一種基于自學(xué)習(xí)的多缸柴油機(jī)分缸均衡控制裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及多缸電控柴油機(jī)分缸均衡控制方法及裝置，特別設(shè)及一種基于自學(xué)習(xí) 的多缸柴油機(jī)分缸燃料噴射量均衡控制裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 四沖程多缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作不均勻性是指在各缸工作過程中W及對外表現(xiàn)出的差異。 發(fā)動(dòng)機(jī)在使用過程中，由于各種因素的影響，可能會(huì)導(dǎo)致各缸工作狀態(tài)差別較大。運(yùn)種差別 除了導(dǎo)致車輛的振動(dòng)、噪聲惡化外，還會(huì)顯著影響發(fā)動(dòng)機(jī)的排放和經(jīng)濟(jì)性等性能指標(biāo)。柴油 機(jī)工作過程不均勻的原因有進(jìn)氣不均勻、供油提前角不均勻、供油規(guī)律不均勻、各缸幾何因 素的差異等。
[0003] 現(xiàn)有方法一般通過安裝氣缸壓力傳感器、振動(dòng)傳感器、排溫傳感器等進(jìn)行各缸工 作不均勻性分析，由于需要增加傳感器或傳感器可靠性較低、更換周期較短、成本較高；也 有直接通過發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速傳感器信號計(jì)算來評估各缸工作不均勻性，W提高發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn) 定性。例如中國申請公布專利CN201410401150,其方法主要關(guān)注的是瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號的采集 和處理，對于飛輪信號分度加工誤差和各缸工作過程中曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)導(dǎo)致的信號誤差等沒 有考慮，運(yùn)類信號誤差會(huì)導(dǎo)致瞬時(shí)轉(zhuǎn)速計(jì)算偏差，此偏差無法通過常規(guī)控制消除，進(jìn)而影響 到實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)分缸均衡控制的效果。
[0004] 本發(fā)明通過能量歸一化處理，提出了一種評價(jià)柴油機(jī)工作不均勻程度的方法，通 過自學(xué)習(xí)的方法修正飛輪信號分度加工誤差和曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)誤差，實(shí)時(shí)檢測和均衡柴油機(jī) 的各缸工作不均勻程度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種基于自學(xué) 習(xí)的多缸柴油機(jī)分缸燃料噴射量均衡控制裝置。
[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二在于提供上述基于自學(xué)習(xí)的多缸柴油機(jī)分缸燃 料噴射量均衡控制方法。該多缸柴油機(jī)分缸均衡控制方法提出了一種評價(jià)柴油機(jī)工作不均 勻程度的方法，通過能量歸一化處理來消除不同條件下獲得的信號強(qiáng)弱對不均勻程度的影 響;通過自學(xué)習(xí)的方法識別飛輪信號分度加工誤差、曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)等導(dǎo)致的信號誤差，對各 缸燃料噴射量進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)節(jié)來均衡各缸工作不均勻度，不僅有利于進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng) 力性和經(jīng)濟(jì)性，而且有效改善整機(jī)的振動(dòng)和噪聲，有利于整車的舒適性。
