CN110281907B - 一种增程器的功率切换方法、装置及终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种增程器的功率切换方法,所述功率切换方法包括:获取增程器的当前扭矩和当前转速;获取整车控制器的需求功率;根据所述需求功率获取对应的目标扭矩和目标转速;根据所述需求功率获取对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率;根据所述扭矩切换斜率将所述当前扭矩切换至所述目标扭矩,以及根据所述转速切换斜率将所述当前转速切换至所述目标转速,以使所述增程器的输出功率切换至所述需求功率。本发明还公开了一种功率切换装置及终端。采用本发明,具有实现增程式输出功率之间的切换时间的灵活标定;以及更好地响应整车对于切换时间的要求,优化整车的动力性,以及提高整车的经济性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域,特别涉及一种增程器的功率切换方法、装置及终端。
背景技术
增程器能够提供额外的电能使得车辆获得更远的行驶路程,增程器工作方式是固定功率点工作,发动机控制器控制发动机系统转速,发电机控制器控制发电机扭矩,均是提前对应标定固化的,二者配合实现相应功率点工作。
增程器功率之间的切换是通过控制发电机扭矩和发动机转矩达到相应的功率点,现有增程器各个功率点之间切换时,其发电机扭矩的切换斜率和发动机转矩的切换斜率是一个固定的值。也就是说,不管需求功率是哪个功率点,发电机扭矩在单位时间内的是一个定值,发动机转速在单位时间内也是一个定值;其切换时间不能根据工况进行相应的调整,以致影响整车的动力输出性能。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明公开了一种增程器的功率切换方法,所述功率切换方法包括:
获取增程器的当前扭矩和当前转速;
获取整车控制器的需求功率;
根据所述需求功率获取对应的目标扭矩和目标转速;
根据所述需求功率获取对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率;
根据所述扭矩切换斜率将所述当前扭矩切换至所述目标扭矩,以及根据所述转速切换斜率将所述当前转速切换至所述目标转速,以使所述增程器的输出功率切换至所述需求功率。
进一步的,所述根据所述需求功率获取对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率包括:
将所述需求功率与第一斜率表进行匹配,从所述第一斜率表中查找到与所述需求功率对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率;
其中,所述第一斜率表中存储有所述需求功率和所述扭矩切换斜率的对应关系,以及所述需求功率和所述转速切换斜率的对应关系。
进一步的,所述功率切换方法还包括:
获取所述增程器的当前功率;
所述根据所述需求功率获取对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率包括:
根据所述当前功率和所述需求功率获取对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率。
进一步的,所述根据所述当前功率和所述需求功率获取对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率包括:
将所述需求功率和所述当前功率同时与第二斜率表进行匹配,从所述第二斜率表中查找到与所述需求功率和所述当前功率对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率;
其中,所述第二斜率表中存储有所述需求功率和所述当前功率与所述扭矩切换斜率的对应关系,以及所述需求功率和所述当前功率与所述转速切换斜率的对应关系。
进一步的,所述获取整车控制器的需求功率包括:
获取车辆的踏板信号;
对所述踏板信号进行扭矩需求解析,获得驱动电机的需求扭矩;
根据所述需求扭矩获取所述整车控制器的需求功率;
其中,所述踏板信号包括油门踏板信号和制动踏板信号。
进一步的,所述根据所述需求功率获取对应的目标扭矩和目标转速包括:
将所述需求功率与功率转换表进行匹配,从所述功率转换表中查找到与所述需求功率对应的目标扭矩和目标转速;
其中,所述功率转换表中存储有所述需求功率和所述目标扭矩的对应关系,以及所述需求功率和所述目标转速的对应关系。
进一步的,所述扭矩切换斜率将所述当前扭矩切换至所述目标扭矩包括:
获取所述增程器的发电机的当前扭矩;
根据所述发电机的当前扭矩和所述扭矩切换斜率计算所述发电机的第一实时扭矩;
控制所述发电机按照所述第一实时扭矩运行,以使所述发电机的扭矩切换至所述目标扭矩。
进一步的,所述根据所述转速切换斜率将所述当前转速切换至所述目标转速包括:
