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识别涡轮增压发动机的响应迟滞的方法

阅读：524发布：2020-05-17

IPRDB可以提供识别涡轮增压发动机的响应迟滞的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种识别涡轮增压发动机响应迟滞的方法。识别涡轮增压发动机响应迟滞的方法包括以下步骤：(1)测量发动机曲轴每转的燃烧循环的次数，(2)实施信号的频率时间分析，(3)计算加速度率，(4)区分无增压加速的加速度率和涡轮模式下加速的加速度率，其中在两种加速度率的过渡区域中，识别所述涡轮增压器的响应迟滞。，下面是识别涡轮增压发动机的响应迟滞的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种识别涡轮增压发动机的响应迟滞的方法，所述方法具有如下步骤：测量所述发动机曲轴每转的燃烧循环的次数，实施信号的频率时间分析，

计算加速度率，

区分无增压加速的加速度率和涡轮模式下加速的加速度率，其中在两种加速度率的过渡区域中，识别涡轮增压器的所述响应迟滞。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述响应迟滞的持续期被确定为所述两个加速度率之间的时间跨度。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述燃烧循环的次数通过噪声测量被确定。

4.如权利要求1或2中任一项所述的方法，其中所述燃烧循环的次数通过振动测量被确定。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述燃烧循环的次数的频率f在时间点t处通过以下公式确定：其中，ωE是所述发动机的速度，是旋转的角度，z是曲轴每转的燃烧循环次数。

6.如权利要求5所述的方法，其中如果以下公式被满足，则两个加速度率在时间点t1和t2处被彼此分离，所述公式为：

2 2 2 2

dft＜t1/dt≠d ft＞t1/dt

2 2 2 2

dft＜t2/dt≠d ft＞t2/dt。

说明书全文

识别涡轮增压发动机的响应迟滞的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种识别涡轮增压发动机响应迟滞的方法。

背景技术

[0002] 为了测量机动车辆的加速度，除其他装置外使用了基于GPS的测量装置，其具有快速实施的优点，但其仅能够传递加速过程与传动系统和机动车辆其他参数之间依赖关系的少量信息。与此相比，具有与CAN总线相连的测量装置能够传递关于相互关系的更多信息。然而，这种测量方法是昂贵的。

[0003] 这两种方法并不是非常适合于识别涡轮增压发动机的响应迟滞，所述响应迟滞在日常用语中被称为涡轮迟滞。

发明内容

[0004] 本发明的目的是改进涡轮增压发动机的响应迟滞的识别。

[0005] 本目的通过根据本发明的特征来实现。本发明的有利发展由本发明的实施例限定。

[0006] 根据本发明，识别涡轮增压发动机的响应迟滞的方法包括以下步骤：

[0007] 测量发动机曲轴每转的燃烧循环的次数，

[0008] 实施信号的频率时间(frquency-time)分析，

[0009] 计算加速度率，

[0010] 区分无增压加速的加速度率和涡轮模式下加速的加速度率，其中在两种加速度率的过渡区域中，识别涡轮增压器的响应迟滞。借此简单的测量和计算，响应迟滞可以被可靠地识别。

[0011] 响应迟滞的持续时间还被确定为两个加速度率之间跨越的时间。该确定还通过简单的装置被实施。

[0012] 燃烧循环的次数能够通过噪声测量被确定，这是非常易于实施的。

[0013] 燃烧循环的次数能够通过振动测量被确定，这是非常易于实施的。

[0014] 燃烧循环的次数能够通过以下公式被确定：

[0015]

[0016] 其中ωE是发动机的速度，是旋转的角度并且z是曲轴每转的燃烧循环次数。该公式能够被简单而又迅速地计算。

[0017] 如果2 2

[0018] dfEO/dt＝o.

