[发明专利]天然气发动机TSC转速控制负载预估前馈控制方法

摘要

本发明公开了一种天然气发动机TSC转速控制负载预估前馈控制方法，在天然气发动机的电子控制单元ECU的处理下完成，先对形成标定时间表、标定转动惯量表、标定节气门开度表和标定PID值表，利用发动机的当前转速与TSC请求转速的差值，配合计算转速变化率，最终转化为预设节气门开度值，对发动机的转速进行初步调整，初步调整后会形成新的转速差，再利用该差值对应的PID值对发动机的转速进行二次调节，可以使发动机转速快速、稳定的响应到请求转速，能够同时兼顾转速变化的响应性和稳定性，发动机平稳运行会增加发动机使用寿命，同时降低气耗量、提高驾驶舒适性。

主权项

1.天然气发动机TSC转速控制负载预估前馈控制策略，在天然气发动机的电子控制单元ECU的处理下完成，其特征在于：包括以下步骤，步骤一、利用现有的发动机标定方法，对所述天然气发动机转速变化所用时间进行标定，即得标定时间表，将所述标定时间表存储于所述电子控制单元ECU内；利用现有的发动机标定方法，对所述天然气发动机转速变化的转动标量进行标定，即得标定转动惯量表，将所述标定转动惯量表存储于所述电子控制单元ECU内；利用现有的发动机标定方法，计算出所述天然气发动机不同转速对应的扭矩，并记录不同扭矩对应的节气门开度，即得标定节气门开度表，将所述标定节气门开度表存储于所述电子控制单元ECU内；天然气发动机转速发生变化时，需要利用PID调节器输出的PID值对天然气发动机的节气门进行调节，利用现有的发动机标定方法，对所述天然气发动机不同转速差时，PID调节器输出的PID值进行标定，即得标定PID值表，将所述标定PID值表存储于所述电子控制单元ECU内；步骤二、所述天然气发动机带负载运行，利用转速传感器实时检测所述天然气发动机的转速，输送并存储至所述电子控制单元ECU中；步骤三、发送TSC请求转速至所述电子控制单元ECU，所述电子控制单元ECU根据接收所述TSC请求转速时对应的所述天然气发动机的当前转速，调取所述标定时间表和所述标定转动惯量表内相应的参数，得出接收所述TSC请求转速时对应的标定时间和标定转动惯量，并利用该标定时间计算出天然气发动机的转速变化率，计算公式为：|天然气发动机的当前转速‑TSC请求转速|/标定时间＝转速变化率；步骤四、所述电子控制单元ECU利用所述转速变化率计算出天然气发动机的曲轴角加速度，计算方法为：对所述转速变化率求一阶导数，所得值即为天然气发动机的曲轴角加速度；步骤五、通过所述电子控制单元ECU利用步骤三得到的标定转动惯量和步骤四得到的曲轴角加速度，计算出天然气发动机的扭矩，计算方法为：曲轴角加速度×标定转动惯量＝天然气发动机的扭矩；步骤六、确定节气门开度值，即通过所述电子控制单元ECU从所述标定节气门开度表内调取与步骤五得到的天然气发动机的扭矩对应的气门开度值，即得当前负载状态下的预设节气门开度值；步骤七、所述天然气发动机的节气门根据所述预设节气门开度值进行开度调整，使所述天然气发动机的转速达到调整后的调整转速，所述转速传感器将所述调整转速值检测并输送至所述电子控制单元ECU中；在所述电子控制单元ECU中，所述调整转速值与所述TSC请求转速比较，当出现转速差值时，所述电子控制单元ECU从所述标定PID值表内调取该差值对应的PID值进一步调整节气门的开度，使所述调整转速值到达所述TSC请求转速，调整过程结束。