CN113650481A - 一种内控变排量压缩机首次吸合扭矩补偿系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种内控变排量压缩机首次吸合扭矩补偿方法及系统,在无法准确测量空调压力情况下,通过控制策略优化,设计基于蒸发皿温度与环境温度对于空调状态的识别方法以及基于发动机转速与蒸发皿温度环境温度温度差的扭矩修正方法,并采用基于怠速控制的扭矩修正算法、梯度约束算法实现了对汽车空调压缩机的扭矩控制,覆盖了不同环境温度下的扭矩补偿差异性,实现了对空调压缩机扭矩的准确预估,提高了负载冲击时发动机转速的怠速稳定性,改善了乘员舒适性,降低了整车开发成本。
Description
技术领域
本发明属于汽车控制技术领域,具体涉及一种内控变排量压缩机首次吸合扭矩补偿系统和方法。
背景技术
随着汽车工业的发展,用户对汽车的驾乘舒适性、动力性与经济性提出了更高的要求。空调作为汽车的重要组成部分,它的运行状态直接影响着整车的舒适性与动力性。
压缩机是汽车空调制冷系统的核心部件,起着压缩和输送制冷剂蒸汽的作用,为了降低压缩机负载冲击对离合器输出扭矩的波动,发动机管理系统需要对压缩机负载进行扭矩补偿。同时随着用户对驾乘舒适性要求的日益严苛,对压缩机扭矩补偿的精确性也提出了严格的要求,内控变排量压缩机与电喷系统无压力信号交互,且其排量可变,导致消耗的扭矩不恒定,使得内控变排量压缩机补偿更加难以达到高精度,难以满足驾乘舒适性要求,通过测试分析发现,该内控变排量空调压缩机在首次吸合时,活塞所处位置为中小排量位置,吸合时所需要的负载扭矩小,二次吸合时,负载扭矩大,尚无相关方法使ECU对首次吸合进行识别。
因此,提高整车内控变排量压缩机扭矩补偿精度,保证压缩机吸合时整车的驾驶性舒适性,是本领域技术人员亟待解决的问题。
空调压缩机负荷表现为以下两个特征,特性一:负荷受到蒸发皿温度以及环境温度影响,当环境温度接近蒸发皿温度时,即空调压缩机首次工作时,压缩机表现出吸合负载扭矩小,当环境温度大于蒸发皿温度时,即空调压缩机非首次工作时,当压缩机表现出吸合负载扭矩大;特性二:空调压缩机负荷受到机舱温度影响,随着发动机舱内温度的升高而运转负荷变大。
现有的量产产品较少使用不带压力传感器的变排量压缩机,而是使用带压力传感器的方法直接测量压缩机负载信号,ECU根据压力信号或者空调系统反馈的负载信号直接进行扭矩补偿。如某现有技术描述了基于空调系统反馈的压缩机负载扭矩补偿方法;另一种现有技术描述了基于空调压力信号的压缩机负载扭矩补偿方法。上述方法都已知压缩机负载信号,但对于无压力传感器的空调压缩机,还没有专利考虑无压力信号或者压缩机负载信号的压缩机补偿方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种内控变排量压缩机首次吸合扭矩补偿系统和方法,用于准确预估空调压缩机扭矩。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为:一种内控变排量压缩机首次吸合扭矩补偿系统,包括信号处理模块、基础扭矩控制模块、空调开启识别模块、扭矩修正模块、吸合扭矩控制模块、扭矩控制执行模块;信号处理模块的信号输出端分别连接基础扭矩控制模块、空调开启识别模块、扭矩修正模块的信号输入端;基础扭矩控制模块和空调开启识别模块的信号输出端分别连接扭矩修正模块的信号输入端;扭矩修正