基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制系統(tǒng)及方法，其包括初始外特性油量模塊，初始外特性油量模塊與外特性油量環(huán)境修正模塊連接，外特性油量環(huán)境修正模塊的輸出端與油量計(jì)算模塊連接，油量計(jì)算模塊的輸出端與理論油量計(jì)算模塊連接，所述理論油量計(jì)算模塊還與系統(tǒng)油量限制模塊連接，理論油量計(jì)算模塊的輸出端與目標(biāo)油量計(jì)算模塊連接，目標(biāo)油量計(jì)算模塊的輸出端與實(shí)際噴油量計(jì)算模塊連接；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)油量精確控制并能有效的節(jié)約軟件資源，對(duì)油門踏板變化進(jìn)行判斷及執(zhí)行相關(guān)油量限制，解決了油門踏板開(kāi)度需求已上升但實(shí)際噴油量出現(xiàn)減少，油門踏板開(kāi)度需求已下降但實(shí)際噴油量出現(xiàn)增大的問(wèn)題，使油量計(jì)算及控制邏輯更合理。
【專利說(shuō)明】
基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)及方法，尤其是一種基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制系統(tǒng)及方法，屬于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)中油量控制的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元獲取曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、油門踏板傳感器等傳感器信號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，驅(qū)動(dòng)油栗計(jì)量閥、電控噴油器等執(zhí)行器工作，其中發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制均為直接查表取值的方式，并且不根據(jù)穩(wěn)瞬態(tài)、實(shí)際加/減油需求等運(yùn)行條件、來(lái)對(duì)當(dāng)前工況狀態(tài)最佳油量計(jì)算值進(jìn)行優(yōu)化控制。同時(shí)，現(xiàn)有的一些油量控制系統(tǒng)存在軟件資源占用較多、試驗(yàn)人員標(biāo)定最優(yōu)查表脈譜(MAP)工作量較大的問(wèn)題;也存在某些油量控制系統(tǒng)過(guò)于簡(jiǎn)單、控制精度差的冋題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制系統(tǒng)及方法，其通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)，并且根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況來(lái)對(duì)油量進(jìn)行計(jì)算、修正及限制，實(shí)現(xiàn)油量精確控制并能有效的節(jié)約軟件資源，對(duì)油門踏板變化進(jìn)行判斷及執(zhí)行相關(guān)油量限制，解決了油門踏板開(kāi)度需求已上升但實(shí)際噴油量出現(xiàn)減少，油門踏板開(kāi)度需求已下降但實(shí)際噴油量出現(xiàn)增大的問(wèn)題，使油量計(jì)算及控制邏輯更合理。
[0004]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制系統(tǒng)，包括用于獲取初始外特性油量Ql的初始外特性油量模塊，所述初始外特性油量模塊與外特性油量環(huán)境修正模塊連接，外特性油量環(huán)境修正模塊的輸出端與油量計(jì)算模塊連接，油量計(jì)算模塊的輸出端與理論油量計(jì)算模塊連接，所述理論油量計(jì)算模塊還與系統(tǒng)油量限制模塊連接，理論油量計(jì)算模塊的輸出端與目標(biāo)油量計(jì)算模塊連接，目標(biāo)油量計(jì)算模塊的輸出端與實(shí)際噴油量計(jì)算模塊連接；
[0005]外特性油量環(huán)境修正模塊對(duì)初始外特性油量Ql進(jìn)行環(huán)境修正，以得到環(huán)境修正后外特性油量Q4，油量計(jì)算模塊根據(jù)環(huán)境修正后外特性油量Q4、當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、當(dāng)前油門踏板開(kāi)度、全負(fù)荷油門限值得到踏板修正后外特性油量Q5，并根據(jù)踏板修正后外特性油量Q5得到工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6 ；
[0006]系統(tǒng)油量限制模塊向理論油量計(jì)算模塊傳輸發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12，理論油量計(jì)算模塊根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況、工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6以及發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12確定理論油量Q13;目標(biāo)油量計(jì)算模塊根據(jù)理論油量Q13處理獲取目標(biāo)油量Q14，實(shí)際噴油量計(jì)算模塊根據(jù)穩(wěn)瞬態(tài)、加減油狀態(tài)從目標(biāo)油量Q14或?qū)崪y(cè)軌壓查脈譜油量Q15中選擇得到實(shí)際噴油量Q16。
[0007]所述初始外特性油量Ql根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速查初始外特性油量標(biāo)定二維曲線得到；
[0008]外特性油量環(huán)境修正模塊對(duì)初始外特性油量Ql進(jìn)行環(huán)境修正時(shí)，包括在起動(dòng)階段的冷卻液溫度修正步驟以及在運(yùn)行階段的大氣壓力修正步驟;其中，對(duì)起動(dòng)階段的冷卻液溫度修正時(shí)，得到冷卻液溫度對(duì)初始外特性油量的修正量Q2，冷卻液溫度對(duì)初始外特性油量的修正量Q2 =初始外特性油量Ql X冷卻液溫度修正系數(shù)X (標(biāo)準(zhǔn)冷卻液溫度-當(dāng)前冷卻液溫度)；
[0009]對(duì)運(yùn)行階段的大氣壓力修正時(shí)，得到大氣壓力對(duì)初始外特性油量的修正量Q3，大氣壓力對(duì)初始外特性油量的修正量Q3 =初始外特性油量Ql X大氣壓力油量修正系數(shù)X (大氣壓力輸入量-標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力)；
[0010]環(huán)境修正后外特性油量Q4=初始外特性油量Ql+冷卻液溫度對(duì)初始外特性油量的修正量Q2+大氣壓力對(duì)初始外特性油量的修正量Q3。
[0011]所述油量計(jì)算模塊根據(jù)環(huán)境修正后外特性油量Q4、當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、當(dāng)前油門踏板開(kāi)度、全負(fù)荷油門限值得到踏板修正后外特性油量Q5的具體方法為:
[0012]I)、當(dāng)η彡Nt^n彡N」，則踏板修正后外特性油量Q5 =環(huán)境修正后外特性油量Q4;
[0013]2)、iNP<n<Nj且P彡P(guān)Lim，則踏板修正后外特性油量Q5 =環(huán)境修正后外特性油量Q4；
[0014]3)、當(dāng)^<11<%且？<卩^，則踏板修正后外特性油量05 = [1 — 11\(?^—?)/(化一Np)] X環(huán)境修正后外特性油量Q4，且踏板修正后外特性油量Q5X);其中，NP、Nq、Nj、PLim為標(biāo)定常量，η為當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，P為當(dāng)前油門踏板開(kāi)度，Pum為全負(fù)荷油門限值，Np為起動(dòng)階段與運(yùn)行階段區(qū)分轉(zhuǎn)速，Nq為額定功率起作用點(diǎn)轉(zhuǎn)速，Nj為外特性停油點(diǎn)轉(zhuǎn)速。
[00?5]所述油量計(jì)算模塊根據(jù)踏板修正后外特性油量Q5得到工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6的具體過(guò)程為:
[0016]步驟1、計(jì)算油量曲線折點(diǎn)轉(zhuǎn)速N1、N2、N3，
[0017]Ni = Np+(Nq一Np) Xp;
[0018]N2 = Nh+(Nk-Nh) Xp；
[0019]N3 = Ni+(Nj-Ni) Xp；
[0020]其中，Nh、Nk標(biāo)定常量，N1為當(dāng)前油門踏板開(kāi)度p下對(duì)應(yīng)油量為0時(shí)的起始轉(zhuǎn)速，Nh為怠速控制起作用點(diǎn)轉(zhuǎn)速;Nk為額定功率起作用點(diǎn)與外特性停油點(diǎn)的油量線變化趨勢(shì)調(diào)整作用點(diǎn)的轉(zhuǎn)速，介于Nq與Nj之間；
[0021 ] 步驟2、計(jì)算折點(diǎn)轉(zhuǎn)速N1、N2、N3對(duì)應(yīng)油量Qn1、QN2、QN3，
[0022]Qni為轉(zhuǎn)速見(jiàn)對(duì)應(yīng)的踏板修正后外特性油量Q5且需要滿足QN1>0;
[0023]Qn2 = QNh+P X ( QNk — QNh)；
[0024]qN3 = o;
[0025]其中，QNh為標(biāo)定常量，QNk為轉(zhuǎn)速Nk對(duì)應(yīng)的踏板修正后外特性油量Q5，QNh為怠速控制起作用點(diǎn)油量；
[0026]步驟3、確定工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6，
[0027]i)、當(dāng)11<見(jiàn)時(shí)，則工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6為轉(zhuǎn)速η對(duì)應(yīng)的踏板修正后外特性油量Q5;
[0028]ii)、當(dāng)沁<11 彡N2時(shí)，則工作點(diǎn)計(jì)算油量Qe = Qm-(I1-N1)Z(N2-N1) X (N1-N2);
[0029]iii)、當(dāng)N2<n<N3時(shí)，則工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6 = (N3—η)/(Ν3—Ν2) XQn2；
[0030]iv)、當(dāng)n>N3時(shí)，則工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6 = 0。
[OO31 ]在得到工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6后，還根據(jù)油量修正踏板標(biāo)志進(jìn)行限制與修正，具體包括:
[0032]步驟s1、油量修正踏板標(biāo)志判斷；
[0033]步驟s2、根據(jù)油量修正踏板標(biāo)志對(duì)工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6進(jìn)行的限制和修正，
[0034]i)、當(dāng)油量修正踏板標(biāo)志為2且工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6<Q6Lst時(shí)，則工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6
—Q6Lst+Q6cor ；
[0035]ii)、當(dāng)油量修正踏板標(biāo)志為I，則不對(duì)工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6修正；
[0036I i i i)、當(dāng)油量修正踏板標(biāo)志為O且工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6 > Q6lst時(shí)，則工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6 = Q6Lst — Q6fer;其中，Q6Lst為上一次的工作點(diǎn)計(jì)算油量，Q6fer為計(jì)算油量修正量。
