[发明专利]一种瞬变工况下发动机残余废气系数的检测装置和方法

说明书

本发明提供了一种瞬变工况下发动机残余废气系数的检测装置和方法，涉及内燃机测试技术领域，本发明中的瞬变工况下发动机残余废气系数的检测方法，通过实时检测发动机运行状态中的转速、温度信息、压力信息以及曲轴转角等参数，计算倒流至进气道的残余废气和气缸内的残余废气，有利于提高计算气缸内残余废气的准确性和实时性，降低了检测发动机残余废气的检测成本，有利于提高发动机的工作效率，优化发动机运行过程中的燃油经济性。

技术领域

本发明涉及内燃机测试技术领域，具体而言，涉及一种瞬变工况下发动机残余废气系数的检测装置以及一种瞬变工况下发动机残余废气系数的检测方法。

背景技术

发动机在工作过程中，气缸达到上止点时，活塞与气缸盖之间仍存在一定的余隙容积，该容积内的废气无法完全排出气缸，同时，由于发动机气门重叠期间，缸内残存的部分废气回流至进气道内，并在下一循环进入气缸内。这些废气不仅会造成缸内燃烧恶化、增加爆震倾向，还会进一步加剧有害废气的生成。因此，在测量发动机循环进气量时需要考虑残余废气量，精确测取发动机循环新鲜空气量，进而精准控制空燃比和循环空燃比。由于车用发动机在实际运行状态下是按照毫秒级时间尺度瞬时变化，而发动机大多数时间都处于瞬变工况运行，因此，当前的测试手段难以实现直接对发动机内的残余废气进行测量。

而相关技术中，通常是采用三动态压力传感器法，对瞬变工况下发动机循环进气与残余废气系数进行在线检测，一方面，动态压力传感器造价成本高昂，另一方面，在整车运行状态下，发动机工况变化、道路行驶造成的振动等因素均有可能造成动态压力传感器损坏。并且，由于进气量的精准计算需要多个参数测量，如气道流量系数、气阀升程曲线，这些参数往往都难以获取，因此，采用三动态压力传感器法测量残余废气，不能很好地满足发动机瞬变工况下对残余废气进行实时测量的要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中或相关技术中存在的技术问题之一。

针对上述问题，本发明提出了一种瞬变工况下发动机残余废气系数的检测装置和方法，有利于提高发动机瞬变工况下对残余废气进行实时测量的精度要求，降低发动机的制造成本。

为了实现上述目的，本发明的第一方面技术方案提供了一种瞬变工况下发动机残余废气系数的检测装置，包括：进气侧温度传感器，进气侧压力传感器，出气侧压力传感器、出气侧温度传感器以及氧传感器；进气侧温度传感器安装于发动机的进气歧管上，且靠近气缸盖一侧设置，进气侧温度传感器用于测量发动机的进气侧气体温度；进气侧压力传感器安装于进气歧管上，靠近气缸盖一侧设置，进气侧压力传感器用于测量进气侧压力；出气侧压力传感器安装于发动机的出气歧管上，靠近气缸盖一侧设置，出气侧压力传感器用于测量出气侧压力；出气侧温度传感器安装于出气歧管上，靠近气缸盖一侧设置，出气侧温度传感器用于测量发动机的出气侧气体温度；氧传感器安装于出气歧管上，氧传感器用于检测出气歧管内气体的氧气含量。

在上述任一项技术方案中，优选地，还包括：发动机瞬态数据采集装备，第一屏蔽线束，第二屏蔽线束以及第三屏蔽线束；第一屏蔽线束的一端连接于发动机的转速传感器的转速信号输出端，第一屏蔽线束的另一端连接于发动机瞬态数据采集装备的信号输入端；第二屏蔽线束的一端连接于发动机的第一凸轮相位传感器的相位信号输出端，第二屏蔽线束的另一端连接于发动机瞬态数据采集装备的信号输入端；第三屏蔽线束的一端连接于发动机的第二凸轮相位传感器的相位信号输出端，第三屏蔽线束的另一端连接于发动机瞬态数据采集装备的信号输入端。

在上述任一项技术方案中，优选地，还包括：油品分析仪；油品分析仪连接于氧传感器，油品分析仪用于计算过量空气系数。