CN110259591B - 用于发动机控制的系统、方法以及设备 - Google Patents

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Abstract

内燃发动机可操作地与可变负载耦合，并且电子控制系统可操作地与所述内燃发动机耦合。所述电子控制系统被构造为接收发动机转速目标值、第一发动机转速反馈值和第二发动机转速反馈值。所述电子控制系统处理所述第一发动机转速反馈值和所述第二发动机转速反馈值以确定前馈校正值。所述前馈校正值被确定以针对因所述可变负载的变化造成的所述第二发动机转速反馈值与所述第一发动机转速反馈值之间的第一变化进行校正并区分所述第一变化和因所述内燃发动机的操作造成的第二变化。所述控制系统处理所述第一发动机转速反馈值目标、所述第二发动机转速反馈值和所述前馈校正值以确定发动机燃料加注命令并使用所述燃料加注命令来控制所述内燃发动机的燃料加注。

Description

用于发动机控制的系统、方法以及设备
背景技术
本申请总体涉及发动机控制，包括动态校正由内燃发动机驱动的负载的大小的变化。内燃发动机可以用于在包括可用于车辆、工作机器、建筑设备、采矿设备、泵送系统或发电系统(这里是举几个例子)的机械负载系统、液压负载系统、气动负载系统及其组合的多种工业应用中驱动可变负载。在一些操作状况下，由发动机驱动的负载的大小可以足够快速地变化，使得现有发动机控制过冲或欠冲目标或命令的发动机转速。在这种情况下，可能发生不期望的发动机操作状况，包括不期望的发动机噪音、加速或减速、以及扭矩或功率的变化。此外，一些工业发动机系统可以被配置为以固定发动机转速操作，并且可以在负载瞬变期间对发动机转速变化表现出显著的灵敏度。在一些示例应用中，发动机转速过冲大于小于150 rpm和发动机转速欠冲大于250 rpm可能引起操作员重点关注。因此，仍然非常需要通过依据本文公开的发动机负载和扭转振动而动态地校正来改善发动机响应的系统和方法。
发明内容
出于清楚地、简明地和准确地描述本公开的说明性实施方案、制造和使用本公开的说明性实施方案的方式和过程、以及使得能够实践、制造和使用本公开的说明性实施方案的目的，现将参考某些示例性实施方案，包括附图中所示的那些，并且将使用特定语言来对其进行描述。然而，应理解，由此不会产生对本发明的范围的限制，并且本发明包括并保护本领域的技术人员将想到的示例行实施方案的这种改变、修改和另外应用。
公开了提供由内燃发动机驱动的负载的变化的动态校正的设备、系统和方法。某些示例性实施方案包括独特的发动机控制系统，其被构造为确定和校正由内燃发动机驱动的负载的大小的动态变化。某些示例性实施方案包括独特的发动机控制方法，其用于确定和校正由内燃发动机驱动的负载的大小的动态变化。某些示例性实施方案包括独特的发动机控制设备，其包括一个或多个电子控制系统部件，所述一个或多个电子控制系统部件被构造为确定和校正由内燃发动机驱动的负载的大小的动态变化。从以下描述和附图，另外的实施方案、形式、目的、特征、优点、方面和益处将变得显而易见。
附图说明
图1是示出示例性发动机系统的某些方面的示意图。
图2A至图2D是示出在多个操作状况下随时间而变的某些发动机转速参数的变化的图。
图3是示出示例性发动机控制的某些方面的框图。
图4是示出示例性发动机控制过程的某些方面的流程图。
图5是示出示例性发动机控制的某些方面的框图。
图6是示出示例性发动机控制过程的某些方面的流程图。
具体实施方式
参考图1，示出了示例性发动机系统100的示意图，该示例性发动机系统100包括发动机102，诸如内燃发动机或内燃发动机和其它原动机部件的组合。发动机102被构造为输出扭矩以驱动可变负载141。可变负载141可以是高可变性负载，诸如液压负载、气动负载或机械负载，其可以经受施加在发动机102上的负载的快速变化。发动机102可以提供在各种工业机械系统中，包括例如非公路作业机(诸如挖掘机、装卸机和采矿托运卡车)、公路车辆系统、液压泵送系统、气动系统和发电系统。应了解，系统100的所示的实施方案仅是本公开设想的发动机系统的一个示例，并且设想包括附加或替代部件和特征的各种其它发动机系统以及不包括所示的实施方案的特征中的一个或多个的其它发动机系统。
在所示的实施方案中，系统100包括涡轮增压器112，涡轮增压器112可操作地与发动机102的进气系统108和排气系统110联接。发动机102与进气系统108流体连通，增压空气通过进气系统108进入发动机102的进气歧管104，并且发动机102还与排气系统110流体连通，由燃烧产生的排气借助发动机102的排气歧管106通过排气系统110离开，应理解，并未示出这些系统的所有细节。发动机102包括形成燃烧室的多个气缸，燃料喷射器将燃料喷射到燃烧室中，以用通过进气歧管104进入的增压空气燃烧。由燃烧释放的能量经由连接到曲轴的活塞为发动机102提供动力。进气门控制增压空气进入气缸，并且排气门控制排气通过排气歧管106流出并最终地流向大气。
涡轮增压器112可操作以在环境空气在增加的压力下进入发动机102的进气歧管104之前压缩环境空气。设想的是，在包括涡轮增压器112的发动机系统100中，涡轮增压器112可以包括可变几何形状涡轮增压器(VGT)、固定几何形状涡轮增压器、双涡轮增压器和/或多个涡轮增压器的串联或并联配置，以及其它涡轮增压器或机械增压器系统、装置和配置。所示的涡轮增压器112包括用于容纳轴承的轴承壳体112b和将联接到排气系统110的涡轮112a与联接到进气系统108的压缩机112c连接的轴。来自压缩机112c的空气被泵送通过进气系统108，通向进气歧管104，并且进入发动机102的气缸，以典型地在曲轴上产生扭矩。
进气系统108包括增压后冷却器(CAC) 114，其可操作以冷却提供给进气歧管104的增压流。设想的是，在某些实施方案中，CAC 114可以包括增压空气冷却器旁路值，或CAC114可以完全不存在。例如，进气系统108和/或排气系统110还可以包括未示出的各种部件，诸如冷却器、阀、旁路、排气再循环(EGR)系统、进气节气门、排气节气门、EGR阀和/或压缩机旁通阀。
