CN103266956A - 内燃机扭矩控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内燃机扭矩控制系统，包括消息收发模块、外部设备扭矩请求协调模块、整车扭矩干涉模块、第一内燃机扭矩转换模块、内燃机输出扭矩干涉模块、第二内燃机扭矩转换模块、主动阻尼模块；外部设备扭矩请求协调模块接收到外部设备节点对内燃机扭矩控制系统的扭矩请求以后，进行协调处理，产生协调后的扭矩请求；确定了协调后的扭矩请求后，分别在整车扭矩端和内燃机输出扭矩端对驾驶员的驾驶请求进行干涉，确定内燃机内部扭矩请求；所述主动阻尼模块用于缓解外部设备节点的扭矩干涉突变以及因外部负载突然剧烈变化引起的内燃机转速的波动。本发明用于内燃机扭矩的控制。

Description

内燃机扭矩控制系统

技术领域

本发明涉及一种控制系统，尤其是一种内燃机扭矩控制系统。

背景技术

中国专利CN1771386A提供了利用一个扭矩监控装置驱动一个内燃机的方法。该专利的目的是：实现冲击衰减并且能够连续地进行扭矩监控。该专利采用的技术手段和达成的效果是：控制器的控制程序分成第一等级程序和第二等级程序，在第一等级程序中，根据司机意图传感器信号和内燃机转速信号形成内燃机实际扭矩的测量值，并形成功率调节装置的控制信号；在第二等级程序中，通过对第一等级程序中的干扰调节器和内燃机理论扭矩形成模块的模拟，形成最大许用扭矩，当内燃机实际扭矩测量值超过最大许用扭矩时，触发一个故障反应，以防止内燃机偏离司机愿望的输出扭矩，例如降低所期望的发动机制动效果，或者导致内燃机和汽车不期望的加速。该专利的不足及原因是：该专利仅仅说明了当加速踏板变化引起扭矩冲击时的处理方法，而在实际车辆操作工程中，更多的扭矩冲击是来自于车辆的其他控制节点对发动机有扭矩请求时，此时仅仅依靠简单的滤波是不能缓解冲击的。

中国专利CN101450629A公开了一种用于车辆动力系的控制系统，用来协调各扭矩请求模块的扭矩请求。该专利采用的技术手段和达成的效果是：车辆动力系的控制系统主要包括：多个车轴扭矩请求模块，例如，适应性巡航控制扭矩请求模块、牵引\拖拽控制模块、车辆过速保护模块等。它们根据车辆的相应性能标准产生相应的车轴扭矩请求；车轴扭矩仲裁模块，它给予所属多个车轴扭矩请求产生净车轴扭矩请求；多个推动扭矩请求模块，例如，防止失速模块、启动和停止模块、变速器扭矩请求模块等。它们基于车辆发动机的相应性能标准产生相应的推进扭矩请求；推进扭矩仲裁模块，它基于所述净车轴扭矩请求和所述多个推进扭矩请求确定发动机净扭矩请求；推进扭矩控制模块，它基于所述净发动机扭矩请求控制多个致动器，使得发动机根据所述净发动机扭矩请求产生输出扭矩；车轴至推进扭矩转换模块，它根据车轴传动比、轮胎直径和变速器速比中的至少一个将所述净车轴扭矩请求转换为推进扭矩请求。该专利的不足之处是：此专利主要涉及扭矩请求来源和扭矩协调仲裁模块及扭矩请求的数据流，对于具体的扭矩协调策略和扭矩突时的缓冲处理均未涉及。

综上所述，现有技术中主要还存在下列缺点：一是没有解决车辆的其他控制节点对发动机有扭矩请求时造成的发动机扭矩冲击；二是没有提出具体的多个控制节点同时对发动机提出扭矩请求时的协调策略以及扭矩冲突时的处理策略。

发明内容

本发明的目的是补充现有技术中存在的不足，提供一种内燃机扭矩控制系统，能够协调多个外部设备节点对内燃机扭矩控制系统的扭矩请求，并且能够缓解外部设备节点的扭矩干涉突变或外部负载突然剧烈变化引起的内燃机转速的波动和内燃机的抖动。本发明采用的技术方案是：

一种内燃机扭矩控制系统，包括消息收发模块、外部设备扭矩请求协调模块、整车扭矩干涉模块、第一内燃机扭矩转换模块、内燃机输出扭矩干涉模块、第二内燃机扭矩转换模块、主动阻尼模块；

消息收发模块接收车辆动力系统子网中的外部设备节点对内燃机扭矩控制系统的扭矩请求，并将这些扭矩请求发送给外部设备扭矩请求协调模块；

外部设备扭矩请求协调模块接收到外部设备节点对内燃机扭矩控制系统的扭矩请求以后，依据一优先级策略进行协调处理，产生协调后的扭矩请求；并将与整车扭矩有关的协调后的扭矩请求，发送给整车扭矩干涉模块，将与内燃机扭矩有关的协调后的扭矩请求，发送给内燃机输出扭矩干涉模块；产生干涉控制信号并分别发给整车扭矩干涉模块和内燃机输出扭矩干涉模块；所述协调后的扭矩请求包括协调后的上限扭矩值和协调后的下限扭矩值；

所述整车扭矩干涉模块若收到外部设备扭矩请求协调模块发送的协调后的扭矩请求，将协调后的上限扭矩值或内燃机的内部扭矩最大值减去内燃机内外扭矩损耗，然后乘以车辆传动比，得到整车驱动扭矩的上限限制值；将协调后的下限扭矩值或内燃机的内部扭矩最小值减去内燃机内外扭矩损耗，然后乘以车辆传动比，得到整车驱动扭矩的下限限制值；整车扭矩请求经过整车驱动扭矩的上限限制值和整车驱动扭矩的下限限制值的干涉，被限制在整车驱动扭矩的上限限制值和整车驱动扭矩的下限限制值之间，得到干涉后的整车驱动扭矩要求；所述整车扭矩干涉模块若没有收到外部设备扭矩请求协调模块发送的协调后的扭矩请求，则整车扭矩请求经过预置的整车驱动扭矩最大值和预置的整车驱动扭矩最小值的干涉，被限制在预置的整车驱动扭矩最大值和预置的整车驱动扭矩最小值之间，得到干涉后的整车驱动扭矩要求；干涉后的整车驱动扭矩要求被传给第一内燃机扭矩转换模块；

所述第一内燃机扭矩转换模块将接收到的干涉后的整车驱动扭矩要求除以车辆传动比，得到内燃机输出扭矩请求，并发送给内燃机输出扭矩干涉模块。

所述内燃机输出扭矩干涉模块若收到外部设备扭矩请求协调模块发送的协调后的扭矩请求，将协调后的上限扭矩值或内燃机的内部扭矩最大值减去内燃机内外扭矩损耗，得到内燃机输出扭矩的上限限制值；将协调后的下限扭矩值或内燃机的内部扭矩最小值减去内燃机内外扭矩损耗，得到内燃机输出扭矩的下限限制值；内燃机输出扭矩请求经过内燃机输出扭矩的上限限制值和内燃机输出扭矩的下限限制值的干涉，被限制在内燃机输出扭矩的上限限制值和内燃机输出扭矩的下限限制值之间，得到干涉后的内燃机输出扭矩要求；所述内燃机输出扭矩干涉模块若没有收到外部设备扭矩请求协调模块发送的协调后的扭矩请求，则内燃机输出扭矩请求经过预置的内燃机输出扭矩的最大值和预置的内燃机输出扭矩的最小值的干涉，被限制在预置的内燃机输出扭矩的最大值和预置的内燃机输出扭矩的最小值之间，得到干涉后的内燃机输出扭矩要求；干涉后的内燃机输出扭矩要求被传给第二内燃机扭矩转换模块；

