李进+吴西艳+白崇慧

摘 要 在转矩控制的基础上，对电控转子泵控制措施进行分析，并提出新的控制策略。该项控制策略主要是在转矩基础上，控制发动机的定时喷油和喷油量，进而促使整个控制方法具备良好的匹配功能和外展性。在经过相应的整机性能和排放性能试验之后，结果表明其与欧Ⅲ排放标准相符合。通过本次研究，以期能够为相关研究者提供参考。

关键词 转矩控制；电控转子泵；控制措施；开发

中图分类号：U464 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）10-0048-01

1 基于柴油机电控转子泵的控制策略分析

在实现控制柴油机电控转子泵的计算中，整个计算过程均是处理诊断发动机给出相关开关信号（如：空调、启动电机等）和模拟信号（如：转速、冷却水温度、燃油温度、油门开度等）。在接收到相关信号后，控制系统进行分析，从而对发动机动力输出、机械负荷、冒烟极限等进行控制，然后通过相应转换操作，然后确定发动机在不同工况条件下的喷油时间和喷油量。进而对电磁阀的关闭时机进行控制，最大限度的保证将喷油动作完成。该种柴油机电控转子泵控制策略的应用，具有诸多的功能。具体而言，主要表现为以下内容：启动工况、怠速工况、高水温时油量控制与保护、对中冷后进气温度传感器出现故障进行保护和控制、控制极限强度的转矩、控制循环、调速段的油量；控制定时喷油；定时补偿MAT、ECT、BARO的喷油；诊断失火故障等。由于该项技术的诸多功能，还能够控制好发电机处于各种工况下的油量，或是控制好故障发生时的油量[1]。

2 控制策略中模型代码的实现

在V模式之下得出的ECU开发流程，具备诸多优势，不但能够将开发周期缩短，还能够将开发的成本降低。其中，整个控制策略算法的基本操作需在模型的基础上，对控制算法进行控制，还需实施相应的仿真操作。在本次设计研究中，笔者主要根据软件MATLAB/Simulink来开展控制策略的开发与研究工作，首先将MicrAutoBox做为硬件的控制器，然后连接发动现，将试验工作和标定工作初步完成。在研究工作中，标定工作主要含 有初标定空燃比MAP、标定油量MAP、目标转矩MAP等。完成初步的运行标定之后，应对各个功能模块的有效性进行确定，同时还需保证功能模块能够得到最大程度的完善。之后通过Targetlin代码转换工具处理Simulink模型，促使其最终形成产品的代码。在Targetlin当中主要含有主控策略和信号处理两个函数。在进行相关代码的转换时，不但需定标MAP表格及各相关参数，促使其能够满足数据精度的相关要求，还需简化或优化代码。

控制策略管理工作的应用与开展主要是Data Dictionary管理器。在该管理器应用时，可将标定的需求作为依据，进而把数据划分为Display Data和Calibration Data两个类型进行管理。除此之外，该管理器的应用不仅可以自主建立自身标定的类型，还可以与控制策略数据给出的特殊要求，自由构建自身定标的类型，非常方便且适用。同时，其还能够为实现统一化的文件存档，以及同一管理各模块提供良好的条件。在完成相应的定标工作之后，targetlink model需完成SIL的仿真，对定标精度的科学性进行验证，验证完毕，C代码进行转换生成。最终，需将C代码应用Tasking和targetlink工具转换后生成的底层软件代码进行集成，从而将运行的调试工作完成，最终将其下载至ECU当中且实施试验操作[2]。另外，该系统所采用的是32单位的片机，具有精度高、运算能力强的应用优势，能够在控制系统当中实现快速的扩展。

3 标定MAP数据及性能试验

在完成相应测试工作，以及代码集成之后，本次开发设计还根据所选用的发动机和传感器， 初始标定相应的MAP。初始标定的实施针对的是各类型传感器，但在发动机的标定方面，与发动机的工作过程无关。为此，在实施相关操作时，应通过厂家提供的再次试验验证和技术参数，获取通过路由器的信号转化而得到的与物理量信号相对应的MAP。除初始标定的MAP之外，其余在整个控制过程当中出现的MAP的设定，应在标定发动机的台架之前完成，不允许存在空白。

1）发动机台架的试验标定。在对发动机台架进行试验和标定的工作中，主要的标定数据有：目标转矩MAP、喷油量MAP等。而对于标定数据的合理性则需通过启动工况的顺利性进行判定。具体的标定工作分两种：第一是针对发动机的配套要求，对目标转矩进行标定，然后依据外特性曲线的走势对部分工况之下的转矩大小进行确定。在此操作过程中需注意调速段控制需要进行单独的控制。采用这样的方式，能够实现对调速率进行灵活的控制，也方便调整最高空转的转速。此外，在该控制策略的运用中，还可以对双功率系统实现整体控制，从而针对不同工况，转换为对应的功率系统，从而使整车处于经济、合理、平稳运行状态之中。第二是对喷油量MAP进行标定，喷油量作为发动机转速和发动机转矩的函数，通过试验获取机械泵的结果，得到转矩点和标定点在每小时的耗油量，之后能够将对应的循环过程中需用的喷油量计算出。在算出转矩点和标定点的喷油量之后，其余各点的喷油量可将发动机耗油特性作为依据，进而依次将其类推出，从而可以得出预设油量的MAP。而喷油脉宽的标定则是按照EFS喷射仪预先测定出的MAP完成的。在确定喷油定时，需将发动机的排放性指标和经济性指标进行综合性分析。

2）排放性能的试验。在进行排放性能的试验时，所用设备包括DE系列的电控系统、P系列喷油器、HP60—3型增压器和增压中冷发动机。在试验时，应满足相应的条件，首先大气的温度应为30.8℃、大气的压力为100.0 kPa、相对湿度为70%、真空度则为5.5 kPa。此时，还应对试验所用的发动机标定的相关参数控制好，包括2 200 r/min的转速、96 kW的功率。相应转据点的参数则为88kW的功率和1 600 r/min的转速。完成测试之后，其结果显示，一氧化碳的排放量为0.785 g/（kW·h），HC的排放量则为0.239g/（kW·h），NOx排放量为3.648 （kW·h），PM排放量为0.227 g/（kW·h），（NO +HC）排放量为3.887 g/（kW·h）。其结果表明，该控制策略已达到柴油机非道路当中的欧Ⅲ排放标准，在整机运行时还具有优良的稳定性，具有较大的应用优势。

综上所述，基于转矩控制的电控转子泵控制措施的开发，在计算方面相对直接且明了，并且整个控制系统当中的适应性和鲁棒性较强，在标定移植不同机型时较为方便。同时，本次研究对整个控制策略应用的都是模块化的设计，并且具有良好的移植性和较强的扩展能力。另外，结合诸多冗余设计的应用，可增加控制系统的可靠性和安全性。

参考文献

[1]雷军，王梦华，姜斌，刘泉.基于转矩控制的电控转子泵控制策略开发[J].拖拉机与农用运输车，2011，6（4）：541-542.

[2]赵云，刘洋，李叶松.实现感应电机宽范围最大转矩控制的电流优化策略[J].中国电机工程学报，2012，9（3）：321-322.endprint