基于曲轴角速度传感器的柴油机NOx原始排放量预测方法

摘要

本发明公开了一种准确预测当前工况下柴油机NOx原始排放的方法，该方法包括：预估缸压曲线和放热率曲线；预估曲轴的角速度频谱；测出实际的曲轴角速度频谱；对预估的角速度频谱和实测的角速度频谱进行相位比较，得出着火延迟期和后燃期的曲轴续角修正因子；根据修正因子得到修正后的着火延迟期和后燃期的曲轴持续角；通过修正后的着火延迟期的曲轴持续角，对预估缸压值进行反馈调节得到修正后的放热率曲线和缸压曲线；将修正后的缸压曲线、发动机转速、空燃比和后燃期的曲轴持续角作为NOx浓度预估模型的输入，即可获得NOx的排放浓度。本发明方法能够对缸压曲线进行准确预估，从而计算出柴油机的NOx排放浓度。

主权项

一种基于曲轴角速度传感器的柴油机NOx原始排放量预测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将进气温度、进气压力、喷油提前角、喷油量和发动机转速5个参数与柴油机的燃烧模型相结合，得到缸压预估子模型，对当前工况下的缸压曲线和放热率曲线进行预估；(2)通过预估的缸压曲线预估曲轴的角速度频谱；(3)通过磁电传感器测出实际的曲轴角速度频谱；(4)通过已知的发动机点火频率，对所述预估曲轴的角速度频谱和实际的曲轴角速度频谱进行相位比较，得出着火延迟期曲轴持续角修正因子和后燃期曲轴持续角的修正因子；(5)通过喷油提前角、空燃比、着火延迟期曲轴持续角的标定参考值和着火延迟期曲轴持续角修正因子得到修正后的着火延迟期的曲轴持续角；以及通过喷油提前角、空燃比、后燃期曲轴持续角的标定参考值和后燃期曲轴持续角的修正因子得到修正后的后燃期的曲轴持续角；(6)通过修正后的着火延迟期的曲轴持续角得到第一次修正后的缸压曲线和修正后的放热率曲线；(7)以第一次修正后的放热率曲线为参比曲线，对第一次修正后的缸压曲线进行再次修正，得到第二次修正后的缸压曲线，将第二次修正后的缸压曲线、发动机转速、空燃比和修正后的后燃期的曲轴持续角作为NOx排放预估模型的输入，即可获得NOx的排放量；其中，步骤(7)中将所述第二次修正后的缸压曲线、发动机转速、空燃比用来估算在预混燃烧期内的NOx生成量；将所述修正后的后燃期的曲轴持续角、发动机转速、空燃比和第二次修正后的缸压曲线用来估算后燃期内的NOx生成量，两者之和即为每个发动机循环下NOx的排放量。