[实用新型]一种发动机控制系统位置闭环架构

说明书

技术领域

本实用新型属于发动机控制技术，涉及一种发动机控制系统位置闭环架构。

背景技术

在发动机电子控制系统中，无论是模拟电子控制器或者数字电子控制器，均涉及燃油流量、作动筒位置等位置控制，为保证这些位置控制无静差，一般均采用了位置闭环架构，其位置闭环的计算采用的是由电子硬件电路实现，即采用的是电子控制器硬件闭环的架构。位置硬件闭环架构中，位置差e计算、比例系数Kp、积分系数Ki和积分∑e、比例-积分和等均由硬件电路组成。

对于模拟电子控制器，采用硬件闭环架构实现位置闭环控制无可厚非，但对于采用数字电子控制器的控制系统，采用硬件闭环控制架构，将存在如下不足：

1）参数调节需开机箱：针对硬件位置闭环架构，在进行电子控制器与系统或液压机械装置等进行匹配或方法修订时，需要对硬件参数或算法进行调整，方法是将相应的参数或算法转换成硬件电路，并确定相应的硬件参数，换下硬件电路或者调整可调硬件电路的元器件，这将需要开启电子控制器机箱，并采用伸板技术，将电子控制器中需调整的PCB电路板接出调整或修改参数，在试验情况下，这种方式不但麻烦，而且容易受到干扰而发生事故，及其不安全；

2）无法事后快速修改控制算法：一旦硬件电路制做完成，其硬件电子元器件参数也选定，即受限于设计之初的参数选择。事先设计的控制算法可能无法满足位置闭环控制需要，需要在现场重新调整控制算法，由于电路板事先已经设计完成，无法在现场在硬件电路板上增加电器元件，从而调整控制算法；

3）位置闭环控制算法无法进行自适应设计：硬件闭环由于采用的是硬件电路实现，电路较复杂，要达到硬件自适应控制，所花的代价太高，调整也非常麻烦，因此位置硬件闭环控制算法设计较为简单，无法满足更高的精度需求。而且硬件元器件具有随时间变化，出现器件失效、漂移等问题，不具有自修正的功能。在元器件工作较长一段时间后，会出现因元器件漂移而引起的静差及动态特性变差的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供了一种能够有效简化电路、减轻重量且调整方便的发动机控制系统位置闭环架构。

本实用新型的技术方案是：一种发动机控制系统位置闭环架构，其包括数字电子控制器、液压机械装置和传感器；其中，数字电子控制器由信号处理模块、位置差控制模块和驱动模块组成；液压机械装置由电液转换装置、液压作动模块组成；传感器安装在液压机械装置上。

数字电子控制器的驱动模块与电液转换装置相连，测量液压机械装置位置的传感器与信号处理模块相连，且信号处理模块输出与位置差控制模块相连，而位置差控制模块输出与驱动模块相连，构成闭环控制。

所述位置差控制模块包括位置差e计算模块、比例系数Kp模块、积分系数Ki模块和积分求和∑e模块，其中，所述位置差e计算模块输入连接液压作动模块和信号处理模块，且比例系数Kp模块和积分系数Ki模块并联连接在位置差e计算模块的输出上，积分系数Ki模块与∑e模块串联后与比例系数Kp模块相加输出。

本实用新型的优点是：由电子控制器硬件提供平台支持，通过软硬件的结合，充分利用软件的优点，解决发动机数字电子控制系统在进行调试、试验以及与不同的位置闭环回路等的匹配问题，保证在电子控制器不打开机箱的条件下，通过软件快速调整控制参数，加快发动机调试、试验及其匹配工作。根据软件灵活的特点，还可以设计自适应控制算法及其他更为复杂的控制、诊断算法，充分发挥数字电子控制器的优点。而且利用本位置闭环架构，将简化电子控制器部分电路，减轻电子控制器的重量，节约产品成本，为产品的轻重量提供了一种解决方案。

附图说明

图1是本实用新型发动机控制系统位置闭环架构示意图。

图2是位置差控制模块的PI控制算法原理框图。

其中，10-数字电子控制器，11-计算模块，12-位置差控制模块，13-驱动模块，14-信号处理模块，20-液压机械装置，21-电液转换装置，22-液压作动模块，30-传感器；15-比例系数Kp，16-积分系数Ki，17-积分∑e。

具体实施方式

下面对本实用新型做进一步详细说明。