CN115045773B - 船用电控发动机控制方法、电子控制器及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发动机技术领域，具体公开了一种船用电控发动机控制方法，其中，包括：实时获取发动机转速信号、燃料节省模式开关信号和目标转速控制信号；根据所述发动机转速信号以及所述目标转速控制信号确定发动机转速调整策略，以及根据所述燃料节省模式开关信号确定燃料节省模式开关信号状态；根据所述燃料节省模式开关信号状态与所述发动机转速调整策略确定燃料喷射控制信号，以使得执行机构根据所述燃料喷射控制信号控制燃料喷射。本发明还公开了一种电子控制器及船用电控发动机控制系统。本发明提供的船用电控发动机控制方法能够节省船用电控发动机的燃料。

Description

船用电控发动机控制方法、电子控制器及控制系统

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种船用电控发动机控制方法、电子控制器及一种船用电控发动机控制系统。

背景技术

电控喷射技术已在车用发动机领域广泛应用，而船用发动机领域随着国II法规的实施才逐步开始。现有船用发动机因其控制方式单一，在不同工况下运行，无法达到省油和节能减排的目的。随着船用电控发动机的逐步使用，以及船机工况较车机工况相对更稳定的特性，使得船用电控发动机的燃料节省控制成为可能，而目前尚没有能够节省船用电控发动机的燃料的控制方法。因此，如何能够节省船用电控发动机的燃料成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种船用电控发动机控制方法、电子控制器及一种船用电控发动机控制系统，解决相关技术中存在的无法节省船用电控发动机的燃料的问题。

作为本发明的第一个方面，提供一种船用电控发动机控制方法，其中，包括：

实时获取发动机转速信号、燃料节省模式开关信号和目标转速控制信号；

根据所述发动机转速信号以及所述目标转速控制信号确定发动机转速调整策略，以及根据所述燃料节省模式开关信号确定燃料节省模式开关信号状态；

根据所述燃料节省模式开关信号状态与所述发动机转速调整策略确定燃料喷射控制信号，以使得执行机构根据所述燃料喷射控制信号控制燃料喷射。

进一步地，根据所述燃料节省模式开关信号确定燃料节省模式开关信号状态，包括：

根据所述燃料节省模式开关信号计算燃料节省模式开关信号状态；

当所述燃料节省模式开关信号为断开时，确定所述燃料节省模式开关信号状态为0，并输出OFF；

当所述燃料节省模式开关信号为闭合时，确定所述燃料节省模式开关信号状态为1，并输出ON。

进一步地，根据所述发动机转速信号以及所述目标转速控制信号确定发动机转速调整策略，包括：

根据所述目标转速控制信号计算发动机目标转速和目标转速调整量；

根据所述发动机转速信号计算发动机实际转速；

根据所述发动机目标转速和所述发动机实际转速计算转速差；

根据所述发动机目标转速确定第一转速调整策略，根据所述目标转速调整量确定第二转速调整策略，根据所述发动机实际转速确定第三转速调整策略，以及根据所述转速差确定第四转速调整策略。

进一步地，所述第一转速调整策略包括：当所述发动机目标转速大于或者等于安全航行转速界限时，输出OFF；当所述发动机目标转速小于安全航行转速界限时，输出ON；

所述第二转速调整策略包括：当所述目标转速调整量超出转速微调整界限范围时，输出OFF；当所述目标转速调整量位于转速微调整界限范围内时，输出ON；

所述第三转速调整策略包括：当所述发动机实际转速大于或者等于安全航行转速界限时，输出OFF；当所述发动机实际转速小于安全航行转速界限时，输出ON；

所述第四转速调整策略包括：当所述转速差在稳定转速差第二界限范围外时，输出OFF；当所述转速差在稳定转速差第一界限范围内时，输出ON；当所述转速差在所述稳定转速差第一界限范围和所述稳定转速差第二界限范围之间时，若所述发动机处于燃料节省模式，则输出ON，若所述发动机处于标准模式则输出OFF。

