利用低分辨率编码器和三次样条积分过程的高精度IMEP计算技术

摘要

本发明涉及利用低分辨率编码器和三次样条积分过程的高精度IMEP计算技术。一种利用稀疏输入数据计算内燃机中的指示平均有效压力（IMEP）的方法。该方法利用三次样条积分方法，并需要比现有IMEP计算技术显著减少的低分辨率曲轴位置和气缸压力输入数据，同时提供比使用现有方法计算的IMEP值更精确的计算的IMEP输出结果。通过利用稀疏输入数据，三次样条积分方法通过使用低成本传感器并消耗较少的用于处理和储存数据的计算资源提供了减小车辆制造、发动机、和/或电子控制单元的成本的可能性。

主权项

一种计算内燃机中的平均有效压力的方法，所述方法包括：确定发动机的一组几何形状参数，包括冲程、连接杆长度、活塞面积以及气缸容积；定义一系列采样事件的采样分辨率，所述采样分辨率为在所述采样事件之间的曲轴旋转量；计算和储存容积序列，所述容积序列包含针对相应于采样分辨率的每个曲轴位置的作为曲轴位置函数的燃烧室容积；计算和储存在相应于所述采样分辨率的每个曲轴位置处计算的、所述燃烧室容积关于曲轴位置的第一和第二微分的序列；定义第一函数f，其中f是气缸压力及燃烧室容积关于曲轴位置的所述第一微分的函数；定义第二函数M，其中M是所述第一函数f、所述采样分辨率以及M的先前值的函数； 定义三次样条函数S，其中S是所述第一函数f、所述第二函数M的当前值和先前值、所述采样分辨率以及S的先前值的函数；使所述发动机运转；通过计算所述容积序列、容积的第一和第二微分的序列、所述第一函数f、所述第二函数M以及所述三次样条函数S来初始化循环，其中在循环开始时的曲轴的下止点位置计算所有的序列和函数；在相应于所述采样分辨率的每个曲轴位置处执行气缸压力测量；储存当前采样事件的所述气缸压力测量值以用于计算目的；基于所述当前采样事件的所述气缸压力测量值和容积的所述第一微分的序列，计算所述第一函数f；计算所述当前采样事件的所述第二函数M和所述三次样条函数S；储存所述当前采样事件和先前采样事件的所述第一函数f、所述第二函数M以及所述三次样条函数S的值；只要曲轴位置还未到达从所述循环的开始完成一个完整的曲轴旋转时的下止点，就继续测量气缸压力并计算所述第一函数f、所述第二函数M以及所述三次样条函数S；以及如果曲轴位置到达从所述循环的开始完成一个完整的曲轴旋转时的下止点，则输出作为所述三次样条函数的最终值的发动机循环的平均有效压力并初始化新的循环。