模块和吸合扭矩控制模块的信号输出端分别连接扭矩控制执行模块的信号输入端;信号处理模块用于获取发动机管理系统EMS的传感器状态和执行器状态并分别发送给基础扭矩控制模块、空调开启识别模块、扭矩修正模块;基础扭矩控制模块包括压缩机扭矩补偿脉谱表;基础扭矩控制模块用于根据压缩机稳态工作特性在压缩机扭矩补偿脉谱表中查找并输出基础补偿扭矩K1到扭矩修正模块;空调开启识别模块包括压缩机扭矩修正脉谱表;空调开启识别模块用于识别空调压缩机是否为首次开启,并根据空调状态、温度差、发动机转速在压缩机扭矩修正脉谱表中查找并输出扭矩系数K2到扭矩修正模块;扭矩修正模块用于根据基础补偿扭矩K1和扭矩系数K2计算稳态预估扭矩M1、在满足修正使能条件的情况下向扭矩控制执行模块输出扭矩修正值K3;还用于通过气路扭矩补偿M4对第一预估扭矩M1进行补偿,并作为储备扭矩M5输出到扭矩控制执行模块;吸合扭矩控制模块包括初始吸合扭矩脉谱表;吸合扭矩控制模块用于根据稳态预估扭矩M1在初始吸合扭矩脉谱表中查找并输出吸合扭矩M2到扭矩控制执行模块;扭矩控制执行模块用于在空调压缩机吸合后,根据梯度约束算法计算吸合扭矩M2衰减得到的衰减预估扭矩M1’,并通过扭矩修正值K3进行扭矩修正得到修正预估扭矩M3。
按上述方案,传感器包括进气歧管温度传感器、环境温度传感器、蒸发皿温度传感器、车速传感器;传感器状态包括发动机转速、进气歧管温度、环境温度、蒸发皿温度、车速;执行器状态包括空调开启信号、怠速控制使能信号;空调开启信号是发动机通过控制空调继电器吸合或断开得到的。
按上述方案,压缩机扭矩补偿脉谱表预存有通过标定得到的发动机转速、环境温度与扭矩之间的对应关系,用于供基础扭矩控制模块根据发动机转速和环境温度查表输出基础补偿扭矩K1;基础补偿扭矩K1表示环境温度与发动机转速不变时压缩机负载所需要的怠速扭矩,代表压缩机的稳态负载特性;基础补偿扭矩K1通过标定调整,在发动机转速不变时,压缩机特性随着进气歧管温度的升高而升高;压缩机扭矩补偿脉谱表预存的发动机转速、环境温度与扭矩之间的对应关系在加入空调压缩机扭矩修正值补偿不同机舱温度下的空调压缩机负载的差异后,通过更新扭矩进行自学习。
按上述方案,压缩机扭矩修正脉谱表预存有通过标定得到的环境温度与蒸发皿温度的温度差和发动机转速与扭矩系数的对应关系,用于供空调开启识别模块根据环境温度与蒸发皿温度的温度差和发动机转速查表输出扭矩系数K2;扭矩系数K2通过标定调整,扭矩系数K2随温差升高而增加;初始吸合扭矩脉谱表用于反应压缩机负载冲击瞬间对于发动机飞轮端的影响。
一种内控变排量压缩机首次吸合扭矩补偿方法,包括以下步骤:
S1:基础扭矩控制模块根据采集到的发动机转速与环境温度信号在压缩机扭矩补偿脉谱表中查找并输出对应的基础补偿扭矩K1;
S2:空调开启识别模块根据环境温度与蒸发皿温度差识别空调状态,依据空调状态、采集到的温度差信号、发动机转速信号在压缩机扭矩修正脉谱表中查找并输出扭矩系数K2;
S3:扭矩修正模块根据基础补偿扭矩K1和扭矩系数K2计算稳态预估扭矩M1;当满足扭矩修正条件时,向扭矩控制执行模块输出扭矩修正值K3;
S4:吸合扭矩控制模块根据稳态预估扭矩M1在初始吸合扭矩脉谱表中查找并输出吸合扭矩M2;
S5:扭矩控制执行模块在空调压缩机吸合后,通过梯度约束算法计算吸合扭矩M2衰减得到的衰减预估扭矩M1’,并通过扭矩修正值K3进行扭矩修正得到修正预估扭矩M3:
M3=M1’+K3。
