基于离子电流的发动机转矩估计方法
【专利摘要】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。
【专利说明】基于离子电流的发动机转矩估计方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车控制技术，特别涉及基于离子电流的发动机转矩估计方法。
【背景技术】
[0002]混合动力汽车能源管理策略协调发动机和电动机的工作，控制动力输出，是混合动力汽车控制领域研究的重点。目前，并联式混合动力汽车的能源管理主要是基于转矩或功率的控制，其中基于功率的控制，在功率分配时会受到发动机和电动机转速变化的影响，而转矩控制只需考虑发动机和电动机在状态切换时的转矩需求，相对简单。这种基于转矩控制的混合动力汽车能源管理策略，在协调控制时，首先需要对发动机的转矩进行估计。
[0003]目前获得发动机输出转矩的方法主要有:(1)利用转矩传感器直接测量；(2)利用发动机曲轴瞬时转速进行转矩重构；(3)利用缸压传感器在线计算。转矩传感器的安装需要对车辆进行较大的改动，而且转矩传感器价格昂贵；基于发动机曲轴瞬时转速的转矩重构算法复杂，对曲轴瞬时转速测量结果要求高，对系统软硬件要求较高；采用气缸压力传感器成本高，耐用性差，且受发动机安装空间的限制，难于直接将传感器安装在发动机上来执行控制任务。
【发明内容】
[0004]为解决现有技术存在的上述问题，本发明提出了一种精度较高、成本较低且能实时估计发动机转矩的基于离子电流的发动机转矩估计方法。
[0005]为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种基于离子电流的发动机转矩估计方法，包括以下步骤:
(I)计算发动机指示转矩
根据发动机台架试验得到发动机缸内压力，绘制/7-K图，计算平均指示压力/7?.。
[0006]根据公式(I)计算发动机指示转矩:
【权利要求】
1.一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: 计算发动机指示转矩； 分析离子电流信号与指示转矩的关系； 标定损失转矩系数； 计算发动机有效转矩。
2.如权力要求I所述的基于离子电流的发动机转矩估计方法，其特征在于，所述步骤(O中根据发动机台架试验得到发动机缸内压力，绘制P-Κ图，计算平均指示压力/V，根据公式(I)计算发动机指示转矩Ti:
3.如权力要求I所述的基于离子电流的发动机转矩估计方法，其特征在于，所述步骤(2)中获得离子电流信号，并分析离子电流信号与指示转矩的关系，通过离子电流信号和指示转矩拟合函数。
4.如权力要求3所述的基于离子电流的发动机转矩估计方法，其特征在于，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。
5.如权力要求I所述的基于离子电流的发动机转矩估计方法，其特征在于，所述步骤(3)中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。
6.如权力要求I所述的基于离子电流的发动机转矩估计方法，其特征在于，所述步骤(4)中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。
【文档编号】F02D29/02GK103603731SQ201310575701
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】邓俊, 童孙禹, 李理光, 吴志军, 洪晓清, 李献菁 申请人:同济大学