所述第二内燃机扭矩转换模块将接收到的干涉后的内燃机输出扭矩要求加上内燃机内外扭矩损耗，得到内燃机内部扭矩请求，并发送给主动阻尼模块；

所述主动阻尼模块接收内燃机内部扭矩请求作为输入，缓解外部设备节点的扭矩干涉引起的内燃机转速的波动，产生滤波后内燃机内部扭矩请求；所述主动阻尼模块采集内燃机输出转速作为另一个输入，分析获取外部负载突然变化对内燃机输出扭矩的冲击，并进行处理后得到外部冲击补偿量；滤波后内燃机内部扭矩请求与外部冲击补偿量相加后得到最终内燃机内部扭矩请求。

所述外部设备扭矩请求协调模块包括扭矩控制分析模块，上限扭矩分析模块，下限扭矩分析模块、最终分析模块；所述优先级策略包括：

首先，外部设备扭矩请求协调模块将接收到的扭矩请求按照控制类型的不同分为三组，即扭矩控制请求组、上限扭矩限制请求组、下限扭矩限制请求组，分别对应地由扭矩控制分析模块，上限扭矩分析模块，下限扭矩分析模块处理，产生每组组内优先级最大的扭矩请求；

其次，最终分析模块对每组组内优先级最大的扭矩请求，根据其来源优先级进行分析处理，若扭矩控制请求组内优先级最大的扭矩控制请求的来源优先级最高，那么协调后的扭矩请求即为此扭矩控制请求组内优先级最大的扭矩控制请求；若上限扭矩限制请求组内优先级最大的上限扭矩限制请求的来源优先级最高，或者下限扭矩限制请求组内优先级最大的下限扭矩限制请求的来源优先级最高，则再作如下分析处理：

若此时存在扭矩控制请求，并且扭矩控制请求的值在上限扭矩限制请求组内优先级最大的上限扭矩限制请求的值和下限扭矩限制请求组内优先级最大的下限扭矩限制请求的值的范围内，则协调后的扭矩请求为此扭矩控制请求；

如果扭矩控制请求的值大于上限扭矩限制请求组内优先级最大的上限扭矩限制请求的值，或者扭矩控制请求的值小于下限扭矩限制请求组内优先级最大的下限扭矩限制请求的值，则将上限扭矩限制请求组内优先级最大的上限扭矩限制请求和下限扭矩限制请求组内优先级最大的下限扭矩限制请求作为协调后的扭矩请求；协调后的上限扭矩值为上限扭矩限制请求组内优先级最大的上限扭矩限制请求，协调后的下限扭矩值为下限扭矩限制请求组内优先级最大的下限扭矩限制请求；

所述整车扭矩干涉模块包括第一减法器、第一乘法器、第一选择器、第一取小运算器、第二减法器、第二乘法器、第二选择器、第一取大运算器；

第一变量作为被减数输入第一减法器，内燃机的摩擦扭矩和高压泵消耗扭矩作为减数输入第一减法器，第一减法器的输出端连接第一乘法器的一个输入端，车辆传动比输入第一乘法器的另一个输入端，第一乘法器的输出端连接第一选择器，预置的整车驱动扭矩最大值输入第一选择器，第一选择器的输出端连接第一取小运算器的一个输入端，整车扭矩请求输入第一取小运算器的另一个输入端；

整车驱动扭矩干涉标志置1时，第一选择器选通第一乘法器的输出端；整车驱动扭矩干涉标志置0时，第一选择器选通预置的整车驱动扭矩最大值；

若整车扭矩干涉模块接收到的协调后的扭矩请求中包含协调后的上限扭矩值，则第一变量被赋值为协调后的上限扭矩值，否则第一变量被赋值为内燃机的内部扭矩最大值；

第二变量作为被减数输入第二减法器，内燃机的摩擦扭矩和高压泵消耗扭矩作为减数输入第二减法器，第二减法器的输出端连接第二乘法器的一个输入端，车辆传动比输入第二乘法器的另一个输入端，第二乘法器的输出端连接第二选择器，预置的整车驱动扭矩最小值输入第二选择器，第二选择器的输出端连接第一取大运算器的一个输入端，第一取小运算器的输出端连接第一取大运算器的另一个输入端，第一取大运算器的输出端输出干涉后的整车驱动扭矩要求；

整车驱动扭矩干涉标志置1时，第二选择器选通第二乘法器的输出端；整车驱动扭矩干涉标志置0时，第二选择器选通预置的整车驱动扭矩最小值；

若整车扭矩干涉模块接收到的协调后的扭矩请求中包含协调后的下限扭矩值，则第二变量被赋值为协调后的下限扭矩值，否则第二变量被赋值为内燃机的内部扭矩最小值；

所述内燃机输出扭矩干涉模块包括第三减法器、第三选择器、第二取小运算器、第四减法器、第四选择器、第二取大运算器；

第三变量作为被减数输入第三减法器，内燃机的摩擦扭矩和高压泵消耗扭矩作为减数输入第三减法器，第三减法器的输出端连接第三选择器，预置的内燃机输出扭矩的最大值输入第三选择器，第三选择器的输出端连接第二取小运算器的一个输入端，内燃机输出扭矩请求输入第二取小运算器的另一个输入端；

内燃机输出扭矩干涉标志置1时，第三选择器选通第三减法器的输出端；内燃机输出扭矩干涉标志置0时，第三选择器选通预置的内燃机输出扭矩的最大值；

若内燃机输出扭矩干涉模块接收到的协调后的扭矩请求中包含协调后的上限扭矩值，则第三变量被赋值为协调后的上限扭矩值，否则第三变量被赋值为内燃机的内部扭矩最大值；

第四变量作为被减数输入第四减法器，内燃机的摩擦扭矩和高压泵消耗扭矩作为减数输入第四减法器，第四减法器的输出端连接第四选择器，预置的内燃机输出扭矩的最小值输入第四选择器，第四选择器的输出端连接第二取大运算器的一个输入端，第二取小运算器的输出端连接第二取大运算器的另一个输入端，第二取大运算器的输出端输出干涉后的内燃机输出扭矩要求；

内燃机输出扭矩干涉标志置1时，第四选择器选通第四减法器的输出端，内燃机输出扭矩干涉标志置0时，第四选择器选通预置的内燃机输出扭矩的最小值；

若内燃机输出扭矩干涉模块接收到的协调后的扭矩请求中包含协调后的下限扭矩值，则第四变量被赋值为协调后的下限扭矩值，否则第四变量被赋值为内燃机的内部扭矩最小值；

所述主动阻尼模块包括一个选择性滤波器和一个冲击补偿器；选择性滤波器接收内燃机内部扭矩请求作为输入，产生滤波后内燃机内部扭矩请求；冲击补偿器采集内燃机输出转速作为输入，产生外部冲击补偿量；

所述选择性滤波器对内燃机内部扭矩请求进行微分，得到内燃机内部扭矩请求变化率，若内燃机内部扭矩请求变化率在预设的扭矩变化率阈值范围内，选择性滤波器不起作用；若内燃机内部扭矩请求变化率超出预设的扭矩变化率阈值范围，选择性滤波器起作用。

所述选择性滤波器包括两条并联的支路；第一支路包含一个增益系数为K的第一增益环节；第二支路包含一阶微分环节，第二增益环节，滤波器一阶惯性环节、第三增益环节；第二增益环节的增益系数是1，第三增益环节的增益系数是1-K；一阶微分环节和第二增益环节并联后再和滤波器一阶惯性环节串联，滤波器一阶惯性环节再和第三增益环节串联；第一支路和第二支路最终并联，结果输出为滤波后内燃机内部扭矩请求；滤波器一阶惯性环节的传递函数是1/(1+T*s)，T为选择性滤波器中的时间常数；一阶微分环节对于内燃机内部扭矩请求进行微分，得到内燃机内部扭矩请求变化率，内燃机内部扭矩请求变化率若在预设的扭矩变化率阈值范围内，则一阶微分环节传递函数为T*s，若内燃机内部扭矩请求变化率超出预设的扭矩变化率阈值范围，则一阶微分环节输出值为0。

