专利名称：电控柴油机怠速微调、pto和定速巡航三合一智能控制方法
技术领域：
本发明涉及柴油机及其控制系统，尤其涉及电控柴油机怠速微调、PTO和定速巡航 三合一智能控制方法。
背景技术：
怠速微调功能允许驾驶员在柴油机处于怠速工况时，通过仪表盘上的开关手动调 节目标怠速转速；动力输出PTO(Power Take Off)功能允许驾驶员在一定的车速以下，通过 开关控制，使柴油机进入固定转速运行模式，以满足车轮以外的其它动力输出需求；当汽车 在长距离的高速公路行驶时，启动定速巡航功能可以自动将车辆固定在特定的车速上，免 除驾车者长时间脚踏油门之苦。 目前以上三种功能均是通过电控单元ECU (Electronic Control Unit)在柴油机 中实现的， 一般采用互相独立的开关组，使用互相独立的控制程序，甚至定速巡航功能还要 采用专用的电控单元ECU。这些现有的技术不仅需要在驾驶室的仪表盘上配置许多控制开 关，甚至加装额外的ECU，造成硬件成本增加；而且互相独立的控制程序导致软件代码量增 加和不必要的重复，造成软件成本增加。因此如何能尽量减少软硬件开支，同时满足三种功 能的控制和使用需求，是现有技术中有待解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的不足而提供一种操作方便、可降 低成本的电控柴油机怠速微调、PT0和定速巡航三合一智能控制方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现 电控柴油机怠速微调、PTO和定速巡航三合一智能控制方法，其特征在于，怠速微 调、PTO和定速巡航三合一智能控制共用一组四个自复位开关，根据柴油机和车辆不同的工 作情况以及驾驶员的意图来激活并操作其中一种功能，三种功能的激活条件判断以及控制 流程，主要包括下列步骤 (l)ECU首先对柴油机当前转速、车辆当前车速以及其他开关输入等信号进行处理；
(2)根据以上参数，判断是否满足定速巡航的激活条件，若结果为是，则执行步骤 (3)，若结果为否，则执行步骤(8); (3)定速巡航激活条件满足的情况下，可以点动使能开关，或者点动微增或微减开 关进入巡航功能模式； (4)将巡航微调的单步递增递减步长、连续递增递减速率以及车速调整的最高最 低限制值调入"目标转速或车速计算器"，比例、积分和微分增益参数等调入"闭环控制器";
(5)判断是否是ECU上电运行后第一次进入，或者是否是以微增或微减开关进入 定速巡航功能模式，若结果为是，则执行步骤(6)，若结果为否，则执行步骤(7);
(6)以当前车速作为起始巡航目标车速，调入"目标转速或车速计算器"；
(7)以上次退出巡航时最终调整确定的巡航车速作为这一次的起始巡航目标车速，调入"目标转速或车速计算器"； (8)根据转速和车速以及开关等信号参数，判断是否满足PT0的激活条件，若结果为是，则执行步骤(9)，若结果为否，则执行步骤(12); (9)PT0激活条件满足的情况下，只支持点动使能开关进入PTO功能模式； (10)将PTO微调的单步递增递减步长、转速调整的最高最低限制值调入"目标转
速或车速计算器"，比例、积分和微分增益参数等调入"闭环控制器"； (11)以初始PTO转速作为起始PTO目标转速，调入"目标转速或车速计算器"； (12)根据转速和车速以及开关等信号参数，判断是否满足怠速微调的激活条件，
若结果为是，则执行步骤(13)，若结果为否，则执行步骤(20); (13)怠速微调激活条件满足的情况下，支持点动或长按两种方式操作使能开关进入怠速微调功能模式； (14)将怠速微调的单步递增递减步长、怠速调整的最高最低限制值调入"目标转速或车速计算器"，比例、积分和微分增益参数等调入"闭环控制器"； (15)判断是否是以点动使能开关方式进入怠速微调功能模式，若结果为是，则执行步骤(16)，若结果为否，则执行步骤(17); (16)以当前怠速作为起始目标怠速，调入"目标转速或车速计算器"；
(17)以出厂设定怠速作为起始目标怠速，调入"目标转速或车速计算器"；
