本发明属于天然气发动机控制技术领域，尤其是涉及一种天燃气发动机匹配混合动力转速控制方法。
背景技术：
气电混合动力，即以天然气作为发动机能源，配合电动机来共同驱动车辆。以插电式气电混合动力公交车最为常见，由于公交公司充电桩较少，只够用于纯电动车辆的充电，实际中插电式混合动力无法实现充电桩充电，为保证电量充足，爬坡、加速动力强，混合动力系统中开发了发电功能，就是按下发电按钮将发动机调节到一定的转速，带动整车isg电机(isg电机，直接集成在发动机主抽上，起动发电一体机)发电给电瓶充电。
而现在车用天然气发动机响应转速控制只有一套控制逻辑，匹配混合动力系统时无法同时兼顾整车行车离合器结合的转速控制和发电时的转速控制，转速响应不精准造成离合器结合时整车发闯(车辆在行走时，发动机工作不稳定突然向前窜)，发电工况发电量不足等问题。
技术实现要素：
本发明旨在克服上述现有技术中存在的不足，提出了一种天然气发动机匹配混合动力系统转速控制方法，该控制方法同时兼顾了行车离合器结合调速控制和发电调速控制，准确、快速的响应混合动力控制器hcu发送的速度请求命令。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种天然气发动机匹配混合动力系统转速控制方法，包括以下步骤：
步骤一、设定发动机转速值、进气压力范围值作为判定条件；
步骤二、发动机控制器ecu通过can总线接收混合动力整车控制器hcu发送的tsc1转速控制请求后，发动机控制器ecu将发动机实际转速、实际进气压力值与判定条件作比较,判断发动机处于发电调速工况还是行车离合器结合调速工况；若发动机处于发电调速工况则执行步骤三；若发动机处于行车离合器结合调速工况则执行步骤四；
步骤三、发动机控制器ecu根据发动机实际输出扭矩及发动机实际转速变化率查发电工况数据表，调用相应标定预调扭矩值，来预调发动机实际输出扭矩；预调后，对比发动机实际转速和tsc1请求目标转速，若发动机实际转速和tsc1请求目标转速不相等，则再通过相应调速控制pid控制微调，直至发动机实际转速和tsc1请求目标转速相等；
步骤四、发动机控制器ecu根据发动机实际输出扭矩及发动机实际转速变化率查离合结合调速工况数据表，调用相应标定预调扭矩值，来预调发动机实际输出扭矩；预调后，对比发动机实际转速和tsc1请求目标转速，若发动机实际转速和tsc1请求目标转速不相等，则再通过相应调速控制pid控制微调，直至发动机实际转速和tsc1请求目标转速相等。
进一步，步骤二中，当发动机实际转速不等于设定发动机转速值时，则发动机处于行车离合器结合调速工况；
当发动机实际转速等于设定发动机转速值时，且实际进气压力值在设定的进气压力范围值内，则发动机处于发电调速工况，否则发动机处于行车离合器结合调速工况。
进一步，步骤三中，预调发动机实际输出扭矩时，还包括扭矩闭环pid调节步骤，确保发动机实际扭矩等于第一标定预调扭矩值。
进一步，步骤四中，预调发动机实际输出扭矩时，还包括扭矩闭环pid调节步骤，确保发动机实际扭矩等于第二标定预调扭矩值。
进一步，步骤一中，发动机转速值、进气压力范围值根据实际车辆和发动机运行工况进行标定。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
通过发动机转速和进气压力区分是离合器结合调速工况还是发电调速工况，使用两套控制逻辑分别进行控制，两种工况都进行优化预调控制，由根据发动机转速和进气压力进行预调更改为根据发动机输出扭矩及发动机转速变化率来进行预调，真实起到预调的作用，准确预调的基础上再通过相应的调速控制pid进行精准微调，确保发动机实际转速响应精准稳定。
同样两种工况中都增加预调扭矩闭环控制，确保发动机实际输出扭矩与编标定的预调扭矩保持一致，进一步确保发动机工作的稳定性。
附图说明
图1是本发明天然气发动机匹配混合动力系统转速控制方法的流程图；
图2是本发明混合动力的天然气发动机转速控制中预调控制方法的流程图；
图3是本发明混合动力的天然气发动机转速控制中扭矩闭环控制方法的流程图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作详细的说明。
如图1至图3所示的流程图，步骤一、根据实际车辆和发动机运行工况设定发动机转速值、进气压力范围值作为判定条件；
步骤二、发动机控制器ecu通过can总线接收混合动力控制器hcu发送的tsc1(tsc:torquespeedcontrol,tsc1是发动机领域专用术语)转速控制请求后，发动机控制器ecu将发动机实际转速、实际进气压力值与判定条件作比较,判断发动机处于发电调速工况还是行车离合器结合调速工况；
当发动机实际转速不等于设定发动机转速值时，则发动机处于行车离合器结合调速工况；
当发动机实际转速等于设定发动机转速值时，且实际进气压力值在设定的进气压力范围值内，则发动机处于发电调速工况，否则发动机处于行车离合器结合调速工况。
若发动机处于发电调速工况则执行步骤三；若发动机处于行车离合器结合调速工况则执行步骤四；
步骤三、发动机控制器ecu根据发动机实际输出扭矩及发动机实际转速变化率查发电工况数据表，调用相应的标定预调扭矩值，来预调发动机实际输出扭矩，在预调发动机实际输出扭矩时，还包括扭矩闭环pid调节步骤，若发动机实际扭矩和标定预调扭矩不相等，则进行扭矩闭环pid调节，确保发动机实际扭矩等于标定预调扭矩值。预调后，对比发动机实际转速和tsc1请求目标转速，若发动机实际转速和tsc1请求目标转速不相等则再通过调速控制pid控制微调直至发动机实际转速和tsc1请求目标转速相等；
步骤四、发动机控制器ecu根据发动机实际输出扭矩及发动机实际转速变化率查离合结合调速工况数据表，调用相应标定预调扭矩值，来预调发动机实际输出扭矩，在预调发动机实际输出扭矩时，还包括扭矩闭环pid调节步骤，若发动机实际扭矩和标定预调扭矩不相等，则进行扭矩闭环pid调节，确保发动机实际扭矩等于标定预调扭矩值。预调后，对比发动机实际转速和tsc1请求目标转速，若发动机实际转速和tsc1请求目标转速不相等则再通过调速控制pid控制微调直至发动机实际转速和tsc1请求目标转速相等。
其中，设定发动机转速值、进气压力范围值作为判定条件；设定的发动机转速值通常为发电时发动机的转速，因为发电时发动机的转速固定不变，设定进气压力范围值也是通过台架实验获得的发动机处于发电调速工况时的进气压力范围值。
发电调速工况和行车离合器结合调速工况都需要通过台架实验获得相应的数据参数表即发电工况数据表和离合结合调速工况数据表，然后根据实际输出扭矩及发动机实际转速变化率直接调用不同工况下数据参数表中对应的标定预调扭矩值。如何进行台架实验为本领域公知常识，在此不做赘述。
而且步骤三和步骤四中虽然都提到调速控制pid和扭矩闭环pid调节，名称一致，调节原理相同，但相应的输入参数和输出参数不同。
一般pid控制器由比例单元(p)、积分单元(i)和微分单元(d)组成。其输入e(t)与输出u(t)的关系为：
u(t)＝kp[e(t)+1/ti∫e(t)dt+td*de(t)/dt]式中积分的上下限分别是0和t
因此它的传递函数为：g(s)＝u(s)/e(s)＝kp[1+1/(ti*s)+td*s]
其中kp为比例系数；ti为积分时间常数；td为微分时间常数。
离合器结合时转速控制目的：离合器结合时需要通过转速控制，使发动机转速与isg电机的转速接近，以便无冲击结合，避免发闯现象。
发电时的转速控制目的：按下发电按钮将发动机调节到一定的转速，带动整车isg电机发电给电瓶充电，保证电量充足、提高爬坡、加速动力。
并联和混联中离合器结合、发电都需要进行调速，并联时发电往往是驻车发电工况，而混联是发电可以是驻车发电，也可以是行车发电。本发明针对发动机转速控制策略的优化对并联、混联混合动力系统都适用。
具体工作原理：混合动力控制器hcu(也可称混合动力整车控制器hcu)通过can总线给发动机控制器ecu发送tsc1转速控制请求，发动机控制器ecu接收到请求后，通过发动机转速和进气压力判断是发动机处于行车离合器结合调速工况还是发电调速工况，分别使用不同控制策略进行控制。发电时发动机的转速一般比较固定，例如：宇通自主研发的宇通混合动力系统发电时转速为1300rpm，福工混合动力系统发电时转速为1300rpm，绿控混合动力系统发电时转速为1200rpm(宇通混合动力系统、福工混合动力系统和绿控混合动力系统是现售的混合动力系统)；但离合器结合调速时转速覆盖比较广。发电时，负荷相对大一些，扭矩百分比大概在65％左右；而离合器结合时符负荷很小即扭矩小。
当发动机实际转速不等于设定发动机转速值(通常指发电时发动机的转速)时，则发动机处于行车离合器结合调速工况；当发动机实际转速等于设定发动机转速值时，且实际进气压力值在设定的进气压力范围值内，则发动机处于发电调速工况，否则发动机处于离合结合调速工况。(发电工况，需要做功将机械能变为电能，因此扭矩较大，p＝t*n/9550，t扭矩，n转速，9550是常数，当n一致时，t扭矩较大时，而天然气发动机的进气压力直接表征扭矩大小，即实际进气压力值在设定的进气压力范围值内，即为发电调速工况。)因此，可根据发发动机转速及进气压力这两个条件来区分具体为发电调速还是离合器结合调速。
例如发电工况，突加负荷较大。进行优化预调功能，根据发动机输出扭矩及发动机转速变化率，标定预调扭矩，以便发动机实际转速快速响应，并通过调速控制pid使发动机实际转速快速精准稳定于tsc1转速目标值；针对由于外界条件变化，导致发动机实际扭矩响应预调扭矩不精准的问题，增加扭矩闭环控制，通过扭矩闭环pid调节使发动机实际输出扭矩于计算得到的预调扭矩保持一致。
扭矩闭环pid控制即为：扭矩响应我们是通过台架标定节气门开度完成，但环境的变化直接影响相同节气门开度下的扭矩大小，为了保证最终扭矩响应的准确，增加扭矩闭环修正功能，若发动机实际扭矩与目标扭矩有差距，就会通过扭矩闭环pid调节节气门开度，保证两者一致。
以上所述为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改和改进，均应包含在本发明的保护范围。