[发明专利]一种发动机输出扭矩在线测试分析方法

说明书

本发明涉及一种发动机输出扭矩在线测试分析方法，其特征是，包括以下步骤：整车状态确认；发动机台架布置与调试；发动机输出扭矩辅助分析参数获取；发动机输出扭矩分析MAP设置；整车工况测试；整车工况发动机输出扭矩在线分析。本发明能够对整车实际运行工况的发动机输出扭矩进行实时测试与分析，从而为整车工况下的发动机扭矩监测、标定控制以及性能分析提供依据。

技术领域

本发明涉及发动机性能测试，具体涉及一种发动机输出扭矩在线测试分析方法。

背景技术

发动机输出扭矩是发动机关键性能参数之一，直接影响整车的动力性，其控制策略与精度会对燃油经济性产生影响。根据发动机输出扭矩可以计算分析发动机有效热效率，结合变速器输出扭矩可以分析变速器效率，结合发动机冷却、润滑等子系统性能参数可以全局分析燃油从油箱经过不同子系统和零部件到车轮的传递、消耗情况，即能量流分布。因此测试整车工况下发动机输出扭矩的大小对整车动力经济性开发至关重要。

不同于在发动机台架的扭矩测试可以通过发动机台架测功设备进行测试，也不同于普通的温度、压力、流量等参数可以布置成本低且布置简单的传感器进行测试，适用于整车工况下发动机扭矩传感器价格昂贵、标定成本高、布置困难，导致很难对整车实际运行工况的发动机输出扭矩进行实时测试与分析。另外，对于有开发ECU的发动机采用INCA设备获取EMS发动机扭矩的方式会因为发动机扭矩模型标定的精度差异而有较大误差，对于无开发ECU的发动机则无法获取发动机输出扭矩，导致无法开展整车运行工况的发动机有效热效率、变速器效率和整车能量流分布等分析。

CN 105486512A公开的“一种基于整车环境下的发动机外特性测试方法”，属于整车性能测试技术领域，其包括如下步骤：对车辆进行初始化使车辆满足测试要求；计算不同发动机转速所对应的理论车速V；转毂预热，设置环境温度，固定车辆，车辆热机；在转毂控制界面上输入理论车速V，通过监控发动机转速并不断调整输入的车速，得到实际车速V'；采集各实际速度V'下车辆挂挡时的轮边功率P0以及空挡时的轮边功率P1；计算发动机功率P，发动机扭矩Tq，获得发动机外特性曲线。基于整车环境工况下利用室内底盘测功机进行发动机外特性的测试可以较为准确的测出发动机在整车状态下所发挥出的真实性能，使整车性能分析更加准确，同时也可以准确测试竞品车的发动机性能数据。毫无疑问，这是所属技术领域的一种有益的尝试。

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机输出扭矩在线测试分析方法，其能够对整车实际运行工况的发动机输出扭矩进行实时测试与分析，从而为整车工况下的发动机扭矩监测、标定控制以及性能分析提供依据。

本发明基于发动机台架测功系统测试获得的基础发动机输出扭矩分析性能数据，耦合整车工况下的发动机缸盖的出水温度、发动机转速和平均指示有效压力等实时性能参数，在线分析发动机输出扭矩。其基本原理如下：

发动机缸内燃烧压力克服进排气过程阻力(泵气损失)、曲柄活塞连杆组等发动机机械摩擦阻力(本体机械摩擦损失)以及驱动附件运转后，由曲轴输出的扭矩即为发动机有效输出扭矩。

整车运行工况下：

发动机输出扭矩T_vehicle＝BMEP_vehicle×100×Vs/4π；

式中：

BMEP_vehicle为发动机平均有效压力；

Vs为发动机排量(常数)。

发动机平均有效压力BMEP_vehicle＝IMEP_h_vehicle-FMEP_vehicle＝IMEP_h_vehicle-(PMEP_vehicle+MMEP_vehicle+AMEP_vehicle)；

式中：

IMEP_h_vehicle为发动机平均指示有效压力，通过火花塞式的缸压传感器采集缸内燃烧压力，并由燃烧分析仪计算得到；