CN112628005B - 发动机转速闭环控制方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents

发动机转速闭环控制方法、装置、存储介质及电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN112628005B
CN112628005B CN202011426286.1A CN202011426286A CN112628005B CN 112628005 B CN112628005 B CN 112628005B CN 202011426286 A CN202011426286 A CN 202011426286A CN 112628005 B CN112628005 B CN 112628005B
Authority
CN
China
Prior art keywords
engine
control
feedforward
control parameter
rotating speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011426286.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112628005A (zh
Inventor
刘兴义
吕宪勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Weichai Power Co Ltd
Original Assignee
Weichai Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Weichai Power Co Ltd filed Critical Weichai Power Co Ltd
Priority to CN202011426286.1A priority Critical patent/CN112628005B/zh
Publication of CN112628005A publication Critical patent/CN112628005A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112628005B publication Critical patent/CN112628005B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D31/00—Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
    • F02D31/001—Electric control of rotation speed
    • F02D31/007—Electric control of rotation speed controlling fuel supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1409—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using at least a proportional, integral or derivative controller
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/141—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a feed-forward control element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/023—Temperature of lubricating oil or working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101—Engine speed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明公开了一种发动机转速闭环控制方法、装置、存储介质及电子设备，该方法包括：将当前车辆标定的发动机转速输入PID控制器，生成反馈控制参数；根据预先创建的前馈控制器物理模型生成前馈控制参数；将反馈控制参数与前馈控制参数做和，生成目标控制参数；基于目标控制参数控制当前车辆的发动机进行转动。因此，采用本申请实施例，由于本申请在原有PID控制发动机的基础上加入预先创建的前馈控制器物理模型进行联合控制，使得变化最剧烈的外部负载项通过物理模型提取出来折算成供油量，作为转速控制的前馈控制参数，从而使得在不增加成本的前提下，有效提高发动机转速闭环的瞬态控制效果。

Description

发动机转速闭环控制方法、装置、存储介质及电子设备
技术领域
本发明涉及汽车电子控制领域，特别涉及一种发动机转速闭环控制方法、装置、存储介质及电子设备。
背景技术
将空气或混合气导入发动机气缸的零部件集合称为发动机进气系统。当发动机工作时，驾驶员通过踏板操纵节气门的开度，以此来改变发动机进气系统的进气量。发动机进气系统根据进气量控制发动机的转速。
