壓過高時，部分燃油通過油壓調節(jié)器流回燃油箱。
[0020]電控系統(tǒng)ECU中集成了數(shù)據(jù)分析模塊，工作時電控系統(tǒng)的電控空燃比將和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集到的參數(shù)一同傳輸?shù)诫娍叵到y(tǒng)ECU中的數(shù)據(jù)分析模塊。所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集到的參數(shù)包括:發(fā)動機的實際轉速、發(fā)動機的實際溫度、發(fā)動機的實際排氣溫度、燃油的實際溫度、實際進氣量。
[0021]利用臺架試驗預先標定的發(fā)動機額定轉速、額定進氣量、額定電控空燃比和額定扭矩四者的關系，制定發(fā)動機運行參數(shù)與扭矩相關性三維MAP圖；
[0022]采集發(fā)動機的實際轉速、實際進氣量數(shù)據(jù)，從電控系統(tǒng)獲取電控空燃比，并對數(shù)據(jù)進行必要的處理和修正，利用協(xié)同克里格插值的方法計算出車用發(fā)動機在道路上行駛時發(fā)動機的實時扭矩。
[0023]一種電噴發(fā)動機的扭矩道路測量方法，包括以下步驟:
[0024]步驟⑴:根據(jù)臺架試驗預先標定發(fā)動機的額定轉速、額定進氣量、額定電控空燃比和額定扭矩四者之間的關系，制定發(fā)動機運行參數(shù)與額定扭矩相關性三維MAP圖，并將所述三維MAP圖輸入發(fā)動機電控系統(tǒng)ECU ;所述發(fā)動機運行參數(shù)包括:額定轉速、額定進氣量和額定電控空燃比；
[0025]步驟(2):數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將采集的數(shù)據(jù)傳遞給電控系統(tǒng)ECU，所述采集的數(shù)據(jù)包括:發(fā)動機的實際轉速、發(fā)動機的實際溫度、發(fā)動機的實際排氣溫度、燃油的實際溫度、實際進氣量；電控系統(tǒng)將實際電控空燃比也傳遞給電控系統(tǒng)E⑶；
[0026]步驟(3):然后電控系統(tǒng)ECU對步驟⑴和步驟⑵的數(shù)據(jù)進行均值濾波處理，去掉步驟(2)所測數(shù)據(jù)中的奇異點；電控系統(tǒng)ECU輸出實際工作循環(huán)的轉速和扭矩，作為發(fā)動機與變速箱優(yōu)化匹配的實測參數(shù)。
[0027]所述步驟(3)中的奇異點是指:所測數(shù)據(jù)中轉速偏離平均轉速1%的點、所測數(shù)據(jù)中溫度偏離平均溫度5%的點或所測數(shù)據(jù)中進氣量偏離平均進氣量5%的點。
[0028]所述步驟(3)的處理步驟為:
[0029]步驟(3-1):根據(jù)步驟(I)的發(fā)動機運行參數(shù)與扭矩相關性三維MAP圖，利用所測量的發(fā)動機的實際轉速、實際進氣量和實際電控空燃比作為已知參數(shù)，查詢發(fā)動機運行參數(shù)與扭矩相關性三維MAP圖中額定轉速、額定進氣量、額定電控空燃比和額定扭矩四者對應關系，查詢或計算出發(fā)動機的扭矩；
[0030]步驟(3-2):利用采集到的燃油的實際溫度、發(fā)動機的實際溫度和發(fā)動機的實際排氣溫度參數(shù)對步驟(3-1)的發(fā)動機的實際扭矩按照GB/T 15746-2011進行修正。
[0031]所述步驟(3-1)的查詢或計算出發(fā)動機的扭矩步驟為:
[0032]首先，根據(jù)實測轉速在發(fā)動機運行參數(shù)與扭矩相關性三維MAP圖的X軸上查找對應面；
[0033]然后，根據(jù)實際進氣量在發(fā)動機運行參數(shù)與扭矩相關性三維MAP圖的y軸上查找對應線，再根據(jù)電控系統(tǒng)提供的實際電控空燃比在發(fā)動機運行參數(shù)與扭矩相關性三維MAP圖空燃比等高線上查找對應點；
[0034]最后，根據(jù)實際轉速、實際進氣量和實際電控空燃比共同確定的對應點在發(fā)動機運行參數(shù)與扭矩相關性三維MAP圖的z軸查詢發(fā)動機的實際扭矩；
[0035]如果實測轉速、實際進氣量和實際電控空燃比和坐標軸刻度標準或等高線重合，則z軸查詢發(fā)動機的瞬時扭矩即為發(fā)動機的實際扭矩；
[0036]如果實測轉速、實際進氣量和實際電控空燃比不和坐標軸刻度標準或等高線重合，則利用協(xié)同克里格插值的方法計算出發(fā)動機的實際扭矩。