CN106679862A - 一种发动机实际输出扭矩测量方法及系统 - Google Patents

一种发动机实际输出扭矩测量方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机实际输出扭矩测量方法及系统。本发明提供的发动机实际输出扭矩测量方法，包括：步骤1、获取当前发动机的转速和排气温度；步骤2、根据当前的转速和排气温度，利用已存储的扭矩MAP图，通过查表的方法，获得初始扭矩值；步骤3、获取修正系数，并对初始扭矩值进行修正，得到实际扭矩值。本申请提供的发动机实际输出扭矩测量方法，利用已存储在发动机ECU内的扭矩MAP图，根据当前发动机的转速和排气温度，在扭矩MAP图内查找当前发动机的初始扭矩值，并对初始扭矩值进行修正，以获得发动机实际输出的扭矩值，准确性高；也无需将发动机从整车中拆下，测试过程简单、快捷，测试成本低，实用性强。

Description

一种发动机实际输出扭矩测量方法及系统
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机实际输出扭矩测量方法及系统，具体涉及一种操作简便且能在整车上高效准确地测得发动机实际输出扭矩的测量方法及系统。
背景技术
市场用户经常反馈车辆动力不足，技术人员到现场用标定设备随车测试时，采集的扭矩信息是ECU的计算值，即按照逻辑发动机“应该”发出那么大的扭矩，实际有没有输出目前在车辆没有便捷的方法获取，也就不知道是不是实际输出的扭矩过小导致的动力不足。
目前的方式一是拆下发动机到台架用测功机复测发动机的输出，从整车上拆下发动机费时费力，检测成本高、操作人员的劳动强度大并且耽误用户的运营时间；二是使用专门的变速箱输出轴和采集设备，根据变形量计算实际输出扭矩，采用这种测量方式存在操作复杂、采集时间久且费时费力。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是：提供一种操作简便且能在整车上高效准确地测得发动机实际输出扭矩的测量方法及系统，以解决现有的测量方式存在操作复杂、耗费时间久且测量结果可靠性差的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种发动机实际输出扭矩测量方法，其包括：
步骤1、采集并获取当前发动机的转速和排气温度；
步骤2、根据所述当前的转速和排气温度，利用已存储的扭矩MAP图，通过查表的方法，获得初始扭矩值；
步骤3、获取修正系数，并对所述初始扭矩值进行修正，得到实际扭矩值。
其中，在所述步骤3中，所述修正系数通过下述步骤确定，具体包括：
步骤3.1、采集并获取当前发动机的进气温度和当前环境温度；
步骤3.2、根据所述当前发动机的进气温度和当前环境温度，利用已存储的修正系数MAP图，通过查表的方法，得到所述修正系数。
其中，在所述步骤2中，所述已存储的扭矩MAP图通过下述途径获取，具体为：对设计状态的发动机，调整所述设计状态的发动机的转速，得到对应每个发动机转速下的排气温度、扭矩值的表格，并将表格中的数据绘制成所述扭矩MAP图。
其中，在所述步骤3中，将所述获取的修正系数与所述初始扭矩值相乘，以得到所述实际扭矩值。
另一方面，本发明还提供了一种发动机实际输出扭矩测量系统，其包括：
第一采集单元，用于采集并获取当前发动机的转速和排气温度；
第一查表单元，用于根据所述当前的转速和排气温度，利用已存储的扭矩MAP图，通过查表的方法，获得初始扭矩值；
修正单元，用于获取修正系数，并对所述初始扭矩值进行修正，得到实际扭矩值。
其中，本申请提供的发动机实际输出扭矩测量系统还包括：用于确定所述修正系数的第二采集单元及第二查表单元；
所述第二采集单元，用于采集并获取当前发动机的进气温度和当前环境温度；
