[发明专利]柴油发动机在低空燃比状态下的扭矩修正方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车变速器控制技术领域，尤其涉及一种适用于自动变速箱控制的柴油发动机在低空燃比状态下的扭矩修正方法。

背景技术

对汽车的自动机械变速箱(AMT)而言，发动机扭矩的精确与否决定着自动机械变速箱控制性能的好坏。然而，换档后，柴油发动机通常会处于低空燃比的状态，在该状态下由发动机控制器提供的名义扭矩信息通常精度较低，会明显高于发动机实际的输出扭矩。当车辆爬坡时，上述现象就会特别严重，从而造成变速箱控制器因使用了不精确的发动机扭矩信息而选档性能下降。现有的发动机在低空燃比状态下所提供的扭矩信息精度无法满足自动变速箱控制器对发动机扭矩精度的要求。由此可见，现有方法有待于进一步的改进和提高。

发明内容

本发明为避免直接使用发动机控制器提供的发动机扭矩信息所带来的不足之处，提供了一种在低空燃比状态下，对发动机扭矩进行修正的方法，以满足自动机械变速箱控制对扭矩精度的需求。

本发明所采用的技术方案为：

柴油发动机在低空燃比状态下的扭矩修正方法，包括如下步骤：

步骤1：获取柴油发动机万有特性的台架实验数据；

步骤2：利用步骤1中获得的柴油发动机万有特性的台架实验数据，通过线性插值方法得到发动机在不同转速、喷油流量状态下的稳态空燃比表及容积效率表；

步骤3：利用步骤1中获得的柴油发动机万有特性的台架实验数据，通过最小二乘法拟合得到发动机的扭矩修正参数P1、P2；

步骤4：在变速箱控制器软件中根据基于CAN总线的发动机ECU所发出的信号对发动机当前的空燃比进行实时估算，得到瞬时空燃比AFR_inst；

步骤5：使用步骤2中获得的稳态空燃比表AFR_stdMap并根据当前发动机转速ω_e〔t〕、喷油流量线性插值计算得到对应工况下的稳态空燃比，也就是实时稳态空燃比AFR_std，将该实时稳态空燃比AFR_std和步骤4中获取的瞬时空燃比AFR_inst输入下式计算得到发动机扭矩的修正系数F_c:

F_c＝(1-P1*AFR_Inst^P2)/(1-P1*AFR_std^P2)

步骤6：将步骤5中得到的修正系数F_c输入下式，以对发动机提供的名义扭矩T进行修正，得到发动机修正后扭矩T_cor，T_cor＝T*F_c。

所述步骤3中，P1、P2的获取过程具体为：在发动机万有特性的台架实验数据中，不同的发动机负荷对应不同的空燃比和热效率，选取两个不同的发动机负荷点：负荷点1和负荷点2，根据负荷点1、2的热效率比例关系并利用下式以最小二乘法识别出对应的扭矩修正参数P1、P2，

BTE₁/BTE₂＝(1-P1*AFR_std1^P2)/(1-P1*AFR_std2^P2)

其中，BTE₁为负荷点1的热效率，BTE₂为负荷点2的热效率，AFR_std1为负荷点1的空燃比，AFR_std2为符合点2的空燃比；BTE₁、BTE₂、AFR_std1、AFR_std2均可从如上所述的发动机万有特性的台架实验数据中获知。

所述步骤4中，瞬时空燃比AFR_inst的获取过程具体为：根据发动机ECU发送的CAN报文信号，按照下式，在变速箱控制器中进行瞬时空燃比AFR_inst的实时计算，

其中，为进气质量流量，为喷油流量，通过下式获得：

其中，P_IM为进气压力，V_s为发动机排量，M_a为空气摩尔质量，ω_e为发动机转速，η_v为实时容积效率，T_IM为进气温度，R为理想气体常数；