[0037]所述油量修正踏板標(biāo)志的判斷方法為:當(dāng)p —pLst>Pmax時(shí)，則油量修正踏板標(biāo)志置2 ；當(dāng)p —PLstOPmax時(shí)，則油量修正踏板標(biāo)志置O，其中，P為當(dāng)前油門開(kāi)度，PLst為上一次油門開(kāi)度。
[0038]所述油量修正踏板標(biāo)志的判斷方法為:記錄油門踏板AD值過(guò)去z次的變化情況:若當(dāng)前油門踏板AD值高于上一次油門踏板AD值，則油門踏板AD值標(biāo)記為2;若當(dāng)前油門踏板AD值低于上一次油門踏板AD值，則油門踏板AD值標(biāo)記為O;若當(dāng)前油門踏板AD值等于上一次油門踏板AD值，則油門踏板AD值標(biāo)記為I，將過(guò)去z次的變化標(biāo)志求和得到Sad，
[0039]i), ^Sad>SmaxBt，則油量修正踏板標(biāo)志置2;
[0040]ii)、當(dāng)SAD<Smin時(shí)，則油量修正踏板標(biāo)志置O;
[0041 ] iii)、當(dāng)SminSSAD彡SmaJf，則油量修正踏板標(biāo)志置I ；
[0042]其中，Pmax、Smax、Smin為標(biāo)定常量，PLst為上一次油門開(kāi)度值，Pmax為油門踏板變化高限，Sad為z次油門踏板AD值的累加值，Smin為累加值低限，Smax為累加值高限。
[0043 ]所述系統(tǒng)油量限制模塊根據(jù)系統(tǒng)油量限值輸出發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q2，系統(tǒng)油量限值包括機(jī)械保護(hù)油量Q7、溫度保護(hù)油量Q8、燃油系統(tǒng)保護(hù)油量Q9、故障保護(hù)油量QlO以及煙度限制油量Qll，根據(jù)系統(tǒng)油量限值得到發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q2的具體方法為:
[0044]i)、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于非怠速，即怠速狀態(tài)標(biāo)志置0，發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12為機(jī)械保護(hù)油量Q7、溫度保護(hù)油量Q8、燃油系統(tǒng)保護(hù)油量Q9、故障保護(hù)油量QlO以及煙度限制油量Qll中的最小值；
[0045]ii)、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速，即怠速狀態(tài)標(biāo)志置I，發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12為除煙度限制油量Q11外，機(jī)械保護(hù)油量Q7、溫度保護(hù)油量Q8、燃油系統(tǒng)保護(hù)油量Q9、故障保護(hù)油量Q1中的最小值。
[0046]所述理論油量計(jì)算模塊根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況、工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6以及發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12確定理論油量Q13的具體方法為:
[0047]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于AfterRun工況時(shí)，理論油量Q13為O;當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于非AfterRun工況時(shí)，理論油量Ql 3取工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6與發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Ql 2中的較小值。
[0048]所述目標(biāo)油量計(jì)算模塊根據(jù)理論油量Q13獲得目標(biāo)油量Q14的方法為:
[0049]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行工況時(shí)，對(duì)理論油量Q13進(jìn)行PT濾波及理論油量步長(zhǎng)限制后得到目標(biāo)油量Q14;當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于非運(yùn)行工況時(shí)，目標(biāo)油量Q14等于理論油量Q13。
[0050]所述實(shí)際噴油量計(jì)算模塊進(jìn)行穩(wěn)瞬態(tài)的判斷方法為:當(dāng)穩(wěn)瞬態(tài)油量增量判定值>穩(wěn)態(tài)油量增量門限值時(shí)，系統(tǒng)處于瞬態(tài)，穩(wěn)瞬態(tài)標(biāo)志置I，否則處于穩(wěn)態(tài)，穩(wěn)瞬態(tài)標(biāo)志置O，其中，穩(wěn)瞬態(tài)油量增量判定值=(理論油量Q13—上次目標(biāo)油量Q14) X發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速X氣缸數(shù)/120，穩(wěn)態(tài)油量增量門限值由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速查穩(wěn)態(tài)油量增量門限標(biāo)定曲線得到。
[0051 ]所述實(shí)際噴油量計(jì)算模塊進(jìn)行加/減油狀態(tài)的判斷方法為:當(dāng)理論油量Q13>上一次的實(shí)際噴油量Q16，系統(tǒng)處于加油狀態(tài)，加減油標(biāo)志置2;當(dāng)理論油量Q13<上一次的實(shí)際噴油量Q16，系統(tǒng)處于加油狀態(tài)，加減油標(biāo)志置O。
[0052]所述實(shí)際噴油量計(jì)算模塊根據(jù)穩(wěn)瞬態(tài)、加減油狀態(tài)從目標(biāo)油量Q14或?qū)崪y(cè)軌壓查脈譜油量Q15中選擇得到實(shí)際噴油量Q16的具體方法為:
[0053]i)、當(dāng)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，實(shí)際噴油量Q16等于目標(biāo)油量Q14;
[0054]ii)、當(dāng)系統(tǒng)處于瞬態(tài)時(shí)，先根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和實(shí)際軌壓查油量標(biāo)定三維脈譜得實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15;根據(jù)加減油狀態(tài)，對(duì)實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15做步長(zhǎng)限制、加減油方向限制及極值限制，具體為:
[0055]當(dāng)系統(tǒng)處于加油狀態(tài):對(duì)實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行加油狀態(tài)步長(zhǎng)限制，使當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15 —上一次實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15<實(shí)際油量增量限值Q15Lim;對(duì)當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行加減油方向限制，使當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15—上一次實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15>0;對(duì)當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行油量極值限制，使當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量以5<理論油量Q13;
[0056]當(dāng)系統(tǒng)處于減油狀態(tài):對(duì)實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行減油狀態(tài)步長(zhǎng)限制，使上一次實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15—當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15<實(shí)際油量增量限值Q15Lim;對(duì)當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行加減油方向限制，使上一次實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15—當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15>0;對(duì)當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行油量極值限制，使當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Ql 5 >理論油量Ql 3;
[0057]其中，Q15Lim為標(biāo)定常量，Q15Lim表示實(shí)際油量增量限值，經(jīng)過(guò)加減油狀態(tài)判斷、步長(zhǎng)限制、加減油方向限制、油量極值限制后，實(shí)際噴油量Q16為當(dāng)前的實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15。
[0058]—種基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制方法，包括用于獲取初始外特性油量Ql的初始外特性油量模塊，所述初始外特性油量模塊與外特性油量環(huán)境修正模塊連接，外特性油量環(huán)境修正模塊的輸出端與油量計(jì)算模塊連接，油量計(jì)算模塊的輸出端與理論油量計(jì)算模塊連接，所述理論油量計(jì)算模塊還與系統(tǒng)油量限制模塊連接，理論油量計(jì)算模塊的輸出端與目標(biāo)油量計(jì)算模塊連接，目標(biāo)油量計(jì)算模塊的輸出端與實(shí)際噴油量計(jì)算模塊連接；
[0059]外特性油量環(huán)境修正模塊對(duì)初始外特性油量Ql進(jìn)行環(huán)境修正，以得到環(huán)境修正后外特性油量Q4，油量計(jì)算模塊根據(jù)環(huán)境修正后外特性油量Q4、當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、當(dāng)前油門踏板開(kāi)度、全負(fù)荷油門限值得到踏板修正后外特性油量Q5，并根據(jù)踏板修正后外特性油量Q5得到工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6 ；
[0000 ]系統(tǒng)油量限制模塊向理論油量計(jì)算模塊傳輸發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12，理論油量計(jì)算模塊根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況、工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6以及發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12確定理論油量Q13;目標(biāo)油量計(jì)算模塊根據(jù)理論油量Q13處理獲取目標(biāo)油量Q14，實(shí)際噴油量計(jì)算模塊根據(jù)穩(wěn)瞬態(tài)、加減油狀態(tài)從目標(biāo)油量Q14或?qū)崪y(cè)軌壓查脈譜油量Q15中選擇得到實(shí)際噴油量Q16。
[0061 ]所述初始外特性油量Ql根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速查初始外特性油量標(biāo)定二維曲線得到；