[0019] 则两个加速度率能够彼此分离。

[0020] 该公式还能够被简单计算为第一公式的二阶导数。

附图说明

[0021] 在下文中，参考附图更详细地描述本发明，在这些附图中：

[0022] 图1显示根据本发明的识别涡轮迟滞的方法的顺序图。

[0023] 图2显示第三挡位中加速过程的图表。

[0024] 图3显示了带有涡轮增压器响应迟滞的坎贝尔(Campbell)图。

[0025] 图4显示了没有响应迟滞的坎贝尔图。

具体实施方式

[0026] 附图仅用于说明本发明并且不限制本发明。附图和各个部件没有必要成比例。相同的标记指代相同或相似的部件。

[0027] 本发明基于测量发动机曲轴每转的燃烧循环次数。该每转的燃烧循环次数还被称为主要燃烧模式。在显示在图1中的顺序图的第一步骤或方块1中，该次数被测量。这通过简单的噪声或振动测量被实施。

[0028] 在第二步骤2中，实施了测量信号的频率时间分析。主燃烧模式的激励幅值和曲线特征依赖发动机的扭矩。因为主燃烧模式与扭矩的依赖关系，所以主燃烧模式能够被用于识别涡轮迟滞。

[0029] 因此，在第三步骤3中，确定的次数(order)Z的频率f能够通过以下公式作为时间t和相关旋转角度的函数被计算：

[0030]

[0031] 这对于恒定的运行具有显著影响，也就是说对于恒定发动机速度ωE，df/dt＝0。然而，如果加速过程伴随速度的正向变化率，这导致df/dt＞0。然后，如果加速度率升高，则梯度df/dt也相似地升高。

[0032] 在第四步骤4中，结果，加速度的响应能被分为两个阶段。第一加速阶段具有梯度df/dtNA，其中动力来自自然吸气(NA)发动机。第二加速阶段具有梯度df/dtTC，其中动力来自增压(TC，涡轮增压)发动机。

[0033] 在第五步骤5中，在两个点t1和t2之间的时间跨度可被确定为涡轮迟滞时间。这意味着如果在点t1和t2处以下公式被满足，则加速阶段或加速度率彼此分离，所述公式为：

[0034] d2ft＜t1/dt2≠d2ft＞t1/dt2

[0035] d2ft＜t2/dt2≠d2ft＞t2/dt2

[0036] 一个示例被显示在图2中，所述示例基于第三挡中降档加速(WOT，大程度打开节气门)期间机动车辆的测量值。

[0037] 这产生以下方法，所述方法在其他方面非常适于驾驶员的主观意识。所谓的主燃烧模式，也就是说发动机曲轴每转的燃烧循环的次数，影响了噪声和振动特征(频率含量)并且给出发动机的动力的驾驶员反馈。因此，驾驶员获得了额外的关于车辆纵向加速度的主观信息。为此原因，主燃烧模式的分析是显示涡轮迟滞的非常有效的方式。如果仅发动机速度n是可用信号，则分析可通过替代fEO而处理n被实施，其基于n为变量。

[0038] 该分析方法的示例被显示在图3和图4中。两个附图显示在第二挡位15km/h中的全负荷加速。两个传动系统之间的差别通过比较主燃烧模式是清晰而明显的。图3显示了涡轮迟滞，而图4显示没有涡轮迟滞。

[0039] 显示在图3中的是带有响应迟滞(涡轮迟滞)的从转动(rolling)开始(踩下加速器踏板)的全负荷加速，响应迟滞为图表左侧的通常无负荷运行与在低振动水平处仅带有略微升高的第二发动机次数(order)的全扭矩加速之间的持续期。升高第二发动机次数的升高与车辆的加速度相关。第二发动机次数的频率直接依赖发动机速度并且因此依赖车辆的速度。为此原因，主燃烧模式在恒定转动过程期间在全负荷加速之前是平坦的，在涡轮增压器的响应迟滞的持续期略微升高，并且在高加速阶段急剧升高。此外，主燃烧模式的幅值通过坎贝尔图中的颜色被指示，其依赖扭矩。因此，主燃烧模式的幅值在转动过程期间和涡轮增压器的响应迟滞期间是低的，但在响应迟滞之后较高。

[0040] 比较来说，图4显示了没有涡轮增压器响应迟滞的加速。在此情况下，主燃烧模式在全负荷加速的开始处的略微升高是不存在的。替代地，带有全扭矩的加速直接从转动阶段之后开始。

[0041] 根据使用的测量装置，例如噪声测量、振动测量或者用加速度测量装置的测量，单个测量范围的限制在更小或更大的程度上能够被更好的识别。通过所有测量装置，涡轮增压器的响应迟滞被清晰地看到并且持续期被清晰地确定。

标题	发布/更新时间	阅读量
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