发动机系统100还包括控制器130，控制器130被构造为执行某些操作并接收和解释来自发动机系统100的任何部件和/或传感器的信号。应了解，控制器130可以以各种形式和配置提供，包括形成处理子系统的整体或一部分的一个或多个计算装置，处理子系统具有存储计算机可执行指令、处理和通信硬件的非暂时性存储器。控制器130可以是单个装置或分布式装置，并且控制器130的功能可以由硬件或软件执行。控制器130与任何致动器、传感器、数据链路、计算装置、无线连接或其它装置通信，以能够执行任何所述的操作。
处理逻辑可以被实现为模块，其可以由软件、硬件、人工智能、模糊逻辑或其任何组合在操作逻辑中实现为操作，或至少部分地由用户或操作员执行。在某些实施方案中，模块将软件机元素表示为在计算可读介质上编码的计算机程序，其中计算机在执行计算机程序时执行所述的操作。模块可以是跨装置分布的单个装置，和/或模块可以全部地或部分地与其它模块或装置分组。任何模块的操作可以全部地或部分地以硬件/软件或由其它模块执行。
控制器130包括存储的数据值、常数和函数，以及存储在计算机可读介质上的操作指令。本文所述的示例性过程的任何操作可以至少部分地由控制器执行。执行类似的总体操作的其它分组被理解为在本申请的范围内。本文结合图2讨论控制器130操作的某些实施方案的更具体的描述。所示的操作被理解为仅是示例性的，并且操作可以被组合或划分、添加或移除，以及全部地或部分地重新排序。
发动机系统100包括涡轮壳体温度传感器113、压缩机壳体温度传感器116和轴承壳体温度传感器118，每个可操作以向控制器130提供指示涡轮增压器112的每个相应壳体的温度的信号。发动机系统100另外包括质量空气流量(MAF)传感器120、环境空气温度传感器122、环境空气压力传感器124和进气压力传感器126，每个都与进气系统108流体连通。发动机系统100还包括与排气系统110流体连通的排气温度传感器128。本文所述的传感器不需要与进气系统108或排气系统110直接连通并可以位于进气系统108或排气系统110内的任何位置，其提供适用进气系统108和排气系统110读数的合适指示。
应了解，前述传感器和传感器布置仅是可应用本文公开的原理和技术的传感器和传感器系统的若干非限制性说明性实施方案。可以利用各种其它类型的传感器和传感器配置，包括冷却剂温度传感器、油温度传感器、EGR流量传感器、增压压力传感器和/或排气温度传感器，这里是举几个例子。还应了解，所利用的传感器可以是物理传感器、虚拟传感器和/或其组合。
控制器130可操作地与存储器耦合并被配置为在存储器中存储指令，指令可由控制器130读出和执行以控制如本文所述的发动机102的操作。本文所述的某些操作包括确定一个或多个参数的操作。如本文所利用，确定包括计算或运算出一个值，从查找表获得一个值或使用查找操作，从数据链路或网络通信接收各个值，接收电子信号(例如，电压、频率、电流或指示该值的脉冲宽度调制(PWM)信号，接收指示该值的软件参数，从计算机可读介质上的存储器位置读出该值，通过本领域已知的任何手段和/或通过接收可用来计算解释的参数的值和/或通过参考被解释为参数值的默认值来接收该值作为运行时参数。
控制器130是基于集成电路的电子控制系统(ECS)的部件的一个示例，其可以被配置为控制车辆100和动力传动系统102的各种操作方面，如本文进一步详细地描述的。根据本公开的ECS可以以多种形式实现，并且可以包括多个不同的元件和元件配置。在某些形式中，ECS可以结合一个或多个基于微处理器或基于微控制器的电子控制单元(有时称为电子控制模块)。根据本公开的ECS可以以具有单个处理或计算部件的形式提供，或以包括多个可操作地耦合的处理或计算部件的形式提供；并且可以包括数字电路、模拟电路或这两种类型的混合组合。ECS和/或任何其组成处理器/控制器或其它部件的集成电路可以包括一个或多个信号调节器、调制器、解调器、算术逻辑单元(ALU)、中央处理单元(CPU)、限制器、振荡器、控制时钟、放大器、信号调节器、滤波器、格式转换器、通信端口、钳位、延迟装置、存储器装置、模拟到数字(A/D)转换器、数字到模拟(D/A)转换器和/或如本领域的技术人员将想到的不同电路或功能部件以提供和执行本文公开的通信和控制方面。
参考图2A，示出了示出在其水平轴线上以秒为单位的时间和在其竖直轴线上以rpm为单位的发动机转速的图200。图200示出了已滤波的发动机转速曲线210和瞬时发动机转速曲线215。瞬时发动机转速曲线215包括发动机转速的变化，发动机转速的变化在发动机操作期间因发动机气缸的点火而发生，其以已滤波的发动机转速曲线215的峰值和谷值示出。在稳态负载发动机操作状况和瞬态负载发动机操作状况下都存在这种变化。瞬时发动机转速曲线215还包括发动机转速的变化，发动机转速的变化因由发动机驱动的负载的大小的变化而发生。
已滤波的发动机转速曲线210相对于瞬时发动机转速曲线215被滤波，例如使用平均技术(诸如移动和/或加权平均)、α-β滤波技术、状态观测器技术(诸如卡尔曼滤波器)或受益于本公开的本领域的技术人员将想出的其它技术。作为滤波结果，已滤波的发动机转速曲线210未表现出瞬时发动机转速曲线215的峰值和谷值，因为在发动机操作期间因发动机气缸的点火而发生的发动机转速的变化已经通过滤波而减少或消除。
图200中的发动机转速Δ 226 (ΔN)可以被确定为已滤波的发动机转速210与瞬时发动机转速215之间的差值。发动机转速Δ 226 (ΔN)可以分解成因在气缸点火期间发生的扭矩变化造成的速度变化(ΔNT)和因施加在发动机上的变化负载造成的速度变化(ΔNL)，这产生等式ΔN=ΔNT+ΔNL。因负载造成的速度变化(ΔNL)产生等式ΔNL=ΔN-1/2*ΔNT, 最大，其中ΔNT, 最大是因扭转事件造成的最大速度变化。
图2B示出了示出在示例性负载瞬态状况下的系统的图202，其示出了其竖直轴线上的发动机转速(rpm)、在其水平轴线上的时间(秒)、已滤波的发动机转速210、瞬时发动机转速215、欠冲220以及线230和232之间的恢复时间234。欠冲可能是由于例如机器快速地上移动臂。这可能会导致瞬时发动机转速215如在偏移线230和232之间所示的那样减小，这产生了恢复时间234。这可能是由已滤波的发动机转速210滞后于瞬时发动机转速215导致的。
