CN101344042B - 一种柴油机进气涡流的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种柴油机进气涡流的控制方法,该方法能够快速而精确地控制涡流强度,以满足柴油机在各种工况时的需求。本发明的控制方法主要包含以下步骤:根据发动机运行工况确定涡流开环控制量、闭环控制量和选择涡流控制模式;如果采用开环控制模式,则直接利用开环控制量来调节涡流阀;如果采用开闭环控制模式,则将开环控制量和闭环控制量累加来调节涡流阀。本方法通过将开环控制模式与开闭环控制模式相结合,并且在开闭环控制模式中采用了自适应计算方法,能够使涡流强度快速而精确地响应混合燃气燃烧的需求,兼顾发动机动力性、经济性及环保要求,并保证驾驶舒适性良好,适合现代汽车的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种柴油机进气涡流的控制方法。
背景技术
柴油机属于压缩点火式发动机,在压燃过程中,燃油油束与空气混合形成可燃混合气,随着缸内压缩空气温度的上升,可燃混合气被压燃。混合良好的混合气能够使燃烧充分,减少碳烟颗粒等污染物的生成,还有利于提高燃油的燃烧效率,提高柴油机燃油动力性和经济性。但是单靠柴油的雾化很难保证燃油与空气的良好混合,一般都需要借助空气涡流等措施来促进燃油与空气的混合。涡流会影响燃油油束与空气混合的均匀性以及在缸内各个区域的分布,从而影响到燃烧效果。涡流强度不足会使得燃油与空气的混合不够均匀,燃油动力性和经济性较差;过强的涡流会使得缸内的最高燃烧压力和温度过高,从而使NOx的排放增加,污染环境。可以说,在柴油机不同的工况时,所需要的涡流强度是不同的,只有合适强度的涡流才能更好的发挥发动机的能力,并减少燃油在燃烧过程中产生的污染。目前还没有能够快速而准确地控制涡流强度,以满足柴油机在各种工况时的混合燃气燃烧需求的柴油机进气涡流的控制方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种柴油机进气涡流的控制方法,该方法能够快速而精确地控制涡流强度,以满足柴油机在各种工况时的需求。
本发明的柴油发动机进气涡流的控制方法包括以下步骤:
A:电控单元根据发动机转速(f1)、喷射油量(f2)和预设的涡流阀开环控制表(M1)得出涡流阀开环控制量(X),所述涡流阀开环控制表(M1)是根据实验得出的发动机转速(f1)、喷射油量(f2)与涡流阀开环控制量(X)之间的关系表;
B:电控单元根据发动机转速(f1)和喷射油量(f2)选择采用开环控制模式或开闭环控制模式,若选择开环控制模式,则执行步骤C;若选择开闭环控制模式,则执行步骤D;
C:开环控制模式:电控单元将A步骤中得出的涡流阀开环控制量(X)输出至涡流阀控制器,调整涡流阀的开度来改变涡流强度;
D:开闭环控制模式,包含以下步骤:
D1:电控单元根据发动机转速(f1)、喷射油量(f2)和预设的涡流阀闭环位置映射表(M2)得出涡流阀闭环预期位置量(Y0),所述涡流阀闭环位置映射表(M2)是根据实验得出的发动机转速(f1)、喷射油量(f2)与涡流阀闭环预期位置量(Y0)之间的关系表;
D2:电控单元根据发动机转速(f1)、喷射油量(f2)、涡流阀实际位置量(Yt)以及D1步骤中得到的涡流阀闭环预期位置量(Y0)计算得出涡流阀闭环控制量(Yc);
D3:电控单元根据A步骤中得到的涡流阀开环控制量(X)和D2步骤中得到的涡流阀闭环控制量(Yc)计算得出涡流阀开闭环控制量(Z);
D4:电控单元将D3步骤中得到的涡流阀开闭环控制量(Z)输出至涡流阀控制器,调整涡流阀的开度来改变涡流强度。