获取所述增程器的发动机的当前转速;
根据所述发动机的当前转速和所述转速切换斜率计算所述发动机的实时转速;
根据所述实时转速计算所述发动机的第二实时扭矩;
控制所述发动机按照所述第二实时扭矩运行,以使所述发动机的转速切换至所述目标转速。
相应的,本发明还提供了一种增程器的功率切换装置,所述功率切换装置包括:
第一获取单元,用于获取增程器的当前扭矩和当前转速;
第二获取单元,用于获取整车控制器的需求功率;
第三获取单元,用于根据所述需求功率获取对应的目标扭矩和目标转速;
第四获取单元,用于根据所述需求功率获取对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率;
切换单元,用于根据所述扭矩切换斜率将所述当前扭矩切换至所述目标扭矩,以及根据所述转速切换斜率将所述当前转速切换至所述目标转速,以使所述增程器的输出功率切换至所述需求功率。
相应的,本发明还提供了一种计算机存储介质,所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行如上述的功率切换方法。
相应的,本发明还提供了一种终端,包括:处理器以及存储器;其中,
所述处理器用于调用并执行所述存储器中存储的程序;
所述存储器用于存储程序,所述程序用于:获取增程器的当前扭矩和当前转速;获取整车控制器的需求功率;根据所述需求功率获取对应的目标扭矩和目标转速;根据所述需求功率获取对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率;根据所述扭矩切换斜率将所述当前扭矩切换至所述目标扭矩,以及根据所述转速切换斜率将所述当前转速切换至所述目标转速,以使所述增程器的输出功率切换至所述需求功率。
采用上述技术方案,本发明具有如下有益效果:所述功率切换方法能够更好的适配增程器的工作特点,实现增程式输出功率之间的切换时间的灵活标定;其通过分段控制切换时间,也能更好地响应整车对于切换时间的要求,优化整车的动力性,以及提高整车的经济性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述功率切换方法的一种流程示意图;
图2为本发明所述功率切换方法的另一种流程示意图;
图3为本发明所述功率切换装置的组成结构示意图;
图4为本发明所述功率切换系统的组成结构示意图。
以下对附图作补充说明:
1-功率切换装置;101-第一获取单元;102-第二获取单元;103-第三获取单元;104-第四获取单元;105-切换单元;2-发动机;3-发动机控制器;4-发电机;5-发电机控制器;6-增程器控制器;7-整车控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且,术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
实施例:
图1是本发明实施例提供的一种增程器的功率切换方法的流程示意图。增程器包括发动机、发电机和增程器控制器,所述增程器的功率切换方法可以由增程器控制器执行,请参见图1,本实施例提供的增程器的功率切换方法包括以下步骤:
S100:获取增程器的当前扭矩和当前转速。
增程器的工作方式是多点恒功率工作,即增程器的输出功率为某一个恒定的值,比如,其功率点可以为10kW、20kW、30kW、40kW、50kW和60kW。不同的输出功率对应不同的扭矩和转速,因此,可以通过获取增程器的当前功率来确定该当前功率对应的当前扭矩和当前转速;也可以通过实时检测发电机的扭矩获取当前扭矩,以及实时检测发动机的转速获取当前转速。
S200:获取整车控制器的需求功率。
在一些实施例中,所述步骤S200可以包括:
S210:获取车辆的踏板信号;
S220:对所述踏板信号进行扭矩需求解析,获得驱动电机的需求扭矩;
S230:根据所述需求扭矩获取所述整车控制器的需求功率;
其中,所述踏板信号包括油门踏板信号和制动踏板信号。
S300:根据所述需求功率获取对应的目标扭矩和目标转速。
增程器控制器的存储器中预先存储有功率转换表,所述功率转换表中存储有所述需求功率和所述目标扭矩的对应关系,以及所述需求功率和所述目标转速的对应关系。当需要根据所述需求功率获取对应的目标扭矩和目标转速时,可以将所述需求功率与功率转换表进行匹配,从所述功率转换表中查找到与所述需求功率对应的目标扭矩和目标转速。
同理,在上述的通过获取增程器的当前功率来确定该当前功率对应的当前扭矩和当前转速中,也可以将所述当前功率与所述功率转换表进行匹配,从所述功率转换表中查找到与所述需求功率对应的当前扭矩和当前转速。
S400:根据所述需求功率获取对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率。
与现有技术不同,现有技术中增程器的输出功率的切换是以恒定的斜率进行切换,不管需求功率是多少,其都以某一恒定斜率将增程器的输出功率由当前功率切换至需求功率。其虽然能够满足增程器输出功率的切换要求,但是其响应时间不能灵活满足实际工况的需求。