图2C示出了示出在示例性负载瞬态状况下的系统的图204，其示出了在其竖直轴线上的发动机转速(rpm)、在其水平轴线上的时间(秒)、已滤波的发动机转速210、瞬时发动机转速215、已滤波的发动机转速210与瞬时发动机转速215之间的差值246，该差值被指示为偏移线240和242之间的距离。该图示出在给定时间的差值246为约46 rpm，这可能是由于已滤波的发动机转速210滞后于瞬时发动机转速215，从而造成机器性能不良。发动机控制器感测并作用于已滤波的发动机转速210，其部分地有助于缓慢响应。
图2D示出了示出在稳态负载状况下的系统的图206，其示出了在其竖直轴线上的发动机转速(rpm)、在其水平轴线上的时间(秒)、已滤波的发动机转速210、瞬时发动机转速215、已滤波的发动机转速210与瞬时发动机转速215之间的最大差值226 (ΔNT, 最大) (如线220和222之间所示)。线220是瞬时速度215的最高峰值，并且线222是瞬时速度215的最低峰值。
参考图3，示出了示出示例性发动机控制300的某些方面的框图，示例性发动机控制300可以实现在电子控制系统的一个或多个控制部件(诸如结合图1示出和描述的一个或多个电子控制系统部件)中。控制器300包括一个或多个I级调速器，诸如调速器310，其被构造为控制发动机转速。调速器310被构造为反馈控制器，其接收发动机转速目标值312(有时称为发动机转速参考值)和已滤波的发动机转速反馈值337作为输入。调速器310确定和输出发动机加速目标值314以减小发动机转速目标值312与已滤波的发动机转速反馈值337之间的差值或误差。发动机加速目标值314可表达为发动机转速(N')的一阶导数并指示发动机转速的所需变化以减小调速器310的输入之间的误差。发动机加速目标值314被提供给机器管理器320的II级调速器324。
机器管理器320包括一个或多个II级调速器，诸如调速器324，其被构造为控制发动机扭矩，并且包括发动机加速度计算器326，其接收和处理已滤波的发动机转速反馈值337并确定和输出发动机加速反馈值325。调速器324被构造为反馈控制器，其接收发动机加速目标值314和发动机加速反馈值325作为输入。调速器324确定和输出发动机扭矩目标值328以减小发动机加速目标值314与发动机加速反馈值325之间的差值或误差。发动机扭矩目标值328被提供给求和运算部329，求和运算部329是被构造为使用前馈校正值校正发动机扭矩目标值的校正控制部件的一个示例。
控制300还包括前馈控制部件340。在图3的实施方案中，前馈控制部件340被构造为接收高频发动机转速反馈值344和已滤波的发动机转速反馈值337作为输入并确定和输出前馈扭矩校正值342。结合图4的过程400描述可由前馈控制部件340执行的操作的一个示例，应理解，在其它实施方案中，可以利用其它类型的校正因子确定。前馈校正值342被提供给求和运算部329，求和运算部329确定和输出校正的发动机扭矩目标值331作为发动机扭矩目标值328和前馈校正值342的和。校正的发动机扭矩目标值331被提供给扭矩-燃料表和燃料系统运算部330，扭矩-燃料表和燃料系统运算部330被构造为确定和输出一个或多个燃料加注命令332。在某些实施方案中，扭矩-燃料表和燃料系统运算部330可以使用一个或多个多维查找表确定一个或多个燃料加注控制参数，诸如燃料加注量、定时和轨压力，一个或多个多维查找表使燃料加注控制参数与扭矩请求和其它操作参数相关。发动机336的燃料系统部件被构造为接收一个或多个燃料加注命令332并响应于此而控制发动机的燃料加注。发动机的操作当然也受由发动机驱动的可变负载338的大小的影响。
参考图4，示出了示出示例性发动机控制过程400的某些方面的流程图。过程400在开始运算部410处开始并进行到运算部412，运算部412记录或接收高频发动机转速值(NHF)。高频发动机转速值可以通过以某个采样频率对发动机转速传感器的输出进行采样来确定，采样频率经选择以捕获发动机扭矩的可归因于发动机的一个或多个气缸的点火的变化。从运算部412，过程400进行到运算部414。
运算部414确定在稳态状况下的发动机惯性值。可以使用多种技术来确定发动机惯性值，包括执行一个或多个计算或表查找操作。从运算部414，过程400进行到运算部416，运算部416响应于高频发动机转速值(NHF)和(已滤波的发动机转速值(NE)而确定发动机转速Δ值(ΔN)。可以通过使用平均技术(诸如移动和/或加权平均)、α-β滤波技术、状态观测器技术(诸如卡尔曼滤波器)或受益于本公开的本领域的技术人员将想出的其它技术对从发动机转速传感器的输出采样的信号(诸如高频发动机转速值或另一个采样值)进行滤波来确定已滤波的发动机转速值。在所示的实施方案中，净发动机转速Δ值可以被确定为高频发动机转速值与已滤波的发动机转速值之间的差值，例如，根据等式ΔN=NHF-NE。从运算部416，过程400进行到运算部418。
运算部418执行查找操作以确定值(ΔNT,最大)，该值被凭经验确定为因在气缸点火期间发生的扭矩变化而在稳态操作下经历的最大发动机转速Δ。在某些形式中，运算部418可以使用查找表419确定ΔNT, 最大，查找表419已填充了在多个发动机转速和百分比发动机负载下ΔNT, 最大的凭经验确定的值，可以查询多个发动机转速和百分比发动机负载作为输入轴以输出对应于给定发动机转速和百分比负载的ΔNT, 最大的对应的凭经验确定的值。查找表419的值可以在给定类型或类别的发动机或单独的给定发动机的替代形式的离线测试期间凭经验确定。
从运算部418开始，过程400进行到运算部420，运算部420确定可归因于因施加在发动机上的负载的变化(ΔNL)造成的发动机转速的变化的发动机转速Δ(ΔNL)。在一些实施方案中，可以根据等式ΔNL=ΔN-0.5*ΔNT, 最大来确定发动机转速Δ。从运算部420，过程400进行到运算部422。