所述选择性滤波器中的时间常数T和增益系数K是根据当前的内燃机输出转速和车辆传动比通过查询滤波器表格得到的。

所述冲击补偿器采用两阶微分环节获取因外部负载突然剧烈变化对内燃机输出扭矩产生的冲击分量。

所述冲击补偿器包括依次串联的两阶微分环节、补偿器一阶惯性环节、第四增益环节；两阶微分环节的传递函数是T1*s；补偿器一阶惯性环节的传递函数是1/(1+T1*s)；第四增益环节的增益系数是K1；T1为冲击补偿器中的时间常数；

所述冲击补偿器中的时间常数T1和增益系数K1是根据当前的内燃机输出转速和车辆传动比通过查询补偿器表格得到的。

本发明的优点：

1.当有多个控制节点对内燃机扭矩控制系统提出扭矩请求时，可以根据扭矩请求的类型和扭矩请求的来源优先级来最终确定协调后的扭矩请求。

2.当确定了协调后的扭矩请求后，分别在整车扭矩端和内燃机输出扭矩端对驾驶员的驾驶请求进行干涉，确定内燃机内部扭矩请求。

3.设计了一个主动阻尼模块，缓解外部设备节点的扭矩干涉突变或外部负载突然剧烈变化引起的内燃机转速的波动和内燃机的抖动。该主动阻尼模块的算法是不同于其它解决方案的。

附图说明

图1为本发明的车辆网络示意图。

图2为高压共轨燃油系统示意图。

图3为本发明的内燃机扭矩控制系统功能框图。

图4为本发明的外部设备扭矩请求协调模块的框图。

图5为本发明的组内优先级原则示意表格。

图6为本发明的来源优先级示意表格。

图7为本发明的扭矩请求干涉目的地表格。

图8为本发明的整车扭矩干涉模块结构图。

图9为本发明的第一内燃机扭矩转换模块结构图。

图10为本发明的内燃机输出扭矩干涉模块结构图。

图11为本发明的第二内燃机扭矩转换模块结构图。

图12为本发明的主动阻尼模块结构图。

图13为本发明的选择性滤波器的逻辑结构图。

图14为本发明的选择性滤波器中的滤波器表格示意图。

图15为本发明的冲击补偿器的逻辑结构图。

图16为本发明的冲击补偿器中的补偿器表格示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是一种车辆网络示意图，该整车网络包含三个子网10、20、30，上述三个子网通过桥接器40进行连接。该整车网络是台车控制网络，通过桥接器50与拖车控制网络进行连接。子网10是车辆辅助设备系统子网，包括仪表盘节点11、灯光节点12、加热及音响控制节点13、车窗及锁控制节点14和防盗控制节点15。子网20是车辆智能传输系统子网，包括导航节点21、记录节点22、通信节点23和个人电脑节点24。子网30是车辆动力系统子网，包括发动机节点31、变速箱节点32、刹车系统节点33、减速器节点34、外部取力装置（PTO）节点35、电子稳定系统(ESP)36、防抱死系统(ABS)37和牵引力控制系统38等。根据需要可以在网络中增加相关节点。节点之间遵循一定协议进行通信，如J1939协议。本发明所述的内燃机扭矩控制系统运行在车辆动力系统子网30中的发动机节点31，发动机节点31接收车辆动力系统子网30中其它节点的扭矩请求，协调各个节点的扭矩请求，并最终通过燃油喷射系统实现扭矩请求。

图2是本发明应用的一个实例：高压共轨燃油系统示意图，本发明不仅限应用于高压共轨燃油系统，本发明可广泛应用于各种形式的内燃机控制系统，如电控单体泵、电控泵喷嘴等。图2中燃油从油箱60中吸入至燃油精滤器61，其中一部分燃油在高压油泵62的作用下汇集入共轨管64，为喷油器66的高压喷射提供稳定持续的高压燃油源，多余部分从油泵上的溢流阀处与喷油器66回油一起流回油箱60；喷油器66根据电子控制单元（ECU）67输出的脉冲给定时刻和给定宽度，按特征喷射特性将燃油喷入发动机各缸的燃烧室中。共轨管64一端安装有燃油压力传感器65，实时监控共轨管内的燃油压力情况，当燃油压力超过允许的最大值时，泄压阀63打开，部分燃油回流到油箱60中，共轨管内的燃油压力迅速降低到安全范围内，以保证整个系统的安全。共轨系统的电子控制单元67采集各个传感器实时检测的柴油机和共轨系统状态参数，通过内置的内燃机扭矩控制控制策略实现发动机的动力要求。共轨燃油系统所采用的传感器68包括：转速传感器，共轨压力传感器，冷却液温度传感器，燃油温度传感器，曲轴转角传感器（或凸轮轴转角传感器），加速踏板传感器等多种，有的发动机上还装有：车速传感器，空气流量传感器，大气压力传感器，增压压力传感器，大气温度传感器等其他传感器。电子控制单元67的执行器驱动信号69包括：喷油器电磁阀驱动信号和高压油泵电磁阀驱动信号。本发明所述的内燃机扭矩控制系统运行在电子控制单元67中。

如图3所示，一种内燃机扭矩控制系统，包括消息收发模块、外部设备扭矩请求协调模块、整车扭矩干涉模块、第一内燃机扭矩转换模块、内燃机输出扭矩干涉模块、第二内燃机扭矩转换模块、主动阻尼模块；

消息收发模块接收车辆动力系统子网30中的外部设备节点对内燃机扭矩控制系统的扭矩请求，并将这些扭矩请求发送给外部设备扭矩请求协调模块；

外部设备扭矩请求协调模块接收到外部设备节点对内燃机扭矩控制系统的扭矩请求以后，依据一优先级策略进行协调处理，产生协调后的扭矩请求；并将与整车扭矩有关的协调后的扭矩请求，发送给整车扭矩干涉模块，将与内燃机扭矩有关的协调后的扭矩请求，发送给内燃机输出扭矩干涉模块；产生干涉控制信号并分别发给整车扭矩干涉模块和内燃机输出扭矩干涉模块；所述协调后的扭矩请求包括协调后的上限扭矩值和协调后的下限扭矩值；

所述整车扭矩干涉模块若收到外部设备扭矩请求协调模块发送的协调后的扭矩请求，将协调后的上限扭矩值或内燃机的内部扭矩最大值减去内燃机内外扭矩损耗，然后乘以车辆传动比106，得到整车驱动扭矩的上限限制值；将协调后的下限扭矩值或内燃机的内部扭矩最小值减去内燃机内外扭矩损耗，然后乘以车辆传动比106，得到整车驱动扭矩的下限限制值；整车扭矩请求112经过整车驱动扭矩的上限限制值和整车驱动扭矩的下限限制值的干涉，被限制在整车驱动扭矩的上限限制值和整车驱动扭矩的下限限制值之间，得到干涉后的整车驱动扭矩要求115；所述整车扭矩干涉模块若没有收到外部设备扭矩请求协调模块发送的协调后的扭矩请求，则整车扭矩请求112经过预置的整车驱动扭矩最大值107和预置的整车驱动扭矩最小值108的干涉，被限制在预置的整车驱动扭矩最大值107和预置的整车驱动扭矩最小值108之间，得到干涉后的整车驱动扭矩要求115；干涉后的整车驱动扭矩要求115被传给第一内燃机扭矩转换模块；

所述第一内燃机扭矩转换模块将接收到的干涉后的整车驱动扭矩要求115除以车辆传动比106，得到内燃机输出扭矩请求209，并发送给内燃机输出扭矩干涉模块。

所述内燃机输出扭矩干涉模块若收到外部设备扭矩请求协调模块发送的协调后的扭矩请求，将协调后的上限扭矩值或内燃机的内部扭矩最大值减去内燃机内外扭矩损耗，得到内燃机输出扭矩的上限限制值；将协调后的下限扭矩值或内燃机的内部扭矩最小值减去内燃机内外扭矩损耗，得到内燃机输出扭矩的下限限制值；内燃机输出扭矩请求209经过内燃机输出扭矩的上限限制值和内燃机输出扭矩的下限限制值的干涉，被限制在内燃机输出扭矩的上限限制值和内燃机输出扭矩的下限限制值之间，得到干涉后的内燃机输出扭矩要求212；所述内燃机输出扭矩干涉模块若没有收到外部设备扭矩请求协调模块发送的协调后的扭矩请求，则内燃机输出扭矩请求209经过预置的内燃机输出扭矩的最大值206和预置的内燃机输出扭矩的最小值207的干涉，被限制在预置的内燃机输出扭矩的最大值206和预置的内燃机输出扭矩的最小值207之间，得到干涉后的内燃机输出扭矩要求212；干涉后的内燃机输出扭矩要求212被传给第二内燃机扭矩转换模块；