进一步的,所述的步骤S2中,具体步骤为:在空调继电器吸合的状态下,当环境温度与蒸发皿温度的温度差小于等于T1时,判断空调压缩机首次开启,空调开启识别模块查表输出扭矩系数K2;当环境温度与蒸发皿温度的温度差大于T1时,判断空调压缩机非首次开启,空调开启识别模块输出的扭矩系数为1;温度T1和扭矩系数K2通过标定调整。
进一步的,所述的步骤S3中,具体步骤为:
S31:根据基础补偿扭矩K1和扭矩系数K2计算稳态预估扭矩M1:
M1=K1·K2;
S32:当空调压缩机离合器吸合后,维持压缩机负载怠速控制积分部分的当前扭矩修正值Q1大于下一时刻扭矩修正值Q2,则将该维持压缩机负载怠速控制积分部分的增量ΔQ作为空调压缩机的扭矩修正值K3:
K3=ΔQ=Q1-Q2;
S33:当满足扭矩修正条件时,向扭矩控制执行模块输出扭矩修正值K3。
进一步的,所述的步骤S3中,扭矩修正模块进行扭矩修正的使能条件为同时满足以下三个条件:车速小于V0;在空调离合器吸合的状态下,ECU识别到空调开启信号;发动机处于怠速控制状态;扭矩修正模块退出扭矩修正的使能条件为在时间t0内满足以下任意一个条件:车速大于等于V0;在空调离合器断开的状态下,ECU识别到空调断开信号;发动机不处于怠速控制状态。
进一步的,优选地取V0=20km/h;t0通过标定调整,取值范围为1s~2s。
进一步的,还包括以下步骤:扭矩修正模块通过气路扭矩补偿M4对第一预估扭矩M1进行补偿得到储备扭矩M5:
M5=M1+M4。
本发明的有益效果为:
1.本发明的一种内控变排量压缩机首次吸合扭矩补偿系统和方法,在无法准确测量空调压力情况下,通过控制策略优化,设计基于蒸发皿温度与环境温度对于空调状态的识别方法,以及基于发动机转速与蒸发皿温度环境温度温度差的扭矩修正方法,并采用基于怠速控制的扭矩修正算法、梯度约束算法实现了对于汽车空调压缩机的扭矩控制,覆盖了不同环境温度下的扭矩补偿差异性,实现了对空调压缩机扭矩的准确预估。
2.本发明提高了负载冲击时发动机转速的怠速稳定性,改善了乘员舒适性。
3.本发明降低了整车开发成本。
附图说明
图1是本发明实施例的系统框图。
图2是本发明实施例的基于环境温度与发动机转速的压缩机扭矩补偿脉谱表图。
图3是本发明实施例的基于环境温度与蒸发皿温度差的压缩机扭矩修正脉谱图。
图4是本发明实施例的基于压缩机预估扭矩的初始吸合扭矩图。
图5是本发明实施例的优化前空调离合器吸合时转速波动图。
图6是本发明实施例的优化后空调离合器吸合时转速波动图。
具体实施方式
下面通过图1~图6以及列举本发明的一些可选实施例的方式,对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
参见图1,本发明的实施例包括信号处理模块,基础扭矩控制模块,空调开启识别模块,压缩机扭矩修正模块,压缩机吸合扭矩控制模块以及扭矩控制执行模块;
信号处理模块:获取EMS(Engine Management System,发动机管理系统)的传感器与执行器状态;通过信号处理模块,基于进气歧管温度传感器、环境温度传感器、蒸发皿温度传感器、车速传感器,获取发动机转速、进气歧管温度、环境温度、蒸发皿温度、车速、空调开启信号。空调开启关闭的信号实际上是发动机直接自己控制的,通过控制空调继电器吸合与断开。