在目前发动机转速控制中，例如图1所示，通过PID控制器控制发动机的转速，PID控制器的使用和计算机化发动机管理系统的综合能力可以实现发动机的闭环控制。闭环是一个实时的PID控制器、电子单元(ECU)和发动机三者之间闭合的三角关系，当前车辆启动后通过ECU将预先标定的转速输入PID控制器，得出发动机转速控制参数对发动机的转速进行控制，然后重新获取转速和预先标定的转速做差重新输入PID控制器中，PID控制器再次计算控制参数，依次循环便形成了闭环控制，由于目前PID控制虽然能实现转速闭环控制，但是在外部复杂变化比较大时，转速控制效果较差，无法解决发动机在进入转速闭环控制时的瞬态控制响应。
发明内容
本申请实施例提供了一种发动机转速闭环控制方法、装置、存储介质及电子设备。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
第一方面，本申请实施例提供了一种发动机转速闭环控制方法，该方法包括：
将当前车辆标定的发动机转速输入PID控制器，生成反馈控制参数；
根据预先创建的前馈控制器物理模型生成前馈控制参数；
将反馈控制参数与前馈控制参数做和，生成目标控制参数；
基于目标控制参数控制当前车辆的发动机进行转动。
可选的，基于目标控制参数控制当前车辆的发动机转速之后，还包括：
获取转动后的发动机转速；
将转动后的发动机转速与标定的发动机转速做差，生成做差后的转速；
将做差后的转速继续输入PID控制器，构成当前车辆发动机转速的闭环控制。
可选的，根据预先创建的前馈控制器物理模型生成前馈控制参数，包括：
获取车辆当前时刻的机油温度和发动机转速；
将当前车辆的机油温度和发动机转速输入预先生成的摩擦扭矩MAP图中，确定出当前时刻的摩擦扭矩；
根据发动机转速计算出当前时刻的加速扭矩；
将当前时刻的摩擦扭矩与当前时刻的加速扭矩相加后，生成相加后的扭矩；
根据相加后的扭矩计算供油量控制参数，并获取上个周期每缸循环供油量参数；
将上个周期每缸循环供油量参数与供油量控制参数做差，生成负载供油量参数；
将负载供油量参数确定为前馈控制参数。
可选的，根据相加后的扭矩计算供油量控制参数，包括：
获取当前时刻发动机冲程数；
根据发动机冲程数以及发动机转速计算第一控制系数，第一控制系数计算公式为：第一控制系数
Figure BDA0002824973110000021
其中，n为发动机转速，N为发动机冲程数，π为圆周率，H为燃油热值；
将相加后的扭矩与第一控制系数相乘后，生成第二控制系数；
将发动机转速和上个周期每缸循环供油量参数输入预设指示效率Map图中，确定出当前时刻的指示效率；
将第二控制系数和当前时刻的指示效率作商，生成供油量控制参数。
可选的，根据发动机转速计算出当前时刻的加速扭矩，包括：
获取当前时刻的发动机转动惯量；
将当前时刻的发动机转动惯量和发动机转速输入预设加速扭矩计算公式中，生成当前时刻的加速扭矩；其中，预设加速扭矩计算公式为：
Figure BDA0002824973110000031
其中J为发动机转动惯量，
Figure BDA0002824973110000032
为发动机转速，π为圆周率。
可选的，按照下述步骤创建前馈控制器物理模型，包括：
根据发动机工作机理和牛顿第二定律创建第一公式；其中，第一公式为：
Figure BDA0002824973110000033
其中J为发动机转动惯量，n为发动机转速，q为每缸循环供油量，H为燃油热值，η为指示热效率，N为发动机冲程数，T摩擦为发动机摩擦扭矩，T负载为发动机负载扭矩；
根据负载扭矩和循环供油量创建第二公式；其中，第二公式为：
Figure BDA0002824973110000034
将第一公式与第二公式变换生成前馈控制器物理模型公式；其中，前馈控制器物理模型公式为：
Figure BDA0002824973110000035
基于前馈控制器物理模型公式创建前馈控制器物理模型。
第二方面，本申请实施例提供了一种发动机转速闭环控制装置，该装置包括：
电子单元(ECU)、PID控制器、前馈控制器物理模型以及发动机。
可选的，电子单元(ECU)、PID控制器、前馈控制器物理模型以及发动机依次连接；发动机和ECU电连接。
第三方面，本申请实施例提供一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有多条指令，指令适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。
第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，可包括：处理器和存储器；其中，存储器存储有计算机程序，计算机程序适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。
本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
在本申请实施例中，发动机转速闭环控制装置首先将当前车辆标定的发动机转速输入PID控制器，生成反馈控制参数，再根据预先创建的前馈控制器物理模型生成前馈控制参数，然后将反馈控制参数与前馈控制参数做和，生成目标控制参数，最后基于目标控制参数控制当前车辆的发动机进行转动。因此，采用本申请实施例，由于本申请在原有PID控制发动机的基础上加入预先创建的前馈控制器物理模型进行联合控制，使得变化最剧烈的外部负载项通过物理模型提取出来折算成供油量，作为转速控制的前馈控制参数，从而使得在不增加成本的前提下，有效提高发动机转速闭环的瞬态控制效果。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是本申请实施例提供的一种传统发动机转速闭环控制方法的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种发动机转速闭环控制方法的流程示意图；
