CN102777274A

CN102777274A - 一种发动机控制器的过渡控制方法

Info

Publication number: CN102777274A
Application number: CN2011101246698A
Authority: CN
Inventors: 高景伯; 孙宁; 陈瀚; 丁怀宇; 甄顺田
Original assignee: Beiqi Foton Motor Co Ltd
Current assignee: Beiqi Foton Motor Co Ltd
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2012-11-14

Abstract

本发明涉及涉及车辆电控***技术领域，具体公开一种发动机控制器的过渡控制方法。该过渡控制方法包括：设置控制周期为大于或等于触发器触发周期的任意时间；在每个控制周期内，将控制器参数的当前值与期望值之间的差值作为控制调节值；根据所述控制调节值和预先设置的过渡系数之间的乘积获得过渡参数值；根据所述参数的期望值与所述过渡参数值之间的差值获得所述参数在下个控制周期内的当前值。本发明提供的发动机控制器的过渡控制方法，可以实现控制器参数在过渡过程中的平稳变化，使得动力输出变化平稳，减小振动。另外，该过渡控制方法，可较好地标定控制周期，有效提高了控制器过渡控制的应用范围。

Description

一种发动机控制器的过渡控制方法

技术领域

本发明涉及车辆电控***技术领域，特别涉及一种控制器的过渡控制方法。

背景技术

近年来，车辆电控***的技术日趋成熟，特别是对于发动机电控***的研究日趋完善，使得汽车使用者对于发动机的各种性能指标及操作的平顺性有了更高的要求。为了提高发动机的各种性能指标及汽车使用者的操作感受，在发动机的电控***中，电子控制单元(Electronic Control Unit，简称为：ECU)会根据各种输入信号，如车速、转速、进气压力、油门踏板百分比等参数，采用不同的控制方法，以便对发动机的工况进行调整，以实现汽车使用者驱使汽车的期望，同时还要满足平顺性、动力性、经济性和排放性的要求。

在发动机进行工况切换的时候，ECU会使用过渡控制方法。过渡控制方法是在工况切换的时候，控制不同参数的变化速率。以汽车从经济工况进入动力加浓工况为例进行说明。在这种工况切换的过程中，空燃比会有很大的改变，如果发动机不使用过渡控制方法加以控制，会造成发动机的剧烈震动，排放性能突然恶化等问题。如果使用了过渡控制方法，就可以有效改善发动机在工况切换过程中出现的问题。但现有的ECU在应用过渡控制方法进行控制时，存在不能很好地优化控制周期的缺点，使得该过渡控制方法的应用范围狭小，汽车使用者的体验感不高。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种发动机控制器的过渡控制方法，以解决现有技术中的存在缺陷，使得发动机在工况切换过程中过渡平顺，不会对发动机的工作状况造成不良影响，并且可对控制周期进行标定，提高了控制器过渡控制的应用范围。

(二)技术方案

为了解决上述问题，本发明提供一种发动机控制器的过渡控制方法，包括：

设置控制周期为大于或等于触发器触发周期的任意时间；

在每个控制周期内，将发动机控制器参数的当前值与期望值之间的差值作为控制调节值；

根据所述控制调节值和预先设置的过渡系数之间的乘积获得过渡参数值；

根据所述发动机控制器参数的期望值与所述过渡参数值之间的差值获得所述发动机控制器参数在下个控制周期内的当前值。

进一步地，所述触发器触发周期为5毫秒。

进一步地，所述预先设置的过渡系数大于0且小于1。

进一步地，所述控制周期为可标定参数。

进一步地，所述发动机控制器参数为发动机的空燃比。

(三)有益效果

本发明提供的发动机控制器的过渡控制方法，可以实现控制器参数在过渡过程中的平稳变化，使得动力输出变化平稳，减小振动。该方法不仅可以应用于空燃比的过渡控制，也可以用在怠速、点火、进气等过程中的过渡控制，应用广泛，提高了***的稳定性。并且可对控制周期进行标定，提高了控制器过渡控制的应用范围。

附图说明

图1为本发明实施例发动机控制器的过渡控制方法流程图；

图2为本发明实施例过渡控制方法的工控原理图；

图3为图2中过渡衰减模块衰减内部的流程框图；

图4为图3中子模块的内部流程图；

图5为图4中子模块的内部流程图；

图6为过渡参数值D的仿真曲线，控制参数为6.6，控制周期为200毫秒，控制系数为0.9；

图7为过渡参数值D的仿真曲线，控制参数为6.6，控制周期为50毫秒，控制系数为0.9；

图8为本发明实施例空燃比仿真输出曲线；初始值为8，控制周期为50毫秒，控制系数为0.9；

图9为本实施例提供的方法应用在发动机ECU中通过专用标定工具采集到的空燃比变化曲线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1为本发明实施例发动机控制器的过渡控制方法流程图，该过渡控制方法包括：

步骤101：设置控制周期为大于或等于触发器触发周期的任意时间。其中，触发器的触发周期为5毫秒，控制周期即为大于等于5毫秒的任意值。控制周期为可标定参数。

步骤102：在每个控制周期内，将发动机控制器参数的当前值与期望值之间的差值作为控制调节值。

本实施例中的控制器参数由控制器应用于具体电控部件而定，例如当控制器应用在发动机控制器中时，该参数则为发动机的空燃比。

步骤103：根据控制调节值和预先设置的过渡系数之间的乘积获得过渡参数值。

其中，预先设置的过渡系数大于0且小于1，具体的数值可以根据技术人员的经验设定，或者根据仿真实验中得到的最优参数进行设定。

步骤104：根据发动机控制器参数的期望值与过渡参数值之间的差值获得发动机控制器参数在下个控制周期内的当前值。

本发明提供的控制器过渡控制方法在电控***中应用特别广泛，例如应用在动力电池控制、电机控制或者整车控制等不同的电控***中。本实施例以发动机中的发动机控制器为例，结合发动机某一具体工作过程中控制器所采用的过渡控制方法为例对本发明实施例提供的方法进行详细的说明。其中，发动机控制器的参数则为发动机的空燃比。

