专利名称：一种发动机气缸进气口温度检测方法
技术领域：
本发明属于发动机技术领域，涉及一种发动机气缸进气口温度检测方法。
背景技术：
随着经济的不断发展，人们的生活水平不断提高，汽车的保有量越来越大，汽车已经逐渐进入了百姓家庭，对于百姓而言往往希望买到一辆省油且质量较好的汽车，作为汽车的心脏，发动机技术随着工业技术发展的同时也再不断的改进，发动机气缸进气气口温 度决定了燃烧初始阶段的混合气分布和状态，该温度决定了进气空气的温度，以及气道喷射燃油的气化程度，继而直接决定燃烧室内混合气的均匀程度和分散情况，最终将影响到燃烧质量和稳定性，因而气缸进气口温度信息在发动机的电控单元(ECU)中是非常重要的，但是现有的产品发动机一般配置着有限的传感器，如进气歧管压力传感器和温度传感器，通常不会配置气缸进气口温度传感器，这就要求发动机电控单元(ECU)能够使用良好的气缸进气口温度模型，而通过现有的传感器信息，只能估算出无VVT发动机或非独立双VVT发动机的气缸进气口温度，但是无法准确的估算出双独立WT发动机的气缸进气口温度会有较大偏差。VVT是发动机可变气门正时技术的简称，是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的新技术中的一种，其VVT可变气门正时系统通过配备的控制及执行系统，对发动机凸轮的相位进行调节，从而使得气门开启、关闭的时间随发动机转速的变化而变化，提高了进气充量，使充量系数增加，发动机的扭矩和功率可以得到进一步的提高。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种发动机气缸进气口温度检测方法，该检测方法能准确估算独立双VVT发动机在不同工况下的气缸进气口温度，精确度高且易于实施。本发明的目的可通过下列技术方案来实现一种发动机气缸进气口温度检测方法，其特征在于，通过发动机ECU接收分别接收用于检测进气VVT相位的进气VVT凸轮轴位置传感器、用于检测排气VVT相位的排气VVT凸轮轴位置传感器、用于检测进气歧管压力的进气歧管压力传感器和用于检测进气歧管温度的温度传感器输送的信号，同时将这些信号赋值给发动机ECU内设定的气缸进气口温度模型，并通过上述的气缸进气口温度模型得出气缸进气口的温度。在该方法中，进气VVT凸轮轴位置传感器检测进气凸轮轴位置进而能够确定气缸进气口的开度，开度越大进气量越大；排气WT凸轮轴位置传感器检测排气凸轮轴位置进而能够确定气缸排气口的开度，开度越大气缸内残余废气量越少进而导致进气量越多；进气歧管压力传感器检测进气歧管压力，压力越大则导致流向气缸的进气气体的流速越快；进气歧管温度传感器检测进气歧管中的温度；通过上述检测的四个参数能够精确的计算出在双VVT同时开启时的气缸进气口温度，而不需要增加气缸进气口温度传感器。
在上述的发动机气缸进气口温度检测方法中，所述的气缸进气口温度模型如下Tip — a UpilTim+ a ^pi2VVTi+ a tip，3VVTe+ a tip，4Pini式中，Tip代表气缸进气口温度；Tim代表进气歧管温度；Pim代表进气歧管压力；VVTi代表进气VVT相位；VVTe代表排气VVT相位；a tip, i； i = I, 2, 3,4.为常数。在上述的发动机气缸进气口温度检测方法中，所述的气缸进气口温度模型中的常数a tip,i； i = l,2, 3，4.通过如下步骤获得在发动机试验台架上通过j次测量得带变量的j组数据，将这些数据排列成矩阵并运算后得到气缸进气口温度模型中的常数atip,i，i =
I,2，3，4.。 在上述的发动机气缸进气口温度检测方法中，将j个上述的气缸进气口温度Tip排列成jxi的矩阵M ,将进气歧管温度Tim、进气歧管压力Pim、进气VVT相位VVTi和排气VVT相 位VVTe的四个变量排成是jX4的矩阵P，矩阵i 的列为进气歧管温度Tim、进气歧管压力Pim、进气VVT相位VVTi和排气VVT相位VVI；，行为j行，将矩阵P除以矩阵M即得到上述的4X1的矩阵^该矩阵中的四个常数即为气缸进气口温度模型中的常数a tip,i，i = 1,2, 3，4.。在上述的发动机气缸进气口温度检测方法中，所述的j组数据采用多变量最小二乘法来拟合使得在每次测量时每一组数据都不同。与现有技术相比，本发动机气缸进气口温度检测方法具有一下优点1、本发明只需对现有的模型进行改进，使用原有设置在发动机气缸上的各个传感器即可准确估算独立双VVT发动机在不同工况下的气缸进气口温度，提高了估算气缸进气口温度的精确度，并且在硬件上无需改动，易于实施，不需要增加高速响应的气缸进气流量传感器，减少了生产成本。2、本发明适用于双VVT同时开启时的工况并能够对气缸进气口温度进行精确测量，且在试验时标定过程简单，可以直接沿用现有的试验数据，使用标定过的参数可清楚知道本发明在预估精度上有大幅度提闻。
图I是本发明的原理结构图。图2是本发明的实验数据分析图。图中，I、发动机E⑶；2、进气VVT凸轮轴位置传感器；3、排气VVT凸轮轴位置传感器；4、进气歧管压力传感器；5、温度传感器。
