CN116357472B - 一种抑制加载和卸载时轨压超调的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种抑制加载和卸载时轨压超调的控制系统，该系统可以在发动机ECU检测到目标发动机的共轨管的目标轨压发生变化且目标发动机的工况为突加载工况时，瞬时将燃油计量阀的控制模式切换为最大流量控制模式，同时在共轨管的实际轨压下降结束后，将控制模式切换为PID控制器控制模式，以及在检测到目标轨压发生变化且为突卸载工况时，瞬时将燃油计量阀的控制模式切换为最小流量控制模式，同时在共轨管的实际轨压上升结束后，将控制模式切换为PID控制器控制模式，使得在突加载工况和突卸载工况时，实际轨压的下降和上升都得到共轨系统所能提供的最大程序的抑制，减小了下降量和上升量，进一步避免发动机输出不稳定的情况的发生。

Description

一种抑制加载和卸载时轨压超调的控制系统

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体而言，涉及一种抑制加载和卸载时轨压超调的控制系统。

背景技术

轨压是影响发动机燃烧特性的重要参数之一，合理的轨压能改善燃油雾化特性，得到更好的油气混合效果。过大或过小的轨压则会造成雾化效果差或者喷雾与燃烧室碰撞，使得油气混和不良。因此，在发动机工况发生突变时，实际轨压能不能快速跟上目标轨压的变化，很大比重上决定了发动机是否能快速响应到发动机的工况变化。

在发动机的工况为突加载工况时，目标轨压和喷油量都会剧增，此时由于喷油量的剧增，会造成实际轨压下降；在发动机的工况为突卸载工况，目标轨压和喷油量都会剧减，此时由于喷油量的剧减，会造成实际轨压上升。最终效果为突加载工况时，目标轨压升高，但实际轨压先下降后再上升到目标轨压，突卸载工况时，目标轨压下降，但实际轨压先上升后再下降到目标轨压。

为了在发动机的工况发生突变时，实际轨压能快速跟上目标轨压的变化，传统的方式为通过PID控制器进行调节，当发动机的工况为突加载工况时，通过PID控制器进行调节无法使燃油计量阀的流量为最大流量，这导致实际轨压的下降量较大，造成发动机转速下掉量增大，当发动机的工况为突卸载工况时，通过PID控制器进行调节无法使燃油计量阀的流量为最小流量，这导致实际轨压的上升量较大，造成发动机转速上升量增大，无论是发动机转速下掉量增大还是发动机转速上升量增大都会造成发动机输出不稳定。

发明内容

本发明提供了一种抑制加载和卸载时轨压超调的控制系统，能够避免发动机输出不稳定的情况的发生。具体的技术方案如下。

第一方面，本发明提供了一种抑制加载和卸载时轨压超调的控制系统，包括：发动机电子控制单元ECU以及比例、积分和微分PID控制器，所述发动机ECU和所述PID控制器通信连接；

所述发动机ECU检测目标发动机的共轨管的目标轨压是否发生变化，当检测到所述目标轨压发生变化且所述目标发动机的工况为突加载工况时，将燃油计量阀的控制模式切换为最大流量控制模式，检测所述共轨管的实际轨压是否下降结束，如果下降结束，将所述控制模式切换为PID控制器控制模式，并将所述PID控制器计算得到的计量阀流量为最大流量时的积分I系数作为所述PID控制器的突加载当前PID参数中的I系数，计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到突加载当前轨压偏差并发送至所述PID控制器，其中，所述最大流量控制模式为控制所述燃油计量阀的流量为所述最大流量的控制模式；

所述PID控制器接收所述突加载当前轨压偏差，并获取所述突加载工况对应的突加载前馈流量，基于所述突加载当前PID参数、所述突加载当前轨压偏差和所述突加载前馈流量计算得到计量阀的突加载当前流量并发送至所述发动机ECU；

