塊以及最小轉(zhuǎn)速控制模塊需要的控制參數(shù)； 所述控制量限值計(jì)算模塊用來(lái)根據(jù)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行狀態(tài)確定高轉(zhuǎn)速控制模塊、低轉(zhuǎn)速控制模塊、最小轉(zhuǎn)速控制模塊以及邏輯選擇模塊中控制變量的限值； 所述高轉(zhuǎn)速控制模塊用來(lái)限制內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速不超過(guò)激活的轉(zhuǎn)速控制請(qǐng)求中的最高內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速； 所述低轉(zhuǎn)速控制模塊用來(lái)限制內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速不低于激活的轉(zhuǎn)速控制請(qǐng)求中的最低內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速，當(dāng)激活的轉(zhuǎn)速控制請(qǐng)求中最高內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速和最低內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速相等時(shí)，低轉(zhuǎn)速控制模塊控制內(nèi)燃機(jī)以定轉(zhuǎn)速模式運(yùn)行在激活的轉(zhuǎn)速控制請(qǐng)求中的轉(zhuǎn)速請(qǐng)求值； 所述最小轉(zhuǎn)速控制模塊用來(lái)在低轉(zhuǎn)速控制模塊控制內(nèi)燃機(jī)以定轉(zhuǎn)速模式運(yùn)行在激活的轉(zhuǎn)速控制請(qǐng)求中的轉(zhuǎn)速請(qǐng)求值工況下，保護(hù)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行在內(nèi)燃機(jī)要求的最小安全轉(zhuǎn)速之上； 所述邏輯選擇模塊用來(lái)根據(jù)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和激活的轉(zhuǎn)速控制請(qǐng)求選擇輸出高轉(zhuǎn)速控制模塊、低轉(zhuǎn)速控制模塊以及最小轉(zhuǎn)速控制模塊中其中一個(gè)模塊的計(jì)算值。2.如權(quán)利要求1所述的可擴(kuò)展式的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述的功能模塊至少包括下列轉(zhuǎn)速控制請(qǐng)求模塊:高低怠速控制轉(zhuǎn)速請(qǐng)求子模塊。3.如權(quán)利要求1所述的可擴(kuò)展式的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述的功能模塊還包括下列轉(zhuǎn)速控制請(qǐng)求模塊:外部轉(zhuǎn)速控制請(qǐng)求子模塊、巡航控制轉(zhuǎn)速請(qǐng)求子模塊、外部取力裝置轉(zhuǎn)速請(qǐng)求子模塊。4.如權(quán)利要求2所述的可擴(kuò)展式的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述的優(yōu)先級(jí)協(xié)調(diào)模塊，可以根據(jù)需求增加和刪減轉(zhuǎn)速控制請(qǐng)求隊(duì)列中的功能模塊，其中，高低怠速控制轉(zhuǎn)速請(qǐng)求子模塊一直存在； 優(yōu)先級(jí)協(xié)調(diào)模塊預(yù)先給轉(zhuǎn)速控制請(qǐng)求隊(duì)列中每一個(gè)功能模塊分配一個(gè)優(yōu)先級(jí)，其中，高低怠速控制轉(zhuǎn)速請(qǐng)求子模塊的優(yōu)先級(jí)最低，只有無(wú)其它子模塊的轉(zhuǎn)速控制請(qǐng)求時(shí)，才能激活高低怠速控制轉(zhuǎn)速請(qǐng)求子模塊。5.如權(quán)利要求2、3或4所述的可擴(kuò)展式的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述的控制參數(shù)計(jì)算模塊，其根據(jù)激活的轉(zhuǎn)速控制請(qǐng)求模塊發(fā)出的最低內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速與高低怠速控制轉(zhuǎn)速請(qǐng)求子模塊發(fā)出的最低內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速取最大值，得到低轉(zhuǎn)速控制模塊的目標(biāo)低轉(zhuǎn)速點(diǎn);根據(jù)激活的轉(zhuǎn)速控制請(qǐng)求模塊發(fā)出的最高內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速與高低怠速控制轉(zhuǎn)速請(qǐng)求子模塊發(fā)出的最高內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速取最小值并且與目標(biāo)低轉(zhuǎn)速點(diǎn)取最大值，得到高轉(zhuǎn)速控制模塊的目標(biāo)高轉(zhuǎn)速點(diǎn)；將高低怠速控制轉(zhuǎn)速請(qǐng)求子模塊發(fā)出的最低內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速或一特定的轉(zhuǎn)速值作為最小轉(zhuǎn)速控制模塊的目標(biāo)最低轉(zhuǎn)速點(diǎn)。6.如權(quán)利要求5所述的可擴(kuò)展式的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述的高轉(zhuǎn)速控制模塊，其主要由一個(gè)比例控制器和一個(gè)積分控制器組成；高轉(zhuǎn)速控制模塊中的比例控制器和積分控制器的輸入為目標(biāo)高轉(zhuǎn)速點(diǎn)與當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的偏差;高轉(zhuǎn)速控制模塊中的比例控制器和積分控制器的輸出連接一個(gè)加法器;當(dāng)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速有超過(guò)目標(biāo)高轉(zhuǎn)速點(diǎn)趨勢(shì)時(shí)，高轉(zhuǎn)速控制模塊根據(jù)目標(biāo)高轉(zhuǎn)速點(diǎn)和當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的偏差進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)，使內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在目標(biāo)高轉(zhuǎn)速點(diǎn)； 所述的低轉(zhuǎn)速控制模塊，其主要由一個(gè)比例控制器，一個(gè)積分控制器和一個(gè)微分控制器組成;低轉(zhuǎn)速控制模塊中的比例控制器，積分控制器和微分控制器的輸入為目標(biāo)低轉(zhuǎn)速點(diǎn)與當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的偏差;低轉(zhuǎn)速控制模塊中的比例控制器，積分控制器和微分控制器的輸出連接一個(gè)加法器；當(dāng)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速有低于目標(biāo)低轉(zhuǎn)速點(diǎn)趨勢(shì)時(shí)，低轉(zhuǎn)速控制模塊根據(jù)目標(biāo)低轉(zhuǎn)速點(diǎn)和當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的偏差進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)，使內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在目標(biāo)低轉(zhuǎn)速占.V ， 所述的最小轉(zhuǎn)速控制模塊，其主要由一個(gè)比例控制器，一個(gè)積分控制器組成;最小轉(zhuǎn)速控制模塊中的比例控制器和積分控制器的輸入為目標(biāo)最低轉(zhuǎn)速點(diǎn)和當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的偏差；當(dāng)轉(zhuǎn)速控制請(qǐng)求隊(duì)列中非高低怠速控制轉(zhuǎn)速請(qǐng)求子模塊的轉(zhuǎn)速控制請(qǐng)求模塊激活時(shí)，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速有低于目標(biāo)最低轉(zhuǎn)速點(diǎn)趨勢(shì)時(shí)，根據(jù)目標(biāo)最低轉(zhuǎn)速點(diǎn)和當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的偏差進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)，使內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在目標(biāo)最低轉(zhuǎn)速點(diǎn)。7.如權(quán)利要求6所述的可擴(kuò)展式的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述的控制參數(shù)計(jì)算模塊，其根據(jù)當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)工況，傳動(dòng)系狀態(tài)，整車行駛狀態(tài)來(lái)確定高轉(zhuǎn)速控制模塊，低轉(zhuǎn)速控制模塊，最小轉(zhuǎn)速控制模塊中的各控制器的控制參數(shù)，包括比例調(diào)節(jié)參數(shù)、積分調(diào)節(jié)參數(shù)以及微分調(diào)節(jié)參數(shù)。8.如權(quán)利要求6所述的可擴(kuò)展式的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述的控制量限值計(jì)算模塊，用于計(jì)算高轉(zhuǎn)速控制模塊、低轉(zhuǎn)速控制模塊和最小轉(zhuǎn)速控制模塊中的限值，包括比例調(diào)節(jié)輸出限值、積分調(diào)節(jié)輸出限值、微分調(diào)節(jié)輸出限值，以及高轉(zhuǎn)速控制模塊、低轉(zhuǎn)速控制模塊和最小轉(zhuǎn)速控制模塊各自總的輸出限值。9.如權(quán)利要求6所述的可擴(kuò)展式的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述的控制參數(shù)計(jì)算模塊，其根據(jù)當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速和油門踏板開(kāi)度來(lái)決定高、低轉(zhuǎn)速控制模塊中的積分控制器的凍結(jié)狀態(tài)；當(dāng)油門踏板開(kāi)度大于開(kāi)度閾值且內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速大于目標(biāo)低轉(zhuǎn)速加上第一轉(zhuǎn)速閾值，低轉(zhuǎn)速控制模塊中的積分控制器凍結(jié)，高轉(zhuǎn)速控制模塊中的積分控制器解凍；當(dāng)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速小于等于目標(biāo)低轉(zhuǎn)速點(diǎn)，低轉(zhuǎn)速控制模塊中的積分控制器解凍，高轉(zhuǎn)速控制模塊中的積分控制器凍結(jié)。10.如權(quán)利要求9所述的可擴(kuò)展式的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述的控制參數(shù)計(jì)算模塊，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)完成啟動(dòng)控制時(shí)，根據(jù)當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速和冷卻水溫查表得到一個(gè)初始化控制值或者將前一時(shí)刻啟動(dòng)控制的控制值作為低轉(zhuǎn)速控制模塊的積分控制器的輸出初始化值；當(dāng)目標(biāo)低轉(zhuǎn)速點(diǎn)和目標(biāo)高轉(zhuǎn)速點(diǎn)相同時(shí)，將當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)的輸出控制值作為低轉(zhuǎn)速控制模塊的積分控制器的輸出初始化值;當(dāng)?shù)娃D(zhuǎn)速控制模塊的積分控制器凍結(jié)時(shí)，將其輸出值賦值給高轉(zhuǎn)速控制模塊的積分控制器器作為高轉(zhuǎn)速控制模塊的積分控制器的輸出初始化值； 當(dāng)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速小于等于目標(biāo)低轉(zhuǎn)速點(diǎn)，此時(shí)低轉(zhuǎn)速控制模塊的積分控制器解凍時(shí)，將上一次凍結(jié)時(shí)該積分控制器計(jì)算值乘以初始化系數(shù)作為低轉(zhuǎn)速控制模塊的積分控制器的輸出初始化值。11.如權(quán)利要求9所述的可擴(kuò)展式的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述的邏輯選擇模塊，其根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速設(shè)定點(diǎn)的關(guān)系來(lái)確定轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)最終輸出高轉(zhuǎn)速控制模塊、低轉(zhuǎn)速控制模塊和最小轉(zhuǎn)速控制模塊三者中哪一個(gè)模塊的計(jì)算值;其選擇邏輯是: 當(dāng)目標(biāo)高轉(zhuǎn)速點(diǎn)HiN等于目標(biāo)低轉(zhuǎn)速點(diǎn)LoN，高轉(zhuǎn)速控制模塊輸出HiPID取低轉(zhuǎn)速控制模塊計(jì)算值LoPIDLtd，低轉(zhuǎn)速控制模式輸出LoPID也取低轉(zhuǎn)速控制模塊計(jì)算值LoPIDLtd; 當(dāng)目標(biāo)高轉(zhuǎn)速點(diǎn)HiN不等于目標(biāo)低轉(zhuǎn)速點(diǎn)LoN且低轉(zhuǎn)速控制模塊積分控制器凍結(jié)時(shí)，高轉(zhuǎn)速控制模塊輸出HiPID根據(jù)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的不同取不同的取值，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速大于目標(biāo)高轉(zhuǎn)速點(diǎn)減去偏移轉(zhuǎn)速閾值時(shí)，高轉(zhuǎn)速控制模塊輸出H i PID取高轉(zhuǎn)速控制模塊計(jì)算值HiPIDLtd;否則取駕駛員需求值DrvDem;低轉(zhuǎn)速控制模塊輸出LoPID取0; 當(dāng)目標(biāo)高轉(zhuǎn)速點(diǎn)HiN不等于目標(biāo)低轉(zhuǎn)速點(diǎn)LoN且低轉(zhuǎn)速控制模塊積分控制器不凍結(jié)時(shí)，高轉(zhuǎn)速控制模塊輸出HiPID取駕駛員需求值DrvDem，低轉(zhuǎn)速控制模塊輸出LoPID取低轉(zhuǎn)速控制模塊計(jì)算值LoPIDLtd; 當(dāng)目標(biāo)最低轉(zhuǎn)速點(diǎn)大于目標(biāo)低轉(zhuǎn)速點(diǎn)時(shí)，最小轉(zhuǎn)速控制模塊輸出MinPID取最小轉(zhuǎn)速控制模塊的計(jì)算值MinPIDLtd;當(dāng)目標(biāo)最低轉(zhuǎn)速點(diǎn)小于等于目標(biāo)低轉(zhuǎn)速點(diǎn)時(shí)，最小轉(zhuǎn)速控制模塊輸出MinPID取低轉(zhuǎn)速控制模塊計(jì)算值LoPIDLtd; 最終轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)輸出SpdGovOut計(jì)算過(guò)程如下:在高轉(zhuǎn)速控制模塊輸出HiPID與駕駛員需求值DrvDem之間取最小值，然后與低轉(zhuǎn)速控制模塊輸出LoPID與最小轉(zhuǎn)速控制模塊輸出MinPID之間的最大值取最大值作為最終的輸出。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種可擴(kuò)展式的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，包括：優(yōu)先級(jí)協(xié)調(diào)模塊、控制參數(shù)計(jì)算模塊、控制量限值計(jì)算模塊、高轉(zhuǎn)速控制模塊、低轉(zhuǎn)速控制模塊、最小轉(zhuǎn)速控制模塊和邏輯選擇模塊；優(yōu)先級(jí)協(xié)調(diào)模塊用來(lái)接收不同功能模塊的轉(zhuǎn)速控制請(qǐng)求，根據(jù)預(yù)先確定的優(yōu)先級(jí)選擇轉(zhuǎn)速控制請(qǐng)求隊(duì)列中優(yōu)先級(jí)最高的功能模塊的轉(zhuǎn)速控制請(qǐng)求作為激活的轉(zhuǎn)速控制請(qǐng)求；控制參數(shù)計(jì)算模塊用來(lái)根據(jù)激活的轉(zhuǎn)速控制請(qǐng)求確定高轉(zhuǎn)速控制模塊、低轉(zhuǎn)速控制模塊以及最小轉(zhuǎn)速控制模塊需要的控制參數(shù)；邏輯選擇模塊用來(lái)選擇輸出高轉(zhuǎn)速控制模塊、低轉(zhuǎn)速控制模塊以及最小轉(zhuǎn)速控制模塊中其中一個(gè)模塊的計(jì)算值。本發(fā)明提供了合理的轉(zhuǎn)速控制請(qǐng)求時(shí)的處理策略。
【IPC分類】F02D31/00, F02D41/08
【公開(kāi)號(hào)】CN105443254
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510658184
【發(fā)明人】胡川, 周奇, 龔笑舞, 杭勇, 王伏, 莊志華, 焦賓, 馬濤
【申請(qǐng)人】中國(guó)第一汽車股份有限公司無(wú)錫油泵油嘴研究所, 中國(guó)第一汽車股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年10月12日