[发明专利]组合脉谱对发动机EGR率控制的方法

说明书

技术领域

组合脉谱对发动机EGR率控制的方法，属于汽车汽油发动机控制领域。具体是通过自适应学习生成的动态脉谱与原有的基本脉谱构成组合脉谱对发动机进行控制的方法。

背景技术

车用汽油发动机的控制分为喷油控制、点火控制、进气控制和排放控制以及其它辅助控制系统；其中喷油和进气相关而决定空燃比控制，点火控制为点火提前角和点火闭合率控制，EGR率应用于排放控制。

在控制过程中，控制单元根据基本控制条件查控制脉谱，并且根据各传感器反映的发动机状态条件对控制脉谱进行修正输出，控制各执行器对目标进行控制。控制分为开环控制和闭环控制。

排放控制的废气再循环系统EGR率控制是开环控制，参与控制的量是发动机水温、进气温度、转速和节气门开度。

上述控制方法在汽油发动机上得到很好的应用，但现有的脉谱控制策略对下列问题无能为力：

(1)各传感器及执行器件的制造偏差及使用一段时间的磨损及老化引起的工作特性改变，更换配件引起的匹配偏差等，从而使控制精度变差；

(2)环境、季节的改变，各种工作介质的的变化(如机械油的粘度改变等)、各种电器及辅助动力的接入改装、对发动机的操控等引起的负荷变化；

(3)在台架对控制单元优化时测量仪器及处理手段引起的的测量偏差以及未曾考虑在内的其它未知因素等；

(4)各传感器的信号传递时滞、控制单元的运算过程时滞、执行器件的运动时滞等带来的控制实时性偏差等；

(5)无闭环控制。

以上这些因素的影响只应用样机台架优化的基本点火脉谱与基本喷油脉谱以及其它控制脉谱显然偏离控制目标；以各传感器反馈的各种状态信号由于各种时滞效应只能对控制数据修正局部的偏差，而不能完全控制目标偏差，使发动机未能达到合理的使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对目前汽油发动机的控制方式所存在的问题，提供一种能在工作过程中根据发动机相关特性改变和发动机使用条件改变而自适应生成动态脉谱的策略，进而提供一种动态脉谱参数与原有样机台架确定的基本脉谱参数组合控制的组合脉谱对发动机EGR率控制的方法。

本发明要解决其技术问题所采用的技术方案是：该组合脉谱对发动机EGR率控制的方法，其特征在于：包括基本EGR率脉谱参数和动态EGR率脉谱参数，基本EGR率脉谱参数是经过台架标定和经过台架及道路参数优化标定的脉谱参数，动态EGR率脉谱参数是控制系统自学习在线自标定和自优化生成的脉谱参数，通过控制系统按控制策略对汽油发动机EGR率进行自适应控制。

脉谱参数的组成是不同工况分区的若干个子脉谱参数区域之和，每个区域都按该区域的控制目标值分为闭环控制目标和开环控制区域。

控制系统采用基本EGR率脉谱，在部分负荷下采用EGR，全负荷及节气门开度低于20％的工况下，EGR率取零，EGR率的控制范围为5％-25％。

控制系统包括微处理器、小脑关节控制器CMAC、铁电存储器、传感器信号、信号调理电路、功率驱动电路、EGR系统驱动，铁电存储器与小脑关节控制器CMAC互联，小脑关节控制器CMAC与微处理器互联，传感器信号通过信号调理电路与微处理器相连，微处理器与功率驱动电路相连，功率驱动电路与EGR系统驱动相连。

动态EGR率脉谱参数的生成方法是，根据工况条件和使用条件的变化以及发动机自身因素变化学习生成的一系列自适应参数，该自适应参数在工作过程中按工况依据条件变化自适应学习和经验聚类，反复应用和实时修正而不断刷新；

在EGR率控制过程中，EGR率的控制范围是5％-25％，控制系统通过自适应学习和控制，在常规控制器空燃比闭环控制模式下(部分负荷工况)在此范围生成动态EGR率脉谱参数，其动态EGR率脉谱的生成是，根据节气门位置信号、转速信号、进气压力信号、冷却水温度信号的变化，以该条件下的基本EGR率脉谱为数据节点，通过以上信号的变化率计算以及曲轴转角加速度、喷油脉宽变化率判定被控目标在数据节点相邻区域的变化趋势，确定寻优区域，将确定的区域取中点，该中点为攺变后的新数据节点，再按以上信号的变化率确定更小区域，如此反复，逼进最小区域，当以上信号变化率趋进于一个给定的，近似于零的阈值时，确定该点；

动态EGR率脉谱的生成步骤是：