CN115217650A - 发动机空燃比的控制方法、装置及控制器 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种发动机空燃比的控制方法、装置及控制器,该方法包括:获取状态观测器输出的扰动量;根据发动机的上一次控制量、扰动量和目标控制量,确定当前次天然气进气量;根据当前次天然气进气量确定发动机的当前次控制量,其中,发动机的当前次控制量用于控制发动机的气阀的开度,以调整发动机的空燃比。通过状态观测器直接估算扰动量,提高系统的响应,进而提高了当前次天然气进气量的准确度,从而提高了发动机的发动机空燃比的控制效率,标定工作量较小,解决了现有方案中发动机的空燃比控制效率较低的问题。
Description
技术领域
本申请涉及发动机的控制领域,具体而言,涉及一种发动机空燃比的控制方法、装置及 控制器。
背景技术
发动机的空燃比是指混合气体中空气和燃料之间的质量的比例,一般用每克燃料燃烧时 所消耗的空气的克数来表示。
现有方案中发动机的空燃比控制效率较低,从而使得空燃比的准确度较低,进而影响后 续的控制。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种发动机空燃比的控制方法、装置及控制器,以解决现有 方案中发动机的空燃比控制效率较低的问题。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种发动机空燃比的控制方法,该方法包括:获 取状态观测器输出的扰动量,其中,所述扰动量为在发动机的上一次控制量输入至所述状态 观测器中之后所述状态观测器输出的;根据所述发动机的上一次控制量、所述扰动量和目标 控制量,确定当前次天然气进气量,所述当前次天然气进气量为单位时间内进入所述发动机 的天然气的流量;根据所述当前次天然气进气量确定所述发动机的当前次控制量,其中,所 述发动机的当前次控制量用于控制所述发动机的气阀的开度,以调整所述发动机的空燃比。
可选地,获取状态观测器输出的扰动量包括:根据所述上一次控制量和单缸进气流量, 构建所述上一次控制量、所述单缸进气流量和所述当前次天然气进气量的第一关系式,其 中,所述单缸进气流量为单位时间内所述发动机的单缸内进入的空气流量;根据所述第一关 系式,构建所述扰动量、所述上一次控制量、所述单缸进气流量和所述当前次天然气进气量 的第二关系式;根据所述上一次控制量和目标控制量,构建所述上一次控制量的微分和目标 控制量的第三关系式;根据所述第一关系式、所述第二关系式和所述第三关系式,构建所述 扰动量、所述上一次控制量、所述单缸进气流量、所述当前次天然气进气量和目标控制量的 第四关系式;根据所述第三关系式和所述第四关系式,确定所述扰动量。
可选地,根据所述上一次控制量和单缸进气流量,构建所述上一次控制量、所述单缸进 气流量和所述当前次天然气进气量的第一关系式包括:构建所述第一关系式其中,n为转速,N为缸数,为所述当前次天然气进气 量,mair为单缸进气流量,phi为所述上一次控制量,为所述上一次控制量的微分,E1和E2均为常量。
可选地,根据所述第一关系式,构建所述扰动量、所述上一次控制量、所述单缸进气流 量和所述当前次天然气进气量的第二关系式包括:构建所述第二关系式其中,lambda为上一次控制量 的倒数,为所述上一次控制量的倒数的微分,ω为所述扰动量,为前馈流量 值,为瞬态流量值,为反馈流量值,E1和E2均为常量。
可选地,根据所述上一次控制量和目标控制量,构建所述上一次控制量的微分和目标控 制量的第三关系式包括:构建所述第三关系式其中,Kp为比例系 数,phiref为所述目标控制量,为所述上一次控制量的倒数的估计值,为所述上一次 控制量的微分。
可选地,根据所述第一关系式、所述第二关系式和所述第三关系式,构建所述扰动量、 所述上一次控制量、所述单缸进气流量、所述当前次天然气进气量和目标控制量的第四关系 式包括:构建所述第四关系式其中, C=[1 0],其中,x1=lambda,x2=ω, 为所述当前次天然气进气量,ω为所述扰动量,lambda为所述上一次控制量的倒数, 为所述扰动量的微分。
可选地,根据所述第三关系式和所述第四关系式,确定所述扰动量包括:根据所述第四 关系式构建第五关系式其中,状态量x的估计值为 为所述上一次控制量的倒数的估计值,为所述扰动量的微分的估计值,输出量y的估计值为增益矩阵为β1和β2均为设定值;根据所述第三关 系式和所述第五关系式,确定所述扰动量。
可选地,根据所述发动机的上一次控制量、所述扰动量和目标控制量,确定当前次天然 气进气量包括:根据所述发动机的上一次控制量、所述扰动量、所述第三关系式和所述第五 关系式,确定所述当前次天然气进气量。