[0007] 作為本發(fā)明第一方面的多缸電控柴油機(jī)分缸均衡控制裝置，其特征在于，包括： [000引發(fā)動(dòng)機(jī)與整車，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)與整車中安裝有轉(zhuǎn)速傳感器、油口開度傳感器、冷卻 水溫傳感器、燃油溫度傳感器、車速傳感器、離合器狀態(tài)傳感器、檔位狀態(tài)傳感器；
[0009] -執(zhí)行器，所述執(zhí)行器為電控噴油累或電控噴油器；
[0010] -處理器，所述處理器中設(shè)置有濾波和轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊、不均勻程度評估模塊、自學(xué) 習(xí)模塊、分缸均衡控制模塊；
[0011] 所述濾波和轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊的兩個(gè)輸入端分別與所述轉(zhuǎn)速傳感器的輸出端和所述 自學(xué)習(xí)模塊中的輸出端相連，接受所述轉(zhuǎn)速傳感器送出的轉(zhuǎn)速信號、自學(xué)習(xí)模塊送出的各 缸自學(xué)習(xí)偏差值信號;所述濾波和轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊的輸出端輸出瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號;所述不均勻 程度評估模塊的輸入端與所述濾波和轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊的輸出端相連，接受所述濾波和轉(zhuǎn)速計(jì) 算模塊的輸出端輸出的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號;所述不均勻程度評估模塊具有=個(gè)輸出端，其中所 述不均勻程度評估模塊的第一輸出端輸出柴油機(jī)工作不均勻程度信號，不均勻程度評估模 塊的第二輸出端輸出各缸工作不均勻程度信號，不均勻程度評估模塊的第=輸出端輸出各 缸工作均勻性指標(biāo)信號;所述自學(xué)習(xí)模塊具有若干個(gè)輸入端，其中兩個(gè)輸入端分別與所述 不均勻程度評估模塊的第一輸出端和第二輸出端相連，接受所述不均勻程度評估模塊的第 一輸出端輸出的柴油機(jī)工作不均勻程度信號和第二輸出端輸出的各缸工作不均勻程度信 號，所述自學(xué)習(xí)模塊的其余輸出端分別與所述油口開度傳感器的輸出端、冷卻水溫傳感器 的輸出端、燃油溫度傳感器的輸出端、車速傳感器的輸出端、離合器狀態(tài)傳感器的輸出端、 檔位狀態(tài)傳感器的輸出端相連，接受所述油口開度傳感器輸出端輸出的油口開度信號、冷 卻水溫傳感器輸出端輸出的冷卻水水溫信號、燃油溫度傳感器輸出端輸出的燃油溫度信 號、車速傳感器輸出端輸出的車速信號、離合器狀態(tài)傳感器輸出端輸出的離合器狀態(tài)信號、 檔位狀態(tài)傳感器輸出端輸出的檔位信號，所述自學(xué)習(xí)模塊的另外一些輸入端還接受倒拖狀 態(tài)判定信號、不均勻度限值信號、故障信號和自學(xué)習(xí)周期條件，所述自學(xué)習(xí)模塊所接受的油 口開度信號、冷卻水水溫信號、燃油溫度信號、車速信號、離合器狀態(tài)信號、檔位信號對倒拖 狀態(tài)進(jìn)行判定;所述自學(xué)習(xí)模塊的輸出端送出各缸子學(xué)習(xí)偏差值信號;所述分缸均衡控制 模塊具有若干輸入端，其中所述分缸均衡控制模塊的第一輸入端與所述不均勻程度評估模 塊的第=輸出端相連，接受所述不均勻程度評估模塊的第=輸出端輸出的各缸工作均勻性 指標(biāo)信號;所述分缸均衡控制模塊的第二、S輸入端接受ECU給定的目標(biāo)值信號和目標(biāo)油量 信號，所述分缸均衡控制模塊的輸出端輸出各缸修正后噴油量信號至所述執(zhí)行器。
[0012] 作為本發(fā)明第二方面的多缸電控柴油機(jī)分缸均衡控制方法，其特征在于，包括：
[0013] 發(fā)動(dòng)機(jī)與整車，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)與整車中安裝有轉(zhuǎn)速傳感器、油口開度傳感器、冷卻 水溫傳感器、燃油溫度傳感器、車速傳感器、離合器狀態(tài)傳感器、檔位狀態(tài)傳感器；
[0014] -執(zhí)行器，所述執(zhí)行器為電控噴油累或電控噴油器；