[0062]外特性油量環(huán)境修正模塊對(duì)初始外特性油量Ql進(jìn)行環(huán)境修正時(shí)，包括在起動(dòng)階段的冷卻液溫度修正步驟以及在運(yùn)行階段的大氣壓力修正步驟;其中，對(duì)起動(dòng)階段的冷卻液溫度修正時(shí)，得到冷卻液溫度對(duì)初始外特性油量的修正量Q2，冷卻液溫度對(duì)初始外特性油量的修正量Q2 =初始外特性油量Ql X冷卻液溫度修正系數(shù)X (標(biāo)準(zhǔn)冷卻液溫度-當(dāng)前冷卻液溫度)；
[0063]對(duì)運(yùn)行階段的大氣壓力修正時(shí)，得到大氣壓力對(duì)初始外特性油量的修正量Q3，大氣壓力對(duì)初始外特性油量的修正量Q3 =初始外特性油量Ql X大氣壓力油量修正系數(shù)X (大氣壓力輸入量-標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力)；
[0064]環(huán)境修正后外特性油量Q4=初始外特性油量Ql+冷卻液溫度對(duì)初始外特性油量的修正量Q2+大氣壓力對(duì)初始外特性油量的修正量Q3。
[0065]所述油量計(jì)算模塊根據(jù)環(huán)境修正后外特性油量Q4、當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、當(dāng)前油門踏板開(kāi)度、全負(fù)荷油門限值得到踏板修正后外特性油量Q5的具體方法為:
[0066]I)、當(dāng)n<NpSn>Nj，則踏板修正后外特性油量Q5 =環(huán)境修正后外特性油量Q4;
[0067]2)、iNP<n<Nj且P彡P(guān)Lim，則踏板修正后外特性油量Q5 =環(huán)境修正后外特性油量Q4；
[0068]3)、當(dāng)^<11<%且？<卩^，則踏板修正后外特性油量05 = [1 — 11\(?^—?)/(化一Np)] X環(huán)境修正后外特性油量Q4，且踏板修正后外特性油量Q5彡O；
[0069]其中，NP、HPLim為標(biāo)定常量，η為當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，P為當(dāng)前油門踏板開(kāi)度，PLim為全負(fù)荷油門限值，Np為起動(dòng)階段與運(yùn)行階段區(qū)分轉(zhuǎn)速，Nq為額定功率起作用點(diǎn)轉(zhuǎn)速，％為外特性停油點(diǎn)轉(zhuǎn)速。
[0070]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)，并且根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況來(lái)對(duì)油量進(jìn)行計(jì)算、修正及限制，實(shí)現(xiàn)油量精確控制并能有效的節(jié)約軟件資源;對(duì)油門踏板變化進(jìn)行判斷及執(zhí)行相關(guān)油量限制，解決了油門踏板開(kāi)度需求已上升但實(shí)際噴油量出現(xiàn)減少，油門踏板開(kāi)度需求已下降但實(shí)際噴油量出現(xiàn)增大的問(wèn)題，使油量計(jì)算及控制邏輯更合理。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)瞬態(tài)、加減油狀態(tài)來(lái)計(jì)算輸出實(shí)際噴油量Q16，特別是瞬態(tài)時(shí)，根據(jù)實(shí)際軌壓計(jì)算允許噴射的實(shí)際噴油量Q16，能解決現(xiàn)有技術(shù)方法下的排放惡化問(wèn)題，安全可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0071]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0072]圖2為本發(fā)明的傳遞示意圖。
[0073]圖3為本發(fā)明計(jì)算油量的示意圖。
[0074]圖4為本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)工況的示意圖。
[0075]附圖標(biāo)記說(shuō)明；101-初始外特性油量模塊、102-外特性油量環(huán)境修正模塊、103-油量計(jì)算模塊、104-系統(tǒng)油量限制模塊、105-理論油量計(jì)算模塊、106-目標(biāo)油量計(jì)算模塊、107-實(shí)際噴油量計(jì)算模塊、201-發(fā)動(dòng)機(jī)工況、202-油量修正踏板標(biāo)志、203-怠速狀態(tài)標(biāo)志、204-穩(wěn)瞬態(tài)標(biāo)志、205-加減油標(biāo)志、401-停機(jī)工況、402-起動(dòng)托轉(zhuǎn)工況、403-運(yùn)行工況以及404-Af terRun 工況。
【具體實(shí)施方式】
[0076]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0077]如圖1和圖2所示:為了能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況201來(lái)對(duì)油量進(jìn)行計(jì)算、修正及限制，實(shí)現(xiàn)油量精確控制并能有效的節(jié)約軟件資源，對(duì)油門踏板變化進(jìn)行判斷及執(zhí)行相關(guān)油量限制，解決了油門踏板開(kāi)度需求已上升但實(shí)際噴油量出現(xiàn)減少，油門踏板開(kāi)度需求已下降但實(shí)際噴油量出現(xiàn)增大的問(wèn)題，使油量計(jì)算及控制邏輯更合理，本發(fā)明包括用于獲取初始外特性油量Ql的初始外特性油量模塊101，所述初始外特性油量模塊101與外特性油量環(huán)境修正模塊102連接，外特性油量環(huán)境修正模塊102的輸出端與油量計(jì)算模塊103連接，油量計(jì)算模塊103的輸出端與理論油量計(jì)算模塊105連接，所述理論油量計(jì)算模塊105還與系統(tǒng)油量限制模塊104連接，理論油量計(jì)算模塊105的輸出端與目標(biāo)油量計(jì)算模塊106連接，目標(biāo)油量計(jì)算模塊106的輸出端與實(shí)際噴油量計(jì)算模塊107連接；
[0078]外特性油量環(huán)境修正模塊102對(duì)初始外特性油量Ql進(jìn)行環(huán)境修正，以得到環(huán)境修正后外特性油量Q4，油量計(jì)算模塊103根據(jù)環(huán)境修正后外特性油量Q4、當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、當(dāng)前油門踏板開(kāi)度、全負(fù)荷油門限值得到踏板修正后外特性油量Q5，并根據(jù)踏板修正后外特性油量Q5得到工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6;
[0079]系統(tǒng)油量限制模塊104向理論油量計(jì)算模塊105傳輸發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12，理論油量計(jì)算模塊105根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況201、工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6以及發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12確定理論油量Q13;目標(biāo)油量計(jì)算模塊106根據(jù)理論油量Q13處理獲取目標(biāo)油量Q14，實(shí)際噴油量計(jì)算模塊107根據(jù)穩(wěn)瞬態(tài)、加減油狀態(tài)從目標(biāo)油量Q14或?qū)崪y(cè)軌壓查脈譜油量Q15中選擇得到實(shí)際噴油量Q16。
[0080]本發(fā)明實(shí)施例中，所述初始外特性油量Ql根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速查初始外特性油量標(biāo)定二維曲線得到，具體地，針對(duì)特定的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)型號(hào)，初始外特性油量標(biāo)定二維曲線根據(jù)機(jī)型設(shè)計(jì)及發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)確定，并寫入發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元軟件中。初始外特性油量模塊101根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速查初始外特性油量標(biāo)定二維曲線得到初始外特性油量Ql，圖3中曲線Cl即為初始外特性油量標(biāo)定二維曲線。
[0081 ]外特性油量環(huán)境修正模塊102對(duì)初始外特性油量Ql進(jìn)行環(huán)境修正時(shí)，包括在起動(dòng)階段的冷卻液溫度修正步驟以及在運(yùn)行階段的大氣壓力修正步驟;其中，對(duì)起動(dòng)階段的冷卻液溫度修正時(shí)，得到冷卻液溫度對(duì)初始外特性油量的修正量Q2，冷卻液溫度對(duì)初始外特性油量的修正量Q2 =初始外特性油量Ql X冷卻液溫度修正系數(shù)X (標(biāo)準(zhǔn)冷卻液溫度-當(dāng)前冷卻液溫度)；
[0082]對(duì)運(yùn)行階段的大氣壓力修正時(shí)，得到大氣壓力對(duì)初始外特性油量的修正量Q3，大氣壓力對(duì)初始外特性油量的修正量Q3 =初始外特性油量Ql X大氣壓力油量修正系數(shù)X (大氣壓力輸入量-標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力)；
[0083]環(huán)境修正后外特性油量Q4=初始外特性油量Ql+冷卻液溫度對(duì)初始外特性油量的修正量Q2+大氣壓力對(duì)初始外特性油量的修正量Q3。
[0084]本發(fā)明實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，在外特性油量環(huán)境修正模塊102中，檢測(cè)冷卻液溫度，判斷冷卻液溫度與標(biāo)準(zhǔn)冷卻液溫度(標(biāo)準(zhǔn)冷卻液溫度通過(guò)標(biāo)定后得到)的數(shù)值關(guān)系，獲取冷卻液溫度的過(guò)程以及標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)冷卻液溫度的過(guò)程為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，此處不再贅述。
[0085]具體實(shí)施時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)冷卻液溫度標(biāo)定初值為40°C，如果冷卻液溫度<40°C，則對(duì)起動(dòng)階段的初始外特性油量Ql進(jìn)行修正。此種情況常出現(xiàn)在較低溫度冷機(jī)起動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)阻力變大，適當(dāng)增加起動(dòng)油量，利于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。如果冷卻液溫度多40°C時(shí)，則不進(jìn)行修正，即冷卻液溫度大于等于標(biāo)準(zhǔn)冷卻液溫度時(shí)，冷卻液溫度對(duì)初始外特性油量的修正量Q2為零。
[0086]通過(guò)低溫冷機(jī)起動(dòng)試驗(yàn)標(biāo)定冷卻液溫度修正系數(shù)，標(biāo)定后寫入發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元中，具體標(biāo)定冷卻液溫度修正系數(shù)的過(guò)程為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，此處不再贅述。冷卻液溫度<40°C時(shí)，計(jì)算冷卻液溫度對(duì)外特性油量的修正量Q2 =初始外特性油量Ql X冷卻液溫度修正系數(shù)X (400C 一冷卻液溫度)。冷卻液溫度多40°C時(shí)，冷卻液溫度對(duì)外特性油量的修正量Q2為O。