所述第二内燃机扭矩转换模块将接收到的干涉后的内燃机输出扭矩要求212加上内燃机内外扭矩损耗，得到内燃机内部扭矩请求213，并发送给主动阻尼模块；

所述主动阻尼模块接收内燃机内部扭矩请求213作为输入，缓解外部设备节点的扭矩干涉引起的内燃机转速的波动，产生滤波后内燃机内部扭矩请求306；所述主动阻尼模块采集内燃机输出转速400作为另一个输入，分析获取外部负载突然变化对内燃机输出扭矩的冲击，并进行处理后得到外部冲击补偿量504；滤波后内燃机内部扭矩请求306与外部冲击补偿量504相加后得到最终内燃机内部扭矩请求702。

图3是所述内燃机扭矩控制系统功能框图。消息收发模块接收车辆动力系统子网30中的外部设备节点对内燃机扭矩控制系统的扭矩请求，并将这些扭矩请求发送给外部设备扭矩请求协调模块。所述车辆动力系统子网30中的外部设备节点是指车辆动力系统子网30中除了发动机节点31以外的其它设备节点，比如变速箱节点32、刹车系统节点33、减速器节点34、外部取力装置（PTO）节点35、电子稳定系统(ESP)36、防抱死系统(ABS)37和牵引力控制系统38等。车辆动力系统子网30中的外部设备节点对发动机节点31的扭矩请求是满足协议的数据报文。

图4是外部设备扭矩请求协调模块的框图，外部设备扭矩请求协调模块包括扭矩控制分析模块81，上限扭矩分析模块82，下限扭矩分析模块83、最终分析模块80。外部设备扭矩请求协调模块接收到车辆动力系统子网30中的外部设备节点对发动机节点31的扭矩请求，比如接收到如下扭矩请求：电子稳定系统(ESP)36和防抱死系统(ABS)37分别发出的上限扭矩限制请求A(100Nm)、B(120Nm)；变速箱控制器(TCU)32和外部取力装置(PTO)35分别发出的扭矩控制请求C(200Nm)、D(150Nm)；牵引力控制系统38和减速器34分别发出的下限扭矩限制请求E(70Nm)、F(-30Nm)。首先，外部设备扭矩请求协调模块将接收到的扭矩请求按照控制类型的不同分为三组，即扭矩控制请求组、上限扭矩限制请求组、下限扭矩限制请求组，分别对应地由扭矩控制分析模块81，上限扭矩分析模块82，下限扭矩分析模块83处理，根据各组内优先级原则（如图5所示），找出每个组内的优先级最大的扭矩请求，即扭矩请求A(100Nm)、C(200Nm)、E(70Nm)。在本实施例中，上限扭矩限制请求组内优先级最大的是电子稳定系统(ESP)36发出的上限扭矩限制请求A(100Nm)，扭矩控制请求组内优先级最大的是变速箱控制器(TCU)32发出的扭矩控制请求C(200Nm)，下限扭矩限制请求组内优先级最大的是牵引力控制系统38发出的下限扭矩限制请求E(70Nm)。随后每组产生的组内优先级最大的扭矩请求都被传给最终分析模块80进行进一步处理。

在最终分析模块80，对每组产生的组内优先级最大的扭矩请求，根据其来源优先级进行分析处理。图6是来源优先级示意表格。（X2、X3……Xn 在表格中代表某一个来源优先级，具体哪个来源优先级高，需要根据具体情况制定）。

比较每组产生的组内优先级最大的扭矩请求的来源优先级，若扭矩控制请求组内优先级最大的扭矩控制请求的来源优先级最高，那么协调后的扭矩请求即为此扭矩控制请求组内优先级最大的扭矩控制请求，此时将协调后的上限扭矩值和协调后的下限扭矩值都取值为此扭矩控制请求组内优先级最大的扭矩控制请求的值。若上限扭矩限制请求组内优先级最大的上限扭矩限制请求的来源优先级最高，或者下限扭矩限制请求组内优先级最大的下限扭矩限制请求的来源优先级最高，则需要进一步分析（本实施例属于此种情况）；若此时存在扭矩控制请求，并且扭矩控制请求的值在比它优先级高的上限扭矩限制请求组内优先级最大的上限扭矩限制请求的值和下限扭矩限制请求组内优先级最大的下限扭矩限制请求的值的范围内，则执行此扭矩控制请求，协调后的扭矩请求为此扭矩控制请求,此时将协调后的上限扭矩值和协调后的下限扭矩值都取值为此扭矩控制请求的值；如果扭矩控制请求的值大于上限扭矩限制请求组内优先级最大的上限扭矩限制请求的值，或者扭矩控制请求的值小于下限扭矩限制请求组内优先级最大的下限扭矩限制请求的值，则将上限扭矩限制请求组内优先级最大的上限扭矩限制请求和下限扭矩限制请求组内优先级最大的下限扭矩限制请求作为协调后的扭矩请求，那么协调后的上限扭矩值为上限扭矩限制请求组内优先级最大的上限扭矩限制请求，协调后的下限扭矩值为下限扭矩限制请求组内优先级最大的下限扭矩限制请求。本实施例中，上限扭矩限制请求A(100Nm)和下限扭矩限制请求E(70Nm)的来源优先级高于扭矩控制请求C(200Nm)，因为扭矩控制请求C(200Nm)由于超过了上限扭矩限制请求A(100Nm)和下限扭矩限制请求E(70Nm)的范围而被忽略去。所以最后得到的协调后的扭矩请求为:协调后的上限扭矩值为上限扭矩限制请求A(100Nm),协调后的下限扭矩值为下限扭矩限制请求E(70Nm)。

协调后的扭矩请求(即协调后的上限扭矩值和/或协调后的下限扭矩值)产生以后，外部设备扭矩请求协调模块将其传递给相对应的干涉模块。查询如图7所示的扭矩请求干涉目的地表格，协调后的上限扭矩值为电子稳定系统(ESP)36发出的上限扭矩限制请求A(100Nm)，与整车扭矩有关，被发送给整车扭矩干涉模块；协调后的下限扭矩值为牵引力控制系统38发出的下限扭矩限制请求E(70Nm)，与内燃机扭矩有关，被发送给内燃机输出扭矩干涉模块。

外部设备扭矩请求协调模块分别发送干涉控制信号给整车扭矩干涉模块和内燃机输出扭矩干涉模块。干涉控制信号包括了整车扭矩干涉状态标志111的置位信息和内燃机输出扭矩干涉标志208的置位信息。

整车扭矩干涉模块若收到外部设备扭矩请求协调模块发送的协调后的扭矩请求，则此时收到的整车驱动扭矩干涉标志111的值为1；此时将协调后的上限扭矩值或内燃机的内部扭矩最大值减去内燃机内外扭矩损耗（内燃机的摩擦扭矩102和高压泵消耗扭矩103），然后乘以车辆传动比106，得到整车驱动扭矩的上限限制值；将协调后的下限扭矩值或内燃机的内部扭矩最小值减去内燃机内外扭矩损耗（内燃机的摩擦扭矩102和高压泵消耗扭矩103），然后乘以车辆传动比106，得到整车驱动扭矩的下限限制值；整车扭矩请求112经过整车驱动扭矩的上限限制值和整车驱动扭矩的下限限制值的干涉，被限制在整车驱动扭矩的上限限制值和整车驱动扭矩的下限限制值之间，得到干涉后的整车驱动扭矩要求115。本例中内燃机内外扭矩损耗指内燃机的摩擦扭矩102和高压泵消耗扭矩103。