所述发动机ECU接收所述突加载当前流量，控制所述燃油计量阀的流量加大至所述突加载当前流量，判断所述共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压是否相等，如果否，返回执行所述计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到突加载当前轨压偏差并发送至所述PID控制器的步骤直至所述共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压相等；

当所述发动机ECU检测到所述目标轨压发生变化且所述目标发动机的工况为突卸载工况时，将所述控制模式切换为最小流量控制模式，检测所述共轨管的实际轨压是否上升结束，如果上升结束，将所述控制模式切换为PID控制器控制模式，并将所述PID控制器计算得到的计量阀流量为最小流量时的I系数作为所述PID控制器的突卸载当前PID参数中的I系数，计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到突卸载当前轨压偏差并发送至所述PID控制器，其中，所述最小流量控制模式为控制燃油计量阀的流量为所述最小流量的控制模式；

所述PID控制器接收所述突卸载当前轨压偏差，并获取所述突卸载工况对应的突卸载前馈流量，基于所述突卸载当前PID参数、所述突卸载当前轨压偏差和突卸载前馈流量计算得到的计量阀的突卸载当前流量并发送至所述发动机ECU；

所述发动机ECU接收所述突卸载当前流量，控制所述燃油计量阀的流量减小至所述突卸载当前流量，判断所述共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压是否相等，如果否，返回执行所述计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到突卸载当前轨压偏差并发送至所述PID控制器的步骤直至所述共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压相等。

可选的，所述发动机ECU接收所述目标发动机的轨压传感器发送的实时实际轨压，根据所述实时实际轨压计算轨压下降时的轨压变化率，当轨压下降时的轨压变化率为0时确定所述共轨管的实际轨压下降结束。

可选的，所述PID控制器计算所述突加载当前PID参数中的比例P系数、I系数和微分D系数之间的第一和，计算所述第一和与所述突加载当前轨压偏差之间的乘积作为第一PID流量，计算所述第一PID流量和所述突加载前馈流量之和作为计量阀的突加载当前流量。

可选的，所述发动机ECU接收所述目标发动机的轨压传感器发送的实时实际轨压，根据所述实时实际轨压计算轨压上升时的轨压变化率，当轨压上升时的轨压变化率为0时确定所述共轨管的实际轨压上升结束。

可选的，所述PID控制器计算所述突卸载当前PID参数中的P系数、I系数和D系数之间的第二和，计算所述第二和与所述突卸载当前轨压偏差之间的乘积作为第二PID流量，计算所述第二PID流量和所述突卸载前馈流量之和作为计量阀的突卸载当前流量。

可选的，所述PID控制器通过查找发动机工况与前馈流量对应表获得与所述突加载工况对应的突加载前馈流量。

可选的，所述PID控制器通过查找发动机工况与前馈流量对应表获得与所述突卸载工况对应的突卸载前馈流量。

可选的，当所述发动机ECU检测到所述目标轨压发生变化且所述目标发动机的工况既不是突加载工况也不是突卸载工况时，将所述控制模式切换为PID控制器控制模式，计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到目标当前轨压偏差并发送至所述PID控制器；

所述PID控制器接收所述目标当前轨压偏差，并获取所述目标发动机的工况对应的目标前馈流量，基于当前PID参数、所述目标当前轨压偏差和所述目标前馈流量计算得到计量阀的目标当前流量并发送至所述发动机ECU；

所述发动机ECU接收所述目标当前流量，控制所述燃油计量阀的流量变化至所述目标当前流量，判断所述共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压是否相等，如果否，返回执行所述计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到目标当前轨压偏差并发送至所述PID控制器的步骤直至所述共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压相等。

可选的，所述PID控制器计算所述当前PID参数中的P系数、I系数和D系数之间的第三和，计算所述第三和与所述目标当前轨压偏差之间的乘积作为第三PID流量，计算所述第三PID流量和所述目标前馈流量之和作为计量阀的目标当前流量。