图3是本申请实施例提供的一种发动机转速闭环控制过程的过程示意框图；
图4是本申请实施例提供的另一种发动机转速闭环控制方法的流程示意图；
图5是本申请实施例提供的一种发动机转速闭环控制装置的结构示意图；
图6是本申请实施例提供的一种发动机转速闭环控制系统示意图；
图7是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。
应当明确，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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请提供的技术方案中，由于本申请在原有PID控制发动机的基础上加入预先创建的前馈控制器物理模型进行联合控制，使得变化最剧烈的外部负载项通过物理模型提取出来折算成供油量，作为转速控制的前馈控制参数，从而使得在不增加成本的前提下，有效提高发动机转速闭环的瞬态控制效果，进一步提升车辆的运行性能，下面采用示例性的实施例进行详细说明。
下面将结合附图2-附图4，对本申请实施例提供的发动机转速闭环控制方法进行详细介绍。
请参见图2，为本申请实施例提供了一种发动机转速闭环控制方法的流程示意图。如图2所示，本申请实施例的方法可以包括以下步骤：
S101，将当前车辆标定的发动机转速输入PID控制器，生成反馈控制参数；
其中，PID控制器(Proportion Integration Differentiation.比例-积分-微分控制器)，由比例单元P、积分单元I和微分单元D组成。可以根据车辆标定的发动机转速和/或反馈做差后的值生成发动机控制参数。
通常，PID控制器把收集到的发动机转速和一个标定的参考值进行做差，然后把差值用于计算新的发动机控制参数，这个新的发动机控制参数目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值。和其他简单的控制运算不同，PID控制器可以根据历史数据和差别的出现率来调整输入值，这样可以使系统更加准确，更加稳定。
在一种可能的实现方式中，在发动机转速闭环控制时，首先车辆启动后，ECU实时获取预先标定的发动机转速，再将获取的发动机转速输入PID控制器中，PID控制器得到该数值后计算该数值的比例(P)、积分(I)和微分(D)，然后通过线性组合的方式构建反馈控制参数。
S102，根据预先创建的前馈控制器物理模型生成前馈控制参数；
其中，前馈控制器物理模型是由发动机工作机理和牛顿第二定律推导出的公式构建的物理模型，该模型包括多个算法步骤，可计算出前馈控制参数。
通常，在创建前馈控制器物理模型时，首先根据发动机工作机理和牛顿第二定律创建第一公式；其中，第一公式为：
Figure BDA0002824973110000061
其中J为发动机转动惯量，n为发动机转速，q为每缸循环供油量，H为燃油热值，η为指示热效率，N为发动机冲程数，T摩擦为发动机摩擦扭矩，T负载为发动机负载扭矩，然后根据负载扭矩和循环供油量创建第二公式；其中，第二公式为：
Figure BDA0002824973110000062
再将第一公式与第二公式变换生成前馈控制器物理模型公式；其中，前馈控制器物理模型公式为：
Figure BDA0002824973110000063
最后基于前馈控制器物理模型公式创建前馈控制器物理模型。
在一种可能的实现方式中，在根据前馈控制器计算前馈控制参数时，首先获取车辆当前时刻的机油温度和发动机转速，再将当前车辆的机油温度和发动机转速输入预先生成的摩擦扭矩MAP图中，确定出当前时刻的摩擦扭矩，再根据发动机转速计算出当前时刻的加速扭矩，然后将当前时刻的摩擦扭矩与当前时刻的加速扭矩相加后，生成相加后的扭矩，再根据相加后的扭矩计算供油量控制参数，并获取上个周期每缸循环供油量参数，再将上个周期每缸循环供油量参数与供油量控制参数做差，生成负载供油量参数，最后将负载供油量参数确定为前馈控制参数。
进一步地，在根据相加后的扭矩计算供油量控制参数时，首先获取当前时刻发动机冲程数，再根据发动机冲程数以及发动机转速计算第一控制系数，第一控制系数计算公式为：
Figure BDA0002824973110000064
其中，n为发动机转速，N为发动机冲程数，π为圆周率，H为燃油热值，然后将相加后的扭矩与第一控制系数相乘后，生成第二控制系数，再将发动机转速和上个周期每缸循环供油量参数输入预设指示效率Map图中，确定出当前时刻的指示效率，最后将第二控制系数和当前时刻的指示效率作商，生成供油量控制参数。
进一步地，在根据发动机转速计算出当前时刻的加速扭矩时，首先获取当前时刻的发动机转动惯量，然后将当前时刻的发动机转动惯量和发动机转速输入预设加速扭矩计算公式中，生成当前时刻的加速扭矩；其中，预设加速扭矩计算公式为：
Figure BDA0002824973110000071
其中J为发动机转动惯量，
Figure BDA0002824973110000072
为发动机转速，π为圆周率。
S103，将反馈控制参数与前馈控制参数做和，生成目标控制参数；
例如图3所示，图3是本申请实施例提供的一种发动机转速闭环控制的结构示意图，包括电子单元、PID控制器、前馈控制器和发动机。
由图3可知，本申请中前馈控制器一端连接至PID控制器、另一端连接至发动机，PID一端则连接至ECU，另一端则连接前馈控制器。在得到反馈控制参数后，可根据图3中的前馈控制器计算出前馈控制参数，在计算时，首先获取当前车辆当前时刻的机油温度和发动机转速，输入预先设定的摩擦扭矩MAP图中得到当前时刻的摩擦扭矩，然后将当前时刻发动机转速输入公式
