一种发动机摩擦扭矩计算方法及装置制造方法
【专利摘要】本申请公开了一种发动机摩擦扭矩计算方法及装置，其通过预先确定第一标定关系和第二标定关系，在需要获取发动机的摩擦扭矩时，通过查询所述第一标定关系，确定当前转速和水温条件下的进气压力修正因子、排气压力修正因子，进而结合当前的进气压力和排气压力计算得到当前的换气损失扭矩；同时，通过查询所述第二标定关系，确定当前转速和水温条件下的运动摩擦扭矩；进而将上述分别计算得到的换气损失扭矩和运动摩擦扭矩相加，即得到当前条件下发动机的摩擦扭矩。本申请将换气损失扭矩和运动摩擦扭矩分开计算，充分考虑了转速、水温、进气压力和排气压力对相应扭矩的影响，大大提高了摩擦扭矩的精确度，从而可得到更精准的循环喷油量。
【专利说明】一种发动机摩擦扭矩计算方法及装置
【技术领域】
[0001]本申请涉及发动机控制【技术领域】，特别是涉及一种发动机摩擦扭矩计算方法及装置。
【背景技术】
[0002]发动机控制策略中，发动机的循环喷油量由发动机的内扭矩计算得到；而内扭矩需要根据发动机的摩擦扭矩计算得到。因此，为了获得准确的发动机的循环喷油量，首先需要得到准确的发动机摩擦扭矩。现有技术中通过如下方法获得摩擦扭矩:在发动机倒拖的条件下通过电力测功机测量不同发动机转速和水温对应的摩擦扭矩，然后将其保存为转速-水温-摩擦扭矩对应关系表；应用时，直接从该对应关系表中查找相应转速和水温对应的摩擦扭矩。
[0003]上述方法获得的摩擦扭矩存在较大误差，原因在于:摩擦扭矩包括运动摩擦扭矩和换气损失扭矩；转速和水温一定，仅能保证运动摩擦扭矩一定，在此基础上改变进/排气压力会导致换气损失的变换，进而导致换气损失扭矩的变化；因此，一旦实际应用中的进/排气压力与倒拖测试时设定的压力不同，则通过上述方法获得的摩擦扭矩将存在误差。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种发动机摩擦扭矩计算方法及装置，以解决现有技术因换气损失的不同导致获取到的摩擦扭矩误差较大的问题，技术方案如下:
[0005]一种发动机摩擦扭矩计算方法，包括:
[0006]标定发动机的不同转速和水温对应的进气压力修正因子和排气压力修正因子，并保存为第一标定关系；
[0007]标定发动机的不同转速和水温对应的运动摩擦扭矩，并保存为第二标定关系；
[0008]确定发动机的当前转速、当前水温、当前进气压力和当前排气压力；
[0009]根据所述第一标定关系，确定所述当前转速和当前水温对应的当前进气压力修正因子和当前排气压力修正因子，并根据所述当前进气压力修正因子、当前排气压力修正因子、当前进气压力和当前排气压力，计算当前换气损失扭矩；
[0010]根据所述第二标定关系，确定所述当前转速和当前水温对应的当前运动摩擦扭矩；
[0011]计算所述当前换气损失扭矩与当前运动摩擦扭矩之和，并作为发动机的当前摩擦扭矩。
[0012]优选的，所述标定发动机的不同转速和水温对应的进气压力修正因子和排气压力修正因子，包括:
[0013]确定标定条件；所述标定条件包括发动机的转速η、水温T、进气压力P1和排气压力P2;[0014]在所述标定条件下时，记录发动机的内燃机燃烧过程中，其气缸的压力P与容积V之间的变化关系；
[0015]根据所述压力P与容积V之间的变化关系，计算所述标定条件下发动机的进气功和排气功；
[0016]根据所述进气功、排气功及气缸工作体积，计算进气平均压力Pml和排气平均压力
Pm2 ;
[0017]将所述进气平均压力Pml和进气压力P1之比，作为与所述转速η和水温T对应的进气压力修正因子faCl ；
[0018]将所述排气平均压力Pm2和排气压力P2之比，作为与所述转速η和水温T对应的排气压力修正因子fac2。
[0019]优选的，所述记录气缸的压力P与容积V之间的变化关系，包括:
[0020]利用燃烧分析仪记录气缸的压力P与容积V之间的变化关系。
[0021]优选的，所述根据所述进气功、排气功及气缸工作体积，计算进气平均压力Pml和排气平均压力Pm2，包括:
[0022]计算所述进气功与气缸工作体积之比，并将其作为所述进气平均压力Pml；
[0023]计算所述排气功与气缸工作体积之比，并将其作为所述排气平均压力Pm2。
[0024]优选的，所述标定发动机的不同转速和水温对应的运动摩擦扭矩，包括:
[0025]确定标定条件；所述标定条件包括发动机的转速η、水温Τ、进气压力P1和排气压力P2;
[0026]在所述标定条件下进行发动机倒拖测试，得到所述标定条件对应的摩擦扭矩trq ；
[0027]根据所述第一标定关系确定所述转速η和水温T对应的进气压力修正因子faCl和排气压力修正因子fac2 ；
[0028]根据所述进气压力修正因子faCl、排气压力修正因子fac2、进气压力P1和排气压力P2，计算所述转速η和水温T对应的换气损失扭矩trq2 ；
[0029]将所述摩擦扭矩trq与换气损失扭矩trq2之差，作为所述转速η和水温T对应的运动摩擦扭矩trq1。
[0030]优选的，所述根据所述当前进气压力修正因子、当前排气压力修正因子、当前进气压力和当前排气压力，计算当前换气损失扭矩，包括根据如下公式计算所述当前换气损失扭矩trq, ’:
[0031]
【权利要求】
1.一种发动机摩擦扭矩计算方法，其特征在于，包括: 标定发动机的不同转速和水温对应的进气压力修正因子和排气压力修正因子，并保存为第一标定关系； 标定发动机的不同转速和水温对应的运动摩擦扭矩，并保存为第二标定关系； 确定发动机的当前转速、当前水温、当前进气压力和当前排气压力； 根据所述第一标定关系，确定所述当前转速和当前水温对应的当前进气压力修正因子和当前排气压力修正因子，并根据所述当前进气压力修正因子、当前排气压力修正因子、当前进气压力和当前排气压力，计算当前换气损失扭矩； 根据所述第二标定关系，确定所述当前转速和当前水温对应的当前运动摩擦扭矩； 计算所述当前换气损失扭矩与当前运动摩擦扭矩之和，并作为发动机的当前摩擦扭矩。
2.根据权利要求1所述的发动机摩擦扭矩计算方法，其特征在于，所述标定发动机的不同转速和水温对应的进气压力修正因子和排气压力修正因子，包括: 确定标定条件；所述标定条件包括发动机的转速η、水温T、进气压力P1和排气压力P2 ；在所述标定条件下时，记录发动机的内燃机燃烧过程中，其气缸的压力P与容积V之间的变化关系； 根据所述压力P与容积V之间的变化关系，计算所述标定条件下发动机的进气功和排气功； 根据所述进气功、排气功及气缸工作体积，计算进气平均压力Pml和排气平均压力Pm2 ；将所述进气平均压力Pml和进气压力P1之比，作为与所述转速η和水温T对应的进气压力修正因子faCl ； 将所述排气平均压力Pm2和排气压力P2之比，作为与所述转速η和水温T对应的排气压力修正因子fac2。
3.根据权利要求2所述的发动机摩擦扭矩计算方法，其特征在于，所述记录气缸的压力P与容积V之间的变化关系，包括: 利用燃烧分析仪记录气缸的压力P与容积V之间的变化关系。
4.根据权利要求2或3所述的发动机摩擦扭矩计算方法，其特征在于，所述根据所述进气功、排气功及气缸工作体积，计算进气平均压力Pml和排气平均压力Pm2，包括: 计算所述进气功与气缸工作体积之比，并将其作为所述进气平均压力Pml ； 计算所述排气功与气缸工作体积之比，并将其作为所述排气平均压力Pm2。