实施本发明的控制方法的柴油发动机进气涡流的控制系统主要包含ECU即电控单元、发动机转速信息采集单元、发动机喷射油量信息采集单元、涡流阀控制器、涡流阀拉杆、涡流阀位置传感器及装配在进气歧管内的涡流阀,所述电控单元接收发动机转速信息采集单元的发动机转速和发动机喷射油量信息采集单元的喷射油量,并输出涡流阀控制量至涡流阀控制器,涡流阀控制器通过涡流阀拉杆来控制涡流阀的开度,涡流阀位置传感器将涡流阀的位置量反馈至电控单元。
本发明的柴油发动机进气涡流的控制方法通过事先的大量实验,得出反映发动机转速(f1)、喷射油量(f2)与涡流阀开环控制量(X)之间关系的涡流阀开环控制表(M1)、反映发动机转速(f1)、喷射油量(f2)与涡流阀闭环预期位置量(Y0)之间关系的涡流阀闭环位置映射表(M2),然后根据实际的发动机运行情况,即发动机转速(f1)和喷射油量(f2)来选择具体的涡流阀控制器的控制模式,当发动机运行在低速小负荷区域时,涡流强度的偏差对混合燃气的燃烧状况影响比较小,因此选择开环控制模式,电控单元直接根据涡流阀开环控制量(X)控制涡流阀控制器,将涡流阀调整至开环控制模式的涡流阀位置预期值,这样可以提高系统的响应速度;当发动机运行在大负荷区域时,涡流强度的偏差对混合燃气的燃烧状况的影响比较大,因此选择开闭环控制模式,电控单元结合涡流阀实际位置(Yt)与涡流阀闭环预期位置量(Y0)的偏差量(YΔ)计算出闭环控制量(Yc),然后再将开环控制量(X)作为系统的前馈控制量结合闭环控制量(Yc)获得开闭环控制量(Z),将开闭环控制量(Z)输出至涡流阀控制器,来调整涡流阀的开度,这样可以在兼顾系统的响应速度的同时,提高系统的控制精度,满足柴油机在此工况时的需求,提高驾驶舒适度。
在上述的B步骤中,首先电控单元根据发动机转速(f1)得出在此发动机转速(f1)下的喷射油量下阀值(Qlow)、喷射油量上阀值(Qhigh)和计时周期(Ti),只有当喷射油量(f2)在计时周期(Ti)内均大于喷射油量上阀值(Qhigh)或均小于喷射油量下阀值(Qlow)时,电控单元才根据此时的喷射油量(f2)来选择涡流控制模式,所述计时周期(Ti)在喷射油量(f2)大于喷射油量上阀值(Qhigh)或小于喷射油量下阀值(Qlow)时开始计时。
当喷射油量(f2)在计时周期(Ti)内均大于喷射油量上阀值(Qhigh)时,电控单元选择开闭环控制模式;当喷射油量(f2)在计时周期(Ti)内均小于喷射油量下阀值(Qlow)时,电控单元选择开环控制模式。
本发明的柴油发动机进气涡流的控制方法首先根据事先的大量实验建立反映发动机转速f1、喷射油量f2变化和混合燃气燃烧情况变化的关系表(M3),在实际运行中根据发动机转速(f1)通过查表(M3)得出在此发动机转速(f1)下的喷射油量下阀值(Qlow)、喷射油量上阀值(Qhigh)和计时周期(Ti),然后进行比较及延时判断:当喷射油量(f2)处于喷射油量下阀值(Qlow)和喷射油量上阀值(Qhigh)之间时,表示涡流强度的控制模式能够满足当前的混合燃气的燃烧需要,因此无需更改涡流的控制模式;当喷射油量(f2)大于喷射油量上阀值(Qhigh)或小于喷射油量下阀值(Qlow)时,表示发动机的混合燃气的组成开始发生剧烈变化,需要调整涡流的控制模式以满足燃烧的需要,但是如果涡流的控制模式时刻都随着喷射油量(f2)来进行调整的话,会使得混合燃气的燃烧状况发生频繁而剧烈的变化,导致驾驶舒适性下降,为了避免出现此种情况,本控制方法设置了一定的延时控制,当喷射油量(f2)大于喷射油量上阀值(Qhigh)或小于喷射油量下阀值(Qlow)时开始计时,如果在计时周期(Ti)内喷射油量(f2)均大于喷射油量上阀值(Qhigh)或均小于喷射油量下阀值(Qlow),电控单元才根据此时的喷射油量(f2)来选择涡流控制模式,这样就使得控制模式的切换不会非常频繁和快速,只有在喷射油量(f2)稳定一定时间后,电控单元才会切换控制模式,因此能够在改善混合燃气燃烧效果的同时,不会因为涡流强度的频繁而剧烈的变化导致驾驶舒适性下降。
