无外在负荷检测发动机最大扭矩的方法与流程

专利2022-05-09  2

无外在负荷检测发动机最大扭矩的方法,是汽车变速箱挂空挡,发动机无外在负荷,以发动机惯量作为负荷检测发动机最大扭矩的一种快速方法,属于汽车性能检测技术领域。



背景技术:

现有汽车检测发动机最大扭矩,通常需要在底盘测功机上检测或路试检测,所需设备昂贵、检测时间长、费用高。现有无负荷测功方法不能准确检测发动机最大扭矩,只是修理厂在汽车修理前、后,分别检测加速时间进行时间对比。随着汽车技术的发展,许多乘用车在加速时发动机会附加供油量,使无外在负荷检测的发动机动态最大扭矩增大很多。为克服现有技术的不足,采用无外在负荷检测发动机最大扭矩的方法,通过建立稳态与动态发动机最大扭矩之间的函数关系,从而可以把检测发动机动态最大扭矩换算成发动机稳态最大扭矩,与发动机说明书标明的额定扭矩进行比较,定量评价发动机技术状况的下降程度。



技术实现要素:

许多电喷发动机乘用车,无论是在行驶中或在无外在负荷检测扭矩时,在踩下油门踩板加速过程中都会有短时附加供油量,提供附加动力以满足加速工况的需要,导致无外在负荷检测的发动机最大扭矩较大于发动机额定扭矩,无法准确检测和评价发动机技术状况的下降程度。所以需要根据电脑控制的电喷供油量特点,通过稳态供油量与稳态最大扭矩的关系,以及附加供油量与动态最大扭矩的关系,推导出稳态与动态发动机最大扭矩之间的函数关系,从而把有附加供油量所测动态最大扭矩换算成无附加供油量的稳态最大扭矩。

在发动机最大扭矩点,发动机指示扭矩mz等于发动机机械损失扭矩mg与额定扭矩mm之和,mz=mg mm,mg=δ×mz,δ为发动机机械损失系数,mz=δ×mz mm,mz=mm/(1-δ),mg=δ×mz=δ×mm/(1-δ),设δ/(1-δ)=φ,φ为发动机机械损失计算系数,mg=φ×mm,当δ已知时φ也为已知量,也可直接估算确定。

同一汽车在底盘测功机上检测发动机稳态最大扭矩mw,设稳态油耗qw,无外在负荷检测发动机动态最大扭矩md,设动态油耗qd,qd等于稳态油耗qw与附加油耗qf之和,即qd=qw qf。当发动机技术状况下降后,忽略发动机机械损失扭矩的变化,设mg不变,设同一汽车稳态与动态的检测发动机最大扭矩都与油耗成正比,(qw qf)/qw=(md φ×mm)/(mw φ×mm),qf/qw=(md φ×mm)/(mw φ×mm)-1=c,φ、md、mw、mm都为已知量,qf/qw等于定值c,而且对该车型所有汽车的qf/qw=c,从而建立起了该车型所有汽车稳态与动态的检测发动机最大扭矩之间的函数关系,无需再检测mw,当采用无外在负荷检测发动机动态最大扭矩md后,即可计算得到相应的发动机稳态最大扭矩mw。

无外在负荷检测发动机最大扭矩的方法,是通过稳态和动态检测发动机最大扭矩进行标定,建立两种扭矩值函数关系后,把动态扭矩换算成稳态扭矩的检测方法,其特征在于:同一汽车在底盘测功机上检测发动机稳态最大扭矩mw,或者简化无需台试检测,用新车检测以发动机额定扭矩mm代替mw,设稳态油耗qw,采用无外在负荷检测发动机动态最大扭矩md,设动态油耗qd,qd=qw qf,qf为附加油耗;设发动机机械损失扭矩mg为常量,设同一汽车稳态与动态的检测扭矩都与油耗成正比,(qw qf)/qw=(md φ×mm)/(mw φ×mm),qf/qw=(md φ×mm)/(mw φ×mm)-1=c常量,φ为发动机机械损失计算系数,或者简化设φ=0,通过标定得到常量c,设该车型所有汽车的qf/qw=c都相同,当该车型任一汽车采用无外在负荷检测发动机动态最大扭矩md后,即可计算得到相应的稳态发动机最大扭矩mw。具有以下技术优点。

