[发明专利]一种发动机多次喷射快速原型控制系统的实现方法

说明书

本发明的目的在于提供一种发动机多次喷射快速原型控制系统的实现方法，通过通信模块与外部进行数据交互，实时跟踪发动机的运行位置，单次主喷或主喷的分段喷射都独立配置每个子段喷射的喷射正时与喷射持续期，通过监控界面面板配置多次喷射控制系统参数，并监控发动机喷油系统的工作状态。在对发动机进行实验标定的时候不需要更改软件和硬件条件，只需要通过预留的接口将设定参数导入即可。采用模块化的设计方法，能够缩短软件开发周期，能够尽快解决软件开发中遇到的各种问题，通用性强，实现方法简单，有效的提高了多次喷射控制策略的标定验证过程。建立后的系统运行稳定，能够实现良好的控制效果。

技术领域

本发明涉及的是一种发动机控制方法，具体地说是发动机喷油控制方法。

背景技术

随着国际社会对船舶动力性能要求的不断提高，以及排放法规的不断严格，发动机面临着越来越严峻的形势挑战。无论是柴油机的性能提高还是柴油机排放水平的降低，究其根本源头都是对缸内燃烧过程的改善，多次喷射是改善柴油机缸内燃烧状态十分有效的手段，通过精确控制喷油器的喷射正时与喷油持续期，可以灵活的改变柴油机内的燃烧状态。在实验过程中，往往需要改变不同的喷射模式来取得动力性与经济性之间的平衡，喷射策略的灵活可调节无论是对柴油机性能的标定，还是满足不同条件下排放法规的要求都有着重要意义。

快速原型技术应用于控制系统产品研发的算法设计阶段与具体实现阶段之间。快速控制原型就是利用某种手段将开发的算法下载到某个计算机硬件平台中，该计算机硬件平台在实时条件下运行，模拟控制器，通过实际I/O设备与被控对象实物连接，验证算法的可靠性和准确度。要实现快速控制原型，必须有集成良好、便于使用的建模、设计、离线仿真、实时开发及测试工具。用户选择的实时系统允许反复修改模型设计，进行离线及实时仿真，减少设计错误，降低设计费用。

发明内容

本发明的目的在于提供能够大幅缩短多次喷射控制系统的开发周期，具有低耦合、高精度等特点的一种发动机多次喷射快速原型控制系统的实现方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种发动机多次喷射快速原型控制系统的实现方法，其特征是：通过通信模块与外部进行数据交互，实时跟踪发动机的运行位置，单次主喷或主喷的分段喷射都独立配置每个子段喷射的喷射正时与喷射持续期，通过监控界面面板配置多次喷射控制系统参数，并监控发动机喷油系统的工作状态。

本发明还可以包括：

1、包括硬件平台，硬件平台包括计算模块与驱动模块，计算模块负责传感器信号的接收以及配置参数的导入计算，驱动模块负责将低压信号进行升压处理，驱动喷油器电磁阀进行工作。

2、将产生的脉冲信号传给外围驱动电路，外部驱动模块在接收到脉冲信号后会通过ECU将脉冲信号转换为不同电压驱动的驱动信号，实现喷油器的快开快闭。

3、通过软件生成的C代码通过导入到硬件平台中，与控制系统中正时同步程序相连接，通过软件编译时预留的接口进行数据传输，将多次喷射信号脉冲控制序列配置的相关信息从控制策略中传给计算单元的正时同步程序。

4、喷油脉冲产生模块与喷油器驱动模块之间的信号传递采用两种不同的方式：对于实时性要求较高的脉冲信号采用I/O口直接相连的方式，对于实时性不高的数据采用其他通信协议的方式进行传输。

5、信号脉冲产生模块不但具有传感器输入信号的整形滤波功能，还能根据整形后的方波信号跟踪柴油机活塞的运动位置，根据活塞的运动位置产生每个缸的喷油脉冲信号序列，该信号序列的周期是气缸做一次功曲轴转过的角度值。

6、喷油驱动信号模块根据喷油脉冲信号的上升沿确定每次喷射的喷油正时，根据喷油脉冲信号模块配置的喷油持续期数据传输到喷油驱动信号模块，经过ECU中程序的处理产生直接输入到喷油器中的信号。