本发明专利技术公开了一种仿真实现宽域氧传感器算法验证及参数优化的方法，它在仿真软件中对宽域氧传感器工作在稀混合气环境下时的泵氧电流Ip和能斯特电压Vs进行控制策略仿真，以PI闭环控制策略来实现宽域氧传感器算法验证、参数优化，大幅提高产品开发效率，它包括下述步骤：在稀混合气环境下，构建宽域氧传感器电流和电压控制模型；对宽域氧传感器电流和电压控制模型进行参数识别；确定控制策略为PI闭环控制；启动仿真系统，构建仿真模型，参数设置；仿真分析；算法验证、参数优化，根据比例积分控制模型，调节比例和积分系数，不断地调试迭代。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发动机控制系统，尤其涉及ー种通过仿真实现发动机控制系统中宽域氧传感器的控制算法验证及其參数优化的方法。
技术介绍
在发动机控制系统中，由于开关型氧传感器产生的电压信号和混合气的含氧量成严重的非线性关系，所以ECU不能对空燃比进行非常精确的控制，而只能采样其中间平均值来控制调节下一循环エ况的喷油脉宽，这就导致了实际混合气一直在浓和稀之间来回波动，降低了空燃比的控制精度。与开关型氧传感器相比，宽域氧传感器能够产生ー个和实际混合气空燃比成线性变化的信号给ECU，可以实现对整个浓燃烧和稀薄燃烧范围的空燃比控制。宽域氧传感器相对于传统开关型氧传感器的结构组成，工作原理都更为复杂，且其中的温度和泵氧电流控制回路的驱动控制电路之间还存在一定的耦合干扰，这就使宽域氧传 感器的控制优化更加困难。因此，在前期需要对其制定控制策略，还应对控制策略的算法进行验证、參数优化，然而由于宽域氧传感器的理论模型非常复杂，计算非常困难。在现有技术中是通过ー个控制器来调整氧传感器的输出，使发动机在过渡エ况时实现闭环控制。但是这样的技术方案不能用于对控制策略的參数定值优化。比如公开日为2008年09月10日、公开号为CN101566107的专利文献公开的ー种车用气体燃料发动机的宽域氧传感器控制器，它由电源模块(3)、加热模块(4)和由信号放大模块(5)、信号判断模块(6)、反馈控制模块(7)、输出放大模块(8)组成的控制模块连成，控制器接受氧传感器反馈电压(VS)，通过反馈控制模块产生V2，经放大输出V0UT，通过判断空燃比是否为1，并使空燃比为I的两侧有不同方向的电压信号，产生不同方向的泵电流(IP)，宽域氧传感器的信号在经过后端处理器以后在O 5V的范围内变化，输出信号与空燃比呈较为理想的线性关系。该技术方案同样不能用于控制策略的算法验证和參数优化。
技术实现思路
本专利技术主要目的在于提供一种通过仿真实现宽域氧传感器算法验证及參数优化的方法，它在仿真软件中对宽域氧传感器工作在稀混合气环境下时的泵氧电流Ip和能斯特电压Vs进行控制策略仿真，以PI闭环控制策略来实现宽域氧传感器算法验证、參数优化，大幅提闻广品开发效率。本专利技术针对现有技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，一种仿真实现宽域氧传感器算法验证及參数优化的方法，包括下述步骤 (O 在稀混合气环境下，构建宽域氧传感器电流和电压控制模型； (2)对宽域氧传感器电流和电压控制模型进行參数识别； (3)确定控制策略为PI闭环控制； (4)启动仿真系统，构建仿真模型，參数设置； (5)仿真分析；(6)算法验证、參数优化，根据比例积分控制模型，调节比例和积分系数，不断地调试迭代，调试时保持实际混合气的过量空气系统稳定在目标空燃比附近。将宽域氧传感器设定在稀混合气环境下工作，首先根据宽域氧传感器工作原理创建电流-电压控制模型，通过测量估算对宽域氧传感器电流和电压控制模型进行參数识别；构建电流-电压控制仿真模型，设置相应的时间、步长等等仿真參数，之后进行仿真结果分析等操作；对泵氧电流(Ip)和能斯特电压(Vs)的控制模型进行P (比例)I (积分)闭环控制策略仿真，实现宽域氧传感器在仿真环境的算法验证、參数优化。在參数优化时，根据比例积分控制算法模型，调节比例和积分系数，不断地调试迭代，从而对控制算法进行验证并找出优选參数。在调试时尽量保持实际混合气的过量空气系数稳定在目标空燃比。作为优选,仿真系统是Matlab/Simulink集成软件包。Matlab是通用计算软件之一,Simulink是基于Matlab的图形化仿真平台，是Matlab提供的进行动态系统建模、仿真和综合分析的集成软件包。 作为优选，宽域氧传感器控制模型是权利要求1.，其特征在于包括下述步骤 在稀混合气环境下，构建宽域氧传感器电流和电压控制模型； 对宽域氧传感器电流和电压控制模型进行参数识别； 确定控制策略为PI闭环控制； 启动仿真系统，构建仿真模型，参数设置； 仿真分析； 算法验证、参数优化根据比例积分控制算法模型，调节比例和积分系数，不断地调试迭代，调试时保持实际混合气的过量空气系统稳定在目标空燃比附近。2.根据权利要求I所述，其特征在于所述的仿真系统是Matlab/Simulink集成软件包。3.根据权利要求I所述，其特征在于(1)中所述的宽域氧传感器控制模型是4.根据权利要求I所述，其特征在于所述控制策略PI闭环控制是采用一个包含反馈回路的电路来控制泵氧电流以保持能斯特电压恒定。5.根据权利要求3或4所述，其特征在于泵氧电流的大小和方向由传感器标定电阻上的电压降来确定，进而确定混合气的空燃比。全文摘要本专利技术公开了，它在仿真软件中对宽域氧传感器工作在稀混合气环境下时的泵氧电流Ip和能斯特电压Vs进行控制策略仿真，以PI闭环控制策略来实现宽域氧传感器算法验证、参数优化，大幅提高产品开发效率，它包括下述步骤在稀混合气环境下，构建宽域氧传感器电流和电压控制模型；对宽域氧传感器电流和电压控制模型进行参数识别；确定控制策略为PI闭环控制；启动仿真系统，构建仿真模型，参数设置；仿真分析；算法验证、参数优化，根据比例积分控制模型，调节比例和积分系数，不断地调试迭代。文档编号G06F17/50GK102855344SQ201210195349公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日专利技术者金小山, 丁勇, 杨安志, 金吉刚, 任颖睦, 赵福全 申请人:浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽车研究院有限公司, 浙江吉利控股集团有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种仿真实现宽域氧传感器算法验证及参数优化的方法，其特征在于包括下述步骤：在稀混合气环境下，构建宽域氧传感器电流和电压控制模型；对宽域氧传感器电流和电压控制模型进行参数识别；确定控制策略为PI闭环控制；启动仿真系统，构建仿真模型，参数设置；仿真分析；算法验证、参数优化：根据比例积分控制算法模型，调节比例和积分系数，不断地调试迭代，调试时保持实际混合气的过量空气系统稳定在目标空燃比附近。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：金小山，丁勇，杨安志，金吉刚，任颖睦，赵福全，
申请(专利权)人：浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司，浙江吉利汽车研究院有限公司，浙江吉利控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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