[0087]當(dāng)車輛處于高原環(huán)境時(shí)，大氣壓力比較低，容易出現(xiàn)增壓器超速或超溫過(guò)高現(xiàn)象，需要考慮大氣壓力對(duì)負(fù)荷進(jìn)行限制，防止增壓器超速或超溫過(guò)高現(xiàn)象，因此根據(jù)大氣壓力對(duì)初始外特性油量Ql進(jìn)行修正。在外特性油量環(huán)境修正模塊102中，檢測(cè)運(yùn)行階段大氣壓力，判斷實(shí)際大氣壓力、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力、大氣壓力下限的數(shù)值關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力為1lkPa，大氣壓力下限標(biāo)定為60kPa。當(dāng)實(shí)際大氣壓力多1lkPa時(shí)，不做修正，修正量為O;當(dāng)60kPa<實(shí)際大氣壓力< 1lkPa時(shí)，以實(shí)際大氣壓力進(jìn)行修正計(jì)算，大氣壓力輸入量為實(shí)際大氣壓力；當(dāng)實(shí)際大氣壓力<60kPa時(shí)，以大氣壓力下限的數(shù)值進(jìn)行修正計(jì)算，大氣壓力輸入量為60kPao
[0088]通過(guò)高原試驗(yàn)標(biāo)定得到大氣壓力修正系數(shù)，標(biāo)定后的大氣壓力修正系數(shù)寫入發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元中，具體為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，此處不再贅述。實(shí)際大氣壓力多1lkPa時(shí)，大氣壓力對(duì)外特性油量的修正量Q3 = 0;60kPa<實(shí)際大氣壓力< 1lkPa時(shí)，大氣壓力對(duì)外特性油量的修正量Q3 =初始外特性油量Ql X大氣壓力油量修正系數(shù)X (大氣壓力輸入量一1lkPa);實(shí)際大氣壓力<60kPa時(shí)，大氣壓力對(duì)外特性油量的修正量Q3 =初始外特性油量Ql X大氣壓力油量修正系數(shù)X (60kPa — 1lkPa)。
[0089]本發(fā)明實(shí)施例中，起動(dòng)階段冷卻液溫度、運(yùn)行階段大氣壓力對(duì)初始外特性油量的修正后曲線為圖3中曲線C2，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n<NP為起動(dòng)階段，用冷卻液溫度對(duì)初始外特性油量的修正量Q2進(jìn)行修正;發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n>NP為運(yùn)行階段，用大氣壓力對(duì)初始外特性油量的修正量Q3進(jìn)行修正。經(jīng)過(guò)環(huán)境修正計(jì)算，環(huán)境修正后外特性油量Q4 =初始外特性油量Ql+冷卻液溫度對(duì)初始外特性油量的修正量Q2+大氣壓力對(duì)初始外特性油量的修正量Q3。
[0090]所述油量計(jì)算模塊103根據(jù)環(huán)境修正后外特性油量Q4、當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、當(dāng)前油門踏板開(kāi)度、全負(fù)荷油門限值得到踏板修正后外特性油量Q5的具體方法為:
[0091 ] I)、當(dāng)n<NpSn>Nj，則踏板修正后外特性油量Q5 =環(huán)境修正后外特性油量Q4;
[0092]2)、iNP<n<Nj且P彡P(guān)Lim，則踏板修正后外特性油量Q5 =環(huán)境修正后外特性油量Q4；
[0093]3)、當(dāng)^<11<%且？<?^，則踏板修正后外特性油量05 = [1 — 11\(?^—?)/(化一Np)] X環(huán)境修正后外特性油量Q4，且踏板修正后外特性油量Q5X);其中，NP、Nq、Nj、PLim為標(biāo)定常量，η為當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，P為當(dāng)前油門踏板開(kāi)度，Pum為全負(fù)荷油門限值，Np為起動(dòng)階段與運(yùn)行階段區(qū)分轉(zhuǎn)速，Nq為額定功率起作用點(diǎn)轉(zhuǎn)速，Nj為外特性停油點(diǎn)轉(zhuǎn)速。
[0094]本發(fā)明實(shí)施例中，由環(huán)境修正后外特性油量Q4、當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速η、當(dāng)前油門踏板開(kāi)度P、全負(fù)荷油門限值PLim確定踏板修正后外特性油量Q5。通過(guò)標(biāo)定全負(fù)荷油門踏板限值PLim，可以控制發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)速線變化趨勢(shì)，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)加速性能。
[0095]具體實(shí)施時(shí)，當(dāng)r^NpSr^Nj，則踏板修正后外特性油量Q5=環(huán)境修正后外特性油量Q4;當(dāng)NP<n<Nj且P彡P(guān)Lim，則踏板修正后外特性油量Q5 =環(huán)境修正后外特性油量Q4;當(dāng)Np<n<Njiip<PLim,則踏板修正后外特性油量Q5= [ I 一η X (PLim-p)/(Nq-Np) ] X環(huán)境修正后外特性油量Q4且需要滿足踏板修正后外特性油量Q5多O，其中，NP、Nq、Nj為標(biāo)定常量，PLim為全負(fù)荷油門限值標(biāo)定量，Np為起動(dòng)階段與運(yùn)行階段區(qū)分轉(zhuǎn)速，通常等于運(yùn)行工況301的起始點(diǎn)轉(zhuǎn)速且必須低于發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速;Nq為額定功率起作用點(diǎn)轉(zhuǎn)速，通常高于發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速約10-20r/min;Nj為外特性停油點(diǎn)轉(zhuǎn)速。NP、Nq、Nj均與發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)相關(guān)，通過(guò)常規(guī)技術(shù)手段進(jìn)行標(biāo)定，并在標(biāo)定后寫入發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元中，具體為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，此處不再贅述。
[0096]所述油量計(jì)算模塊103根據(jù)踏板修正后外特性油量Q5得到工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6的具體過(guò)程為:
[0097]步驟1、計(jì)算油量曲線折點(diǎn)轉(zhuǎn)速N1、N2、N3，
[0098]Ni = NP+(Nq—Np) Xp;
[0099]N2 = Nh+(Nk-Nh) Xp；
[0100]N3 = Ni+(Nj-Ni) Xp；
[0101]其中，Nh、Nk標(biāo)定常量，N1為當(dāng)前油門踏板開(kāi)度p下對(duì)應(yīng)油量為0時(shí)的起始轉(zhuǎn)速，Nh為怠速控制起作用點(diǎn)轉(zhuǎn)速;Nk為額定功率起作用點(diǎn)與外特性停油點(diǎn)的油量線變化趨勢(shì)調(diào)整作用點(diǎn)的轉(zhuǎn)速，介于Nq與Nj之間；
[0102]步驟2、計(jì)算折點(diǎn)轉(zhuǎn)速N1、N2、N3對(duì)應(yīng)油量Qn1、Qn2、Qn3，
[0103]Qni為轉(zhuǎn)速見(jiàn)對(duì)應(yīng)的踏板修正后外特性油量Q5且需要滿足QN1>0;
[0104]Qn2 = QNh+P X (QNk — QNh)；
[0105]Qn3 = O ；
[0106]其中，QNh為標(biāo)定常量，QNk為轉(zhuǎn)速Nk對(duì)應(yīng)的踏板修正后外特性油量Q5，QNh為怠速控制起作用點(diǎn)油量；
[0107]步驟3、確定工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6，
[0108]i)、當(dāng)η彡見(jiàn)時(shí)，則工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6為轉(zhuǎn)速η對(duì)應(yīng)的踏板修正后外特性油量Q5;
[0109]ii)、當(dāng)NKn彡N2 時(shí)，則工作點(diǎn)計(jì)算油量 =
[0110]iii)、當(dāng)N2<n<N3時(shí)，貝Ij工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6 = (N3—η)/(Ν3—Ν2) XQn2；
[0111]iv)、當(dāng)n>N3時(shí)，則工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6 = 0。
[0112]本發(fā)明實(shí)施例中，圖3中的曲線C4為實(shí)際踏板開(kāi)度為P時(shí)的計(jì)算油量曲線，轉(zhuǎn)速N1、N2、N3對(duì)應(yīng)點(diǎn)為曲線C4上調(diào)速線輔助計(jì)算點(diǎn)。曲線上轉(zhuǎn)速沁=化+(隊(duì)一 NP)Xp，N2 = Nh+(Nk —Nh) X P，N3 = Ni+ (Nj — Ni) X P。其中，Nh、N1、Nk為標(biāo)定常量。Nh為怠速控制起作用點(diǎn)轉(zhuǎn)速，一般低于怠速轉(zhuǎn)速5-10r/min ； Ni為當(dāng)前油門踏板開(kāi)度p下對(duì)應(yīng)油量為O的起始轉(zhuǎn)速，通過(guò)查停油點(diǎn)計(jì)算基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速二維標(biāo)定曲線獲得，所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速二維標(biāo)定曲線是由油門踏板開(kāi)度與轉(zhuǎn)速組成的二維曲線;Nh為怠速控制起作用點(diǎn)轉(zhuǎn)速;Nk為額定功率起作用點(diǎn)與外特性停油點(diǎn)的油量線變化趨勢(shì)調(diào)整作用點(diǎn)的轉(zhuǎn)速，介于Nq與Nj之間。
[0113]轉(zhuǎn)速見(jiàn)、他、犯對(duì)應(yīng)油量為如^2、3^1取轉(zhuǎn)速見(jiàn)對(duì)應(yīng)的踏板修正后外特性油量05且需要滿足Qni彡O，Qn2 = QNh+p X (Q.—QNh)，Qn3 = O。其中，QNh為標(biāo)定常量。QNh為怠速控制起作用點(diǎn)油量，QNk為轉(zhuǎn)速Nk對(duì)應(yīng)踏板修正后外特性油量Q5。
[0114]由上述條件可知，計(jì)算工作點(diǎn)M油量Qm，即工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6的確定方法為:當(dāng)η彡沁時(shí)，則Qm取轉(zhuǎn)速η對(duì)應(yīng)的踏板修正后外特性油量Q5 ；當(dāng)N1SnSN2時(shí)，則Qm = Qni —(n —N1)/(Ν2一Ni) X (Qni一Qn2);當(dāng)N2<n<N3時(shí)，則Qm= (Ν3一n)/(N3一N2) X Qn2 ；當(dāng)n>N3時(shí)，則Qm=O，即工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6為零。
[Ο? ?5]在得到工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6后，還根據(jù)油量修正踏板標(biāo)志202進(jìn)行限制與修正，具體包括:
[0116]步驟s1、油量修正踏板標(biāo)志202判斷；
[0117]a)、通過(guò)當(dāng)前油門開(kāi)度P與上一次油門開(kāi)度Pm直接判斷；
[0118]i)、當(dāng)P —PLst>Pmax時(shí)，則油量修正踏板標(biāo)志202置2 ;
[0119]ii)、當(dāng)P—pLst<-Pmax時(shí)，則油量修正踏板標(biāo)志202置O ；
[0120]b)、記錄油門踏板AD值過(guò)去z次的變化情況:若當(dāng)前油門踏板AD值高于上一次油門踏板AD值，則油門踏板AD值標(biāo)記為2;若當(dāng)前油門踏板AD值低于上一次油門踏板AD值，則油門踏板AD值標(biāo)記為O;若當(dāng)前油門踏板AD值等于上一次油門踏板AD值，則油門踏板AD值標(biāo)記為I，將過(guò)去z次的變化標(biāo)志求和得到Sad，
