[發明專利]裝有高增壓柴油機車輛的高原起步油量控制方法

有效

• 申請號: 201410363828.3
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104265474A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 黃英;李歡;萬國強;張付軍
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F02D29/02
• 分類號: F02D29/02;F02D41/06
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 王正茂;叢芳

技術領域

本發明涉及車輛電子控制領域，特別涉及一種裝有高增壓柴油機重載車輛的高原起步油量控制方法。

背景技術

車輛起步過程的平順性和快速性是評價車輛駕駛舒適性和動力性的重要指標，為了盡量滿足起步過程的評價指標，一般期望柴油機在起步過程中以較低的轉速穩定運行，從而降低起步過程的沖擊度和離合器的磨損。根據車輛起步過程的動力學原理，在起步過程中，離合器傳遞的扭矩一方面是整車的驅動力矩，另一方面是柴油機的負載扭矩，在這一過程中，如果離合器傳遞的扭矩大于柴油機最大輸出轉矩，則會導致柴油機轉速下降，其帶載能力進一步下降，直至柴油機轉速與液力變矩器達到合適的匹配工作點；如果柴油機轉速下降過程中低于了柴油機最低怠速轉速，會使得柴油機缸內燃燒惡化，循環變動變大，甚至出現失火，從而導致柴油機運轉不穩定和熄火。因此，在起步過程中，柴油機轉速不能低于柴油機最低怠速轉速。目前，在車輛的起步控制技術中，一般通過檢測到離合器結合后，柴油機轉速下掉時ECU根據外界負荷大小自動調節節氣門或油量，增加扭矩從而補救柴油機轉速，達到防止熄火的目的。

但是，對于高原環境下的重載車輛，由于海拔高，大氣壓力低，空氣稀薄，柴油機進氣量顯著降低，此外，含有廢氣渦輪增壓器的柴油機進氣系統存在進氣的響應延遲，還有，柴油機及重載車輛機械系統的大慣量又使得進氣和燃燒環節的響應滯后，致使重載車輛在高原起步時，柴油機的輸出扭矩明顯下降，尤其是在低轉速低負荷區域渦輪增壓器沒有起作用時，柴油機的輸出扭矩下降得更為嚴重。此時，通常的起步油量控制策略不再適用重載車輛在高原時的起步工況。因為，傳統的起步油量控制方法只有檢測到柴油機轉速已經下降時才進行調節，沒有提前識別駕駛員起步意圖，是一種被動的補救措施，調節速度也相應較慢。同時，傳統的起步油量控制技術通常單獨采用PID反饋控制，與前饋控制相比，反饋控制需要較長的時間，因為控制系統要在接到受控對象活動的反饋信號后才能發出糾正受控對象活動的指令，因此受控對象的活動可能發生一定波動，單獨的反饋控制對于起步工況的控制相對于其他工況而言難度更大，特別地，在高原環境下，當整車慣量大、負載突變時，柴油機轉速容易產生波動，從而導致柴油機轉速下降甚至熄火。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種裝有高增壓柴油機車輛的高原起步油量控制方法，采用前饋與反饋相結合的方法，可以快速增加高原起步時渦輪增壓器的能量，從而改善進氣，提高柴油機輸出扭矩，最終改善車輛起步的平順性和快速性。

為實現上述目的，本發明提供了一種裝有高增壓柴油機車輛的高原起步油量控制方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1，啟動柴油機使其進入怠速工況，在怠速工況中，柴油機控制器實時檢測液力自動變速器的換檔指令信號和車速信號，且柴油機控制器根據換檔指令信號和車速信號識別駕駛員的起步意圖；步驟2，當柴油機控制器檢測液力自動變速器的上一時刻檔位為空檔，當前檔位為1檔，且柴油機控制器檢測到的當前車速小于起步成功的車速閾值時，則柴油機控制器識別駕駛員具有起步意圖，柴油機進入起步工況；步驟3，在起步工況中，柴油機控制器將通過高原起步實驗標定出的前饋油量和通過PID閉環調節得到的基礎油量相加作為起步油量輸出；步驟4，在起步工況中，柴油機控制器檢測起步時間，當起步時間超過標定的離合器結合時間則認定離合器完全結合，柴油機退出起步工況。

優選地，當步驟4中認定離合器完全結合后，且檢測到的車速未達到起步成功的車速閾值時，前饋油量在20秒內逐漸減小為0，柴油機緩慢退出起步工況。

優選地，起步成功的車速閾值為5km/h。

優選地，當步驟4中認定離合器完全結合后，且檢測到車速高于起步成功的車速閾值或者檢測到液力自動變速器離開1檔時，前饋油量在1秒內迅速削減為0，柴油機控制器快速退出起步工況。

優選地，在步驟3中，柴油機控制器對輸出的起步油量進行外特性限制，柴油機控制器通過外特性限制能夠將起步油量限制在柴油機最大需求油量范圍內。

優選地，在步驟3中，柴油機控制器同時根據標定的起步空燃比限制曲線對輸出的起步油量進行空燃比限制。

優選地，柴油機控制器通過CAN總線實時檢測液力自動變速器的換檔指令信號和車速信號。

優選地，前饋油量的數值通過高原起步實驗得到。

優選地，起步油量在升檔信號發出時輸出。