可选的，所述PID控制器通过查找发动机工况与前馈流量对应表获得与所述目标发动机的工况对应的目标前馈流量。

由上述内容可知，本发明实施例提供的一种抑制加载和卸载时轨压超调的控制系统，可以在发动机ECU检测到目标发动机的共轨管的目标轨压发生变化且目标发动机的工况为突加载工况时，瞬时将燃油计量阀的控制模式切换为最大流量控制模式，同时在共轨管的实际轨压下降结束后，将控制模式切换为PID控制器控制模式，以及在发动机ECU检测到目标轨压发生变化且目标发动机的工况为突卸载工况时，瞬时将燃油计量阀的控制模式切换为最小流量控制模式，同时在共轨管的实际轨压上升结束后，将控制模式切换为PID控制器控制模式，使得在突加载工况和突卸载工况时，实际轨压的下降和上升都得到共轨系统所能提供的最大程序的抑制，减小了下降量和上升量，进一步避免发动机输出不稳定的情况的发生，保证了稳定性。当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

本发明实施例的创新点包括：

1、在发动机ECU检测到目标发动机的共轨管的目标轨压发生变化且目标发动机的工况为突加载工况时，瞬时将燃油计量阀的控制模式切换为最大流量控制模式，同时在共轨管的实际轨压下降结束后，将控制模式切换为PID控制器控制模式，以及在发动机ECU检测到目标轨压发生变化且目标发动机的工况为突卸载工况时，瞬时将燃油计量阀的控制模式切换为最小流量控制模式，同时在共轨管的实际轨压上升结束后，将控制模式切换为PID控制器控制模式，使得在突加载工况和突卸载工况时，实际轨压的下降和上升都得到共轨系统所能提供的最大程序的抑制，减小了下降量和上升量，进一步避免发动机输出不稳定的情况的发生，保证了稳定性。

2、由于无论在突加载工况还是在突卸载工况，发动机ECU最终都会判断共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压是否相等，如果不相等，就会一直调节到相等为止，避免了轨压超调的情况的发生。

3、在突加载工况下，当PID控制器计算得到的计量阀流量为最大流量控制模式对应的最大流量时，冻结PID参数中的积分I系数，在突卸载工况下，当PID控制器计算得到的计量阀流量为最小流量控制模式对应的最小流量时，冻结PID参数中的积分I系数，当控制模式再切换为PID控制器控制模式时，以该冻结的I系数参与PID控制器的调节，以此来避免切换造成的实际轨压的变化趋势波动。

4、当发动机ECU检测到目标轨压发生变化且目标发动机的工况既不是突加载工况也不是突卸载工况时，直接将控制模式切换为PID控制器控制模式进行轨压的调节，保证调节的灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的抑制加载和卸载时轨压超调的控制系统的一种结构示意图；

图2为PID控制器2的调节示意图；

图3为抑制加载和卸载时轨压超调的控制方法的流程示意图。

图1中，1发动机ECU、2PID控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含的一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

本发明实施例公开了一种抑制加载和卸载时轨压超调的控制系统，能够避免发动机输出不稳定的情况的发生。下面对本发明实施例进行详细说明。

图1为本发明实施例提供的抑制加载和卸载时轨压超调的控制系统的一种结构示意图。

参见图1，本发明实施例提供的抑制加载和卸载时轨压超调的控制系统包括：发动机ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)1以及PID(Proportional IntegralDerivative，比例、积分和微分)控制器2，发动机ECU1和PID控制器2通信连接。

发动机ECU1检测目标发动机的共轨管的目标轨压是否发生变化，然后根据检测结果进行后续步骤。

具体的，发动机ECU1检测目标发动机的共轨管的目标轨压是否发生变化可以为：发动机ECU1通过预设轨压计算单元实时生成目标发动机的共轨管的目标轨压，并检测所生成的是否发生变化。

其中，目标发动机为需要在加载和卸载时避免轨压超调的发动机，目标轨压为通过预设轨压计算单元计算得到的理论轨压，预设轨压计算单元可以为现有技术中的任意一种轨压计算单元，本发明实施例对此并不做任何限定。

