[发明专利]组合脉谱对发动机电子节气门控制的方法

说明书

技术领域

组合脉谱对发动机电子节气门控制的方法，属于汽车汽油发动机控制领域。

背景技术

在发动机控制过程中，控制单元根据基本控制条件查控制脉谱参数，并且根据各传感器反映的发动机状态条件对控制脉谱参数进行修正输出，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。

目前使用的节气门控制系统大多是用机械连接方式控制，但越来越多的电子节气门正在以取代机械控制方式之势得到应用；机械的节气门是用拉线方式将油门踏板的位移传递给节气门转换为节气门的开度，其误差是不言而喻的；对其进行电子控制主要是通过控制怠速控制阀或怠速步进电机对怠速进行控制。电子节气门则由控制单元、油门踏板体单元、节气门体单元构成，在整个开度范围内由直流力矩电机或步进力矩电机进行闭环控制，控制机理是由油门踏板体单元输入反映操作意图的位移量，使节气门体通过电子调节驱动电机将节气门控制到指定开度，通过油门踏板位置传感器测量的踏板位移量而反馈实际操纵位置，通过节气门位置信号反馈节气门实际开度，使控制单元精确修正节气门开度脉谱参数对电机精确控制。

电子节气门的控制核心是利用控制进气而控制转矩，因而还有怠速及与转矩相关的巡航控制、车辆稳定控制、变速稳定控制等，还可以利用压力传感器信号进行海拔高度补偿等。

上述控制方法在汽油发动机上得到很好的应用，但现有的脉谱参数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)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。

以上这些因素的影响仅应用台架优化的基本脉谱参数将偏离控制目标；以各传感器反馈的各种状态信号由于各种时滞效应，使其修正的脉谱参数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参数的策略，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电子节气门控制的方法。

本发明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电子节气门控制的方法，其特征在于：包括基本节气门开度脉谱参数和动态节气门开度脉谱参数，基本节气门开度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，动态节气门开度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，基本节气门开度脉谱参数和动态节气门开度脉谱参数构成组合脉谱参数，通过控制系统按节气门开度控制策略对汽油发动机节气门开度进行自适应控制。

节气门开度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闭环控制。

控制系统包括微处理器、小脑关节控制器CMAC、铁电存储器、模拟信号、数字信号、电源检测及稳压、H桥PWM驱动电路、功率驱动电路，模拟信号的一部分通过输入调理电路、模拟信号通道与微处理器相连，模拟信号的另一部分通过输入调理缓冲电路、数字信号通道与微处理器相连，数字信号经数字信号通道、输入调理缓冲电路与微处理器相连，电源检测及稳压连接微处理器，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，微处理器与H桥PWM驱动电路相连，H桥PWM驱动电路与节气门力矩电机相连，微处理器与功率驱动电路相连，功率驱动电路与进气控制系统相连。

与控制系统相连的信号包括油门踏板信号、节气门位置信号、发动机工况信号、电源检测信号、及包括CAN收发器、自动巡航信号、车身稳定信号、ABS信号、变速器信号的车身系统信号、H桥PWM驱动电路、节气门力矩电机、进气控制系统，油门踏板信号、节气门位置信号、发动机工况信号、电源检测信号、及包括CAN收发器、自动巡航信号、车身稳定信号、ABS信号、变速器信号的车身系统信号分别与控制系统相连，控制系统通过H桥PWM驱动电路与节气门力矩电机相连，控制系统与进气控制系统相连。

动态节气门开度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；

动态节气门开度脉谱参数的生成方法由以下几个步骤产生：