专利汇可以提供组合脉谱对发动机点火正时控制的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且组合脉谱对 发动机 点火正时控制的方法,属于 汽车 汽油 发动机控制领域。包括基本点火正时脉谱参数和动态点火正时脉谱参数,基本点火正时脉谱参数是经过台架标定或经过台架及道路参数优化标定的脉谱参数,动态点火正时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,基本点火正时脉谱参数和动态点火正时脉谱参数构成组合脉谱参数,通过控制系统按点火正时控制策略对 汽油发动机 点火正时进行自适应控制。由于采用了以自适应学习方法合成的组合脉谱控制方式,使得被控系统发生改变和未知变化对发动机的影响得到了修正,从而提高了开环控制时的控制 精度 和速度。提高了控制的实时性。,下面是组合脉谱对发动机点火正时控制的方法专利的具体信息内容。
1.组合脉谱对发动机点火正时控制的方法,其特征在于:包括基本点火正时脉谱参数和动态点火正时脉谱参数,基本点火正时脉谱参数是经过台架标定或经过台架及道路参数优化标定的脉谱参数,动态点火正时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,基本点火正时脉谱参数和动态点火正时脉谱参数构成组合脉谱参数,通过控制系统按点火正时控制策略对汽油发动机点火正时进行自适应控制。
2.根据权利要求1所述的组合脉谱对发动机点火正时控制的方法,其特征在于:基本点火正时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区域和开环控制区域。
3.根据权利要求1所述的组合脉谱对发动机点火正时控制的方法,其特征在于:控制系统包括微处理器、小脑关节控制器CMAC、铁电存储器、传感器信号、信号调理电路、电源检测电路、功率驱动电路,传感器信号通过信号调理电路与微处理器相连,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,微处理器与功率驱动电路相连,功率驱动电路与点火模块相连。
4.根据权利要求1所述的组合脉谱对发动机点火正时控制的方法,其特征在于:动态点火正时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点火正时自适应参数,该点火正时自适应参数在工作过程中按工况依据条件变化对点火正时自适应学习和经验聚类,反复应用和实时修正而不断刷新;
动态点火正时脉谱参数的生成方法由以下几个步骤产生:
a、点火正时脉谱生成区域的确定:以某一工况条件下的控制点火正时的基本修正脉谱,以及表征此刻工况条件的相关各特征信号值为数据节点,以该节点的基本修正脉谱参数y为中心值,确定Δy,对Δy的确定将考虑如下几个方面,其一是以期望点火正时和实际点火正时偏差,其二是经选频检波的爆震信号选通概率在5%以内,其三是火焰信号角小于一个给定的阈值;对以上三方面确定取小后,按进气压力的变化率与曲轴转角加速度双因素拟合,确定基本参考半径,找出动态脉谱生成区域(y-Δy,y+Δy);
b、动态点火正时脉谱生成寻优区域的确定:在同维空间区域利用该数据节点中表征该工况与点火正时相关的各特征信号值的变化率大小进行动态点火正时脉谱生成趋势判定,从而判定更小的区域是在(y-Δy)还是在(y+Δy)一边,确定后以(y-Δy)或(y+Δy)区域的中值为目标逼近后的新节点,并且以该目标为中心,确定新的逼近后的动态点火正时脉谱生成区域,如此反复,不断逼近,直到最小的区域min(y-Δy,y+Δy)出现,该区域为寻优区域;
c、动态点火正时脉谱的生成:当表征该工况的相关各特征信号值趋近于一个近似于零的常数ε时,以及进行概率统计处理的相关特征信号的概率分布在允许的范围内,确定min(y-Δy,y+Δy)中的中值点ym,该点即为生成的动态点火正时脉谱参数;
d、确定动态点火正时脉谱:重复以上过程a-c,并且在全过程小脑关节控制器CMAC对点火正时控制目标进行自适应学习和跟踪,以及对偏差进行逼近调整和进行经验聚类,当相关各特征信号值的变化率ε及相关特征信号的概率分布稳定在一个允许的变化范围内时,确定该动态点火正时脉谱参数,存入铁电存储器,此时,确定的动态点火正时脉谱参数和所对应的点火正时相关各特征信号值为一组数据节点,该节点即为动态点火正时脉谱参数,该动态点火正时脉谱参数的集合构成动态脉谱;