基础扭矩控制模块:根据压缩机稳态工作特性获取压缩机基础补偿扭矩;基础扭矩控制模块预设有基于环境温度与发动机转速的压缩机扭矩补偿脉谱表,压缩机扭矩补偿脉谱表预先存储有发动机转速、环境温度与扭矩之间的对应关系;该对应关系通过标定得到,是压缩机的基础负载值,用于通过扭矩自学习,加入空调压缩机扭矩修正值补偿不同机舱温度下的空调压缩机负载的差异。根据采集到的发动机转速与环境温度信号查表输出扭矩K1,扭矩K1表征一定环境温度与转速下的压缩机负载所需要的怠速扭矩,代表压缩机本体稳态负载特性,可以通过标定调整,如图2所示,发动机转速一定时,压缩机特性随着进气歧管温度升高而逐渐升高。
空调开启识别模块:当空调AC继电器吸合时,根据环境温度与蒸发皿温度差识别空调状态,并依据空调状态、采集到的温度差信号、发动机转速信号输出扭矩系数;通过空调开启识别模块,识别空调压缩机是否为首次开启,当环境温度与蒸发皿偏差小于等于温度差T1时,二者温度差越小,认为空调压缩机首次工作,采用较小的修正系数,并且基于环境温度、蒸发皿温度的温度差与发动机转速的压缩机扭矩修正脉谱表,该表预先存储有环境温度、蒸发皿温度的温度差与扭矩系数的对应关系,根据采集到的温度差信号与发动机转速信号查表输出扭矩系数K2,K2随温差升高而逐级增加;如图3所示,基于二者的温度差得到压缩机吸合时的扭矩修正系数可以通过标定调整,通过实测数据发现,当环境温度与蒸发皿温度差越小时,发动机负载成减少趋势,所以标定系数应该越小。当二者温度差大于T1,认为空调压缩机非首次工作,输出的扭矩系数1。温度T1、扭矩修正系数为经验值,可以通过标定调整。具体是通过试验与标定来判断综合调整。
压缩机扭矩修正模块:判断是否满足修正条件,满足则对基础扭矩控制模块与空调开启识别模块运算结果进行修正,得到压缩机预估扭矩;设计基于预估扭矩M1初始吸合扭矩脉谱图,并输出吸合扭矩M2,该脉谱图反应压缩机负载冲击瞬间对于发动机飞轮端的影响;如图4所示,为基于预估扭矩M1的压缩机吸合扭矩脉谱图。
基于环境温度与发动机转速的压缩机扭矩补偿脉谱表输出扭矩K1乘以基于环境温度与蒸发皿温度差的压缩机扭矩修正脉谱表输出扭矩系数K2的值得到得到压缩机预估扭矩M1。
通过压缩机扭矩修正模块,对于基础扭矩控制模块与空调开启识别模块的扭矩进行修正,得到压缩机预估扭矩M1。其中具体修正方法分为:扭矩修正使能与否判断以及扭矩修正方法。
压缩机扭矩修正工作使能条件为:
1)当车速小于一定车速V0,其中V0=20km/h;
2)ECU识别到空调开启信号(空调离合器已吸合);
3)发动机处于怠速控制状态;
当以上三个条件同时满足时,判断扭矩修正开始工作。
压缩机扭矩修正工作使能退出条件为:
1)当车速大于等于一定车速V0;
2)ECU识别到空调断开信号(空调离合器断开);
3)发动机不处于怠速控制状态;
当以上三个条件,在时间t0内满足其一时,判断扭矩修正退出,t0可以通过标定调整,一般为1-2s。
压缩机扭矩修正方法为:
当空调压缩机离合器吸合后,压缩机负载的变化将反应到怠速控制积分部分扭矩,当维持压缩机负载怠速控制积分部分的当前扭矩Q1,下一时刻值(以10ms计算一次)怠速控制积分部分的当前扭矩Q2,该部分的增量ΔQ=Q1-Q2,即作为空调压缩机扭矩修正值K3。
压缩机吸合扭矩控制模块:基于预估扭矩初始吸合扭矩脉谱图,输出吸合扭矩;
扭矩控制执行模块:通过梯度约束算法,使得空调压缩机吸合后,初始吸合扭矩逐渐衰减接近压缩机预估扭矩M1。