整车扭矩干涉模块若没有收到外部设备扭矩请求协调模块发送的协调后的扭矩请求，则此时收到的整车驱动扭矩干涉标志111的值为0；整车扭矩请求112经过预置的整车驱动扭矩最大值107和预置的整车驱动扭矩最小值108的干涉，被限制在预置的整车驱动扭矩最大值107和预置的整车驱动扭矩最小值108之间，得到干涉后的整车驱动扭矩要求115。

如图8所示，下面具体地分析整车扭矩干涉模块，

所述整车扭矩干涉模块包括第一减法器104、第一乘法器109、第一选择器130、第一取小运算器113、第二减法器105、第二乘法器110、第二选择器131、第一取大运算器114；

第一变量100作为被减数输入第一减法器104，内燃机的摩擦扭矩102和高压泵消耗扭矩103作为减数输入第一减法器104，第一减法器104的输出端连接第一乘法器109的一个输入端，车辆传动比106输入第一乘法器109的另一个输入端，第一乘法器109的输出端连接第一选择器130，预置的整车驱动扭矩最大值107输入第一选择器130，第一选择器130的输出端连接第一取小运算器113的一个输入端，整车扭矩请求112输入第一取小运算器113的另一个输入端；

整车驱动扭矩干涉标志111置1时，第一选择器130选通第一乘法器109的输出端；整车驱动扭矩干涉标志111置0时，第一选择器130选通预置的整车驱动扭矩最大值107；

若整车扭矩干涉模块接收到的协调后的扭矩请求中包含协调后的上限扭矩值，则第一变量100被赋值为协调后的上限扭矩值，否则第一变量100被赋值为内燃机的内部扭矩最大值；（内燃机的内部扭矩最大值通常由具体型号的内燃机决定）

第二变量101作为被减数输入第二减法器105，内燃机的摩擦扭矩102和高压泵消耗扭矩103作为减数输入第二减法器105，第二减法器105的输出端连接第二乘法器110的一个输入端，车辆传动比106输入第二乘法器110的另一个输入端，第二乘法器110的输出端连接第二选择器131，预置的整车驱动扭矩最小值108输入第二选择器131，第二选择器131的输出端连接第一取大运算器114的一个输入端，第一取小运算器113的输出端连接第一取大运算器114的另一个输入端，第一取大运算器114的输出端输出干涉后的整车驱动扭矩要求115；

整车驱动扭矩干涉标志111置1时，第二选择器131选通第二乘法器110的输出端；整车驱动扭矩干涉标志111置0时，第二选择器131选通预置的整车驱动扭矩最小值108；

若整车扭矩干涉模块接收到的协调后的扭矩请求中包含协调后的下限扭矩值，则第二变量101被赋值为协调后的下限扭矩值，否则第二变量101被赋值为内燃机的内部扭矩最小值；（内燃机的内部扭矩最小值通常由具体型号的内燃机决定）

在本实施例中，整车扭矩干涉模块收到了外部设备扭矩请求协调模块发送的协调后的扭矩请求，其中只包含了协调后的上限扭矩值，即为电子稳定系统(ESP)36发出的上限扭矩限制请求A(100Nm)。此时收到的整车驱动扭矩干涉标志111的值为1，第一选择器130选通第一乘法器109的输出端，第二选择器131选通第二乘法器110的输出端。第一变量100被赋值为协调后的上限扭矩值，即电子稳定系统(ESP)36发出的上限扭矩限制请求A(100Nm)，在第一减法器104中，协调后的上限扭矩值（100Nm）减去内燃机的摩擦扭矩102（29Nm）和高压泵消耗扭矩103(33Nm)，得到变速箱输入的上限净扭矩值38Nm，再将此变速箱输入的上限净扭矩值38Nm在第一乘法器109中乘以当前的车辆传动比106（值为12）得到整车驱动扭矩的上限限制值456Nm。

由于收到的协调后的扭矩请求中没有包含协调后的下限扭矩值，即表示此时对整车驱动扭矩下限无外来干涉限制，则第二变量101被赋值为内燃机的内部扭矩最小值（比如64Nm），在第二减法器105中内燃机的内部扭矩最小值（64Nm）减去内燃机的摩擦扭矩102和高压泵消耗扭矩103，得到变速箱输入的下限净扭矩值2Nm，再将此变速箱输入的下限净扭矩值2Nm在第二乘法器110中乘以当前的车辆传动比106（值为12）得到整车驱动扭矩的下限限制值24Nm。

最后，整车扭矩请求112（320Nm）和整车驱动扭矩的上限限制值456Nm在第一取小运算器113中取最小值，第一取小运算器113输出值为320Nm；然后第一取小运算器113输出值320Nm和整车驱动扭矩的下限限制值24Nm在第一取大运算器114中取最大值，得到干涉后的整车驱动扭矩要求115（320Nm）。整车扭矩请求112来源于驾驶员的驾驶请求，如根据车辆油门踏板位置获得的驾驶员的驾驶请求。

在其它可能的情况下，如果整车扭矩干涉模块没有收到外部设备扭矩请求协调模块发送的协调后的扭矩请求，则此时收到的整车驱动扭矩干涉标志111的值为0，第一选择器130选通预置的整车驱动扭矩最大值107，第二选择器131选通预置的整车驱动扭矩最小值108；此时整车驱动扭矩的上限限制值就是预置的整车驱动扭矩最大值107，整车驱动扭矩的下限限制值就是预置的整车驱动扭矩最小值108。整车扭矩请求112（320Nm）和预置的整车驱动扭矩最大值107在第一取小运算器113中取最小值；然后第一取小运算器113输出值和预置的整车驱动扭矩最小值108在第一取大运算器114中取最大值，得到干涉后的整车驱动扭矩要求115。

如图9所示，整车扭矩干涉模块将干涉后的整车驱动扭矩要求115传递给第一内燃机扭矩转换模块，第一内燃机扭矩转换模块包含一个第一除法器170，在第一除法器170中，干涉后的整车驱动扭矩要求115（320Nm）除以车辆传动比106（值为12），得到内燃机输出扭矩请求209（26.7Nm），并发送给内燃机输出扭矩干涉模块。

内燃机输出扭矩干涉模块若收到外部设备扭矩请求协调模块发送的协调后的扭矩请求，则此时收到的内燃机输出扭矩干涉标志208的值为1；此时将协调后的上限扭矩值或内燃机的内部扭矩最大值减去内燃机内外扭矩损耗（内燃机的摩擦扭矩102和高压泵消耗扭矩103），得到内燃机输出扭矩的上限限制值；将协调后的下限扭矩值或内燃机的内部扭矩最小值减去内燃机内外扭矩损耗（内燃机的摩擦扭矩102和高压泵消耗扭矩103），得到内燃机输出扭矩的下限限制值；内燃机输出扭矩请求209经过内燃机输出扭矩的上限限制值和内燃机输出扭矩的下限限制值的干涉，被限制在内燃机输出扭矩的上限限制值和内燃机输出扭矩的下限限制值之间，得到干涉后的内燃机输出扭矩要求212；本例中内燃机内外扭矩损耗指内燃机的摩擦扭矩102和高压泵消耗扭矩103。

内燃机输出扭矩干涉模块若没有收到外部设备扭矩请求协调模块发送的协调后的扭矩请求，则此时收到的内燃机输出扭矩干涉标志208的值为0；内燃机输出扭矩请求209经过预置的内燃机输出扭矩的最大值206和预置的内燃机输出扭矩的最小值207的干涉，被限制在预置的内燃机输出扭矩的最大值206和预置的内燃机输出扭矩的最小值207之间，得到干涉后的内燃机输出扭矩要求212；

如图10所示，下面具体地分析内燃机输出扭矩干涉模块，

所述内燃机输出扭矩干涉模块包括第三减法器204、第三选择器230、第二取小运算器210、第四减法器205、第四选择器231、第二取大运算器211；

第三变量200作为被减数输入第三减法器204，内燃机的摩擦扭矩102和高压泵消耗扭矩103作为减数输入第三减法器204，第三减法器204的输出端连接第三选择器230，预置的内燃机输出扭矩的最大值206输入第三选择器230，第三选择器230的输出端连接第二取小运算器210的一个输入端，内燃机输出扭矩请求209输入第二取小运算器210的另一个输入端；