e、对动态点火正时脉谱的刷新:生成的动态点火正时脉谱在控制过程中,由于发动机自身特性及使用环境攺变,使其点火正时控制目标也有所变化,其所组成的数据节点在进行a-d的过程时,当相关各特征信号值的变化率ε及相关特征信号的概率分布稳定在一个不允许的变化范围内时,重新生成新的动态点火正时脉谱参数,经小脑关节控制器CMAC对点火正时控制目标进行自适应学习和跟踪,以及对偏差进行逼近调整和经验聚类确定,对原来数据节点地址单元刷新;
利用爆震传感器信号的发生概率分布和火焰电离传感器信号反映的火焰信号角时间概率统计以及曲轴位置加速度信号值的经验聚类,自适应学习生成不同工况及条件下的动态脉谱参数。
5.根据权利要求1所述的组合脉谱对发动机点火正时控制的方法,其特征在于:控制策略包括点火正时组合控制策略和修正控制策略。
6.根据权利要求5所述的组合脉谱对发动机点火正时控制的方法,其特征在于:点火正时的组合控制策略和修正控制策略:
点火正时的组合控制策略和修正控制策略:
a、组合作用对象:作用于组合点火正时脉谱,对应于相同或非常相近的点火正时目标查表条件,既有其本点火正时脉谱,又有生成的动态点火正时脉谱时,即作用条件是该工况所对应的控制目标具有动态点火正时脉谱;
b、组合原则;对同工况、同条件或同工况具有非常相近的条件,即数据节点既有存在于基本点火正时脉谱的,也有存在于动态点火正时脉谱的,当组成数据节点的元素中,相关各特征信号值相同而目标参数不同时,选动态点火正时脉谱参数;点火正时相关各特征信号值不完全相同但目标参数相同时,对该不相同特征信号值分别按前一循环值与当次循环值计算变化率,比较该变化率,取小判优,确定点火正时组合脉谱参数;相关各特征信号值相同而目标参数相差较大时,取两目标中值按动态点火正时脉谱生成策略进行逼近生成新的动态点火正时脉谱参数插入动态点火正时脉谱中;
c、组合方法:从动态点火正时脉谱中选择动态点火正时脉谱参数后,原同工况、同条件或同工况具有非常相近的条件下的基本点火正时脉谱参数被屏蔽;动态点火正时脉谱参数对控制目标进行控制,当被确定使用的动态点火正时脉谱参数在对点火正时目标控制时,相关各特征信号值的变化率无法稳定在允许范围内时,放弃该动态点火正时脉谱参数,回到该工况、该条件下的基本点火正时脉谱,应用动态点火正时脉谱生成策略重新学习生成;
d、以上组合作用下,通过对部分控制目标的动态点火正时脉谱参数应用,对同一工况,或代换一部分基本点火正时脉谱参数,或取代该工况下的全部基本点火正时脉谱;
在纠偏逼近中,使用的修正控制策略是:
该修正策略由常规修正策略和小脑关节控制器CMAC的逼近修正策略组成:常规修正策略是来自反映发动机工况的相关各传感器的特征信号值对基本点火正时脉谱的修正,这一部分在常规控制方式下输出基本修正点火正时控制执行器对点火正时目标进行控制;小脑关节控制器CMAC的逼近修正策略中,一是采用新的相关各传感器的特征信号处理方式对不可直接测得量进行软测量方法推断,以及推断而得到软测量特征信号值对基本点火正时脉谱进行修正;二是利用小脑关节控制器CMAC通过期望目标对实际目标进行纠偏,并在纠偏过程中进行权值匹配而自适应学习相关各传感器的特征信号值对基本点火正时脉谱进行修正,三是通过各传感器给出的特征信号变化率,以及软测量推定的特征信号变化率确定逼近范围,不断按变化率逼近最小偏差范围对基本点火正时脉谱进行修正。
7.根据权利要求6所述的组合脉谱对发动机点火正时控制的方法,其特征在于:各相关传感器信号包括油门踏板信号,发动机的曲轴位置及转速信号、上止点信号、转矩信号、喷油脉宽信号、节气门位置信号、燃油温度信号、供电回路电压信号、水温传感器信号、进气压力信号,空燃比信号、EGR率信号,以及爆震信号传感器和火焰电离传感器在几个循环的概率分布之间的多因素相关拟合信号。
8.根据权利要求6所述的组合脉谱对发动机点火正时控制的方法,其特征在于:控制系统根据发动机与点火正时相关各传感器的特征信号变化率判定工况变化趋势对部分时滞偏差过大的控制目标进行给定点火正时期望值预测控制,同时以预测控制目标值为数据节点,利用小脑关节控制器CMAC的自适应逼近调整能力和学习能力,降低或消除各方面信号滞后带来的误差;
控制系统还根据发动机与点火正时相关各传感器的特征信号变化率判定工况变化趋势进行经济模式、动力模式、正常模式判定,在不同的控制模式下自适应选定不同的点火正时闭环控制目标进行控制;在控制过程中,通过控制和学习交替进行,对模式目标进行优化,并在今后的控制中依据条件的改变,不断修改和被优化;
