[发明专利]高压共轨式柴油转子发动机控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及柴油发动机技术领域，是柴油化汪克尔三角转子发动机的电子控制方法，特别是针对该型特种发动机，在配备电控高压共轨燃油喷射系统后，基于实时操作系统软件设计思想的发动机控制策略及逻辑实现

背景技术

目前市场上的发动机基本都是往复式点火汽油机或往复式压燃着火的柴油机，其电子控制单元实现的控制方法都是围绕传统往复式发动机所开发的。转子发动机作为一种新型的发动机，由其工作原理及结构决定，要实现转子发动机的柴油化工作，一般需要采用高压燃油喷射和火源点火相结合的方式工作，因而其燃烧组织具有压燃与点燃式内燃机的双重特点。区别于传统的往复式柴油机或汽油机，柴油转子发动机控制系统需要与其工作原理相适应的控制方法。

发明内容

本发明的目的是公开一种共轨式柴油转子发动机控制方法，围绕柴油化转子发动机，针对其配备的高压共轨燃油喷射系统及电子点火或热面点火装置，给出了基于多任务实时操作系统Osekwork相关的发动机控制方法。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种共轨式柴油转子发动机控制方法，基于实时操作系统，适用于低压缩比，采用二次点火燃烧系统的共轨式柴油转子发动机；其是基于一个32位的MPC555ECU的最小系统及OsekWorks实时操作系统的全集成开发环境Tornado for Osekworks的软硬件来实现，通过Tornado for Osekworks开发环境及硬件BSP实现了独立于硬件，完全采用基于控制任务、事件的实时操作控制系统，实现对柴油转子发动机的优化控制；

采用主、引燃双喷油器燃烧结构，被电热塞点燃的引燃喷油作为一个稳定的二次点火源，对主喷油形成较长时间的点火作用，从而达到较稳定的燃烧；

其中，主喷油器喷油量为每循环每缸喷油量的90-95％，引燃喷油器喷油量为每循环每缸喷油量的5—10％。

所述的方法，其包括步骤：

1)TPU检测上升及下降沿，在下降沿(a点)触发ECU进入判缸中断任务；

2)通过前后两次的脉宽对比，进行判缸，设此中断为第一缸对应的窄参考脉冲，则触发第一缸喷油及点火数据准备程序；

3)喷油及点火数据准备：

a、根据同步工况数据，包括实时转速、负荷等，由MAP图及实时控制策略得到最佳的喷油及点火提前角，并由此分别计算其相应的定时延迟角度，根据实时转速数据，完成角度到定时器的转化，从而得到第一缸预喷油始点b对应的定时时刻，第一缸点火始点c对应的定时时刻，第一缸主喷油始点e对应的定时时刻；

b、根据同步工况数据，包括实时转速、负荷等，由MAP图及实时控制策略得到最佳的喷油量、点火持续角、点火持续脉宽；根据实时喷油压力及喷油量与喷油持续期的关系MAP图得到对应的喷油脉宽；

c、即获得了第一缸预喷油启动时刻及其持续时间，第一缸主喷油启动时刻及其持续时间，第一缸点火启动时刻及其持续时间；根据TPU时钟分度，分别将上述数据转化成对应的计时器脉冲数；

4)CPU实时处理多任务操作系统分别启动数据同步了的第一缸预喷油任务、第一缸主喷油任务、第一缸点火任务，对应TPU实时处理并执行多任务；其中，第一缸预喷油任务执行输出为始于a点终于f点，第一缸点火任务执行输出为始于c点终于f点，第一缸主喷油任务执行输出为始于e点终于i点；

5)ECU继续处理其它任务，直至检测到下一上止点脉冲信号，转至第2)步，同样进行判缸，为宽脉冲时，则启动第二缸数据准备并执行相应的第二缸喷油、点火任务；如此循环工作直至停机。

所述的方法，其采用了相对独立的喷油、点火、采集、控制的功能模块及各模块下的子任务、时间的设计方法及控制任务规划，通过OsekWorks实时操作系统按照各个事件、任务的不同优先级进行循环管理和调度，来保证柴油转子发动机在高达6000rpm-8000rpm的转速下，实现发动机的高速实时控制和管理。