内燃机输出扭矩干涉标志208置1时，第三选择器230选通第三减法器204的输出端；内燃机输出扭矩干涉标志208置0时，第三选择器230选通预置的内燃机输出扭矩的最大值206；

若内燃机输出扭矩干涉模块接收到的协调后的扭矩请求中包含协调后的上限扭矩值，则第三变量200被赋值为协调后的上限扭矩值，否则第三变量200被赋值为内燃机的内部扭矩最大值；（内燃机的内部扭矩最大值通常由具体型号的内燃机决定）

第四变量201作为被减数输入第四减法器205，内燃机的摩擦扭矩102和高压泵消耗扭矩103作为减数输入第四减法器205，第四减法器205的输出端连接第四选择器231，预置的内燃机输出扭矩的最小值207输入第四选择器231，第四选择器231的输出端连接第二取大运算器211的一个输入端，第二取小运算器210的输出端连接第二取大运算器211的另一个输入端，第二取大运算器211的输出端输出干涉后的内燃机输出扭矩要求212；

内燃机输出扭矩干涉标志208置1时，第四选择器231选通第四减法器205的输出端，内燃机输出扭矩干涉标志208置0时，第四选择器231选通预置的内燃机输出扭矩的最小值207；

若内燃机输出扭矩干涉模块接收到的协调后的扭矩请求中包含协调后的下限扭矩值，则第四变量201被赋值为协调后的下限扭矩值，否则第四变量201被赋值为内燃机的内部扭矩最小值；（内燃机的内部扭矩最小值通常由具体型号的内燃机决定）

在本实施例中，内燃机输出扭矩干涉模块收到了外部设备扭矩请求协调模块发送的协调后的扭矩请求，其中只包含了协调后的下限扭矩值，即为牵引力控制系统38发出的下限扭矩限制请求E(70Nm)。此时收到的内燃机输出扭矩干涉标志208为1，第三选择器230选通第三减法器204的输出端，第四选择器231选通第四减法器205的输出端。第四变量201被赋值为协调后的下限扭矩值，即为牵引力控制系统38发出的下限扭矩限制请求E(70Nm),在第四减法器205中，协调后的下限扭矩值（70Nm）减去内燃机的摩擦扭矩102（29Nm）和高压泵消耗扭矩103(33Nm)，得到内燃机输出扭矩的下限限制值（8Nm）。

由于收到的协调后的扭矩请求中没有包含协调后的上限扭矩值，即表示此时对内燃机输出扭矩上限无外来干涉限制，则第三变量200被赋值为内燃机的内部扭矩最大值（比如600Nm），在第三减法器204中，内燃机的内部扭矩最大值（600Nm）减去内燃机的摩擦扭矩102（29Nm）和高压泵消耗扭矩103(33Nm)，得到内燃机输出扭矩的上限限制值（538Nm）。

最后，内燃机输出扭矩请求209（26.7Nm）和内燃机输出扭矩的上限限制值（538Nm）在第二取小运算器210中取最小值，第二取小运算器210输出值为26.7Nm；然后第二取小运算器210输出值和内燃机输出扭矩的下限限制值（8Nm）在第二取大运算器211中取最大值，得到干涉后的内燃机输出扭矩要求212（26.7Nm）。

在其它可能的情况下，如果内燃机输出扭矩干涉模块没有收到外部设备扭矩请求协调模块发送的协调后的扭矩请求，则此时收到的内燃机输出扭矩干涉标志208的值为0；第三选择器230选通预置的内燃机输出扭矩的最大值206，第四选择器231选通预置的内燃机输出扭矩的最小值207；内燃机输出扭矩请求209（26.7Nm）和预置的内燃机输出扭矩的最大值206在第二取小运算器210中取最小值，然后第二取小运算器210输出值和预置的内燃机输出扭矩的最小值207在第二取大运算器211中取最大值，得到干涉后的内燃机输出扭矩要求212。

如图11所示，内燃机输出扭矩干涉模块将干涉后的内燃机输出扭矩要求212传递给第二内燃机扭矩转换模块，第二内燃机扭矩转换模块包含一个第一加法器270，在第一加法器270中，干涉后的内燃机输出扭矩要求212（26.7Nm）加上内燃机内外扭矩损耗（内燃机的摩擦扭矩102和高压泵消耗扭矩103），得到内燃机内部扭矩请求213（88.7Nm）。本例中内燃机内外扭矩损耗指内燃机的摩擦扭矩102（29Nm）和高压泵消耗扭矩103(33Nm)。

内燃机内部扭矩请求213由于受到外部设备节点的扭矩干涉，会出现急剧变化的情况（当外部设备节点的扭矩干涉突然变化时），从而使得内燃机的转速产生波动；外部负载突然剧烈变化会对内燃机输出扭矩产生冲击，也会引起内燃机转速的波动。本发明设计了一个主动阻尼模块，对内燃机转速的波动进行控制，用于缓解上述两个原因引起的内燃机转速剧烈变化而引起的抖动。

如图12所示，所述主动阻尼模块包括一个选择性滤波器和一个冲击补偿器，分别用于缓解外部设备节点的扭矩干涉引起的内燃机转速的波动和外部负载突然剧烈变化引起的内燃机转速的波动；内燃机内部扭矩请求213输入选择性滤波器处理得到滤波后内燃机内部扭矩请求306，内燃机输出转速400输入冲击补偿器处理后得到外部冲击补偿量504，滤波后内燃机内部扭矩请求306与外部冲击补偿量504相加后得到最终内燃机内部扭矩请求702。

选择性滤波器的逻辑结构如图13所示，所述选择性滤波器包括两条并联的支路；第一支路包含一个增益系数为K的第一增益环节305；第二支路包含一阶微分环节301，第二增益环节302，滤波器一阶惯性环节303、第三增益环节304；第二增益环节302的增益系数是1，第三增益环节304的增益系数是1-K；一阶微分环节301和第二增益环节302并联（它们的输出相加）后再和滤波器一阶惯性环节303串联，滤波器一阶惯性环节303再和第三增益环节304串联；第一支路和第二支路最终并联（它们的输出相加），结果输出为滤波后内燃机内部扭矩请求306；

滤波器一阶惯性环节303的传递函数是1/(1+T*s)，s是拉普拉斯变换的算子；一阶微分环节301首先对于内燃机内部扭矩请求213进行微分，得到内燃机内部扭矩请求变化率，内燃机内部扭矩请求变化率若在预设的扭矩变化率阈值范围内，则一阶微分环节301传递函数为T*s，若内燃机内部扭矩请求变化率超出预设的扭矩变化率阈值范围，则一阶微分环节301输出值为0；

从上面的结构可以看出，当内燃机内部扭矩请求213的变化比较平缓时（也就是内燃机内部扭矩请求变化率在预设的扭矩变化率阈值范围内），选择性滤波器不起作用（第一支路和第二支路并联后总增益为1），滤波后内燃机内部扭矩请求306等于内燃机内部扭矩请求213；当内燃机内部扭矩请求213的变化比较剧烈时（也就是内燃机内部扭矩请求变化率超出预设的扭矩变化率阈值范围），选择性滤波器起作用，将内燃机内部扭矩请求213的变化变得平缓化，缓解内燃机转速的波动；

选择性滤波器中的时间常数T和增益系数K是根据当前的内燃机输出转速400和车辆传动比106通过查询如图14所示的滤波器表格得到的。图14中，时间常数T第一查询表406和增益系数K第一查询表407分别是内燃机内部扭矩请求213的变化率为正时时间常数T和增益系数K的查询表格；时间常数T第二查询表408和增益系数K第二查询表409分别是内燃机内部扭矩请求213的变化率为负时时间常数T和增益系数K的查询表格；

用来查表的特征变量是内燃机输出转速400和车辆传动比106；时间常数T第一查询表406、增益系数K第一查询表407、时间常数T第二查询表408和增益系数K第二查询表409中的数据是通过实验标定后，并预置存储在电子控制单元67中的。

