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申请/专利权人：吉林大学

摘要：一种基于燃油消耗模型的发动机劣化状态在线监测方法，属于发动机技术领域。本发明的目的是基于快速发展的智能网联技术，采用端云协同的形式获取、计算和反馈信息，实现发动机状态实时监测的基于燃油消耗模型的发动机劣化状态在线监测方法。本发明燃油消耗模型根据车辆动力学和运动学建立，以车速、加速度、发动机转速、坡度为输入估计燃油消耗量，将此模型估计值作为未劣化时的燃油消耗量，与实际燃油消耗量比较，根据统计计算后的偏差判断发动机的劣化程度，并针对不同情况采取不同措施。本发明可应用于不同车辆的发动机劣化状态监测，具有良好的可推广性。

主权项：1.一种基于燃油消耗模型的发动机劣化状态在线监测方法，其特征在于：其步骤是：S1、模块化车辆燃油消耗模型S11、传动比模块搭建 其中，i为总传动比，vk为车辆瞬时速度ms，d为车轮有效直径m，ωk为发动机转速；S12、扭矩模块搭建 其中Fzk为牵引力，Ffk为摩擦阻力，Fwk为空气阻力，Fik为上坡阻力，Fjk为加速阻力，f为摩擦阻力系数，M为汽车质量，g为重力加速度，θk为坡度，ρ为空气密度，C为空气阻力系数，A为汽车迎风面积，ε为汽车转动质量转化常数，ak为车辆加速度；发动机扭矩和牵引力的关系为： 其中，Trqk为发动机扭矩，k为传动效率；S2、发动机劣化状态在线监测方法S21.用户提前将车辆型号上传至云端；S22.云端根据用户上传的车辆型号信息，获取相应车辆的质量、迎风面积、车轮有效直径、转动质量转化常数，并将这些参数传入燃油消耗模型；S23.OBD获取车辆每秒的速度、加速度、经纬度坐标、发动机转速、实际油耗信息，并上传到云端；S24.云端采用移动窗口平均法将OBD上传的数据划分为多个子集，这些子集称为窗口，每个窗口包含一千个数据，窗口沿时间顺序向前移动；S25.云端根据每个窗口包含的经纬度信息得到每秒车辆所处的海拔高度和行驶距离，并计算出每秒车辆所处地面的坡度： 上式中，αk为车辆所处坡度，hk为车辆所处海拔，dk为车辆每10秒行驶距离；S26.云端将上述每秒的速度、加速度、发动机转速、坡度代入燃油消耗模型中求解，计算出每个窗口的燃油消耗量；S27.计算每个窗口的劣化因子λ： S28.求取最近100个窗口劣化因子的算术平均值和方差 上式中，λi为第i个窗口的劣化因子，为劣化因子的算术平均值，s2为方差；S29.云端根据平均劣化因子的大小判断发动机劣化状况：划分界限分别设置为8‰、1.5％、3.5％，当劣化因子大于8‰时，为第一级，此时发动机有轻微劣化；当劣化因子大于1.5％时，为第二级，此时发动机有比较明显的劣化；当劣化因子大于3.5％时，为第三级，此时发动机出现明显劣化。

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