Figure BDA0002824973110000073
中计算出加速扭矩，再将摩擦扭矩与加速扭矩相加后生成相加扭矩，再根据公式
Figure BDA0002824973110000074
计算出第一控制系数，再将相加扭矩和第一控制系数相乘后得到相乘后的扭矩，再将当前时刻的发动机转速和上个周期每缸循环供油量参数输入预先设定的指示效率MAP图中，生成当前时刻的效率，再将当前时刻的效率和第一控制系数作商后再和上个周期每缸循环供油量参数做差，最后得到负载控制参数，负载控制参数为前馈控制参数。
进一步地，将前馈控制参数和负载控制参数相加后，生成最终的控制参数。
S104，基于目标控制参数控制当前车辆的发动机进行转动。
在一种可能的实现方式中，在生成最终的控制参数后，可根据最终的控制参数控制当前车辆的发动机进行转动。
进一步地，重新获取转动后的发动机转速，然后将转动后的发动机转速与标定的发动机转速做差，生成做差后的转速，最后将做差后的转速继续输入PID控制器，构成当前车辆发动机转速的闭环控制。
在本申请实施例中，发动机转速闭环控制装置首先将当前车辆标定的发动机转速输入PID控制器，生成反馈控制参数，再根据预先创建的前馈控制器物理模型生成前馈控制参数，然后将反馈控制参数与前馈控制参数做和，生成目标控制参数，最后基于目标控制参数控制当前车辆的发动机进行转动。因此，采用本申请实施例，由于本申请在原有PID控制发动机的基础上加入预先创建的前馈控制器物理模型进行联合控制，使得变化最剧烈的外部负载项通过物理模型提取出来折算成供油量，作为转速控制的前馈控制参数，从而使得在不增加成本的前提下，有效提高发动机转速闭环的瞬态控制效果。
请参见图4，为本申请实施例提供的一种发动机转速闭环控制方法的流程示意图。本实施例以图像处理方法应用于电子设备中来举例说明。该发动机转速闭环控制方法可以包括以下步骤：
S201，将当前车辆标定的发动机转速输入PID控制器，生成反馈控制参数；
S202，获取车辆当前时刻的机油温度和发动机转速；
S203，将当前车辆的机油温度和发动机转速输入预先生成的摩擦扭矩MAP图中，确定出当前时刻的摩擦扭矩；
S204，根据发动机转速计算出当前时刻的加速扭矩，将当前时刻的摩擦扭矩与当前时刻的加速扭矩相加后，生成相加后的扭矩；
S205，根据相加后的扭矩计算供油量控制参数，并获取上个周期每缸循环供油量参数；
S206，将上个周期每缸循环供油量参数与供油量控制参数做差，生成负载供油量参数；
S207，将负载供油量参数确定为前馈控制参数；
S208，将反馈控制参数与前馈控制参数做和，生成目标控制参数；
S209，基于目标控制参数控制当前车辆的发动机进行转动；
S210，获取转动后的发动机转速，并将转动后的发动机转速与标定的发动机转速做差，生成做差后的转速；
S211，将做差后的转速继续输入PID控制器，构成当前车辆发动机转速的闭环控制。
在本申请实施例中，发动机转速闭环控制装置首先将当前车辆标定的发动机转速输入PID控制器，生成反馈控制参数，再根据预先创建的前馈控制器物理模型生成前馈控制参数，然后将反馈控制参数与前馈控制参数做和，生成目标控制参数，最后基于目标控制参数控制当前车辆的发动机进行转动。因此，采用本申请实施例，由于本申请在原有PID控制发动机的基础上加入预先创建的前馈控制器物理模型进行联合控制，使得变化最剧烈的外部负载项通过物理模型提取出来折算成供油量，作为转速控制的前馈控制参数，从而使得在不增加成本的前提下，有效提高发动机转速闭环的瞬态控制效果。
下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。
请参见图5，其示出了本发明一个示例性实施例提供的发动机转速闭环控制装置的结构示意图。
该装置包括电子单元(ECU)、PID控制器、前馈控制器物理模型以及发动机；
进一步地，电子单元(ECU)、PID控制器、前馈控制器物理模型以及发动机依次连接；发动机和ECU电连接。
在本申请实施例中，发动机转速闭环控制装置首先将当前车辆标定的发动机转速输入PID控制器，生成反馈控制参数，再根据预先创建的前馈控制器物理模型生成前馈控制参数，然后将反馈控制参数与前馈控制参数做和，生成目标控制参数，最后基于目标控制参数控制当前车辆的发动机进行转动。因此，采用本申请实施例，由于本申请在原有PID控制发动机的基础上加入预先创建的前馈控制器物理模型进行联合控制，使得变化最剧烈的外部负载项通过物理模型提取出来折算成供油量，作为转速控制的前馈控制参数，从而使得在不增加成本的前提下，有效提高发动机转速闭环的瞬态控制效果。
下述为本发明系统实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明系统实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。
请参见图6，其示出了本发明一个示例性实施例提供的发动机转速闭环控制系统的结构示意图。该发动机转速闭环控制系统可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为设备的全部或一部分。该系统1包括反馈控制参数生成模块10、前馈控制参数生成模块20、目标控制参数生成模块30、参数控制模块40。
反馈控制参数生成模块10，用于将当前车辆标定的发动机转速输入PID控制器，生成反馈控制参数；
前馈控制参数生成模块20，用于根据预先创建的前馈控制器物理模型生成前馈控制参数；
目标控制参数生成模块30，用于将反馈控制参数与前馈控制参数做和，生成目标控制参数；
参数控制模块40，用于基于目标控制参数控制当前车辆的发动机进行转动。