(18)目标转速或车速计算器根据微增、微减开关的点动和长按方式，控制目标转速或车速增长或下降，并在退出功能模式时予以保存； (19)闭环控制器根据当前被激活的功能，针对微调后的目标转速或车速，依据相应的比例、积分和微分增益参数进行闭环控制； (20)三种功能的激活条件均不满足，ECU执行正常的其他操作，并在下一个循环
调用本控制模块时再次进行判断。 与现有技术相比，本发明具有以下优点 (1)只需要在驾驶室仪表盘上安装四个自复位开关，就可以满足三种功能所有的操作需求，不仅减少了整车制造的成本，而且方便驾驶员操作。
(2)充分利用现有电控柴油机控制单元ECU以及控制系统传感器和执行器的资源，几乎不需要额外增加任何硬件成本，大大增强了国产电控柴油机的功能和竞争力。
(3)三合一的智能控制软件设计方法，大大减少了程序代码量，增强了软件的可复用性，有利于降低软件开发和应用成本。
图1是表示怠速微调、PT0和定速巡航三合一智能控制模块的控制策略的流程图。
图2是表示怠速微调、PTO和定速巡航三合一智能控制模块的输入输出的硬件组成以及控制信号流程示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，怠速微调、PTO和定速巡航三合一智能控制共用一组四个自复位开关，根据柴油机和车辆不同的工作情况以及驾驶员的意图来激活并操作其中一种功能，三种功能的激活条件判断以及控制流程，主要包括下列步骤 (l)ECU首先对柴油机当前转速、车辆当前车速以及其他开关输入等信号进行处理； (2)根据以上参数，判断是否满足定速巡航的激活条件，若结果为是，则执行步骤(3)，若结果为否，则执行步骤(8); (3)定速巡航激活条件满足的情况下，可以点动使能开关，或者点动微增或微减开关进入巡航功能模式； (4)将巡航微调的单步递增递减步长、连续递增递减速率以及车速调整的最高最低限制值调入"目标转速或车速计算器"，比例、积分和微分增益参数等调入"闭环控制器";
(5)判断是否是ECU上电运行后第一次进入，或者是否是以微增或微减开关进入定速巡航功能模式，若结果为是，则执行步骤(6)，若结果为否，则执行步骤(7);
(6)以当前车速作为起始巡航目标车速，调入"目标转速或车速计算器"；
(7)以上次退出巡航时最终调整确定的巡航车速作为这一次的起始巡航目标车速，调入"目标转速或车速计算器"； (8)根据转速和车速以及开关等信号参数，判断是否满足PT0的激活条件，若结果为是，则执行步骤(9)，若结果为否，则执行步骤(12); (9) PT0激活条件满足的情况下，只支持点动使能开关进入PT0功能模式； (10)将PT0微调的单步递增递减步长、转速调整的最高最低限制值调入"目标转
速或车速计算器"，比例、积分和微分增益参数等调入"闭环控制器"； (11)以初始PT0转速作为起始PT0目标转速，调入"目标转速或车速计算器"； (12)根据转速和车速以及开关等信号参数，判断是否满足怠速微调的激活条件，
若结果为是，则执行步骤(13)，若结果为否，则执行步骤(20); (13)怠速微调激活条件满足的情况下，支持点动或长按两种方式操作使能开关进入怠速微调功能模式； (14)将怠速微调的单步递增递减步长、怠速调整的最高最低限制值调入"目标转速或车速计算器"，比例、积分和微分增益参数等调入"闭环控制器"； (15)判断是否是以点动使能开关方式进入怠速微调功能模式，若结果为是，则执行步骤(16)，若结果为否，则执行步骤(17); (16)以当前怠速作为起始目标怠速，调入"目标转速或车速计算器"；
(17)以出厂设定怠速作为起始目标怠速，调入"目标转速或车速计算器"；
