[發(fā)明專利]組合脈譜對發(fā)動機EGR率控制的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710301906.7
• 申請日: 2007-12-20
• 公開（公告）號: CN101285422A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高小群;宮春勇;趙華
• 申請（專利權(quán)）人: 山東申普汽車控制技術(shù)有限公司
• 主分類號: F02D21/08
• 分類號: F02D21/08
• 代理公司: 淄博科信專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 孫愛華

技術(shù)領(lǐng)域

組合脈譜對發(fā)動機EGR率控制的方法，屬于汽車汽油發(fā)動機控制領(lǐng)域。具體是通過自適應(yīng)學(xué)習(xí)生成的動態(tài)脈譜與原有的基本脈譜構(gòu)成組合脈譜對發(fā)動機進(jìn)行控制的方法。

背景技術(shù)

車用汽油發(fā)動機的控制分為噴油控制、點火控制、進(jìn)氣控制和排放控制以及其它輔助控制系統(tǒng)；其中噴油和進(jìn)氣相關(guān)而決定空燃比控制，點火控制為點火提前角和點火閉合率控制，EGR率應(yīng)用于排放控制。

在控制過程中，控制單元根據(jù)基本控制條件查控制脈譜，并且根據(jù)各傳感器反映的發(fā)動機狀態(tài)條件對控制脈譜進(jìn)行修正輸出，控制各執(zhí)行器對目標(biāo)進(jìn)行控制。控制分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制。

排放控制的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)EGR率控制是開環(huán)控制，參與控制的量是發(fā)動機水溫、進(jìn)氣溫度、轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門開度。

上述控制方法在汽油發(fā)動機上得到很好的應(yīng)用，但現(xiàn)有的脈譜控制策略對下列問題無能為力：

(1)各傳感器及執(zhí)行器件的制造偏差及使用一段時間的磨損及老化引起的工作特性改變，更換配件引起的匹配偏差等，從而使控制精度變差；

(2)環(huán)境、季節(jié)的改變，各種工作介質(zhì)的的變化(如機械油的粘度改變等)、各種電器及輔助動力的接入改裝、對發(fā)動機的操控等引起的負(fù)荷變化；

(3)在臺架對控制單元優(yōu)化時測量儀器及處理手段引起的的測量偏差以及未曾考慮在內(nèi)的其它未知因素等；

(4)各傳感器的信號傳遞時滯、控制單元的運算過程時滯、執(zhí)行器件的運動時滯等帶來的控制實時性偏差等；

(5)無閉環(huán)控制。

以上這些因素的影響只應(yīng)用樣機臺架優(yōu)化的基本點火脈譜與基本噴油脈譜以及其它控制脈譜顯然偏離控制目標(biāo)；以各傳感器反饋的各種狀態(tài)信號由于各種時滯效應(yīng)只能對控制數(shù)據(jù)修正局部的偏差，而不能完全控制目標(biāo)偏差，使發(fā)動機未能達(dá)到合理的使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：針對目前汽油發(fā)動機的控制方式所存在的問題，提供一種能在工作過程中根據(jù)發(fā)動機相關(guān)特性改變和發(fā)動機使用條件改變而自適應(yīng)生成動態(tài)脈譜的策略，進(jìn)而提供一種動態(tài)脈譜參數(shù)與原有樣機臺架確定的基本脈譜參數(shù)組合控制的組合脈譜對發(fā)動機EGR率控制的方法。

本發(fā)明要解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該組合脈譜對發(fā)動機EGR率控制的方法，其特征在于：包括基本EGR率脈譜參數(shù)和動態(tài)EGR率脈譜參數(shù)，基本EGR率脈譜參數(shù)是經(jīng)過臺架標(biāo)定和經(jīng)過臺架及道路參數(shù)優(yōu)化標(biāo)定的脈譜參數(shù)，動態(tài)EGR率脈譜參數(shù)是控制系統(tǒng)自學(xué)習(xí)在線自標(biāo)定和自優(yōu)化生成的脈譜參數(shù)，通過控制系統(tǒng)按控制策略對汽油發(fā)動機EGR率進(jìn)行自適應(yīng)控制。

脈譜參數(shù)的組成是不同工況分區(qū)的若干個子脈譜參數(shù)區(qū)域之和，每個區(qū)域都按該區(qū)域的控制目標(biāo)值分為閉環(huán)控制目標(biāo)和開環(huán)控制區(qū)域。

控制系統(tǒng)采用基本EGR率脈譜，在部分負(fù)荷下采用EGR，全負(fù)荷及節(jié)氣門開度低于20％的工況下，EGR率取零，EGR率的控制范圍為5％-25％。

控制系統(tǒng)包括微處理器、小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC、鐵電存儲器、傳感器信號、信號調(diào)理電路、功率驅(qū)動電路、EGR系統(tǒng)驅(qū)動，鐵電存儲器與小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC互聯(lián)，小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC與微處理器互聯(lián)，傳感器信號通過信號調(diào)理電路與微處理器相連，微處理器與功率驅(qū)動電路相連，功率驅(qū)動電路與EGR系統(tǒng)驅(qū)動相連。

動態(tài)EGR率脈譜參數(shù)的生成方法是，根據(jù)工況條件和使用條件的變化以及發(fā)動機自身因素變化學(xué)習(xí)生成的一系列自適應(yīng)參數(shù)，該自適應(yīng)參數(shù)在工作過程中按工況依據(jù)條件變化自適應(yīng)學(xué)習(xí)和經(jīng)驗聚類，反復(fù)應(yīng)用和實時修正而不斷刷新；

在EGR率控制過程中，EGR率的控制范圍是5％-25％，控制系統(tǒng)通過自適應(yīng)學(xué)習(xí)和控制，在常規(guī)控制器空燃比閉環(huán)控制模式下(部分負(fù)荷工況)在此范圍生成動態(tài)EGR率脈譜參數(shù)，其動態(tài)EGR率脈譜的生成是，根據(jù)節(jié)氣門位置信號、轉(zhuǎn)速信號、進(jìn)氣壓力信號、冷卻水溫度信號的變化，以該條件下的基本EGR率脈譜為數(shù)據(jù)節(jié)點，通過以上信號的變化率計算以及曲軸轉(zhuǎn)角加速度、噴油脈寬變化率判定被控目標(biāo)在數(shù)據(jù)節(jié)點相鄰區(qū)域的變化趨勢，確定尋優(yōu)區(qū)域，將確定的區(qū)域取中點，該中點為攺變后的新數(shù)據(jù)節(jié)點，再按以上信號的變化率確定更小區(qū)域，如此反復(fù)，逼進(jìn)最小區(qū)域，當(dāng)以上信號變化率趨進(jìn)于一個給定的，近似于零的閾值時，確定該點；

動態(tài)EGR率脈譜的生成步驟是：