当检测到目标轨压发生变化且目标发动机的工况为突加载工况时，为了减小实际轨压的下降量，本发明实施例中不再立刻通过PID控制器进行调节，而是将燃油计量阀的控制模式切换为最大流量控制模式，其中，最大流量控制模式为控制燃油计量阀的流量为最大流量的控制模式。

由于在目标发动机的工况为突加载工况时，目标轨压和喷油量都会剧增，此时由于喷油量的剧增，会造成实际轨压下降，即使采用最大流量控制模式也只是起到抑制的作用，因此，发动机ECU1还需要检测共轨管的实际轨压是否下降结束。

上述发动机ECU1检测共轨管的实际轨压是否下降结束，可以为：

发动机ECU1接收目标发动机的轨压传感器发送的实时实际轨压，根据实时实际轨压计算轨压下降时的轨压变化率，当轨压下降时的轨压变化率为0时确定共轨管的实际轨压下降结束。

由于目标发动机的轨压传感器是实时检测共轨管的实际轨压，因此，发动机ECU1可以接收目标发动机的轨压传感器发送的实时实际轨压，并根据实时实际轨压计算轨压下降时的轨压变化率，从而在当轨压下降时的轨压变化率为0时确定共轨管的实际轨压下降结束。

如果共轨管的实际轨压下降结束，发动机ECU1再将控制模式切换为PID控制器控制模式。

图2为PID控制器2的调节示意图，参见图2，由于从最大流量控制模式切换为PID控制器控制模式时，如果此时的PID控制器2的PID参数不恰当将会导致实际轨压上升出现波动，因此，为了避免出现此波动，在通过最大流量控制模式进行控制时，同时通过PID控制器2基于实时轨压偏差正常累积PID参数，当PID控制器2计算得到的计量阀流量为最大流量控制模式对应的最大流量时，冻结PID参数中的积分I系数。

然后发动机ECU1将PID控制器2计算得到的计量阀流量为最大流量时的积分I系数作为PID控制器2的突加载当前PID参数中的I系数，也就是说I系数不再累积，PID参数中的其他系数继续累积不受影响。

然后发动机ECU1计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到突加载当前轨压偏差并发送至PID控制器2。

PID控制器2接收突加载当前轨压偏差，并获取突加载工况对应的突加载前馈流量，基于突加载当前PID参数、突加载当前轨压偏差和突加载前馈流量计算得到计量阀的突加载当前流量并发送至发动机ECU1。

其中，PID控制器2获取突加载工况对应的突加载前馈流量，可以为：

PID控制器2通过查找发动机工况与前馈流量对应表获得与突加载工况对应的突加载前馈流量。

其中，PID控制器2基于突加载当前PID参数、突加载当前轨压偏差和突加载前馈流量计算得到计量阀的突加载当前流量，可以为：

PID控制器2计算突加载当前PID参数中的比例P系数、I系数和微分D系数之间的第一和，计算第一和与突加载当前轨压偏差之间的乘积作为第一PID流量，计算第一PID流量和突加载前馈流量之和作为计量阀的突加载当前流量。

参见图2，也就是说在突加载工况下，图2中的轨压偏差为突加载当前轨压偏差，图2中的P+I+D流量为第一PID流量，图2中的前馈流量为突加载前馈流量，图2中的计量阀流量为突加载当前流量。

发动机ECU1接收突加载当前流量，控制燃油计量阀的流量加大至突加载当前流量，判断共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压是否相等，如果否，返回执行计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到突加载当前轨压偏差并发送至PID控制器2的步骤直至共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压相等。

当发动机ECU1检测到目标轨压发生变化且目标发动机的工况为突卸载工况时，为了减小实际轨压的上升量，本发明实施例中不再立刻通过PID控制器进行调节，而是将燃油计量阀的控制模式切换为最小流量控制模式，其中，最小流量控制模式为控制燃油计量阀的流量为最小流量的控制模式。

由于在目标发动机的工况为突卸载工况时，目标轨压和喷油量都会剧减，此时由于喷油量的剧减，会造成实际轨压上升，即使采用最小流量控制模式也只是起到抑制的作用，因此，发动机ECU1还需要检测共轨管的实际轨压是否上升结束。

上述发动机ECU1检测共轨管的实际轨压是否上升结束，可以为：

发动机ECU1接收目标发动机的轨压传感器发送的实时实际轨压，根据实时实际轨压计算轨压上升时的轨压变化率，当轨压上升时的轨压变化率为0时确定共轨管的实际轨压上升结束。

由于目标发动机的轨压传感器是实时检测共轨管的实际轨压，因此，发动机ECU1可以接收目标发动机的轨压传感器发送的实时实际轨压，并根据实时实际轨压计算轨压上升时的轨压变化率，从而在当轨压上升时的轨压变化率为0时确定共轨管的实际轨压上升结束。

如果共轨管的实际轨压上升结束，发动机ECU1再将控制模式切换为PID控制器控制模式。

继续参见图2，由于从最小流量控制模式切换为PID控制器控制模式时，如果此时的PID控制器2的PID参数不恰当将会导致实际轨压上升出现波动，因此，为了避免出现此波动，在通过最小流量控制模式进行控制时，同时通过PID控制器2基于实时轨压偏差正常累积PID参数，当PID控制器2计算得到的计量阀流量为最小流量控制模式对应的最小流量时，冻结PID参数中的积分I系数。

然后发动机ECU1将PID控制器2计算得到的计量阀流量为最小流量时的I系数作为PID控制器2的突卸载当前PID参数中的I系数，也就是说I系数不再累积，PID参数中的其他系数继续累积不受影响。

然后发动机ECU1计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到突卸载当前轨压偏差并发送至PID控制器2。

PID控制器2接收突卸载当前轨压偏差，并获取突卸载工况对应的突卸载前馈流量，基于突卸载当前PID参数、突卸载当前轨压偏差和突卸载前馈流量计算得到的计量阀的突卸载当前流量并发送至发动机ECU1。

其中，PID控制器2获取突卸载工况对应的突卸载前馈流量，可以为：

PID控制器2通过查找发动机工况与前馈流量对应表获得与突卸载工况对应的突卸载前馈流量。

其中，PID控制器2基于突卸载当前PID参数、突卸载当前轨压偏差和突卸载前馈流量计算得到的计量阀的突卸载当前流量，可以为：

PID控制器2计算突卸载当前PID参数中的P系数、I系数和D系数之间的第二和，计算第二和与突卸载当前轨压偏差之间的乘积作为第二PID流量，计算第二PID流量和突卸载前馈流量之和作为计量阀的突卸载当前流量。

参见图2，也就是说在突卸载工况下，图2中的轨压偏差为突卸载当前轨压偏差，图2中的P+I+D流量为第二PID流量，图2中的前馈流量为突卸载前馈流量，图2中的计量阀流量为突卸载当前流量。

发动机ECU1接收突卸载当前流量，控制燃油计量阀的流量减小至突卸载当前流量，判断共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压是否相等，如果否，返回执行计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到突卸载当前轨压偏差并发送至PID控制器2的步骤直至共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压相等。

由上述内容可知，本实施例可以在发动机ECU检测到目标发动机的共轨管的目标轨压发生变化且目标发动机的工况为突加载工况时，瞬时将燃油计量阀的控制模式切换为最大流量控制模式，同时在共轨管的实际轨压下降结束后，将控制模式切换为PID控制器控制模式，以及在发动机ECU检测到目标轨压发生变化且目标发动机的工况为突卸载工况时，瞬时将燃油计量阀的控制模式切换为最小流量控制模式，同时在共轨管的实际轨压上升结束后，将控制模式切换为PID控制器控制模式，使得在突加载工况和突卸载工况时，实际轨压的下降和上升都得到共轨系统所能提供的最大程序的抑制，减小了下降量和上升量，进一步避免发动机输出不稳定的情况的发生，保证了稳定性。

同时，由于无论在突加载工况还是在突卸载工况，发动机ECU1最终都会判断共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压是否相等，如果不相等，就会一直调节到相等为止，避免了轨压超调的情况的发生。

以及，在本发明实施例中，在突加载工况下，当PID控制器2计算得到的计量阀流量为最大流量控制模式对应的最大流量时，冻结PID参数中的积分I系数，在突卸载工况下，当PID控制器2计算得到的计量阀流量为最小流量控制模式对应的最小流量时，冻结PID参数中的积分I系数，当控制模式再切换为PID控制器控制模式时，以该冻结的I系数参与PID控制器2的调节，以此来避免切换造成的实际轨压的变化趋势波动。

当发动机ECU1检测到目标轨压发生变化且目标发动机的工况既不是突加载工况也不是突卸载工况时，直接将控制模式切换为PID控制器控制模式进行调节即可。

然后发动机ECU1计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到目标当前轨压偏差并发送至PID控制器2。

PID控制器2接收目标当前轨压偏差，并获取目标发动机的工况对应的目标前馈流量，基于当前PID参数、目标当前轨压偏差和目标前馈流量计算得到计量阀的目标当前流量并发送至发动机ECU1。

其中，PID控制器2获取目标发动机的工况对应的目标前馈流量，可以为：

PID控制器2通过查找发动机工况与前馈流量对应表获得与目标发动机的工况对应的目标前馈流量。

其中，PID控制器2基于当前PID参数、目标当前轨压偏差和目标前馈流量计算得到计量阀的目标当前流量，可以为：

PID控制器2计算当前PID参数中的P系数、I系数和D系数之间的第三和，计算第三和与目标当前轨压偏差之间的乘积作为第三PID流量，计算第三PID流量和目标前馈流量之和作为计量阀的目标当前流量。

发动机ECU1接收目标当前流量，控制燃油计量阀的流量变化至目标当前流量，判断共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压是否相等，如果否，返回执行计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到目标当前轨压偏差并发送至PID控制器2的步骤直至共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压相等。

由此，当发动机ECU1检测到目标轨压发生变化且目标发动机的工况既不是突加载工况也不是突卸载工况时，直接将控制模式切换为PID控制器控制模式进行轨压的调节，保证调节的灵活性。

为了方便理解，下面通过一具体实施例进行描述，图3为抑制加载和卸载时轨压超调的控制方法的流程示意图，参见图3：

1、目标轨压变化

发动机ECU1检测目标发动机的共轨管的目标轨压是否发生变化。

2、突加/突卸工况检测

发动机ECU1判断目标发动机的工况是否为突加载工况或者突卸载工况，如果是突加载工况，执行步骤3，如果是突卸载工况，执行步骤9，如果既不是突加载工况也不是突卸载工况，执行步骤14。

3、突加

发动机ECU1判断目标发动机的工况为突加载工况。

4、最大计量阀流量

发动机ECU1将燃油计量阀的控制模式切换为最大流量控制模式。

5、实际轨压下降结束

发动机ECU1检测共轨管的实际轨压下降结束。

6、PID参数调整

发动机ECU1将PID控制器2计算得到的计量阀流量为最大流量时的积分I系数作为PID控制器2的突加载当前PID参数中的I系数，计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到突加载当前轨压偏差并发送至PID控制器2。

7、PID控制

发动机ECU1将控制模式切换为PID控制器控制模式。

8、实际轨压＝目标轨压

PID控制器2接收突加载当前轨压偏差，并获取突加载工况对应的突加载前馈流量，基于突加载当前PID参数、突加载当前轨压偏差和突加载前馈流量计算得到计量阀的突加载当前流量并发送至发动机ECU1。

发动机ECU1接收突加载当前流量，控制燃油计量阀的流量加大至突加载当前流量，判断共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压是否相等，如果否，返回执行计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到突加载当前轨压偏差并发送至PID控制器的步骤直至共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压相等。

9、最小计量阀流量

发动机ECU1将燃油计量阀的控制模式切换为最小流量控制模式。

10、实际轨压上升结束

发动机ECU1检测共轨管的实际轨压上升结束。

11、PID参数调整

发动机ECU1将PID控制器2计算得到的计量阀流量为最小流量时的I系数作为PID控制器2的突卸载当前PID参数中的I系数，计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到突卸载当前轨压偏差并发送至PID控制器2。

12、PID控制

发动机ECU1将控制模式切换为PID控制器控制模式。

13、实际轨压＝目标轨压

PID控制器2接收突卸载当前轨压偏差，并获取突卸载工况对应的突卸载前馈流量，基于突卸载当前PID参数、突卸载当前轨压偏差和突卸载前馈流量计算得到的计量阀的突卸载当前流量并发送至发动机ECU1。

发动机ECU1接收突卸载当前流量，控制燃油计量阀的流量减小至突卸载当前流量，判断共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压是否相等，如果否，返回执行计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到突卸载当前轨压偏差并发送至PID控制器2的步骤直至共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压相等。

14、PID控制

发动机ECU1将控制模式切换为PID控制器控制模式。

15、实际轨压＝目标轨压

发动机ECU1计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到目标当前轨压偏差并发送至PID控制器2。

PID控制器2接收目标当前轨压偏差，并获取目标发动机的工况对应的目标前馈流量，基于当前PID参数、目标当前轨压偏差和目标前馈流量计算得到计量阀的目标当前流量并发送至发动机ECU1。

发动机ECU1接收目标当前流量，控制燃油计量阀的流量变化至目标当前流量，判断共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压是否相等，如果否，返回执行计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到目标当前轨压偏差并发送至PID控制器2的步骤直至共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压相等。

由此，可以在发动机ECU检测到目标发动机的共轨管的目标轨压发生变化且目标发动机的工况为突加载工况时，瞬时将燃油计量阀的控制模式切换为最大流量控制模式，同时在共轨管的实际轨压下降结束后，将控制模式切换为PID控制器控制模式，以及在发动机ECU检测到目标轨压发生变化且目标发动机的工况为突卸载工况时，瞬时将燃油计量阀的控制模式切换为最小流量控制模式，同时在共轨管的实际轨压上升结束后，将控制模式切换为PID控制器控制模式，使得在突加载工况和突卸载工况时，实际轨压的下降和上升都得到共轨系统所能提供的最大程序的抑制，减小了下降量和上升量，进一步避免发动机输出不稳定的情况的发生，保证了稳定性。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种抑制加载和卸载时轨压超调的控制系统，其特征在于，包括：发动机电子控制单元ECU以及比例、积分和微分PID控制器，所述发动机ECU和所述PID控制器通信连接；

所述发动机ECU检测目标发动机的共轨管的目标轨压是否发生变化，当检测到所述目标轨压发生变化且所述目标发动机的工况为突加载工况时，将燃油计量阀的控制模式切换为最大流量控制模式，检测所述共轨管的实际轨压是否下降结束，如果下降结束，将所述控制模式切换为PID控制器控制模式，并将所述PID控制器计算得到的计量阀流量为最大流量时的积分I系数作为所述PID控制器的突加载当前PID参数中的I系数，计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到突加载当前轨压偏差并发送至所述PID控制器，其中，所述最大流量控制模式为控制所述燃油计量阀的流量为所述最大流量的控制模式；

所述PID控制器接收所述突加载当前轨压偏差，并获取所述突加载工况对应的突加载前馈流量，基于所述突加载当前PID参数、所述突加载当前轨压偏差和所述突加载前馈流量计算得到计量阀的突加载当前流量并发送至所述发动机ECU；

所述发动机ECU接收所述突加载当前流量，控制所述燃油计量阀的流量加大至所述突加载当前流量，判断所述共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压是否相等，如果否，返回执行所述计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到突加载当前轨压偏差并发送至所述PID控制器的步骤直至所述共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压相等；

当所述发动机ECU检测到所述目标轨压发生变化且所述目标发动机的工况为突卸载工况时，将所述控制模式切换为最小流量控制模式，检测所述共轨管的实际轨压是否上升结束，如果上升结束，将所述控制模式切换为PID控制器控制模式，并将所述PID控制器计算得到的计量阀流量为最小流量时的I系数作为所述PID控制器的突卸载当前PID参数中的I系数，计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到突卸载当前轨压偏差并发送至所述PID控制器，其中，所述最小流量控制模式为控制燃油计量阀的流量为所述最小流量的控制模式；

所述PID控制器接收所述突卸载当前轨压偏差，并获取所述突卸载工况对应的突卸载前馈流量，基于所述突卸载当前PID参数、所述突卸载当前轨压偏差和突卸载前馈流量计算得到的计量阀的突卸载当前流量并发送至所述发动机ECU；

所述发动机ECU接收所述突卸载当前流量，控制所述燃油计量阀的流量减小至所述突卸载当前流量，判断所述共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压是否相等，如果否，返回执行所述计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到突卸载当前轨压偏差并发送至所述PID控制器的步骤直至所述共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压相等。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发动机ECU接收所述目标发动机的轨压传感器发送的实时实际轨压，根据所述实时实际轨压计算轨压下降时的轨压变化率，当轨压下降时的轨压变化率为0时确定所述共轨管的实际轨压下降结束。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述PID控制器计算所述突加载当前PID参数中的比例P系数、I系数和微分D系数之间的第一和，计算所述第一和与所述突加载当前轨压偏差之间的乘积作为第一PID流量，计算所述第一PID流量和所述突加载前馈流量之和作为计量阀的突加载当前流量。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发动机ECU接收所述目标发动机的轨压传感器发送的实时实际轨压，根据所述实时实际轨压计算轨压上升时的轨压变化率，当轨压上升时的轨压变化率为0时确定所述共轨管的实际轨压上升结束。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述PID控制器计算所述突卸载当前PID参数中的P系数、I系数和D系数之间的第二和，计算所述第二和与所述突卸载当前轨压偏差之间的乘积作为第二PID流量，计算所述第二PID流量和所述突卸载前馈流量之和作为计量阀的突卸载当前流量。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述PID控制器通过查找发动机工况与前馈流量对应表获得与所述突加载工况对应的突加载前馈流量。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述PID控制器通过查找发动机工况与前馈流量对应表获得与所述突卸载工况对应的突卸载前馈流量。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，当所述发动机ECU检测到所述目标轨压发生变化且所述目标发动机的工况既不是突加载工况也不是突卸载工况时，将所述控制模式切换为PID控制器控制模式，计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到目标当前轨压偏差并发送至所述PID控制器；

所述PID控制器接收所述目标当前轨压偏差，并获取所述目标发动机的工况对应的目标前馈流量，基于当前PID参数、所述目标当前轨压偏差和所述目标前馈流量计算得到计量阀的目标当前流量并发送至所述发动机ECU；

所述发动机ECU接收所述目标当前流量，控制所述燃油计量阀的流量变化至所述目标当前流量，判断所述共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压是否相等，如果否，返回执行所述计算当前实际轨压与当前目标轨压之差得到目标当前轨压偏差并发送至所述PID控制器的步骤直至所述共轨管的当前目标轨压与当前实际轨压相等。

9.权利要求8所述的系统，其特征在于，所述PID控制器计算所述当前PID参数中的P系数、I系数和D系数之间的第三和，计算所述第三和与所述目标当前轨压偏差之间的乘积作为第三PID流量，计算所述第三PID流量和所述目标前馈流量之和作为计量阀的目标当前流量。

10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述PID控制器通过查找发动机工况与前馈流量对应表获得与所述目标发动机的工况对应的目标前馈流量。