[发明专利]一种改进的多工况PID控制的发动机控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改进的多工况PID控制的发动机控制方法，属于汽车电子自动化控制技术领域。

背景技术

电子自动化控制技术在汽车中得以广泛的应用，能够实现对发动机的数字化控制，电控系统可以根据发动机的各种运行工况，实现最佳空燃比和点火控制，使混合气燃烧充分，发动机运行工况优化，有效地改善了汽车发动机的动力性、经济性和排放指标。当前，对发动机控制方面的研究工作主要集中在两个方面，即对控制系统功能的扩充和探索新的控制方法。随着先进电子技术的发展，汽车发动机控制趋于集成化，一种是在大容量的微机中进行全部的集中控制，另一种是在控制系统中装入多个微机，进行分类处理。处理器输入、输出为多个信号，同时为了保证控制精度，控制策略也日趋复杂。高性能、高速、存储容量大、能平行处理多个任务、能对操作系统进行严格软件管理的微处理器是汽车电子技术发展迅速的首要因素。在扩充控制功能的同时，许多研究人员也在积极地研究新的控制方法，试图使发动机的控制更为精确和合理。

空燃比对汽油燃烧和发动机动力性、经济性以及排放性能影响最大，汽车发动机燃油喷射系统最佳控制是通过发动机运行过程中的空燃比的精确控制实现。而在发动机的实际运行工况对空燃比的要求也各不相同，按照工作的稳定性可以分为稳态工况和瞬态工况。稳态工况是指发动机节气门开度保持不变，其转速和负荷也基本不变的运行状况，比如发动机温度正常后的怠速工况，转速和负荷都基本不变的部分负荷工况，高负荷工况等。瞬态工况是指发动机运行参数处于变化过程中的工况，如：加速工况，减速工况，暖机工况，冷启动工况等。

伴随着人们对汽车的性能尤其是发动机尾气排放量以及燃油经济性的要求越来越高，由此，对发动机的空燃比的控制策略就提出了更高的要求，特别是由于常用的三元催化转换器只有在混合气的空燃比接近理论空燃比的狭小范围内净化效果才最好，因此，在这种情况下，电控单元必须控制混合气的空燃比更接近于理论空燃比才可能实现更优的效果，而传统的发动机控制方法己不能很好的满足这种高要求，这就要求提出新的针对不同工况下对空燃比的控制策略和方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的多工况PID控制的发动机控制方法，其采用多个PID控制器来分别控制不同工况下的发动机空燃比，调整其燃料供给系统供给的燃料供给策略，丰富了汽车电子控制中采用PID控制的控制策略理论，为提高发动机的效率和降低汽车节能减排提供帮助。

本发明所采用的技术方案为：

一种多工况PID控制的发动机控制方法，其主要步骤为：首先，在启动控制后，通过位于发动机本体上的温度传感器测量发动机的温度，判断其是否达到正常状况下的温度值，如果未到达正常状况下的温度值，则说明发动机处于暖机工况或冷启动工况，不采用PID控制，返回继续进行监测，如果达到正常状况下的温度值，则表明发动机处于非暖机工况或冷启动工况；接下来，利用相应的各种传感器单元依次检测发动机节气门开度T、发动机转速V、和发动机负荷L，利用所检测数值判断控制过程是否满足PID控制切入点的要求，假如所检测的发动机节气门开度T、发动机转速V、和发动机负荷L数值达到或满足该PID控制切入点的数值范围要求，则表明目前工况为稳态工况，可以进行PID控制操作；假如所检测的发动机节气门开度T、发动机转速V、和发动机负荷L不满足上述条件，则表明其处于瞬态工况下，不适用PID控制；最后，在当所检测的发动机节气门开度T、发动机转速V、和发动机负荷L满足PID控制切入点的数值要求后，对节气门开度T值进行比较判断，将节气门开度T与第一阈值T1和第二阈值T2进行比较，分三种情况分别对应三种稳态工况：