同一工况下点火提前角有多个闭环控制目标,当条件发生变化时,控制模式也发生改变,经济模式和动力模式时的目标不同,控制系统根据控制策略,利用各工况条件参数进行模式分析判定,通过选定模式而自动选定该工况下的闭环控制目标之一进行闭环控制。
1、组合脉谱对发动机点火正时控制的方法,其特征在于:包括基本点火正时脉谱参数和动态点火正时脉谱参数,基本点火正时脉谱参数是经过台架标定或经过台架及道路参数优化标定的脉谱参数,动态点火正时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,基本点火正时脉谱参数和动态点火正时脉谱参数构成组合脉谱参数,通过控制系统按点火正时控制策略对汽油发动机点火正时进行自适应控制。
2、根据权利要求1所述的组合脉谱对发动机点火正时控制的方法,其特征在于:基本点火正时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区域和开环控制区域。
3、根据权利要求1所述的组合脉谱对发动机点火正时控制的方法,其特征在于:控制系统包括微处理器、小脑关节控制器CMAC、铁电存储器、传感器信号、信号调理电路、电源检测电路、功率驱动电路,传感器信号通过信号调理电路与微处理器相连,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,微处理器与功率驱动电路相连,功率驱动电路与点火模块相连。
4、根据权利要求1所述的组合脉谱对发动机点火正时控制的方法,其特征在于:动态点火正时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点火正时自适应参数,该点火正时自适应参数在工作过程中按工况依据条件变化对点火正时自适应学习和经验聚类,反复应用和实时修正而不断刷新;
动态点火正时脉谱参数的生成方法由以下几个步骤产生:
a、点火正时脉谱生成区域的确定:以某一工况条件下的控制点火正时的基本修正脉谱,以及表征此刻工况条件的相关各特征信号值为数据节点,以该节点的基本修正脉谱参数y为中心值,确定Δy,对Δy的确定将考虑如下几个方面,其一是以期望点火正时和实际点火正时偏差,其二是经选频检波的爆震信号选通概率在5%以内,其三是火焰信号角小于一个给定的阈值;对以上三方面确定取小后,按进气压力的变化率与曲轴转角加速度双因素拟合,确定基本参考半径,找出动态脉谱生成区域(y-Δy,y+Δy);
b、动态点火正时脉谱生成寻优区域的确定:在同维空间区域利用该数据节点中表征该工况与点火正时相关的各特征信号值的变化率大小进行动态点火正时脉谱生成趋势判定,从而判定更小的区域是在(y-Δy)还是在(y+Δy)一边,确定后以(y-Δy)或(y+Δy)区域的中值为目标逼近后的新节点,并且以该目标为中心,确定新的逼近后的动态点火正时脉谱生成区域,如此反复,不断逼近,直到最小的区域min(y-Δy,y+Δy)出现,该区域为寻优区域;
c、动态点火正时脉谱的生成:当表征该工况的相关各特征信号值趋近于一个近似于零的常数ε时,以及进行概率统计处理的相关特征信号的概率分布在允许的范围内,确定min(y-Δy,y+Δy)中的中值点ym,该点即为生成的动态点火正时脉谱参数;
d、确定动态点火正时脉谱:重复以上过程a-c,并且在全过程小脑关节控制器CMAC对点火正时控制目标进行自适应学习和跟踪,以及对偏差进行逼近调整和进行经验聚类,当相关各特征信号值的变化率ε及相关特征信号的概率分布稳定在一个允许的变化范围内时,确定该动态点火正时脉谱参数,存入铁电存储器,此时,确定的动态点火正时脉谱参数和所对应的点火正时相关各特征信号值为一组数据节点,该节点即为动态点火正时脉谱参数,该动态点火正时脉谱参数的集合构成动态脉谱;
e、对动态点火正时脉谱的刷新:生成的动态点火正时脉谱在控制过程中,由于发动机自身特性及使用环境攺变,使其点火正时控制目标也有所变化,其所组成的数据节点在进行a-d的过程时,当相关各特征信号值的变化率ε及相关特征信号的概率分布稳定在一个不允许的变化范围内时,重新生成新的动态点火正时脉谱参数,经小脑关节控制器CMAC对点火正时控制目标进行自适应学习和跟踪,以及对偏差进行逼近调整和经验聚类确定,对原来数据节点地址单元刷新;
