[发明专利]一种高压共轨发动机各缸转速均匀性模糊PI控制方法

说明书

本发明提供了一种高压共轨发动机各缸转速均匀性模糊PI控制方法，以解决现有技术中存在的多缸发动机各缸不均匀性问题，通过采集柴油机瞬时转速信号，引入各缸的加速度贡献度、加速度贡献度变化率和各缸的不均匀度等参数来确定各缸的转速波动量，根据发动机各缸转速波动量的差异计算出各缸喷油量的修正值；同时加以引入循环内油量修正和循环间油量修正，计算出各缸喷油量修正总值；在此基础上，在控制策略中加入模糊控制，并与传统的PI控制器结合，制定出模糊自适应PI控制器，可以实现实时跟踪控制量的变化，及时给出控制参数，以降低瞬时转速的波动。

技术领域

本发明涉及燃烧发动机控制领域，具体涉及一种高压共轨发动机各缸转速均匀性模糊PI控制方法。

背景技术

由于内燃机是一种通过往复循环做功的动力机械，在稳定工作时，对外输出的瞬时转矩会呈现出与正弦曲线相似的周期性变化现象。正是由于这种现象的存在，内燃机在工作过程中表现出的不均匀现象是一种比较普遍的问题。特别是现代多缸发动机使用的高压共轨喷油系统，虽然能够精确控制发动机的喷油量，但是由于喷油系统各部件的加工精度及装配精度等的影响，也会导致各缸实际喷油量的并不均匀；还有在喷油器的使用过程中，不可避免的会出现各缸喷嘴不同程度的磨损和老化现象，此时发动机的喷油量会偏离已标定的理想喷油量，造成不必要的油量损失，同时也会造成发动机各缸的工作不均匀性，造成噪声和振动的增大，影响整车的寿命与驾驶舒适性。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种高压共轨发动机各缸转速均匀性模糊PI控制方法，本发明是通过如下技术方案实现的：

一种高压共轨发动机各缸转速均匀性模糊PI控制方法，具体步骤如下：

步骤一、采集发动机曲轴瞬时转速信号n_ins；

利用曲轴信号传感器采集连续的三个曲轴齿信号轮齿信号的脉冲周期，去掉其中的最大值和最小值，计算瞬时转速n_ins，公式如下：

式中，i表示计数起点齿号，T表示发动机控制单元中的ECT计时器模块采集到的曲轴齿信号轮齿信号的脉冲周期，单位是0.8us，T_max表示采集到的曲轴齿信号轮齿信号的脉冲周期的最大值，T_min表示采集到的最小的曲轴齿信号轮齿信号的脉冲周期的最小值，表示对应曲轴齿信号轮齿信号的脉冲周期内转过的角度，π为圆周率，n_ins单位为(r/min)；

步骤二、引入各气缸的加速度贡献度ear、加速度贡献度变化率ecar和各气缸的不均匀度Δn来确定各气缸的转速波动量，并根据发动机各气缸转速波动量的差异计算出各气缸喷油量适当的修正值；

a.利用曲轴信号传感器采集作功冲程压缩上止点后连续四个曲轴齿信号轮齿信号的脉冲周期，使用求平均值的方法计算各气缸上升沿转速公式如下：

式中，TDC_j表示第j个作功气缸的上止点齿号，j＝1、2、3···、K，其中K表示发动机的缸数，T(i)表示曲轴齿信号轮第i齿的信号脉冲周期，π为圆周率，单位为(r/min)，同下式；

b.与上升沿转速对应的下降沿转速采集作功冲程的压缩上止点前的连续4个曲轴齿信号轮齿信号的脉冲周期计算，公式如下：

c.采集上升沿转速后连续三个曲轴齿信号轮齿信号的脉冲周期，使用求平均的方法计算各气缸峰值转速公式如下：

d.采集作功冲程压缩上止点前后连续三个曲轴齿信号轮齿信号的脉冲周期，使用求平均的方法计算各气缸的上止点转速公式如下：