可选地,在根据所述第五关系式,确定所述当前次天然气进气量之后,所述方法还包 括:根据第六关系式确定反馈流量值,其中,为前馈流量值,为瞬态流量值,为所述反馈流量值,所述反馈流量值为发动机的反馈控制器输出的电信号,用于通过与所述瞬态流量值和所述反馈流量值来确定所述发动机的当前次 控制量。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种发动机空燃比的控制装置,该装置包括处 理单元、第一确定单元和第二确定单元;处理单元用于获取状态观测器输出的扰动量,其 中,所述扰动量为在发动机的上一次控制量输入至所述状态观测器中之后所述状态观测器输 出的;第一确定单元用于根据所述发动机的上一次控制量、所述扰动量和目标控制量,确定 当前次天然气进气量,所述当前次天然气进气量为单位时间内进入所述发动机的天然气的流 量;第二确定单元用于根据所述当前次天然气进气量确定所述发动机的当前次控制量,其 中,所述发动机的当前次控制量用于控制所述发动机的气阀的开度,以调整所述发动机的空 燃比。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种控制器,该控制器包括一个或多个处理 器,存储器以及一个或多个程序,其中,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且 被配置为由所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的 发动机空燃比的控制方法。
在本发明实施例中,通过获取状态观测器输出的扰动量,再根据所述发动机的上一次控 制量、所述扰动量和目标控制量,确定当前次天然气进气量,最后根据所述当前次天然气进 气量确定所述发动机的当前次控制量,通过状态观测器直接估算扰动量,提高系统的响应, 进而提高了当前次天然气进气量的准确度,从而提高了发动机的发动机空燃比的控制效率, 标定工作量较小,解决了现有方案中发动机的空燃比控制效率较低的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实 施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本申请实施例的发动机空燃比的控制方法的流程图;
图2示出了根据本申请实施例的发动机空燃比的控制装置的示意图;
图3示出了根据本申请实施例的发动机空燃比的控制方案的控制过程图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组 合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图, 对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请 一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没 有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二” 等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数 据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具 有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的 过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清 楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应该理解的是,当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时,该元件可直接在该另一元件上,或者也可存在中间元件。而且,在说明书以及权利要求书中,当描述有元件“连接”至另一元件时,该元件可“直接连接”至该另一元件,或者通过第三 元件“连接”至该另一元件。
正如背景技术中所说的,现有方案中发动机的空燃比控制效率较低,从而使得空燃比的 准确度较低,进而影响后续的控制,为了解决现有方案中发动机的空燃比控制效率较低,从 而使得空燃比的准确度较低,进而影响后续的控制,本申请的一种典型的实施方式中,提供 了一种发动机空燃比的控制方法、装置及控制器。
