[发明专利]一种基于PID算法的发动机冷却风扇调速方法

摘要

本发明涉及一种基于PID算法的发动机冷却风扇调速方法，由发动机ECU控制单元对冷却风扇转速进行控制，具有步骤如下：步骤1：汽车行驶时，发动机冷却液温度传感器将发动机冷却液的温度信号传递给发动机ECU控制单元；步骤2：温度信号经过发动机ECU控制单元输出控制信号传递给PID控制器；步骤3：PID控制器根据接收到的控制信号来调控驱动电机的转速，驱动电机改变冷却风扇的转速，冷却风扇传感器采集冷却风扇的转速信息反馈至发动机ECU控制单元。本发明可以实现对冷却风扇进行自动调速。

主权项

1.一种基于PID算法的发动机冷却风扇调速方法，其特征在于：由发动机ECU控制单元对冷却风扇转速进行控制，具有步骤如下：步骤1：汽车行驶时，发动机冷却液温度传感器将发动机冷却液的温度信号传递给发动机ECU控制单元；步骤2：温度信号经过发动机ECU控制单元输出控制信号传递给PID控制器；步骤3：PID控制器根据接收到的控制信号来调控驱动电机的转速，驱动电机改变冷却风扇的转速，冷却风扇传感器采集冷却风扇的转速信息反馈至发动机ECU控制单元；发动机冷却液温度传感器测得的发动机冷却液的温度值与设定的冷却液温度值进行比较，得到冷却液温度误差E，同时计算出误差变化率Ec，冷却液温度误差E和误差变化率Ec由发动机ECU控制单元经模糊控制算法、遗传算法处理后输出控制信号传递给PID控制器；参数选择如下：(1)PID控制器的三个基本参数：对PID控制器的三个基本参数取设定值，取值范围为Kp1＝[0，10]、Ki1＝[0，1]、Kd1＝[0，2]；(2)误差E和误差变化率Ec：误差E和误差变化率Ec的论域等级为:E、Ec＝{‑6,‑5,‑4,‑3,‑2,‑1,0,1,2,3,4,5,6}；(3)模糊控制的三个参数：模糊控制的三个参数的论域为:Kp、Ki、Kd＝{‑6,‑5,‑4,‑3,‑2,‑1,0,1,2,3,4,5,6}；(4)遗传算法优化后的参数：遗传算法优化后的三个参数为：Kp＝Kp1+△K1*K1，Ki＝Ki2+△K2*K2，Kd＝Kd3+△K3*K3，其中，Kp1、Ki1、Kd1为该PID控制器的三个参数的预设值，△K1、△K2、△K3为模糊控制后的输出量，K1、K2、K3为由遗传算法计算得出的三个比例参数；(5)比例参数：三个比例参数的取值范围为K1＝[0.6,6]、K2＝[0.6,2]、K3＝[0.6,2]；(6)目标函数：目标函数为其中，e(t)为系统误差，u(t)为PID控制器的输出，t_u为上升时间，w₁、w₂、w₃为权值；(7)适应度函数：适应度函数为目标函数的倒数，适应度函数