图2、图3、图4、图5为本发明实施例提供的利用仿真软件(如simulink、motohowk等)制作的过渡控制方法的流程框图。其中，图3为图2中过渡控制模块衰减内部的流程框图；图4为图3中子模块的内部流程图；图5为图4中衰减子模块的内部流程图。

如图2所示，B表示发动机运行时空燃比的值(即参数的期望值)，假设为14.6，A表示发动机在当前时刻空燃比的值(即参数的当前值)，A的初始值可以为发动机在启动时空燃比的值，假设为8。如果发动机控制器直接将空燃比从8提高到14.6，根据空燃比和进气量计算出的喷油量会迅速减稀，发动机很可能出现动力不足而使得转速下降严重，从而导致发动机转速剧烈波动，稳定时间变长，甚至出现熄火等严重后果。因此，发动机控制器需要使用本实施例提供的过渡控制方法。

如图3所示，Motohawk Function Trigger是控制器自带的时间触发器，其中触发周期为5毫秒，即每隔5毫秒触发一次。

如图4所示，输入控制周期Time除以触发周期(5毫秒)，得到循环次数；累加程序通过对循环次数求余，当余数为0时，触发一次衰减模块。这样就实现了每隔5毫秒，衰减模块执行一次衰减算法。

如图5所示，1/z模块(即延迟模块，Unit Delay)的主要作用在于保持，即将输入该模块中的值在本周期内保持一次，下一个运算周期输出，该周期是由上一层算法对衰减模块的触发时间所决定的。

具体的过渡控制方法包括：

1、控制周期可以任意设置，现以一个控制周期为50毫秒为例进行说明。在第一个控制周期内：

获得空燃比的当前值A与期望值B之间的差值作为控制调节值C；即控制参数调节值C＝14.6-8＝6.6。

根据控制参数调节值C和预先设置的过渡系数M(假设为0.9)之间的乘积获得过渡参数值D；即D＝6.6×0.9＝5.94。

根据空燃比的期望值B与过渡参数值D之间的差值获得空燃比在下个控制周期内的当前值A。即空燃比在下个控制周期内的当前值A＝14.6-5.94＝8.66。

2、在第二个控制周期内(控制开始后的5毫秒～10毫秒之间)：

控制参数调节值C＝14.6-8.66＝5.94。

过渡参数值D＝5.94×0.9＝5.346。

空燃比在下个控制周期内的当前值：

A＝14.6-5.346＝9.254。

... ...

N、在第N个控制周期内(控制开始后的5(N-1)毫秒～5N毫秒之间)：

控制参数调节值C＝14.6-空燃比在N个控制周期内的当前值；

过渡参数值D＝控制参数值×0.9；

空燃比在N+1个控制周期内的当前值A＝14-D。

从上述具体过渡控制方法可知，触发周期每触发一次，过渡参数值随之变小一次，空燃比在下个控制周期内的当前值则增大一次，随着触发周期的加长，当前空燃比逐步趋向其期望值，随着过渡参数值D逐渐趋近于0，空燃比的当前值逐渐从启动值过渡到运行值。整个控制过程平稳可靠，可最大程度减小振动，提高车辆使用者的体验感。

图6为过渡参数值D的仿真曲线，其中空燃比启动值为8，过渡系数为0.9，控制周期为200毫秒。

图7为过渡参数值D的仿真曲线，其中空燃比启动值为8，过渡系数为0.9，控制周期为50毫秒。图6和图7的对比是为了突出衰减周期可以任意设置这一特点。

图8为空燃比的仿真曲线，其中空燃比启动值为8，运行值为14.6，过渡系数为0.9，控制周期为50毫秒时。

图9为将本实施例提供的方法应用在发动机ECU中通过专用标定工具采集到的空燃比变化曲线，其中，控制周期为10毫秒，过渡系数为0.98。

结合图6至图9可以得出，本实施例提供的控制器过渡控制方法，可以实现ECU参数在过渡过程中的平稳变化，使得发动机动力输出变化平稳，减小振动。该方法不仅可以应用于空燃比的过渡控制，也可以用在怠速、点火、进气等过程中的过渡控制，应用广泛，提高了***的稳定性。

本发明提供的过渡控制方法，弥补了现有技术中不能实现控制周期的触发控制，使该过渡控制方法的控制精度更高，应用更加灵活，应用范围大大提高，同时逻辑计算并不复杂，技术人员可以根据实际的使用需求加以变通。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims

1.一种发动机控制器的过渡控制方法，其特征在于，包括

设置控制周期为大于或等于触发器触发周期的任意时间；

2.如权利要求1所述的发动机控制器的过渡控制方法，其特征在于，所述触发器触发周期为5毫秒。

3.如权利要求1所述的发动机控制器的过渡控制方法，其特征在于，所述预先设置的过渡系数大于0且小于1。

4.如权利要求1所述的发动机控制器的过渡控制方法，其特征在于，所述控制周期为可标定参数。

5.如权利要求1所述的发动机控制器的过渡控制方法，其特征在于，所述发动机控制器参数为发动机的空燃比。