例如:某车型搭载内控变排量压缩机,存在首次开启转速超调150rpm左右的问题,究其原因是空调离合器吸合时初始扭矩过大,而初始扭矩受到压缩机预估扭矩查表得到;而基于发动机环境温度与空调蒸发皿温度的温度差,调整压缩机在该工况下的压缩机预估扭矩,可以降低空调离合器吸合扭矩,有效降低空调离合器首次吸合时转速超调严重的问题。如图2、图3、图4所示,在未采用该策略条件下,环境温度为40℃时,首次开启空调,基础扭矩控制模块输出的基于环境温度与发动机转速的基础扭矩为12NM,压缩机预估扭矩为12NM,压缩机吸合扭矩为16NM,如图5所示,发动机转速最大超调170转;在采用该策略条件下,同样工况下首次开启空调,发动机环境温度与空调蒸发皿温度的温度差等于零,基础扭矩控制模块输出的扭矩为12NM,空调首次开启识别模块扭矩修正系数为0.5,压缩机预估扭矩为6NM,压缩机吸合扭矩为8NM,如图6所示,同样工况下吸合扭矩减少50%,发动机转速最大超调50转,转速超调降低约70.5%,保证了空调压缩机负载冲击时发动机转速的怠速稳定性。
本发明实施例的一种内控变排量压缩机首次吸合扭矩补偿方法,包括以下步骤:
S1:根据压缩机稳态工作特性获取压缩机基础补偿扭矩K1;
根据采集到的发动机转速与环境温度信号在压缩机扭矩补偿脉谱表中查找并输出对应的基础补偿扭矩;
S2:根据环境温度与蒸发皿温度差识别空调状态,依据空调状态、采集到的温度差信号、发动机转速信号输出扭矩系数K2;
当环境温度与蒸发皿温度差值的绝对值小于或等于温度T1时,空调开启识别模块输出扭矩系数K2;当差值的绝对值大于温度T1,空调开启识别模块输出扭矩系数1;其中,温度T1、扭矩修正系数K2通过标定调整。
S3:当满足修正条件时,对基础补偿扭矩和扭矩系数的运算结果进行修正,得到预估扭矩M1;
当同时满足:当前车速小于一定车速V0、ECU识别到空调开启信号、发动机处于怠速控制状态时,则满足修正条件。
当在时间t0内,满足以下条件之一时退出修正:车速大于或等于V0、ECU识别到空调断开信号、发动机退出怠速控制状态。
V0大于车速30km/h,优选地取V0=20km/h;所述时间t0通过标定调整,所述时间t0的范围为1秒~2秒。
S3中的修正方法为:当空调压缩机离合器吸合后,维持压缩机负载怠速控制积分部分的当前扭矩修正值大于下一时刻值时,该维持压缩机负载怠速控制积分部分的增量即作为空调压缩机扭矩修正值。
S4:根据预估扭矩的初始吸合扭矩脉谱图,输出吸合扭矩M2;
另外,客户按下空调面板按钮后,EMS增加储备扭矩,储备扭矩等于压缩机预估扭矩M1与气路扭矩补偿M4之和;
S5:通过梯度约束算法,使得空调压缩机吸合后,初始吸合扭矩逐渐衰减接近压缩机预估扭矩M1。
修正后的预估扭矩M3等于吸合扭矩M2与空调压缩机扭矩修正值K3之和。
实施例为:
1.客户按下空调按钮;
2.空调扭矩
空调储备扭矩控制:EMS增加储备扭矩,储备扭矩M5等于压缩机预估扭矩M1与气路扭矩补偿M4之和;客户按下时间t1后,EMS控制离合器吸合,此时进行AC实际扭矩补偿;其中,客户按下空调面板按钮后,空调离合器吸合时间t1、气路扭矩补偿M4可以通过标定调整;
空调实际扭矩控制:
a)压缩机基础扭矩控制模块:基于环境温度与发动机转速的压缩机扭矩补偿表查表得到K1;
b)空调首次开启识别模块:工况1:首次开启时环境温度与蒸发皿温度较为接近,可以认定为首次,会加入相应的修正系数K2(小于1);工况2:当空调开启后,蒸发皿温度降低,此时与环境温度的温度差较大,当温差大于一定值T1后,无修正系数;