根据本申请的实施例,提供了一种发动机空燃比的控制方法。
图1是根据本申请实施例的发动机空燃比的控制方法的流程图。如图1所示,该方法包 括以下步骤:
步骤S101,获取状态观测器输出的扰动量,其中,上述扰动量为在发动机的上一次控制 量输入至上述状态观测器中之后上述状态观测器输出的;
步骤S102,根据上述发动机的上一次控制量、上述扰动量和目标控制量,确定当前次天 然气进气量,上述当前次天然气进气量为单位时间内进入上述发动机的天然气的流量;
步骤S103,根据上述当前次天然气进气量确定上述发动机的当前次控制量,其中,上述 发动机的当前次控制量用于控制上述发动机的气阀的开度,以调整上述发动机的空燃比。
上述步骤中,通过获取状态观测器输出的扰动量,再根据上述发动机的上一次控制量、 上述扰动量和目标控制量,确定当前次天然气进气量,最后根据上述当前次天然气进气量确 定上述发动机的当前次控制量,通过状态观测器直接估算扰动量,提高系统的响应,进而提 高了当前次天然气进气量的准确度,从而提高了发动机的发动机空燃比的控制效率,标定工 作量较小,解决了现有方案中发动机的空燃比控制效率较低的问题。
需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机 系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此 处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本申请的一种实施例中,获取状态观测器输出的扰动量包括:根据上述上一次控制量 和单缸进气流量,构建上述上一次控制量、上述单缸进气流量和上述当前次天然气进气量的 第一关系式,其中,上述单缸进气流量为单位时间内上述发动机的单缸内进入的空气流量; 根据上述第一关系式,构建上述扰动量、上述上一次控制量、上述单缸进气流量和上述当前 次天然气进气量的第二关系式;根据上述上一次控制量和目标控制量,构建上述上一次控制 量的微分和目标控制量的第三关系式;根据上述第一关系式、上述第二关系式和上述第三关 系式,构建上述扰动量、上述上一次控制量、上述单缸进气流量、上述当前次天然气进气量 和目标控制量的第四关系式;根据上述第三关系式和上述第四关系式,确定上述扰动量。通 过将扰动量和目标控制量带入当前次天然气进气量的计算中,能够提高当前次天然气进气量 计算的准确度,从而使得发动机的空燃比能够达到期望的值。
为上述当前次天然气进 气量,mair为单缸进气流量,phi为上述上一次控制量,为上述上一次控制量的微分, E1和E2均为常量。从而能够体现出上一次控制量、上述单缸进气流量和上述当前次天然气 进气量的关系。
在本申请的一种实施例中,根据上述第一关系式,构建上述扰动量、上述上一次控制 量、上述单缸进气流量和上述当前次天然气进气量的第二关系式包括:构建上述第二关系式 其中,lambda为上述上一次控制量的倒数,为上述上一次控制量的倒数的微分,ω为上述扰动量,为前馈流量值,为瞬态流量值,为反馈流量值,E1和E2均为常量。从而能够体现扰动 量、上述上一次控制量、上述单缸进气流量和上述当前次天然气进气量的关系,将扰动量带 入当前次天然气进气量的计算中,能够提高当前次天然气进气量计算的准确度。
在本申请的一种实施例中,根据上述上一次控制量和目标控制量,构建上述上一次控制 量的微分和目标控制量的第三关系式包括:构建上述第三关系式其 中,Kp为比例系数,phiref为上述目标控制量,为上述上一次控制量的倒数的估计值, 为上述上一次控制量的微分。通过将目标控制量带入天然气进气量的计算中,能够提高 当前次天然气进气量计算的准确度。
在本申请的一种实施例中,根据上述第一关系式、上述第二关系式和上述第三关系式, 构建上述扰动量、上述上一次控制量、上述单缸进气流量、上述当前次天然气进气量和目标 控制量的第四关系式包括:构建上述第四关系式其中, C=[1 0],其中,x1=lambda,x2=ω,为上述当前次天然气进气量,ω为上述扰动量,lambda为上述上 一次控制量的倒数,为上述扰动量的微分。通过第四关系式表明了扰动量、上述上一次控制量、上述单缸进气流量、上述当前次天然气进气量和目标控制量的关系。
在本申请的一种实施例中,根据上述第三关系式和上述第四关系式,确定上述扰动量包 括:根据上述第四关系式构建第五关系式其中,状态量x的估计值为 为上述上一次控制量的倒数的估计值,为上述扰 动量的微分的估计值,输出量y的估计值为增益矩阵为β1和β2均为设定 值;根据上述第三关系式和上述第五关系式,确定上述扰动量。通过第五关系式和第三关系 式能够确定扰动量的值,从而提高了后续确定当前次天然气进气量的准确度。配置L使得A 和C矩阵特征根在复平面左半部分,则状态观测器稳定。