进一步地，根据所述燃料节省模式开关信号状态与所述发动机转速调整策略确定燃料喷射控制信号，包括：

根据所述第一转速调整策略的输出结果、第二转速调整策略的输出结果、第三转速调整策略的输出结果和第四转速调整策略的输出结果进行计算，确定发动机控制信号状态；

根据所述发动机控制信号状态和所述燃料节省模式开关信号状态进行计算，确定切换控制信号；

根据所述切换控制信号生成油门控制信号和执行控制信号，所述油门控制信号用于控制油门开度，所述执行控制信号用于控制燃料喷射。

进一步地，根据所述第一转速调整策略的输出结果、第二转速调整策略的输出结果、第三转速调整策略的输出结果和第四转速调整策略的输出结果进行计算，确定发动机控制信号状态，包括：

当所述第一转速调整策略的输出结果、第二转速调整策略的输出结果、第三转速调整策略的输出结果和第四转速调整策略的输出结果均为ON时，所述发动机控制信号状态为ON；

当所述第一转速调整策略的输出结果、第二转速调整策略的输出结果、第三转速调整策略的输出结果和第四转速调整策略的输出结果中至少一个为OFF时，所述发动机控制信号状态为OFF。

进一步地，根据所述发动机控制信号状态和所述燃料节省模式开关信号状态进行计算，确定切换控制信号，包括：

将所述发动机控制信号状态输入至计时器，并判断计时器的输出信号；

若所述发动机控制信号状态在所述计时器的设定时间内均为ON，则所述计时器的输出信号为ON；

若所述发动机控制信号状态在所述计时器的设定时间内的任意时刻输出为OFF，则所述计时器的输出信号为OFF；

当所述计时器的输出信号为ON，且所述燃料节省模式开关信号状态为ON时，所述切换控制信号为ON，且所述切换控制信号为燃料节省模式激活信号；

当所述计时器的输出信号为OFF，或者所述燃料节省模式开关信号状态为OFF时，所述切换控制信号为OFF，且所述切换控制信号为燃料节省模式解除信号。

进一步地，根据所述切换控制信号生成油门控制信号和执行控制信号，包括：

当所述切换控制信号为燃料节省模式激活信号时，控制发动机进入燃料节省模式；

当所述切换控制信号为燃料节省模式解除信号时，控制发动机进入标准模式；

当所述发动机处于标准模式时，生成第一油门控制信号和第一执行控制信号，所述第一油门控制信号用于根据发动机运行工况的实时变化而实时更新的油门PID计算输出项以及最终油门开度进行控制输出；所述第一执行控制信号用于根据燃料喷射参数的实时更新值控制燃料喷射；

当所述发动机处于燃料节省模式时，生成第二油门控制信号和第二执行控制信号，所述第二油门控制信号用于根据油门PID计算输出项冻结值和最终油门开度冻结值进行控制输出，其中所述油门PID输出项冻结值为发动机进入燃料节省模式时刻的油门PID计算输出值，所述最终油门开度冻结值为发动机进入燃料节省模式时刻的最终油门开度值；所述第二执行控制信号用于根据燃料喷射冻结值控制燃料喷射，其中所述燃料喷射冻结值为发动机进入燃料节省模式时刻的燃料喷射参数的平均值。

作为本发明的另一个方面，提供一种电子控制器，其中，包括存储器和处理器，所述存储器和处理器通信连接，所述存储器用于存储计算机指令，所述处理器用于加载并执行所述计算机指令以实现前文所述的船用电控发动机控制方法。

作为本发明的另一个方面，提供一种船用电控发动机控制系统，其中，包括：主机操控系统、发动机、转速传感器和前文所述的电子控制器，所述转速传感器设置在所述发动机上，所述发动机、转速传感器和主机操控系统均与所述电子控制器通过线束连接；

