一種柴油機輸出功率控制方法及裝置的制造方法

一種柴油機輸出功率控制方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開一種柴油機輸出功率控制方法及裝置，該方法包括：基于柴油機總功率、當前檔位效率系數、當前檔位輔助功率和預設傳動效率，計算機車牽引功率；根據預設比例?積分?微分控制算法、機車牽引功率和預設輸出功率調節系數，計算當前檔位目標輸出功率；依據機車當前功率、預設調整時間和當前檔位目標輸出功率，計算柴油機調節功率；根據柴油機調節功率，調整機車當前功率至當前檔位目標輸出功率。基于上述公開的方法，可自動調節柴油機輸出功率，從而使柴油機工作在最佳狀態。
【專利說明】
一種柴油機輸出功率控制方法及裝置
技術領域
[0001] 本發明涉及柴油機控制技術領域，尤其涉及一種柴油機輸出功率控制方法及裝 置。
【背景技術】
[0002] 現在，隨著微機的快速發展，很多電傳動內燃機取消了油馬達勵磁系統，而改用雙 備份的微機勵磁系統。由于柴油機各轉速對應著不同的噴油量基準值，因此可通過檢測柴 油機控制盒采集的噴油量來判斷柴油機是否過載，進而可通過控制柴油機轉速上升或下降 來實現主發電機功率增加或減小，達到機車啟動和調速性能的不斷提高的目的。
[0003] 但是，這種方案下存在如下問題:在柴油機轉速上升或下降過快時主發電機的電 壓和電流波動比較大，容易出現游車或冒黑煙的現象。
[0004] 有鑒于此，現有的技術方案在對柴油機輸出功率進行調節時，不能使柴油機工作 在最佳穩定狀態。

【發明內容】

[0005] 有鑒于此，本發明提供柴油機輸出功率控制方法及裝置，以解決現有的技術方案 在對柴油機輸出功率進行調節時，不能使柴油機工作在最佳穩定狀態的問題。技術方案如 下：
[0006] -種柴油機輸出功率控制方法，包括：
[0007] 基于柴油機總功率P、當前檔位效率系數a、當前檔位輔助功率PjP預設傳動效率 b，計算機車牽引功率P2;
[0008] 根據預設比例-積分-微分控制算法、所述機車牽引功率PdP預設輸出功率調節系 數c，計算當前檔位目標輸出功率P3;
[0009] 依據機車當前功率P4、預設調整時間t和所述當前檔位目標輸出功率P3,計算柴油
[0010] 根據所述柴油機調節功率P5，調整所述機車當前功率P4至所述當前檔位目標輸出 功率P3。
[0011]優選的，所述基于柴油機總功率P、當前檔位效率系數a、當前檔位輔助功率Pi和預 設傳動效率b，計算機車牽引功率P2，包括：
[0012] 基于所述柴油機總功率P和當前檔位效率系數a，計算當前檔位輸出功率P6 = P*a;
[0013] 根據所述當前檔位輸出功率P6和所述當前檔位輔助功率Pi，計算發電機主發輸出 功率Ρ7 = Ρ6_Ρ?;
[0014] 依據所述發電機主發輸出功率P7和所述預設傳動效率b，計算所述機車牽引功率P2 = P7*b〇
[0015] 優選的，所述根據預設比例-積分-微分控制算法、所述機車牽引功率PdP預設輸 出功率調節系數c，計算當前檔位目標輸出功率p3,包括：
[0016] 確定當前采樣次數k的值為1，并設定第一調節值u(k-l)、第一偏差值e(k-l)和第 二偏差值e (k-2)均為0;
[0017] 基于接收到的當前柴油機負載控制信號，獲取當前柴油機控制盒的噴油量c(k); [0018]計算當前噴油量偏差值e(k)=r-c(k)，其中，r為預設噴油量基準值；
[0019] 計算當前調節值u(k) = u(k_l )+A*e(k)+B*e(k_l )+C*e(k_2)，其中，A、B、C均為預 設偏差系數；
[0020] 將所述當前調節值u(k)確定為所述第一調節值u(k-l)，將所述第一偏差值e(k-l) 確定為所述第二偏差值e(k_2)，并將所述當前噴油量偏差值e(k)確定為所述第一偏差值e (k-1)；
[0021] 判斷當前時刻是否在預設采樣時間內；
[0022] 若是，基于設定采樣間隔，將當前采樣次數k的值加1，并返回執行所述基于接收到 的當前柴油機負載控制信號，獲取當前柴油機控制盒的噴油量c(k)，這一步驟；
[0023]若否，根據所述當前調節值u(k)、所述機車牽引功率P2和所述預設輸出功率調節 系數C，計算所述當前檔位目標輸出功率P3 = P2*(1-C) +P2*c*u(k)。
