專利名稱：組合脈譜對發(fā)動機點火閉合角控制的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
組合脈譜對發(fā)動機點火閉合角控制的方法，屬于汽車汽油發(fā)動機控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
車用汽油發(fā)動機的控制主要分為點火控制和噴油器控制；其中，點火控制分為點火 提前角控制與點火閉合角控制。點火提前角與點火閉合角控制由電子點火裝置實施；電 子點火裝置由信號發(fā)生器(由控制單元ECU給出)、點火線圈、電子控制模塊及火花塞構(gòu) 成。目前使用的電子點火裝置大多具有可變閉合控制， 一般是保證點火閉合角的相對閉 合率與轉(zhuǎn)速正比，以保證點火閉合時間相對恒定，從而保證點火功率開關(guān)對不同的轉(zhuǎn)速 恒流輸出。
在控制過程中，控制單元以發(fā)動機轉(zhuǎn)速為基本控制條件査點火閉合角控制脈譜參數(shù)， 并且根據(jù)各相關(guān)傳感器反映的發(fā)動機狀態(tài)條件對控制脈譜參數(shù)進行修正輸出，控制執(zhí)行 器對目標進行控制?？刂品譃殚_環(huán)控制和閉環(huán)控制。開環(huán)控制采用開環(huán)控制閉合角法， 即在高速時，通過控制電路使閉合角增大，相應(yīng)初級線圈的通電時間與低速時的通電時 間大體保持一致。閉環(huán)控制是在點火線圈初級回路加反饋電阻控制閉合率法，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某 一周期初級斷開電流變化量超過閾值時，接著在下一個或幾個周期內(nèi)調(diào)整相對閉合率， 使初級斷開電流總趨于某一設(shè)定值附近，從而實現(xiàn)恒流輸出。
目前常用的余量閉合角法是利用恒流反饋作用控制相對閉合率大小，如在某一轉(zhuǎn)速 初級電流達到預(yù)定的恒流閾值，該闞值反饋于閉合角控制發(fā)生器，電路則延遲15%相對 閉合率，若達不到恒流閾值，則控制最大相對閉合率為75%。
點火閉合角的控制脈譜參數(shù)是發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和電瓶電壓的函數(shù)。
上述控制方法在汽油發(fā)動機上得到很好的應(yīng)用，但現(xiàn)有的脈譜控制策略對下列問題 無能為力
(1) 各傳感器及執(zhí)行器件的制造偏差及使用一段時間的磨損及老化引起的工作特性 改變，更換配件引起的匹配偏差等，從而使控制精度變差；
(2) 環(huán)境、季節(jié)的改變，各種工作介質(zhì)的的變化(如機械油的粘度改變等)造成自身 負荷改變、各種電器及輔助動力的接入改裝、對發(fā)動機的操控等引起的負荷變化；以及 負荷變化造成的電壓突變等；(3) 在臺架對控制單元優(yōu)化時測量儀器及處理手段引起的的測量偏差以及未曾考慮 在內(nèi)的其它未知因素等；
(4) 各傳感器的信號傳遞時滯、控制單元的運算過程時滯、執(zhí)行器件的運動時滯等 帶來的控制實時性偏差等；
(5) 爆燃安全距離和定步長調(diào)整法造成功率損失與油耗增加。
以上這些因素的影響僅靠臺架樣機優(yōu)化的基本點火閉合角脈譜參數(shù)顯然偏離控制目 標；以各傳感器反饋的各種狀態(tài)信號由于各種時滯效應(yīng)，雖對控制脈譜參數(shù)進行修正， 但不能完全控制目標偏差，影響點火能量，使發(fā)動機未能達到合理的使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對目前汽油發(fā)動機的控制方式所存在的問題，提供 一種能在工作過程中根據(jù)發(fā)動機相關(guān)特性改變和發(fā)動機使用條件改變而自適應(yīng)生成動態(tài) 脈譜的策略，進而提供一種動態(tài)脈譜參數(shù)與原有樣機臺架確定的基本脈譜參數(shù)組合控制 的組合脈譜參數(shù)對發(fā)動機點火閉合角控制的方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該組合脈譜對發(fā)動機點火閉合角控制 的方法，其特征在于包括基本點火閉合角脈譜參數(shù)和動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)，基本
點火閉合角脈譜參數(shù)是經(jīng)過臺架標定或經(jīng)過臺架及道路參數(shù)優(yōu)化標定的脈譜參數(shù)，動態(tài) 點火閉合角脈譜參數(shù)為自適應(yīng)生成的發(fā)動機在線自標定和自優(yōu)化控制脈譜參數(shù)，基本點 火閉合角脈譜參數(shù)和動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)構(gòu)成組合脈譜參數(shù)，該組合脈譜參數(shù)通過 控制系統(tǒng)按控制策略對汽油發(fā)動機進行點火閉合角進行自適應(yīng)控制。
脈譜參數(shù)的組成是不同工況分區(qū)的若干個子脈譜參數(shù)區(qū)域之和，每個區(qū)域都按該區(qū) 域的控制目標值分為閉環(huán)控制目標和開環(huán)控制區(qū)域。
控制系統(tǒng)包括微處理器、小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC、鐵電存儲器、傳感器信號、信號調(diào) 理電路、電源檢測、功率驅(qū)動電路、點火模塊，傳感器信號通過信號調(diào)理電路與微處理 器相連，鐵電存儲器與小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC控制器互聯(lián)，小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC與微處 理器互聯(lián)，微處理器與功率驅(qū)動電路相連，功率驅(qū)動電路與點火模塊相連。
動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)的生成方法是，根據(jù)轉(zhuǎn)速、電瓶電壓工況條件和使用條件 的變化以及發(fā)動機自身因素變化學(xué)習(xí)生成的一系列自適應(yīng)參數(shù)，該自適應(yīng)參數(shù)在工作過 程中按工況依據(jù)條件變化自適應(yīng)學(xué)習(xí)，不斷經(jīng)驗聚類，反復(fù)應(yīng)用和實時修正而不斷刷新; 如利用曲軸位置加速度等信號值的經(jīng)驗聚類，自適應(yīng)學(xué)習(xí)生成不同工況及條件下的動態(tài) 脈譜參數(shù)，這些自適應(yīng)生成的點火閉合角動態(tài)脈譜參數(shù)是一系列自標定的閉合率值。