一般来说,当喷射油量(f2)增加表示驾驶员想要增加发动机的转速或功率,即发动机运行在大负荷区域,此时涡流强度的偏差对混合燃气的燃烧状况的影响比较大,因此选择开闭环控制模式;当喷射油量(f2)减小则表示驾驶员想要减少发动机的转速或功率,发动机运行在低速或小负荷区域,涡流强度的偏差对混合燃气的燃烧状况影响比较小,因此选择开环控制模式。
在D2步骤中,电控单元根据涡流阀实际位置量(Yt)与D1步骤中得到的涡流阀闭环预期位置量(Y0)的偏差的大小选择自适应算法,计算出闭环控制量(Yc),所述涡流阀实际位置量(Yt)与涡流阀闭环预期位置量(Y0)的偏差越大,计算得出的闭环控制量(Yc)的值也越大。
具体的做法是电控单元首先根据发动机转速(f1)以及发动机喷射油量(f2)划分出数个区间,然后根据涡流阀实际位置量(Yt)与D1步骤中得到的涡流阀闭环预期位置量(Y0)的偏差所处的区间选择自适应算法,计算出闭环控制量(Yc)。
D2步骤中可以采用如下的计算公式:
Yc=Yic+Ykc,
当WinNeg≤YΔ≤WinPos时:
当YΔ>WinPos时:
当YΔ<WinNeg时:
其中公式中的正向大信号边界值WinPos、负向大信号边界值WinNeg、小信号比例常数Kp、正向大信号比例常数KpPos、负向大信号比例常数KpNeg、小信号积分常数Ki、正向大信号积分常数KiPos、负向大信号积分常数KiNeg和采样时间T0是事先根据大量实验建立的反映发动机转速(f1)、喷射油量(f2)变化和混合燃气燃烧情况变化的关系表(M4)中的参数,不同的发动机转速(f1)对应不同的参数,这些参数能够对喷射油量(f2)变化所引起的混合燃气燃烧情况变化起修正作用。在实际运行中,电控单元根据发动机转速(f1)、喷射油量(f2)通过查表计算得到上述参数;YΔ为根据涡流阀闭环预期位置量(Y0)与涡流阀实际位置量(Yt)计算出的涡流阀位置偏差量;Yc为闭环控制量。
采用上述的自适应计算公式可以使得闭环控制量Yc随着涡流阀位置偏差量YΔ的变化而变化,当涡流阀位置偏差量YΔ较大时,即表示涡流阀与预期位置的距离较大,此时将闭环控制量Yc设置得较大,可以使涡流阀的调节速度比较大,能够快速响应混合燃气燃烧的需求;当涡流阀位置偏差量YΔ较小时,即表示涡流阀与预期位置的距离较小,此时将闭环控制量Yc设置得较小,可以使涡流阀的调节速度和幅度比较小,减少涡流阀在预期位置附近震荡的情况,保证驾驶舒适性良好。
D2步骤中还可以按照下面的公式进行计算:
Yc=Yic+Ykc,
当WinNeg≤YΔ≤WinPos时:Ykc=Kp·YΔ;
当YΔ>WinPos时:Ykc=Kp·WinPos+KpPos·(YΔ-WinPos);
当YΔ<WinNeg时:Ykc=Kp·WinNeg+KpNeg·(YΔ-WinNeg);
当WinNeg≤YΔp≤WinPos时:Yic=Yi(c-1)+Ki·T0·YΔp;
当YΔp>WinPos时:Yic=Yi(c-1)+KiPos·T0·YΔp;
当YΔp<WinNeg时:Yic=Yi(c-1)+KiNeg·T0·YΔp。
其中公式中的正向大信号边界值WinPos、负向大信号边界值WinNeg、小信号比例常数Kp、正向大信号比例常数KpPos、负向大信号比例常数KpNeg、小信号积分常数Ki、正向大信号积分常数KiPos、负向大信号积分常数KiNeg和采样时间T0是事先根据大量实验建立的反映发动机转速(f1)、喷射油量(f2)和驾驶舒适性的关系表(M4)中的参数,在实际运行中,电控单元根据发动机转速(f1)和喷射油量(f2)通过查表计算得到这些参数;YΔ为根据涡流阀闭环预期位置量(Y0)与涡流阀实际位置量(Yt)计算出的涡流阀位置偏差量;YΔp为D1步骤中得到的涡流阀闭环预期位置量(Y0)通过一个带增益的低通滤波器后,再与涡流阀实际位置量(Yt)相减得出的涡流阀位置偏差修正量;Yc为闭环控制量。