所述主机操控系统用于根据燃料节省触发信号生成燃料节省模式开关信号，以及根据目标转速触发信号生成目标转速控制信号；

所述转速传感器用于实时检测所述发动机的转速，并生成发动机转速信号；

所述电子控制器用于根据所述发动机转速信号以及所述目标转速控制信号确定发动机转速调整策略，以及根据所述燃料节省模式开关信号确定燃料节省模式开关信号状态，并根据所述燃料节省模式开关信号状态与所述发动机转速调整策略确定燃料喷射控制信号，以使得执行机构根据所述燃料喷射控制信号控制燃料喷射。

本发明提供的船用电控发动机控制方法，根据发动机运行工况的实时变动来按照实时更新的燃料喷射压力、燃料喷射正时、燃料喷射量等燃料喷射参数进行燃料喷射的标准模式以及保持以上所述燃料喷射参数恒定进行燃料喷射的燃料节省模式，在规定的条件下可从上述标准模式切换至上述燃料节省模式运行。另外由于设置有燃料节省模式和标准模式，发动机在燃料节省模式运行时可以有效降低船用发动机在船舶日常航行中的燃料耗和排放，在标准模式运行时可根据发动机工况实时调整燃料喷射，因此又能维持船舶的操纵性能，可灵活应用于各种船用电控发动机。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的船用电控发动机控制方法的流程图。

图2为本发明提供的船用电控发动机控制系统的结构框图。

图3为本发明提供的电子控制器的具体工作原理图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本实施例中提供了一种船用电控发动机控制方法，图1是根据本发明实施例提供的船用电控发动机控制方法的流程图，如图1所示，包括：

S100、实时获取发动机转速信号、燃料节省模式开关信号和目标转速控制信号；

在本发明实施例中，所述船用电控发动机控制方法应用于船用电控发动机控制系统中，在该控制系统中，如图2所示，包括主机操控系统1、发动机2、转速传感器3和电子控制器4，所述发动机2、转速传感器3和主机操控系统1均与所述电子控制器4通过线束实现通信连接；所述主机操控系统1用于根据燃料节省触发信号生成燃料节省模式开关信号，以及根据目标转速触发信号生成目标转速控制信号；所述转速传感器2用于实时检测所述发动机的转速，并生成发动机转速信号；电子控制器4实时获取发动机转速信号、燃料节省模式开关信号和目标转速控制信号，并进行后续处理后，得到燃料喷射控制信号。

S200、根据所述发动机转速信号以及所述目标转速控制信号确定发动机转速调整策略，以及根据所述燃料节省模式开关信号确定燃料节省模式开关信号状态；

具体地，在本发明实施例中，所述电子控制器能够根据前文获得的燃料节省模式开关信号确定燃料节省模式开关信号状态，具体地，包括：

根据所述燃料节省模式开关信号计算燃料节省模式开关信号状态；

当所述燃料节省模式开关信号为断开时，确定所述燃料节省模式开关信号状态为0，并输出OFF；

当所述燃料节省模式开关信号为闭合时，确定所述燃料节省模式开关信号状态为1，并输出ON。

在本发明实施例中，根据所述发动机转速信号以及所述目标转速控制信号确定发动机转速调整策略，包括：

根据所述目标转速控制信号计算发动机目标转速和目标转速调整量；

根据所述发动机转速信号计算发动机实际转速；

根据所述发动机目标转速和所述发动机实际转速计算转速差；

根据所述发动机目标转速确定第一转速调整策略，根据所述目标转速调整量确定第二转速调整策略，根据所述发动机实际转速确定第三转速调整策略，以及根据所述转速差确定第四转速调整策略。

进一步地，所述第一转速调整策略包括：当所述发动机目标转速大于或者等于安全航行转速界限时，输出OFF；当所述发动机目标转速小于安全航行转速界限时，输出ON；

所述第二转速调整策略包括：当所述目标转速调整量超出转速微调整界限范围时，输出OFF；当所述目标转速调整量位于转速微调整界限范围内时，输出ON；

所述第三转速调整策略包括：当所述发动机实际转速大于或者等于安全航行转速界限时，输出OFF；当所述发动机实际转速小于安全航行转速界限时，输出ON；

所述第四转速调整策略包括：当所述转速差在稳定转速差第二界限范围外时，输出OFF；当所述转速差在稳定转速差第一界限范围内时，输出ON；当所述转速差在所述稳定转速差第一界限范围和所述稳定转速差第二界限范围之间时，若所述发动机处于燃料节省模式，则输出ON，若所述发动机处于标准模式则输出OFF。