動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)的生成方法由以下幾個步驟產(chǎn)生-a、 點火閉合角脈譜生成區(qū)域的確定以某一工況條件下的控制點火閉合角的基本修
正脈譜，以及表征此刻工況條件的相關(guān)各特征信號值為數(shù)據(jù)節(jié)點，以該節(jié)點的基本修正
脈譜參數(shù)y為中心值，確定Ay,對Ay的確定將考慮二個方面，其一是以期望點火閉合 角和實際點火閉合角偏差，其二是火焰信號角小于一個給定的閾值；上述二方面確定取 小后，按初級線圈的電壓(點火模塊輸入電壓)的變化率與曲軸轉(zhuǎn)角加速度雙因素擬合， 確定基本參考半徑，找出動態(tài)脈譜生成區(qū)域(y—Ay， y+Ay);
b、 動態(tài)點火閉合角脈譜生成尋優(yōu)區(qū)域的確定在同維空間區(qū)域利用該數(shù)據(jù)節(jié)點中表 征該工況與點火閉合角相關(guān)的各特征信號值的變化率大小進行動態(tài)點火閉合角脈譜生成 趨勢判定，從而判定更小的區(qū)域是在(y—Ay)還是在(y+Ay)—邊，確定后以(y—Ay) 或(y+Ay)區(qū)域的中值為目標逼近后的新節(jié)點，并且以該目標為中心，確定新的逼近后 的動態(tài)點火閉合角脈譜生成區(qū)域，如此反復(fù)，不斷逼近，直到最小的區(qū)域min(y—Ay， y 十Ay)出現(xiàn)，該區(qū)域為尋優(yōu)區(qū)域；
c、 動態(tài)點火閉合角脈譜的生成當(dāng)表征該工況的相關(guān)各特征信號值趨近于一個近似 于零的常數(shù)e時，以及進行概率統(tǒng)計處理的相關(guān)特征信號的概率分布在允許的范圍內(nèi)， 確定min(y—Ay， y+Ay)中的中值點ym，該點即為生成的動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)；
d、 確定動態(tài)點火閉合角脈譜重復(fù)以上過程a-c，并且在全過程小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC 對點火閉合角控制目標進行自適應(yīng)學(xué)習(xí)和跟蹤，以及對偏差進行逼近調(diào)整和進行經(jīng)驗聚 類，當(dāng)相關(guān)各特征信號值的變化率e及相關(guān)特征信號的概率分布穩(wěn)定在一個允許的變化 范圍內(nèi)時，確定該動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)，存入鐵電存儲器，此時，確定的動態(tài)點火 閉合角脈譜參數(shù)和所對應(yīng)的點火閉合角相關(guān)各特征信號值為一組數(shù)據(jù)節(jié)點，該節(jié)點即為 動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)，該動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)的集合構(gòu)成動態(tài)脈譜；
e、 對動態(tài)點火閉合角脈譜的刷新生成的動態(tài)點火閉合角脈譜在控制過程中，由于 發(fā)動機自身特性及使用環(huán)境改變，使其點火閉合角控制目標也有所變化，其所組成的數(shù) 據(jù)節(jié)點在進行a-d的過程時，當(dāng)相關(guān)各特征信號值的變化率e及相關(guān)特征信號的概率分 布穩(wěn)定在一個不允許的變化范圍內(nèi)時，重新生成新的動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)，經(jīng)小腦 關(guān)節(jié)控制器CMAC對點火正時控制目標進行自適應(yīng)學(xué)習(xí)和跟蹤，以及對偏差進行逼近調(diào)整 和經(jīng)驗聚類確定，對原來數(shù)據(jù)節(jié)點地址單元刷新。
控制策略包括點火閉合角組合控制策略和修正控制策略或其他控制策略。 點火閉合角的組合控制策略和修正控制策略
a、組合作用對象作用于組合點火閉合角脈譜，對應(yīng)于相同或非常相近的點火閉合
角目標查表條件，既有其本點火閉合角脈譜，又有生成的動態(tài)點火閉合角脈譜時，即作用條件是該工況所對應(yīng)的控制目標具有動態(tài)點火閉合角脈譜；
b、 組合原則；對同工況、同條件或同工況具有非常相近的條件，即數(shù)據(jù)節(jié)點既有存
在于基本點火閉合角脈譜的，也有存在于動態(tài)點火閉合角脈譜的，當(dāng)組成數(shù)據(jù)節(jié)點的元
素中，相關(guān)各特征信號值相同而目標參數(shù)不同時，選動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)；點火閉 合角相關(guān)各特征信號值不完全相同但目標參數(shù)相同時，對該不相同特征信號值分別按前 一循環(huán)值與當(dāng)次循環(huán)值計算變化率，比較該變化率，取小判優(yōu)，確定點火閉合角組合脈 譜參數(shù)；相關(guān)各特征信號值相同而目標參數(shù)相差較大時，取兩目標中值按動態(tài)點火閉合 角脈譜生成策略進行逼近生成新的動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)插入動態(tài)點火閉合角脈譜 中；
c、 組合方法從動態(tài)點火閉合角脈譜中選擇動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)后，原同工況、 同條件或同工況具有非常相近的條件下的基本點火閉合角脈譜參數(shù)被屏蔽；動態(tài)點火閉 合角脈譜參數(shù)對控制目標進行控制，當(dāng)被確定使用的動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)在對點火 閉合角目標控制時，相關(guān)各特征信號值的變化率無法穩(wěn)定在允許范圍內(nèi)時，放棄該動態(tài) 點火閉合角脈譜參數(shù)，回到該工況、該條件下的基本點火閉合角脈譜，應(yīng)用動態(tài)點火閉 合角脈譜生成策略重新學(xué)習(xí)生成；
d、 以上組合作用下，通過對部分控制目標的動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)應(yīng)用，對同一 工況，或代換一部分基本點火閉合角脈譜參數(shù)，或取代該工況下的全部基本點火閉合角 脈譜；