涡流阀闭环预期位置量(Y0)通过一个带增益的低通滤波器后会去掉有可能出现的杂波,更加稳定,因此能够进一步减少涡流阀在预期位置附近震荡的情况,保证混合燃气的燃烧情况能够逐渐变化,驾驶舒适性良好。
C步骤中,电控单元将A步骤中得出的涡流阀开环控制量(X)转换成占空比信号后输出至涡流阀控制器;D4步骤中,电控单元将D3步骤中得到的涡流阀开闭环控制量(Z)转换成占空比信号后输出至涡流阀控制器。占空比信号即PWM信号能够直接驱动涡流阀控制器动作。
D2步骤中的涡流阀实际位置量(Yt)是电控单元通过涡流阀控制器上设置的涡流阀位置传感器反馈得到的。涡流阀位置传感器设置在与涡流阀连接的拉杆上,能够时刻检测涡流阀的开度,电控单元根据涡流阀位置传感器反馈得到的涡流阀实际位置量(Yt)进行调整,可以保证涡流阀调整到位,满足混合燃气燃烧的需要。
本发明的柴油发动机进气涡流的控制方法通过将开环控制模式与开闭环控制模式相结合,能够根据涡流阀的实际位置及驾驶员的驾驶意图来采用不同的涡流阀调整方式和调整速度,使涡流强度快速而精确地响应混合燃气燃烧的需求,兼顾发动机动力性、经济性及环保要求,并保证驾驶舒适性良好,适合现代汽车的要求。
附图说明
图1是实施实施例1的进气涡流控制系统结构示意图;
图2是实施例1的进气涡流控制方法流程图;
图3是实施例1的进气涡流控制方法逻辑图;
图4是实施例1的进气涡流控制方法中D2步骤的逻辑图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例进一步详细说明本发明。
实施例1:
如图1所示,实施本发明的控制方法的柴油发动机进气涡流的控制系统包含ECU即电控单元1、发动机转速信息采集单元(图中未画出)、发动机喷射油量信息采集单元(图中未画出)、由真空阀2、可变涡流真空阀3共同组成的涡流阀控制器、涡流阀拉杆4、涡流阀位置传感器7及装配在进气歧管5内的涡流阀6,所述电控单元1接收发动机转速信息采集单元的发动机转速f1和发动机喷射油量信息采集单元的喷射油量f2,并输出涡流阀控制量至真空阀2,真空阀2进一步控制可变涡流真空阀3,通过涡流阀拉杆4来控制涡流阀6的开度,涡流阀位置传感器7将涡流阀6的位置量反馈至电控单元1。真空阀2与可变涡流真空阀3组合起来控制涡流阀6的开度,能够减少整个系统的成本,方便布置。
如图2所示,本发明的柴油发动机进气涡流的控制方法包含如下步骤:
A:电控单元根据发动机转速f1和喷射油量f2通过查预发的涡流阀开环控制表M1得出涡流阀开环控制量X;
B:电控单元根据发动机转速f1和喷射油量f2选择采用开环控制模式或开闭环控制模式,若选择开环控制模式,则执行步骤C;若选择开闭环控制模式,则执行步骤D;
C:开环控制模式:电控单元将A步骤中得出的涡流阀开环控制量X输出至涡流阀控制器,调整涡流阀的开度来改变涡流强度;
D:开闭环控制模式,包含以下步骤:
D1:电控单元根据发动机转速f1和喷射油量f2通过查预设的涡流阀闭环位置映射表M2得出涡流阀闭环预期位置量Y0;
D2:电控单元根据发动机转速f1、喷射油量f2、涡流阀实际位置量Yt以及D1步骤中得到的涡流阀闭环预期位置量Y0计算得出涡流阀闭环控制量Yc;
D3:电控单元根据A步骤中得到的涡流阀开环控制量X和D2步骤中得到的涡流阀闭环控制量Yc相加得出涡流阀开闭环控制量Z;
D4:电控单元将D3步骤中得到的涡流阀开闭环控制量Z输出至涡流阀控制器,调整涡流阀的开度来改变涡流强度。