运算部422响应于发动机惯性和因施加在发动机上的负载的变化造成的发动机转速的变化(ΔNL)而确定高频前馈扭矩校正值(THF-FF)。在某些形式中，可以根据等式THF-FF=惯性*ΔNL/ΔT来确定高频前馈扭矩值，其中ΔT是时间间隔。从运算部422，过程400进行到运算部424。
运算部424将高频前馈扭矩加入到由机器管理器(诸如机器管理器320)确定的调速的扭矩值。从运算部424，过程400进行到停止运算部426，其中过程400停止或重复。
参考图5，示出了示出示例性发动机控制500的某些方面的框图，示例性发动机控制500可以实现在电子控制系统的一个或多个控制部件(诸如结合图1示出和描述的一个或多个电子控制系统部件)中。控制器500包括一个或多个I级调速器，诸如调速器510，其被构造为控制发动机转速。调速器510被构造为反馈控制器，其接收发动机转速目标值512(有时称为发动机转速参考值)和已滤波的发动机转速反馈值537作为输入。调速器510确定和输出发动机加速目标值514以减小发动机转速目标值512与已滤波的发动机转速反馈值537之间的差值或误差。发动机加速目标值514可表达为发动机转速(N')的一阶导数并指示发动机转速的所需变化以减小调速器510的输入之间的误差。发动机加速目标值514被提供给最大值确定运算部550，该最大值确定运算部550是被构造为使用前馈校正值校正发动机扭矩目标值的校正控制部件的一个示例。
控制500还包括前馈控制部件540。在图5的实施方案中，前馈控制部件540被构造为接收高频发动机转速反馈值544和已滤波的发动机转速反馈值537作为输入并确定和输出前馈加速校正值542。结合图6的过程600描述可由前馈控制部件540执行的操作的一个示例，应理解，在其它实施方案中，可以利用其它类型的校正因子确定。前馈校正值542被提供给最大值确定运算部550，最大值确定运算部550确定和输出校正的发动机加速目标值552作为其接收到的输入值的绝对值的最大值(例如，MAX(ABS(N'需求, DNL)。
校正的发动机加速目标值552被提供给机器管理器520的调速器520作为输入，机器管理器520包括一个或多个II级调速器，诸如调速器524，其被构造为控制发动机扭矩，并且包括发动机加速度计算器526，其接收和处理已滤波的发动机转速反馈值537并确定和输出发动机加速反馈值525。调速器524被构造为反馈控制器，其接收校正的发动机加速目标值552和发动机加速反馈值525。调速器524确定和输出校正的发动机扭矩目标值528以减小发动机加速目标值514与发动机加速反馈值525之间的差值或误差。
校正的发动机扭矩目标值528被提供给扭矩-燃料表和燃料系统运算部530，扭矩-燃料表和燃料系统运算部530被构造为确定和输出一个或多个燃料加注命令532。在某些实施方案中，扭矩-燃料表和燃料系统运算部530可以使用一个或多个多维查找表确定一个或多个燃料加注控制参数，诸如燃料加注量、定时和轨压力，一个或多个多维查找表使燃料加注控制参数与扭矩请求和其它操作参数相关。发动机536的燃料系统部件被构造为接收一个或多个燃料加注命令534并响应于此而控制发动机的燃料加注。发动机的操作当然也受由发动机驱动的可变负载538的大小的影响。
参考图6，示出了示出示例性发动机控制过程600的某些方面的流程图。过程600在开始运算部610处开始并进行到运算部612，运算部612记录或接收高频发动机转速值(NHF)。高频发动机转速值可以通过以某个采样频率对发动机转速传感器的输出进行采样来确定，采样频率经选择以捕获发动机扭矩的可归因于发动机的一个或多个气缸的点火的变化。
从运算部612，过程600进行到运算部616，运算部616响应于高频发动机转速值(NHF)和(已滤波的发动机转速值(NE)而确定发动机转速Δ值(ΔN)。可以通过使用平均技术(诸如移动和/或加权平均)、α-β滤波技术、状态观测器技术(诸如卡尔曼滤波器)或受益于本公开的本领域的技术人员将想出的其它技术对从发动机转速传感器的输出采样的信号(诸如高频发动机转速值或另一个采样值)进行滤波来确定已滤波的发动机转速值。在所示的实施方案中，净发动机转速Δ值可以被确定为高频发动机转速值与已滤波的发动机转速值之间的差值，例如，根据等式ΔN=NHF-NE。从运算部616，过程600进行到运算部618。
运算部618执行查找操作以确定值(ΔNT,最大)，该值被凭经验确定为因在气缸点火期间发生的扭矩变化而在稳态操作下经历的最大发动机转速Δ。在某些形式中，运算部618可以使用查找表619确定ΔNT, 最大，查找表619已填充了在多个发动机转速和百分比发动机负载下ΔNT, 最大的凭经验确定的值，可以查询多个发动机转速和百分比发动机负载作为输入轴以输出对应于给定发动机转速和百分比负载的ΔNT, 最大的对应的凭经验确定的值。查找表619的值可以在给定类型或类别的发动机或单独的给定发动机的替代形式的离线测试期间凭经验确定。
从运算部618开始，过程600进行到运算部620，运算部620确定可归因于因施加在发动机上的负载的变化(ΔNL)造成的发动机转速的变化的发动机转速Δ(ΔNL)。在一些实施方案中，可以根据等式ΔNL=ΔN-0.5*ΔNT, 最大来确定发动机转速Δ。从运算部620，过程600进行到运算部622，运算部622选择因施加在发动机上的负载的变化造成的发动机转速的最大变化(ΔNL)和由诸如调速器510的控制器确定的发动机加速目标值(例如，MAX(ABS(N’需求, ΔNL))/ΔT，其中ΔT是时间间隔)。从运算部624，过程600进行到停止运算部624，其中过程600停止或重复。
现应进一步描述许多示例性实施方案。第一示例性实施方案是一种系统，所述系统包括：内燃发动机，所述内燃发动机可操作地与可变负载耦合；以及电子控制系统，所述电子控制系统可操作地与所述内燃发动机耦合，所述电子控制系统包括控制部件组合，所述控制部件组合被构造为：接收发动机转速目标值、第一发动机转速反馈值和第二发动机转速反馈值，所述第二发动机转速反馈值是已滤波的发动机转速值；处理所述第一发动机转速反馈值和所述第二发动机转速反馈值以确定前馈校正值，所述前馈校正值针对因所述可变负载的变化造成的所述第二发动机转速反馈值与所述第一发动机转速反馈值之间的第一变化进行校正并区分所述第一变化与因所述内燃发动机在稳态下的操作造成的第二变化，处理所述发动机转速目标值、所述第二发动机转速反馈值和所述前馈校正值以确定燃料加注命令，以及使用所述燃料加注命令来控制所述内燃发动机的燃料加注。