所述第二查表单元，用于根据所述当前发动机的进气温度和当前环境温度，利用已存储的修正系数MAP图，通过查表的方法，得到所述修正系数。
其中，所述已存储的扭矩MAP图通过下述途径获取，具体为：对设计状态的发动机，调整所述设计状态的发动机的转速，得到对应每个发动机转速下的排气温度、扭矩值的表格，并将表格中的数据绘制成所述扭矩MAP图。
其中，所述修正单元包括计算模块，所述计算模块用于将所述获取的修正系数与所述初始扭矩值相乘，以得到所述实际扭矩值。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供了一种发动机实际输出扭矩测量方法，其包括：步骤1、获取当前发动机的转速和排气温度；步骤2、根据当前的转速和排气温度，利用已存储的扭矩MAP图，通过查表的方法，获得初始扭矩值；步骤3、获取修正系数，并对初始扭矩值进行修正，得到实际扭矩值。本申请提供的发动机实际输出扭矩测量方法，利用已存储在发动机ECU内的扭矩MAP图，根据当前发动机的转速和排气温度，在扭矩MAP图内查找当前发动机的初始扭矩值，并对初始扭矩值进行修正，以获得发动机实际输出的扭矩值，有效提高了测量发动机实际输出扭矩的检测精度，实用性强；同时在测试时无需将发动机从整车中拆下，测试过程简单、快捷，测试成本低，经济性好。
附图说明
图1是本发明一种发动机实际输出扭矩测量方法及系统实施例的扭矩测量方法的操作步骤流程图；
图2是本发明一种发动机实际输出扭矩测量方法及系统实施例的扭矩测量方法的逻辑示意图；
图3是本发明一种发动机实际输出扭矩测量方法及系统实施例的扭矩MAP图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图3所示，一方面，本发明实施例提供了一种发动机实际输出扭矩测量方法，其包括：
步骤1、采集并获取当前发动机的转速和排气温度；在本实施例中，发动机的转速可以通过测量曲轴的转速来确定的，而曲轴的转速通常是通过安装在曲轴上的信号盘来测量的；排气温度可以通过排气温度传感器采集获得；特别的，发动机的转速也可以通过发动机转速测量仪检测获得；其中，本实施例采集的是整车运行过程中的当前发动机的转速和排气温度，也可以采集整车中仅发动机工作时的当前发动机的转速和排气温度；
特别的，由于台架环境(环境温度和进气温度)是一种相对稳定的状态，而且排气温度与这两个因素有一定的关系，在整车上进气温度和环境温度是变化的，故需要加一个修正。当前排气温度传感器的安装位置可以与处于设计状态下的发动机在测试台架时的安装位置一致，也可以不同；如果安装位置不同(排气温度传感器在不同位置时，可以以在测试台架的安装位置为基础做一定的修正)，相应的，对当前测得的排气温度进行温度修正，以进一步地提高测量发动机实际输出扭矩的检测精度。
步骤2、根据当前的转速和排气温度，利用已存储的扭矩MAP图，通过查表的方法，获得初始扭矩值；其中，已存储的扭矩MAP图为是一种三个坐标数据格式，包括转速、排气温度和扭矩值，当确定了当前的转速和排气温度，通过查表即可得到唯一的一个扭矩值，记为初始扭矩值；其中，扭矩MAP图存储在发动机ECU内，ECU为发动机电子控制单元，是一种根据各传感器输入的信号进行运算、处理、判断，然后输出指令控制执行器动作的控制器。
步骤3、获取修正系数，并对初始扭矩值进行修正，得到实际扭矩值，以提高测量发动机实际输出扭矩的检测精度。其中，修正系数根据当前的环境温度和当前发动机的进气温度进行确定。
本申请提供的发动机实际输出扭矩测量方法在测试时无需将发动机从整车中拆下，可直接在整车上进行测量，节约了拆装时间，利于提高检测效率；同时，测试过程简单、快捷，测试成本低，经济性好。
具体地，在步骤3中，修正系数通过下述步骤确定，具体包括：
步骤3.1、采集并获取整车运行过程中当前发动机的进气温度和当前环境温度；其中，进气温度可以通过进气温度传感器采集获得；环境温度通过环境温度传感器或温度计采集获得；