如图3所示,本实施例的柴油发动机进气涡流的控制方法通过事先的大量实验,得出反映发动机转速f1、喷射油量f2与涡流阀开环控制量X之间关系的涡流阀开环控制表M1和反映发动机转速f1、喷射油量f2与涡流阀闭环预期位置量Y0之间关系的涡流阀闭环位置映射表M2,当发动机运行在低速小负荷区域时,选择开环控制模式,电控单元直接根据涡流阀开环控制量X控制涡流阀控制器,将涡流阀调至开环预期位置;当发动机运行在大负荷区域时,选择开闭环控制模式,电控单元结合涡流阀实际位置量Yt与涡流阀闭环预期位置量Y0计算出闭环控制量Yc,然后再将开环控制量X作为系统的前馈控制量结合闭环控制量Yc获得开闭环控制量Z并输出至涡流阀控制器,来调整涡流阀的开度。
在上述的B步骤中,首先电控单元根据发动机转速f1通过查表M3得出在此发动机转速f1下的喷射油量下阀值Qlow、喷射油量上阀值Qhigh和计时周期Ti,然后进行比较及延时判断:只有当喷射油量f2在计时周期Ti内均大于喷射油量上阀值Qhigh或均小于喷射油量下阀值Qlow时,电控单元才根据此时的喷射油量f2来选择涡流控制模式,所述计时周期Ti在喷射油量f2大于喷射油量上阀值Qhigh或小于喷射油量下阀值Qlow时开始计时。所述表M3是事先根据大量实验建立的反映发动机转速f1、喷射油量f2变化和混合燃气燃烧情况变化的关系表。
当喷射油量f2在计时周期Ti内均大于喷射油量上阀值Qhigh时,电控单元选择开闭环控制模式;当喷射油量f2在计时周期Ti内均小于喷射油量下阀值Qlow时,电控单元选择开环控制模式。
如图4所示,在D2步骤中,电控单元首先根据发动机转速f1以及发动机喷射油量f2通过查表M4得到正向大信号边界值WinPos、负向大信号边界值WinNeg、小信号比例常数Kp、正向大信号比例常数KpPos、负向大信号比例常数KpNeg、小信号积分常数Ki、正向大信号积分常数KiPos、负向大信号积分常数KiNeg和采样时间T0等参数,然后根据正向大信号边界值WinPos、负向大信号边界值WinNeg参数划分出三个区间,并根据涡流阀位置偏差量YΔ、位置偏差修正量YΔp所处的区间选择算法,计算出Ykc和Yic,最后将Yic和Ykc相加得出闭环控制量Yc。其中涡流阀位置偏差量YΔ为涡流阀闭环预期位置量Y0与实际位置量Yt相减得出的,涡流阀位置偏差修正量YΔp为涡流阀闭环预期位置量Y0通过一个带增益的低通滤波器后,再与涡流阀实际位置量Yt相减得出的。表M4是事先根据大量实验建立的反映发动机转速f1、喷射油量f2、涡流阀调节速度和混合燃气燃烧情况变化之间关系的表,不同的发动机转速f1对应不同的参数,这些参数对在不同的喷射油量f2情况下的涡流阀调节速度起修正作用,以确保驾驶舒适性良好。
D20图框中的计算公式如下:
当WinNeg≤YΔ≤WinPos时:Ykc=Kp·YΔ;
当YΔ>WinPos时:Ykc=Kp·WinPos+KpPos·(YΔ-WinPos);
当YΔ<WinNeg时:Ykc=Kp·WinNeg+KpNeg·(YΔ-WinNeg);
D21图框中的计算公式如下:
当WinNeg≤YΔp≤WinPos时:Yic=Yi(c-1)+Ki·T0·YΔp;
当YΔp>WinPos时:Yic=Yi(c-1)+KiPos·T0·YΔp;
当YΔp<WinNeg时:Yic=Yi(c-1)+KiNeg·T0·YΔp。
采用上述自适应计算公式可以使得闭环控制量Yc随着涡流阀位置偏差量YΔ及涡流阀位置偏差修正量YΔp的变化而变化,当涡流阀位置偏差量YΔ及涡流阀位置偏差修正量YΔp较大时,即表示涡流阀实际位置与预期位置的距离较大,此时将闭环控制量Yc设置得较大,可以使涡流阀的调节速度比较大,能够快速响应混合燃气燃烧的需求;当涡流阀位置偏差量YΔ及涡流阀位置偏差修正量YΔp较小时,即表示涡流阀实际位置与预期位置的距离较小,此时将闭环控制量Yc设置得较小,可以使涡流阀的调节速度和幅度比较小,减少涡流阀在预期位置附近震荡的情况,保证驾驶舒适性良好。
