天然气发动机怠速波动控制策略制造技术

本发明专利技术公开了一种天然气发动机怠速波动控制策略，适用于燃气机动车，包括以下怠速状态、PID调节、怠速波动状态、扭矩储备、扭矩储备、点火角度查表及波动消除等步骤；本发明专利技术增加了发动机怠速扭矩储备，使得发动机在怠速与车载设备开启时怠速的相互转化过程中，由扭矩储备调节引起点火角度对发动机扭矩的修正，减小了发动机怠速波动，提高了发动机怠速的响应性，使得发动机能够在怠速与开启车载设备时怠速之间平稳过渡，使得整车运行平稳，提高了整车驾驶舒适性，即使在行驶过程中，也不会造成发动机熄火，进而避免了导致整车助力转向失灵，有助于保护驾驶员及乘客的生命安全。

Idle speed fluctuation control strategy for natural gas engine

The invention discloses a natural gas engine idle speed fluctuation control strategy, which is suitable for gas vehicles, including the following steps: idle speed state, PID regulation, idle speed fluctuation state, torque reserve, torque reserve, ignition angle look-up table and fluctuation elimination, etc. In the process of mutual conversion between idle speed and idle speed of on-board equipment when starting, the ignition angle caused by the torque reserve regulation corrects the engine torque, reduces the engine idle speed fluctuation, improves the engine idle speed response, enables the engine to smooth transition between idle speed and idle speed when starting on-board equipment, and makes the whole vehicle. Running smoothly and improving the driving comfort of the whole vehicle, even in the course of driving, it will not cause engine stall, thus avoiding the whole vehicle power steering failure, help to protect the lives of drivers and passengers.