在第一示例性实施方案的某些形式中，所述控制部件组合包括：第一反馈控制部件，所述第一反馈控制部件被构造为响应于所述发动机转速目标值和所述第二发动机转速反馈值而确定发动机加速目标值，第二反馈控制部件，所述第二反馈控制部件被构造为响应于所述发动机加速目标值和发动机加速反馈值而确定发动机扭矩目标值，前馈控制部件，所述前馈控制部件被构造为处理所述第一发动机转速反馈值和所述第二发动机转速反馈值以确定所述前馈校正值，以及校正控制部件，所述校正控制部件被构造为使用所述前馈校正值来校正所述发动机扭矩目标值。在某些形式中，所述校正控制部件被构造为通过将所述前馈校正值和所述发动机扭矩目标值相加来校正所述发动机扭矩目标值。在某些形式中，所述前馈控制部件被构造为：确定发动机惯性值，确定所述第一发动机转速反馈值与所述第二发动机转速反馈值之间的净变化，使用凭经验预先确定的数据来确定所述第二变化，基于所述净变化和所述第二变化而确定所述第一变化，以及基于所述第一变化和所述发动机惯性值而确定所述前馈校正值。在某些形式中，所述控制部件组合包括：第一反馈控制部件，所述第一反馈控制部件被构造为响应于所述第一发动机转速反馈值目标和所述第二发动机转速反馈值而确定发动机加速目标值，前馈控制部件，所述前馈控制部件被构造为处理所述第一发动机转速反馈值和所述第二发动机转速反馈值以确定所述前馈校正值，校正控制部件，所述校正控制部件被构造为响应于所述发动机加速目标值和所述前馈校正值而确定校正的发动机加速目标值，以及第二反馈控制部件，所述第二反馈控制部件被构造为响应于所述校正的发动机加速目标和发动机加速反馈值而确定发动机扭矩目标值。在某些形式中，所述校正控制部件被构造为通过选择所述发动机加速目标和所述前馈校正值中的较大者来确定所述校正的发动机加速目标。在某些形式中，所述前馈控制部件被构造为：确定所述第一发动机转速反馈值与所述第二发动机转速反馈值之间的净变化，使用凭经验预先确定的数据来确定所述第二变化，基于所述净变化和所述第二变化而确定所述第一变化，以及基于所述第一变化和所述第一反馈控制部件的输出而确定所述前馈校正值。
第二示例性实施方案是一种方法，所述方法包括：操作电子控制系统以通过执行以下动作来控制耦合到可变负载的内燃发动机的操作：接收发动机转速目标值、第一发动机转速反馈值和第二发动机转速反馈值，所述第二发动机转速反馈值是已滤波的发动机转速值，处理所述第一发动机转速反馈值和所述第二发动机转速反馈值以确定前馈校正值，所述前馈校正值针对因所述可变负载的变化造成的所述第二发动机转速反馈值与所述第一发动机转速反馈值之间的第一变化进行校正并区分所述第一变化与因所述内燃发动机的操作造成的第二变化，处理发动机转速目标值、所述第二发动机转速反馈值和所述前馈校正值以确定发动机燃料加注命令，以及使用所述燃料加注命令来控制所述内燃发动机的燃料加注。
在第二示例性实施方案的某些形式中，操作所述电子控制系统的所述动作包括：响应于所述第一发动机转速反馈值目标和所述第二发动机转速反馈值而用第一反馈控制部件来确定发动机加速目标值，响应于所述发动机加速目标值和发动机加速反馈值而用第二反馈控制部件来确定发动机扭矩目标值，用前馈控制部件来处理所述第一发动机转速反馈值和所述第二发动机转速反馈值以确定所述前馈校正值，以及用校正控制部件使用所述前馈校正值来校正所述发动机扭矩目标值。在某些形式中，校正所述发动机扭矩目标值的所述动作包括将所述前馈校正值和所述发动机扭矩目标值相加。在某些形式中，所述前馈控制部件执行以下动作：确定发动机惯性值，确定所述第一发动机转速反馈值与所述第二发动机转速反馈值之间的净变化，使用凭经验预先确定的数据来确定所述第二变化，基于所述净变化和所述第二变化而确定所述第一变化，以及基于所述第一变化和所述发动机惯性值而确定所述前馈校正值。在某些形式中，操作所述电子控制系统的所述动作包括：响应于所述第一发动机转速反馈值目标和所述第二发动机转速反馈值而用第一反馈控制部件来确定发动机加速目标值，用前馈控制部件来处理所述第一发动机转速反馈值和所述第二发动机转速反馈值以确定所述前馈校正值，响应于所述发动机加速目标和所述前馈校正值而用校正控制部件来确定校正的发动机加速目标值；以及响应于所述校正的发动机加速目标和发动机加速值而用第二反馈控制部件来确定发动机扭矩目标值。在某些形式中，确定所述校正的发动机加速目标的所述动作包括选择所述发动机加速目标和所述前馈校正值中的较大者。在某些形式中，所述前馈控制部件执行以下动作：确定所述第一发动机转速反馈值与所述第二发动机转速反馈值之间的净变化，使用凭经验预先确定的数据来确定所述第二变化，基于所述净变化和所述第二变化而确定所述第一变化，以及基于所述第一变化和所述第一反馈控制部件的输出而确定所述前馈校正值。
第三示例性实施方案是一种设备，所述设备包括：电子控制系统，所述电子控制系统被构造为通过执行以下动作来控制耦合到可变负载的内燃发动机的操作：接收发动机转速目标、第一发动机转速反馈和第二发动机转速反馈，所述第二发动机转速反馈是已滤波的发动机转速，处理所述第一发动机转速反馈和所述第二发动机转速反馈以确定前馈校正，所述前馈校正针对因所述可变负载的变化造成的所述第二发动机转速反馈与所述第一发动机转速反馈之间的第一变化进行校正并区分所述第一变化与因所述内燃发动机的操作造成的第二变化，处理发动机转速目标、所述第二发动机转速反馈和所述前馈校正以确定发动机燃料加注命令，以及使用所述燃料加注命令来控制所述内燃发动机的燃料加注。
