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ECU自适应学习:基本概念解读

【摘要】:当目标怠速达到后,ECU将此时的占空比信号存入存储器中,并把它作为以后控制怠速的基准值。这就是ECU的自适应学习功能。在这一过程中,ECU逐渐地学习、适应了新的情况,车辆的运行状况会逐渐好转。由此可见,ECU的自适应学习,就是随着环境条件或车辆结构参数发生不可预测的变化时,系统自行调整或修正参数值,逐渐适应外界条件的变化,使系统保持最佳性能的过程。

汽修人员都有这样的体会:对ECU进行设定、匹配或初始化等比较麻烦,既需要熟练掌握故障诊断仪,又要记住密码和通道号,还要按照一定的程序进行操作。假如修理或更换电子控制器件后,不需要执行繁琐的匹配程序,电控单元自身能完成适应学习就好了。

车载电控单元是一台微型计算机,其内部设计有专门的记忆电路,因此具有学习和记忆功能,汽车的电子控制系统就是一种自身具有学习适应能力的系统。

在连接故障诊断仪读取数据流时,细心的汽修人员会发现:当节气门或怠速步进电动机(见图5-58)脏污后,怠速时节气门的开启角度(或开启步数)增大了。这是因为节气门脏污以后,在相同的开度下,进气量减少了,不足以维持原来的怠速转速,需要增大节气门的开度。当目标怠速达到后,ECU将此时的占空比信号存入存储器中,并把它作为以后控制怠速的基准值。这就是ECU的自适应学习功能。

但是节气门经过清洗以后,情况就不一样了。一辆马自达929轿车,清洗节气门和喷油器试车发动机出现加速无力,怠速明显升高,在1300~1900r/min之间游动。这是因为在节气门清洗干净以后,ECU仍然按照原来的学习记忆值控制怠速空燃比,结果脱离了实际的需要,所以发动机反而运转不好。节气门清洗以后,在相同的节气门开度下,进气量增加,混合气变稀,经过氧传感器的反馈和ECU的调整,混合气又变浓。ECU就是这样根据氧传感器信号电压的变化不断地对空燃比进行修正和补偿。在这一过程中,ECU逐渐地学习、适应了新的情况(即节气门已经清洗),车辆的运行状况会逐渐好转。

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图5-58 步进电动机

  事实上,自适应学习(ADP)是一个相当复杂的控制过程。以点火提前角的自适应学习为例(见图5-59),固定的点火提前角脉谱图存储了不同的时间调整设定,从该点开始变化或增减,然后将变量传送斜率检测器,它将转矩/点火时刻曲线中的斜率测定值与斜率图中的值进行对比,从而决定对发动机转矩进行增加还是减小。每次点火时刻发生变化,都将更新校正图中相应的值,即使发动机的转速变化很快,它也能做出相应调整。点火斜率脉谱图的最终目标是实现发动机最大输出转矩和最少废气排放。

由此可见,ECU的自适应学习,就是随着环境条件或车辆结构参数发生不可预测的变化时,系统自行调整或修正参数值,逐渐适应外界条件的变化,使系统保持最佳性能的过程。