【技术实现步骤摘要】
天然气发动机怠速波动控制策略
本专利技术涉及天然气发动机控制
，尤其涉及一种天然气发动机怠速波动控制策略。
技术介绍
目前，燃气客车市场应用的燃气发动机均为小功率天然气发动机，怠速及空调怠速控制策略为传统的怠速PID控制，通过控制PID来调整发动机进气量，达到怠速稳定控制的目的。以燃气公交车为例，在燃气公交车上配套有小功率天然气发动机，发动机怠速扭矩较小，匹配的空调压缩机功率较大，因此在空调压缩机开启的瞬间，发动机转速由于空调压缩机运行引起的负功，使得发动机转速急剧下降，甚至会引起发动机熄火的现象，从而引起一系列的危害性，例如：(1)发动机怠速波动导致整车异常波动，降低了整车驾驶舒适性；(2)如果行驶过程中开空调引起发动机熄火，会导致整车助力转向失灵，驾驶员无法转动方向盘，容易引起交通事故，危害驾驶员及乘客的生命安全。因此有必要对燃气车上的发动机怠速进行控制调节，以消除空调启动时对发送机运行产生的波动，提高发送机运行的稳定性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种使发动机能够在怠速与空调怠速之间平稳过渡、减小发动机怠速波动的天然气发动机怠速波动控制策略。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：天然气发动机怠速波动控制策略，适用于燃气机动车，包括以下步骤，步骤一、怠速状态使发动机处于怠速运行状态；步骤二、PID调节发动机上各传感器将检测信号分别传送至发动机ECU，发动机ECU自动提取并将相关传感器信号转换后输送至PID协调器内，在PID协调器内设有扭矩计算路径，进行发动机的怠速扭矩计算；步骤三、怠速波动状态在发动机处于怠速运行状态时，启动车载设备，在启动车载设备过程中，发动机出现波动，进入怠速波动状态；步骤四、扭矩储备发动机出现怠速波动时，PID协调器将怠速波动时发动机ECU输送来的各传感器信号加入到发动机扭矩计算路径中，计算出发动机波动时的扭矩，并根据该扭矩计算出发动机波动时应该进入的空气量；步骤五、扭矩储备发动机ECU根据当前发动机的实际波动运行情况，标定基础扭矩储备、电池电压低扭矩储备、附件扭矩储备，经过扭矩限制器限值后，转化为扭矩储备；步骤六、点火角度查表在发动机ECU内存储有与扭矩储备对应设置的点火角度查表，根据步骤五得出当前发动机实际怠速波动运行状态下的扭矩储备，自动在点火角度查表中查出相应的点火角度波动值α；步骤七、波动消除在发动机ECU和当前PID控制下，使实际点火角度进行步骤六所得点火角度波动值α的浮动调整，使实际点火角度与步骤四所得进入的空气量相匹配，消除发动机怠速时开启车载设备产生的波动。作为对上述技术方案的改进，所述车载设备包括燃气车载空调。由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：增加了发动机怠速扭矩储备，使得发动机在怠速与车载设备开启时怠速的相互转化过程中，由扭矩储备调节引起点火角度对发动机扭矩的修正，减小了发动机怠速波动，提高了发动机怠速的响应性，具体具有以下优点：(1)发动机怠速及车载设备开启时怠速过渡平稳，使得整车运行平稳，提高了整车驾驶舒适性；(2)发动机怠速及车载设备开启时怠速过渡平稳，即使在行驶过程中，也不会造成发动机熄火，进而避免了导致整车助力转向失灵，有助于保护驾驶员及乘客的生命安全。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：图1是本专利技术实施例的简易工作流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例，进一步阐述本专利技术。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本专利技术的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本专利技术的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。如图1所示，天然气发动机怠速波动控制策略，适用于燃气机动车，包括以下步骤，步骤一、怠速状态使发动机处于怠速运行状态，该怠速运行状态可以是发动机启动后进入怠速状态，也可以是发动机运行一段时间后进入的怠速运行状态。步骤二、PID调节发动机上各传感器将检测信号分别传送至发动机ECU，发动机ECU自动提取并将相关传感器信号转换后输送至PID协调器内，在PID协调器内设有扭矩计算路径，进行发动机的怠速扭矩计算，发动机上使用的各传感器包括转速传感器等，各传感器与发动机的PID调节均为本
内普通技术人员所熟知的内容，在此不再详细说明。步骤三、怠速波动状态在发动机处于怠速运行状态时，启动车载设备，在启动车载设备过程中，发动机出现波动，进入怠速波动状态。本实施例中所述车载设备包括燃气车载空调，即在发动机处于怠速运行状态时，启动燃气车载空调，在启动燃气车载空调过程中，发动机出现波动，进入空调怠速波动状态。步骤四、扭矩储备发动机出现怠速波动时，PID协调器将怠速波动时发动机ECU输送来的各传感器信号加入到发动机扭矩计算路径中，计算出发动机波动时的扭矩，并根据该扭矩计算出发动机波动时应该进入的空气量，PID协调器对扭矩的具体PID算法为本
内普通技术人员所熟知的内容，在此不再详细说明。步骤五、扭矩储备发动机ECU根据当前发动机的实际波动运行情况，标定基础扭矩储备、电池电压低扭矩储备、附件扭矩储备，经过扭矩限制器限值后，转化为扭矩储备。步骤六、点火角度查表在发动机ECU内存储有与扭矩储备对应设置的点火角度查表，根据步骤五得出当前发动机实际怠速波动运行状态下的扭矩储备，自动在点火角度查表中查出相应的点火角度波动值α。步骤七、波动消除在发动机ECU和当前PID控制下，使实际点火角度进行步骤六所得点火角度波动值α的浮动调整，使实际点火角度与步骤四所得进入的空气量相匹配，消除发动机怠速时开启车载设备产生的波动。发动机启动后，进入怠速或空调怠速状态，在怠速与空调怠速切换的过程中，特别是空调压缩机开启的瞬间，发动机转速由于空调压缩机运行引起的负功，使得发动机转速产生波动。当发动机怠速波动时，一方面会通过PID协调器进行调节，通过PID来计算发动机的进气量；另一方面通过标定扭矩储备，使得点火角度根据怠速的波动值而产生波动，协同PID共同起作用，使得发动机转速迅速稳定，达到怠速稳定控制的目的。本专利技术增加了发动机怠速扭矩储备，使得发动机在怠速与车载设备开启时怠速的相互转化过程中，由扭矩储备调节引起点火角度对发动机扭矩的修正，减小了发动机怠速波动，提高了发动机怠速的响应性，具体具有以下优点：(1)发动机怠速及车载设备开启时怠速过渡平稳，使得整车运行平稳，提高了整车驾驶舒适性；(2)发动机怠速及车载设备开启时怠速过渡平稳，即使在行驶过程中，也不会造成发动机熄火，进而避免了导致整车助力转向失灵，有助于保护驾驶员及乘客的生命安全。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征及本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.天然气发动机怠速波动控制策略，适用于燃气机动车，其特征在于：包括以下步骤，步骤一、怠速状态使发动机处于怠速运行状态；步骤二、PID调节发动机上各传感器将检测信号分别传送至发动机ECU，发动机ECU自动提取并将相关传感器信号转换后输送至PID协调器内，在PID协调器内设有扭矩计算路径，进行发动机的怠速扭矩计算；步骤三、怠速波动状态在发动机处于怠速运行状态时，启动车载设备，在启动车载设备过程中，发动机出现波动，进入怠速波动状态；步骤四、扭矩储备发动机出现怠速波动时，PID协调器将怠速波动时发动机ECU输送来的各传感器信号加入到发动机扭矩计算路径中，计算出发动机波动时的扭矩，并根据该扭矩计算出发动机波动时应该进入的空气量；步骤五、扭矩储备发动机ECU根据当前发动机的实际波动运行情况，标定基础扭矩储备、电池电压低扭矩储备、附件扭矩储备，经过扭矩限制器限值后，转化为扭矩储备；步骤六、点火角度查表在发动机ECU内存储有与扭矩储备对应设置的点火角度查表，根据步骤五得出当前发动机实际怠速波动运行状态下的扭矩储备，自动在点火角度查表中查出相应的点火角度波动值α；步骤七、波动消除在发动机ECU和当前PID控制下，使实际点火角度进行步骤六所得点火角度波动值α的浮动调整，使实际点火角度与步骤四所得进入的空气量相匹配，消除发动机怠速时开启车载设备产生的波动。...

【技术特征摘要】
1.天然气发动机怠速波动控制策略，适用于燃气机动车，其特征在于：包括以下步骤，步骤一、怠速状态使发动机处于怠速运行状态；步骤二、PID调节发动机上各传感器将检测信号分别传送至发动机ECU，发动机ECU自动提取并将相关传感器信号转换后输送至PID协调器内，在PID协调器内设有扭矩计算路径，进行发动机的怠速扭矩计算；步骤三、怠速波动状态在发动机处于怠速运行状态时，启动车载设备，在启动车载设备过程中，发动机出现波动，进入怠速波动状态；步骤四、扭矩储备发动机出现怠速波动时，PID协调器将怠速波动时发动机ECU输送来的各传感器信号加入到发动机扭矩计算路径中，计算出发动机波动时的扭矩，并根据该扭矩计算出发动机波动时应该进入的空气...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉帅，
申请(专利权)人：潍柴西港新能源动力有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37