CN108019289A - 一种电控发动机自适应标定控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电控发动机自适应标定控制方法，其包括ECU，所述ECU内设置提取模块、数据存储单元、数据比较单元和执行单元；将现有车型的多组PID参数输入ECU中并存储在数据存储单元中；由提取模块逐一提取数据存储单元中的PID参数并传送给执行单元，执行单元读取PID参数并由车辆执行，执行后的实际输出值存储于数据存储单元；提取模块提取数据存储单元中的多组实际输出值并将其传送给数据比较单元，数据比较单元得出与车辆目标值最接近的一组实际输出值，将对应该组实际输出值的PID参数发送给ECU，该组PID参数即为ECU的标定值。本方法简单易行，大大降低了电控工程师的标定工作量，提高了发动机自适应性能。

Description

一种电控发动机自适应标定控制方法
技术领域
本发明涉及一种电控发动机自适应标定控制方法。
背景技术
现在的汽车上皆配备电控发动机，电控发动机是闭环控制，所以ECU（电子控制单元）控制逻辑中有很多PID参数（比例、积分、导数）的标定，PID参数的标定就决定了发动机性能，所以参数标定尤为重要。
目前ECU控制逻辑中的PID参数有单组或多组，在现有的电控发动机标定过程中，如果单组PID参数，采用直接设定的方式，需要针对不同车型以及不同配置标定不同的PID参数，整车性能标定如最高车速限制、PTO 恒转速控制、基于CAN报文控制的恒转速控制、巡航控制、电控风扇闭环控制等等都需要根据车型进行相应标定，因而标定以及测试试验工作量很大；如果设置多组PID参数，通过Switch开关或通过一定逻辑判断或报文控制选择来确定选用某一组PID参数，即根据车辆的目标值（目标车速、转速、轨压、水温等）进行匹配标定，最终选择一组适用于该车辆的PID参数，需要反复测试比较因而标定工作量也很大。另外，当车辆载荷变化较大时，现有的ECU不能实时调整，因而影响车辆的性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电控发动机自适应标定控制方法，该电控发动机自适应标定控制方法可以自动比较选择最佳的PID参数，从而降低标定工作量。
为解决上述技术问题，所提供的电控发动机自适应标定控制方法包括ECU，其特征在于，所述ECU内设置提取模块、数据存储单元、数据比较单元和执行单元；
将现有车型的多组PID参数输入ECU中并存储在数据存储单元中；
由提取模块逐一提取数据存储单元中的PID参数并传送给执行单元，执行单元读取PID参数并由车辆执行，执行后的实际输出值存储于数据存储单元；
提取模块提取数据存储单元中的多组实际输出值并将其传送给数据比较单元，数据比较单元通过对实际输出值和车辆目标值的对比得出与车辆目标值最接近的一组实际输出值，同时将对应该组实际输出值的PID参数发送给ECU，该组PID参数即为ECU的标定值。
所述ECU通过CAN总线接收到的实时检测数据为实际输出值。
当车辆载荷变化大引起超调过大、稳定时间过长、上升时间过长时，提取模块逐一提取数据存储单元中的PID参数并传送给执行单元，执行单元读取PID参数并由车辆执行，执行后的实际输出值存储于数据存储单元；提取模块提取数据存储单元中的多组实际输出值并将其传送给数据比较单元，数据比较单元通过对实际输出值和车辆目标值的对比得出与车辆目标值最接近的一组实际输出值，同时将对应该组实际输出值的PID参数发送给ECU，该组PID参数即为ECU的标定值。
采用上述方法后，ECU内根据经验值标定多组PID参数，在整车上进行性能调试时有个自适应调整段，就是ECU将每一组PID参数自动选择一遍，同时将每一组PID参数性能指标上升时间、超调、稳定时间等存在到数据存储单元中，在PID参数选择完后，ECU根据每一组PID参数指标进行综合统计并由数据比较单元进行比较，选择性能最优的参数使用，本方法简单易行，ECU闭环控制PID参数标定，大大降低了电控工程师的标定工作量，提高了发动机自适应性能。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1是本发明一种实施例的流程示意图；
图2是图1实施例中PID参数执行时的示意图；
图3是本发明另一种实施例的流程示意图；
图4是一种风扇波动示意图；
图5是采用一组PID参数时的风扇效果图；
图6是采用另一组PID参数时的风扇效果图；
图7是采用再一组PID参数时的风扇效果图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明提供了一种电控发动机自适应标定控制方法，包括ECU，所述ECU内设置提取模块、数据存储单元、数据比较单元和执行单元；将现有车型的多组PID参数输入ECU中并存储在数据存储单元中；由提取模块逐一提取数据存储单元中的PID参数并传送给执行单元，执行单元读取PID参数并由车辆执行，执行后的实际输出值存储于数据存储单元；所述ECU通过汽车OBD接口、CAN总线接收到的实时检测数据为实际输出值，一组实际输出值与车辆目标值的图表如图2中所示，其设定期限（settling time）内具有上升期（rising time）、超调量（overshoot）以及稳态误差区（steady state error）等三个阶段；提取模块提取数据存储单元中的多组实际输出值并将其传送给数据比较单元，数据比较单元通过对实际输出值和车辆目标值的对比得出与车辆目标值最接近的一组实际输出值，同时将对应该组实际输出值的PID参数发送给ECU，该组PID参数即为ECU的标定值并交由车辆执行。上述过程为车辆在进行性能测试阶段进行的标定设定过程。
如图3所示，将现有车型的多组PID参数输入ECU中并存储在数据存储单元中；由提取模块逐一提取数据存储单元中的PID参数并传送给执行单元，执行单元读取PID参数并由车辆执行，执行后的实际输出值存储于数据存储单元；所述ECU通过CAN总线接收到的实时检测数据为实际输出值；提取模块提取数据存储单元中的多组实际输出值并将其传送给数据比较单元，数据比较单元通过对实际输出值和车辆目标值的对比得出与车辆目标值最接近的一组实际输出值，同时将对应该组实际输出值的PID参数发送给ECU，该组PID参数即为ECU的标定值并交由车辆执行；当车辆载荷变化大引起超调过大、稳定时间过长、上升时间过长时，提取模块逐一提取数据存储单元中的PID参数并传送给执行单元，执行单元读取PID参数并由车辆执行，执行后的实际输出值存储于数据存储单元；提取模块提取数据存储单元中的多组实际输出值并将其传送给数据比较单元，数据比较单元通过对实际输出值和车辆目标值的对比得出与车辆目标值最接近的一组实际输出值，同时将对应该组实际输出值的PID参数发送给ECU，该组PID参数即为ECU的标定值并交由车辆执行。上述汽车OBD接口接收到的实时检测数据包括车辆的目标车速、转速、轨压、水温等，根据标定的需要，可接收上述实时数据中的部分数据。也就是说，在车辆正常运行过程中，如果载荷出现重大变化，也可以进行自适应标定，进一步提高了车辆性能。
实施例1
现有车型X，其中的电控风扇闭环控制的标定过程如下，电控风扇闭环控制具有多组PID参数A1、A2、A3、A4等等，将上述PID参数输入ECU中并存储在数据存储单元中；
由提取模块逐一提取数据存储单元中的PID参数并传送给执行单元，执行单元读取PID参数并由车辆执行，执行后的实际输出值存储于数据存储单元，即每一组PID参数对应一组实际输出值，例如A1对应实际输出值B1，A2对应实际输出值B2等；
提取模块提取数据存储单元中的多组实际输出值并将其传送给数据比较单元，数据比较单元通过对实际输出值和车辆目标值的对比得出与车辆目标值最接近的一组实际输出值，所述ECU通过CAN总线接收到的实时检测数据为上述的实际输出值，即分别对比B1、B2等实际输出值与车辆目标值，形成的多道曲线与车辆目标值接近的一道曲线为最接近的一组实际输出值，同时将对应该组实际输出值的PID参数发送给ECU，该组PID参数即为ECU的标定值并交由车辆执行。
当车辆载荷变化大引起超调过大（图2中的超调量阶段）、稳定时间过长（图2中的稳态误差区）、上升时间过长（图2中的上升期）时，提取模块再逐一提取数据存储单元中的PID参数并传送给执行单元，执行单元读取PID参数并由车辆执行，执行后的实际输出值存储于数据存储单元；提取模块提取数据存储单元中的多组实际输出值并将其传送给数据比较单元，数据比较单元通过对实际输出值和车辆目标值的对比得出与车辆目标值最接近的一组实际输出值，同时将对应该组实际输出值的PID参数发送给ECU，该组PID参数即为ECU的标定值并交由车辆执行。
实施例2
下面给出了一种电控硅油离合器风扇闭环控制的标定过程，参数选定原则如附图4中所示，在Ki=0.5时风扇转速波动最小，但上升时间可能会慢些，Ki=1时超调稍微大些，在Ki=2时超调就过于偏大，要根据转速上升时间、超调及稳定时间一些性能参数综合权衡评估。
电控硅油离合器风扇闭环控制，某厂家风扇采用不同PID参数得到效果：效果图分别如图5、图6和图7所示。
图5为在P=0.03、I= 0.003、D=0时，风扇转速的波动情况；在整车上进行性能调试时有个自适应调整段（参考图2），就是ECU将该组PID参数的适应过程形成图4中的曲线图，同时将该组PID参数性能指标上升时间、超调、稳定时间等存在到数据存储单元中。
图6为在P=0.02、I=0.003、D=0时风扇转速波动情况；在整车上进行性能调试时有个自适应调整段（参考图2），就是ECU将该组PID参数的适应过程形成图4中的曲线图，同时将该组PID参数性能指标上升时间、超调、稳定时间等存在到数据存储单元中。
图7为在P=0.04 、I=0.005、D=0时发动机风扇转速波动情况，在整车上进行性能调试时有个自适应调整段（参考图2），就是ECU将该组PID参数的适应过程形成图4中的曲线图，同时将该组PID参数性能指标上升时间、超调、稳定时间等存在到数据存储单元中。
结合上述三组参数比较，则P=0.04 、I=0.005、D=0时发动机风扇转速稳定性最好，所以最总选择这一组参数最终输出值。
当前电子控制单元标定方式如下表：
要想调一组PID参数必须用标定工具实时更改才可以。
本发明不受上述实施例的限制，在本技术领域人员来说，基于本发明上具体结构的等同变化以及方法步骤的简单替换皆在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种电控发动机自适应标定控制方法，包括ECU，其特征在于，所述ECU内设置提取模块、数据存储单元、数据比较单元和执行单元；
将现有车型的多组PID参数输入ECU中并存储在数据存储单元中；
由提取模块逐一提取数据存储单元中的PID参数并传送给执行单元，执行单元读取PID参数并由车辆执行，执行后的实际输出值存储于数据存储单元；
提取模块提取数据存储单元中的多组实际输出值并将其传送给数据比较单元，数据比较单元通过对实际输出值和车辆目标值的对比得出与车辆目标值最接近的一组实际输出值，同时将对应该组实际输出值的PID参数发送给ECU，该组PID参数即为ECU的标定值。
2.根据权利要求1所述的电控发动机自适应标定控制方法，其特征在于：所述ECU通过CAN总线接收到的实时检测数据为实际输出值。
3.根据权利要求1所述的电控发动机自适应标定控制方法，其特征在于，当车辆载荷变化大引起超调过大、稳定时间过长、上升时间过长时，提取模块逐一提取数据存储单元中的PID参数并传送给执行单元，执行单元读取PID参数并由车辆执行，执行后的实际输出值存储于数据存储单元；提取模块提取数据存储单元中的多组实际输出值并将其传送给数据比较单元，数据比较单元通过对实际输出值和车辆目标值的对比得出与车辆目标值最接近的一组实际输出值，同时将对应该组实际输出值的PID参数发送给ECU，该组PID参数即为ECU的标定值。
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