1、电喷供油量是由电脑控制,所以同一车型所有汽车的稳态供油量都是基本相同的,在相同无外在负荷检测加速工况下的附加供油量也是基本相同的。

2、发动机机械损失扭矩mg所占额定扭矩的比率很小,发动机技术状况下降,mg增大的数值对检测的影响很小,可忽略不计。

3、虽然稳态与动态两者的检测发动机最大扭矩与油耗之比会有一定的差异,但是同一车型不同汽车的相似比例是基本相同的,这种差异对检测的影响也可忽略不计。

4、可以简化无需台试测量稳态发动机最大扭矩mw,用新车发动机的额定扭矩mm代替mw,只需采用无外在负荷检测md即可完成标定。

具体实施方式

以一台无外在负荷检测加速过程有附加供油的乘用车为例,来说明无外在负荷检测发动机最大扭矩的方法的具体实施方式。发动机的额定扭矩mm=141nm,设δ=0.1,φ=δ/(1-δ)=0.111,在相同的检测环境下,在底盘测功机上检测发动机稳态最大扭矩mw=129.1nm,采用无外在负荷检测发动机最大扭矩md=181.8nm。qf/qw=(md φ×mm)/(mw φ×mm)-1=(181.8 0.111×141)/(129.1 0.111×141)-1=0.364=c。

mw=(md φ×mm)/1.364-φ×mm=(md 0.111×141)/1.364-0.111×141=(md 15.65)/1.364-15.65,同型号的另一台汽车采用无外在负荷检测3次,分别计算如下:

md1=171.1、mw1=121.3,扭矩比值mw1/mm=121.3/141=0.860;

md2=175.7、mw2=124.6,扭矩比值mw2/mm=124.6/141=0.884;

md3=168.4、mw3=119.3,扭矩比值mw3/mm=119.3/141=0.846。

无外在负荷检测发动机最大扭矩的方法,大大提高了有附加供油的无外在负荷检测发动机最大扭矩的准确性,具有准确、快捷等优点。



技术特征:

1.无外在负荷检测发动机最大扭矩的方法,是通过稳态和动态检测发动机最大扭矩进行标定,建立两种扭矩值函数关系后,把动态扭矩换算成稳态扭矩的检测方法,其特征在于:同一汽车在底盘测功机上检测发动机稳态最大扭矩mw,或者简化无需台试检测,用新车检测以发动机额定扭矩mm代替mw,设稳态油耗qw,采用无外在负荷检测发动机动态最大扭矩md,设动态油耗qd,qd=qw qf,qf为附加油耗;设发动机机械损失扭矩mg为常量,设同一汽车稳态与动态的检测扭矩都与油耗成正比,(qw qf)/qw=(md φ×mm)/(mw φ×mm),qf/qw=(md φ×mm)/(mw φ×mm)-1=c常量,φ为发动机机械损失计算系数,或者简化设φ=0,通过标定得到常量c,设该车型所有汽车的qf/qw=c都相同,当该车型任一汽车采用无外在负荷检测发动机动态最大扭矩md后,即可计算得到相应的稳态发动机最大扭矩mw。


技术总结
无外在负荷检测发动机最大扭矩的方法,同一汽车在底盘测功机上检测发动机稳态最大扭矩Mw,设稳态油耗Qw,采用无外在负荷检测发动机动态最大扭矩Md,设动态油耗Qd,Qd=Qw Qf,Qf为附加油耗;设发动机机械损失扭矩Mg为常量,设同一汽车稳态与动态的检测扭矩都与油耗成正比,(Qw Qf)/Qw=(Md Φ×Mm)/(Mw Φ×Mm),Qf/Qw=(Md Φ×Mm)/(Mw Φ×Mm)‑1=C常量,设该车型所有汽车的Qf/Qw=C都相同,当该车型任一汽车采用无外在负荷检测发动机动态最大扭矩Md后,即可计算得到相应的稳态发动机最大扭矩Mw。

技术研发人员:朱卫萍
受保护的技术使用者:朱卫萍
技术研发日:2021.05.15
技术公布日:2021.08.10
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