[0024] 優選的，所述根據所述柴油機調節功率P5，調整所述機車當前功率P4至所述當前檔 位目標輸出功率P3，包括：
[0025] 計算并判斷所述機車當前功率P4和所述當前檔位目標輸出功率P3的差值是否小于 〇；
[0026] 若是，以所述柴油機調節功率P5為單位時間增長功率，調整所述機車當前功率P4至 所述當前檔位目標輸出功率P 3;
[0027] 若否，以所述柴油機調節功率P5為單位時間下降功率，調整所述機車當前功率P4至 所述當前檔位目標輸出功率P 3。
[0028] 優選的，所述預設輸出功率調節系數c的取值范圍為0~1，具體為0.1;所述預設噴 油量基準值r的取值范圍為0~1，具體為0.5。
[0029] 一種柴油機輸出功率控制裝置，包括:第一計算模塊、第二計算模塊、第三計算模 塊和調整模塊；
[0030] 所述第一計算模塊，用于基于柴油機總功率P、當前檔位效率系數a、當前檔位輔助 功率PjP預設傳動效率b，計算機車牽引功率P 2;
[0031] 所述第二計算模塊，用于根據預設比例-積分-微分控制算法、所述機車牽引功率 P2和預設輸出功率調節系數c，計算當前檔位目標輸出功率P3;
[0032] 所述第三計算模塊，用于依據機車當前功率P4、預設調整時間t和所述當前檔位目 標輸出功率P3，計算柴油機調節功率
[0033]所述調整模塊，用于根據所述柴油機調節功率P5,調整所述機車當前功率P4至所述 當前檔位目標輸出功率p3。
[0034] 優選的，所述第一計算模塊包括:第一計算單元、第二計算單元和第三計算單元；
[0035] 所述第一計算單元，用于基于所述柴油機總功率P和當前檔位效率系數a，計算當 前檔位輸出功率P6 = P*a;
[0036] 所述第二計算單元，用于根據所述當前檔位輸出功率P6和所述當前檔位輔助功率 Ρι，計算發電機主發輸出功率P7 = P6_P1;
[0037] 所述第三計算單元，用于依據所述發電機主發輸出功率P?和所述預設傳動效率b， 計算所述機車牽引功率P2 = P7*b。
[0038]優選的，所述第二計算模塊包括:初始化單元、獲取單元、第四計算單元、第五計算 單元、確定單元、第一判斷單元、執行單元和第六計算單元；
[0039] 所述初始化單元，用于確定當前采樣次數k的值為1，并設定第一調節值u(k-l)、第 一偏差值e(k-l)和第二偏差值e(k-2)均為0;
[0040] 所述獲取單元，用于基于接收到的當前柴油機負載控制信號，獲取當前柴油機控 制盒的噴油量c(k);
[0041] 所述第四計算單元，用于計算當前噴油量偏差值e(k) =r_c(k)，其中，r為預設噴 油量基準值；
[0042] 所述第五計算單元，用于計算當前調節值u(k) =u(k-l)+A*e(k)+B*e(k_l)+C*e (k-2)，其中，A、B、C均為預設偏差系數；
[0043] 所述確定單元，用于將所述當前調節值u(k)確定為所述第一調節值u(k-l)，將所 述第一偏差值e(k-l)確定為所述第二偏差值e(k_2)，并將所述當前噴油量偏差值e(k)確定 為所述第一偏差值e(k-l);
[0044] 所述第一判斷單元，用于判斷當前時刻是否在預設采樣時間內；若是，觸發所述執 行單元;若否，觸發所述第六計算單元；
[0045] 所述執行單元，用于基于設定采樣間隔，將當前采樣次數k的值加1，并觸發所述獲 取單元；
[0046] 所述第六計算單元，用于根據所述當前調節值u(k)、所述機車牽引功率P2和所述 預設輸出功率調節系數C，計算所述當前檔位目標輸出功率P3 = P2*(1-C) +P2*c*u(k)。
[0047] 優選的，所述調整模塊包括:計算判斷單元、第一調整單元和第二調整單元；
[0048] 所述計算判斷單元，用于計算并判斷所述機車當前功率P4和所述當前檔位目標輸 出功率P3的差值是否小于〇;若是，觸發所述第一調整單元;若否，觸發所述第二調整單元；
[0049] 所述第一調整單元，用于以所述柴油機調節功率?5為單位時間增長功率，調整所 述機車當前功率P4至所述當前檔位目標輸出功率P 3;
