專利名稱：配有NOx吸附還原催化轉(zhuǎn)化器的稀燃汽油機恒扭矩自學習控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機稀薄燃燒尾氣控制技術(shù)，具體地涉及一種實現(xiàn)配有NOx吸附還原催化轉(zhuǎn)化器的稀燃汽油機周期性交替運行在稀燃工作狀態(tài)和濃燃工作狀態(tài)時保持輸出轉(zhuǎn)速及扭矩恒定的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽油機稀燃技術(shù)可以有效地提高汽油機的燃油經(jīng)濟性，并降低HC、CO的排放，然而由于發(fā)動機排出的尾氣處于氧含量過剩的氛圍，使得傳統(tǒng)的三效催化轉(zhuǎn)化器TWC失效，無法在富氧環(huán)境下高效去除N0X。這就需要采用尾氣后處理技術(shù)來降低稀燃條件下大量產(chǎn)生的NOx排放。NOx吸附還原催化轉(zhuǎn)化器LNT (Lean-NOx-Trap)可以有效地降低稀燃汽油機NOx的排放。稀燃汽油機在采用NOx吸附還原催化轉(zhuǎn)化后處理器LNT工作時，其必須周期性地交替工作于稀燃工 作狀態(tài)(NOx吸附過程)和濃燃工作狀態(tài)(NOx還原過程)，以便完成LNT的在發(fā)動機稀燃狀態(tài)吸附NOx和濃燃狀態(tài)還原NOx排放物過程。如果單純地保持節(jié)氣門開度不變，僅通過燃油噴射量保持一定的混合器濃度，必然會使汽油機對外輸出扭矩產(chǎn)生較大的波動，引起發(fā)動機轉(zhuǎn)速的較大變化，使得車輛的駕駛性能惡化。因此需要一種可以保持稀燃汽油機在濃稀轉(zhuǎn)換時基本保持對外輸出轉(zhuǎn)速及扭矩不變的控制系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于在空燃比稀、濃燃階躍變化過程中，保證汽油機轉(zhuǎn)速及扭矩恒定輸出的自學習控制系統(tǒng)。配有NOx吸附還原催化轉(zhuǎn)化器的稀燃汽油機恒扭矩自學習控制系統(tǒng)，定義:不同空燃比A/F時轉(zhuǎn)速、扭矩和節(jié)氣門開度的MAP圖為原機MAP圖，其中原機MAP圖又可分為原機濃燃MAP圖和原機稀燃MAP圖；不同空燃比A/F及不同點火提前角條件下以轉(zhuǎn)速、扭矩和節(jié)氣門開度的MAP圖為輔助MAP圖，其中輔助MAP圖又可分為輔助濃燃MAP圖和輔助稀燃MAP圖；包括:E⑶主控制器I，分別于E⑶主控制器相連的發(fā)動機轉(zhuǎn)速監(jiān)測模塊2、發(fā)動機扭矩監(jiān)測模塊3、原機MAP圖存儲單元9、輔助MAP圖存儲單元10 ；所述原機MAP圖存儲單元包括:原機濃燃MAP圖存儲單元4、原機稀燃MAP圖存儲單元5 ；所述輔助MAP圖存儲單元包括:輔助濃燃MAP圖存儲單元6、輔助稀燃MAP圖存儲單元7 ;所述原機濃燃MAP圖存儲單元、輔助濃燃MAP圖存儲單元與ECU主控制器之間為雙向連接，根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速差對原機濃燃MAP圖存儲單元和輔助濃燃MAP圖存儲單元進行動態(tài)調(diào)整，保留最優(yōu)數(shù)據(jù)。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點在于:通過MAP圖的動態(tài)調(diào)整，實現(xiàn)節(jié)氣門開度和點火提前角的最優(yōu)調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了濃、稀燃燒過程切換時，扭矩和轉(zhuǎn)速控制在駕駛者可以接受的范圍內(nèi)；既保證了 LNT對NOx的處理，也保證了駕駛者或乘車者的舒適性。


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)機構(gòu)示意圖。圖中，I代表E⑶主控制器，2代表發(fā)動機轉(zhuǎn)速監(jiān)測模塊，3代表發(fā)動機扭矩監(jiān)測模塊，4代表原機濃燃MAP圖存儲單元，5代表原機稀燃MAP圖存儲單元，6代表輔助濃燃MAP圖存儲單元，7代表輔助稀燃MAP圖存儲單元，8代表發(fā)動機，9代表原機MAP圖存儲單元，10代表輔助MAP圖存儲單元。圖2實施例1中改造的CA3GA2電控稀燃汽油機在空燃比A/F為12時，通過自學習得到的各節(jié)氣門開度下扭矩隨轉(zhuǎn)速的變化曲線。圖3是實施例1中改造的CA3GA2電控稀燃汽油機在空燃比A/F為20時，各節(jié)氣門開度下扭矩隨轉(zhuǎn)速的變化曲線。