在第三示例性实施方案的某些形式中，所述电子控制系统被构造为执行以下动作：响应于所述第一发动机转速反馈目标和所述第二发动机转速反馈而用第一反馈控制部件来确定发动机加速目标，响应于所述发动机加速目标和发动机加速反馈而用第二反馈控制部件来确定发动机扭矩目标，用前馈控制部件来处理所述第一发动机转速反馈和所述第二发动机转速反馈以确定所述前馈校正，以及用校正控制部件使用所述前馈校正来校正所述发动机扭矩目标。在某些形式中，所述前馈控制部件被构造为执行以下动作：确定发动机惯性，确定所述第一发动机转速反馈与所述第二发动机转速反馈之间的净变化，使用凭经验预先确定的数据来确定所述第二变化，基于所述净变化和所述第二变化而确定所述第一变化，以及基于所述第一变化和所述发动机惯性而确定所述前馈校正。在某些形式中，所述电子控制系统被构造为执行以下动作：响应于所述第一发动机转速反馈目标和所述第二发动机转速反馈而用第一反馈控制部件来确定发动机加速目标，用前馈控制部件来处理所述第一发动机转速反馈和所述第二发动机转速反馈以确定所述前馈校正，响应于所述发动机加速目标和所述前馈校正而用校正控制部件来确定校正的发动机加速目标；以及响应于所述校正的发动机加速目标和发动机加速而用第二反馈控制部件来确定发动机扭矩目标。在某些形式中，所述前馈控制部件被构造为执行以下动作：确定所述第一发动机转速反馈值与所述第二发动机转速反馈值之间的净变化，使用凭经验预先确定的数据来确定所述第二变化，基于所述净变化和所述第二变化而确定所述第一变化，以及基于所述第一变化和所述第一反馈控制部件的输出而确定所述前馈校正值。在某些形式中，所述第一发动机转速反馈以某个频率进行采样，所述频率经选择以捕获发动机扭矩的可归因于所述发动机的一个或多个气缸的点火的变化。在某些形式中，所述可变负载包括机械负载、液压负载和气动负载中的一种。
虽然附图和前述描述中详细地示出和描述了本公开，但是这些都被认为是说明性的，而不是对特征的限制，将理解，仅示出和描述了某些实施方案，并且在所要求保护的发明的精神内的所有改变和修改都期望受保护。应理解，虽然以上描述中利用的措词，诸如优选的、优选地、优选或更优选指示这样描述的特征可能是更期望的，但是这不是必需的，并且缺少这些措词的实施方案可能被认为是在本发明的范围内，本发明的范围由以下权利要求书限定。在阅读权利要求书时，当使用诸如“一个”、“一种”、“至少一个”或“至少一部分”的措词时的意图是，不旨在将权利要求限制至仅一个项，除非在权利要求书中明确地表明相反。当使用语言“至少一部分”和/或“一部分”时，项可包括一部分和/或整个项，除非明确地表明相反。

Claims (21)

1.一种用于发动机控制的系统，所述系统包括：
内燃发动机，所述内燃发动机可操作地与可变负载耦合；以及
电子控制系统，所述电子控制系统可操作地与所述内燃发动机耦合，所述电子控制系统包括控制部件组合，所述控制部件组合被构造为：
接收发动机转速目标值、第一发动机转速反馈值和第二发动机转速反馈值，所述第二发动机转速反馈值是已滤波的发动机转速值；
处理所述第一发动机转速反馈值和所述第二发动机转速反馈值以确定前馈校正值，所述前馈校正值针对因所述可变负载的变化造成的所述第二发动机转速反馈值与所述第一发动机转速反馈值之间的第一变化进行校正并区分所述第一变化与因所述内燃发动机在稳态下的操作造成的第二变化，
处理所述发动机转速目标值、所述第二发动机转速反馈值和所述前馈校正值以确定燃料加注命令，以及
使用所述燃料加注命令来控制所述内燃发动机的燃料加注。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述控制部件组合包括：
第一反馈控制部件，所述第一反馈控制部件被构造为响应于所述发动机转速目标值和所述第二发动机转速反馈值而确定发动机加速目标值，
第二反馈控制部件，所述第二反馈控制部件被构造为响应于所述发动机加速目标值和发动机加速反馈值而确定发动机扭矩目标值，
前馈控制部件，所述前馈控制部件被构造为处理所述第一发动机转速反馈值和所述第二发动机转速反馈值以确定所述前馈校正值，以及
校正控制部件，所述校正控制部件被构造为使用所述前馈校正值来校正所述发动机扭矩目标值。
3.如权利要求2所述的系统，其中所述校正控制部件被构造为通过将所述前馈校正值和所述发动机扭矩目标值相加来校正所述发动机扭矩目标值。
4.如权利要求2所述的系统，其中所述前馈控制部件被构造为：
确定发动机惯性值，
确定所述第一发动机转速反馈值与所述第二发动机转速反馈值之间的净变化，
使用凭经验预先确定的数据来确定所述第二变化，
基于所述净变化和所述第二变化而确定所述第一变化，以及
基于所述第一变化和所述发动机惯性值而确定所述前馈校正值。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述控制部件组合包括：
第一反馈控制部件，所述第一反馈控制部件被构造为响应于所述第一发动机转速反馈值和所述第二发动机转速反馈值而确定发动机加速目标值，
前馈控制部件，所述前馈控制部件被构造为处理所述第一发动机转速反馈值和所述第二发动机转速反馈值以确定所述前馈校正值，
校正控制部件，所述校正控制部件被构造为响应于所述发动机加速目标值和所述前馈校正值而确定校正的发动机加速目标值，以及
第二反馈控制部件，所述第二反馈控制部件被构造为响应于所述校正的发动机加速目标和发动机加速反馈值而确定发动机扭矩目标值。
6.如权利要求5所述的系统，其中所述校正控制部件被构造为通过选择所述发动机加速目标和所述前馈校正值中的较大者来确定所述校正的发动机加速目标。
7.如权利要求5所述的系统，其中所述前馈控制部件被构造为：
确定所述第一发动机转速反馈值与所述第二发动机转速反馈值之间的净变化，
使用凭经验预先确定的数据来确定所述第二变化，
基于所述净变化和所述第二变化而确定所述第一变化，以及
基于所述第一变化和所述第一反馈控制部件的输出而确定所述前馈校正值。
8.一种用于发动机控制的方法，所述方法包括：
操作电子控制系统以通过执行以下动作来控制耦合到可变负载的内燃发动机的操作：
接收发动机转速目标值、第一发动机转速反馈值和第二发动机转速反馈值，所述第二发动机转速反馈值是已滤波的发动机转速值，
处理所述第一发动机转速反馈值和所述第二发动机转速反馈值以确定前馈校正值，所述前馈校正值针对因所述可变负载的变化造成的所述第二发动机转速反馈值与所述第一发动机转速反馈值之间的第一变化进行校正并区分所述第一变化与因所述内燃发动机在稳态下的操作造成的第二变化，