在本申请的一种实施例中,根据上述发动机的上一次控制量、上述扰动量和目标控制 量,确定当前次天然气进气量包括:根据上述发动机的上一次控制量、上述扰动量、上述第 三关系式和上述第五关系式,确定上述当前次天然气进气量。从而提高了当前次天然气进气 量的准确度。
在本申请的一种实施例中,在根据上述第五关系式,确定上述当前次天然气进气量之 后,上述方法还包括:根据第六关系式确定反馈流量值,其中,为前馈流量值,为瞬态流量值,为上述反馈流量值,上述反馈流量值 为发动机的反馈控制器输出的电信号,用于通过与上述瞬态流量值和上述反馈流量值来确定上述发动机的当前次控制量。通过反馈控制器输出反馈流量值和状态观测器输出扰动量实现 了系统的闭环反馈。
本申请实施例还提供了一种发动机空燃比的控制装置,需要说明的是,本申请实施例的 发动机空燃比的控制装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于发动机空燃比的控制方 法。以下对本申请实施例提供的发动机空燃比的控制装置进行介绍。
图2是根据本申请实施例的发动机空燃比的控制装置的示意图。如图2所示,该装置包 括处理单元10、第一确定单元20和第二确定单元30;
处理单元10用于获取状态观测器输出的扰动量,其中,上述扰动量为在发动机的上一次 控制量输入至上述状态观测器中之后上述状态观测器输出的;第一确定单元20用于根据上述 发动机的上一次控制量、上述扰动量和目标控制量,确定当前次天然气进气量,上述当前次 天然气进气量为单位时间内进入上述发动机的天然气的流量;第二确定单元30用于根据上述 当前次天然气进气量确定上述发动机的当前次控制量,其中,上述发动机的当前次控制量用 于控制上述发动机的气阀的开度,以调整上述发动机的空燃比。
上述装置中,通过获取状态观测器输出的扰动量,再根据上述发动机的上一次控制量、 上述扰动量和目标控制量,确定当前次天然气进气量,最后根据上述当前次天然气进气量确 定上述发动机的当前次控制量,通过状态观测器直接估算扰动量,提高系统的响应,进而提 高了当前次天然气进气量的准确度,从而提高了发动机的发动机空燃比的控制效率,标定工 作量较小,解决了现有方案中发动机的空燃比控制效率较低的问题。
在本申请的一种实施例中,处理单元包括第一构建模块、第二构建模块、第三构建模 块、第四构建模块和第一确定模块,第一构建模块用于根据上述上一次控制量和单缸进气流 量,构建上述上一次控制量、上述单缸进气流量和上述当前次天然气进气量的第一关系式, 其中,上述单缸进气流量为单位时间内上述发动机的单缸内进入的空气流量;第二构建模块 用于根据上述第一关系式,构建上述扰动量、上述上一次控制量、上述单缸进气流量和上述 当前次天然气进气量的第二关系式;第三构建模块用于根据上述上一次控制量和目标控制 量,构建上述上一次控制量的微分和目标控制量的第三关系式;第四构建模块用于根据上述 第一关系式、上述第二关系式和上述第三关系式,构建上述扰动量、上述上一次控制量、上 述单缸进气流量、上述当前次天然气进气量和目标控制量的第四关系式;第一确定模块用于 根据上述第三关系式和上述第四关系式,确定上述扰动量。通过将扰动量和目标控制量带入 当前次天然气进气量的计算中,能够提高当前次天然气进气量计算的准确度,从而使得发动 机的空燃比能够达到期望的值。通过将扰动量和目标控制量带入当前次天然气进气量的计算 中,能够提高当前次天然气进气量计算的准确度,从而使得发动机的空燃比能够达到期望的 值。
在本申请的一种实施例中,第一构建模块包括第一构建子模块,第一构建子模块用于构 建上述第一关系式其中,n为转速,N为缸数,为上述 当前次天然气进气量,mair为单缸进气流量,phi为上述上一次控制量,为上述上一次 控制量的微分,E1和E2均为常量。从而能够体现出上一次控制量、上述单缸进气流量和上述当前次天然气进气量的关系。
在本申请的一种实施例中,第二构建模块包括第二构建子模块,第二构建子模块用于构 建上述第二关系式其中,lambda为上述上一次控制量的倒数,为上述上一次控制量的倒数的微分,ω为上述扰动量,为前馈流量值,为瞬态流量值,为反馈流量值,E1和E2均为常 量。从而能够体现扰动量、上述上一次控制量、上述单缸进气流量和上述当前次天然气进气 量的关系,将扰动量带入当前次天然气进气量的计算中,能够提高当前次天然气进气量计算 的准确度。
在本申请的一种实施例中,第三构建模块包括第三构建子模块,第三构建子模块用于构 建上述第三关系式其中,Kp为比例系数,phiref为上述目标控制量,为上述上一次控制量的倒数的估计值,为上述上一次控制量的微分。通过将目标控制 量带入天然气进气量的计算中,能够提高当前次天然气进气量计算的准确度。
在本申请的一种实施例中,第四构建模块包括第四构建子模块,第四构建子模块用于构 建上述第四关系式其中, C=[1 0],其中,x1=lambda,x2=ω,为上述当前 次天然气进气量,ω为上述扰动量,lambda为上述上一次控制量的倒数,为上述扰动量 的微分。通过第四关系式表明了扰动量、上述上一次控制量、上述单缸进气流量、上述当前 次天然气进气量和目标控制量的关系。
在本申请的一种实施例中,第一确定模块包括第五构建子模块和确定子模块,第五构建 子模块用于根据上述第四关系式构建第五关系式其中,状态量x的估计值为 为上述上一次控制量 的倒数的估计值,为上述扰动量的微分的估计值,输出量y的估计值为增益矩阵为β1和β2均为设定值;确定子模块用于根据上述第三关系式和上述第五关系式, 确定上述扰动量。配置L使得A和C矩阵特征根在复平面左半部分,则状态观测器稳定。通 过第五关系式和第三关系式能够确定扰动量的值,从而提高了后续确定当前次天然气进气量的准确度。
在本申请的一种实施例中,第一确定单元包括第二确定模块,第二确定模块用于根据上 述发动机的上一次控制量、上述扰动量、上述第三关系式和上述第五关系式,确定上述当前 次天然气进气量。从而提高了当前次天然气进气量的准确度。
在本申请的一种实施例中,该装置还包括第三确定单元,第三确定单元用于在根据上述 第五关系式,确定上述当前次天然气进气量之后,根据第六关系式确定反馈流量值,其中,为前馈流量值,为瞬态 流量值,为上述反馈流量值,上述反馈流量值为发动机的反馈控制器输出的电信号,用 于通过与上述瞬态流量值和上述反馈流量值来确定上述发动机的当前次控制量。通过反馈控制器输出反馈流量值和状态观测器输出扰动量实现了系统的闭环反馈。
上述发动机空燃比的控制装置包括处理器和存储器,上述处理单元、第一确定单元和第 二确定单元均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元 来实现相应的功能。
处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以 上,通过调整内核参数来解决现有方案中发动机的空燃比控制效率较低的问题。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易 失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM),存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种处理器,上述处理器用于运行程序,其中,上述程序运行时执 行上述发动机空燃比的控制方法。
本发明实施例提供了一种设备,设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理 器上运行的程序,处理器执行程序时实现至少以下步骤:获取状态观测器输出的扰动量,其 中,上述扰动量为在发动机的上一次控制量输入至上述状态观测器中之后上述状态观测器输 出的;根据上述发动机的上一次控制量、上述扰动量和目标控制量,确定当前次天然气进气 量,上述当前次天然气进气量为单位时间内进入上述发动机的天然气的流量;根据上述当前 次天然气进气量确定上述发动机的当前次控制量,其中,上述发动机的当前次控制量用于控 制上述发动机的气阀的开度,以调整上述发动机的空燃比。本文中的设备可以是服务器、 PC、PAD、手机等。
本申请实施例还提供了一种控制器,该控制器包括一个或多个处理器,存储器以及一个 或多个程序,其中,上述一个或多个程序被存储在上述存储器中,并且被配置为由上述一个 或多个处理器执行,上述一个或多个程序包括用于执行任意一种上述的发动机空燃比的控制 方法。通过获取状态观测器输出的扰动量,再根据上述发动机的上一次控制量、上述扰动量 和目标控制量,确定当前次天然气进气量,最后根据上述当前次天然气进气量确定上述发动 机的当前次控制量,通过状态观测器直接估算扰动量,提高系统的响应,进而提高了当前次 天然气进气量的准确度,从而提高了发动机的发动机空燃比的控制效率,标定工作量较小, 解决了现有方案中发动机的空燃比控制效率较低的问题。
为了本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案,以下将结合具体的实施例 来说明本申请的技术方案和技术效果。
实施例