冲击补偿器的逻辑结构如图15所示，所述冲击补偿器用来缓解因外部负载突然剧烈变化对内燃机输出扭矩产生的冲击；冲击补偿器包括依次串联的两阶微分环节501、补偿器一阶惯性环节502、第四增益环节503；

两阶微分环节501用于获取冲击分量，其传递函数是T1*s，s是拉普拉斯变换的算子；补偿器一阶惯性环节502的传递函数是1/(1+T1*s)，s是拉普拉斯变换的算子；第四增益环节503的增益系数是K1；T1为冲击补偿器中的中的时间常数；

内燃机输出转速400（当外部负载突然剧烈变化，对内燃机输出扭矩产生冲击，会引起内燃机转速的波动）输入两阶微分环节501，通过两阶微分环节501的处理得到冲击分量，再依次经过补偿器一阶惯性环节502和第四增益环节503得到外部冲击补偿量504；

冲击补偿器中的时间常数T1和增益系数K1是根据当前的内燃机输出转速400和车辆传动比106通过查询如图16所示的补偿器表格得到的。T1和K1根据不同的工况得到不同的取值。用来查表的特征变量是内燃机输出转速400和车辆传动比106；时间常数T1查询表605、增益系数K1查询表606中的数据是通过实验标定后，并预置存储在电子控制单元67中的。

最后，滤波后内燃机内部扭矩请求306与外部冲击补偿量504相加后得到最终内燃机内部扭矩请求702。

Claims (10)

1.一种内燃机扭矩控制系统，其特征在于：包括消息收发模块、外部设备扭矩请求协调模块、整车扭矩干涉模块、第一内燃机扭矩转换模块、内燃机输出扭矩干涉模块、第二内燃机扭矩转换模块、主动阻尼模块；

消息收发模块接收车辆动力系统子网(30)中的外部设备节点对内燃机扭矩控制系统的扭矩请求，并将这些扭矩请求发送给外部设备扭矩请求协调模块；

外部设备扭矩请求协调模块接收到外部设备节点对内燃机扭矩控制系统的扭矩请求以后，依据一优先级策略进行协调处理，产生协调后的扭矩请求；并将与整车扭矩有关的协调后的扭矩请求，发送给整车扭矩干涉模块，将与内燃机扭矩有关的协调后的扭矩请求，发送给内燃机输出扭矩干涉模块；产生干涉控制信号并分别发给整车扭矩干涉模块和内燃机输出扭矩干涉模块；所述协调后的扭矩请求包括协调后的上限扭矩值和协调后的下限扭矩值；

所述整车扭矩干涉模块若收到外部设备扭矩请求协调模块发送的协调后的扭矩请求，将协调后的上限扭矩值或内燃机的内部扭矩最大值减去内燃机内外扭矩损耗，然后乘以车辆传动比(106)，得到整车驱动扭矩的上限限制值；将协调后的下限扭矩值或内燃机的内部扭矩最小值减去内燃机内外扭矩损耗，然后乘以车辆传动比(106)，得到整车驱动扭矩的下限限制值；整车扭矩请求(112)经过整车驱动扭矩的上限限制值和整车驱动扭矩的下限限制值的干涉，被限制在整车驱动扭矩的上限限制值和整车驱动扭矩的下限限制值之间，得到干涉后的整车驱动扭矩要求(115)；所述整车扭矩干涉模块若没有收到外部设备扭矩请求协调模块发送的协调后的扭矩请求，则整车扭矩请求(112)经过预置的整车驱动扭矩最大值(107)和预置的整车驱动扭矩最小值(108)的干涉，被限制在预置的整车驱动扭矩最大值(107)和预置的整车驱动扭矩最小值(108)之间，得到干涉后的整车驱动扭矩要求(115)；干涉后的整车驱动扭矩要求(115)被传给第一内燃机扭矩转换模块；

所述第一内燃机扭矩转换模块将接收到的干涉后的整车驱动扭矩要求(115)除以车辆传动比(106)，得到内燃机输出扭矩请求(209)，并发送给内燃机输出扭矩干涉模块；

所述内燃机输出扭矩干涉模块若收到外部设备扭矩请求协调模块发送的协调后的扭矩请求，将协调后的上限扭矩值或内燃机的内部扭矩最大值减去内燃机内外扭矩损耗，得到内燃机输出扭矩的上限限制值；将协调后的下限扭矩值或内燃机的内部扭矩最小值减去内燃机内外扭矩损耗，得到内燃机输出扭矩的下限限制值；内燃机输出扭矩请求(209)经过内燃机输出扭矩的上限限制值和内燃机输出扭矩的下限限制值的干涉，被限制在内燃机输出扭矩的上限限制值和内燃机输出扭矩的下限限制值之间，得到干涉后的内燃机输出扭矩要求(212)；所述内燃机输出扭矩干涉模块若没有收到外部设备扭矩请求协调模块发送的协调后的扭矩请求，则内燃机输出扭矩请求(209)经过预置的内燃机输出扭矩的最大值(206)和预置的内燃机输出扭矩的最小值(207)的干涉，被限制在预置的内燃机输出扭矩的最大值(206)和预置的内燃机输出扭矩的最小值(207)之间，得到干涉后的内燃机输出扭矩要求(212)；干涉后的内燃机输出扭矩要求(212)被传给第二内燃机扭矩转换模块；

所述第二内燃机扭矩转换模块将接收到的干涉后的内燃机输出扭矩要求(212)加上内燃机内外扭矩损耗，得到内燃机内部扭矩请求(213)，并发送给主动阻尼模块；

所述主动阻尼模块接收内燃机内部扭矩请求(213)作为输入，缓解外部设备节点的扭矩干涉引起的内燃机转速的波动，产生滤波后内燃机内部扭矩请求(306)；所述主动阻尼模块采集内燃机输出转速(400)作为另一个输入，分析获取外部负载突然变化对内燃机输出扭矩的冲击，并进行处理后得到外部冲击补偿量(504)；滤波后内燃机内部扭矩请求(306)与外部冲击补偿量(504)相加后得到最终内燃机内部扭矩请求(702)。

2.如权利要求1所述的内燃机扭矩控制系统，其特征在于：所述外部设备扭矩请求协调模块包括扭矩控制分析模块(81)，上限扭矩分析模块(82)，下限扭矩分析模块(83)、最终分析模块(80)；所述优先级策略包括：

首先，外部设备扭矩请求协调模块将接收到的扭矩请求按照控制类型的不同分为三组，即扭矩控制请求组、上限扭矩限制请求组、下限扭矩限制请求组，分别对应地由扭矩控制分析模块(81)，上限扭矩分析模块(82)，下限扭矩分析模块(83)处理，产生每组组内优先级最大的扭矩请求；

其次，最终分析模块(80)对每组组内优先级最大的扭矩请求，根据其来源优先级进行分析处理，若扭矩控制请求组内优先级最大的扭矩控制请求的来源优先级最高，那么协调后的扭矩请求即为此扭矩控制请求组内优先级最大的扭矩控制请求；若上限扭矩限制请求组内优先级最大的上限扭矩限制请求的来源优先级最高，或者下限扭矩限制请求组内优先级最大的下限扭矩限制请求的来源优先级最高，则再作如下分析处理：

若此时存在扭矩控制请求，并且扭矩控制请求的值在上限扭矩限制请求组内优先级最大的上限扭矩限制请求的值和下限扭矩限制请求组内优先级最大的下限扭矩限制请求的值的范围内，则协调后的扭矩请求为此扭矩控制请求；

如果扭矩控制请求的值大于上限扭矩限制请求组内优先级最大的上限扭矩限制请求的值，或者扭矩控制请求的值小于下限扭矩限制请求组内优先级最大的下限扭矩限制请求的值，则将上限扭矩限制请求组内优先级最大的上限扭矩限制请求和下限扭矩限制请求组内优先级最大的下限扭矩限制请求作为协调后的扭矩请求；协调后的上限扭矩值为上限扭矩限制请求组内优先级最大的上限扭矩限制请求，协调后的下限扭矩值为下限扭矩限制请求组内优先级最大的下限扭矩限制请求。