需要说明的是，上述实施例提供的发动机转速闭环控制装置在发动机转速闭环控制方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的发动机转速闭环控制装置与发动机转速闭环控制方法实施例属于同一构思，其体现实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本申请实施例中，发动机转速闭环控制装置首先将当前车辆标定的发动机转速输入PID控制器，生成反馈控制参数，再根据预先创建的前馈控制器物理模型生成前馈控制参数，然后将反馈控制参数与前馈控制参数做和，生成目标控制参数，最后基于目标控制参数控制当前车辆的发动机进行转动。因此，采用本申请实施例，由于本申请在原有PID控制发动机的基础上加入预先创建的前馈控制器物理模型进行联合控制，使得变化最剧烈的外部负载项通过物理模型提取出来折算成供油量，作为转速控制的前馈控制参数，从而使得在不增加成本的前提下，有效提高发动机转速闭环的瞬态控制效果。
本发明还提供一种计算机可读介质，其上存储有程序指令，该程序指令被处理器执行时实现上述各个方法实施例提供的发动机转速闭环控制方法。
本发明还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各个方法实施例的发动机转速闭环控制方法。
请参见图7，为本申请实施例提供了一种电子设备的结构示意图。如图7所示，电子设备1000可以包括：至少一个处理器1001，至少一个网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，至少一个通信总线1002。
其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。
其中，用户接口1003可以包括显示屏(Display)、摄像头(Camera)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。
其中，网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。
其中，处理器1001可以包括一个或者多个处理核心。处理器1001利用各种借口和线路连接整个电子设备1000内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1005内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器1005内的数据，执行电子设备1000的各种功能和处理数据。可选的，处理器1001可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器1001可集成中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器1001中，单独通过一块芯片进行实现。
其中，存储器1005可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的，该存储器1005包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器1005可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器1005可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器1005可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器1001的存储装置。如图7所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及发动机转速闭环控制应用程序。
在图7所示的电子设备1000中，用户接口1003主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的发动机转速闭环控制应用程序，并具体执行以下操作：
将当前车辆标定的发动机转速输入PID控制器，生成反馈控制参数；
根据预先创建的前馈控制器物理模型生成前馈控制参数；
将反馈控制参数与前馈控制参数做和，生成目标控制参数；
基于目标控制参数控制当前车辆的发动机进行转动。
在一个实施例中，处理器1001执行基于目标控制参数控制当前车辆的发动机转速之后时，还执行以下操作：
获取转动后的发动机转速；
将转动后的发动机转速与标定的发动机转速做差，生成做差后的转速；
将做差后的转速继续输入PID控制器，构成当前车辆发动机转速的闭环控制。
在一个实施例中，处理器1001在执行根据预先创建的前馈控制器物理模型生成前馈控制参数时，具体执行以下操作：
获取车辆当前时刻的机油温度和发动机转速；
将当前车辆的机油温度和发动机转速输入预先生成的摩擦扭矩MAP图中，确定出当前时刻的摩擦扭矩；
根据发动机转速计算出当前时刻的加速扭矩；
将当前时刻的摩擦扭矩与当前时刻的加速扭矩相加后，生成相加后的扭矩；
根据相加后的扭矩计算供油量控制参数，并获取上个周期每缸循环供油量参数；
将上个周期每缸循环供油量参数与供油量控制参数做差，生成负载供油量参数；
将负载供油量参数确定为前馈控制参数。
在一个实施例中，处理器1001在执行根据相加后的扭矩计算供油量控制参数时，具体执行以下操作：
获取当前时刻发动机冲程数；
根据发动机冲程数以及发动机转速计算第一控制系数，第一控制系数计算公式为：
Figure BDA0002824973110000131
其中，n为发动机转速，N为发动机冲程数，π为圆周率，H为燃油热值；