在本发明实施例中，所述安全航行转速界限具体可以为2000rpm，所述转速微调整界限范围具体可以为（-15rpm，15rpm），所述稳定转速差第一界限范围具体可以为（-5rpm，5rpm），所述稳定转速差第二界限范围具体可以为（-10rpm，10rpm）。

S300、根据所述燃料节省模式开关信号状态与所述发动机转速调整策略确定燃料喷射控制信号，以使得执行机构根据所述燃料喷射控制信号控制燃料喷射。

在本发明实施例中，具体可以包括：

根据所述第一转速调整策略的输出结果、第二转速调整策略的输出结果、第三转速调整策略的输出结果和第四转速调整策略的输出结果进行计算，确定发动机控制信号状态；

根据所述发动机控制信号状态和所述燃料节省模式开关信号状态进行计算，确定切换控制信号；

根据所述切换控制信号生成油门控制信号和执行控制信号，所述油门控制信号用于控制油门开度，所述执行控制信号用于控制燃料喷射。

进一步地，根据所述第一转速调整策略的输出结果、第二转速调整策略的输出结果、第三转速调整策略的输出结果和第四转速调整策略的输出结果进行计算，确定发动机控制信号状态，包括：

当所述第一转速调整策略的输出结果、第二转速调整策略的输出结果、第三转速调整策略的输出结果和第四转速调整策略的输出结果均为ON时，所述发动机控制信号状态为ON；

当所述第一转速调整策略的输出结果、第二转速调整策略的输出结果、第三转速调整策略的输出结果和第四转速调整策略的输出结果中至少一个为OFF时，所述发动机控制信号状态为OFF。

在本发明实施例中，根据所述发动机控制信号状态和所述燃料节省模式开关信号状态进行计算，确定切换控制信号，包括：

将所述发动机控制信号状态输入至计时器，并判断计时器的输出信号；

若所述发动机控制信号状态在所述计时器的设定时间内均为ON，则所述计时器的输出信号为ON；

若所述发动机控制信号状态在所述计时器的设定时间内的任意时刻输出为OFF，则所述计时器的输出信号为OFF；

当所述计时器的输出信号为ON，且所述燃料节省模式开关信号状态为ON时，所述切换控制信号为ON，且所述切换控制信号为燃料节省模式激活信号；

当所述计时器的输出信号为OFF，或者所述燃料节省模式开关信号状态为OFF时，所述切换控制信号为OFF，且所述切换控制信号为燃料节省模式解除信号。

在本发明实施例中，根据所述切换控制信号生成油门控制信号和执行控制信号，包括：

当所述切换控制信号为燃料节省模式激活信号时，控制发动机进入燃料节省模式；

当所述切换控制信号为燃料节省模式解除信号时，控制发动机进入标准模式；

当所述发动机处于标准模式时，生成第一油门控制信号和第一执行控制信号，所述第一油门控制信号用于根据发动机运行工况的实时变化而实时更新的油门PID计算输出项以及最终油门开度进行控制输出；所述第一执行控制信号用于根据燃料喷射参数的实时更新值控制燃料喷射；

当所述发动机处于燃料节省模式时，生成第二油门控制信号和第二执行控制信号，所述第二油门控制信号用于根据油门PID计算输出项冻结值和最终油门开度冻结值进行控制输出，其中所述油门PID输出项冻结值为发动机进入燃料节省模式时刻的油门PID计算输出值，所述最终油门开度冻结值为发动机进入燃料节省模式时刻的最终油门开度值；所述第二执行控制信号用于根据燃料喷射冻结值控制燃料喷射，其中所述燃料喷射冻结值为发动机进入燃料节省模式时刻的燃料喷射参数的平均值。

