[发明专利]一种汽车的节气门开度控制方法、装置及系统

说明书

本发明提供了一种控制汽车发动机节气门的开度的方法、装置和系统。所述方法可包括：基于当前发动机转速与目标转速的差值确定开度调节周期；当满足所述开度调节周期时基于当前发动机转速与目标转速的差值确定节气门的开度的幅度；基于所述开度的幅度执行开度调整。从而实现变参数的汽车发动机节气门开度调整，能够有效、快速使发动机进入理想运转工况而避免超调。

技术领域

本发明涉及混合动力车技术领域，尤其涉及一种混合动力车的控制化油器节气门开度的方法、装置及系统。

背景技术

随着人们对环保意识的提高，节能和环保已渐渐融入我们生活的点点滴滴。汽车产业的转型也已经成为大家的共识，而混合动力汽车主要动力源是电池、发动机和发电机，在纯电动车的基础上仅增加汽油发动机作为备用动力，具有多动力源、节能、排放低等显著优点，得到世界范围内的高度关注。

汽车发动机的节气门开度指发动机节气门的开启角度。汽车发动机节气门由驾驶员通过加速踏板来操纵，以改变发动机的进气量，从而控制发动机的运转。而不同的节气门开度标志着发动机的不同运转工况。现代汽车普遍采用电子节气门系统，驾驶员操纵加速踏板，加速踏板位置传感器产生相应的电压信号输入节气门控制单元，控制单元首先对输入的信号进行滤波，以消除环境噪声的影响，然后根据当前的工作模式、踏板移动量和变化率解析驾驶员意图，计算出对发动机扭矩的基本需求，得到相应的节气门转角的基本期望值。然后再经过CAN总线和整车控制单元进行通讯，获取其他工况信息以及各种传感器信号如发动机转速、档位、节气门位置、空调能耗等等，由此计算出整车所需求的全部扭矩，通过对节气门转角期望值进行补偿，得到节气门的最佳开度，并把相应的电压信号发送到驱动电路模块，驱动控制电机使节气门达到最佳的开度位置。节气门位置传感器则把节气门的开度信号反馈给节气门控制单元，形成闭环的位置控制。

在现有技术中，对节气门开度的调控通常采用PID控制，即按偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)进行控制，在该过程中，整定参数都采用固定系数，执行时在消除静差、提高控制精度上有较大优势。但是在发动机启动、结束或大幅度增减设定的较大幅度的扰动或大幅度改变给定值时，由于系数是常数，在整个控制过程中，增量是不变的，短时间内系统输出会有很大的偏差。由于此时有较大的偏差，以及系统有惯性和滞后，故在积分项的作用下往往会产生较大的超调量和长时间的波动。

例如，PID调节的控制器的输出由于增量的不断累加而加大，执行机构达到极限位置，若控制器输出继续增大，执行机构开度不可能再增大，此时计算机输出的控制量超出了正常运行范围而进入饱和区。只有系统出现反向偏差，才能逐渐从饱和区退出。而进入饱和区越深则退出饱和区时间越长。在这段时间里，执行机构仍然停留在极限位置而不随偏差反向而立即做出相应的改变，这时系统就像失控一样，造成控制性能的恶化，这种现象称为积分饱和现象或积分失控现象。

因此，迫切需要一种能够控制汽车发动机化油器恒转速的调控方案，能够有效、快速使发动机进入理想运转工况而避免超调。

发明内容

为此，本发明的基本思想是提供变参数的PID调控，从而可以改变增量的累加速度，而根据系统的偏差大小实时的进行参数校正来调控系数大小，以使其与偏差大小相对应。因此，根据本发明的技术方案，系统偏差小时，增量作用减弱甚至是全无，而在偏差大时，则增量是加强的，从而可以有效、快速地使发动机进入理想运转工况并稳定发动机恒转速。

根据本发明的实施例，提供了一种控制汽车发动机节气门的开度的方法，包括：基于当前发动机转速与目标转速的差值确定开度调节周期；当满足所述开度调节周期时基于当前发动机转速与目标转速的差值确定节气门的开度的幅度；基于所述开度的幅度执行开度调整。

根据本发明的另外的实施例，所述方法还包括：在执行开度调整之前确定开度零点。

根据本发明的另外的实施例，所述确定开度调节周期的步骤进一步包括：获取当前发动机转速；确定当前发动机转速与目标转速的差值；确定所述转速差值的对应开度调节周期。