3.如权利要求1所述的内燃机扭矩控制系统，其特征在于：

所述整车扭矩干涉模块包括第一减法器(104)、第一乘法器(109)、第一选择器(130)、第一取小运算器(113)、第二减法器(105)、第二乘法器(110)、第二选择器(131)、第一取大运算器(114)；

第一变量(100)作为被减数输入第一减法器(104)，内燃机的摩擦扭矩(102)和高压泵消耗扭矩(103)作为减数输入第一减法器(104)，第一减法器(104)的输出端连接第一乘法器(109)的一个输入端，车辆传动比(106)输入第一乘法器(109)的另一个输入端，第一乘法器(109)的输出端连接第一选择器(130)，预置的整车驱动扭矩最大值(107)输入第一选择器(130)，第一选择器(130)的输出端连接第一取小运算器(113)的一个输入端，整车扭矩请求(112)输入第一取小运算器(113)的另一个输入端；

整车驱动扭矩干涉标志(111)置1时，第一选择器(130)选通第一乘法器(109)的输出端；整车驱动扭矩干涉标志(111)置0时，第一选择器(130)选通预置的整车驱动扭矩最大值(107)；

若整车扭矩干涉模块接收到的协调后的扭矩请求中包含协调后的上限扭矩值，则第一变量(100)被赋值为协调后的上限扭矩值，否则第一变量(100)被赋值为内燃机的内部扭矩最大值；

第二变量(101)作为被减数输入第二减法器(105)，内燃机的摩擦扭矩(102)和高压泵消耗扭矩(103)作为减数输入第二减法器(105)，第二减法器(105)的输出端连接第二乘法器(110)的一个输入端，车辆传动比(106)输入第二乘法器(110)的另一个输入端，第二乘法器(110)的输出端连接第二选择器(131)，预置的整车驱动扭矩最小值(108)输入第二选择器(131)，第二选择器(131)的输出端连接第一取大运算器(114)的一个输入端，第一取小运算器(113)的输出端连接第一取大运算器(114)的另一个输入端，第一取大运算器(114)的输出端输出干涉后的整车驱动扭矩要求(115)；

整车驱动扭矩干涉标志(111)置1时，第二选择器(131)选通第二乘法器(110)的输出端；整车驱动扭矩干涉标志(111)置0时，第二选择器(131)选通预置的整车驱动扭矩最小值(108)；

若整车扭矩干涉模块接收到的协调后的扭矩请求中包含协调后的下限扭矩值，则第二变量(101)被赋值为协调后的下限扭矩值，否则第二变量(101)被赋值为内燃机的内部扭矩最小值。

4.如权利要求1所述的内燃机扭矩控制系统，其特征在于：

所述内燃机输出扭矩干涉模块包括第三减法器(204)、第三选择器(230)、第二取小运算器(210)、第四减法器(205)、第四选择器(231)、第二取大运算器(211)；

第三变量(200)作为被减数输入第三减法器(204)，内燃机的摩擦扭矩(102)和高压泵消耗扭矩(103)作为减数输入第三减法器(204)，第三减法器(204)的输出端连接第三选择器(230)，预置的内燃机输出扭矩的最大值(206)输入第三选择器(230)，第三选择器(230)的输出端连接第二取小运算器(210)的一个输入端，内燃机输出扭矩请求(209)输入第二取小运算器(210)的另一个输入端；

内燃机输出扭矩干涉标志(208)置1时，第三选择器(230)选通第三减法器(204)的输出端；内燃机输出扭矩干涉标志(208)置0时，第三选择器(230)选通预置的内燃机输出扭矩的最大值(206)；

若内燃机输出扭矩干涉模块接收到的协调后的扭矩请求中包含协调后的上限扭矩值，则第三变量(200)被赋值为协调后的上限扭矩值，否则第三变量(200)被赋值为内燃机的内部扭矩最大值；

第四变量(201)作为被减数输入第四减法器(205)，内燃机的摩擦扭矩(102)和高压泵消耗扭矩(103)作为减数输入第四减法器(205)，第四减法器(205)的输出端连接第四选择器(231)，预置的内燃机输出扭矩的最小值(207)输入第四选择器(231)，第四选择器(231)的输出端连接第二取大运算器(211)的一个输入端，第二取小运算器(210)的输出端连接第二取大运算器(211)的另一个输入端，第二取大运算器(211)的输出端输出干涉后的内燃机输出扭矩要求(212)；

内燃机输出扭矩干涉标志(208)置1时，第四选择器(231)选通第四减法器(205)的输出端，内燃机输出扭矩干涉标志(208)置0时，第四选择器(231)选通预置的内燃机输出扭矩的最小值(207)；

若内燃机输出扭矩干涉模块接收到的协调后的扭矩请求中包含协调后的下限扭矩值，则第四变量(201)被赋值为协调后的下限扭矩值，否则第四变量(201)被赋值为内燃机的内部扭矩最小值。

5.如权利要求1所述的内燃机扭矩控制系统，其特征在于：所述主动阻尼模块包括一个选择性滤波器和一个冲击补偿器；选择性滤波器接收内燃机内部扭矩请求(213)作为输入，产生滤波后内燃机内部扭矩请求(306)；冲击补偿器采集内燃机输出转速(400)作为输入，产生外部冲击补偿量(504)。

6.如权利要求5所述的内燃机扭矩控制系统，其特征在于：所述选择性滤波器对内燃机内部扭矩请求(213)进行微分，得到内燃机内部扭矩请求变化率，若内燃机内部扭矩请求变化率在预设的扭矩变化率阈值范围内，选择性滤波器不起作用；若内燃机内部扭矩请求变化率超出预设的扭矩变化率阈值范围，选择性滤波器起作用。

7.如权利要求6所述的内燃机扭矩控制系统，其特征在于：所述选择性滤波器包括两条并联的支路；第一支路包含一个增益系数为K的第一增益环节(305)；第二支路包含一阶微分环节(301)，第二增益环节(302)，滤波器一阶惯性环节(303)、第三增益环节(304)；第二增益环节(302)的增益系数是1，第三增益环节(304)的增益系数是1-K；一阶微分环节(301)和第二增益环节(302)并联后再和滤波器一阶惯性环节(303)串联，滤波器一阶惯性环节(303)再和第三增益环节(304)串联；第一支路和第二支路最终并联，结果输出为滤波后内燃机内部扭矩请求(306)；滤波器一阶惯性环节(303)的传递函数是1/(1+T*s)，T为选择性滤波器中的时间常数；一阶微分环节(301)对于内燃机内部扭矩请求(213)进行微分，得到内燃机内部扭矩请求变化率，内燃机内部扭矩请求变化率若在预设的扭矩变化率阈值范围内，则一阶微分环节(301)传递函数为T*s，若内燃机内部扭矩请求变化率超出预设的扭矩变化率阈值范围，则一阶微分环节301输出值为0。

8.如权利要求7所述的内燃机扭矩控制系统，其特征在于：所述选择性滤波器中的时间常数T和增益系数K是根据当前的内燃机输出转速(400)和车辆传动比(106)通过查询滤波器表格得到的。

9.如权利要求5所述的内燃机扭矩控制系统，其特征在于：所述冲击补偿器采用两阶微分环节(501)获取因外部负载突然剧烈变化对内燃机输出扭矩产生的冲击分量。

10.如权利要求9所述的内燃机扭矩控制系统，其特征在于：所述冲击补偿器包括依次串联的两阶微分环节(501)、补偿器一阶惯性环节(502)、第四增益环节(503)；两阶微分环节(501)的传递函数是T1*s；补偿器一阶惯性环节(502)的传递函数是1/(1+T1*s)；第四增益环节(503)的增益系数是K1；T1为冲击补偿器中的时间常数；所述冲击补偿器中的时间常数T1和增益系数K1是根据当前的内燃机输出转速(400)和车辆传动比(106)通过查询补偿器表格得到的。

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