[0050] 所述第二調整單元，用于以所述柴油機調節功率?5為單位時間下降功率，調整所 述機車當前功率P4至所述當前檔位目標輸出功率P3。
[0051] 相較與現有技術，本發明實現的有益效果為：
[0052]以上本發明所提供的一種柴油機輸出功率控制方法及裝置，該方法包括:基于柴 油機總功率、當前檔位效率系數、當前檔位輔助功率和預設傳動效率，計算機車牽引功率； 根據預設比例-積分-微分控制算法、機車牽引功率和預設輸出功率調節系數，計算當前檔 位目標輸出功率;依據機車當前功率、預設調整時間和當前檔位目標輸出功率，計算柴油機 調節功率;根據柴油機調節功率，調整機車當前功率至當前檔位目標輸出功率。基于上述公 開的方法，可自動調節柴油機輸出功率，從而使柴油機工作在最佳狀態。
【附圖說明】
[0053] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0054] 圖1為本發明實施例一公開的一種柴油機輸出功率控制方法流程圖；
[0055] 圖2為本發明實施例二公開的一種柴油機輸出功率控制方法部分流程圖；
[0056] 圖3為本發明實施例二公開的另一種柴油機輸出功率控制方法部分流程圖；
[0057] 圖4為本發明實施例二公開的另一種柴油機輸出功率控制方法部分流程圖；
[0058]圖5為本發明實施例三公開的一種柴油機輸出功率控制裝置結構示意圖；
[0059]圖6為本發明實施例四公開的一種柴油機輸出功率控制裝置部分結構示意圖；
[0060] 圖7為本發明實施例四公開的另一種柴油機輸出功率控制裝置部分結構示意圖；
[0061] 圖8為本發明實施例四公開的另一種柴油機輸出功率控制裝置部分結構示意圖。
【具體實施方式】
[0062]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0063] 實施例一
[0064] 本發明實施例一公開一種柴油機輸出功率控制方法，流程圖如圖1所示，柴油機輸 出功率控制方法包括：
[0065] S101，基于柴油機總功率P、當前檔位效率系數a、當前檔位輔助功率Pi和預設傳動 效率b，計算機車牽引功率P2;
[0066] 在執行步驟S101的過程中，司控器手柄的位置決定了當前柴油機檔位，進而可確 定當前檔位效率系數和當前檔位輔助功率，再根據柴油機總功率和預設傳動系數可計算機 車牽引功率；
[0067] S102,根據預設比例-積分-微分控制算法、機車牽引功率?2和預設輸出功率調節 系數c，計算當前檔位目標輸出功率P 3;
[0068] 在執行步驟S102的過程中，上述預設比例-積分-微分控制算法包括但不局限于增 量式比例-積分-微分控制算法，可根據實際情況選擇。
[0069] S103，依據機車當前功率P4、預設調整時間t和當前檔位目標輸出功率P3，計算柴油 機調節功率P5;
[0070]在步驟S104中，采用公式（1)計算柴油機調節功率P5:
[0072] S104，根據柴油機調節功率P5，調整機車當前功率P4至當前檔位目標輸出功率P3。
[0073] 本發明實施例公開的柴油機輸出功率控制方法，基于柴油機總功率、當前檔位效 率系數、當前檔位輔助功率和預設傳動效率，計算機車牽引功率;根據預設比例-積分-微分 控制算法、機車牽引功率和預設輸出功率調節系數，計算當前檔位目標輸出功率;依據機車 當前功率、預設調整時間和當前檔位目標輸出功率，計算柴油機調節功率;根據柴油機調節 功率，調整機車當前功率至當前檔位目標輸出功率。基于上述公開的方法，可自動調節柴油 機輸出功率，從而使柴油機工作在最佳狀態。
[0074] 實施例二
[0075] 基于上述本發明實施例一公開的一種柴油機輸出功率控制方法，如圖1所示出的 步驟S101中，基于柴油機總功率P、當前檔位效率系數a、當前檔位輔助功率Pi和預設傳動效 率b，計算機車牽引功率內的具體執行過程，如圖2所示，包括：
[0076] S201，基于柴油機總功率P和當前檔位效率系數a，計算當前檔位輸出功率P6;
[0077] 在步驟S201中，采用公式(2)計算當前檔位輸出功率P6:
[0078] p6 = p*a (2)；
[0079] S202,根據當前檔位輸出功率P6和當前檔位輔助功率Pi，計算發電機主發輸出功率 P7；