将相加后的扭矩与第一控制系数相乘后，生成第二控制系数；
将发动机转速和上个周期每缸循环供油量参数输入预设指示效率Map图中，确定出当前时刻的指示效率；
将第二控制系数和当前时刻的指示效率作商，生成供油量控制参数。
在一个实施例中，处理器1001执行根据发动机转速计算出当前时刻的加速扭矩时，具体执行以下操作：
获取当前时刻的发动机转动惯量；
将当前时刻的发动机转动惯量和发动机转速输入预设加速扭矩计算公式中，生成当前时刻的加速扭矩；其中，预设加速扭矩计算公式为：
Figure BDA0002824973110000132
其中J为发动机转动惯量，
Figure BDA0002824973110000133
为发动机转速，π为圆周率。
在本申请实施例中，发动机转速闭环控制装置首先将当前车辆标定的发动机转速输入PID控制器，生成反馈控制参数，再根据预先创建的前馈控制器物理模型生成前馈控制参数，然后将反馈控制参数与前馈控制参数做和，生成目标控制参数，最后基于目标控制参数控制当前车辆的发动机进行转动。因此，采用本申请实施例，由于本申请在原有PID控制发动机的基础上加入预先创建的前馈控制器物理模型进行联合控制，使得变化最剧烈的外部负载项通过物理模型提取出来折算成供油量，作为转速控制的前馈控制参数，从而使得在不增加成本的前提下，有效提高发动机转速闭环的瞬态控制效果。
本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所属技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

Claims (7)

1.一种发动机转速闭环控制方法，其特征在于，所述方法包括：
将当前车辆标定的发动机转速输入PID控制器，生成反馈控制参数；
根据预先创建的前馈控制器物理模型生成前馈控制参数；
将所述反馈控制参数与所述前馈控制参数做和，生成目标控制参数；
基于所述目标控制参数控制所述当前车辆的发动机进行转动；其中，
所述根据预先创建的前馈控制器物理模型生成前馈控制参数，包括：
获取所述车辆当前时刻的机油温度和发动机转速；
将所述当前车辆的机油温度和发动机转速输入预先生成的摩擦扭矩MAP图中，确定出当前时刻的摩擦扭矩；
根据所述发动机转速计算出当前时刻的加速扭矩；
将所述当前时刻的摩擦扭矩与所述当前时刻的加速扭矩相加后，生成相加后的扭矩；
根据所述相加后的扭矩计算供油量控制参数，并获取上个周期每缸循环供油量参数；
将所述上个周期每缸循环供油量参数与所述供油量控制参数做差，生成负载供油量参数；
将所述负载供油量参数确定为前馈控制参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标控制参数控制所述当前车辆的发动机进行转动之后，还包括：
获取所述转动后的发动机转速；
将所述转动后的发动机转速与所述标定的发动机转速做差，生成做差后的转速；
将所述做差后的转速继续输入所述PID控制器，构成所述当前车辆发动机转速的闭环控制。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述发动机转速计算出当前时刻的加速扭矩，包括：
获取当前时刻的发动机转动惯量；
将所述当前时刻的发动机转动惯量和所述发动机转速输入预设加速扭矩计算公式中，生成当前时刻的加速扭矩；其中，所述预设加速扭矩计算公式为：
Figure FDA0003789231000000011
其中J为发动机转动惯量，n为发动机转速，π为圆周率。
4.一种发动机转速闭环控制装置，用于执行权利要求1-3任意一项方法，其特征在于，所述装置包括：
电子单元(ECU)、PID控制器、前馈控制器物理模型以及发动机。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，
所述电子单元(ECU)、PID控制器、前馈控制器物理模型以及发动机依次连接；所述发动机和所述电子单元(ECU)电连接。
6.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1～3任意一项的方法步骤。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行如权利要求1～3任意一项的方法步骤。
CN202011426286.1A 2020-12-09 2020-12-09 发动机转速闭环控制方法、装置、存储介质及电子设备 Active CN112628005B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011426286.1A CN112628005B (zh) 2020-12-09 2020-12-09 发动机转速闭环控制方法、装置、存储介质及电子设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011426286.1A CN112628005B (zh) 2020-12-09 2020-12-09 发动机转速闭环控制方法、装置、存储介质及电子设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112628005A CN112628005A (zh) 2021-04-09
CN112628005B true CN112628005B (zh) 2022-11-29

Family