本申请实施例还提供了一种发动机空燃比的控制方案,该方案应用于发动机空燃比的控 制系统,该系统包括控制器、反馈控制器、发动机和状态观测器,控制器分别与反馈控制 器、发动机和状态观测器电连接,发动机分别与反馈控制器和状态观测器电连接,如图3所 示,该方案包括以下步骤:
步骤1:状态观测器接收到发动机输出的上一次控制量;
步骤2:状态观测器通过第二关系式,表明扰动量、上一次控制量、单缸进气流量和当 前次天然气进气量的关系,其中,第二关系式lambda为上述上一次控制量的 倒数,为上述上一次控制量的倒数的微分,ω为上述扰动量,为前馈流量 值,为瞬态流量值,为反馈流量值,E1和E2均为常量,例如E1为60,E2为 16.7;
步骤3:状态观测器通过第三关系式,表明上一次控制量的微分和目标控制量的关系, 其中,第三关系式Kp为比例系数,phiref为上述目标控制量,为上述上一次控制量的倒数的估计值,为上述上一次控制量的微分;
步骤4:状态观测器通过第四关系式,表明扰动量、上一次控制量、单缸进气流量、当 前次天然气进气量和目标控制量的关系,其中,第四关系式其中,C=[1 0],其中,x1=lambda, x2=ω,为上述当前次天然气进气量,ω为上述扰动量,lambda 为上述上一次控制量的倒数,为上述扰动量的微分;
步骤5:控制器控制状态观测器通过第四关系式,确定第五关系式,根据第五关系式和 第三关系式,确定扰动量,其中,第五关系式状态量x的估计 值为 为上述上一次控制量的倒数的估计值,为上述扰动量的微分的估计值, 输出量y的估计值为增益矩阵为β1和β2均为设定值;
步骤7:控制器通过反馈流量值、瞬态流量值和、反馈流量值来确定上述发动机的当前 次控制量,从而使得发动机控制发动机的气阀的开度,以调整上述发动机的空燃比。
通过获取状态观测器输出的扰动量,再根据上述发动机的上一次控制量、上述扰动量和 目标控制量,确定当前次天然气进气量,最后根据上述当前次天然气进气量确定上述发动机 的当前次控制量,通过状态观测器直接估算扰动量,提高系统的响应,进而提高了当前次天 然气进气量的准确度,从而提高了发动机的发动机空燃比的控制效率,标定工作量较小,解 决了现有方案中发动机的空燃比控制效率较低的问题。
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的 部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式 实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如上述单元的划分,可以为一种 逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以 集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的 耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以 是电性或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部 件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。 可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个 单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以 采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以 存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对 现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该 计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人 计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前 述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器 (RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介 质。
从以上的描述中,可以看出,本申请上述的实施例实现了如下技术效果:
1)、本申请的发动机空燃比的控制方法,通过获取状态观测器输出的扰动量,再根据上 述发动机的上一次控制量、上述扰动量和目标控制量,确定当前次天然气进气量,最后根据 上述当前次天然气进气量确定上述发动机的当前次控制量,通过状态观测器直接估算扰动 量,提高系统的响应,进而提高了当前次天然气进气量的准确度,从而提高了发动机的发动 机空燃比的控制效率,标定工作量较小,解决了现有方案中发动机的空燃比控制效率较低的 问题。
2)、本申请的发动机空燃比的控制装置,通过获取状态观测器输出的扰动量,再根据上 述发动机的上一次控制量、上述扰动量和目标控制量,确定当前次天然气进气量,最后根据 上述当前次天然气进气量确定上述发动机的当前次控制量,通过状态观测器直接估算扰动 量,提高系统的响应,进而提高了当前次天然气进气量的准确度,从而提高了发动机的发动 机空燃比的控制效率,标定工作量较小,解决了现有方案中发动机的空燃比控制效率较低的 问题。
3)、本申请的控制器,通过获取状态观测器输出的扰动量,再根据上述发动机的上一次 控制量、上述扰动量和目标控制量,确定当前次天然气进气量,最后根据上述当前次天然气 进气量确定上述发动机的当前次控制量,通过状态观测器直接估算扰动量,提高系统的响 应,进而提高了当前次天然气进气量的准确度,从而提高了发动机的发动机空燃比的控制效 率,标定工作量较小,解决了现有方案中发动机的空燃比控制效率较低的问题。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员 来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等 同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种发动机空燃比的控制方法,其特征在于,包括:
获取状态观测器输出的扰动量,其中,所述扰动量为在发动机的上一次控制量输入至所述状态观测器中之后所述状态观测器输出的;
根据所述发动机的上一次控制量、所述扰动量和目标控制量,确定当前次天然气进气量,所述当前次天然气进气量为单位时间内进入所述发动机的天然气的流量;
根据所述当前次天然气进气量确定所述发动机的当前次控制量,其中,所述发动机的当前次控制量用于控制所述发动机的气阀的开度,以调整所述发动机的空燃比。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取状态观测器输出的扰动量,包括:
根据所述上一次控制量和单缸进气流量,构建所述上一次控制量、所述单缸进气流量和所述当前次天然气进气量的第一关系式,其中,所述单缸进气流量为单位时间内所述发动机的单缸内进入的空气流量;
根据所述第一关系式,构建所述扰动量、所述上一次控制量、所述单缸进气流量和所述当前次天然气进气量的第二关系式;
根据所述上一次控制量和目标控制量,构建所述上一次控制量的微分和目标控制量的第三关系式;
根据所述第一关系式、所述第二关系式和所述第三关系式,构建所述扰动量、所述上一次控制量、所述单缸进气流量、所述当前次天然气进气量和目标控制量的第四关系式;
根据所述第三关系式和所述第四关系式,确定所述扰动量。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,根据所述发动机的上一次控制量、所述扰动量和目标控制量,确定当前次天然气进气量,包括:
根据所述发动机的上一次控制量、所述扰动量、所述第三关系式和所述第五关系式,确定所述当前次天然气进气量。
10.一种发动机空燃比的控制装置,其特征在于,包括:
处理单元,用于获取状态观测器输出的扰动量,其中,所述扰动量为在发动机的上一次控制量输入至所述状态观测器中之后所述状态观测器输出的;
第一确定单元,用于根据所述发动机的上一次控制量、所述扰动量和目标控制量,确定当前次天然气进气量,所述当前次天然气进气量为单位时间内进入所述发动机的天然气的流量;
第二确定单元,用于根据所述当前次天然气进气量确定所述发动机的当前次控制量,其中,所述发动机的当前次控制量用于控制所述发动机的气阀的开度,以调整所述发动机的空燃比。
11.一种控制器,其特征在于,包括:一个或多个处理器,存储器以及一个或多个程序,其中,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置为由所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至9中任意一项所述的发动机空燃比的控制方法。
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