5.根据权利要求1所述的发动机摩擦扭矩计算方法，其特征在于，所述标定发动机的不同转速和水温对应的运动摩擦扭矩，包括: 确定标定条件；所述标定条件包括发动机的转速n、水温Τ、进气压力P1和排气压力P2 ； 在所述标定条件下进行发动机倒拖测试，得到所述标定条件对应的摩擦扭矩trq ； 根据所述第一标 定关系确定所述转速η和水温T对应的进气压力修正因子faCl和排气压力修正因子fac2 ； 根据所述进气压力修正因子faCl、排气压力修正因子fac2、进气压力P1和排气压力P2,计算所述转速n和水温T对应的换气损失扭矩trq2 ； 将所述摩擦扭矩trq与换气损失扭矩trq2之差，作为所述转速n和水温T对应的运动摩擦扭矩trqi。
6.根据权利要求1所述的发动机摩擦扭矩计算方法，其特征在于，所述根据所述当前进气压力修正因子、当前排气压力修正因子、当前进气压力和当前排气压力，计算当前换气损失扭矩，包括根据如下公式计算所述当前换气损失扭矩trq2’:
7.一种发动机摩擦扭矩计算装置，其特征在于，包括标定单元和控制计算单元； 所述标定单元包括: 第一标定单元，用于标定发动机的不同转速和水温对应的进气压力修正因子和排气压力修正因子，并保存为第一标定关系； 第二标定单元，用于根据所述第一标定关系，标定发动机的不同转速和水温对应的运动摩擦扭矩，并保存为第二标定关系； 所述控制计算单元包括: 检测单元，用于检测发动机的当前转速、当前水温、当前进气压力和当前排气压力；修正单元，用于根据所述第一标定关系，确定所述当前转速和当前水温对应的当前进气压力修正因子和当前排气压力修正因子； 第一计算单元，用于根据所述当前进气压力修正因子、当前排气压力修正因子、当前进气压力和当前排气压力，计算当前换气损失扭矩； 第二计算单元，用于根据所述第二标定关系，确定所述当前转速和当前水温对应的当前运动摩擦扭矩； 第三计算单元，用于计算所述当前换气损失扭矩与当前运动摩擦扭矩之和，并作为发动机的当前摩擦扭矩。
8.根据权利要求7所述的发动机摩擦扭矩计算装置，其特征在于，所述第一标定单元包括: 第一标定条件确定单元，用于确定并存储标定条件；所述标定条件包括发动机的转速η、水温T、进气压力P1和排气压力P2 ； 燃烧分析单元，用于在所述标定条件下时，记录发动机的内燃机燃烧过程中、其气缸的压力P与容积V之间的变化关系； 换气功计算单元，用于根据所述压力P与容积V之间的变化关系，计算所述标定条件下发动机的进气功和排气功； 换气平均压力计算单元，用于根据所述进气功、排气功及气缸工作体积，计算进气平均压力Pml和排气平均压力Pm2 ； 进气标定单元，用于将所述进气平均压力Pml和进气压力P1之比，作为与所述转速η和水温T对应的进气压力修正因子faCl ； 排气标定单元，用于将所述排气平均压力Pm2和排气压力P2之比，作为与所述转速η和水温T对应的排气压力修正因子fac2。
9.根据权利要求7所述的发动机摩擦扭矩计算装置，其特征在于，所述第二标定单元包括: 第二标定条件确定单元，用于确定标定条件；所述标定条件包括发动机的转速η、水温Τ、进气压力P1和排气压力P2 ； 倒拖测试单元， 用于在所述标定条件下进行发动机倒拖测试，得到所述标定条件对应的摩擦扭矩trq ； 换气损失计算单元，用于根据所述第一标定关系确定所述转速η和水温T对应的进气压力修正因子faCl和排气压力修正因子fac2，并根据所述进气压力修正因子faCl、排气压力修正因子fac2、进气压力P1和排气压力P2,计算所述转速η和水温T对应的换气损失扭矩 trq2 ； 运动摩擦扭矩标定单元，用于将所述摩擦扭矩trq与换气损失扭矩trq2之差，作为所述转速η和水温T对应的运动摩擦扭矩trq”
10.根据权利要求7所述的发动机摩擦扭矩计算装置，其特征在于，所述第一计算单元根据如下公式计算所述当前换气损失扭矩trq2’:
【文档编号】F02D29/02GK103742277SQ201310661924
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月9日 优先权日:2013年12月9日
【发明者】宋茜, 桑海浪, 张斌 申请人:潍柴动力股份有限公司