控制系統(tǒng)對點火閉合角的期望目標按修正策略以及動態(tài)點火閉合角脈譜的生成策 略、組合策略選擇最佳點火閉合角控制目標進行逐步糾偏逼近控制，在控制過程中通過 自適應(yīng)學(xué)習(xí)和經(jīng)驗聚類，生成動態(tài)點火閉合角脈譜使對點火閉合角目標的控制達到快速 響應(yīng)和高精度；
在糾偏逼近中，使用的修正控制策略是
該修正策略由常規(guī)修正策略和小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC的逼近修正策略組成，常規(guī)修正 策略是來自反映發(fā)動機工況的相關(guān)各傳感器的特征信號值對基本點火閉合角脈譜的修 正，這一部分在常規(guī)控制方式下輸出基本修正點火閉合角控制點火控制摸塊對點火閉合 角目標進行控制；小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC的逼近修正策略中， 一是采用新的相關(guān)各傳感器 的特征信號處理方式對不可直接測得量進行軟測量方法推斷，以及推斷而得到軟測量特 征信號值對基本點火閉合角脈譜進行修正；二是利用小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC通過期望目標 與實際目標進行糾偏，并在糾偏過程中進行權(quán)值匹配而自適應(yīng)學(xué)習(xí)的相關(guān)各傳感器的特
征信號值對基本點火閉合角脈譜進行修正，三是通過各傳感器給出的特征信號變化率，以及軟測量推定的特征信號變化率確定逼近范圍，不斷按變化率逼近最小偏差范圍對基 本點火閉合角脈譜進行修正。
各相關(guān)傳感器信號為點火閉合角相關(guān)各傳感器的特征信號以及采用軟測量方式推斷 出的特征信號，包括油門踏板信號，發(fā)動機的曲軸位置及轉(zhuǎn)速信號、上止點信號、轉(zhuǎn)矩 信號、噴油脈寬信號、節(jié)氣門位置信號、燃油溫度信號、供電回路電壓信號、水溫傳感 器信號、進氣壓力信號，空燃比信號、EGR率信號和上述信號的變化率，以及爆震信號傳 感器和火焰電離傳感器在幾個循環(huán)的概率分布之間的多因素相關(guān)擬合。
控制系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機與點火閉合角相關(guān)各傳感器的特征信號變化率判定工況變化趨 勢對部分時滯偏差過大的控制目標進行給定點火閉合角期望值預(yù)測控制，同時以預(yù)測控 制目標值為數(shù)據(jù)節(jié)點，利用小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC的自適應(yīng)逼近調(diào)整能力和學(xué)習(xí)能力，降 低或消除各方面信號滯后帶來的誤差；
控制系統(tǒng)還根據(jù)發(fā)動機與點火閉合角相關(guān)各傳感器的特征信號變化率判定工況變化 趨勢進行經(jīng)濟模式、動力模式、正常模式判定，在不同的控制模式下自適應(yīng)選定不同的 點火閉合角閉環(huán)控制目標進行控制；在控制過程中，通過控制和學(xué)習(xí)交替進行，對模式 目標進行優(yōu)化，并在今后的控制中依據(jù)條件的改變，不斷修改和被優(yōu)化；
同一工況下點火閉合角有多個閉環(huán)控制目標，當(dāng)條件發(fā)生變化時，控制模式也發(fā)生 改變，如經(jīng)濟模式和功率模式時的目標不同，控制系統(tǒng)根據(jù)控制策略，利用各工況條件 參數(shù)進行模式分析判定，通過選定模式而自動選定該工況下的閉環(huán)控制目標之一進行閉 環(huán)控制。
工況是指中小負荷工況、大負荷工況，起動工況、加減速工況以及怠速工況。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明組合脈譜對發(fā)動機點火閉合角控制的方法，所具有的有益 效果是由于采用了以自適應(yīng)學(xué)習(xí)方法合成的組合脈譜參數(shù)控制方式，使得被控系統(tǒng)發(fā) 生改變和未知變化對發(fā)動機的影響得到了修正，從而提高了開環(huán)控制時的控制精度和速 度。也利用動態(tài)脈譜參數(shù)的規(guī)劃和生成，對閉環(huán)控制目標進行了修正和選定，改善了發(fā) 動機自身條件變化時發(fā)動機控制系統(tǒng)無法響應(yīng)，通過自適應(yīng)學(xué)習(xí)控制產(chǎn)生動態(tài)脈譜參數(shù) 的策略提前預(yù)測控制，最大可能的修正了各種時滯效應(yīng)帶來的控制滯后，提高了控制的 實時性。


圖1本發(fā)明實施例的控制系統(tǒng)電路原理框圖； 圖2點火閉合角控制方案示意圖； 圖3自適應(yīng)方案示意圖；圖4實現(xiàn)控制過程程序流程框圖； 圖5控制電路原理圖。
圖l-5是本發(fā)明的最佳實施例，圖5中Ul微處理器、U2運算放大器、U3磁變換器 大器、U4鎖相環(huán)、U5時基電路、U6微處理器、U7鎖存器、U8動態(tài)儲存器、U9存儲器、 U10擴展口、 Ull-U12開關(guān)量驅(qū)動器、0P1~0P2光電耦合器、Tl-T4升壓器、BT1-BT4 功率驅(qū)動管、Rl—R14電阻、C1~C17、電容、Dl—D2 二極管、Ql三極管、Yl-Y2晶振、 Sl開關(guān)。
具體實施例方式
實施過程
本發(fā)明提出的組合脈譜對發(fā)動機點火閉合角控制的方法體現(xiàn)在常規(guī)控制器(發(fā)動機 中央控制器ECU)和小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC根據(jù)控制策略對點火閉合角的相對閉合率實現(xiàn) 自適應(yīng)控制；以下結(jié)合附圖l-5對實施過程說明。
如圖l所示控制系統(tǒng)包括微處理器、小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC、鐵電存儲器、傳感器 信號、信號調(diào)理電路、電源檢測、功率驅(qū)動電路、點火模塊，傳感器信號通過信號調(diào)理 電路與微處理器相連，鐵電存儲器與小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC互聯(lián)，小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC 與微處理器互聯(lián)，微處理器與功率驅(qū)動電路相連，功率驅(qū)動電路與點火模塊相連。
