一种基于主动扰动观测的燃油压力控制器及其控制方法

摘要

本发明涉及一种基于主动扰动观测的燃油压力控制方法，针对内燃机燃油喷射系统的时变性、非线性及传统PID控制在燃油压力控制中应用不理想等问题，提出采用基于模型的前馈控制和基于状态观测的反馈控制来实现燃油压力的控制。主要包括：目标燃油压力计算、燃油压力传感器实际燃油压力采集计算、燃油计量单元燃油体积流率反馈调节量计算、燃油计量单元燃油体积流率前馈控制量计算、燃油计量单元燃油体积流率转化为电流、燃油计量单元电流转化为PWM占空比、燃油计量单元实际工作电流测量计算、燃油计量单元电流反馈调节器、燃油计量单元PWM调制频率计算、燃油计量单元PWM驱动、燃油计量单元、燃油喷射系统和燃油压力主动扰动观测器。

主权项

一种基于主动扰动观测的燃油压力控制方法，其特征在于，采用基于模型的前馈控制和基于状态观测的反馈控制来实现燃油压力的控制，包括以下步骤：燃油压力传感器实际燃油压力采集计算步骤，用于采集并计算燃油喷射系统中当前的燃油压力；燃油压力主动扰动观测步骤，根据燃油喷射系统当前的燃油压力，构造燃油喷射系统中燃油压力主动扰动观测器，所述燃油压力主动扰动观测器的数学模型等效替换燃油喷射系统的物理模型，借此来观测燃油喷射系统中燃油压力估计值、燃油压力变化率估计值和燃油计量单元燃油体积流率扰动补偿量；目标燃油压力计算步骤，用于计算当前工况点所需要的目标燃油压力；燃油计量单元燃油体积流率前馈控制量计算步骤，用于计算当前工况点所需要的燃油计量单元燃油体积流率前馈控制量；燃油计量单元燃油体积流率反馈调节量计算步骤，用于根据目标燃油压力与当前实际燃油压力的偏差，确定燃油计量单元燃油体积流率反馈调节量，与燃油计量单元燃油体积流率前馈控制量相加后，经燃油计量单元燃油体积流率转化为燃油计量单元电流；燃油计量单元燃油体积流率转化为电流步骤，用于根据燃油计量单元的供油特性，将燃油计量单元燃油体积流率转化为燃油计量单元需求电流；燃油计量单元电流转化为PWM占空比步骤，用于根据燃油计量单元的电气特性，将燃油计量单元需求电流转化为燃油计量单元PWM占空比；燃油计量单元PWM调制频率计算步骤，用于计算燃油计量单元PWM调制频率；燃油计量单元控制执行步骤，将计算出的燃油计量单元PWM占空比和燃油计量单元PWM调制频率，发送给燃油计量单元PWM驱动，并通过燃油压力控制器硬件功率驱动进行实际设定，用来驱动燃油计量单元工作，从而调节燃油喷射系统中的燃油压力，实现燃油压力的精确控制。