综上，本发明实施例提供的船用电控发动机控制方法，根据发动机运行工况的实时变动来按照实时更新的燃料喷射压力、燃料喷射正时、燃料喷射量等燃料喷射参数进行燃料喷射的标准模式以及保持以上所述燃料喷射参数恒定进行燃料喷射的燃料节省模式，在规定的条件下可从上述标准模式切换至上述燃料节省模式运行。另外由于设置有燃料节省模式和标准模式，发动机在燃料节省模式运行时可以有效降低船用发动机在船舶日常航行中的燃料耗和排放，在标准模式运行时可根据发动机工况实时调整燃料喷射，因此又能维持船舶的操纵性能，可灵活应用于各种船用电控发动机。

作为本发明的另一实施例，提供一种电子控制器，其中，包括存储器和处理器，所述存储器和处理器通信连接，所述存储器用于存储计算机指令，所述处理器用于加载并执行所述计算机指令以实现前文所述的船用电控发动机控制方法。

下面结合图3对本发明实施例提供的电子控制器的具体工作原理进行详细说明。

具体地，所述电子控制器4，具有接收模块41、计算模块42、监测模块43、切换控制模块44、油门控制模块45和执行模块46。

接收模块41，具有开关信号接收部411，可用于接收燃料节省模式开关按钮输出的燃料节省模式开关信号；具有模拟信号接收部412，可用于接收目标转速控制机构12输出的目标转速控制信号；还具有转速信号接收部413，用于接收转速传感器3测量输出的发动机转速信号。

计算模块42，具有燃料节省模式开关状态计算部421、目标转速计算部422、目标转速调整量计算部423、发动机转速计算部424、转速差计算部425。

其中，燃料节省模式开关状态计算部421，用于根据燃料节省模式开关信号计算燃料节省开关状态，当燃料节省模式开关断开时，燃料节省模式开关状态为0，当燃料节省模式开关闭合时时，燃料节省模式开关状态为1。

目标转速计算部422，用于根据目标转速控制信号计算目标转速。

目标转速调整量计算部423，用于根据目标转速控制信号计算目标转速调整量。

发动机转速计算部424，用于根据发动机转速信号计算发动机实际转速。

转速差计算部425，用于根据目标转速和实际转速计算转速差，其等于目标转速减去发动机实际转速。

监测模块43，具有燃料节省模式开关信号状态监测部431、目标转速监测部432、目标转速调整量监测部433、发动机转速监测部434、转速差监测部435、与门436、计时器437、与门438。

其中，燃料节省模式开关信号状态监测部431，用于监测燃料节省模式开关信号计算燃料节省开关状态，当燃料节省模式开关状态为0时输出OFF，当燃料节省模式开关信号状态为1时输出ON。

目标转速监测部432，用于监测目标转速，当目标转速变超出安全航行转速界限（例如≥2000rpm）时输出OFF，当目标转速低于安全航行转速界限（例如＜2000rpm）时输出ON。

目标转速调整量监测部433，用于监测目标转速调整量，当目标转速调整量超出转速微调整界限范围（例如≥15rpm或≤-15rpm）时输出OFF，当目标转速调整量在转速微调整界限以内（例如-15rpm＜目标转速调整量＜15rpm）时输出ON。

发动机转速监测部434，用于监测发动机实际转速，当实际转速超出安全航行转速界限时输出OFF，当实际转速低于安全航行转速界限时输出ON。

转速差监测部435，用于监测转速差，当转速差在稳定转速差第二界限以外（例如≥10rpm和≤-10rpm）时输出OFF，当转速差在稳定转速差第一界限以内（例如-5rpm＜转速差＜5rpm）时输出ON，稳定转速差第二界限要大于稳定转速差第一界限。另，当转速差在稳定转速差第一界限和第二界限之间（例如-10rpm＜转速差≤-5rpm和5rpm≤转速差＜10rpm），若此时发动机处于燃料节省模式时则输出ON，若此时发动机处于标准模式时则输出OFF。