[0080] 在步驟S202中，采用公式(3)計算發電機主發輸出功率P7:
[0081] Ρ7 = Ρ6-Ρι (3)；
[0082] S203，依據發電機主發輸出功率P7和預設傳動效率b，計算機車牽引功率P2;
[0083] 在步驟S203中，采用公式(4)計算機車牽引功率P2:
[0084] p2 = p7*b (4) 〇
[0085] 本發明實施例公開的柴油機輸出功率控制方法，基于柴油機總功率、當前檔位效 率系數、當前檔位輔助功率和預設傳動效率，計算機車牽引功率;根據預設比例-積分-微分 控制算法、機車牽引功率和預設輸出功率調節系數，計算當前檔位目標輸出功率;依據機車 當前功率、預設調整時間和當前檔位目標輸出功率，計算柴油機調節功率;根據柴油機調節 功率，調整機車當前功率至當前檔位目標輸出功率。基于上述公開的方法，可自動調節柴油 機輸出功率，從而使柴油機工作在最佳狀態。
[0086] 基于上述本發明實施例一公開的一種柴油機輸出功率控制方法，如圖1所示出的 步驟S102中，根據預設比例-積分-微分控制算法、所述機車牽引功率Ρ 2和預設輸出功率調 節系數c，計算當前檔位目標輸出功率Ρ3的具體執行過程，如圖3所示，包括：
[0087] S301，確定當前采樣次數k的值為1，并設定第一調節值u(k-l)、第一偏差值e(k-l) 和第二偏差值e(k-2)均為0;
[0088] S302,基于接收到的當前柴油機負載控制信號，獲取當前柴油機控制盒的噴油量c (k)；
[0089] 需要說明的是，在執行步驟S302的過程中，柴油機負載控制信號可通過CAN通信和 模擬板獲取。
[0090] S303,計算當前噴油量偏差值e(k);
[0091 ]在步驟S303中，采用公式(5)計算當前噴油量偏差值e(k):
[0092] e(k) =r~c(k) (5)
[0093] 其中，r為預設噴油量基準值；
[0094] S304,計算當前調節值u(k);
[0095] 在步驟S304中，采用公式(6)計算當前調節值u(k):
[0096] u(k)=u(k_l)+A*e(k)+B*e(k_l)+C*e(k_2) (6)
[0097]其中，A、B、C均為預設偏差系數；
[0098] S305,將當前調節值u(k)確定為第一調節值u(k-l)，將第一偏差值e(k-l)確定為 第二偏差值e(k_2)，并將當前噴油量偏差值e(k)確認為第一偏差值e(k-l);
[0099] S306,判斷當前時刻是否在預設采樣時間內；
[0100] S307,若是，基于設定采樣間隔，將當前采樣次數k的值加1，并返回執行步驟S302; [0101] S308,若否，根據當前調節值u(k)、機車牽引功率P2和預設輸出功率調節系數c，當 前檔位目標輸出功率P3;
[0102] 在步驟S308中，采用公式(7)計算機車牽引目標功率P4:
[0103] P3 = P2*(l-c)+P2*c*u(k) (7)。
[0104] 需要說明的是，預設輸出功率調節系數c的取值范圍為0~1，具體為0.1;預設噴油 量基準值r的取值范圍為0~1，具體為0.5。
[0105] 本發明實施例公開的柴油機輸出功率控制方法，基于柴油機總功率、當前檔位效 率系數、當前檔位輔助功率和預設傳動效率，計算機車牽引功率;根據預設比例-積分-微分 控制算法、機車牽引功率和預設輸出功率調節系數，計算當前檔位目標輸出功率;依據機車 當前功率、預設調整時間和當前檔位目標輸出功率，計算柴油機調節功率;根據柴油機調節 功率，調整機車當前功率至當前檔位目標輸出功率。基于上述公開的方法，可自動調節柴油 機輸出功率，從而使柴油機工作在最佳狀態。
[0106] 基于上述本發明實施例一公開的一種柴油機輸出功率控制方法，如圖1所示出的 步驟S104中，根據柴油機調節功率內，調整機車當前功率P 4至當前檔位目標輸出功率P3的具 體執行過程，如圖4所示，包括：
[0107] S401，計算并判斷機車當前功率P4和當前檔位目標輸出功率P3的差值是否小于0;
[0108] S402,若是，以柴油機調節功率P5為單位時間增長功率，調整機車當前功率P4至當 前檔位目標輸出功率p 3;
[0109] S403,若否，以柴油機調節功率P5為單位時間下降功率，調整機車當前功率P4至當 前檔位目標輸出功率p 3。