相關(guān)傳感器信號通過信號調(diào)理電路將信號輸入到微處理器。
相關(guān)傳感器信號主要包括節(jié)氣門位置信號、曲軸位置信號、轉(zhuǎn)速信號、電壓檢測 信號等。
電瓶電壓信號通過電源檢測處理后接入微處理器，電源檢測及穩(wěn)壓電路由DC/DC轉(zhuǎn) 換器、過流過壓保護器、電壓變化信號變送器及抗干擾電路組成。
微處理器由32位的CPU內(nèi)核，內(nèi)置常規(guī)控制器控制策略和算法、各類脈譜及其它相 關(guān)控制目標數(shù)據(jù)及通信總線處理器等。
小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC由另一片32位微處理器為內(nèi)核，與外部電路構(gòu)成；其內(nèi)置自適 應(yīng)學(xué)習(xí)算法及控制策略，與主微處理器共同組成控制系統(tǒng)核心，接受外部信號變化，根 據(jù)策略及時作出決策，進行自適應(yīng)學(xué)習(xí)聚類刷新動態(tài)脈譜參數(shù)，發(fā)出指令控制外部執(zhí)行 機構(gòu)動作和運行。
鐵電存儲器對系統(tǒng)基本點火閉合角脈譜參數(shù)進行備份，經(jīng)自適應(yīng)學(xué)習(xí)后參與工況控制
后被判定為使系統(tǒng)按要求穩(wěn)定工作的那部分動態(tài)脈譜參數(shù)也會作為經(jīng)驗數(shù)據(jù)存入其中。
微處理器判定系統(tǒng)失控時會自動將基本固態(tài)脈譜參數(shù)從鐵電存儲器寫入微處理器中。
功率驅(qū)動控制電路采用專用控制驅(qū)動芯片和外圍電路，驅(qū)動控制點火閉合角。在這里特別說明的是，為便于區(qū)別新的控制方法，本發(fā)明將傳統(tǒng)處理方式和方法， 如PID控制策略的使用等，均定義為常規(guī)控制器，常規(guī)控制器作為控制系統(tǒng)一部分，控 制系統(tǒng)的另一部分為小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC。
如圖2所示基本點火閉合角脈譜是發(fā)動機轉(zhuǎn)速與電壓的函數(shù)，常規(guī)控制中己將電 壓進行穩(wěn)壓處理，但由于發(fā)電機以及用電負荷的突變?nèi)栽斐呻妷鹤兓?，故在閉合角控制 策略中對電壓也進行了檢測輸入，同時輸入供閉合角控制策略決策的信號還有反映點火 正時的曲軸位置信號、反映點火周期的轉(zhuǎn)速信號、反映發(fā)動機負荷的節(jié)氣門位置信號； 通過控制策略給出的基本閉合率脈譜送入常規(guī)控制器進行常規(guī)的偏差率PID控制，該控 制器在處理過程中，使用了相關(guān)信號的變化率，即節(jié)氣門位置變化率、電壓變化率和曲 軸位置加速度，同時通過組合控制策略對常規(guī)控制器加入了小腦關(guān)節(jié)控制器對控制目標 的自適應(yīng)學(xué)習(xí)跟蹤影響，使常規(guī)控制器輸出的閉合率修正脈譜與發(fā)動機點火能量的變化 響應(yīng)趨近于同步，達到自適應(yīng)控制的目的。
小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC在點火閉合率控制中對控制目標進行自適應(yīng)學(xué)習(xí)，經(jīng)驗聚類， 并且根據(jù)控制策略和相關(guān)工況參數(shù)確定尋優(yōu)區(qū)間和對尋優(yōu)區(qū)間進行最小逼近，以達到生 成動態(tài)脈譜的目的；生成的動態(tài)脈譜經(jīng)穩(wěn)定性和最優(yōu)判定后，經(jīng)反復(fù)使用和工況穩(wěn)定性 驗證，調(diào)入鐵電存儲器，與基本點火閉合角脈譜相組合，構(gòu)成組合脈譜參數(shù)，在組合策 略作用下對點火器相對閉合率進行自適應(yīng)控制。
如圖3所示，按照本發(fā)明組合脈譜對發(fā)動機點火閉合角控制的方法的自適應(yīng)控制策 略， 一但投入使用的發(fā)動機，除開始是通過經(jīng)臺架樣機試驗優(yōu)化的基本點火閉合角脈譜 參數(shù)工作外，由于自適應(yīng)策略的作用，不斷自適應(yīng)產(chǎn)生新的優(yōu)化動態(tài)點火閉合角脈譜參 數(shù)，因而工作一段時間的發(fā)動機，其基本點火閉合角脈譜參數(shù)已或多或少發(fā)生改變，即 是同時投入使用和經(jīng)過相同工作時間后的發(fā)動機，其同控制目標的基本點火閉合角脈譜 參數(shù)也改變的不再相同；這是因為器件的制造偏差、安裝的工藝以及器件本身特性的差 異，發(fā)動機使用環(huán)境的不同，使用條件的不同，操縱方法的差異等。
控制單元對點火閉合角實施控制將應(yīng)用點火閉合角基本點火閉合角脈譜參數(shù)，對應(yīng)
于不同的工況將給出不同的目標值，該目標值由于各種使用環(huán)境、條件、傳遞時滯、機 構(gòu)傳動時滯、特性差異等，與實際目標產(chǎn)生偏差；對實際目標的信號反饋，由于傳感器 的特性、信號的傳遞時滯、信號運算處理過程的時滯等；還包括隨機產(chǎn)生的干擾和干擾 引起的器件特性突變等；以上等等因素的存在，影響到控制的實時性和準確性，加上無 法"因地制易"調(diào)整的臺架標定脈譜參數(shù)，使控制系統(tǒng)無法準確確定控制目標。
使用小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC，結(jié)合傳統(tǒng)PID控制的點火閉合角自適應(yīng)控制策略從二方面實施控制， 一方面針對點火閉合角的偏差進行自適應(yīng)控制，如通過曲軸位置信號對控 制系統(tǒng)點火周期跟蹤確定點火角調(diào)整后周期的變化，確保系統(tǒng)穩(wěn)定。另一方面是以點火 閉合角相關(guān)的轉(zhuǎn)速和電壓信號進行變化率對控制目標預(yù)測控制，本發(fā)明特別給出的控制 策略，即采集傳感器反饋量變化率模糊趨勢判據(jù)與系統(tǒng)穩(wěn)定性經(jīng)驗聚類逼近，以及穩(wěn)定 目標后的自學(xué)習(xí)調(diào)整時滯性的給定目標預(yù)測實時控制。
圖3中，(1)設(shè)被控制輸出量力(J'二厶么J…)，在此條件下連續(xù)測量發(fā)動機/7個循
環(huán)的時間t,和轉(zhuǎn)速信號、節(jié)氣門位置信號、蓄電池電壓信號以及以上各信號的變化率。 以上信號經(jīng)控制系統(tǒng)并以以下公式
<formula>formula see original document page 13</formula>