监测部432、433、434、435的输出信号至与门436，当这4个监测部输出信号均为ON时，与门436的输出信号才为ON，若其中任一监测部的输出信号为OFF则与门436的输出信号为OFF。

与门436输出信号至计时器437，在计时器设定的时间内如果与门436输出信号一直为ON，则计时器输出ON信号，如果在计时器设定的时间内，某一时刻的与门436输出信号为OFF，则输出OFF信号。

然后计时器437和监测部431的输出信号至与门438，当计时器437和监测部431的输出信号均为ON时，与门438输出ON信号，此时监测模块43发出燃料节省模式激活信号；若计时器437和监测部431的任一路输出信号为OFF时，与门438输出OFF信号，此时监测模块43发出燃料节省模式解除信号。

切换控制模块44，用于接收监测模块43发出的燃料节省模式激活或解除指令。当接收到燃料节省模式激活指令时，控制发动机进入燃料节省模式运行，当接收到燃料节省模式解除指令时，控制发动机进入标准模式运行。

油门控制模块45，用于根据切换控制模块44输出的标准模式运行和燃料节省模式运行来控制油门开度的PID计算输出和最终油门开度输出，具有油门PID控制部451和冻结器452。

油门PID控制部451用于实时进行油门开度的PID计算和最终油门开度计算；当发动机处于标准模式时，油门控制模块45采用油门PID控制部451实时计算的油门开度的PID输出项（包括P项、I项、D项）和最终油门开度进行控制输出；当发动机处于燃料节省模式时，油门PID控制部451实时计算的油门开度的PID输出项（包括P项、I项、D项）和最终油门开度输出至冻结器452，冻结器452将其冻结为进入燃料节省模式时的该时刻值，油门控制模块45按冻结器452输出的冻结值进行控制输出。

应当理解的是，在发动机进入燃料节省模式时，将油门开度PID计算输出项和最终油门开度冻结为进入燃料节省模式时的该时刻值进行输出，目的是终止燃料节省模式运行期间的油门PID计算，从而防止在燃料节省模式运行期间经过油门PID计算输出的最终油门开度过大或者过小，这样从燃料节省模式退出并进入标准模式时，衔接平稳，不会出现较大的油量变化而导致转速跳动，从而保证模式切换的稳定性。

执行模块46，用于根据所述的标准模式和燃料节省模式来控制燃料喷射，具有燃料喷射控制部461、均值计算器462、冻结器463。燃料喷射控制部461根据发动机运行工况的变动实时计算和更新燃料喷射压力、燃料喷射正时以及燃料喷射量等燃料喷射参数；当发动机处于标准模式时，执行模块46按上述燃料喷射参数的实时更新值控制燃料喷射；当发动机处于燃料节省模式时，上述燃料喷射参数的实时更新值被输出至均值计算器462，均值计算器462计算上述燃料喷射参数在计时器436所计时时间内（例如5s）的平均值，然后再将平均值输出至冻结器463，冻结器463对上述燃料喷射参数的平均值进行冻结，最终执行模块46按冻结后的燃料喷射参数平均值输出来控制燃料喷射。

在上述实施方式中，虽然监测模块设置了5个监测部431、432、433、434、435，但也可以根据实际情况，使用这五个监测部中的一个或多个。当仅使用监测部431时，则不再需要与门436、计时器437和与门438，监测部431的输出值直接向切换控制模块44，此时仅由主机操控系统设置1的燃料节省模式开关按钮来控制发动机在标准模式和燃料节省模式之间切换，这种控制方式为手动控制。当使用监测部432、433、434、435其中的某几个或全部时，则不再需要与门438，且可以除去主机操控系统1设置的燃料节省模式开关按钮，此时仅由计时器437的输出来控制发动机在标准模式和燃料节省模式之间切换，这种控制方式为自动控制。