处理发动机转速目标值、所述第二发动机转速反馈值和所述前馈校正值以确定发动机燃料加注命令，以及
使用所述燃料加注命令来控制所述内燃发动机的燃料加注。
9.如权利要求8所述的方法，其中操作所述电子控制系统的所述动作包括：
响应于所述第一发动机转速反馈值和所述第二发动机转速反馈值而用第一反馈控制部件来确定发动机加速目标值，
响应于所述发动机加速目标值和发动机加速反馈值而用第二反馈控制部件来确定发动机扭矩目标值，
用前馈控制部件来处理所述第一发动机转速反馈值和所述第二发动机转速反馈值以确定所述前馈校正值，以及
用校正控制部件使用所述前馈校正值来校正所述发动机扭矩目标值。
10.如权利要求9所述的方法，其中校正所述发动机扭矩目标值的所述动作包括将所述前馈校正值和所述发动机扭矩目标值相加。
11.如权利要求9所述的方法，其中所述前馈控制部件执行以下动作：
确定发动机惯性值，
确定所述第一发动机转速反馈值与所述第二发动机转速反馈值之间的净变化，
使用凭经验预先确定的数据来确定所述第二变化，
基于所述净变化和所述第二变化而确定所述第一变化，以及
基于所述第一变化和所述发动机惯性值而确定所述前馈校正值。
12.如权利要求8所述的方法，其中操作所述电子控制系统的所述动作包括：
响应于所述第一发动机转速反馈值和所述第二发动机转速反馈值而用第一反馈控制部件来确定发动机加速目标值，
用前馈控制部件来处理所述第一发动机转速反馈值和所述第二发动机转速反馈值以确定所述前馈校正值，
响应于所述发动机加速目标和所述前馈校正值而用校正控制部件来确定校正的发动机加速目标值；以及
响应于所述校正的发动机加速目标和发动机加速值而用第二反馈控制部件来确定发动机扭矩目标值。
13.如权利要求12所述的方法，其中确定所述校正的发动机加速目标的所述动作包括选择所述发动机加速目标和所述前馈校正值中的较大者。
14.如权利要求12所述的方法，其中所述前馈控制部件执行以下动作：
确定所述第一发动机转速反馈值与所述第二发动机转速反馈值之间的净变化，
使用凭经验预先确定的数据来确定所述第二变化，
基于所述净变化和所述第二变化而确定所述第一变化，以及
基于所述第一变化和所述第一反馈控制部件的输出而确定所述前馈校正值。
15.一种用于发动机控制的设备，所述设备包括：
电子控制系统，所述电子控制系统被构造为通过执行以下动作来控制耦合到可变负载的内燃发动机的操作：
接收发动机转速目标、第一发动机转速反馈和第二发动机转速反馈，所述第二发动机转速反馈是已滤波的发动机转速，
处理所述第一发动机转速反馈和所述第二发动机转速反馈以确定前馈校正，所述前馈校正针对因所述可变负载的变化造成的所述第二发动机转速反馈与所述第一发动机转速反馈之间的第一变化进行校正并区分所述第一变化与因所述内燃发动机在稳态下的操作造成的第二变化，
处理发动机转速目标、所述第二发动机转速反馈和所述前馈校正以确定发动机燃料加注命令，以及
使用所述燃料加注命令来控制所述内燃发动机的燃料加注。
16.如权利要求15所述的设备，其中所述电子控制系统被构造为执行以下动作：
响应于所述第一发动机转速反馈和所述第二发动机转速反馈而用第一反馈控制部件来确定发动机加速目标，
响应于所述发动机加速目标和发动机加速反馈而用第二反馈控制部件来确定发动机扭矩目标，
用前馈控制部件来处理所述第一发动机转速反馈和所述第二发动机转速反馈以确定所述前馈校正，以及
用校正控制部件使用所述前馈校正来校正所述发动机扭矩目标。
17.如权利要求16所述的设备，其中所述前馈控制部件被构造为执行以下动作：
确定发动机惯性，
确定所述第一发动机转速反馈与所述第二发动机转速反馈之间的净变化，
使用凭经验预先确定的数据来确定所述第二变化，
基于所述净变化和所述第二变化而确定所述第一变化，以及
基于所述第一变化和所述发动机惯性而确定所述前馈校正。
18.如权利要求15所述的设备，其中所述电子控制系统被构造为执行以下动作：
响应于所述第一发动机转速反馈和所述第二发动机转速反馈而用第一反馈控制部件来确定发动机加速目标，
用前馈控制部件来处理所述第一发动机转速反馈和所述第二发动机转速反馈以确定所述前馈校正，
响应于所述发动机加速目标和所述前馈校正而用校正控制部件来确定校正的发动机加速目标；以及
响应于所述校正的发动机加速目标和发动机加速而用第二反馈控制部件来确定发动机扭矩目标。
19.如权利要求18所述的设备，其中所述前馈控制部件被构造为执行以下动作：
确定所述第一发动机转速反馈与所述第二发动机转速反馈之间的净变化，
使用凭经验预先确定的数据来确定所述第二变化，
基于所述净变化和所述第二变化而确定所述第一变化，以及
基于所述第一变化和所述第一反馈控制部件的输出而确定所述前馈校正。
20.如权利要求15所述的设备，其中所述第一发动机转速反馈以某个频率进行采样，所述频率经选择以捕获发动机扭矩的可归因于所述发动机的一个或多个气缸的点火的变化。
21.如权利要求15所述的设备，其中所述可变负载包括机械负载、液压负载和气动负载中的一种。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10961922B2 (en) * 2018-04-04 2021-03-30 Raytheon Technologies Corporation Systems and methods for power turbine governing
US11092136B2 (en) * 2018-05-04 2021-08-17 Raytheon Technologies Corporation Systems and methods for optimal speed protection for power turbine governing
DE102018129259B4 (de) * 2018-11-21 2021-11-11 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung eines Motors in einem Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