[0121]i),^Sad>SmaxBt，則油量修正踏板標(biāo)志202置2；
[0122]?)、當(dāng)SAD<Smin時(shí)，則油量修正踏板標(biāo)志202置O；
[0123]iii)、iSmin<SAD彡Smax時(shí)，則油量修正踏板標(biāo)志202置I ；
[0124]其中，Pmax、Smax、Smin為標(biāo)定常量，PLst為上一次油門開(kāi)度值，Pmax為油門踏板變化高限，Sad為z次油門踏板AD值的累加值，Smin為累加值低限，Smax為累加值高限；
[0125]步驟s2、根據(jù)油量修正踏板標(biāo)志202對(duì)工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6進(jìn)行的限制和修正，
[0126]i)、當(dāng)油量修正踏板標(biāo)志202為2且工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6<Q6Lst時(shí)，則工作點(diǎn)計(jì)算油量 Q6 = Q6Lst+Q6cor ；
[0127]ii)、當(dāng)油量修正踏板標(biāo)志202為I，則不對(duì)工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6修正；
[0128]iii)、當(dāng)油量修正踏板標(biāo)志202為O且工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6>Q6Lst時(shí)，則工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6 = Q6Lst — Q6fer;其中，Q6Lst為上一次的工作點(diǎn)計(jì)算油量，Q6fer為計(jì)算油量修正量。
[0129]本發(fā)明實(shí)施例中，油量修正踏板標(biāo)志202判斷方法有兩種方法:I)、通過(guò)本次油門開(kāi)度P與上一次油門開(kāi)度PLst直接判斷，當(dāng)P —pLst>Pmax時(shí)，則油量修正踏板標(biāo)志202置2;當(dāng)P - PLst < -Pmx時(shí)，則油量修正踏板標(biāo)志202置O。2)、記錄踏板AD值過(guò)去z次的變化情況:如果當(dāng)前油門踏板AD值高于上一次油門踏板AD值，則油門踏板AD值標(biāo)記為2;如果當(dāng)前油門踏板AD值低于上一次油門踏板AD值，則油門踏板AD值標(biāo)記為O;如果當(dāng)前油門踏板AD值等于上一次油門踏板AD值，則油門踏板AD值標(biāo)記為I。將過(guò)去z次的變化標(biāo)志求和得到Sad。當(dāng)SAD>Smax時(shí)，則油量修正踏板標(biāo)志202置2 ；當(dāng)SAD<Smin時(shí)，則油量修正踏板標(biāo)志202置O ； iSmin<SAD<Smax時(shí)，則油量修正踏板標(biāo)志202置I。其中，Pmax、Smax、Smin為標(biāo)定常量，PLst為上一次油門開(kāi)度值，Pmax為油門踏板變化高限，Sad為Z次油門踏板AD值的累加值，Smin為累加值低限，Smax為累加值高限。本發(fā)明實(shí)施例中，Z的取值范圍首先滿足大于0，一般取5?10。
[0130]通過(guò)油量修正踏板標(biāo)志202對(duì)工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6進(jìn)行限制和修正，以解決油門踏板開(kāi)度需求上升而油量減少，油門踏板開(kāi)度需求下降而油量增大問(wèn)題，使油量計(jì)算邏輯更合理。具體為:當(dāng)油量修正踏板標(biāo)志202為2且工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6<Q6Lst時(shí)，則工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6 = Q6Lst+Q6Ccir;當(dāng)油量修正踏板標(biāo)志202為1，工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6為上述的計(jì)算值，不做修正；當(dāng)油量修正踏板標(biāo)志202為O且工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6 > Q6Lst時(shí)，則工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6 =Q6Lst — Q6(；or。其中，Q6Lst為上一次的工作點(diǎn)計(jì)算油量，Q6(；or為計(jì)算油量修正量，一般地，Q6cor通常取為額定功率點(diǎn)油量/1000。[0131 ]所述系統(tǒng)油量限制模塊104根據(jù)系統(tǒng)油量限值輸出發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q2，系統(tǒng)油量限值包括機(jī)械保護(hù)油量Q7、溫度保護(hù)油量Q8、燃油系統(tǒng)保護(hù)油量Q9、故障保護(hù)油量QlO以及煙度限制油量Qll，根據(jù)系統(tǒng)油量限值得到發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q2的具體方法為:
[0132]i)、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于非怠速，即怠速狀態(tài)標(biāo)志203置0，發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12為機(jī)械保護(hù)油量Q7、溫度保護(hù)油量Q8、燃油系統(tǒng)保護(hù)油量Q9、故障保護(hù)油量QlO以及煙度限制油量Qll中的最小值；
[0133]ii)、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速，即怠速狀態(tài)標(biāo)志203置I，發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12為除煙度限制油量Ql I外，機(jī)械保護(hù)油量Q7、溫度保護(hù)油量Q8、燃油系統(tǒng)保護(hù)油量Q9、故障保護(hù)油量QlO中的最小值。
[0134]本發(fā)明實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)所輸出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速必須限制在發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作范圍內(nèi)，以避免超載；同時(shí)，出于對(duì)安全、排放及系統(tǒng)保護(hù)等因素的考慮，需要對(duì)噴射油量進(jìn)行限制。通過(guò)系統(tǒng)油量限制模塊104處理，輸出發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Ql 2。
[0135]系統(tǒng)限制油量包括機(jī)械保護(hù)油量Q7、溫度保護(hù)油量Q8、燃油系統(tǒng)保護(hù)油量Q9、故障保護(hù)油量QlO以及煙度限制油量Qll，系統(tǒng)油量限值均為事先根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、常規(guī)試驗(yàn)、三高試驗(yàn)、OBD試驗(yàn)驗(yàn)證后寫入發(fā)動(dòng)機(jī)的電控單元軟件中，具體過(guò)程為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，此處不再贅述。
[0136]發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12取值的方法為:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于非怠速，即怠速狀態(tài)標(biāo)志203置O，發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Ql 2為機(jī)械保護(hù)油量Q7、溫度保護(hù)油量Q8、燃油系統(tǒng)保護(hù)油量Q9、故障保護(hù)油量QlO以及煙度限制油量Qll中的最小值；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速，即怠速狀態(tài)標(biāo)志203置I，發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12為除煙度限制油量Qll外機(jī)械保護(hù)油量Q7、溫度保護(hù)油量Q8、燃油系統(tǒng)保護(hù)油量Q9、故障保護(hù)油量QlO中的最小值。
[0137]所述理論油量計(jì)算模塊105根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況201、工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6以及發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12確定理論油量Q13的具體方法為:
[0138]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于AfterRun工況404時(shí)，理論油量Q13為O ；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于非AfterRun工況404時(shí)，理論油量Q13取工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6與發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12中的較小值。如圖4所示，示出了發(fā)動(dòng)機(jī)處于停機(jī)工況401、起動(dòng)托轉(zhuǎn)工況402、運(yùn)行工況403以及AfterRun工況404間的相互關(guān)聯(lián)。
[0139]本發(fā)明實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)處于AfterRun工況404或處于非AfterRun工況404的具體判斷過(guò)程為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，此處不再贅述。
[0140]所述目標(biāo)油量計(jì)算模塊106根據(jù)理論油量Q13獲得目標(biāo)油量Q14的方法為:
[0141]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行工況403時(shí)，對(duì)理論油量Q13進(jìn)行PT濾波及步長(zhǎng)限制后得到目標(biāo)油量Q14;當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于非運(yùn)行工況403時(shí)，目標(biāo)油量Q14等于理論油量Q13。
[0142]本發(fā)明實(shí)施例中，目標(biāo)油量計(jì)算模塊106對(duì)理論油量Q13處理獲得目標(biāo)油量Q14。非運(yùn)行工況403下，目標(biāo)油量Q14等于理論油量Q13。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行工況403時(shí)，對(duì)理論油量Q13進(jìn)行PT濾波和理論油量步長(zhǎng)限制后得到目標(biāo)油量Q14，防止油量劇烈變化。本發(fā)明實(shí)施例中，PT濾波以及理論油量步長(zhǎng)限制的方式為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，通過(guò)標(biāo)定優(yōu)化過(guò)程確定最佳濾波及步長(zhǎng)限制參數(shù)，此處不再贅述。