具体实施例方式以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。如图I所示，本发动机气缸进气口温度检测方法，通过发动机ECU I分别接收用于检测进气VVT相位的进气VVT凸轮轴位置传感器2、用于检测排气VVT相位的排气VVT凸轮轴位置传感器3、用于检测进气歧管压力的进气歧管压力传感器4和用于检测进气歧管温度的温度传感器5，同时将这些信号赋值给发动机ECU I内的气缸进气口温度模型，并通过气缸进气口温度模型得出气缸进气口温度。其中，气缸进气口温度模型如下Tip — a UpilTim+ a tip^VVTj+ a tip，3VVTe+ α tip，4Pini
式中，Tip代表气缸进气口温度；Tim代表进气歧管温度；Pim代表进气歧管压力；VVTi代表进气VVT相位；VVTe代表排气VVT相位；a tip, i； i = I, 2, 3,4.为常数。该发动机气缸进气口温度检测方法的具体工作流程为通过安装在发动机气缸上的进气VVT凸轮轴位置传感器2、排气VVT凸轮轴位置传感器3、进气歧管压力传感器4和温度传感器5分别实时采集进气VVT相位信号、排气VVT相位信号、进气歧管压力信号和进气歧管上的温度信号并分别将上述采集的信号输送给发动机ECU 1，发动机ECU I对上述接收的信号分别进行信号调频、转制、过滤和数模转换处理从而获得进气歧管压力值Pim、进气歧管温度Tim、进气VVT相位值VVTi和排气VVT相位值VVTe ;将这些信号赋值给发动机E⑶I内的气缸进气口温度模型，并通过气缸进气口温度模型得出气缸进气口温度Tip。其设置在发动机E⑶I内的气缸进气口温度模型中的常数a tip, i； i = I, 2，3，4.通过如下步骤获得通过发动机试验台架上的进气流量传感器、进气VVT凸轮轴位置传感器2、排气VVT凸轮轴位置传感器3、进气歧管压力传感器4和温度传感器5进行j次测量得到j组关于气缸进气流:I 111 ,进气歧管压力Pim、进气歧管温度Tim、进气VVT相位VVTi和·
排气VVT相位VVTe的这五个变量数据，其j组数据采用多变量最小二乘法来拟合使得在每次测量时每一组数据都不同并使用Matlab命令“ \ ”获得常数Citipii, i = 1,2, 3,4.，具体确定过程如以下公式所示
权利要求
1.一种发动机气缸进气口温度检测方法，其特征在于，通过发动机ECU (I)接收分别接收用于检测进气VVT相位的进气VVT凸轮轴位置传感器(2)、用于检测排气VVT相位的排气VVT凸轮轴位置传感器(3)、用于检测进气歧管压力的进气歧管压力传感器(4)和用于检测进气歧管温度的温度传感器(5)输送的信号，同时将这些信号赋值给发动机ECU(I)内设定的气缸进气口温度模型，并通过上述的气缸进气口温度模型得出气缸进气口的温度。
2.根据权利要求I所述的发动机气缸进气口温度检测方法，其特征在于，所述的气缸进气口温度模型如下 Tip — Q tip, lTim+ α tip, 2^Tj+ Ct tipj3VVTe+ Ct tip’4Pinl 式中，Tip代表气缸进气口温度；Tim代表进气歧管温度；Pim代表进气歧管压力；VVTi代表进气VVT相位；VVTe代表排气VVT相位；a tip, i； i = I, 2, 3,4.为常数。
3.根据权利要求2所述的发动机气缸进气口温度检测方法，其特征在于，所述的气缸进气口温度模型中的常数a tip,i，i = l,2, 3，4.通过如下步骤获得在发动机试验台架上通过j次测量得带变量的j组数据，将这些数据排列成矩阵并运算后得到气缸进气口温度模型中的常数 Qtipii, i = 1,2, 3,4.。
4.根据权利要求3所述的发动机气缸进气口温度检测方法，其特征在于，将j个上述的气缸进气口温度Tip排列成j X I的矩阵M，将进气歧管温度Tim、进气歧管压力Pim、进气VVT相位VVTi和排气VVT相位VVTe的四个变量排成是j X4的矩阵f，矩阵P的列为进气歧管温度Tim、进气歧管压力Pim、进气VVT相位VVTi和排气VVT相位VVI；，行为j行，将矩阵P除以矩阵i即得到上述的4X1的矩阵i , I·亥矩阵中的四个常数即为气缸进气口温度模型中的常数 α tip,i，i = 1，2，3，4.。
5.根据权利要求I或2或3或4所述的发动机气缸进气口温度检测方法，其特征在于，所述的j组数据采用多变量最小二乘法来拟合使得在每次测量时每一组数据都不同。
全文摘要
本发明提供了一种发动机气缸进气口温度检测方法，属于汽车发动机技术领域。它解决了现有技术中的检测方法不能准确估算独立双VVT发动机在不同工况下的气缸进气口温度的问题。本发动机气缸进气口温度检测方法检测方法，通过发动机ECU接收分别接收用于检测进气VVT相位的进气VVT凸轮轴位置传感器、用于检测排气VVT相位的排气VVT凸轮轴位置传感器、用于检测进气歧管压力的进气歧管压力传感器和用于检测进气歧管温度的温度传感器输送的信号，同时将这些信号赋值给发动机ECU内设定的气缸进气口温度模型，并通过上述的气缸进气口温度模型得出气缸进气口的温度。本检测方法在低负荷和高负荷区域能够提高估算精度且易于实施。
文档编号G01K13/00GK102944330SQ201210427858
公开日2013年2月27日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者屈铮, 杨安志, 金吉刚, 任颖睦, 赵福全 申请人:浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽车研究院有限公司, 浙江吉利控股集团有限公司