ID=75308632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011426286.1A Active CN112628005B (zh) 2020-12-09 2020-12-09 发动机转速闭环控制方法、装置、存储介质及电子设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112628005B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113482784B (zh) * 2021-08-25 2022-08-23 潍柴动力股份有限公司 一种发动机起动扭矩确定方法及相关设备

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5509867A (en) * 1994-05-16 1996-04-23 Eaton Corporation Engine flywheel torque determination method/system
EP0881375B1 (en) * 1997-05-26 2006-06-07 Nissan Motor Company, Limited Engine idle speed controller
JP3353711B2 (ja) * 1998-07-15 2002-12-03 日産自動車株式会社 車両駆動力制御装置
JP4055730B2 (ja) * 2004-03-24 2008-03-05 トヨタ自動車株式会社 エンジン出力制御装置
FR2946604A3 (fr) * 2009-06-11 2010-12-17 Renault Sas Procede et dispositif de controle d'un groupe motopropulseur de vehicule automobile.
DE102013200502A1 (de) * 2012-02-02 2013-08-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs mit einem Doppelkupplungsgetriebe
CN104265474B (zh) * 2014-07-28 2016-06-15 北京理工大学 装有高增压柴油机车辆的高原起步油量控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112628005A (zh) 2021-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108071502B (zh) 基于map自学习和扰动补偿的扭矩控制系统及其方法
Yum et al. Simulation of a two-stroke diesel engine for propulsion in waves
CN103838920B (zh) 一种涡轴发动机动态实时模型建模方法及系统
US6584391B2 (en) Engine torque calculation
CN104144836B (zh) 用于提供驾驶员反馈的方法和装置
CN107539305A (zh) 一种行星式混联混合动力系统的动态扭矩协调控制方法
CN112628005B (zh) 发动机转速闭环控制方法、装置、存储介质及电子设备
CN111120094B (zh) 一种发动机失火检测方法、装置、存储介质及终端
Stricker et al. Turbocharger map reduction for control-oriented modeling
CN112508373A (zh) 一种基于数字孪生技术的船用柴油机性能评估系统
CN106285960B (zh) 一种车辆仿真参数的计算方法和装置
CN107657133B (zh) 一种基于发动机动态特性的转速预测方法与装置
Moskov Mathematical model of turbocharger as part of intelligent system component designed for technical operation of diesel engines and for training
CN100374704C (zh) 燃料喷射量控制设备
JP2021116781A (ja) 車両制御方法、車両用制御装置及びサーバ
CN104653317B (zh) 一种基于仲裁表决的扭矩控制方法
CN108661816B (zh) 用于高压共轨柴油机的电控喷射控制方法
Mohammed et al. Tuning of PID controller for diesel engines using genetic algorithm
JP5891797B2 (ja) エンジンの制御装置
CN113867131A (zh) 一种egr控制的方法、装置及电子设备
CN107324216A (zh) 智能变速控制方法、装置及系统
CN113848708A (zh) 一种柴油发电机组调速系统最优t-s模糊鲁棒控制器设计方法
JP5727315B2 (ja) 過渡走行シミュレーション装置及び方法
CN106709079A (zh) 润滑系统仿真方法及装置
Mohammed et al. D6114 diesel engine speed control: A case between PID controller and fuzzy logic controller

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant