[發明專利]基于MATLAB算法輸出的電控柴油機油量控制開發系統和方法

無效

• 申請號: 201210314553.5
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN102777277A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 汪倫;劉小勇;夏金法;馮志遠
• 申請（專利權）人: 江西直方數控動力有限公司
• 主分類號: F02D41/30
• 分類號: F02D41/30
• 代理公司: 江西省專利事務所 36100
• 代理人: 張靜

1.一種基于MATLAB算法輸出的電控柴油機油量控制開發系統，其特征在于：包括：

一個PC機油量管理開發平臺，由MATLAB/Simulink算法開發平臺和CodeWarrior編譯開發環境組成；將MATLAB/Simulink油量控制算法模型進行算法輸出生成油量控制算法，并和底層軟件的傳感器信號采集例程、驅動例程一起編譯鏈接生成可執行的elf文件；

一個BDM背景調試模式接口，用于下載elf文件到電控單元ECU存儲器中；

一個電控單元ECU，采集電控單體泵柴油機傳感器信號，結合存儲器中的油量控制算法，計算出該發動機工況下需要的噴射油量和噴射定時，并將噴射油量轉化為該工況下的噴射脈寬，最后控制柴油機電控單體泵在給定燃油壓力下將燃油在指定時刻以指定持續時間噴入汽缸，實現柴油機工作循環的燃油供給，以此進行柴油機油量控制算法驗證。

2.根據權利要求1所述的基于MATLAB算法輸出的電控柴油機油量控制開發系統，其特征在于：PC機油量管理開發平臺采用MATLAB/Simulink算法開發平臺進行油量控制算法的模塊化建模和仿真，利用其算法輸出功能將控制算法模型自動生成標準的C代碼，用以集成到整個電控單元ECU軟件中。

3.根據權利要求1或2所述的基于MATLAB算法輸出的電控柴油機油量控制開發系統，其特征在于：在CodeWarrior編譯開發環境下根據電控單元ECU中微控制器的不同模塊和不同的控制對象要求，手寫C代碼封裝這些控制要求成為底層軟件，從而實現底層軟件的模塊化。

4.一種基于MATLAB算法輸出的電控柴油機油量控制開發方法，其步驟如下：

根據柴油機上的信號傳感器輸入處理與驅動輸出需求，在CodeWarrior編譯開發環境下采用標準的C代碼編寫對應的模塊驅動例程，包括傳感器信號采集例程和驅動例程，并將其封裝成功能函數，形成底層軟件；

根據柴油機的控制功能需求，在MATLAB/Simulink開發環境下建立油量控制模型，并在該環境下進行仿真分析；

將油量控制模型進行算法輸出，自動生成標準C代碼組成的油量控制算法；

在CodeWarrior編譯開發環境下將油量控制算法和底層軟件進行集成，編譯生成可執行的elf文件，并用BDM背景調試接口將其下載到電控單元存儲器中。

5.根據權利4要求所述的基于MATLAB算法輸出的電控柴油機油量控制方法，其特征在于：底層軟件是根據電控單元微控制器不同的片上資源模塊將相應資源的驅動寫成模塊驅動例程；同時根據控制任務的需要寫成基本任務例程，例程的函數的輸入輸出均為空，通過全局變量來實現數據傳遞；基于MATLAB/Simulink的油量控制模型由四部分組成，分別是發動機運行狀態判斷模塊、狀態油量控制模塊、油量切換和補償模塊及油量量化模塊；

其中狀態油量控制模塊由啟動控制模塊、怠速控制模塊和調速控制模塊組成，油量量化模塊由定時模塊和脈寬模塊組成，另有輸入信號接口和輸出信號接口作為模型的輸入與輸出。

6.根據權利要求4或5所述的基于MATLAB算法輸出的電控柴油機油量控制開發方法，其特征在于：基于MATLAB/Simulink的油量控制模型，其油量控制方法實現步驟如下：

發動機運行狀態判斷，根據發動機傳感器采集到的轉速、油門位置和冷卻水溫等輸入信息判斷發動機的運行狀態，以便根據不同的狀態采用不同的油量管理方法；

依據狀態判斷，由啟動控制模塊、怠速控制模塊和調速控制模塊中某一個模塊的控制策略根據轉速和油門位置等輸入信號計算出當前做功循環的噴油量；

根據發動機傳感器采集到的不同冷卻水溫度、進氣壓力和溫度等對噴油量進行補償，同時對不同控制模塊間作油量平穩過渡的切換控制；

通過查詢定時模塊和脈寬模塊，結合當前的發動機狀態信息，將油量控制模塊給出的噴油量量化為基于發動機運行相位的噴射定時和噴射脈寬，從而完成電控單元主要的油量控制任務。

7.根據權利要求4或5所述的基于MATLAB算法輸出的電控柴油機油量控制方法，其特征在于：基于MATLAB/Simulink的油量控制模型，其算法輸出生成C代碼后，集成到整個控制軟件中，分為五個步驟：

設置MATLAB環境和CodeWarrior環境；

建立油量控制模型；

算法輸出；

在CodeWarrior?Project中導入算法；

建立控制任務。