[發(fā)明專利]內(nèi)燃機(jī)車電噴柴油機(jī)載荷控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110067818.1
• 申請(qǐng)日: 2011-03-21
• 公開（公告）號(hào): CN102182573A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張思慶;安軍;韓樹明;蔡志偉;邢瑜;管明華;魏春光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)北車集團(tuán)大連機(jī)車車輛有限公司
• 主分類號(hào): F02D41/26
• 分類號(hào): F02D41/26
• 代理公司: 大連萬(wàn)友專利事務(wù)所 21219
• 代理人: 王發(fā)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)車控制技術(shù)，尤其涉及一種內(nèi)燃機(jī)車電噴柴油機(jī)載荷控制方法。

背景技術(shù)

內(nèi)燃機(jī)車已經(jīng)能夠通過(guò)電噴控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)調(diào)速，通過(guò)微機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)車的加載控制。

對(duì)于在固定地域使用的內(nèi)燃機(jī)車，大氣壓力、溫度相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)于柴油機(jī)輸出功率能力的影響較小；然而，當(dāng)機(jī)車從低海拔地區(qū)開赴高海拔地區(qū)，寒冷地區(qū)開赴炎熱地區(qū)等外界環(huán)境變化過(guò)程中，必須對(duì)機(jī)車控制系統(tǒng)的加載控制功能進(jìn)行重新設(shè)定，以配合當(dāng)前柴油機(jī)的功率輸出能力。其主要原因是，大氣壓力隨著高度的增加而降低，空氣密度、含氧量降低，導(dǎo)致柴油機(jī)進(jìn)氣量降低，功率輸出能力降低；進(jìn)氣溫度降低，會(huì)導(dǎo)致燃燒速度降低，增加積碳。例如，如果高原地區(qū)仍延用平原地區(qū)的加載控制參數(shù)，柴油機(jī)循環(huán)供油量相對(duì)過(guò)剩，必然導(dǎo)致柴油機(jī)燃燒不充分、熱負(fù)荷增加、功率輸出能力降低，有可能導(dǎo)致柴油機(jī)熄火。同時(shí)柴油機(jī)的潤(rùn)滑油溫度、壓力，燃油壓力，冷卻水溫度，都會(huì)對(duì)柴油機(jī)的功率輸出能力產(chǎn)生影響。

(汽)車用柴油機(jī)是柴油機(jī)電噴控制器應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。通常車用電噴柴油機(jī)噴油量通過(guò)油門踏板人為控制，即柴油機(jī)的負(fù)荷由駕駛員控制；而內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)通常工作在恒轉(zhuǎn)速、恒功率模式下，即對(duì)應(yīng)的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速下輸出功率恒定，具體負(fù)荷由機(jī)車控制系統(tǒng)控制。柴油機(jī)、機(jī)車的相對(duì)獨(dú)立控制必然導(dǎo)致運(yùn)行環(huán)境變化時(shí)，柴油機(jī)與機(jī)車的匹配困難。

一般的解決方法是，盡量固定機(jī)車的運(yùn)行地域，通過(guò)修正機(jī)車控制系統(tǒng)的加載控制參數(shù)進(jìn)行二者匹配。隨著我國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)需求的變化，機(jī)車的運(yùn)行地域正逐漸擴(kuò)大，必須采用實(shí)時(shí)控制的方式才能保證柴油機(jī)的可靠、高效運(yùn)轉(zhuǎn)。目前有兩種實(shí)時(shí)控制方式。一種是手動(dòng)調(diào)節(jié)方式，通過(guò)司乘人員觀察柴油機(jī)、機(jī)車狀態(tài)，并據(jù)此手動(dòng)、有級(jí)調(diào)節(jié)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置，人為控制機(jī)車控制系統(tǒng)的加載控制模塊調(diào)整負(fù)荷。完全依靠司乘人員的經(jīng)驗(yàn)和判斷，實(shí)時(shí)性差，效能較低。另一種方式是通過(guò)電噴控制器采集的一個(gè)或幾個(gè)參數(shù)，開環(huán)計(jì)算當(dāng)前的柴油機(jī)輸出功率上限，并以模擬信號(hào)的方式傳遞給機(jī)車控制系統(tǒng)。這種方式只能預(yù)測(cè)柴油機(jī)輸出功率上限，由于參與預(yù)測(cè)的參數(shù)有限，完全依賴前期經(jīng)驗(yàn)、試驗(yàn)結(jié)果所確定的經(jīng)驗(yàn)公式，同時(shí)屬于開環(huán)控制，預(yù)測(cè)精度難以保證，不利于柴油機(jī)的安全運(yùn)行和功率能力的充分應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種簡(jiǎn)便、可靠、高效，在不同環(huán)境、不同狀態(tài)下能夠使柴油機(jī)運(yùn)行狀態(tài)與其功率輸出能力匹配良好的內(nèi)燃機(jī)車電噴柴油機(jī)載荷控制方法。

本發(fā)明的目的是這樣現(xiàn)的：一種內(nèi)燃機(jī)車電噴柴油機(jī)載荷控制方法，其特征在于采取下列步驟：

A.設(shè)定柴油機(jī)理想工況下的排氣溫度上、下限閾值和高溫水溫度上、下限閾值；

B.采集狀態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)信號(hào)，據(jù)此計(jì)算出當(dāng)前柴油機(jī)輸出功率能力參考值；

C.采集各缸排氣溫度實(shí)時(shí)信號(hào)和高溫水溫度實(shí)時(shí)信號(hào)，將排氣溫度實(shí)時(shí)信號(hào)和高溫水溫度實(shí)時(shí)信號(hào)與排氣溫度閾值和高溫水溫度閾值比較，如果實(shí)時(shí)信號(hào)大于上限閾值，則向下修正柴油機(jī)輸出功率能力參考值；如果實(shí)時(shí)信號(hào)小于下限閾值，則向上修正柴油機(jī)輸出功率能力參考值；

D.依據(jù)修正后的柴油機(jī)輸出功率能力參考值設(shè)定噴油持續(xù)期上限；

E.將修正后的柴油機(jī)輸出功率能力參考值傳遞給機(jī)車控制系統(tǒng)，機(jī)車控制系統(tǒng)根據(jù)修正后的柴油機(jī)輸出功率能力參考值調(diào)整柴油機(jī)的載荷，使柴油機(jī)的實(shí)際載荷與修正后的柴油機(jī)輸出功率能力參考值匹配。

F.返回步驟B。

采用本發(fā)明的方案，可以在外界環(huán)境變化時(shí)，實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)機(jī)車柴油機(jī)與機(jī)車控制系統(tǒng)的工作，保證在柴油機(jī)不超負(fù)荷的前提下，提高柴油機(jī)的使用效率。尤其是當(dāng)機(jī)車從平原開赴高原，寒冷地區(qū)開赴炎熱地區(qū)等外界環(huán)境變化過(guò)程中，能動(dòng)態(tài)、閉環(huán)計(jì)算柴油機(jī)的輸出功率上限，并傳遞給機(jī)車控制系統(tǒng)，控制柴油機(jī)的負(fù)荷。確保柴油機(jī)穩(wěn)定、安全、高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例硬件原理示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的電噴控制微處理器初始化流程示意框圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的電噴控制微處理器定時(shí)中斷流程示意框圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)車控制系統(tǒng)加載控制軟件CAN總線接收中斷流程示意框圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)車控制系統(tǒng)加載控制軟件定時(shí)中斷流程示意框圖。

具體實(shí)施方式