[发明专利]组合脉谱对发动机空燃比控制的方法

说明书

技术领域

组合脉谱对发动机空燃比控制的方法，属于汽车汽油发动机控制领域。

背景技术

车用汽油发动机的控制主要分为点火控制和喷油器控制，确定进气量的喷油控制就是对空燃比控制。

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。

对空燃比控制主要是检测进气流量(对速度-密度流量检测的发动机是检测进气歧管压力)，通过进气流量信号和其它传感器信号按不同的工况，计算喷油时间来决定喷油量；对确定进气流量的喷油量的控制实际上就是控制空燃比。闭环控制是通过氧传感器检测排气中的氧含量，由此而测出发动机燃烧室内混合气空燃比的稀浓，将其信号反馈到中央控制器ECU中与设定的目标空燃比进行比较后得出误差信号，确定空燃比，使空燃比保持在设定目标值附近。现用的空燃比闭环控制大多是把空燃比控制在理论空燃比14.7附近的一个很窄范围内；这种原因是为满足排放要求而使用三元催化装置以牺牲部分经济性和动力性为代价的。而在大多数工况下都要解除闭环控制而进入开环控制(如发动机起动、暧机、怠速、大负荷、加减速)。

对发动机空燃比的其它辅助控制有怠速控制、EGR控制(废气再循环系统)、进气控制等，进气控制分为VTEC控制(可变气门正时系统)、涡轮增压控制、可变进气管长度与可变进气歧管长度控制、谐振腔进气惯量控制等。

发动机怠速控制是使用怠速步进电机对旁通进气截面调整或对电子节气门控制的进气量闭环控制；废气再循环系统EGR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；进气控制系统中的VTEC控制是机械控制系统，其作用是将固定的气门行程改成随发动机转速改变而改变的可变行程；涡轮增压控制是对进气可变截面控制；可变进气管长度与可变进气歧管长度控制以及谐振腔进气惯量控制利用进气压力波特性的气波惯量增压控制。

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)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。

以上这些因素的影响只应用台架优化的基本点火脉谱参数与基本喷油脉谱参数以及其它控制脉谱参数显然偏离控制目标；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参数的策略，进而提供一种与原有台架标定的脉谱参数组合控制的组合脉谱对发动机空燃比控制的方法。

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空燃比控制的方法，其特征在于：包括基本空燃比脉谱参数和动态空燃比脉谱参数，基本空燃比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，动态空燃比脉谱参数是自适应生成的发动机在线自标定和自优化的可刷新空燃比控制的脉谱参数，基本空燃比脉谱参数和动态空燃比脉谱参数构成组合脉谱参数，通过控制系统按控制策略对汽油发动机空燃比进行自适应控制。

空燃比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。