一种基于热比例控制电控柴油发动机排气温度的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于热比例控制电控柴油发动机排气温度的方法。该方法通过限制发动机喷油量，实现了全工况的排气温度的精确控制。该方法主要步骤包括：1、读取当前周期发动机控制器的运行参数；2、排气温度的滤波处理；3、计算排气温度动态运行上限阈值；4、计算热比例温度；5、计算排气温度喷油量阈值；6、计算排气温度每冲程喷油量限值；7、计算发动机排温油量限值；8、计算最终发动机输出喷油量；9、通过最终发动机喷油量控制排气温度。最终发动机喷油量控制排气温度。最终发动机喷油量控制排气温度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于热比例控制电控柴油发动机排气温度的方法


[0001]本专利技术属于电控柴油发动机动力控制领域，具体涉及一种基于热比例控制电控柴油发动机排气温度的方法。

技术介绍

[0002]随着电控柴油发动机发展，电控柴油发动机普遍采用涡轮增压器和SCR(Selective Catalytic Reduction)系统，用于提高发动机的动力性，经济性和排放能。但是问题是容易造成排气温度过高易造成的发动机损坏，特别易造成增压器和排气歧管损坏；同时SCR系统对排气温度有严格的要求，需要将排气温度限制在接受可合理的范围，用于避免SCR催化器破坏，以及尾气排放物未经处理直接排出所造成的空气污染。
[0003]目前通常做法是采用最大喷油量来限制排气温度，从而实现了部分工况点保护，但是由于发动机工作是一个动态的工作过程，在发动机在全工况下，现有方式很难实现对发动机排气温度的精确控制，易造成发动机损坏。