具體實施例方式結(jié)合圖1-3說明本發(fā)明的具體實現(xiàn)方式。配有NOx吸附還原催化轉(zhuǎn)化器的稀燃汽油機恒扭矩自學習控制系統(tǒng)，包括:E⑶主控制器I，分別與E⑶主控制器相連的發(fā)動機轉(zhuǎn)速監(jiān)測模塊2、發(fā)動機扭矩監(jiān)測模塊3、原機MAP圖存儲單元9、輔助MAP圖存儲單元10 ；所述原機MAP圖存儲單元包括:原機濃燃MAP圖存儲單元4、原機稀燃MAP圖存儲單元5 ；所述輔助MAP圖存 儲單元包括:輔助濃燃MAP圖存儲單元6、輔助稀燃MAP圖存儲單元7。所述原機濃燃MAP圖存儲單元、輔助濃燃MAP圖存儲單元與E⑶主控制器之間為雙向連接，根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速差對原機濃燃MAP圖存儲單元和輔助濃燃MAP圖存儲單元進行動態(tài)調(diào)整，保留最優(yōu)數(shù)據(jù)?？刂七^程如下:發(fā)動機空燃比周期性的階躍變化過程中，發(fā)動機轉(zhuǎn)速監(jiān)測模塊監(jiān)測發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化，發(fā)動機扭矩監(jiān)測模塊監(jiān)測扭矩輸出變化；ECU主控制器首先調(diào)用原機MAP圖存儲單元中的MAP圖調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度，直至轉(zhuǎn)速的波動絕對值小于某個設定的特定值Q，且扭矩波動絕對值小于某個設定的特定值P時，此過程為粗調(diào)節(jié)過程。如果上述調(diào)節(jié)不能實現(xiàn)扭矩輸出與切換之前相同，ECU主控制器調(diào)用輔助MAP圖存儲單元中的MAP圖運行，直至使稀、濃燃或者濃、稀燃之間切換之后的扭矩輸出與切換之前相同；此過程為細調(diào)節(jié)過程。若輔助MAP圖在不同點火提前角及節(jié)氣門開度條件下的轉(zhuǎn)速及扭矩曲線交叉點存在多個與原機MAP圖轉(zhuǎn)速及扭矩交叉點相同的情況，則采用與交叉點相同個數(shù)最多的點火提前角的MAP圖。所述原機濃燃MAP圖、輔助濃燃MAP圖處于動態(tài)調(diào)整過程中，當由濃燃再生稀燃吸附過程時，記錄下本次過程中轉(zhuǎn)速的偏差，將此偏差作為輸入量，在發(fā)動機以稀燃過程運行時，通過一定的算法計算出下次吸附過程時對空燃比節(jié)氣門開度以及點火定時的修正量，并記下每次產(chǎn)生的修正量以及每次再生過程轉(zhuǎn)速的偏差，將各個偏差進行比較，并將轉(zhuǎn)速偏差在合格波動范圍內(nèi)時對應的各修正量作為原機濃燃MAP圖、輔助濃燃MAP圖的增量圖儲存，將不符合要求的偏差所對應的修正量剔除，依此規(guī)律不斷循環(huán)往復。在本實施例中:選擇改造的CA3GA2電控稀燃汽油機，濃燃空燃比A/F為12，稀燃空燃比A/F為20 ；Q=50rpm ；P=5N.m,采用PID算法為基礎，借鑒模糊控制與神經(jīng)網(wǎng)絡的原理，在試驗的過程中逐漸找到 最優(yōu)的算法。
權(quán)利要求
1.配有NOx吸附還原催化轉(zhuǎn)化器的稀燃汽油機恒扭矩自學習控制系統(tǒng)，定義:不同空燃比A/F時轉(zhuǎn)速、扭矩和節(jié)氣門開度的MAP圖為原機MAP圖，其中原機MAP圖又可分為原機濃燃MAP圖和原機稀燃MAP圖；不同空燃比A/F及不同點火提前角條件下以轉(zhuǎn)速、扭矩和節(jié)氣門開度的MAP圖為輔助MAP圖，其中輔助MAP圖又可分為輔助濃燃MAP圖和輔助稀燃MAP圖；其特征在于，包括: E⑶主控制器(1)，分別于E⑶主控制器相連的發(fā)動機轉(zhuǎn)速監(jiān)測模塊(2 )、發(fā)動機扭矩監(jiān)測模塊(3)、原機MAP圖存儲單元(9)、輔助MAP圖存儲單元(10)； 所述原機MAP圖存儲單元包括:原機濃燃MAP圖存儲單元(4)、原機稀燃MAP圖存儲單元(5)； 所述輔助MAP圖存儲單元包括:輔助濃燃MAP圖存儲單元(6)、輔助稀燃MAP圖存儲單元(7); 所述原機濃燃MAP圖存儲單元、輔助濃燃MAP圖存儲單元與ECU主控制器之間為雙向連接，根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速差對原機濃燃MAP圖存儲單元和輔助濃燃MAP圖存儲單元進行動態(tài)調(diào)整，保留最優(yōu)數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機稀薄燃燒尾氣控制技術(shù)，配有NOx吸附還原催化轉(zhuǎn)化器的稀燃汽油機恒扭矩自學習控制系統(tǒng)，包括ECU主控制器，發(fā)動機轉(zhuǎn)速監(jiān)測模塊、發(fā)動機扭矩監(jiān)測模塊、原機濃燃MAP圖存儲單元、原機稀燃MAP圖存儲單元；輔助濃燃MAP圖存儲單元、輔助稀燃MAP圖存儲單元；所述原機濃燃MAP圖存儲單元、輔助濃燃MAP圖存儲單元與ECU主控制器之間為雙向連接。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點在于通過MAP圖的動態(tài)調(diào)整，實現(xiàn)節(jié)氣門開度和點火提前角的最優(yōu)調(diào)節(jié)。
文檔編號F02D28/00GK103216342SQ201310147549
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月25日
發(fā)明者岳東鵬, 李志軍, 劉磊, 陳韶舒, 王銀山 申請人:天津職業(yè)技術(shù)師范大學