[0143]所述實(shí)際噴油量計(jì)算模塊107進(jìn)行穩(wěn)瞬態(tài)的判斷方法為:當(dāng)穩(wěn)瞬態(tài)油量增量判定值>穩(wěn)態(tài)油量增量門限值時(shí)，系統(tǒng)處于瞬態(tài)，穩(wěn)瞬態(tài)標(biāo)志204置I，否則處于穩(wěn)態(tài)，穩(wěn)瞬態(tài)標(biāo)志204置O，其中，穩(wěn)瞬態(tài)油量增量判定值=(理論油量Q13 —上次目標(biāo)油量Q14) X發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速X氣缸數(shù)/120，穩(wěn)態(tài)油量增量門限值由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速查穩(wěn)態(tài)油量增量門限標(biāo)定曲線得到。
[0144]所述實(shí)際噴油量計(jì)算模塊107進(jìn)行加/減油狀態(tài)的判斷方法為:當(dāng)理論油量Q13>上一次的實(shí)際噴油量Q16，系統(tǒng)處于加油狀態(tài)，加減油標(biāo)志205置2;當(dāng)理論油量Q13<上一次的實(shí)際噴油量Q16，系統(tǒng)處于加油狀態(tài)，加減油標(biāo)志205置O。
[0145]所述實(shí)際噴油量計(jì)算模塊107根據(jù)穩(wěn)瞬態(tài)、加減油狀態(tài)從目標(biāo)油量Q14或?qū)崪y(cè)軌壓查脈譜油量Q15中選擇得到實(shí)際噴油量Q16的具體方法為:
[0146]i)、當(dāng)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，實(shí)際噴油量Q16等于目標(biāo)油量Q14;
[0147]ii)、當(dāng)系統(tǒng)處于瞬態(tài)時(shí)，先根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和實(shí)際軌壓查油量標(biāo)定三維脈譜得實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15;根據(jù)加減油狀態(tài)，對(duì)實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15做步長(zhǎng)限制、加減油方向限制及極值限制，具體為:
[0148]當(dāng)系統(tǒng)處于加油狀態(tài):對(duì)實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行步長(zhǎng)限制，使當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15 —上一次實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15<實(shí)際油量增量限值Q15Lim;對(duì)當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行加減油方向限制，使當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15 —上一次實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15>0;對(duì)當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行油量極值限制，使當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量015<理論油量Q13;
[0149]當(dāng)系統(tǒng)處于減油狀態(tài):對(duì)實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行步長(zhǎng)限制，使上一次實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15—當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15<實(shí)際油量增量限值Q15Lim;對(duì)當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行加減油方向限制，使上一次實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15—當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15>0;對(duì)當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行油量極值限制，使當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Ql 5 >理論油量Ql 3;
[0150]其中，Q15Lim為標(biāo)定常量，Q15um表示實(shí)際油量增量限值，經(jīng)過(guò)加減油狀態(tài)判斷、步長(zhǎng)限制、加減油方向限制、油量極值限制后，實(shí)際噴油量Q16為當(dāng)前的實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15。
[0151]本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)系統(tǒng)處于加油狀態(tài):對(duì)實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行加油狀態(tài)步長(zhǎng)限制，使實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15 —上一次實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量015<實(shí)際油量增量限值Q15Lim，避免軌壓變化引起過(guò)大油量變化;對(duì)實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行加減油方向限制，使實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15 —上一次實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15>0，避免軌壓波動(dòng)引起油量反向變化;對(duì)實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行油量極值限制，使實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15<理論油量Ql 3，避免軌壓上升過(guò)快引起油量過(guò)大。
[0152]當(dāng)系統(tǒng)處于減油狀態(tài):對(duì)實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行減油狀態(tài)步長(zhǎng)限制，使上一次實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15 —實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15<實(shí)際油量增量限值Q15Lim，避免軌壓變化引起過(guò)大油量變化;對(duì)實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行加減油方向限制，使上一次實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15 —實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15>0，避免軌壓波動(dòng)引起油量反向變化;對(duì)實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行油量極值限制，使實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量以5>理論油量Q13，避免軌壓下降過(guò)快引起油量過(guò)小。本發(fā)明實(shí)施例中，加油狀態(tài)步長(zhǎng)限制、減油狀態(tài)步長(zhǎng)限制以及油量極值限制的【具體實(shí)施方式】為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，通過(guò)標(biāo)定優(yōu)化過(guò)程確定最佳限制參數(shù)，此處不再贅述。
[0153]綜上，本發(fā)明基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制方法，具體為:包括用于獲取初始外特性油量Ql的初始外特性油量模塊101，所述初始外特性油量模塊101與外特性油量環(huán)境修正模塊102連接，外特性油量環(huán)境修正模塊102的輸出端與油量計(jì)算模塊103連接，油量計(jì)算模塊103的輸出端與理論油量計(jì)算模塊105連接，所述理論油量計(jì)算模塊105還與系統(tǒng)油量限制模塊104連接，理論油量計(jì)算模塊105的輸出端與目標(biāo)油量計(jì)算模塊106連接，目標(biāo)油量計(jì)算模塊106的輸出端與實(shí)際噴油量計(jì)算模塊107連接；
[0154]外特性油量環(huán)境修正模塊102對(duì)初始外特性油量Ql進(jìn)行環(huán)境修正，以得到環(huán)境修正后外特性油量Q4，油量計(jì)算模塊103根據(jù)環(huán)境修正后外特性油量Q4、當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、當(dāng)前油門踏板開(kāi)度、全負(fù)荷油門限值得到踏板修正后外特性油量Q5，并根據(jù)踏板修正后外特性油量Q5得到工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6;
[0155]系統(tǒng)油量限制模塊104向理論油量計(jì)算模塊105傳輸發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12，理論油量計(jì)算模塊105根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況201、工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6以及發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12確定理論油量Q13;目標(biāo)油量計(jì)算模塊106根據(jù)理論油量Q13處理獲取目標(biāo)油量Q14，實(shí)際噴油量計(jì)算模塊107根據(jù)穩(wěn)瞬態(tài)、加減油狀態(tài)從目標(biāo)油量Q14或?qū)崪y(cè)軌壓查脈譜油量Q15中選擇得到實(shí)際噴油量Q16。
[0156]本發(fā)明通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)，并且根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況來(lái)對(duì)油量進(jìn)行計(jì)算、修正及限制，實(shí)現(xiàn)油量精確控制并能有效的節(jié)約軟件資源;對(duì)油門踏板變化進(jìn)行判斷及執(zhí)行相關(guān)油量限制，解決了油門踏板開(kāi)度需求已上升但實(shí)際噴油量出現(xiàn)減少，油門踏板開(kāi)度需求已下降但實(shí)際噴油量出現(xiàn)增大的問(wèn)題，使油量計(jì)算及控制邏輯更合理。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)瞬態(tài)、加減油狀態(tài)來(lái)計(jì)算輸出實(shí)際噴油量Q16，特別是瞬態(tài)時(shí)，根據(jù)實(shí)際軌壓計(jì)算允許噴射的實(shí)際噴油量Q16，能解決現(xiàn)有技術(shù)方法下的排放惡化問(wèn)題，安全可靠。