[0015] 一處理器，所述處理器中設(shè)置有濾波和轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊、不均勻程度評估模塊、自學(xué) 習(xí)模塊、分缸均衡控制模塊；
[0016] 所述濾波和轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊的兩個(gè)輸入端分別與所述轉(zhuǎn)速傳感器的輸出端和所述 自學(xué)習(xí)模塊中的輸出端相連，接受所述轉(zhuǎn)速傳感器送出的轉(zhuǎn)速信號、自學(xué)習(xí)模塊送出的各 缸自學(xué)習(xí)偏差值信號;所述濾波和轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊的輸出端輸出瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號;所述不均勻 程度評估模塊的輸入端與所述濾波和轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊的輸出端相連，接受所述濾波和轉(zhuǎn)速計(jì) 算模塊的輸出端輸出的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號;所述不均勻程度評估模塊具有=個(gè)輸出端，其中所 述不均勻程度評估模塊的第一輸出端輸出柴油機(jī)工作不均勻程度信號，不均勻程度評估模 塊的第二輸出端輸出各缸工作不均勻程度信號，不均勻程度評估模塊的第=輸出端輸出各 缸工作均勻性指標(biāo)信號;所述自學(xué)習(xí)模塊具有若干個(gè)輸入端，其中兩個(gè)輸入端分別與所述 不均勻程度評估模塊的第一輸出端和第二輸出端相連，接受所述不均勻程度評估模塊的第 一輸出端輸出的柴油機(jī)工作不均勻程度信號和第二輸出端輸出的各缸工作不均勻程度信 號，所述自學(xué)習(xí)模塊的其余輸出端分別與所述油口開度傳感器的輸出端、冷卻水溫傳感器 的輸出端、燃油溫度傳感器的輸出端、車速傳感器的輸出端、離合器狀態(tài)傳感器的輸出端、 檔位狀態(tài)傳感器的輸出端相連，接受所述油口開度傳感器輸出端輸出的油口開度信號、冷 卻水溫傳感器輸出端輸出的冷卻水水溫信號、燃油溫度傳感器輸出端輸出的燃油溫度信 號、車速傳感器輸出端輸出的車速信號、離合器狀態(tài)傳感器輸出端輸出的離合器狀態(tài)信號、 檔位狀態(tài)傳感器輸出端輸出的檔位信號，所述自學(xué)習(xí)模塊的另外一些輸入端還接受倒拖狀 態(tài)判定信號、不均勻度限值信號、故障信號和自學(xué)習(xí)周期條件，所述自學(xué)習(xí)模塊所接受的油 口開度信號、冷卻水水溫信號、燃油溫度信號、車速信號、離合器狀態(tài)信號、檔位信號對倒拖 狀態(tài)進(jìn)行判定;所述自學(xué)習(xí)模塊的輸出端送出各缸子學(xué)習(xí)偏差值信號;所述分缸均衡控制 模塊具有若干輸入端，其中所述分缸均衡控制模塊的第一輸入端與所述不均勻程度評估模 塊的第=輸出端相連，接受所述不均勻程度評估模塊的第=輸出端輸出的各缸工作均勻性 指標(biāo)信號;所述分缸均衡控制模塊的第二、S輸入端接受ECU給定的目標(biāo)值信號和目標(biāo)油量 信號，所述分缸均衡控制模塊的輸出端輸出各缸修正后噴油量信號至所述執(zhí)行器；
[0017] 該方法的具體步驟如下：
[0018] (1)所述濾波和轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊W所述轉(zhuǎn)速傳感器輸送過來的轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行低通濾 波計(jì)算處理后，結(jié)合所述自學(xué)習(xí)模塊輸出的各缸自學(xué)習(xí)偏差值進(jìn)行瞬時(shí)轉(zhuǎn)速計(jì)算，輸出瞬 時(shí)轉(zhuǎn)速信號至所述不均勻程度評估模塊；
[0019] (2)所述不均勻程度評估模塊根據(jù)所述濾波和轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊輸出的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信 號，通過能量歸一化處理對不均勻程度進(jìn)行評估，輸出柴油機(jī)工作不均勻程度信號和各缸 工作不均勻