c)压缩机扭矩修正模块:K1乘以K2得到压缩机预估扭矩M1,压缩机吸合扭矩查表的基于预估扭矩的初始化扭矩吸合map表,得到M2;
d)通过梯度约束算法,M2逐渐递减至M1;
e)压缩机扭矩修正模块:当空调压缩机离合器吸合后,压缩机负载的变化将反应到怠速控制积分部分扭矩,当维持压缩机负载怠速控制积分部分的当前扭矩修正值大于下一时刻值时,该部分的增量即作为空调压缩机扭矩修正值K3;
g)空调压缩机吸合后,初始吸合扭矩逐渐衰减接近压缩机预估扭矩M1。
以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点,其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施,本发明的保护范围不限于上述实施例。所以,凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰,均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种内控变排量压缩机首次吸合扭矩补偿系统,其特征在于:包括信号处理模块、基础扭矩控制模块、空调开启识别模块、扭矩修正模块、吸合扭矩控制模块、扭矩控制执行模块;信号处理模块的信号输出端分别连接基础扭矩控制模块、空调开启识别模块、扭矩修正模块的信号输入端;基础扭矩控制模块和空调开启识别模块的信号输出端分别连接扭矩修正模块的信号输入端;扭矩修正模块和吸合扭矩控制模块的信号输出端分别连接扭矩控制执行模块的信号输入端;
信号处理模块用于获取发动机管理系统EMS的传感器状态和执行器状态并分别发送给基础扭矩控制模块、空调开启识别模块、扭矩修正模块;
基础扭矩控制模块包括压缩机扭矩补偿脉谱表;基础扭矩控制模块用于根据压缩机稳态工作特性在压缩机扭矩补偿脉谱表中查找并输出基础补偿扭矩K1到扭矩修正模块;
空调开启识别模块包括压缩机扭矩修正脉谱表;空调开启识别模块用于识别空调压缩机是否为首次开启,并根据空调状态、温度差、发动机转速在压缩机扭矩修正脉谱表中查找并输出扭矩系数K2到扭矩修正模块;
扭矩修正模块用于根据基础补偿扭矩K1和扭矩系数K2计算稳态预估扭矩M1、在满足修正使能条件的情况下向扭矩控制执行模块输出扭矩修正值K3;还用于通过气路扭矩补偿M4对第一预估扭矩M1进行补偿,并作为储备扭矩M5输出到扭矩控制执行模块;
吸合扭矩控制模块包括初始吸合扭矩脉谱表;吸合扭矩控制模块用于根据稳态预估扭矩M1在初始吸合扭矩脉谱表中查找并输出吸合扭矩M2到扭矩控制执行模块;
扭矩控制执行模块用于在空调压缩机吸合后,根据梯度约束算法计算吸合扭矩M2衰减得到的衰减预估扭矩M1’,并通过扭矩修正值K3进行扭矩修正得到修正预估扭矩M3。
2.根据权利要求1所述的一种内控变排量压缩机首次吸合扭矩补偿系统,其特征在于:传感器包括进气歧管温度传感器、环境温度传感器、蒸发皿温度传感器、车速传感器;
传感器状态包括发动机转速、进气歧管温度、环境温度、蒸发皿温度、车速;执行器状态包括空调开启信号、怠速控制使能信号;
空调开启信号是发动机通过控制空调继电器吸合或断开得到的。