本发明的增程器控制器的存储器中预先存储有第一斜率表,所述第一斜率表中存储有所述需求功率和所述扭矩切换斜率的对应关系,以及所述需求功率和所述转速切换斜率的对应关系,如表1所示。当需要获取扭矩切换斜率和转速切换斜率时,可以将所述需求功率与第一斜率表进行匹配,从所述第一斜率表中查找到与所述需求功率对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率。比如,当需求功率为30kW时,所述扭矩切换斜率为T3,所述转速切换斜率为n3。所述第一斜率表中的各个斜率数值可以进行提前标定,以满足各功率点之间的切换时间要求。
表1第一斜率表
需求功率(kW) | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
扭矩切换斜率(Nm/s) | T<sub>1</sub> | T<sub>2</sub> | T<sub>3</sub> | T<sub>4</sub> | T<sub>5</sub> | T<sub>6</sub> |
转速切换斜率(r/s) | n<sub>1</sub> | n<sub>2</sub> | n<sub>3</sub> | n<sub>4</sub> | n<sub>5</sub> | n<sub>6</sub> |
具体来说,假设整车对30kW以下功率点的响应时间要求较快,以便在低电量的时候快速响应整车的部分电量需求,满足整车的动力性;而30kW以上的功率点,因为有30kW左右的功率基数,整车对功率点的响应时间要求不再需要这么快,可以放缓斜率,获得更好的过渡工况经济性能和相对更低的过渡噪音。由此,可在表格中进行标定,30kW以下功率点的扭矩切换斜率和转速切换斜率设置较大的值,30kW以上的功率点之间转速斜率和扭矩斜率设置较小的值,实现如上所述的整车要求,从而优化整车动力性、经济性。
此外,所述第一斜率表还可以根据需要存储在发动机控制器或者发电机控制器中。
S500:根据所述扭矩切换斜率将所述当前扭矩切换至所述目标扭矩,以及根据所述转速切换斜率将所述当前转速切换至所述目标转速,以使所述增程器的输出功率切换至所述需求功率。
可以理解的是,所述当前扭矩在所述扭矩切换斜率的作用下,在所需的响应时间内逐步切换至所述目标扭矩;所述当前转速在所述转速切换斜率的作用下,在所需的响应时间内逐步切换至所述目标转速。
在一些实施例中,所述扭矩切换斜率将所述当前扭矩切换至所述目标扭矩包括:
S511:获取所述增程器的发电机的当前扭矩;
S512:根据所述发电机的当前扭矩和所述扭矩切换斜率计算所述发电机的第一实时扭矩;
S513:控制所述发电机按照所述第一实时扭矩运行,以使所述发电机的扭矩切换至所述目标扭矩。
可以理解的是,所述第一实时扭矩在所述当前扭矩的基础上随着所述扭矩切换斜率逐步改变。
在一些实施例中,所述根据所述转速切换斜率将所述当前转速切换至所述目标转速包括:
S521:获取所述增程器的发动机的当前转速;
S522:根据所述发动机的当前转速和所述转速切换斜率计算所述发动机的实时转速;
S523:根据所述实时转速计算所述发动机的第二实时扭矩;
S524:控制所述发动机按照所述第二实时扭矩运行,以使所述发动机的转速切换至所述目标转速。
其中,所述步骤S523具体为,根据所述发动机的实时转速和发动机当前的实际转速之差计算所述发动机的第二实时扭矩。
可以理解的是,在发动机转速的控制过程中,其发动机控制器输出值为扭矩,将扭矩通过PID计算转化为发动机控制器节气门开度的大小,从而实现发动机的转速控制。
在一些实施例中,所述步骤S400还可以为根据所述当前功率和所述需求功率获取对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率,如图2所示,则其对应的功率切换方法可以包括以下步骤:
S100’:获取所述增程器的当前功率;
S200’:根据所述当前功率获取对应的当前扭矩和当前转速;
S300’:获取整车控制器的需求功率;
S400’:根据所述需求功率获取对应的目标扭矩和目标转速;
S500’:根据所述当前功率和所述需求功率获取对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率;
S600’:根据所述扭矩切换斜率将所述当前扭矩切换至所述目标扭矩,以及根据所述转速切换斜率将所述当前转速切换至所述目标转速,以使所述增程器的输出功率由所述当前功率切换至所述需求功率。
与上述步骤S400不同的是,其对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率根据所述当前功率和所述需求功率进行确定。