步骤3.2、根据当前发动机的进气温度和当前环境温度，利用已存储的修正系数MAP图，通过查表的方法，得到修正系数。其中，已存储的修正系数MAP图为是一种三个坐标数据格式，包括进气温度、环境温度和修正系数，当确定了当前发动机的进气温度和当前环境温度，通过查表即可得到唯一的一个修正系数。其中，表1列出了经多次检测试验后得到的部分修正系数参数值；横向指代环境温度，单位为°，纵向指代进气温度，单位为°，通过当前的环境温度及进气温度，可通过查找列表，获得修正系数，以得到发动机的实际输出扭矩值。
表1修正系数
具体地，在步骤2中，已存储的扭矩MAP图通过下述途径获取，具体为：对设计状态的发动机，调整设计状态的发动机的转速，得到对应每个发动机转速下的排气温度、扭矩值的表格，并将表格中的数据绘制成扭矩MAP图。其中，设计状态的发动机指的是发动机在台架处于开发的状态，经多组测试，对测试得到的发动机的转速、排气温度、扭矩值进行分析，得到对应每个发动机转速下的排气温度、扭矩值的表格，并将表格中的数据绘制成扭矩MAP图，具体见图3所示。
在本实施例中，图3中的方格点表示排气温度，实线是排气等温线，横坐标为发动机的转速，纵坐标为发动机的输出扭矩值。
具体地，在步骤3中，将获取的修正系数与初始扭矩值相乘，以得到实际扭矩值，计算简便，大大提高了获取实际扭矩值的计算速率，利于节约整个扭矩测量的时间，测量效率高，降低了时间成本，经济性好。
进一步地，在调整设计状态的发动机的转速之前，还包括对发动机台架试验搭建设计。具体地，对发动机台架试验搭建设计具体为：搭建发动机台架，以为后续测定设计状态下的发动机的转速、排气温度及扭矩值做准备；利用发动机台架测定设计状态下的发动机的转速、排气温度及扭矩值，以为后续绘制扭矩MAP图做准备。
另一方面，本发明还提供了一种发动机实际输出扭矩测量系统，其包括：
第一采集单元，用于采集并获取当前发动机的转速和排气温度；
第一查表单元，用于根据当前的转速和排气温度，利用已存储的扭矩MAP图，通过查表的方法，获得初始扭矩值；
修正单元，用于获取修正系数，并对初始扭矩值进行修正，得到实际扭矩值。
具体地，通过第一采集单元采集并获取当前发动机的转速及涡轮后的排气温度，通过第一查表单元查找获取初始扭矩值，并通过修正单元对初始扭矩值进行修正后得到发动机的实际输出扭矩值，因为排气温度反映了发动机的燃烧情况，从而反映发动机扭矩实际输出。其中，第一采集单元既可以采集整车运行过程中的当前发动机的转速和排气温度，也可以采集整车中仅发动机工作时的当前发动机的转速和排气温度；具体根据实际实施条件进行相应选择。
进一步地，本申请提供的发动机实际输出扭矩测量系统还包括：用于确定修正系数的第二采集单元及第二查表单元；第二采集单元，用于采集并获取当前发动机的进气温度和当前环境温度；第二查表单元，用于根据当前发动机的进气温度和当前环境温度，利用已存储的修正系数MAP图，通过查表的方法，得到修正系数，以提高测量发动机实际输出扭矩的检测精度。
具体地，已存储的扭矩MAP图通过下述途径获取，具体为：对设计状态的发动机，调整设计状态的发动机的转速，得到对应每个发动机转速下的排气温度、扭矩值的表格，并将表格中的数据绘制成扭矩MAP图。
进一步地，在调整设计状态的发动机的转速之前，还包括搭建设计单元，搭建设计单元用于对发动机台架试验搭建设计。其中，搭建设计单元具体包括：搭建单元，用于搭建发动机台架，以为后续测定设计状态下的发动机的转速、排气温度及扭矩值做准备；测定单元，用于利用发动机台架测定设计状态下的发动机的转速、排气温度及扭矩值，以为后续绘制扭矩MAP图做准备。
进一步地，修正单元包括计算模块，计算模块用于将获取的修正系数与初始扭矩值相乘，以得到实际扭矩值，计算简单，耗费时间短，大大提高了测量输出扭矩的测量效率，利于节约时间成本，经济性好。