涡流阀闭环预期位置量Y0通过一个带增益的低通滤波器后会去掉有可能出现的杂波,更加稳定,因此能够进一步减少涡流阀在预期位置附近震荡的情况,保证混合燃气燃烧情况能够逐渐变化,驾驶舒适性良好。
在C、D4步骤中,电控单元根据控制模式的选择结果将A步骤中得出的涡流阀开环控制量X转换成占空比信号后输出至涡流阀控制器或将D3步骤中得到的涡流阀开闭环控制量Z转换成占空比信号后输出至涡流阀控制器。占空比信号即PWM信号能够直接驱动涡流阀控制器动作。
D2步骤中的涡流阀实际位置量Yt是电控单元通过涡流阀控制器上设置的涡流阀位置传感器反馈得到的。涡流阀位置传感器设置在与涡流阀连接的拉杆上,能够时刻检测涡流阀的开度,电控单元根据涡流阀位置传感器反馈得到的涡流阀实际位置量Yt进行调整,可以保证涡流阀调整到位,满足混合燃气燃烧的需要。
本发明的柴油发动机进气涡流的控制方法通过将开环控制模式与开闭环控制模式相结合,能够根据涡流阀的实际位置及驾驶员的驾驶意图来采用不同的涡流阀调整方式和调整速度,使涡流强度快速而精确地响应混合燃气燃烧的需求,兼顾发动机动力性、经济性及环保要求,并保证驾驶舒适性良好,适合现代汽车的要求。
Claims (10)
1.一种柴油发动机进气涡流的控制方法,其特征在于包括以下步骤:
A:电控单元根据发动机转速(f1)、喷射油量(f2)和预设的涡流阀开环控制表(M1)得出涡流阀开环控制量(X),所述涡流阀开环控制表(M1)是根据实验得出的发动机转速(f1)、喷射油量(f2)与涡流阀开环控制量(X)之间的关系表;
B:电控单元根据发动机转速(f1)和喷射油量(f2)选择采用开环控制模式或开闭环控制模式,若选择开环控制模式,则执行步骤C;若选择开闭环控制模式,则执行步骤D;
C:开环控制模式:电控单元将A步骤中得出的涡流阀开环控制量(X)输出至涡流阀控制器,调整涡流阀的开度来改变涡流强度;
D:开闭环控制模式,包含以下步骤:
D1:电控单元根据发动机转速(f1)、喷射油量(f2)和预设的涡流阀闭环位置映射表(M2)得出涡流阀闭环预期位置量(Y0),所述涡流阀闭环位置映射表(M2)是根据实验得出的发动机转速(f1)、喷射油量(f2)与涡流阀闭环预期位置量(Y0)之间的关系表;
D2:电控单元根据发动机转速(f1)、喷射油量(f2)、涡流阀实际位置量(Yt)以及D1步骤中得到的涡流阀闭环预期位置量(Y0)计算得出涡流阀闭环控制量(Yc);
D3:电控单元根据A步骤中得到的涡流阀开环控制量(X)和D2步骤中得到的涡流阀闭环控制量(Yc)计算得出涡流阀开闭环控制量(Z);
D4:电控单元将D3步骤中得到的涡流阀开闭环控制量(Z)输出至涡流阀控制器,调整涡流阀的开度来改变涡流强度。
2.根据权利要求1所述的柴油发动机进气涡流的控制方法,其特征在于B步骤中:首先电控单元根据发动机转速(f1)得出在此发动机转速(f1)下的喷射油量下阀值(Qlow)、喷射油量上阀值(Qhigh)和计时周期(Ti),只有当喷射油量(f2)在计时周期(Ti)内均大于喷射油量上阀值(Qhigh)或均小于喷射油量下阀值(Qlow)时,电控单元才根据此时的喷射油量(f2)来选择涡流控制模式,所述计时周期(Ti)在喷射油量(f2)大于喷射油量上阀值(Qhigh)或小于喷射油量下阀值(Qlow)时开始计时。