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制系統(tǒng)，其特征是:包括用于獲取初 始外特性油量Q1的初始外特性油量模塊(101)，所述初始外特性油量模塊(101)與外特性油 量環(huán)境修正模塊(102)連接，外特性油量環(huán)境修正模塊(102)的輸出端與油量計(jì)算模塊 (103)連接，油量計(jì)算模塊(103)的輸出端與理論油量計(jì)算模塊(105)連接，所述理論油量計(jì) 算模塊(105)還與系統(tǒng)油量限制模塊(104)連接，理論油量計(jì)算模塊(105)的輸出端與目標(biāo) 油量計(jì)算模塊(106)連接，目標(biāo)油量計(jì)算模塊(106)的輸出端與實(shí)際噴油量計(jì)算模塊(107) 連接；外特性油量環(huán)境修正模塊(102)對(duì)初始外特性油量Q1進(jìn)行環(huán)境修正，以得到環(huán)境修正 后外特性油量Q4,油量計(jì)算模塊(103)根據(jù)環(huán)境修正后外特性油量Q4、當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、當(dāng) 前油門踏板開(kāi)度、全負(fù)荷油門限值得到踏板修正后外特性油量Q5,并根據(jù)踏板修正后外特 性油量Q5得到工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6;系統(tǒng)油量限制模塊(104)向理論油量計(jì)算模塊(105)傳輸發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12，理論油 量計(jì)算模塊(105)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況(201)、工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6以及發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12確定 理論油量Q13;目標(biāo)油量計(jì)算模塊(106)根據(jù)理論油量Q13處理獲取目標(biāo)油量Q14,實(shí)際噴油 量計(jì)算模塊(107)根據(jù)穩(wěn)瞬態(tài)、加減油狀態(tài)從目標(biāo)油量Q14或?qū)崪y(cè)軌壓查脈譜油量Q15中選 擇得到實(shí)際噴油量Q16。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制系統(tǒng)，其特征是:所 述初始外特性油量Q1根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速查初始外特性油量標(biāo)定二維曲線得到；外特性油量環(huán)境修正模塊(102)對(duì)初始外特性油量Q1進(jìn)行環(huán)境修正時(shí)，包括在起動(dòng)階 段的冷卻液溫度修正步驟以及在運(yùn)行階段的大氣壓力修正步驟;其中，對(duì)起動(dòng)階段的冷卻 液溫度修正時(shí)，得到冷卻液溫度對(duì)初始外特性油量的修正量Q2，冷卻液溫度對(duì)初始外特性 油量的修正量Q2 =初始外特性油量Q1 X冷卻液溫度修正系數(shù)X (標(biāo)準(zhǔn)冷卻液溫度-當(dāng)前冷 卻液溫度)；對(duì)運(yùn)行階段的大氣壓力修正時(shí)，得到大氣壓力對(duì)初始外特性油量的修正量Q3,大氣壓 力對(duì)初始外特性油量的修正量Q3 =初始外特性油量Q1 X大氣壓力油量修正系數(shù)X (大氣壓 力輸入量-標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力)；環(huán)境修正后外特性油量Q4 =初始外特性油量Q1+冷卻液溫度對(duì)初始外特性油量的修正 量Q2+大氣壓力對(duì)初始外特性油量的修正量Q3。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制系統(tǒng)，其特征是，所 述油量計(jì)算模塊(103)根據(jù)環(huán)境修正后外特性油量Q4、當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、當(dāng)前油門踏板開(kāi) 度、全負(fù)荷油門限值得到踏板修正后外特性油量Q5的具體方法為:1)、當(dāng)n<NPSn彡Nj，則踏板修正后外特性油量Q5 =環(huán)境修正后外特性油量Q4;2)、iNP<n<Nj且p彡P(guān)Lim，則踏板修正后外特性油量Q5 =環(huán)境修正后外特性油量Q4;3)、當(dāng)NP<n<N:^p<PLim，則踏板修正后外特性油量Q5 = [ 1 — n X (PLim—p)/(Nq—NP)] X環(huán)境修正后外特性油量Q4,且踏板修正后外特性油量Q5》0;其中，化為^幾^為標(biāo)定常 量，n為當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，p為當(dāng)前油門踏板開(kāi)度，PLim為全負(fù)荷油門限值，^為起動(dòng)階段與運(yùn) 行階段區(qū)分轉(zhuǎn)速，Nq為額定功率起作用點(diǎn)轉(zhuǎn)速，Nj為外特性停油點(diǎn)轉(zhuǎn)速。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制系統(tǒng)，其特征 是，所述油量計(jì)算模塊(103)根據(jù)踏板修正后外特性油量Q5得到工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6的具體過(guò)程為:步驟1、計(jì)算油量曲線折點(diǎn)轉(zhuǎn)速Nl、N2、N3，Ni = Np+(Nq 一Np) X p ；N2 = Nh+(Nk—Nh) Xp;N3 = Ni+(Nj-Ni) Xp；其中，Nh、Nk標(biāo)定常量，Ni為當(dāng)前油門踏板開(kāi)度p下對(duì)應(yīng)油量為0時(shí)的起始轉(zhuǎn)速，Nh為怠速 控制起作用點(diǎn)轉(zhuǎn)速;Nk為額定功率起作用點(diǎn)與外特性停油點(diǎn)的油量線變化趨勢(shì)調(diào)整作用點(diǎn) 的轉(zhuǎn)速，介于Nq與Nj之間；步驟2、計(jì)算折點(diǎn)轉(zhuǎn)速見(jiàn)、N2、N3對(duì)應(yīng)油量QN1、QN2、QN3，Qni為轉(zhuǎn)速見(jiàn)對(duì)應(yīng)的踏板修正后外特性油量Q5且需要滿足Qn1>0;QN2 = QNh+P X ( QNk — QNh)；QN3 = 0 ；其中，QNh為標(biāo)定常量，QNk為轉(zhuǎn)速Nk對(duì)應(yīng)的踏板修正后外特性油量Q5，QNh為怠速控制起作 用點(diǎn)油量；步驟3、確定工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6，i)、當(dāng)11<見(jiàn)時(shí)，則工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6為轉(zhuǎn)速n對(duì)應(yīng)的踏板修正后外特性油量Q5;ii)、當(dāng)沁<11 彡 N2時(shí)，則工作點(diǎn)計(jì)算油量 Q6 = QN1—(n—N〇/(N2—N〇X(Qn1 —Qn2);iii)、當(dāng)N2<n<N3時(shí)，則工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6= (N3—n)/(N3—N2) XQn2;iv)、當(dāng)n>N3時(shí)，貝工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6 = 0。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制系統(tǒng)，其特征是，在 得到工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6后，還根據(jù)油量修正踏板標(biāo)志(202)進(jìn)行限制與修正，具體包括:步驟s 1、油量修正踏板標(biāo)志(202)判斷；步驟s2、根據(jù)油量修正踏板標(biāo)志(202)對(duì)工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6進(jìn)行的限制和修正， i)、當(dāng)油量修正踏板標(biāo)志(202)為2且工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6<Q6Lst時(shí)，則工作點(diǎn)計(jì)算油量 Q6 = Q6Lst+Q6c〇r ；i i )、當(dāng)油量修正踏板標(biāo)志(202)為1，則不對(duì)工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6修正； i i i)、當(dāng)油量修正踏板標(biāo)志(202)為0且工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6 >Q6Lst時(shí)，則工作點(diǎn)計(jì)算油 量Q6 = Q6Lst —Q6fer;其中，Q6Lst為上一次的工作點(diǎn)計(jì)算油量，Q6fer為計(jì)算油量修正量。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制系統(tǒng)，其特征是，所 述油量修正踏板標(biāo)志(202)的判斷方法為:當(dāng)P — PLst>Pmax時(shí)，則油量修正踏板標(biāo)志(202)置 2 ;當(dāng)p — PLst < -Pmax時(shí)，貝lj油量修正踏板標(biāo)志(202 )置0，其中，P為當(dāng)前油門開(kāi)度，PLst為上一 次油門開(kāi)度。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制系統(tǒng)，其特征是，所 述油量修正踏板標(biāo)志(202)的判斷方法為:記錄油門踏板AD值過(guò)去Z次的變化情況:若當(dāng)前 油門踏板AD值高于上一次油門踏板AD值，則油門踏板AD值標(biāo)記為2;若當(dāng)前油門踏板AD值低 于上一次油門踏板AD值，則油門踏板AD值標(biāo)記為0;若當(dāng)前油門踏板AD值等于上一次油門踏 板AD值，則油門踏板AD值標(biāo)記為1，將過(guò)去z次的變化標(biāo)志求和得到Sad，i)、當(dāng)Sad > SmaJt，則油量修正踏板標(biāo)志(202)置2; i i)、當(dāng)Sad < Smin時(shí)，則油量修正踏板標(biāo)志(202)置0;i i i)、當(dāng)Smin< Sad彡Smax時(shí)，則油量修正踏板標(biāo)志(202)置1;其中，Pmax、Smax、Smin為標(biāo)定常量，pLSt為上一次油門開(kāi)度值，Pmax為油門踏板變化高限，Sad 為Z次油門踏板AD值的累加值，Smin為累加值低限，Smax為累加值高限。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制系統(tǒng)，其特征是，所 述系統(tǒng)油量限制模塊(104)根據(jù)系統(tǒng)油量限值輸出發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q2，系統(tǒng)油量限值包括 機(jī)械保護(hù)油量Q7、溫度保護(hù)油量Q8、燃油系統(tǒng)保護(hù)油量Q9、故障保護(hù)油量Q10以及煙度限制 油量Q11，根據(jù)系統(tǒng)油量限值得到發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q2的具體方法為:i)、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于非怠速，即怠速狀態(tài)標(biāo)志(203)置0,發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12為機(jī)械保護(hù) 油量Q7、溫度保護(hù)油量Q8、燃油系統(tǒng)保護(hù)油量Q9、故障保護(hù)油量Q10以及煙度限制油量Q11中 的最小值；ii)、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速，即怠速狀態(tài)標(biāo)志(203)置1，發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12為除煙度限制 油量Q11外，機(jī)械保護(hù)油量Q7、溫度保護(hù)油量Q8、燃油系統(tǒng)保護(hù)油量Q9、故障保護(hù)油量Q10中 的最小值。