進行擬合計算處理，得到基本控制目標^
公式中，a。為基本脈譜值或傳感器信號值，q為控制目標變化率或傳感器信號變化
率；？,第i個循環(huán)時間；少,第i個循環(huán)的控制目標平均變化量。
(2) 通過擬合的數(shù)據(jù)再利用關(guān)系A(chǔ) /^1，^, ...,^)擬合，式中，dl/dt， d2/dt，…，
dn/dt，分別為相關(guān)測值變化率；將被控制輸出量改變?yōu)槊?br> (3) 設(shè)計控制律邏輯確定被控制輸出量由力-,改為jo之后，發(fā)動機各被測量的變化 率趨近于零，該趨近于零的值e被視為最佳條件，該條件下的目標值y被優(yōu)化選出成為 新的控制目標，以及對應(yīng)的查表條件改變。
L<formula>formula see original document page 13</formula>
(4) 以上是以發(fā)動機各相關(guān)傳感器測量值及其變化矢量為反饋參數(shù)的對y進行自適 應(yīng)控制的過程。該過程在"次工作循環(huán)中若使發(fā)動機平穩(wěn)工作(各條件特征值參數(shù)變化不
大，即有趨近于零的f，概率分布在允許的范圍內(nèi))，則控制目標y被定義在0-^》"
」W幾何體區(qū)域內(nèi)，得出控制目標空間區(qū)域，并對區(qū)域內(nèi)不斷定步長或變步長插值逼進 極小空間區(qū)域而進行控制；此時表現(xiàn)出的發(fā)動機各參數(shù)即為發(fā)動機最優(yōu)條件參數(shù)，該條 件下的目標值即被優(yōu)化選出的控制目標。此時該控制目標按規(guī)定被經(jīng)驗聚類寫入動態(tài)脈 譜參數(shù)區(qū)，該地址若有不合條件的數(shù)據(jù)時被取代刷新。當(dāng)這些最佳條件出現(xiàn)時，小腦關(guān) 節(jié)控制器CMAC對控制目標進行定步長或變步長逐點控制。(5) 當(dāng)變化趨勢在n次循環(huán)中穩(wěn)定或最佳條件出現(xiàn)時，控制策略對控制單元及發(fā)動 機的各時滯效應(yīng)將按學(xué)習(xí)的模式進行預(yù)測消除，相同事件再次發(fā)生時聯(lián)想控制；工況變 化或同工況下條件變化時再按上述原則，如此反復(fù)；
(6) 以上過程中，11以穩(wěn)定的魯棒性為界而確定，e值為一多因素相關(guān)微小量常數(shù)。 這兩個參數(shù)在臺架數(shù)據(jù)時反復(fù)驗證并予以確認。
如圖4所示發(fā)動機進入工作時，控制系統(tǒng)根據(jù)不同的操作條件和各傳感器的狀態(tài) 信號判定發(fā)動機當(dāng)前的工況類別，即基本操作條件與當(dāng)前相關(guān)傳感器的狀態(tài)構(gòu)成控制系 統(tǒng)選定工況的當(dāng)前基本工況條件，控制系統(tǒng)根據(jù)上述條件確定當(dāng)前工況，計算輸出該工 況下的基本點火閉合角脈譜參數(shù)。
如果此過程有經(jīng)過自適應(yīng)學(xué)習(xí)生成的動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)存在，控制系統(tǒng)經(jīng)穩(wěn) 定性優(yōu)化判比，若該動態(tài)點火閉合角脈譜更優(yōu)于基本點火閉合角脈譜，則輸出的是新生 成的動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)。該動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)被傳感器的反饋信號進行當(dāng) 前修正，修正后的動態(tài)點火閉合角脈譜分參數(shù)通過驅(qū)動電路對各執(zhí)行器進行控制，，如控 制點火模塊以決定點火正時；這一過程進行的同時， 一是通過各位置狀態(tài)信號測量反饋 上一循環(huán)的執(zhí)行機構(gòu)目標定位情況，控制系統(tǒng)將實際目標值與輸出的修正目標值計算偏 差及偏差變化率輸入小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC進行自適應(yīng)權(quán)值修正，二是通過前饋方式訓(xùn)練 和跟蹤獲得被控目標逆模型，若用x(k)表示系統(tǒng)狀態(tài)，u(k)表示控制向量時，對執(zhí)行機 構(gòu)的控制描述為x(k+l)=g[x(k)， x(k)];三是控制系統(tǒng)通過對與控制目標相關(guān)的傳感器 信號在規(guī)定循環(huán)周期內(nèi)算出其信號量的變化率，通過變化率模糊確定變化趨勢，通過控 制策略利用該變化趨勢預(yù)測給出期望輸出目標，通過與實測目標的偏差和偏差變化率計 算，各相關(guān)傳感器信號的變化率計算，不斷修正權(quán)值，按各變化率趨近于零的穩(wěn)定性趨 勢，逼近控制目標。
當(dāng)系統(tǒng)自適應(yīng)學(xué)習(xí)的經(jīng)驗聚類信號與基于變化率達到穩(wěn)定閾值的偏差變化率最小以 及偏差最小時，該預(yù)測控制目標被確定為將要選定的動態(tài)點火閉合角脈譜值。該動態(tài)點 火閉合角脈譜值被送于暫存器中用于對控制目標的輸出，重復(fù)前述的過程，不斷計算前 一循環(huán)的各相關(guān)變化率，在當(dāng)前循環(huán)中控制和學(xué)習(xí)，在下一循環(huán)中預(yù)測輸出。學(xué)習(xí)與控 制交替進行。
當(dāng)穩(wěn)定性閾值出現(xiàn)時，該預(yù)測控制目標的動態(tài)脈譜參數(shù)值即生成的動態(tài)點火閉合角 脈譜，被存入鐵電存儲器中，穩(wěn)定性閾值出現(xiàn)時的各傳感器信號值也同時被確定為決定 該脈譜輸出的工況條件信號。同理，在條件發(fā)生變化時，重復(fù)以上過程，不斷生成相對 應(yīng)的動態(tài)點火閉合角脈譜。在學(xué)習(xí)與控制交替進行過程中，生成的動態(tài)點火閉合角脈譜和生成該動態(tài)點火閉合 角脈譜時的各相關(guān)傳感器的信號值按控制策略中的數(shù)據(jù)處理原則被聚類優(yōu)化存儲；優(yōu)化 的原則分兩個方面， 一是不斷對基本工況條件和記憶的操作條件對動態(tài)點火閉合角脈譜 值按趨勢找出尋優(yōu)區(qū)域不斷逼近控制，確定最優(yōu)條件e出現(xiàn)時的數(shù)據(jù)節(jié)點，這樣減少了 空間占用率，同時也縮短了動態(tài)點火閉合角脈譜的生成周期。二是采用緊湊型地址空間 存儲策略，避免多余單元重新分配地址，即采用統(tǒng)一地址求余運算得到訓(xùn)練存放權(quán)值的 空間，以滿足硬件實現(xiàn)要求。