综上，本发明实施例提供的电子控制器，结构简单可靠，易于实现，可很好的用于改善船用电控发动机的经济性，降低日常运行时的燃料耗和排放，同时不影响船舶的操纵性。

作为本发明的另一实施例，如图2所示，提供一种船用电控发动机控制系统，其中，包括：主机操控系统1、发动机2、转速传感器3和前文所述的电子控制器4，所述转速传感器3设置在所述发动机2上，所述发动机2、转速传感器3和主机操控系统1均与所述电子控制器4通过线束连接；

所述主机操控系统1用于根据燃料节省触发信号生成燃料节省模式开关信号，以及根据目标转速触发信号生成目标转速控制信号；

所述转速传感器3用于实时检测所述发动机的转速，并生成发动机转速信号；

所述电子控制器4用于根据所述发动机转速信号以及所述目标转速控制信号确定发动机转速调整策略，以及根据所述燃料节省模式开关信号确定燃料节省模式开关信号状态，并根据所述燃料节省模式开关信号状态与所述发动机转速调整策略确定燃料喷射控制信号，以使得执行机构根据所述燃料喷射控制信号控制燃料喷射。

在本发明实施例中，如图3所示，主机操控系统1，具有控制发动机从标准模式切换至燃料节省模式的燃料节省模式开关按钮11，还具有目标转速控制机构12用于输出目标转速控制信号。

关于本发明实施例提供的船用电控发动机控制系统的具体工作原理可以参照前文的电子控制器以及船用电控发动机控制方法的描述，此处不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种船用电控发动机控制方法，其特征在于，包括：

实时获取发动机转速信号、燃料节省模式开关信号和目标转速控制信号；

根据所述发动机转速信号以及所述目标转速控制信号确定发动机转速调整策略，以及根据所述燃料节省模式开关信号确定燃料节省模式开关信号状态；

根据所述燃料节省模式开关信号状态与所述发动机转速调整策略确定燃料喷射控制信号，以使得执行机构根据所述燃料喷射控制信号控制燃料喷射；

其中，所述根据所述燃料节省模式开关信号确定燃料节省模式开关信号状态，包括：

根据所述燃料节省模式开关信号计算燃料节省模式开关信号状态；

当所述燃料节省模式开关信号为断开时，确定所述燃料节省模式开关信号状态为0，并输出OFF；

当所述燃料节省模式开关信号为闭合时，确定所述燃料节省模式开关信号状态为1，并输出ON；

其中，根据所述发动机转速信号以及所述目标转速控制信号确定发动机转速调整策略，包括：

根据所述目标转速控制信号计算发动机目标转速和目标转速调整量；

根据所述发动机转速信号计算发动机实际转速；

根据所述发动机目标转速和所述发动机实际转速计算转速差；

根据所述发动机目标转速确定第一转速调整策略，根据所述目标转速调整量确定第二转速调整策略，根据所述发动机实际转速确定第三转速调整策略，以及根据所述转速差确定第四转速调整策略。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述第一转速调整策略包括：当所述发动机目标转速大于或者等于安全航行转速界限时，输出OFF；当所述发动机目标转速小于安全航行转速界限时，输出ON；

所述第二转速调整策略包括：当所述目标转速调整量超出转速微调整界限范围时，输出OFF；当所述目标转速调整量位于转速微调整界限范围内时，输出ON；

所述第三转速调整策略包括：当所述发动机实际转速大于或者等于安全航行转速界限时，输出OFF；当所述发动机实际转速小于安全航行转速界限时，输出ON；

所述第四转速调整策略包括：当所述转速差在稳定转速差第二界限范围外时，输出OFF；当所述转速差在稳定转速差第一界限范围内时，输出ON；当所述转速差在所述稳定转速差第一界限范围和所述稳定转速差第二界限范围之间时，若所述发动机处于燃料节省模式，则输出ON，若所述发动机处于标准模式则输出OFF。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述燃料节省模式开关信号状态与所述发动机转速调整策略确定燃料喷射控制信号，包括：