CN110901414B (zh) * 2019-12-16 2021-06-22 潍柴动力股份有限公司 车辆扭矩控制方法、装置及设备
US11279366B1 (en) * 2020-11-17 2022-03-22 Deere & Company Feedforward mechanism with signal decay for torque adjustment in diesel engine operation

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4964051A (en) * 1986-05-29 1990-10-16 Hitachi, Ltd. System and method for electronic control of internal combustion engine
JPH08101716A (ja) * 1994-09-30 1996-04-16 Nabco Ltd 回転速度制御装置
CN1208814A (zh) * 1997-06-12 1999-02-24 日立建机株式会社 建筑机械的发动机控制设备
US6345602B1 (en) * 1999-12-10 2002-02-12 Caterpillar Inc. Method and apparatus for controlling the speed of an engine
WO2007048950A1 (fr) * 2005-10-24 2007-05-03 Renault S.A.S Procede et systeme de controle du fonctionnement d'un moteur a combustion interne avec filtrage du regime de rotation du moteur
JP2007127015A (ja) * 2005-11-02 2007-05-24 Denso Corp 車両の定速走行制御装置
CN101568715A (zh) * 2007-05-18 2009-10-28 本田技研工业株式会社 内燃机的控制装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5781875A (en) * 1995-02-25 1998-07-14 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel metering control system for internal combustion engine
US5988140A (en) 1998-06-30 1999-11-23 Robert Bosch Corporation Engine management system
US6165102A (en) 1999-11-22 2000-12-26 Cummins Engine Company, Inc. System for controlling output torque characteristics of an internal combustion engine
GB2375834B (en) 2001-02-22 2005-06-15 Cummins Engine Co Inc Regulating speed of an internal combustion engine
US6564774B2 (en) * 2001-04-12 2003-05-20 Dresser, Inc. Feedforward engine control governing system
US7235892B2 (en) 2005-09-09 2007-06-26 Cummins, Inc. Load-based quadratic compensator gain adjustment
US8676457B2 (en) 2012-01-20 2014-03-18 Caterpillar Inc. System and method for controlling engine torque load

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4964051A (en) * 1986-05-29 1990-10-16 Hitachi, Ltd. System and method for electronic control of internal combustion engine
JPH08101716A (ja) * 1994-09-30 1996-04-16 Nabco Ltd 回転速度制御装置
CN1208814A (zh) * 1997-06-12 1999-02-24 日立建机株式会社 建筑机械的发动机控制设备
US6345602B1 (en) * 1999-12-10 2002-02-12 Caterpillar Inc. Method and apparatus for controlling the speed of an engine
WO2007048950A1 (fr) * 2005-10-24 2007-05-03 Renault S.A.S Procede et systeme de controle du fonctionnement d'un moteur a combustion interne avec filtrage du regime de rotation du moteur
JP2007127015A (ja) * 2005-11-02 2007-05-24 Denso Corp 車両の定速走行制御装置
CN101568715A (zh) * 2007-05-18 2009-10-28 本田技研工业株式会社 内燃机的控制装置

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