增程器控制器的存储器中预先存储有第二斜率表,所述第二斜率表中存储有所述需求功率和所述当前功率与所述扭矩切换斜率的对应关系,以及所述需求功率和所述当前功率与所述转速切换斜率的对应关系,如表2所示。当需要获取扭矩切换斜率和转速切换斜率时,可以将所述需求功率和所述当前功率同时与第二斜率表进行匹配,从所述第二斜率表中查找到与所述需求功率和所述当前功率对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率。比如,当所述需求功率为40kW时,若所述当前功率为10kW,则所述扭矩切换斜率为T41,所述转速切换斜率为n41;若所述当前功率为20kW,则所述扭矩切换斜率为T42,所述转速切换斜率为n42。所述第二斜率表中的各个斜率数值可以进行提前标定,以满足各功率点之间的切换时间要求。
与上述步骤S400相比,根据所述第二斜率表,能够结合当前功率和需求功率更加灵活的进行控制,以更好地满足功率之间切换时间的要求。
表2第二斜率表
此外,所述第二斜率表还可以根据需要存储在发动机控制器或者发电机控制器中。
如图3所示,本发明实施例还提供了一种增程器的功率切换装置,所述功率切换装置1包括:
第一获取单元101,用于获取增程器的当前扭矩和当前转速;
第二获取单元102,用于获取整车控制器的需求功率;
第三获取单元103,用于根据所述需求功率获取对应的目标扭矩和目标转速;
第四获取单元104,用于根据所述需求功率获取对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率;
切换单元105,用于根据所述扭矩切换斜率将所述当前扭矩切换至所述目标扭矩,以及根据所述转速切换斜率将所述当前转速切换至所述目标转速,以使所述增程器的输出功率切换至所述需求功率。
如图4所示,本发明实施例还提供了一种增程器的功率切换系统,所述增程器由发动机2和发电机4耦合而成,所述功率切换系统包括发电机控制器5、发动机控制器3、整车控制器7和增程器控制器6,所述发电机控制器5与所述发电机4相连,所述发动机控制器3与所述发动机2相连,所述整车控制器7用于获取汽车的需求功率,所述增程器控制器7分别与所述发电机控制器5、所述发动机控制器3和整车控制器7进行通讯。
在一些实施例中,所述功率切换装置1可以集成于所述增程器控制器6内。
进一步的,所述增程器控制器6获取所述整车控制器7的需求功率后,使用上述任意一种的功率切换方法生成相应的发电机控制指令和发动机控制指令,将所述发电机控制指令发送给发电机控制器5,从而控制发电机4运转;将所述发动机控制指令发送给发动机控制器3,从而控制发动机2运转。
在另一些实施例中,所述功率切换装置1还可以集成于所述整车控制器7内。
进一步的,所述整车控制器7根据需求功率,使用上述任意一种的功率切换方法生成相应的发电机控制指令和发动机控制指令,将所述发电机控制指令发送给发电机控制器5,从而控制发电机4运转;将所述发动机控制指令发送给发动机控制器3,从而控制发动机2运转。
本发明实施例还提供了一种计算机存储介质,所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行如上述任意一种功率切换方法。
本发明实施例还提供了一种终端,包括:处理器以及存储器;其中,
所述处理器用于调用并执行所述存储器中存储的程序;
所述存储器用于存储程序,所述程序用于:获取增程器的当前扭矩和当前转速;获取整车控制器的需求功率;根据所述需求功率获取对应的目标扭矩和目标转速;根据所述需求功率获取对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率;根据所述扭矩切换斜率将所述当前扭矩切换至所述目标扭矩,以及根据所述转速切换斜率将所述当前转速切换至所述目标转速,以使所述增程器的输出功率切换至所述需求功率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,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、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种增程器的功率切换方法,其特征在于,所述功率切换方法包括:
获取增程器的当前扭矩和当前转速;
获取整车控制器的需求功率;
根据所述需求功率获取对应的目标扭矩和目标转速;
根据所述需求功率获取对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率;
根据所述扭矩切换斜率将所述当前扭矩切换至所述目标扭矩,以及根据所述转速切换斜率将所述当前转速切换至所述目标转速,以使所述增程器的输出功率切换至所述需求功率;
所述根据所述转速切换斜率将所述当前转速切换至所述目标转速包括:获取所述增程器的发动机的当前转速;根据所述发动机的当前转速和所述转速切换斜率计算所述发动机的实时转速;根据所述实时转速计算所述发动机的第二实时扭矩;控制所述发动机按照所述第二实时扭矩运行,以使所述发动机的转速切换至所述目标转速。