本申请提供的发动机实际输出扭矩测量系统解决了整车上无便捷的方法获知发动机实际输出扭矩的问题，利用发动机开发时的数据作为参考，通过当前排气温度和转速查找出实际扭矩，检测精度高；且相对于拆卸发动机和安装专用的传动轴测量的方式，具有简单、快捷、检测成本低的优势，也便于确认整车动力不足的原因。
综上所述，本发明提供了一种发动机实际输出扭矩测量方法，其包括：步骤1、获取当前发动机的转速和排气温度；步骤2、根据当前的转速和排气温度，利用已存储的扭矩MAP图，通过查表的方法，获得初始扭矩值；步骤3、获取修正系数，并对初始扭矩值进行修正，得到实际扭矩值。本申请提供的发动机实际输出扭矩测量方法，利用已存储在发动机ECU内的扭矩MAP图，根据当前发动机的转速和排气温度，在扭矩MAP图内查找当前发动机的初始扭矩值，并对初始扭矩值进行修正，以获得发动机实际输出的扭矩值，有效提高了测量发动机实际输出扭矩的检测精度，实用性强；同时在测试时无需将发动机从整车中拆下，测试过程简单、快捷，测试成本低，经济性好。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种发动机实际输出扭矩测量方法，其特征在于，包括：
步骤1、采集并获取当前发动机的转速和排气温度；
步骤2、根据所述当前的转速和排气温度，利用已存储的扭矩MAP图，通过查表的方法，获得初始扭矩值；
步骤3、获取修正系数，并对所述初始扭矩值进行修正，得到实际扭矩值。
2.根据权利要求1所述的发动机实际输出扭矩测量方法，其特征在于，在所述步骤3中，所述修正系数通过下述步骤确定，具体包括：
步骤3.1、采集并获取当前发动机的进气温度和当前环境温度；
步骤3.2、根据所述当前发动机的进气温度和当前环境温度，利用已存储的修正系数MAP图，通过查表的方法，得到所述修正系数。
3.根据权利要求1或2所述的发动机实际输出扭矩测量方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述已存储的扭矩MAP图通过下述途径获取，具体为：对设计状态的发动机，调整所述设计状态的发动机的转速，得到对应每个发动机转速下的排气温度、扭矩值的表格，并将表格中的数据绘制成所述扭矩MAP图。
4.根据权利要求1所述的发动机实际输出扭矩测量方法，其特征在于，在所述步骤3中，将所述获取的修正系数与所述初始扭矩值相乘，以得到所述实际扭矩值。
5.一种发动机实际输出扭矩测量系统，其特征在于，包括：
第一采集单元，用于采集并获取当前发动机的转速和排气温度；
第一查表单元，用于根据所述当前的转速和排气温度，利用已存储的扭矩MAP图，通过查表的方法，获得初始扭矩值；
修正单元，用于获取修正系数，并对所述初始扭矩值进行修正，得到实际扭矩值。
6.根据权利要求5所述的发动机实际输出扭矩测量系统，其特征在于，还包括：用于确定所述修正系数的第二采集单元及第二查表单元；
所述第二采集单元，用于采集并获取当前发动机的进气温度和当前环境温度；
所述第二查表单元，用于根据所述当前发动机的进气温度和当前环境温度，利用已存储的修正系数MAP图，通过查表的方法，得到所述修正系数。
7.根据权利要求5或6所述的发动机实际输出扭矩测量系统，其特征在于：所述已存储的扭矩MAP图通过下述途径获取，具体为：对设计状态的发动机，调整所述设计状态的发动机的转速，得到对应每个发动机转速下的排气温度、扭矩值的表格，并将表格中的数据绘制成所述扭矩MAP图。
8.根据权利要求5所述的发动机实际输出扭矩测量系统，其特征在于：所述修正单元包括计算模块，所述计算模块用于将所述获取的修正系数与所述初始扭矩值相乘，以得到所述实际扭矩值。
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