块以及最小转速控制模块需要的控制参数； 所述控制量限值计算模块用来根据内燃机运行状态确定高转速控制模块、低转速控制模块、最小转速控制模块以及逻辑选择模块中控制变量的限值； 所述高转速控制模块用来限制内燃机转速不超过激活的转速控制请求中的最高内燃机运行转速； 所述低转速控制模块用来限制内燃机转速不低于激活的转速控制请求中的最低内燃机运行转速，当激活的转速控制请求中最高内燃机转速和最低内燃机转速相等时，低转速控制模块控制内燃机以定转速模式运行在激活的转速控制请求中的转速请求值； 所述最小转速控制模块用来在低转速控制模块控制内燃机以定转速模式运行在激活的转速控制请求中的转速请求值工况下，保护内燃机运行在内燃机要求的最小安全转速之上； 所述逻辑选择模块用来根据内燃机运行状态和激活的转速控制请求选择输出高转速控制模块、低转速控制模块以及最小转速控制模块中其中一个模块的计算值。2.如权利要求1所述的可扩展式的内燃机转速控制系统，其特征在于: 所述的功能模块至少包括下列转速控制请求模块:高低怠速控制转速请求子模块。3.如权利要求1所述的可扩展式的内燃机转速控制系统，其特征在于: 所述的功能模块还包括下列转速控制请求模块:外部转速控制请求子模块、巡航控制转速请求子模块、外部取力装置转速请求子模块。4.如权利要求2所述的可扩展式的内燃机转速控制系统，其特征在于: 所述的优先级协调模块，可以根据需求增加和删减转速控制请求队列中的功能模块，其中，高低怠速控制转速请求子模块一直存在； 优先级协调模块预先给转速控制请求队列中每一个功能模块分配一个优先级，其中，高低怠速控制转速请求子模块的优先级最低，只有无其它子模块的转速控制请求时，才能激活高低怠速控制转速请求子模块。5.如权利要求2、3或4所述的可扩展式的内燃机转速控制系统，其特征在于: 所述的控制参数计算模块，其根据激活的转速控制请求模块发出的最低内燃机运行转速与高低怠速控制转速请求子模块发出的最低内燃机运行转速取最大值，得到低转速控制模块的目标低转速点;根据激活的转速控制请求模块发出的最高内燃机运行转速与高低怠速控制转速请求子模块发出的最高内燃机运行转速取最小值并且与目标低转速点取最大值，得到高转速控制模块的目标高转速点；将高低怠速控制转速请求子模块发出的最低内燃机运行转速或一特定的转速值作为最小转速控制模块的目标最低转速点。6.如权利要求5所述的可扩展式的内燃机转速控制系统，其特征在于: 所述的高转速控制模块，其主要由一个比例控制器和一个积分控制器组成；高转速控制模块中的比例控制器和积分控制器的输入为目标高转速点与当前内燃机转速的偏差;高转速控制模块中的比例控制器和积分控制器的输出连接一个加法器;当内燃机转速有超过目标高转速点趋势时，高转速控制模块根据目标高转速点和当前内燃机转速的偏差进行闭环调节，使内燃机转速稳定在目标高转速点； 所述的低转速控制模块，其主要由一个比例控制器，一个积分控制器和一个微分控制器组成;低转速控制模块中的比例控制器，积分控制器和微分控制器的输入为目标低转速点与当前内燃机转速的偏差;低转速控制模块中的比例控制器，积分控制器和微分控制器的输出连接一个加法器；当内燃机转速有低于目标低转速点趋势时，低转速控制模块根据目标低转速点和当前内燃机转速的偏差进行闭环调节，使内燃机转速稳定在目标低转速占.V ， 所述的最小转速控制模块，其主要由一个比例控制器，一个积分控制器组成;最小转速控制模块中的比例控制器和积分控制器的输入为目标最低转速点和当前内燃机转速的偏差；当转速控制请求队列中非高低怠速控制转速请求子模块的转速控制请求模块激活时，当内燃机转速有低于目标最低转速点趋势时，根据目标最低转速点和当前内燃机转速的偏差进行闭环调节，使内燃机转速稳定在目标最低转速点。7.如权利要求6所述的可扩展式的内燃机转速控制系统，其特征在于: 所述的控制参数计算模块，其根据当前内燃机工况，传动系状态，整车行驶状态来确定高转速控制模块，低转速控制模块，最小转速控制模块中的各控制器的控制参数，包括比例调节参数、积分调节参数以及微分调节参数。8.如权利要求6所述的可扩展式的内燃机转速控制系统，其特征在于: 所述的控制量限值计算模块，用于计算高转速控制模块、低转速控制模块和最小转速控制模块中的限值，包括比例调节输出限值、积分调节输出限值、微分调节输出限值，以及高转速控制模块、低转速控制模块和最小转速控制模块各自总的输出限值。