[發(fā)明專利]一種基于指示轉(zhuǎn)矩的發(fā)動(dòng)機(jī)各缸不均勻性補(bǔ)償控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410401150.3
• 申請(qǐng)日: 2014-08-14
• 公開（公告）號(hào): CN104295388B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李闖;林學(xué)東;李德剛;江濤;侯玉晶;張康平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): F02D41/14
• 分類號(hào): F02D41/14;F02D41/30
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司22201
• 代理人: 朱世林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的控制，具體涉及多缸發(fā)動(dòng)機(jī)基于各缸指示轉(zhuǎn)矩相對(duì)殘差的學(xué)習(xí)型燃料噴射量的補(bǔ)償方法。

背景技術(shù)

四沖程多缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)各氣缸工作過程均存在不均勻性，直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和振動(dòng)噪聲。對(duì)質(zhì)調(diào)節(jié)式發(fā)動(dòng)機(jī)，這種各缸不均勻性是由于各缸實(shí)際燃料噴射量和實(shí)際進(jìn)氣量不一致，以及各缸工作條件不一致性造成的。它導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)各缸同一循環(huán)所做的功有偏差，這種偏差不僅影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能而且直接導(dǎo)致曲軸瞬態(tài)轉(zhuǎn)速的波動(dòng)，造成整機(jī)振動(dòng)和噪聲。目前，各缸不均勻性的補(bǔ)償方法多從曲軸瞬態(tài)轉(zhuǎn)速出發(fā)，計(jì)算各個(gè)氣缸獨(dú)立做功區(qū)間的平均轉(zhuǎn)速的差別，利用補(bǔ)償公式或補(bǔ)償脈譜的方法調(diào)整或修正各氣缸實(shí)際燃料噴射量，從而調(diào)整各氣缸的實(shí)際做功能力，減小曲軸轉(zhuǎn)速的波動(dòng)。這種傳統(tǒng)的各缸不均勻性的補(bǔ)償方法適應(yīng)性較差，而且效果不顯著，容易引起過度補(bǔ)償，反而存在加劇各缸做功不均勻性的可能。

基于指示轉(zhuǎn)矩的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法是一種根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的需求，考慮到各缸內(nèi)部摩擦損失、驅(qū)動(dòng)附件以及泵氣損失等，計(jì)算出各缸需要作用在活塞頂上的指示轉(zhuǎn)矩，再根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理將指示轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成燃料噴射量的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸瞬態(tài)轉(zhuǎn)速的波動(dòng)是各缸實(shí)際產(chǎn)生的指示轉(zhuǎn)矩和計(jì)算所得的需要作用在活塞頂上的指示轉(zhuǎn)矩的殘差的反映。

發(fā)明內(nèi)容

為了有效改善多缸發(fā)動(dòng)機(jī)各缸不均勻性的問題，本發(fā)明提供一種基于各缸指示轉(zhuǎn)矩相對(duì)殘差的學(xué)習(xí)型燃料噴射量的補(bǔ)償方法，適用于基于轉(zhuǎn)矩的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

步驟一，獲取氣缸做功區(qū)間終點(diǎn)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速，并將其轉(zhuǎn)換為瞬時(shí)角速度。

步驟二，獲取氣缸做功區(qū)間的平均轉(zhuǎn)速，并將其轉(zhuǎn)換為平均角速度。

步驟三，根據(jù)氣缸做功區(qū)間終點(diǎn)的瞬時(shí)角速度、氣缸做功區(qū)間的平均角速度和氣缸的目標(biāo)需求指示轉(zhuǎn)矩，計(jì)算基礎(chǔ)指示轉(zhuǎn)矩相對(duì)殘差；并根據(jù)基礎(chǔ)指示轉(zhuǎn)矩相對(duì)殘差計(jì)算修正后的指示轉(zhuǎn)矩相對(duì)殘差。

步驟四，根據(jù)步驟三計(jì)算所得的修正后的指示轉(zhuǎn)矩相對(duì)殘差，采用學(xué)習(xí)型修正算法，對(duì)各缸燃料噴射量進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案如下：

步驟一的具體過程為：獲取到的氣缸做功區(qū)間終點(diǎn)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速記為n_ins，將其轉(zhuǎn)換為瞬時(shí)角速度記作ω，第n個(gè)循環(huán)發(fā)火順序?yàn)閕的氣缸做功區(qū)間終點(diǎn)的瞬時(shí)角速度記作ω_i(n)，其中：i＝1,2,3…m，m為氣缸總數(shù)。

步驟二的具體過程為：將獲取到的氣缸做功區(qū)間的平均轉(zhuǎn)速記作n_avg，將其轉(zhuǎn)換為平均角速度記作第n個(gè)循環(huán)發(fā)火順序?yàn)閕的氣缸做功區(qū)間的平均角速度記作其中：i＝1,2,3…m，m為氣缸總數(shù)。

步驟三的具體過程為：根據(jù)氣缸做功區(qū)間終點(diǎn)的瞬時(shí)角速度ω、氣缸做功區(qū)間的平均角速度和氣缸的目標(biāo)需求指示轉(zhuǎn)矩Trq_I計(jì)算基礎(chǔ)指示轉(zhuǎn)矩相對(duì)殘差R'，穩(wěn)態(tài)工況時(shí)用公式(1)計(jì)算，瞬態(tài)工況時(shí)用公式(2)計(jì)算；并根據(jù)基礎(chǔ)指示轉(zhuǎn)矩相對(duì)殘差R'用公式(3)計(jì)算修正后的指示轉(zhuǎn)矩相對(duì)殘差R。第n個(gè)循環(huán)發(fā)火順序?yàn)閕的氣缸的基礎(chǔ)指示轉(zhuǎn)矩相對(duì)殘差記為R_i'(n)，第n個(gè)循環(huán)發(fā)火順序?yàn)閕的氣缸的修正后的指示轉(zhuǎn)矩相對(duì)殘差記為R_i(n)，其中：i＝1,2,3…m，m為氣缸總數(shù)：

當(dāng)前工況為穩(wěn)態(tài)工況時(shí)，用公式