[实用新型]一种多缸发动机缸内燃烧状态估计系统

说明书

一种多缸发动机缸内燃烧状态估计系统，包括位于发动机任一气缸即特征缸内的缸压传感器、位于发动机曲轴上的曲轴转速传感器、发动机控制器，发动机控制器包括存储模块、数据采集模块、IMEP计算模块、PID修正模块，数据采集模块的输入端与缸压传感器、曲轴转速传感器信号连接，存储模块、数据采集模块的输出端均通过IMEP计算模块与PID修正模块的输入端信号连接。本设计不仅算法简单，而且不受发动机缸数限制、对曲轴转角精度要求低。

技术领域

本实用新型属于汽车发动机控制技术领域，具体涉及一种多缸发动机缸内燃烧状态估计系统，适用于扩大使用范围、简化算法、降低曲轴转角的精度要求。

背景技术

柴油机的缸内压力直接反映柴油机的工作性能，包括进气过程的好坏、喷油定时是否准确、气阀间隙是否合适、气缸的气密性的好坏、燃料燃烧的完整程度等。因此,测取压力信号可以对柴油机的工作状态进行检测。对于多缸发动机来说，通常需要每缸采用一个缸压传感器，这样会导致成本上升。

中国专利：申请公布号为CN104179573A，申请公布日为2014年12月3日的发明专利公开了一种内燃机分缸燃烧状态估计方法，其在内燃机的任一分缸中设置一缸压传感器，在内燃机的曲轴上设置一曲轴转速传感器，先根据内燃机曲轴系统刚性模型求解各分缸指示转矩和，再对指示转矩和进行分解以获得当前发火缸的气体作用力指示转矩，对于设置有缸压传感器的分缸，由缸压传感器直接测量其发火时的气体作用力指示转矩，并将测量值与上一步所得的当前发火缸的气体作用力指示转矩做差以得到设置有缸压传感器的分缸发火时的气体作用力指示转矩的误差，用该误差修正未设置缸压传感器的汽缸发火时的气体作用力指示转矩估计值。虽然该系统只采用一个缸压传感器就可以反馈多缸的燃烧状态参数，但仍然存在以下缺陷：

1、在计算当前缸做功行程转矩时，要求其它缸正好处于压缩、排气、进气行程，所以此方法只适用于四缸发动机；

2、整个计算过程不仅对曲轴转角的精度要求高，而且其采用的算法复杂，计算量大，实时运算对控制器的运算能力要求较高。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的仅适用于四缸发动机、对曲轴转角精度要求高、算法复杂的问题，提供一种不受发动机缸数限制、对曲轴转角精度要求低、算法简单的多缸发动机缸内燃烧状态估计系统。

为实现以上目的，本实用新型的技术方案如下：

一种多缸发动机缸内燃烧状态估计系统，包括位于发动机任一气缸即特征缸内的缸压传感器、位于发动机曲轴上的曲轴转速传感器、发动机控制器；

所述发动机控制器包括存储模块、数据采集模块、IMEP计算模块、PID修正模块，所述数据采集模块的输入端与缸压传感器、曲轴转速传感器信号连接，所述存储模块、数据采集模块的输出端均与IMEP计算模块的输入端信号连接，IMEP计算模块的输出端与PID修正模块的输入端信号连接；

所述存储模块用于存储离线状态下台架试验测得的每个气缸的平均指示压力指标IMEP与转速指标ΔN的等效关系，所述IMEP计算模块用于根据采集的缸压信号计算特征缸的IMEP、根据采集的曲轴转速信号计算非特征缸的ΔN，并通过存储模块内的等效关系得出非特征缸的IMEP，所述PID修正模块用于以特征缸的IMEP为目标值，采用PID算法对非特征缸的IMEP进行修正，使每个气缸的IMEP一致。

所述转速指标ΔN是指在固定曲轴转角起、止位置分别计算得到的一定角度范围内的平均转速的差值。

所述一定角度范围为6°～90°。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：