2.根据权利要求1所述的增程器的功率切换方法,其特征在于,所述根据所述需求功率获取对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率包括:
将所述需求功率与第一斜率表进行匹配,从所述第一斜率表中查找到与所述需求功率对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率;
其中,所述第一斜率表中存储有所述需求功率和所述扭矩切换斜率的对应关系,以及所述需求功率和所述转速切换斜率的对应关系。
3.根据权利要求1所述的增程器的功率切换方法,其特征在于,所述功率切换方法还包括:
获取所述增程器的当前功率;
所述根据所述需求功率获取对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率包括:
根据所述当前功率和所述需求功率获取对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率。
4.根据权利要求3所述的增程器的功率切换方法,其特征在于,所述根据所述当前功率和所述需求功率获取对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率包括:
将所述需求功率和所述当前功率同时与第二斜率表进行匹配,从所述第二斜率表中查找到与所述需求功率和所述当前功率对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率;
其中,所述第二斜率表中存储有所述需求功率和所述当前功率与所述扭矩切换斜率的对应关系,以及所述需求功率和所述当前功率与所述转速切换斜率的对应关系。
5.根据权利要求1或3中的任意一项所述的增程器的功率切换方法,其特征在于,所述获取整车控制器的需求功率包括:
获取车辆的踏板信号;
对所述踏板信号进行扭矩需求解析,获得驱动电机的需求扭矩;
根据所述需求扭矩获取所述整车控制器的需求功率;
其中,所述踏板信号包括油门踏板信号和制动踏板信号。
6.根据权利要求1或3中的任意一项所述的增程器的功率切换方法,其特征在于,所述根据所述需求功率获取对应的目标扭矩和目标转速包括:
将所述需求功率与功率转换表进行匹配,从所述功率转换表中查找到与所述需求功率对应的目标扭矩和目标转速;
其中,所述功率转换表中存储有所述需求功率和所述目标扭矩的对应关系,以及所述需求功率和所述目标转速的对应关系。
7.根据权利要求1或3中的任意一项所述的增程器的功率切换方法,其特征在于,所述扭矩切换斜率将所述当前扭矩切换至所述目标扭矩包括:
获取所述增程器的发电机的当前扭矩;
根据所述发电机的当前扭矩和所述扭矩切换斜率计算所述发电机的第一实时扭矩;
控制所述发电机按照所述第一实时扭矩运行,以使所述发电机的扭矩切换至所述目标扭矩。
8.一种增程器的功率切换装置,其特征在于,所述功率切换装置(1)包括:
第一获取单元(101),用于获取增程器的当前扭矩和当前转速;
第二获取单元(102),用于获取整车控制器的需求功率;
第三获取单元(103),用于根据所述需求功率获取对应的目标扭矩和目标转速;
第四获取单元(104),用于根据所述需求功率获取对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率;
切换单元(105),用于根据所述扭矩切换斜率将所述当前扭矩切换至所述目标扭矩,以及根据所述转速切换斜率将所述当前转速切换至所述目标转速,以使所述增程器的输出功率切换至所述需求功率,所述根据所述转速切换斜率将所述当前转速切换至所述目标转速包括:获取所述增程器的发动机的当前转速;根据所述发动机的当前转速和所述转速切换斜率计算所述发动机的实时转速;根据所述实时转速计算所述发动机的第二实时扭矩;控制所述发动机按照所述第二实时扭矩运行,以使所述发动机的转速切换至所述目标转速。
9.一种终端,包括:处理器以及存储器;其中,
所述处理器用于调用并执行所述存储器中存储的程序;
所述存储器用于存储程序,所述程序用于:获取增程器的当前扭矩和当前转速;获取整车控制器的需求功率;根据所述需求功率获取对应的目标扭矩和目标转速;根据所述需求功率获取对应的扭矩切换斜率和转速切换斜率;根据所述扭矩切换斜率将所述当前扭矩切换至所述目标扭矩,以及根据所述转速切换斜率将所述当前转速切换至所述目标转速,以使所述增程器的输出功率切换至所述需求功率,所述根据所述转速切换斜率将所述当前转速切换至所述目标转速包括:获取所述增程器的发动机的当前转速;根据所述发动机的当前转速和所述转速切换斜率计算所述发动机的实时转速;根据所述实时转速计算所述发动机的第二实时扭矩;控制所述发动机按照所述第二实时扭矩运行,以使所述发动机的转速切换至所述目标转速。
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