【技术实现步骤摘要】
一种基于转速信号的内燃机转矩软测量方法
本专利技术涉及内燃机控制
，尤其涉及一种基于转速信号的内燃机转矩软测量方法。
技术介绍
汽车发动机结构复杂、控制变量众多，是典型的非线性复杂被控对象。由于发动机系统涉及多个子控制回路，为协调各个子控制回路，确保发动机动力快速稳定输出，基于扭矩的控制策略成为当前发动机的基本控制方式。在该策略下，让发动机实际输出转矩快速精准地跟踪期望转矩是其关键问题之一。传统的转矩估计方法是以“离线标定,在线查表”的前馈控制方法为主，这种方法虽然算法简单计算量低，但是需要大量的标定工作，且由于发动机工作条件复杂多变、零部件磨损老化等原因导致不可避免的存在标定误差，因而不能保证扭矩的精确估计。随着发动机的节能减排控制技术向精细化方向发展，要求对转矩的精准估计。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于转速信号的内燃机转矩软测量方法，本方法够有效的估算出发动机的输出转矩，估算逻辑简单易于实现。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案...
【技术保护点】
1.一种基于转速信号的内燃机转矩软测量方法，其特征在于：包括如下步骤：/n步骤1：设置负载转矩和节气门开度，使得发动机系统处于稳态状态，采用均值模型来描述从进气到转矩产生的动态过程，根据均值建模原理，建立发动机的进气歧管动态模型、转矩模型和转速模型，在空燃比λ下，使气缸内油气混合物适时点燃至充分燃烧，气体膨胀做功，产生指示功率，指示功率与转速的比得到平均指示转矩，而发动机实际输出转矩则是平均指示转矩减去摩擦转矩，得到发动机实际转矩与进气歧管压力和转速的多项式；/n步骤1.1：建立进气歧管动态模型；/n在等温假设条件下进气歧管的动态过程主要体现在歧管压力的动态变化，根据理想气...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种基于转速信号的内燃机转矩软测量方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：设置负载转矩和节气门开度，使得发动机系统处于稳态状态，采用均值模型来描述从进气到转矩产生的动态过程，根据均值建模原理，建立发动机的进气歧管动态模型、转矩模型和转速模型，在空燃比λ下，使气缸内油气混合物适时点燃至充分燃烧，气体膨胀做功，产生指示功率，指示功率与转速的比得到平均指示转矩，而发动机实际输出转矩则是平均指示转矩减去摩擦转矩，得到发动机实际转矩与进气歧管压力和转速的多项式；
步骤1.1：建立进气歧管动态模型；
在等温假设条件下进气歧管的动态过程主要体现在歧管压力的动态变化，根据理想气体方程推导出以下关系式：
式中，pm是进气歧管压力；是进气歧管压力变化率；R代表理想气体常数，Tm代表进气歧管内气体温度，Vm代表进气歧管的体积；是通过节气门孔口进入歧管的空气质量流量，是进入气缸内的空气质量流量；
假设进气歧管内的空气是不可压缩的，同时忽略了摩擦力和惯性效应，根据伯努利方程通过节气门孔口进入歧管的空气质量流量如下式所示：
式中，cd代表流量系数；ρ是空气流密度；pa为节气阀上游压力，D代表节流阀的直径；φ代表节气阀的开度，φ0是节气阀的初始开度；
根据均值建模原理，忽略不同气缸之间进气瞬态特征，进入气缸的空气质量流量是与发动机转速和进气歧管压力有关的函数，如下式所示：
式中，Vd是扫气容积，ω是发动机转速；ηv表示的是容积效率；
将(3)式代入到(1)中，进气歧管动态模型表示如下：
式中，c1，c2通过实验标定和最小二乘辨识方法获得；
步骤1.2：建立转矩模型；
假设缸内油气混合物的质量比例满足理想空燃比以获得最佳的排放性能和燃烧效率，因此喷油量表示为：
其中，λ表示理想空燃比常数，气缸内油气混合物适时点燃至充分燃烧，气体膨胀做功，产生的平均指示功率pi为：
式中Hl为燃料低热值，ηi为指示效率；
发动机平均指示转矩τi进一步表示为:
其中γ：比热容比；
通过以上分析，发动机实际输出扭矩τe表示为平均指示扭矩减去摩擦转矩,即：
其中τf为摩擦转矩；
技术研发人员：康铭鑫，李长平，李渝哲，刘腾飞，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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