[0110] 本發明實施例公開的柴油機輸出功率控制方法，基于柴油機總功率、當前檔位效 率系數、當前檔位輔助功率和預設傳動效率，計算機車牽引功率;根據預設比例-積分-微分 控制算法、機車牽引功率和預設輸出功率調節系數，計算當前檔位目標輸出功率;依據機車 當前功率、預設調整時間和當前檔位目標輸出功率，計算柴油機調節功率;根據柴油機調節 功率，調整機車當前功率至當前檔位目標輸出功率。基于上述公開的方法，可自動調節柴油 機輸出功率，從而使柴油機工作在最佳狀態。
[0111]實施例三
[0112] 基于上述本發明各實施例提供的柴油機輸出功率控制方法，本發明實施例三則對 應公開了執行上述柴油機輸出功率控制方法的柴油機輸出功率控制裝置，其結構示意圖如 圖5所示，柴油機輸出功率控制裝置500包括:第一計算模塊501、第二計算模塊502、第三計 算模塊503和調整模塊504;其中，
[0113] 第一計算模塊501，用于基于柴油機總功率P、當前檔位效率系數a、當前檔位輔助 功率PjP預設傳動效率b，計算機車牽引功率P 2;
[0114] 第二計算模塊502,用于根據預設比例-積分-微分控制算法、機車牽引功率內和預 設輸出功率調節系數c，計算當前檔位目標輸出功率p3;
[0115] 第三計算模塊503,用于依據機車當前功率P4、預設調整時間t和當前檔位目標輸 出功率p3,計算柴油機調節功率
[0116] 調整模塊504,用于根據柴油機調節功率P5，調整機車當前功率P4至當前檔位目標 輸出功率p 3。
[0117] 本發明實施例公開的柴油機輸出功率控制裝置，第一計算模炔基于柴油機總功 率、當前檔位效率系數、當前檔位輔助功率和預設傳動效率，計算機車牽引功率;第二計算 模塊根據預設比例-積分-微分控制算法、機車牽引功率和預設輸出功率調節系數，計算當 前檔位目標輸出功率;第三計算模塊依據機車當前功率、預設調整時間和當前檔位目標輸 出功率，計算柴油機調節功率;調整模塊根據柴油機調節功率，調整機車當前功率至當前檔 位目標輸出功率。基于上述公開的裝置，可自動調節柴油機輸出功率，從而使柴油機工作在 最佳狀態。
[0118]實施例四
[0119] 結合上述實施例三公開的柴油機輸出功率控制裝置和附圖5,本實施例四還公開 了一種柴油機輸出功率控制裝置，其中，第一計算模塊501結構示意圖如圖6所示，第一計算 模塊501包括:第一計算單元601和第二計算單元602和第三計算單元603;
[0120] 第一計算單元601，用于基于柴油機總功率P和當前檔位效率系數a，計算當前檔位 輸出功率P6 = P*a;
[0121] 第二計算單元602,用于根據當前檔位輸出功率P6和當前檔位輔助功率Pi，計算發 電機主發輸出功率P7 = P6-P!;
[0122] 第三計算單元603,用于依據發電機主發輸出功率P7和預設傳動效率b，計算機車 牽引功率P2 = P7*b。
[0123] 本發明實施例公開的柴油機輸出功率控制裝置，第一計算模炔基于柴油機總功 率、當前檔位效率系數、當前檔位輔助功率和預設傳動效率，計算機車牽引功率;第二計算 模塊根據預設比例-積分-微分控制算法、機車牽引功率和預設輸出功率調節系數，計算當 前檔位目標輸出功率;第三計算模塊依據機車當前功率、預設調整時間和當前檔位目標輸 出功率，計算柴油機調節功率;調整模塊根據柴油機調節功率，調整機車當前功率至當前檔 位目標輸出功率。基于上述公開的裝置，可自動調節柴油機輸出功率，從而使柴油機工作在 最佳狀態。
[0124] 結合上述實施例三公開的柴油機輸出功率控制裝置和附圖5,本實施例四還公開 了另一種柴油機輸出功率控制裝置，其中，第二計算模塊502結構示意圖如圖7所示，第二計 算模塊502包括:初始化單元701、獲取單元702、第四計算單元703、第五計算單元704、確定 單元705、第一判斷單元706、執行單元707和第六計算單元708;
[0125] 初始化單元701，用于確定當前采樣次數k的值為1，并設定第一調節值u(k-l)、第 一偏差值e(k-l)和第二偏差值e(k-2)均為0;
[0126] 獲取單元702,用于基于接收到的當前柴油機負載控制信號，獲取當前柴油機控制 盒的噴油量c(k);
[0127] 第四計算單元，用于計算當前噴油量偏差值e(k) =r_c(k)，其中，r為預設噴油量 基準值；
[0128]第五計算單元703，用于計算當前調節值11(1〇=11(1^-1)+4*6(1〇+13*6(1^-1)+〇6(1^-2)，其中，A、B、C均為預設偏差系數；
[0129] 確定單元704,用于將當前調節值u(k)確定為第一調節值u(k-l)，將第一偏差值e (k-1)確定為第二偏差值e(k_2)，并將當前噴油量偏差值e(k)確定為第一偏差值e(k-l);
[0130] 第一判斷單元705,用于判斷當前時刻是否在預設采樣時間內；若是，觸發執行單 元707;若否，觸發第六計算單元708;
[0131] 執行單元707,用于基于設定采樣間隔，將當前采樣次數k的值加1，并觸發獲取單 元702;
[0132] 第六計算單元708,用于根據當前調節值u(k)、機車牽引功率P2和預設輸出功率調 節系數C，計算當前檔位目標輸出功率P3 = P2*(l-C)+P2*C*U(k)。
[0133] 本發明實施例公開的柴油機輸出功率控制裝置，第一計算模炔基于柴油機總功 率、當前檔位效率系數、當前檔位輔助功率和預設傳動效率，計算機車牽引功率;第二計算 模塊根據預設比例-積分-微分控制算法、機車牽引功率和預設輸出功率調節系數，計算當 前檔位目標輸出功率;第三計算模塊依據機車當前功率、預設調整時間和當前檔位目標輸 出功率，計算柴油機調節功率;調整模塊根據柴油機調節功率，調整機車當前功率至當前檔 位目標輸出功率。基于上述公開的裝置，可自動調節柴油機輸出功率，從而使柴油機工作在 最佳狀態。
[0134] 結合上述實施例三公開的柴油機輸出功率控制裝置和附圖5,本實施例四還公開 了另一種柴油機輸出功率控制裝置，其中，調整模塊504結構示意圖如圖8所示，調整模塊 504包括:計算判斷單元801、第一調整單元802和第二調整單元803;
[0135] 計算判斷單元801，用于計算并判斷機車當前功率P4和當前檔位目標輸出功率P3的 差值是否小于〇;若是，觸發第一調整單元802;若否，觸發第二調整單元803;
[0136] 第一調整單元802,用于以柴油機調節功率內為單位時間增長功率，調整機車當前 功率p 4至當前檔位目標輸出功率p3;
[0137] 第二調整單元803,用于以柴油機調節功率內為單位時間下降功率，調整機車當前 功率p 4至當前檔位目標輸出功率p3。
[0138] 本發明實施例公開的柴油機輸出功率控制裝置，第一計算模炔基于柴油機總功 率、當前檔位效率系數、當前檔位輔助功率和預設傳動效率，計算機車牽引功率;第二計算 模塊根據預設比例-積分-微分控制算法、機車牽引功率和預設輸出功率調節系數，計算當 前檔位目標輸出功率;第三計算模塊依據機車當前功率、預設調整時間和當前檔位目標輸 出功率，計算柴油機調節功率;調整模塊根據柴油機調節功率，調整機車當前功率至當前檔 位目標輸出功率。基于上述公開的裝置，可自動調節柴油機輸出功率，從而使柴油機工作在 最佳狀態。
[0139] 以上對本發明所提供的一種柴油機輸出功率控制方法及裝置進行了詳細介紹，本 文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于 幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明的思 想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對 本發明的限制。
[0140]需要說明的是，本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重 點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。 對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相 關之處參見方法部分說明即可。
[0141]還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個 實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間 存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在涵 蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備所固有的要素， 或者是還包括為這些過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下， 由語句"包括一個……"限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備 中還存在另外的相同要素。
[0142]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明 將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一 致的最寬的范圍。
【主權項】
1. 一種柴油機輸出功率控制方法，其特征在于，包括： 基于柴油機總功率P、當前檔位效率系數a、當前檔位輔助功率Pi和預設傳動效率b，計算 機車牽引功率P2; 根據預設比例-積分-微分控制算法、所述機車牽引功率P2和預設輸出功率調節系數C， 計算當前檔位目標輸出功率P3 ; 依據機車當前功率P4、預設調整時間t和所述當前檔位目標輸出功率P3,計算柴油機調 節功璋根據所述柴油機調節功率P5，調整所述機車當前功率P4至所述當前檔位目標輸出功率 ?3〇2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于柴油機總功率P、當前檔位效率系 數a、當前檔位輔助功率Pi和預設傳動效率b，計算機車牽引功率P2，包括： 基于所述柴油機總功率P和當前檔位效率系數曰，計算當前檔位輸出功率P6 = P*a; 根據所述當前檔位輸出功率P6和所述當前檔位輔助功率Pi，計算發電機主發輸出功率 P7 = P6-Pl； 依據所述發電機主發輸出功率P7和所述預設傳動效率b，計算所述機車牽引功率P2 = P7*b。3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據預設比例-積分-微分控制算法、 所述機車牽引功率P2和預設輸出功率調節系數C，計算當前檔位目標輸出功率P3，包括： 確定當前采樣次數k的值為1，并設定第一調節值U(k-l)、第一偏差值e(k-l)和第二偏 差值e化-2)均為0; 基于接收到的當前柴油機負載控制信號，獲取當前柴油機控制盒的噴油量C化）； 計算當前噴油量偏差值e化)=r-c化），其中，r為預設噴油量基準值； 計算當前調節值口化）=11化-1)+4*6化)+13*6化-1)+料6化-2)，其中，4、13、(：均為預設偏 差系數； 將所述當前調節值U化)確定為所述第一調節值U化-1)，將所述第一偏差值e化-1)確定 為所述第二偏差值e(k-2)，并將所述當前噴油量偏差值e化)確定為所述第一偏差值6化- 1); 判斷當前時刻是否在預設采樣時間內； 若是，基于設定采樣間隔，將當前采樣次數k的值加1，并返回執行所述基于接收到的當 前柴油機負載控制信號，獲取當前柴油機控制盒的噴油量C化），運一步驟； 若否，根據所述當前調節值U化）、所述機車牽引功率P2和所述預設輸出功率調節系數C， 計算所述當前檔位目標輸出功率P3 = P2*(1-C)+P2*C*uA)。4. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述柴油機調節功率P5，調整所述 機車當前功率P4至所述當前檔位目標輸出功率P3，包括： 計算并判斷所述機車當前功率P4和所述當前檔位目標輸出功率P3的差值是否小于0 ; 若是，W所述柴油機調節功率P5為單位時間增長功率，調整所述機車當前功率P4至所述 當前檔位目標輸出功率P3; 若否，W所述柴油機調節功率P5為單位時間下降功率，調整所述機車當前功率P4至所述 當前檔位目標輸出功率P3。5. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述預設輸出功率調節系數C的取值范圍 為0~1，具體為0.1;所述預設噴油量基準值r的取值范圍為0~1，具體為0.5。6. -種柴油機輸出功率控制裝置，其特征在于，包括:第一計算模塊、第二計算模塊、第 Ξ計算模塊和調整模塊； 所述第一計算模塊，用于基于柴油機總功率P、當前檔位效率系數a、當前檔位輔助功率 Pi和預設傳動效率b，計算機車牽引功率P2; 所述第二計算模塊，用于根據預設比例-積分-微分控制算法、所述機車牽引功率P2和預 設輸出功率調節系數C，計算當前檔位目標輸出功率P3 ; 所述第Ξ計算模塊，用于依據機車當前功率P4、預設調整時間t和所述當前檔位目標輸 出功率P3,計算柴油機調節功率所述調整模塊，用于根據所述柴油機調節功率P5，調整所述機車當前功率P4至所述當前 檔位目標輸出功率P3。7. 根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一計算模塊包括:第一計算單元、第 二計算單元和第Ξ計算單元； 所述第一計算單元，用于基于所述柴油機總功率P和當前檔位效率系數a,計算當前檔 位輸出功率Ps = P相； 所述第二計算單元，用于根據所述當前檔位輸出功率P6和所述當前檔位輔助功率Pi，計 算發電機主發輸出功率P? = Ps-Pi; 所述第Ξ計算單元，用于依據所述發電機主發輸出功率P7和所述預設傳動效率b，計算 所述機車牽引功率P2 = P7*b。8. 根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第二計算模塊包括:初始化單元、獲取 單元、第四計算單元、第五計算單元、確定單元、第一判斷單元、執行單元和第六計算單元； 所述初始化單元，用于確定當前采樣次數k的值為1，并設定第一調節值U化-1 )、第一偏 差值e化-1)和第二偏差值e化-2)均為0; 所述獲取單元，用于基于接收到的當前柴油機負載控制信號，獲取當前柴油機控制盒 的噴油量C化）； 所述第四計算單元，用于計算當前噴油量偏差值e化）=r-c化），其中，r為預設噴油量 基準值； 所述第五計算單元，用于計算當前調節值U化）=u化-1)+A*e化)+B*e化-1)+C*e化-2)， 其中，A、B、C均為預設偏差系數； 所述確定單元，用于將所述當前調節值U化)確定為所述第一調節值u(k-l)，將所述第 一偏差值e化-1)確定為所述第二偏差值e化-2)，并將所述當前噴油量偏差值e化)確定為所 述第一偏差值e(k-l); 所述第一判斷單元，用于判斷當前時刻是否在預設采樣時間內；若是，觸發所述執行單 元;若否，觸發所述第六計算單元； 所述執行單元，用于基于設定采樣間隔，將當前采樣次數k的值加1，并觸發所述獲取單 元； 所述第六計算單元，用于根據所述當前調節值u化）、所述機車牽引功率P2和所述預設輸 出功率調節系數C，計算所述當前檔位目標輸出功率P3 = P2* ( 1-C ) +P2*C*U化）。9.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述調整模塊包括:計算判斷單元、第一調 整單元和第二調整單元； 所述計算判斷單元，用于計算并判斷所述機車當前功率P4和所述當前檔位目標輸出功 率P3的差值是否小于0;若是，觸發所述第一調整單元;若否，觸發所述第二調整單元； 所述第一調整單元，用于W所述柴油機調節功率P5為單位時間增長功率，調整所述機車 當前功率P4至所述當前檔位目標輸出功率P3 ; 所述第二調整單元，用于W所述柴油機調節功率P5為單位時間下降功率，調整所述機車 當前功率P4至所述當前檔位目標輸出功率P3。
【文檔編號】F02D41/30GK106089464SQ201610677112
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月16日 公開號201610677112.X, CN 106089464 A, CN 106089464A, CN 201610677112, CN-A-106089464, CN106089464 A, CN106089464A, CN201610677112, CN201610677112.X
【發明人】鮑睿, 張東方, 李瑋斌, 郜永濤, 吳柏華, 劉晨勇, 代宏澤
【申請人】株洲中車時代電氣股份有限公司