如以上小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC流程，對點火閉合角控制的工作過程。 在當(dāng)前學(xué)習(xí)與控制階段，控制系統(tǒng)中小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC根據(jù)前一循環(huán)的的點火閉 合率、曲軸轉(zhuǎn)角加速度、電壓變化率、節(jié)氣門位置變化率，按最小區(qū)間逼進尋優(yōu)的點火 閉合角組合脈譜參數(shù)中同工況和同條件的脈譜參數(shù)值為數(shù)據(jù)節(jié)點，與之相關(guān)傳感器信號 變化范圍(如轉(zhuǎn)速)及信號的變化率范圍確定工況條件輸入空間〃^= [a，力]X [c， ^ ]， 根據(jù)預(yù)測目標和實際目標偏差范圍及偏差變化率范圍確定脈譜參數(shù)跟蹤修正空間他= [e， / ] X [g，力]，如曲軸轉(zhuǎn)角加速度在I到IO，其變化率在0到3，則標準乘積空 間為〃g=[厶] X [" 3 ];并選取合適的量化級數(shù)，給出初始權(quán)系數(shù)矩陣，以當(dāng) 前與之相關(guān)傳感器信號變化及信號的變化率和當(dāng)前執(zhí)行器位置信號及信號變化率為數(shù)據(jù) 節(jié)點，選取合適的參數(shù)和空間超幾何體半徑，根據(jù)給定的樣本找出包含該點的空間超幾 何體，確定選擇矩陣51,此時小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC的輸出定義在以激活節(jié)點為中心的超
幾何體上的基函數(shù)線性組合，即j),=《5(x> ，其中
^^血g[^")A(;0'…A")]'^[《4' '^f是權(quán)系數(shù)向量，& + J為權(quán)系數(shù)選擇向量，
這樣對于每個樣本，只需局部調(diào)整權(quán)系數(shù)即可。這樣經(jīng)不斷學(xué)習(xí)與控制，不斷重復(fù)以上 過程，學(xué)習(xí)與控制交替進行，生成符合要求的動態(tài)脈譜參數(shù)，對下一循環(huán)中點火提前角 進行預(yù)測控制，再根據(jù)爆震和火焰?zhèn)鲗?dǎo)角闞值概率分布，確定輸入空間，以及確定與引 射器相關(guān)的執(zhí)行器調(diào)整輸入空間，選擇矩陣S，經(jīng)過一段時間(多個循環(huán)過程)的學(xué)習(xí)經(jīng)驗 聚類，通過多次逼近達到了實際目標值，最大能力的消除了時滯帶來的控制偏差，從而 使點火正時達到精確控制。
如圖5所示微處理器U1的31、 32腳分別與存儲器U16的29、 24腳相連，40腳 通過電阻Rl接VCC高電平，通過電容Cl接地，通過開關(guān)Sl接地；微處理器Ul的73、 74腳之間接有晶振Y1，并且通過電容C2、 C3接地；
節(jié)氣門位置信號經(jīng)降壓后輸入到運算放大器U2放大處理后，輸入到微處理器U1的A/D 口P46腳，供微處理器U1進行分析計算處理。
曲軸位置傳感器信號輸入到磁變換器U3進行轉(zhuǎn)換處理后，輸入到微處理器U1的A/D 口P57腳，供微處理器U1進行分析計算處理。
電源通過由鎖相環(huán)U4組成的電源檢測電路處理后，通過光電耦合器OP1輸入微處 理器U1的P26腳，實時檢測電瓶電壓量，為系統(tǒng)提供可靠性穩(wěn)壓直流電源。
轉(zhuǎn)速信號經(jīng)過時基電路U5調(diào)理后，通過光電耦合器0P2輸入到微處理器Ul的P20 腳，供微處理器U1進行分析計算處理。
微處理器U6、鎖存器U7、動態(tài)儲存器U8構(gòu)成小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC，在微處理 器U1的控制下，依據(jù)內(nèi)置控制策略自適應(yīng)學(xué)習(xí)，并對受空燃比目標值進行調(diào)節(jié)逼近；動 態(tài)儲存器U8是閃存存儲器，其對類聚調(diào)節(jié)參數(shù)進行刷新存儲，在微處理器U6的控制下 參與新工況下的控制器控制。
微處理器Ul利用其I/0端口 P30-P37，通過開關(guān)量驅(qū)動器Ull、 U12對點火信號進 行釆集與反饋分析判比處理后，通過功率驅(qū)動管BT1 -BT4對發(fā)動機的點火進行實時控 制。
權(quán)利要求
1、組合脈譜對發(fā)動機點火閉合角控制的方法，其特征在于包括基本點火閉合角脈譜參數(shù)和動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)，基本點火閉合角脈譜參數(shù)是經(jīng)過臺架標定或經(jīng)過臺架及道路參數(shù)優(yōu)化標定的脈譜參數(shù)，動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)是自適應(yīng)生成的發(fā)動機在線自標定和自優(yōu)化控制脈譜參數(shù)，基本點火閉合角脈譜參數(shù)和動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)構(gòu)成組合脈譜參數(shù)，該組合脈譜參數(shù)通過控制系統(tǒng)按控制策略對汽油發(fā)動機點火閉合角進行自適應(yīng)控制。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合脈譜對發(fā)動機點火閉合角控制的方法，其特征在于 點火閉合角脈譜參數(shù)的組成是不同工況分區(qū)的若干個子脈譜參數(shù)區(qū)域之和，每個區(qū)域都 按該區(qū)域的控制目標值分為閉環(huán)控制目標和開環(huán)控制區(qū)域。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合脈譜對發(fā)動機點火閉合角控制的方法，其特征在于 控制系統(tǒng)包括微處理器、小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC、鐵電存儲器、傳感器信號、信號調(diào)理電 路、電源檢測、功率驅(qū)動電路、點火模塊，傳感器信號通過信號調(diào)理電路與微處理器相連，鐵電存儲器與小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC互聯(lián)，小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC與微處理器互聯(lián)， 微處理器與功率驅(qū)動電路相連，功率驅(qū)動電路與點火模塊相連。