(18)目标转速或车速计算器根据微增、微减开关的点动和长按方式，控制目标转速或车速增长或下降，并在退出功能模式时予以保存； (19)闭环控制器根据当前被激活的功能，针对微调后的目标转速或车速，依据相应的比例、积分和微分增益参数进行闭环控制； (20)三种功能的激活条件均不满足，ECU执行正常的其他操作，并在下一个循环调用本控制模块时再次进行判断。 如图2所示，ECU首先通过车速传感器和转速传感器分别将当前的车轮转速和柴油机转速实时地采集处理并提供给智能控制模块。另一方面，离合器、刹车、油门踏板和排气制动开关等传感器或开关将驾驶员的驾驶意图实时地反馈给ECU，这些信号也是智能控制模块选择当前控制模式以及决定是否激活或退出当前功能的依据。最后也是最重要的，智能控制模块一旦确定了当前激活的功能模式，则会根据由使能开关、微增开关、微减开关和退出开关组成的四键制自复位开关组将驾驶员对柴油机目标怠速或转速或车速的设定要求。柴油机电控单元ECU根据以上信息，结合柴油机当前工作情况参数，计算出当前喷油量和喷油提前角，驱动电控喷油系统的喷油器或供油泵进行工作。
权利要求
电控柴油机怠速微调、PTO和定速巡航三合一智能控制方法，其特征在于，怠速微调、PTO和定速巡航三合一智能控制共用一组四个自复位开关，根据柴油机和车辆不同的工作情况以及驾驶员的意图来激活并操作其中一种功能，三种功能的激活条件判断以及控制流程，主要包括下列步骤(1)ECU首先对柴油机当前转速、车辆当前车速以及其他开关输入等信号进行处理；(2)根据以上参数，判断是否满足定速巡航的激活条件，若结果为是，则执行步骤(3)，若结果为否，则执行步骤(8)；(3)定速巡航激活条件满足的情况下，可以点动使能开关，或者点动微增或微减开关进入巡航功能模式；(4)将巡航微调的单步递增递减步长、连续递增递减速率以及车速调整的最高最低限制值调入“目标转速或车速计算器”，比例、积分和微分增益参数等调入“闭环控制器”；(5)判断是否是ECU上电运行后第一次进入，或者是否是以微增或微减开关进入定速巡航功能模式，若结果为是，则执行步骤(6)，若结果为否，则执行步骤(7)；(6)以当前车速作为起始巡航目标车速，调入“目标转速或车速计算器”；(7)以上次退出巡航时最终调整确定的巡航车速作为这一次的起始巡航目标车速，调入“目标转速或车速计算器”；(8)根据转速和车速以及开关等信号参数，判断是否满足PTO的激活条件，若结果为是，则执行步骤(9)，若结果为否，则执行步骤(12)；(9)PTO激活条件满足的情况下，只支持点动使能开关进入PTO功能模式；(10)将PTO微调的单步递增递减步长、转速调整的最高最低限制值调入“目标转速或车速计算器”，比例、积分和微分增益参数等调入“闭环控制器”；(11)以初始PTO转速作为起始PTO目标转速，调入“目标转速或车速计算器”；(12)根据转速和车速以及开关等信号参数，判断是否满足怠速微调的激活条件，若结果为是，则执行步骤(13)，若结果为否，则执行步骤(20)；(13)怠速微调激活条件满足的情况下，支持点动或长按两种方式操作使能开关进入怠速微调功能模式；(14)将怠速微调的单步递增递减步长、怠速调整的最高最低限制值调入“目标转速或车速计算器”，比例、积分和微分增益参数等调入“闭环控制器”；(15)判断是否是以点动使能开关方式进入怠速微调功能模式，若结果为是，则执行步骤(16)，若结果为否，则执行步骤(17)；(16)以当前怠速作为起始目标怠速，调入“目标转速或车速计算器”；(17)以出厂设定怠速作为起始目标怠速，调入“目标转速或车速计算器”；(18)目标转速或车速计算器根据微增、微减开关的点动和长按方式，控制目标转速或车速增长或下降，并在退出功能模式时予以保存；(19)闭环控制器根据当前被激活的功能，针对微调后的目标转速或车速，依据相应的比例、积分和微分增益参数进行闭环控制；(20)三种功能的激活条件均不满足，ECU执行正常的其他操作，并在下一个循环调用本控制模块时再次进行判断。
全文摘要
本发明涉及电控柴油机怠速微调、PTO和定速巡航三合一智能控制方法，其特征在于，怠速微调、PTO和定速巡航三合一智能控制共用一组四个自复位开关，根据柴油机和车辆不同的工作情况以及驾驶员的意图来激活并操作其中一种功能。与现有技术相比，本发明具有操作方便、可降低成本等优点。
文档编号F02D41/04GK101749133SQ20081020730
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月18日 优先权日2008年12月18日
发明者冒晓建, 卓斌, 徐权奎, 祝轲卿, 肖文雍, 韦雄 申请人:上海海能汽车电子有限公司