CN201610216769.6_发动机进气压力估计方法_行之知识产权综合服务平台

专利名称：	发动机进气压力估计方法
专利名称(英文)：
专利号：	CN201610216769.6	申请时间：	20160512
公开号：	CN105863860A	公开时间：	20160817
申请人：	中国第一汽车股份有限公司
申请地址：	130011 吉林省长春市西新经济技术开发区东风大街2259号
发明人：	杨雪珠; 华东旭; 李军; 祝浩; 王超; 张俊杰; 曹包华; 张贵铭
分类号：	F02D41/18; G06F17/50	主分类号：	F02D41/18
代理机构：	长春吉大专利代理有限责任公司 22201	代理人：	朱世林
摘要：	本发明涉及一种发动机进气压力估计方法，当进气压力传感器故障时，发动机电控系统可以使用此方法计算出的进气压力值继续正常工作，从而避免了进入影响发动机正常工作的“故障保护”模式，从而提高了车辆的鲁棒性和安全性。该方法包含了激活条件判断、初值PMAP0设定、迭代运算三部分组成。其中迭代运算部分，通过对进气管为对象建立数学模型，根据进入进气管的空气流量MIn和流出进气管的空气流量MOut，以PMAP0为初始值，迭代计算出进气压力PMAP。
摘要(英文)：

发动机进气压力估计方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)、激活条件判断：当系统识别到进气压力传感器的故障时，并且节气门阀体无故障条件下，激活此进气压力估计方法；(2)、进气压力P_MAP的初始值P_MAP0的设定：情况一：当车辆驾驶时，以进气压力传感器故障前的传感器最后时刻采集值为进气压力的初始值P_MAP0；情况二：当车辆静止时，进气压力传感器处于故障，则大气压力值作为进气压力的初始值P_MAP0；(3)、流出进气管的空气流量M_Out计算：根据M_Out与P_MAP之间的线性关系计算，即M_Out＝k×P_MAP+b，其中，k、b分别是线性关系中的斜率参数和偏移参数，以发动机转速为输入的表格标定得出；算法激活后，M_Out的首次计算应用P_MAP的初始值P_MAP0；(4)、进入发动机进气管的空气流量M_In的计算:根据节气门流量特性原理，基于当前节气门开度、计算出进入发动机进气管的空气流量M_In；

M_{I n} = A_{t} \frac{p_{a}}{\sqrt{{RT}_{a}}} Ψ (p_{m}, P_{a}, k)

当时：

ψ (p_{m}, p_{a}, k) = \sqrt{\frac{2 k}{k - 1} [{(\frac{p_{m}}{p_{a}})}^{2 / k} - {(\frac{p_{m}}{p_{a}})}^{(k + 1) / k}]}

其它情况下：

ψ (p_{m}, p_{a}, k) = \sqrt{k {(\frac{2}{k + 1})}^{(k + 1) / (k - 1)}}

式中：；k为绝热指数，k＝1.4；p_a为节气门上游压力；T_a为节气门前温度；p_m为节气门下游压力；A_t为节气门处有效流通截面面积，具体只和节气门开度有关；R为空气的气体常数；(5)、进气压力P_MAP的计算：流经节气门进入发动机进气管的空气流量M_In，与从流出进气管的空气流量M_Out的差值进行积分，经过量纲转化后，得到估计的进气压力P_MAP；计算原理如下：P_MAP＝∫(M_In-M_Out)×Fac×T_In×P₀其中，T_In是进气管温度(开氏温度)，P₀为标准状态下的压力，Fac是与发动机结构有关的参数，具体与发动机转速、发动机排量、进气管容积、标准状态下温度相关的常数，具体如下公式所示：其中T₀为标准温度273K；(6)、下一时刻P_MAP的计算：根据上一时刻的P_MAP，不断迭代步骤(3)、(4)(5)，通过此方法可估计出任一时刻的进气压力P_MAP。

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发动机进气压力估计方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)、激活条件判断：当系统识别到进气压力传感器的故障时，并且节气门阀体无故障条件下，激活此进气压力估计方法；(2)、进气压力P_MAP的初始值P_MAP0的设定：情况一：当车辆驾驶时，以进气压力传感器故障前的传感器最后时刻采集值为进气压力的初始值P_MAP0；情况二：当车辆静止时，进气压力传感器处于故障，则大气压力值作为进气压力的初始值P_MAP0；(3)、流出进气管的空气流量M_Out计算：根据M_Out与P_MAP之间的线性关系计算，即M_Out＝k×P_MAP+b，其中，k、b分别是线性关系中的斜率参数和偏移参数，以发动机转速为输入的表格标定得出；算法激活后，M_Out的首次计算应用P_MAP的初始值P_MAP0；(4)、进入发动机进气管的空气流量M_In的计算:根据节气门流量特性原理，基于当前节气门开度、计算出进入发动机进气管的空气流量M_In；

M_{I n} = A_{t} \frac{p_{a}}{\sqrt{{RT}_{a}}} Ψ (p_{m}, P_{a}, k)

当时：

ψ (p_{m}, p_{a}, k) = \sqrt{\frac{2 k}{k - 1} [{(\frac{p_{m}}{p_{a}})}^{2 / k} - {(\frac{p_{m}}{p_{a}})}^{(k + 1) / k}]}

其它情况下：

ψ (p_{m}, p_{a}, k) = \sqrt{k {(\frac{2}{k + 1})}^{(k + 1) / (k - 1)}}

式中：；k为绝热指数，k＝1.4；p_a为节气门上游压力；T_a为节气门前温度；p_m为节气门下游压力；A_t为节气门处有效流通截面面积，具体只和节气门开度有关；R为空气的气体常数；(5)、进气压力P_MAP的计算：流经节气门进入发动机进气管的空气流量M_In，与从流出进气管的空气流量M_Out的差值进行积分，经过量纲转化后，得到估计的进气压力P_MAP；计算原理如下：P_MAP＝∫(M_In-M_Out)×Fac×T_In×P₀其中，T_In是进气管温度(开氏温度)，P₀为标准状态下的压力，Fac是与发动机结构有关的参数，具体与发动机转速、发动机排量、进气管容积、标准状态下温度相关的常数，具体如下公式所示：其中T₀为标准温度273K；(6)、下一时刻P_MAP的计算：根据上一时刻的P_MAP，不断迭代步骤(3)、(4)(5)，通过此方法可估计出任一时刻的进气压力P_MAP。

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