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合脈譜對發(fā)動機點火閉合角控制的方法，其特征在于動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)的生成方法是，根據(jù)轉(zhuǎn)速、電瓶電壓工況條件和使用條件的變 化以及發(fā)動機自身因素變化學(xué)習(xí)生成的一系列自適應(yīng)參數(shù)，該自適應(yīng)參數(shù)在工作過程中按工況依據(jù)條件變化自適應(yīng)學(xué)習(xí)，不斷經(jīng)驗聚類，反復(fù)應(yīng)用和實時修正而不斷刷新； 動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)的生成方法由以下幾個步驟產(chǎn)生a、 點火閉合角脈譜生成區(qū)域的確定以某一工況條件下的控制點火閉合角的基本修 正脈譜，以及表征此刻工況條件的相關(guān)各特征信號值為數(shù)據(jù)節(jié)點，以該節(jié)點的基本修正脈譜參數(shù)y為中心值，確定Ay，對Ay的確定將考慮二個方面，其一是以期望點火閉合角和實際點火閉合角偏差，其二是火焰信號角小于一個給定的閾值；上述二方面確定取小后，按初級線圈的電壓(點火模塊輸入電壓)的變化率與曲軸轉(zhuǎn)角加速度雙因素擬合，確定基本參考半徑，找出動態(tài)脈譜生成區(qū)域(y—Ay， y+Ay);b、 動態(tài)點火閉合角脈譜生成尋優(yōu)區(qū)域的確定在同維空間區(qū)域利用該數(shù)據(jù)節(jié)點中表 征該工況與點火閉合角相關(guān)的各特征信號值的變化率大小進行動態(tài)點火閉合角脈譜生成 趨勢判定，從而判定更小的區(qū)域是在(y—Ay)還是在(y+Ay)—邊，確定后以(y—Ay)或(y+Ay)區(qū)域的中值為目標逼近后的新節(jié)點，并且以該目標為中心，確定新的逼近后 的動態(tài)點火閉合角脈譜生成區(qū)域，如此反復(fù)，不斷逼近，直到最小的區(qū)域min(y—Ay， y 十Ay)出現(xiàn)，該區(qū)域為尋優(yōu)區(qū)域；c、 動態(tài)點火閉合角脈譜的生成當(dāng)表征該工況的相關(guān)各特征信號值趨近于一個近似 于零的常數(shù)e時，以及進行概率統(tǒng)計處理的相關(guān)特征信號的概率分布在允許的范圍內(nèi)， 確定min(y—Ay， y+Ay)中的中值點y ，該點即為生成的動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)；d、 確定動態(tài)點火閉合角脈譜重復(fù)以上過程a-c，并且在全過程小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC 對點火閉合角控制目標進行自適應(yīng)學(xué)習(xí)和跟蹤，以及對偏差進行逼近調(diào)整和進行經(jīng)驗聚 類，當(dāng)相關(guān)各特征信號值的變化率e及相關(guān)特征信號的概率分布穩(wěn)定在一個允許的變化 范圍內(nèi)時，確定該動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)，存入鐵電存儲器，此時，確定的動態(tài)點火 閉合角脈譜參數(shù)和所對應(yīng)的點火閉合角相關(guān)各特征信號值為一組數(shù)據(jù)節(jié)點，該節(jié)點即為 動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)，該動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)的集合構(gòu)成動態(tài)脈譜；e、 對動態(tài)點火閉合角脈譜的刷新生成的動態(tài)點火閉合角脈譜在控制過程中，由于 發(fā)動機自身特性及使用環(huán)境改變，使其點火閉合角控制目標也有所變化，其所組成的數(shù) 據(jù)節(jié)點在進行a-d的過程時，當(dāng)相關(guān)各特征信號值的變化率e及相關(guān)特征信號的概率分 布穩(wěn)定在一個不允許的變化范圍內(nèi)時，重新生成新的動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)，經(jīng)小腦 關(guān)節(jié)控制器CMAC對點火正時控制目標進行自適應(yīng)學(xué)習(xí)和跟蹤，以及對偏差進行逼近調(diào)整 和經(jīng)驗聚類確定，對原來數(shù)據(jù)節(jié)點地址單元刷新。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合脈譜對發(fā)動機點火閉合角控制的方法，其特征在于 控制策略包括點火閉合角組合控制策略和修正控制策略或其他控制策略。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合脈譜對發(fā)動機點火閉合角控制的方法，其特征在于 點火閉合角組合控制策略和修正控制策略a、 組合作用對象作用于組合點火閉合角脈譜，對應(yīng)于相同或非常相近的點火閉合 角目標査表條件，既有基本點火閉合角脈譜，又有生成的動態(tài)點火閉合角脈譜時，即作 用條件是該工況所對應(yīng)的控制目標具有動態(tài)點火閉合角脈譜；b、 組合原則；對同工況、同條件或同工況具有非常相近的條件，即數(shù)據(jù)節(jié)點既有存 在于基本點火閉合角脈譜的，也有存在于動態(tài)點火閉合角脈譜的，當(dāng)組成數(shù)據(jù)節(jié)點的元 素中，相關(guān)各特征信號值相同而目標參數(shù)不同時，選動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)；點火閉 合角相關(guān)各特征信號值不完全相同但目標參數(shù)相同時，對該不相同特征信號值分別按前 一循環(huán)值與當(dāng)次循環(huán)值計算變化率，比較該變化率，取小判優(yōu)，確定點火閉合角組合脈譜參數(shù)；相關(guān)各特征信號值相同而目標參數(shù)相差較大時，取兩目標中值按動態(tài)點火閉合角脈譜生成策略進行逼近生成新的動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)插入動態(tài)點火閉合角脈譜 