3.根据权利要求2所述的柴油发动机进气涡流的控制方法,其特征在于B步骤中:当喷射油量(f2)在计时周期(Ti)内均大于喷射油量上阀值(Qhigh)时,电控单元选择开闭环控制模式;当喷射油量(f2)在计时周期(Ti)内均小于喷射油量下阀值(Qlow)时,电控单元选择开环控制模式。
4.根据权利要求1或2或3所述的柴油发动机进气涡流的控制方法,其特征在于D2步骤中:电控单元根据涡流阀实际位置量(Yt)与D1步骤中得到的涡流阀闭环预期位置量(Y0)的偏差的大小选择自适应算法,计算出闭环控制量(Yc),所述涡流阀实际位置量(Yt)与涡流阀闭环预期位置量(Y0)的偏差越大,计算得出的闭环控制量(Yc)的值也越大。
5.根据权利要求4所述的柴油发动机进气涡流的控制方法,其特征在于D2步骤中:Yc=Yic+Ykc,
当WinNeg≤YΔ≤WinPos时:
当YΔ>WinPos时:
当YΔ<WinNeg时:
其中公式中的正向大信号边界值WinPos、负向大信号边界值WinNeg、小信号比例常数Kp、正向大信号比例常数KpPos、负向大信号比例常数KpNeg、小信号积分常数Ki、正向大信号积分常数KiPos、负向大信号积分常数KiNeg和采样时间T0是电控单元根据发动机转速(f1)和喷射油量(f2)通过查表计算得到的;YΔ为根据涡流阀闭环预期位置量(Y0)与涡流阀实际位置量(Yt)计算出的涡流阀位置偏差量;Yc为闭环控制量。
6.根据权利要求4所述的柴油发动机进气涡流的控制方法,其特征在于D2步骤中:
Yc=Yic+Ykc,
当WinNeg≤YΔ≤WinPos时:Ykc=Kp·YΔ;
当YΔ>WinPos时:Ykc=Kp·WinPos+KpPos·(YΔ-WinPos);
当YΔ<WinNeg时:Ykc=Kp·WinNeg+KpNeg·(YΔ-WinNeg);
当WinNeg≤YΔp≤WinPos时:Yic=Yi(c-1)+Ki·T0·YΔp;
当YΔp>WinPos时:Yic=Yi(c-1)+KiPos·T0·YΔp;
当YΔp<WinNeg时:Yic=Yi(c-1)+KiNeg·T0·YΔp;
其中公式中的正向大信号边界值WinPos、负向大信号边界值WinNeg、小信号比例常数Kp、正向大信号比例常数KpPos、负向大信号比例常数KpNeg、小信号积分常数Ki、正向大信号积分常数KiPos、负向大信号积分常数KiNeg和采样时间T0是电控单元根据发动机转速(f1)和喷射油量(f2)通过查表计算得到的;YΔ为根据涡流阀闭环预期位置量(Y0)与涡流阀实际位置量(Yt)计算出的涡流阀位置偏差量;YΔp为涡流阀闭环预期位置量(Y0)通过一个带增益的低通滤波器后,再与涡流阀实际位置量(Yt)相减得出的涡流阀位置偏差修正量;Yc为闭环控制量。
7.根据权利要求5所述的柴油发动机进气涡流的控制方法,其特征在于C步骤中,电控单元将A步骤中得出的涡流阀开环控制量(X)转换成占空比信号后输出至涡流阀控制器;D4步骤中,电控单元将D3步骤中得到的涡流阀开闭环控制量(Z)转换成占空比信号后输出至涡流阀控制器。
8.根据权利要求7所述的柴油发动机进气涡流的控制方法,其特征在于D2步骤中的涡流阀实际位置量(Yt)是电控单元通过涡流阀控制器上设置的涡流阀位置传感器反馈得到的。
9.根据权利要求6所述的柴油发动机进气涡流的控制方法,其特征在于C步骤中,电控单元将A步骤中得出的涡流阀开环控制量(X)转换成占空比信号后输出至涡流阀控制器;D4步骤中,电控单元将D3步骤中得到的涡流阀开闭环控制量(Z)转换成占空比信号后输出至涡流阀控制器。
10.根据权利要求9所述的柴油发动机进气涡流的控制方法,其特征在于D2步骤中的涡流阀实际位置量(Yt)是电控单元通过涡流阀控制器上设置的涡流阀位置传感器反馈得到的。
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