柴油机电控系统中起动和怠速的控制方法研究与应用

摘要

起动和怠速是发动机的关键工况,研究ECU对起动和怠速的控制方法可以提高柴油发动机的动力性能、排放性能和经济效益。因此,对起动和怠速控制方法的研究具有重要的实际意义。
　　 本文主要研究了ECU控制的起动与怠速的关键技术。通过起动供给发动机曲轴足够的起动转矩,使发动机曲轴达到必需的起动转速,从而使发动机自行运转。本文首先采用定时调度的方式判断起动状态,并采用最小均方误差法(LMS)逐步修正起动扭矩。实验结果表明,最小均方误差法使起动速度在0-3s之间迅速提高到速度阈值,缩短了起动的时间。
　　 ECU控制的怠速过程采用BP神经网络的PID闭环控制方法调节怠速扭矩,使得怠速阶段的发动机速度在一定时间内保持在850r/min。选择怠速控制器的参数,设置控制状态字来实现怠速控制器的功能控制。通过实验对比表明,在计算怠速扭矩过程中,BP神经网络PID控制相比传统PID控制不但稳定性好而且达到稳定状态的速度更快。
　　 经发动机台架实验验证,本文中的ECU控制策略和控制原理是正确可行的。此控制策略相比机械式控制策略,缩短了发动机成功起动的时间,提高了PID的控制性能以及控制精度和灵活性。