中；C、組合方法從動態(tài)點火閉合角脈譜中選擇動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)后，原同工況、同條件或同工況具有非常相近的條件下的基本點火閉合角脈譜參數(shù)被屏蔽；動態(tài)點火閉 合角脈譜參數(shù)對控制目標進行控制，當(dāng)被確定使用的動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)在對點火 閉合角目標控制時，相關(guān)各特征信號值的變化率無法穩(wěn)定在允許范圍內(nèi)時，放棄該動態(tài) 點火閉合角脈譜參數(shù)，回到該工況、該條件下的基本點火閉合角脈譜，應(yīng)用動態(tài)點火閉 合角脈譜生成策略重新學(xué)習(xí)生成；d、以上組合作用下，通過對部分控制目標的動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)應(yīng)用，對同一 工況，或代換一部分基本點火閉合角脈譜參數(shù)，或取代該工況下的全部基本點火閉合角脈譜；控制系統(tǒng)對點火閉合角的期望目標按修正策略以及動態(tài)點火閉合角脈譜的生成策 略、組合策略選擇最佳點火閉合角控制目標進行逐步糾偏逼近控制，在控制過程中通過 自適應(yīng)學(xué)習(xí)和經(jīng)驗聚類，生成動態(tài)點火閉合角脈譜使對點火閉合角目標的控制達到快速 響應(yīng)和高精度；在糾偏逼近中，使用的修正控制策略是該修正策略由常規(guī)修正策略和小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC的逼近修正策略組成，常規(guī)修正 策略是來自反映發(fā)動機工況的相關(guān)各傳感器的特征信號值對基本點火閉合角脈譜的修 正，這一部分在常規(guī)控制方式下輸出基本修正點火閉合角控制點火控制摸塊對點火閉合 角目標進行控制；小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC的逼近修正策略中， 一是采用新的相關(guān)各傳感器 的特征信號處理方式對不可直接測得量進行軟測量方法推斷，以及推斷而得到軟測量特 征信號值對基本點火閉合角脈譜進行修正；二是利用小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC通過期望目標 與實際目標進行糾偏，并在糾偏過程中進行權(quán)值匹配而自適應(yīng)學(xué)習(xí)的相關(guān)各傳感器的特 征信號值對基本點火閉合角脈譜進行修正，三是通過各傳感器給出的特征信號變化率， 以及軟測量推定的特征信號變化率確定逼近范圍，不斷按變化率逼近最小偏差范圍對基 本點火閉合角脈譜進行修正。
7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合脈譜對發(fā)動機點火閉合角控制的方法，其特征在于 各相關(guān)傳感器信號為點火閉合角相關(guān)各傳感器的特征信號以及采用軟測量方式推斷出的 特征信號，包括油門踏板信號，發(fā)動機的曲軸位置及轉(zhuǎn)速信號、上止點信號、轉(zhuǎn)矩信號、 噴油脈寬信號、節(jié)氣門位置信號、燃油溫度信號、供電回路電壓信號、水溫傳感器信號、 進氣壓力信號，空燃比信號、EGR率信號和上述信號的變化率，以及爆震信號傳感器和火焰電離傳感器在幾個循環(huán)的概率分布之間的多因素相關(guān)擬合。
8、根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合脈譜對發(fā)動機點火閉合角控制的方法，其特征在于控制系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機與點火閉合角相關(guān)各傳感器的特征信號變化率判定工況變化趨勢對 部分時滯偏差過大的控制目標進行給定點火閉合角期望值預(yù)測控制，同時以預(yù)測控制目 標值為數(shù)據(jù)節(jié)點，利用小腦關(guān)節(jié)控制器CMAC的自適應(yīng)逼近調(diào)整能力和學(xué)習(xí)能力，降低或 消除各方面信號滯后帶來的誤差；控制系統(tǒng)還根據(jù)發(fā)動機與點火閉合角相關(guān)各傳感器的特征信號變化率判定工況變化 趨勢進行經(jīng)濟模式、動力模式、正常模式判定，在不同的控制模式下自適應(yīng)選定不同的 點火閉合角閉環(huán)控制目標進行控制；在控制過程中，通過控制和學(xué)習(xí)交替進行，對模式 目標進行優(yōu)化，并在今后的控制中依據(jù)條件的改變，不斷修改和被優(yōu)化；同一工況下點火閉合角有多個閉環(huán)控制目標，當(dāng)條件發(fā)生變化時，控制模式也發(fā)生 改變，如經(jīng)濟模式和功率模式時的目標不同，控制系統(tǒng)根據(jù)控制策略，利用各工況條件 參數(shù)進行模式分析判定，通過選定模式而自動選定該工況下的閉環(huán)控制目標之一進行閉 環(huán)控制。
全文摘要
組合脈譜對發(fā)動機點火閉合角控制的方法，屬于汽車發(fā)動機控制領(lǐng)域。包括基本點火閉合角脈譜參數(shù)和動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)，基本點火閉合角脈譜參數(shù)是經(jīng)過臺架標定或經(jīng)過臺架及道路參數(shù)優(yōu)化標定的脈譜參數(shù)，動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)為自適應(yīng)生成的發(fā)動機在線自標定和自優(yōu)化控制脈譜參數(shù)，基本點火閉合角脈譜參數(shù)和動態(tài)點火閉合角脈譜參數(shù)構(gòu)成組合脈譜參數(shù)，該組合脈譜參數(shù)通過控制系統(tǒng)按控制策略對汽油發(fā)動機點火閉合角進行自適應(yīng)控制。由于采用了以自適應(yīng)學(xué)習(xí)方法合成的組合脈譜控制方式，使得被控系統(tǒng)發(fā)生改變和未知變化對發(fā)動機的影響得到了修正，從而提高了開環(huán)控制時的控制精度和速度，提高了控制的實時性。
文檔編號F02P5/15GK101285445SQ200710301909
公開日2008年10月15日 申請日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月9日
發(fā)明者宮春勇, 華 趙, 高小群 申請人:山東申普汽車控制技術(shù)有限公司