根据所述第一转速调整策略的输出结果、第二转速调整策略的输出结果、第三转速调整策略的输出结果和第四转速调整策略的输出结果进行计算，确定发动机控制信号状态；

根据所述发动机控制信号状态和所述燃料节省模式开关信号状态进行计算，确定切换控制信号；

根据所述切换控制信号生成油门控制信号和执行控制信号，所述油门控制信号用于控制油门开度，所述执行控制信号用于控制燃料喷射。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述第一转速调整策略的输出结果、第二转速调整策略的输出结果、第三转速调整策略的输出结果和第四转速调整策略的输出结果进行计算，确定发动机控制信号状态，包括：

当所述第一转速调整策略的输出结果、第二转速调整策略的输出结果、第三转速调整策略的输出结果和第四转速调整策略的输出结果均为ON时，所述发动机控制信号状态为ON；

当所述第一转速调整策略的输出结果、第二转速调整策略的输出结果、第三转速调整策略的输出结果和第四转速调整策略的输出结果中至少一个为OFF时，所述发动机控制信号状态为OFF。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述发动机控制信号状态和所述燃料节省模式开关信号状态进行计算，确定切换控制信号，包括：

将所述发动机控制信号状态输入至计时器，并判断计时器的输出信号；

若所述发动机控制信号状态在所述计时器的设定时间内均为ON，则所述计时器的输出信号为ON；

若所述发动机控制信号状态在所述计时器的设定时间内的任意时刻输出为OFF，则所述计时器的输出信号为OFF；

当所述计时器的输出信号为ON，且所述燃料节省模式开关信号状态为ON时，所述切换控制信号为ON，且所述切换控制信号为燃料节省模式激活信号；

当所述计时器的输出信号为OFF，或者所述燃料节省模式开关信号状态为OFF时，所述切换控制信号为OFF，且所述切换控制信号为燃料节省模式解除信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述切换控制信号生成油门控制信号和执行控制信号，包括：

当所述切换控制信号为燃料节省模式激活信号时，控制发动机进入燃料节省模式；

当所述切换控制信号为燃料节省模式解除信号时，控制发动机进入标准模式；

当所述发动机处于标准模式时，生成第一油门控制信号和第一执行控制信号，所述第一油门控制信号用于根据发动机运行工况的实时变化而实时更新的油门PID计算输出项以及最终油门开度进行控制输出；所述第一执行控制信号用于根据燃料喷射参数的实时更新值控制燃料喷射；

当所述发动机处于燃料节省模式时，生成第二油门控制信号和第二执行控制信号，所述第二油门控制信号用于根据油门PID计算输出项冻结值和最终油门开度冻结值进行控制输出，其中所述油门PID输出项冻结值为发动机进入燃料节省模式时刻的油门PID计算输出值，所述最终油门开度冻结值为发动机进入燃料节省模式时刻的最终油门开度值；所述第二执行控制信号用于根据燃料喷射冻结值控制燃料喷射，其中所述燃料喷射冻结值为发动机进入燃料节省模式时刻的燃料喷射参数的平均值。

7.一种电子控制器，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器和处理器通信连接，所述存储器用于存储计算机指令，所述处理器用于加载并执行所述计算机指令以实现权利要求1至6中任意一项所述的船用电控发动机控制方法。

8.一种船用电控发动机控制系统，其特征在于，包括：主机操控系统、发动机、转速传感器和权利要求7所述的电子控制器，所述转速传感器设置在所述发动机上，所述发动机、转速传感器和主机操控系统均与所述电子控制器通过线束连接；

所述主机操控系统用于根据燃料节省触发信号生成燃料节省模式开关信号，以及根据目标转速触发信号生成目标转速控制信号；

所述转速传感器用于实时检测所述发动机的转速，并生成发动机转速信号；

所述电子控制器用于根据所述发动机转速信号以及所述目标转速控制信号确定发动机转速调整策略，以及根据所述燃料节省模式开关信号确定燃料节省模式开关信号状态，并根据所述燃料节省模式开关信号状态与所述发动机转速调整策略确定燃料喷射控制信号，以使得执行机构根据所述燃料喷射控制信号控制燃料喷射。