[發明專利]組合脈譜對發動機點火正時控制的方法

無效

• 申請號: 200710301912.2
• 申請日: 2007-12-20
• 公開（公告）號: CN101285446A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 高小群;宮春勇;趙華
• 申請（專利權）人: 山東申普汽車控制技術有限公司
• 主分類號: F02P5/15
• 分類號: F02P5/15
• 代理公司: 淄博科信專利商標代理有限公司
• 代理人: 孫愛華

技術領域

組合脈譜對發動機點火正時控制的方法，屬于汽車汽油發動機控制領域。

背景技術

車用汽油發動機的控制主要分為點火控制和噴油器控制。

在控制過程中，控制單元根據基本控制條件查控制脈譜，并且根據各傳感器反映的發動機狀態條件對控制脈譜進行修正輸出，控制各執行器對目標進行控制。控制分為開環控制和閉環控制。

對發動機點火正時的開環控制主要依據三個基本信號輸入，即進氣流量信號和節氣門信號確定的發動機負荷信號、發動機轉速信號和曲軸位置信號；閉環控制是利用爆震傳感器的信號反饋對點火系統進行調節；控制過程是采用點火提前角的預控制時保留一定的爆燃安全距離法，即控制系統通過爆震傳感器識別出某缸發生爆燃后，將該缸的點火提前角推遲一定的角度(目前普遍的做法是推遲步長為3℃A)，直至沒有爆燃發生；然后再按照設定的周期恢復點火角提前(目前普遍的做法是提前步長為0.75℃A)，直至沒有爆燃發生，則恢復到預設點火提前角。由于考慮油品質量、氣候環境等因素，在臺架樣機標定時都留有保守的爆燃安全距離，從而影響功率及油耗。

上述控制方法在汽油發動機上得到很好的應用，但現有的脈譜控制策略對下列問題無能為力：

(1)各傳感器及執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)環境、季節的改變，各種工作介質的的變化(如機械油的粘度改變等)、各種電器及輔助動力的接入改裝、對發動機的操控等引起的負荷變化；

(3)在臺架對控制單元優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、執行器件的運動時滯等帶來的控制實時性偏差等；

(5)爆燃安全距離和定步長調整法造成功率損失與油耗增加。

以上這些因素的影響只應用臺架優化的基本點火脈譜顯然偏離控制目標；以各傳感器反饋的各種狀態信號由于各種時滯效應只能對控制數據修正局部的偏差，而不能完全控制目標偏差，使發動機未能達到合理的使用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：針對目前汽油發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發動機相關特性改變和發動機使用條件改變而自適應生成動態脈譜參數的策略，進而提供一種與原有臺架標定的脈譜參數組合控制的組合脈譜參數對發動機控制的方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該組合脈譜對發動機點火正時控制的方法，其特征在于：包括基本脈譜參數和動態脈譜參數，基本脈譜參數是經過臺架標定或經過臺架及道路參數優化標定的脈譜參數，動態點火正時脈譜參數是控制系統自學習在線自標定和自優化生成的脈譜參數，基本點火正時脈譜參數和動態點火正時脈譜參數構成組合脈譜參數，通過控制系統按點火正時控制策略對汽油發動機點火正時進行自適應控制。

脈譜參數的組成是不同工況分區的若干個子脈譜參數區域之和，每個區域都按該區域的控制目標值分為閉環控制目標和開環控制區域。

控制系統包括微處理器、小腦關節控制器CMAC、鐵電存儲器、傳感器信號、信號調理電路、電源檢測、功率驅動電路，傳感器信號通過信號調理電路與微處理器相連，鐵電存儲器與小腦關節控制器CMAC互聯，小腦關節控制器CMAC與微處理器互聯，微處理器與功率驅動電路相連，功率驅動電路與點火模塊相連。

動態點火正時脈譜參數的生成方法是，根據工況條件和使用條件的變化以及發動機自身因素變化學習生成的一系列點火正時自適應參數，該點火正時自適應參數在工作過程中按工況依據條件變化對點火正時自適應學習和經驗聚類，反復應用和實時修正而不斷刷新；

動態點火正時脈譜參數的生成方法由以下幾個步驟產生：

a、點火正時脈譜生成區域的確定：以某一工況條件下的控制點火正時的基本修正脈譜，以及表征此刻工況條件的相關各特征信號值為數據節點，以該節點的基本修正脈譜參數y為中心值，確定Δy，對Δy的確定將考慮如下幾個方面，其一是以期望點火正時和實際點火正時偏差，其二是經選頻檢波的爆震信號選通概率在5％以內，其三是火焰信號角小于一個給定的閾值；對以上三方面確定取小后，按進氣壓力的變化率與曲軸轉角加速度雙因素擬合，確定基本參考半徑，找出動態脈譜生成區域(y-Δy，y+Δy)；