技术实现思路

[0004]为了现有采用最大喷油量来控制排气温度的方式存在的全工况下发动机排气温度控制不准确，发动机易损坏的问题，本专利技术提供了一种基于热比例控制电控柴油发动机排气温度的方法。
[0005]本专利技术具体技术方案如下：
[0006]本专利技术提供了一种基于热比例控制电控柴油发动机排气温度的方法，其具体实现步骤如下：
[0007]步骤一、读取当前周期发动机控制器的运行参数；
[0008]所述当前周期发动机控制器的运行参数包括进气温度CT、进气流量CF、排气温度EG/>k
、进气压力PRESS、发动机转速N
Eng
，喷油提前角FSS_SOI、期望喷油量FL
cmd
；
[0009]步骤二、排气温度的滤波处理；
[0010]对读取的排气温度进行一阶惯性滤波，获得发动机排气温度滤波值；
[0011]步骤三、计算排气温度动态运行上限阈值
[0012]根据发动机排气高温阈值、步骤二中获取的当前周期发动机排气温度滤波值以及进气温度，计算排气温度动态运行上限阈值EM
TU
；
[0013]步骤四、计算热比例温度EF；
[0014]热比例温度EF有四部分组成，计算步骤公式为：
[0015]EF＝C_offset+C_SOI*FSS_SOI+C_BOOST*PRESS+C_SPEED*N
Eng
[0016]其中，C_offset为热比例温度补偿值，取值范围是：(500～600)℃；
[0017]C_SOI为喷油提前角因子，取值范围是：(-200～-100)℃/
°
；
[0018]FSS_SOI为当前周期的喷油提前角；
[0019]C_BOOST为进气压力因子取值范围是：(10～20)℃/kPa；
[0020]PRESS为当前周期的进气压力；
[0021]C_SPEED为发动机转速乘积因子，取值范围是：(2～3)℃/rpm；
[0022]N
Eng
为当前周期的发动机转速；
[0023]步骤五、计算排气温度喷油量阈值FL
Lim
，其计算公式为：
[0024][0025]其中，EF为热比例温度；CF为当前周期的进气流量；
[0026]步骤六、计算排气温度每冲程喷油量限值FL
stroke
；
[0027]排气温度每冲程喷油量限值根据排气温度喷油量阈值、发动机转速，内燃机气缸数进行计算，具体计算公式为：
[0028][0029]其中，N
Eng
为发动机转速；Cy
Eng
为内燃机缸数；
[0030]步骤七、计算发动机排温油量限值；
[0031]通过发动机排温油量上限值、排温油量下限值以及排气温度每冲程喷油量限值进行限幅处理，得到发动机排温油量限值FL
final
；
[0032]步骤八、计算最终发动机输出喷油量；
[0033]将当前周期期望喷油量经发动机排温油量限值限制后，得到最终发动机输出喷油量FL
total
；
[0034]步骤九、通过最终发动机喷油量控制排气温度。
[0035]进一步地，上述步骤二中发动机排气温度滤波值的计算公式为：
[0036]EG＝(EG
k-EG
k-1
)
·
C
f
+EG
k
[0037]其中，EG表示当前周期排气温度滤波值；EG
k
表示当前周期排气温度初值；EG
k-1
表示上一周期排气温度滤波值；C
f
为惯性系数，根据当前周期与上一周期比重关系选取，取值范围是0～1。
[0038]进一步地，上述步骤三中计算排气温度动态运行上限阈值的计算公式为：EM
TU
＝((C_TH
U-EG)
·
C_T
G
+TH
T
)-CT
[0039]其中，C_TH
U
表示发动机排气高温限值，根据发动机型号标定；C_T
G
为排气温度增益因子，根据发动机型号标定。
[0040]进一步地，上述步骤三中发动机排气高温限值C_TH
U
的取值范围是(600～900)℃；排气温度增益因子C_T
G
的取值范围是0～1。
[0041]进一步地，上述步骤七中发动机排温油量限值FL
final
的计算公式为：FL
final
＝MAX{MIN(FL
stroke
,C_FL
ULim
),C_FL
LLim
}；
[0042]其中，FL
final
为发动机排温油量限值；C_FL
ULim
为排温油量上限值；该值根据发动机型号标定实现，取值范围为(400～500)mg/stroke；C_FL
lLim
为排温油量下限值，该值根据发动机型号标定实现，取值范围为(200～300)mg/stroke；
[0043]进一步地，上述步骤八中最终发动机输出喷油量的计算公式为：
[0044]FL
total
＝MIN(FL
final
,FL
cmd
)
[0045]其中，FL
cmd
为当前周期的期望发动机喷油量。
[0046]本专利技术的有益效果是：
[0047]本专利技术的方法引入发动机进气温度、进气流量、排气温度、进气压力、发动机转速，喷油提前角、期望喷油量等运行参数，并采用在发动机控制器上输入程序算法精确的计算出每一周期发动机输出的喷油量即可实现发动机排气温度的精确控制，与现有的最大喷油量控制方式相比，可以防止发动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于热比例控制电控柴油发动机排气温度的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、读取当前周期发动机控制器的运行参数；所述当前周期发动机控制器的运行参数包括进气温度CT、进气流量CF、排气温度EG
k
、进气压力PRESS、发动机转速N
Eng
，喷油提前角FSS_SOI、期望喷油量FL
cmd
；步骤二、排气温度的滤波处理；对读取的排气温度进行一阶惯性滤波，获得发动机排气温度滤波值；步骤三、计算排气温度动态运行上限阈值根据发动机排气高温阈值、步骤二中获取的当前周期发动机排气温度滤波值以及进气温度，计算排气温度动态运行上限阈值EM
TU
；步骤四、计算热比例温度EF；热比例温度EF有四部分组成，计算步骤公式为：EF＝C_offset+C_SOI*FSS_SOI+C_BOOST*PRESS+C_SPEED*N
Eng
其中，C_offset为热比例温度补偿值，取值范围是：(500～600)℃；C_SOI为喷油提前角因子，取值范围是：(-200～-100)℃/
°
；FSS_SOI为当前周期的喷油提前角；C_BOOST为进气压力因子取值范围是：(10～20)℃/kPa；PRESS为当前周期的进气压力；C_SPEED为发动机转速乘积因子，取值范围是：(2～3)℃/rpm；N
Eng
为当前周期的发动机转速；步骤五、计算排气温度喷油量阈值FL
Lim
，其计算公式为：其中，EF为热比例温度；CF为当前周期的进气流量；步骤六、计算排气温度每冲程喷油量限值FL
stroke
；排气温度每冲程喷油量限值根据排气温度喷油量阈值、发动机转速，内燃机气缸数进行计算，具体计算公式为：其中，N
Eng
为发动机转速；Cy
Eng
为内燃机缸数；步骤七、计算发动机排温油量限值；通过发动机排温油量上限值、排温油量下限值以及排气温度每冲程喷油量限值进行限幅处理，得到发动机排温油量限值FL
final
；步骤八、计算最终发动机输出喷油量；将当前周期期望喷油量经发动机排温油量限值限制后，得到最终发动机输出喷油量FL
total
；步骤九、通过最终发动喷油量控制排气温度。2.根据权利要求1所述的基于热比例控制电控柴油发动机排气温度的方法，其特征在于：所述步骤二中发动机排气温度滤波值的计算公式为：EG＝(EG...

【专利技术属性】
技术研发人员：于正同，时培燕，赵刚，王骥超，周宇晨，王雅荟，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：