礦用電動自卸車甲醇增程器 第4部分：控制系統(tǒng)

1礦用電動自卸車甲醇增程器第4部分：控制系統(tǒng)本文件規(guī)定了礦用電動自卸車甲醇增程器的控制系統(tǒng)。本文件適用于礦用電動自卸車甲醇增程器。其它使用甲醇增程器的電動移動機械、醇?xì)鋭恿ρb置可參照本文件執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T2423.3環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Cab：恒定濕熱試驗GB/T2423.10環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Fc：振動(正弦)GB/T4942旋轉(zhuǎn)電機整體結(jié)構(gòu)的防護(hù)等級（IP代碼）分級GB14023車輛、船和內(nèi)燃機無線電騷擾特性用于保護(hù)車外接收機的限值和測量方法GB/T17619機動車電子電器組件的電磁輻射抗擾性限值和測量方法GB/T17626電磁兼容試驗和測量技術(shù)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗GB/T21437道路車輛電氣電子部件對傳導(dǎo)和耦合引起的電騷擾試驗方法GB/T33014道路車輛電氣電子部件對窄帶輻射電磁能的抗擾性試驗方法ISO11898-2道路車輛控制器局域網(wǎng)絡(luò)第2部分:高速媒體訪問單元（Roadvehicles—Controllerareanetwork（CAN）—Part2：High-speedmediumaccessunit）ISO14229道路車輛-統(tǒng)一診斷設(shè)備(UDS)（Roadvehicles—UnifieddiagnosticservicesSAEJ1939功能安全通信協(xié)議(FunctionalSafetyCommunicationsProtocol)3術(shù)語和定義3.1甲醇增程器發(fā)動機控制單元enginecontrolunit（ECU）formethanolrange-extender根據(jù)甲醇增程器的不同工況，向發(fā)動機提供最佳空燃比的混合氣和最佳點火時刻，使發(fā)動機始終處于最佳工作狀態(tài)的電子控制單元。3.2甲醇增程器發(fā)電機控制單元generatorcontrolunit(GCU)formethanolrange-extender用于啟動發(fā)動機、將發(fā)動機能量轉(zhuǎn)換為電能，對動力電池充電及給驅(qū)動電機提供能量的電子控制單23.3整車控制單元vehiclecontrolunit(VCU)監(jiān)測車輛狀態(tài)（車速、主要部件溫度等）信息，向動力系統(tǒng)、儲能模塊發(fā)送車輛的運行狀態(tài)控制指令，控制車載附件電力系統(tǒng)的工作模式，實現(xiàn)整車控制決策的核心電子控制單元。3.4甲醇增程器控制單元methanolrange-extendercontrolunit(RCU)接收VCU通過整車CAN發(fā)送啟動、停止以及發(fā)電功率等指令并解析和轉(zhuǎn)發(fā)到ECU和GCU，滿足VCU實時需求的電子控制單元。4甲醇增程器控制系統(tǒng)RCU、ECU和GCU三個控制單元組成內(nèi)部CAN網(wǎng)絡(luò)。內(nèi)部CAN網(wǎng)絡(luò)通過RCU與VCU通訊。VCU根據(jù)實時工況，通過整車CAN發(fā)送啟動、停止以及發(fā)電功率等指令給BMS、MCU和RCU。RCU不工作時，由BMS與MCU滿足VCU的需求；RCU工作時，RCU轉(zhuǎn)發(fā)啟停指令到內(nèi)部CAN網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)增程器系統(tǒng)的啟停控制功能。另外，RCU解析VCU的功率指令，計算效率最優(yōu)的需求轉(zhuǎn)速和需求扭矩，發(fā)送到內(nèi)部CAN網(wǎng)絡(luò)；ECU根據(jù)接收到的指令控制發(fā)動機運行到目標(biāo)扭矩或轉(zhuǎn)速；GCU解析CAN幀，控制ISG電機為發(fā)動機提供需求轉(zhuǎn)速或扭矩，以此滿足VCU對發(fā)電功率的需求。整車CAN網(wǎng)絡(luò)RCU只和VCU進(jìn)行通訊。RCU周期性發(fā)送RCU的工作狀態(tài)幀給VCU，包括增程器工況(啟動、停機、怠速和發(fā)電)，故障等級，主動放電反饋，實際功率反饋，當(dāng)前允許最大功率，低壓反饋和自檢狀態(tài)。同時，RCU會轉(zhuǎn)發(fā)ECU和GCU的狀態(tài)信息給VCU，包括電機母線電壓，發(fā)動機轉(zhuǎn)速等信息。VCU則給RCU周期性地發(fā)送啟停控制，發(fā)電功率需求和整車故障等級等信息。啟動增程器前，VCU需要判斷RCU的故障等級。故障等級為0時，可以發(fā)送啟動命令給RCU通過使能RCU啟停控制位，可以實現(xiàn)增程器的啟動。增程器處于工作工況時，VCU根據(jù)RCU當(dāng)前允許的最大功率和當(dāng)前的功率需求，向RCU發(fā)送需求功率，同時RCU也會向VCU反饋實時功率。5性能要求5.1車輛行駛數(shù)據(jù)管理甲醇增程自卸車的動力單元必須按照駕駛員意圖輸出驅(qū)動或制動扭矩。駕駛員主要通過加速踏板和制動踏板控制車輛啟動、加速、減速和制動等?？刂葡到y(tǒng)必須根據(jù)踏板信號決定電機的扭矩輸出。5.2整車信息管理整車信息管理通過整車網(wǎng)絡(luò)管理實現(xiàn)。整車網(wǎng)絡(luò)應(yīng)滿足ISO11898-2、CAN2.0A和CAN2.0B規(guī)范、SAEJ1939等標(biāo)準(zhǔn)。5.3整車能量管理整車能量管理需對電機動力部件、空調(diào)等電動附件的耗能進(jìn)行管理，并對相應(yīng)的電池組進(jìn)行實時監(jiān)控。35.4車輛檢測和管理車輛運行過程中，需要檢測驅(qū)動電機、增程器和空調(diào)等部件的實時動態(tài)數(shù)據(jù)，并通過LCD顯示，進(jìn)而提供給駕駛員進(jìn)行判斷。整車控制單元應(yīng)對采集信號進(jìn)行處理，并通過通訊接口在LCD顯示。5.5故障診斷與處理控制單元要能對甲醇增程器的故障進(jìn)行分析處理，保障增程器的正常工作。在檢測到本單元自身故障或接收到VCU反饋的其它整車故障時，需保證車輛在足夠安全的條件下，給出增程器可使用工作范圍，以滿足故障狀態(tài)下車輛的應(yīng)急行駛需要。6技術(shù)要求6.1信號采集要求快速、準(zhǔn)確。車輛在行駛過程中，必須準(zhǔn)確及時地測量出相關(guān)信號。6.2控制單元處理數(shù)據(jù)和運算的速度要快。要求甲醇增程器控制單元要盡可能提高運算速度，節(jié)省運算時間。6.3控制精度要高，確保甲醇增程器滿足高精度、高速度、控制靈活、穩(wěn)定可靠的要求。7硬件7.1硬件組成7.1.1增程器控制單元RCU礦用電動自卸車甲醇増程器發(fā)電機控制單元RCU硬件組成應(yīng)滿足圖1要求。圖1增程器控制單元RCU硬件原理圖7.1.2發(fā)電機控制單元GCU礦用電動自卸車甲醇増程器的發(fā)電機控制單元GCU的硬件組成應(yīng)滿足圖2要求。圖2發(fā)電機控制單元GCU硬件原理圖7.1.3發(fā)動機控制單元ECU礦用電動自卸車甲醇増程器的發(fā)動機控制單元ECU硬件組成應(yīng)滿足圖3要求。5圖3發(fā)動機控制單元ECU硬件原理圖7.2硬件開發(fā)測試流程電子控制單元按流程進(jìn)行設(shè)計和驗證測試。電子控制單元硬件電路需求確定后，進(jìn)行模擬電路原理圖設(shè)計，然后PCB設(shè)計，樣片制版后，進(jìn)行功能調(diào)試、型式試驗、電磁兼容性測試以及集成測試，進(jìn)而開展小批市場驗證。對于測試中發(fā)現(xiàn)的問題，再對電路進(jìn)行設(shè)計或更改，直到最后測試合格。PCB板尺寸確定后進(jìn)行外殼設(shè)計，測試完成后整理輸出原理圖文檔、加工文件、BOM表、電路測試報告、調(diào)試手冊和硬件測試文檔等。7.3電子控制單元型式測試內(nèi)容結(jié)合使用環(huán)境，確定包括機械性能試驗、環(huán)境試驗、電性能試驗和EMC試驗的主要測試包括表1所示7.4其它性能7.4.1耐久性耐久性即產(chǎn)品使用的無故障性或使用壽命長，滿足整車使用壽命要求。7.4.2可維修性可維修性是指當(dāng)產(chǎn)品發(fā)生故障后，可通過診斷工具讀取故障碼，給出診斷建議，能夠快速且方便地通過維護(hù)或維修排除故障。產(chǎn)品的可維修性與產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系。7.4.3設(shè)計可靠性6這是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，由于人機系統(tǒng)的復(fù)雜性，以及人在操作中可能存在的差錯和操作使用環(huán)境因素的影響，發(fā)生錯誤的可能性依然存在，所以設(shè)計時必須充分考慮產(chǎn)品的易使用性和易操作性，并確保其可靠性。表1型式測試內(nèi)容1234567898基礎(chǔ)軟件8.1開發(fā)流程礦用電動自卸車甲醇増程器電子控制單元的基礎(chǔ)軟件開發(fā)需要通過流程規(guī)范開發(fā)過程，保證軟件可靠性并從需求、開發(fā)和測試的每個環(huán)節(jié)可控可追湖。8.2開發(fā)工具鏈為保證基礎(chǔ)軟件質(zhì)量，開發(fā)過程中優(yōu)先保證使用到的工具鏈，比如編譯器、測試工具等需經(jīng)過可靠性方面的驗證。編譯器需具備高安全性、高可靠性，滿足SIL4（安全完整性水平）和ASILD（汽車安全完整性水平）資質(zhì)要求；仿真器應(yīng)具備實時錯誤任務(wù)處理機制、多級觸發(fā)單元技術(shù)、動態(tài)存儲技術(shù)、實時內(nèi)存查看、實時跟蹤代碼運行狀態(tài)、大容量追蹤緩存用于實時根據(jù)和觸發(fā)等。8.3靜態(tài)分析7靜態(tài)分析主要包括代碼分析、代碼審查與軟件度量三個方面。通過靜態(tài)分析盡可能發(fā)現(xiàn)程序中的缺陷，要求軟件結(jié)構(gòu)與邏輯合理清晰，分析是否有變量冗余或者未定義的信息，接口是否脫節(jié)。8.4容錯設(shè)計基礎(chǔ)軟件要求有一定的容錯能力，包括軟件模塊的冗余設(shè)計和信息冗余等。8.5余量設(shè)計8.5.1存儲資源分配以及余量要求在制定礦用電動自卸車甲醇増程器電子控制單元整個開發(fā)需求時，要求評估整個軟件系統(tǒng)的存儲量，包括FLASH（程序和標(biāo)定數(shù)據(jù)不小于4MB）和RAM(不小于190KB)的需求。電控系統(tǒng)的應(yīng)用層軟件需要通過合適工具鏈進(jìn)行評估、統(tǒng)計應(yīng)用層模型的資源需求。存儲空間的分配由基礎(chǔ)軟件來實現(xiàn)，為了保證系統(tǒng)缺陷的修復(fù)及新功能的擴展，存儲資源要求余量不小于20%。8.5.2時序安排和系統(tǒng)負(fù)荷的余量要求隨著軟件復(fù)雜度和運算量的增加，甲醇增程器電子控制單元涉及到優(yōu)先級別和周期各不相同的中斷和定時周期性任務(wù)等，需要合理分配任務(wù)時序安排，結(jié)合具體對象合理確定時間周期，如采樣周期、數(shù)據(jù)計算處理周期、控制周期、診斷周期和輸入輸出周期等。為保證系統(tǒng)缺陷修復(fù)、新功能的擴展，整個系統(tǒng)負(fù)荷應(yīng)該不大于60%。9應(yīng)用軟件9.1應(yīng)用軟件架構(gòu)礦用電動自卸車甲醇増程器應(yīng)用軟件架構(gòu)應(yīng)包括：a)增程器控制單元RCU負(fù)責(zé)的混動功能管理；b)發(fā)電機控制單元GCU負(fù)責(zé)的發(fā)電功率協(xié)調(diào)；c)發(fā)動機控制單元ECU的基本功能管理；a)各控制單元之間的CAN通訊協(xié)議，如圖4所示。圖4甲醇增程器架構(gòu)9.2增程器控制單元RCU基本功能管理9.2.1概述8將整車VCU指令轉(zhuǎn)化為增程器的發(fā)電功率，然后由RCU根據(jù)發(fā)動機的運轉(zhuǎn)條件和運轉(zhuǎn)工況，以及發(fā)電機控制單元GCU的自身和環(huán)境條件，分別給發(fā)動機控制單元ECU和發(fā)電機控制單元GCU發(fā)出工作指令，確保兩者協(xié)同工作。9.2.2輸入處理控制要求開關(guān)信號通過相關(guān)的時間延遲實現(xiàn)“防反跳”功能，避免誤操作、無判斷，包括點火鑰匙開關(guān)、啟動開關(guān)等；溫度傳感器、電壓采樣等，轉(zhuǎn)化為工程值需考慮使用合適的濾波函數(shù)，并計入溫度補償。9.2.3發(fā)電機水泵控制增程器根據(jù)發(fā)電機繞組溫度和發(fā)電機控制單元GCU的溫度控制水泵的開啟和關(guān)閉。增程器根據(jù)發(fā)電機繞組溫度和發(fā)電機控制單元GCU的溫度控制水泵的PWM開度。9.2.4發(fā)電機風(fēng)扇控制增程器根據(jù)發(fā)電機繞組溫度和發(fā)電機控制單元GCU的溫度控制風(fēng)扇的開啟和關(guān)閉。增程器根據(jù)發(fā)電機繞組溫度和發(fā)電機控制單元GCU的溫度控制風(fēng)扇的PWM開度。9.2.5外接充電控制增程器接收到外接充電信號后停機并禁止起動。9.2.6暖風(fēng)功能利用發(fā)動機冷卻水溫度加熱駕駛艙溫度。9.2.7發(fā)電功率限制最大發(fā)電功率受電機繞組溫度、電機逆變器溫度和電機回路發(fā)電故障限制。9.2.8發(fā)電機啟動發(fā)動機發(fā)電機發(fā)出正轉(zhuǎn)矩快速起動發(fā)動機，以期節(jié)約發(fā)動機啟動過程燃料噴射量。9.2.9發(fā)電機發(fā)電控制發(fā)電機發(fā)出負(fù)轉(zhuǎn)矩對電池進(jìn)行充電，發(fā)電機可選轉(zhuǎn)速或扭矩控制。當(dāng)發(fā)電機發(fā)電時，發(fā)動機先調(diào)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速附近后，開始按照一定速率加入發(fā)電機發(fā)電轉(zhuǎn)矩，避免發(fā)動機轉(zhuǎn)速的異常波動。9.2.10發(fā)電機轉(zhuǎn)矩步長控制實現(xiàn)發(fā)電機起動發(fā)動機發(fā)電功能，為了實現(xiàn)較好的控制效果，要求限制不同控制模塊中發(fā)電機的速率步長。9.2.11發(fā)動機控制發(fā)動機不參與驅(qū)動，主要在發(fā)電時進(jìn)行轉(zhuǎn)速或扭矩控制。9.2.12發(fā)動機強制暖機不發(fā)電時，保持發(fā)動機冷卻水溫處于合適溫度，以保證發(fā)動機正常工作。9.2.13發(fā)動機功率保護(hù)9發(fā)動機因異常無法滿足發(fā)電功率時，發(fā)電機響應(yīng)降低發(fā)電功率。9.2.14主被動發(fā)電控制主動模式：增程器根據(jù)整車車速及輪端扭矩、實際車重等信息，自主計算發(fā)電功率。被動模式：增程器響應(yīng)整車控制單元VCU指令發(fā)電功率需求。電池容量低于閾值時，強制啟動發(fā)動機發(fā)電。9.2.15發(fā)電機溫度保護(hù)發(fā)電機溫度超過閾值時，降低發(fā)電功率或停止發(fā)電。9.2.16發(fā)動機溫度限制發(fā)動機溫度超過閾值時，降低發(fā)電功率或停止發(fā)電。9.2.17電池電壓充放電限制根據(jù)電池電壓限制增程器當(dāng)前實際發(fā)電功率，以及根據(jù)電池電壓限制增程器發(fā)電機的當(dāng)前實際電動功率。9.2.18發(fā)動機長怠速控制根據(jù)發(fā)電機以及整車能耗要求靈活控制發(fā)電前以及停機前維持發(fā)動機保持怠速的時間。9.2.19發(fā)動機強制怠速維持發(fā)動機機械水泵運轉(zhuǎn)，避免增壓器回?zé)釡囟冗^高損壞增壓器。9.2.20預(yù)熱功能起動前對發(fā)動機的進(jìn)氣進(jìn)行預(yù)熱以提高低溫啟動能力。9.2.21主動放電整車下電后實現(xiàn)發(fā)電機控制單元GCU快速放電。9.2.22輔助停機總成怠速到停機過程通過發(fā)電機扭矩輔助以達(dá)到快速停機效果。9.2.23電附件控制增程器接收VCU的電附件CAN報文電流及電壓信息計算發(fā)電功率。9.2.24車速限制基于噪聲考慮，根據(jù)車速限制發(fā)電功率。9.2.25余熱利用需對甲醇發(fā)動機排放熱量進(jìn)行有效利用，包括但不僅限于甲醇裂解制氫等技術(shù)。由增程器根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前儲能電壓、環(huán)境溫度、發(fā)動機冷卻水溫以及發(fā)電功率等綜合判斷，給出指令并閉環(huán)控制余熱利用功能的實施。9.2.26通訊管理RCU至少具有3路CAN：一路CAN接入整車CAN網(wǎng)絡(luò)與VCU通訊；一路接入內(nèi)部CAN網(wǎng)絡(luò)與ECU、GCU通訊；一路CAN做標(biāo)定用，并滿足數(shù)據(jù)刷寫要求。9.3發(fā)電機控制單元GCU基本功能管理9.3.1概述主要負(fù)責(zé)接收RCU指令，根據(jù)ECU控制的增程式發(fā)動機所發(fā)出的功率、來最大效率地控制ISG發(fā)電機轉(zhuǎn)化為發(fā)電功率。9.3.2發(fā)電機轉(zhuǎn)矩閉環(huán)發(fā)電機控制單元采用轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制，發(fā)電機控制單元及電機響應(yīng)整車控制單元發(fā)出的轉(zhuǎn)矩指令。要求不出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)滯后并具備轉(zhuǎn)矩限制功能?？刂茊卧答伵ぞ刂祽?yīng)按照電機實際臺架標(biāo)定扭矩值來反饋。9.3.3發(fā)電機轉(zhuǎn)速閉環(huán)發(fā)電機控制單元采用轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制，發(fā)電機控制器單元及發(fā)電機響應(yīng)整車控制器發(fā)出的轉(zhuǎn)速指令，同時有速度限制功能。9.3.4轉(zhuǎn)速/扭矩控制模式切換轉(zhuǎn)速和扭矩功能應(yīng)能進(jìn)行雙向自由切換。9.3.5發(fā)電機控制單元CAN發(fā)電機控制單元帶CAN總線接口，該接口硬件層面上應(yīng)符合SAEJ1939規(guī)范。通過CAN總線接收整車控制單元發(fā)出的扭矩信號，并將電機及控制單元各種狀態(tài)信號和報警信號發(fā)送給整車控制單元。9.3.6發(fā)電機功率限制發(fā)電機控制單元可根據(jù)不同系統(tǒng)部件發(fā)來的限功指令等信號對發(fā)電機進(jìn)行限功，限功過程及解除限功的過程都必須是柔和的。當(dāng)發(fā)電機控制單元實施上述操作時應(yīng)同時通過CAN給出相應(yīng)狀態(tài)信號以便儀表顯示相應(yīng)狀態(tài)。9.3.7制動功率控制有再生能量制動功能，制動功率或制動扭矩由整車控制單元給出，制動最大功率、最大扭矩等可以通過軟件設(shè)置。制動過程必需是柔和的，以保證車輛的平順性，同時避免造成母線電壓超限。9.3.8發(fā)電機控制單元預(yù)充電預(yù)充電電阻為100Ω~200Ω,發(fā)電機控制單元內(nèi)置電容1mF。9.3.9發(fā)電機控制單元下電控制發(fā)電機控制單元帶有自動下電功能，當(dāng)輸入高壓切斷后，發(fā)電機控制單元在低壓供電切斷后通過放電電阻將輸入濾波電容上的電能泄放掉。9.3.10故障診斷發(fā)電機控制單元有IGBT故障、短路、過流、過壓、欠壓和過溫保護(hù)等功能，依據(jù)故障程度執(zhí)行限功或停機操作，并同時發(fā)出故障報警代碼，整車控制單元應(yīng)根據(jù)電機發(fā)出的故障信號，執(zhí)行相應(yīng)的處理措施。9.3.11各種失效保護(hù)輸出短路、缺相、BUSoff、VCU通訊，電機超速、溫度過高、堵轉(zhuǎn)，控制單元過流，母線電壓過高等，以及各種傳感器失效后的保護(hù)策略。9.4發(fā)動機控制單元ECU基本功能管理9.4.1概述礦用電動自卸車甲醇増程器發(fā)動機控制單元ECU應(yīng)用軟件架構(gòu)包含：發(fā)動機的基本控制功能，以及根據(jù)需要包括但不限于以下其它管理功能：后處理、熱系統(tǒng)、安全控制、通訊和診斷等。不同應(yīng)用場景可根據(jù)實際情況進(jìn)行刪減和（或）增加對應(yīng)功能模塊。9.4.2傳感器輸入除特殊規(guī)定外，礦用電動自卸車甲醇増程器應(yīng)根據(jù)用途、使用場景和開發(fā)要求定義傳感器輸入部分，主要包括曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、環(huán)境溫度和壓力傳感器、寬域氧傳感器、開關(guān)氧傳感器、爆震傳感器、機油壓力溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、進(jìn)氣壓力溫度傳感器、增壓壓力溫度傳感器、甲醇軌壓傳感器、EGR位置傳感器、EGR壓力傳感器、EGR壓差傳感器、EGR溫度傳感器及曲軸箱通風(fēng)壓力傳感器等(可根據(jù)礦用電動自卸車甲醇増程器的具體應(yīng)用和配套需求予以增減)。9.4.3執(zhí)行器輸出除特殊規(guī)定外，礦用電動自卸車甲醇増程器應(yīng)根據(jù)用途、使用場景、開發(fā)要求定義出執(zhí)行器輸出部分，主要包括但不限于電子節(jié)氣門、廢氣旁通控制閥、EGR閥、汽油噴嘴、甲醇噴嘴、汽油油泵繼電器、甲醇油泵繼電器和碳罐電磁閥等(可根據(jù)礦用電動自卸車甲醇増程器的具體應(yīng)用和配套予以增減)。9.4.4扭矩協(xié)調(diào)及控制協(xié)調(diào)各種扭矩需求（駕駛員扭矩請求、轉(zhuǎn)速控制扭矩請求和發(fā)電扭矩請求等輸出目標(biāo)慢扭矩（確定目標(biāo)空氣量）、目標(biāo)快扭矩（確定目標(biāo)點火角）等。9.4.5空氣量控制根據(jù)目標(biāo)空氣量和充氣效率等，計算目標(biāo)進(jìn)氣壓力，確定目標(biāo)節(jié)氣門開度和目標(biāo)增壓壓力，然后驅(qū)動節(jié)氣門和廢氣旁通閥，使得實際空氣量達(dá)到目標(biāo)值。9.4.6噴醇量控制根據(jù)實際空氣量、理論空燃比和目標(biāo)空燃比等計算目標(biāo)噴醇量，并根據(jù)噴嘴特性、甲醇軌壓等計算最終的噴射脈寬。9.4.7點火控制根據(jù)目標(biāo)點火效率、基本點火角、參考點火角及各種點火角修正值，確定最終點火角。9.4.8碳罐控制根據(jù)發(fā)動機工況，在合適的時間逐步打開碳罐電磁閥，并計算碳罐負(fù)荷，修正空燃比控制和噴醇量，實現(xiàn)對碳罐的有效清洗，且把空燃比波動控制在較小范圍，避免對駕駛性和排放造成較大影響。9.4.9增壓壓力控制通過閉環(huán)控制廢氣旁通閥，實現(xiàn)增壓壓力快速、準(zhǔn)確且穩(wěn)定地達(dá)到目標(biāo)值。9.4.10EGR控制滿足EGR開啟條件時，通過目標(biāo)EGR率計算目標(biāo)EGR流量，調(diào)節(jié)EGR閥開度使得實際EGR流量達(dá)到目標(biāo)值。9.4.11怠速控制在怠速工況，通過怠速控制PID調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度和點火角，使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速快速且穩(wěn)定地達(dá)到目標(biāo)怠速，無抖動及游車等。9.4.12爆震及早燃監(jiān)測和控制通過專用芯片及軟件對爆震傳感器信號進(jìn)行處理，監(jiān)測是否爆震及早燃。如果爆震則根據(jù)爆震強度推遲點火角，爆震消失則逐漸恢復(fù)點火角；如果早燃則按邏輯作相應(yīng)處理。9.4.13混動功能管理混動功能主要包括發(fā)動機起動和停機功能（響應(yīng)外部起動和停機指令）、發(fā)電扭矩控制功能（響應(yīng)外部扭矩請求，保持發(fā)動機轉(zhuǎn)速和扭矩穩(wěn)定，高效地工作在目標(biāo)發(fā)電工況）等。9.4.14后處理管理除特殊規(guī)定外，礦用電動自卸車甲醇増程器根據(jù)需要可增加對應(yīng)后處理單元。9.4.15熱管理包括發(fā)動機水溫控制（電子風(fēng)扇或硅油風(fēng)扇控制）和冷卻系統(tǒng)監(jiān)測等。9.4.16安全控制管理包括碰撞斷醇功能（收到碰撞斷醇信號后，立即切斷甲醇供給）、發(fā)動機轉(zhuǎn)速限制功能、發(fā)動機零部件保護(hù)功能和跛行回家功能等。9.4.17通訊管理與甲醇增程器控制單元RCU進(jìn)行信息通訊和交互，獲取控制需求。參考標(biāo)準(zhǔn)SAEJ1939協(xié)議，輸出發(fā)動機相關(guān)狀態(tài)信息。9.4.18故障診斷和故障管理故障診斷包括對9.3.2和9.3.3所列傳感器和執(zhí)行器進(jìn)行診斷，并制定相應(yīng)的失效處理策略。故障管理系統(tǒng)包含從故障觸發(fā)到判斷、再到實際失效措施執(zhí)行過程，涵蓋軟件架構(gòu)中的各個方面（可根據(jù)礦用電動自卸車甲