9.如权利要求6所述的可扩展式的内燃机转速控制系统，其特征在于: 所述的控制参数计算模块，其根据当前内燃机转速和油门踏板开度来决定高、低转速控制模块中的积分控制器的冻结状态；当油门踏板开度大于开度阈值且内燃机转速大于目标低转速加上第一转速阈值，低转速控制模块中的积分控制器冻结，高转速控制模块中的积分控制器解冻；当内燃机转速小于等于目标低转速点，低转速控制模块中的积分控制器解冻，高转速控制模块中的积分控制器冻结。10.如权利要求9所述的可扩展式的内燃机转速控制系统，其特征在于: 所述的控制参数计算模块，当内燃机完成启动控制时，根据当前内燃机转速和冷却水温查表得到一个初始化控制值或者将前一时刻启动控制的控制值作为低转速控制模块的积分控制器的输出初始化值；当目标低转速点和目标高转速点相同时，将当前内燃机的输出控制值作为低转速控制模块的积分控制器的输出初始化值;当低转速控制模块的积分控制器冻结时，将其输出值赋值给高转速控制模块的积分控制器器作为高转速控制模块的积分控制器的输出初始化值； 当内燃机转速小于等于目标低转速点，此时低转速控制模块的积分控制器解冻时，将上一次冻结时该积分控制器计算值乘以初始化系数作为低转速控制模块的积分控制器的输出初始化值。11.如权利要求9所述的可扩展式的内燃机转速控制系统，其特征在于: 所述的逻辑选择模块，其根据当前发动机转速和转速设定点的关系来确定转速控制系统最终输出高转速控制模块、低转速控制模块和最小转速控制模块三者中哪一个模块的计算值;其选择逻辑是: 当目标高转速点HiN等于目标低转速点LoN，高转速控制模块输出HiPID取低转速控制模块计算值LoPIDLtd，低转速控制模式输出LoPID也取低转速控制模块计算值LoPIDLtd; 当目标高转速点HiN不等于目标低转速点LoN且低转速控制模块积分控制器冻结时，高转速控制模块输出HiPID根据内燃机转速的不同取不同的取值，当内燃机转速大于目标高转速点减去偏移转速阈值时，高转速控制模块输出H i PID取高转速控制模块计算值HiPIDLtd;否则取驾驶员需求值DrvDem;低转速控制模块输出LoPID取0; 当目标高转速点HiN不等于目标低转速点LoN且低转速控制模块积分控制器不冻结时，高转速控制模块输出HiPID取驾驶员需求值DrvDem，低转速控制模块输出LoPID取低转速控制模块计算值LoPIDLtd; 当目标最低转速点大于目标低转速点时，最小转速控制模块输出MinPID取最小转速控制模块的计算值MinPIDLtd;当目标最低转速点小于等于目标低转速点时，最小转速控制模块输出MinPID取低转速控制模块计算值LoPIDLtd; 最终转速控制系统输出SpdGovOut计算过程如下:在高转速控制模块输出HiPID与驾驶员需求值DrvDem之间取最小值，然后与低转速控制模块输出LoPID与最小转速控制模块输出MinPID之间的最大值取最大值作为最终的输出。
【专利摘要】本发明提供一种可扩展式的内燃机转速控制系统，包括：优先级协调模块、控制参数计算模块、控制量限值计算模块、高转速控制模块、低转速控制模块、最小转速控制模块和逻辑选择模块；优先级协调模块用来接收不同功能模块的转速控制请求，根据预先确定的优先级选择转速控制请求队列中优先级最高的功能模块的转速控制请求作为激活的转速控制请求；控制参数计算模块用来根据激活的转速控制请求确定高转速控制模块、低转速控制模块以及最小转速控制模块需要的控制参数；逻辑选择模块用来选择输出高转速控制模块、低转速控制模块以及最小转速控制模块中其中一个模块的计算值。本发明提供了合理的转速控制请求时的处理策略。
【IPC分类】F02D31/00, F02D41/08
【公开号】CN105443254
【申请号】CN201510658184
【发明人】胡川, 周奇, 龚笑舞, 杭勇, 王伏, 庄志华, 焦宾, 马涛
【申请人】中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所, 中国第一汽车股份有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年10月12日