利用爆震传感器信号的发生概率分布和火焰电离传感器信号反映的火焰信号角时间概率统计以及曲轴位置加速度信号值的经验聚类,自适应学习生成不同工况及条件下的动态脉谱参数。
5、根据权利要求1所述的组合脉谱对发动机点火正时控制的方法,其特征在于:控制策略包括点火正时组合控制策略和修正控制策略。
6、根据权利要求5所述的组合脉谱对发动机点火正时控制的方法,其特征在于:点火正时的组合控制策略和修正控制策略:
点火正时的组合控制策略和修正控制策略:
a、组合作用对象:作用于组合点火正时脉谱,对应于相同或非常相近的点火正时目标查表条件,既有其本点火正时脉谱,又有生成的动态点火正时脉谱时,即作用条件是该工况所对应的控制目标具有动态点火正时脉谱;
b、组合原则;对同工况、同条件或同工况具有非常相近的条件,即数据节点既有存在于基本点火正时脉谱的,也有存在于动态点火正时脉谱的,当组成数据节点的元素中,相关各特征信号值相同而目标参数不同时,选动态点火正时脉谱参数;点火正时相关各特征信号值不完全相同但目标参数相同时,对该不相同特征信号值分别按前一循环值与当次循环值计算变化率,比较该变化率,取小判优,确定点火正时组合脉谱参数;相关各特征信号值相同而目标参数相差较大时,取两目标中值按动态点火正时脉谱生成策略进行逼近生成新的动态点火正时脉谱参数插入动态点火正时脉谱中;
c、组合方法:从动态点火正时脉谱中选择动态点火正时脉谱参数后,原同工况、同条件或同工况具有非常相近的条件下的基本点火正时脉谱参数被屏蔽;动态点火正时脉谱参数对控制目标进行控制,当被确定使用的动态点火正时脉谱参数在对点火正时目标控制时,相关各特征信号值的变化率无法稳定在允许范围内时,放弃该动态点火正时脉谱参数,回到该工况、该条件下的基本点火正时脉谱,应用动态点火正时脉谱生成策略重新学习生成;
d、以上组合作用下,通过对部分控制目标的动态点火正时脉谱参数应用,对同一工况,或代换一部分基本点火正时脉谱参数,或取代该工况下的全部基本点火正时脉谱;
在纠偏逼近中,使用的修正控制策略是:
该修正策略由常规修正策略和小脑关节控制器CMAC的逼近修正策略组成:常规修正策略是来自反映发动机工况的相关各传感器的特征信号值对基本点火正时脉谱的修正,这一部分在常规控制方式下输出基本修正点火正时控制执行器对点火正时目标进行控制;小脑关节控制器CMAC的逼近修正策略中,一是采用新的相关各传感器的特征信号处理方式对不可直接测得量进行软测量方法推断,以及推断而得到软测量特征信号值对基本点火正时脉谱进行修正;二是利用小脑关节控制器CMAC通过期望目标对实际目标进行纠偏,并在纠偏过程中进行权值匹配而自适应学习相关各传感器的特征信号值对基本点火正时脉谱进行修正,三是通过各传感器给出的特征信号变化率,以及软测量推定的特征信号变化率确定逼近范围,不断按变化率逼近最小偏差范围对基本点火正时脉谱进行修正。
7、根据权利要求6所述的组合脉谱对发动机点火正时控制的方法,其特征在于:各相关传感器信号包括油门踏板信号,发动机的曲轴位置及转速信号、上止点信号、转矩信号、喷油脉宽信号、节气门位置信号、燃油温度信号、供电回路电压信号、水温传感器信号、进气压力信号,空燃比信号、EGR率信号,以及爆震信号传感器和火焰电离传感器在几个循环的概率分布之间的多因素相关拟合信号。
8、根据权利要求6所述的组合脉谱对发动机点火正时控制的方法,其特征在于:控制系统根据发动机与点火正时相关各传感器的特征信号变化率判定工况变化趋势对部分时滞偏差过大的控制目标进行给定点火正时期望值预测控制,同时以预测控制目标值为数据节点,利用小脑关节控制器CMAC的自适应逼近调整能力和学习能力,降低或消除各方面信号滞后带来的误差;
控制系统还根据发动机与点火正时相关各传感器的特征信号变化率判定工况变化趋势进行经济模式、动力模式、正常模式判定,在不同的控制模式下自适应选定不同的点火正时闭环控制目标进行控制;在控制过程中,通过控制和学习交替进行,对模式目标进行优化,并在今后的控制中依据条件的改变,不断修改和被优化;
同一工况下点火提前角有多个闭环控制目标,当条件发生变化时,控制模式也发生改变,经济模式和动力模式时的目标不同,控制系统根据控制策略,利用各工况条件参数进行模式分析判定,通过选定模式而自动选定该工况下的闭环控制目标之一进行闭环控制。
组合脉谱对发动机点火正时控制的方法,属于汽车汽油发动机控制领域。
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