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制系統(tǒng)，其特征是，所 述理論油量計(jì)算模塊(105)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況(201)、工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6以及發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量 Q12確定理論油量Q13的具體方法為:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于AfterRun工況(404)時(shí)，理論油量Q13為0;當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于非AfterRun工況 (404)時(shí)，理論油量Q13取工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6與發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12中的較小值。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制系統(tǒng)，其特征是， 所述目標(biāo)油量計(jì)算模塊(106)根據(jù)理論油量Q13獲得目標(biāo)油量Q14的方法為:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行工況(403)時(shí)，對(duì)理論油量Q13進(jìn)行PT濾波及理論油量步長(zhǎng)限制后得 到目標(biāo)油量Q14;當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于非運(yùn)行工況(403)時(shí)，目標(biāo)油量Q14等于理論油量Q13。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制系統(tǒng)，其特征是， 所述實(shí)際噴油量計(jì)算模塊(107)進(jìn)行穩(wěn)瞬態(tài)的判斷方法為:當(dāng)穩(wěn)瞬態(tài)油量增量判定值 >穩(wěn) 態(tài)油量增量門限值時(shí)，系統(tǒng)處于瞬態(tài)，穩(wěn)瞬態(tài)標(biāo)志(204)置1，否則處于穩(wěn)態(tài)，穩(wěn)瞬態(tài)標(biāo)志 (204)置0,其中，穩(wěn)瞬態(tài)油量增量判定值=(理論油量Q13 —上次目標(biāo)油量Q14)X發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速X氣缸數(shù)/120，穩(wěn)態(tài)油量增量門限值由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速查穩(wěn)態(tài)油量增量門限標(biāo)定曲線得到。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制系統(tǒng)，其特征是， 所述實(shí)際噴油量計(jì)算模塊(107)進(jìn)行加/減油狀態(tài)的判斷方法為:當(dāng)理論油量Q13>上一次 的實(shí)際噴油量Q16,系統(tǒng)處于加油狀態(tài)，加減油標(biāo)志(205)置2;當(dāng)理論油量Q13<上一次的實(shí) 際噴油量Q16,系統(tǒng)處于加油狀態(tài)，加減油標(biāo)志(205)置0。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制系統(tǒng)，其特征是， 所述實(shí)際噴油量計(jì)算模塊(107)根據(jù)穩(wěn)瞬態(tài)、加減油狀態(tài)從目標(biāo)油量Q14或?qū)崪y(cè)軌壓查脈譜 油量Q15中選擇得到實(shí)際噴油量Q16的具體方法為:i)、當(dāng)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，實(shí)際噴油量Q16等于目標(biāo)油量Q14;ii)、當(dāng)系統(tǒng)處于瞬態(tài)時(shí)，先根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和實(shí)際軌壓查油量標(biāo)定三維脈譜得實(shí)測(cè)軌 壓查脈譜油量Q15;根據(jù)加減油狀態(tài)，對(duì)實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15做步長(zhǎng)限制、加減油方向限 制及極值限制，具體為:當(dāng)系統(tǒng)處于加油狀態(tài):對(duì)實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行加油狀態(tài)步長(zhǎng)限制，使當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15 —上一次實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15<實(shí)際油量增量限值Q15Lim;對(duì)當(dāng)前 實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行加減油方向限制，使當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15—上一次實(shí) 測(cè)軌壓查脈譜油量Q15>0;對(duì)當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行油量極值限制，使當(dāng)前實(shí)測(cè) 軌壓查脈譜油量如5<理論油量Q13;當(dāng)系統(tǒng)處于減油狀態(tài):對(duì)實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行減油狀態(tài)步長(zhǎng)限制，使上一次實(shí) 測(cè)軌壓查脈譜油量Q15—當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15<實(shí)際油量增量限值Q15Lim;對(duì)當(dāng)前 實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行加減油方向限制，使上一次實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15 —當(dāng)前實(shí) 測(cè)軌壓查脈譜油量Q15>0;對(duì)當(dāng)前實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15進(jìn)行油量極值限制，使當(dāng)前實(shí)測(cè) 軌壓查脈譜油量如5>理論油量Q13;其中，Q15um為標(biāo)定常量，Q15um表示實(shí)際油量增量限值，經(jīng)過(guò)加減油狀態(tài)判斷、步長(zhǎng)限 制、加減油方向限制、油量極值限制后，實(shí)際噴油量Q16為當(dāng)前的實(shí)測(cè)軌壓查脈譜油量Q15。14.一種基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制方法，其特征是，包括用于獲取初 始外特性油量Q1的初始外特性油量模塊(101)，所述初始外特性油量模塊(101)與外特性油 量環(huán)境修正模塊(102)連接，外特性油量環(huán)境修正模塊(102)的輸出端與油量計(jì)算模塊 (103)連接，油量計(jì)算模塊(103)的輸出端與理論油量計(jì)算模塊(105)連接，所述理論油量計(jì) 算模塊(105)還與系統(tǒng)油量限制模塊(104)連接，理論油量計(jì)算模塊(105)的輸出端與目標(biāo) 油量計(jì)算模塊(106)連接，目標(biāo)油量計(jì)算模塊(106)的輸出端與實(shí)際噴油量計(jì)算模塊(107) 連接；外特性油量環(huán)境修正模塊(102)對(duì)初始外特性油量Q1進(jìn)行環(huán)境修正，以得到環(huán)境修正 后外特性油量Q4,油量計(jì)算模塊(103)根據(jù)環(huán)境修正后外特性油量Q4、當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、當(dāng) 前油門踏板開(kāi)度、全負(fù)荷油門限值得到踏板修正后外特性油量Q5,并根據(jù)踏板修正后外特 性油量Q5得到工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6;系統(tǒng)油量限制模塊(104)向理論油量計(jì)算模塊(105)傳輸發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12，理論油 量計(jì)算模塊(105)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況(201)、工作點(diǎn)計(jì)算油量Q6以及發(fā)動(dòng)機(jī)限制油量Q12確定 理論油量Q13;目標(biāo)油量計(jì)算模塊(106)根據(jù)理論油量Q13處理獲取目標(biāo)油量Q14,實(shí)際噴油 量計(jì)算模塊(107)根據(jù)穩(wěn)瞬態(tài)、加減油狀態(tài)從目標(biāo)油量Q14或?qū)崪y(cè)軌壓查脈譜油量Q15中選 擇得到實(shí)際噴油量Q16。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制方法，其特征 是，所述初始外特性油量Q1根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速查初始外特性油量標(biāo)定二維曲線得到；外特性油量環(huán)境修正模塊(102)對(duì)初始外特性油量Q1進(jìn)行環(huán)境修正時(shí)，包括在起動(dòng)階 段的冷卻液溫度修正步驟以及在運(yùn)行階段的大氣壓力修正步驟;其中，對(duì)起動(dòng)階段的冷卻 液溫度修正時(shí)，得到冷卻液溫度對(duì)初始外特性油量的修正量Q2，冷卻液溫度對(duì)初始外特性 油量的修正量Q2 =初始外特性油量Q1 X冷卻液溫度修正系數(shù)X (標(biāo)準(zhǔn)冷卻液溫度-當(dāng)前冷 卻液溫度)；對(duì)運(yùn)行階段的大氣壓力修正時(shí)，得到大氣壓力對(duì)初始外特性油量的修正量Q3,大氣壓 力對(duì)初始外特性油量的修正量Q3 =初始外特性油量Q1 X大氣壓力油量修正系數(shù)X (大氣壓 力輸入量-標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力)；環(huán)境修正后外特性油量Q4 =初始外特性油量Q1+冷卻液溫度對(duì)初始外特性油量的修正 量Q2+大氣壓力對(duì)初始外特性油量的修正量Q3。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的基于模塊化的電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油量計(jì)算控制方法，其特征是，所述油量計(jì)算模塊(103)根據(jù)環(huán)境修正后外特性油量Q4、當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、當(dāng)前油門踏板開(kāi)度、全負(fù)荷油門限值得到踏板修正后外特性油量Q5的具體方法為: 1)、當(dāng)n<NPSn彡N」，則踏板修正后外特性油量Q5=環(huán)境修正后外特性油量Q4; 2)、iNP<n<Nj且P彡P(guān)Lim，則踏板修正后外特性油量Q5=環(huán)境修正后外特性油量Q4; 3)、當(dāng)^<11<1^且口<?1^111，則踏板修正后外特性油量Q5= [ I — η X (PLim-p)/(Nq-Np)]X環(huán)境修正后外特性油量Q4，且踏板修正后外特性油量Q5多O; 其中，NP、Nq、Nj、Pum為標(biāo)定常量，η為當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，P為當(dāng)前油門踏板開(kāi)度，PumS*負(fù)荷油門限值，Np為起動(dòng)階段與運(yùn)行階段區(qū)分轉(zhuǎn)速，Nq為額定功率起作用點(diǎn)轉(zhuǎn)速，Nj為外特性停油點(diǎn)轉(zhuǎn)速。
【文檔編號(hào)】F02D41/38GK105952545SQ201610273317
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月28日
【發(fā)明人】王亞偉, 楊建川, 楊曉, 李鴻懷, 孫明超, 盧振濤
【申請(qǐng)人】無(wú)錫威孚高科技集團(tuán)股份有限公司