[发明专利]利用低分辨率编码器和间接积分过程的高精度IMEP计算技术

权利要求书

1.一种用于计算内燃发动机中的平均有效压力的方法，所述方法包括：

限定用于一系列采样事件的采样分辨率，所述采样分辨率是所述采样事件之间的曲轴旋转量；

计算并存储容积阵列，所述容积阵列包含作为每个采样事件的曲轴位置的函数的燃烧室容积；

计算并存储第一和第二容积相关变量的阵列，所述容积相关变量包括对应于所述采样分辨率的每个曲轴位置的值；

运行所述发动机，并在与所述采样分辨率对应的每个曲轴位置处获取气缸压力测量结果；

存储当前采样事件的气缸压力测量结果和先前采样事件的气缸压力测量结果，以便用于计算目的；以及

使用间接积分计算来计算发动机循环的平均有效压力，其中所述间接积分计算是所述气缸压力测量结果、所述第一容积相关变量和所述第二容积相关变量的函数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一容积相关变量由如下方程限定：

而所述第二容积相关变量由如下方程限定：

其中k为采样事件序号，n为比热比，Δ为采样分辨率，V是在任一采样事件k算出的来自所述容积阵列的燃烧室容积。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，平均有效压力的所述间接积分计算由如下方程限定：

其中k为采样事件序号，△为采样分辨率，V_cyl为所述发动机中的气缸的气缸容积，P_k+△是在所述当前采样事件时的气缸压力测量结果，G_k是在所述先前采样事件时算出的第一容积相关变量，P_k是在所述先前采样事件时的气缸压力测量结果，H_k是在所述先前采样事件时算出的第二容积相关变量，并且在所述发动机的循环上计算所述和。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述比热比为1.4。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述采样分辨率为三度或更大的曲轴旋转量。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述采样分辨率为六度或更大的曲轴旋转量。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括在发动机控制器中使用所述计算的平均有效压力的值，以便控制所述发动机的操作。

8.一种用于计算和使用内燃发动机中的指示平均有效压力的方法，所述方法包括：

限定用于一系列采样事件的采样分辨率，所述采样分辨率是所述采样事件之间的曲轴旋转量；

计算并存储容积阵列，所述容积阵列包含作为每个采样事件的曲轴位置的函数的燃烧室容积；

计算并存储第一和第二容积相关变量的阵列，所述容积相关变量包括对应于所述采样分辨率的每个曲轴位置的值；

运行所述发动机，并在与所述采样分辨率对应的每个曲轴位置处获取气缸压力测量结果；

存储当前采样事件的气缸压力测量结果和先前采样事件的气缸压力测量结果，以便用于计算目的；以及

使用间接积分计算来计算发动机循环的指示平均有效压力，其中所述间接积分计算是所述气缸压力测量结果、所述第一容积相关变量和所述第二容积相关变量的函数；以及

在发动机控制器中使用所述计算的指示平均有效压力的值，以便控制所述发动机的操作，包括对到所述发动机的燃料流的控制。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一容积相关变量由如下方程限定：

而所述第二容积相关变量由如下方程限定：

其中k为采样事件序号，n为比热比，△为采样分辨率，V是在任一采样事件k算出的来自容积阵列的燃烧室容积。

10.一种用于计算和使用内燃发动机中的指示平均有效压力的系统，所述系统包括：

用于以一定采样分辨率测量曲轴位置的低分辨率的曲轴位置编码器，其中所述采样分辨率大于1度的曲轴旋转量；

用于在与所述采样分辨率对应的每个曲轴位置处测量气缸压力的气缸压力传感器；以及

发动机控制器，所述发动机控制器构造成从所述曲轴位置编码器和所述气缸压力传感器收集数据、利用间接积分算法计算指示平均有效压力、以及使用所述计算的指示平均有效压力以控制所述发动机的操作。