3.根据权利要求1所述的一种内控变排量压缩机首次吸合扭矩补偿系统,其特征在于:压缩机扭矩补偿脉谱表预存有通过标定得到的发动机转速、环境温度与扭矩之间的对应关系,用于供基础扭矩控制模块根据发动机转速和环境温度查表输出基础补偿扭矩K1;基础补偿扭矩K1表示环境温度与发动机转速不变时压缩机负载所需要的怠速扭矩,代表压缩机的稳态负载特性;基础补偿扭矩K1通过标定调整,在发动机转速不变时,压缩机特性随着进气歧管温度的升高而升高;压缩机扭矩补偿脉谱表预存的发动机转速、环境温度与扭矩之间的对应关系在加入空调压缩机扭矩修正值补偿不同机舱温度下的空调压缩机负载的差异后,通过更新扭矩进行自学习。
4.根据权利要求1所述的一种内控变排量压缩机首次吸合扭矩补偿系统,其特征在于:压缩机扭矩修正脉谱表预存有通过标定得到的环境温度与蒸发皿温度的温度差和发动机转速与扭矩系数的对应关系,用于供空调开启识别模块根据环境温度与蒸发皿温度的温度差和发动机转速查表输出扭矩系数K2;扭矩系数K2通过标定调整,扭矩系数K2随温差升高而增加;
初始吸合扭矩脉谱表用于反应压缩机负载冲击瞬间对于发动机飞轮端的影响。
5.一种基于权利要求1至4中任意一项所述的内控变排量压缩机首次吸合扭矩补偿系统的补偿方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:基础扭矩控制模块根据采集到的发动机转速与环境温度信号在压缩机扭矩补偿脉谱表中查找并输出对应的基础补偿扭矩K1;
S2:空调开启识别模块根据环境温度与蒸发皿温度差识别空调状态,依据空调状态、采集到的温度差信号、发动机转速信号在压缩机扭矩修正脉谱表中查找并输出扭矩系数K2;
S3:扭矩修正模块根据基础补偿扭矩K1和扭矩系数K2计算稳态预估扭矩M1;当满足扭矩修正条件时,向扭矩控制执行模块输出扭矩修正值K3;
S4:吸合扭矩控制模块根据稳态预估扭矩M1在初始吸合扭矩脉谱表中查找并输出吸合扭矩M2;
S5:扭矩控制执行模块在空调压缩机吸合后,通过梯度约束算法计算吸合扭矩M2衰减得到的衰减预估扭矩M1’,并通过扭矩修正值K3进行扭矩修正得到修正预估扭矩M3:
M3=M1’+K3。
6.根据权利要求5所述的补偿方法,其特征在于:所述的步骤S2中,具体步骤为:
在空调继电器吸合的状态下,当环境温度与蒸发皿温度的温度差小于等于T1时,判断空调压缩机首次开启,空调开启识别模块查表输出扭矩系数K2;
当环境温度与蒸发皿温度的温度差大于T1时,判断空调压缩机非首次开启,空调开启识别模块输出的扭矩系数为1;
温度T1和扭矩系数K2通过标定调整。
7.根据权利要求5所述的补偿方法,其特征在于:所述的步骤S3中,具体步骤为:
S31:根据基础补偿扭矩K1和扭矩系数K2计算稳态预估扭矩M1:
M1=K1·K2;
S32:当空调压缩机离合器吸合后,维持压缩机负载怠速控制积分部分的当前扭矩修正值Q1大于下一时刻扭矩修正值Q2,则将该维持压缩机负载怠速控制积分部分的增量ΔQ作为空调压缩机的扭矩修正值K3:
K3=ΔQ=Q1-Q2;
S33:当满足扭矩修正条件时,向扭矩控制执行模块输出扭矩修正值K3。
8.根据权利要求7所述的补偿方法,其特征在于:所述的步骤S3中,扭矩修正模块进行扭矩修正的使能条件为同时满足以下三个条件:车速小于V0;在空调离合器吸合的状态下,ECU识别到空调开启信号;发动机处于怠速控制状态;扭矩修正模块退出扭矩修正的使能条件为在时间t0内满足以下任意一个条件:车速大于等于V0;在空调离合器断开的状态下,ECU识别到空调断开信号;发动机不处于怠速控制状态。
9.根据权利要求8所述的补偿方法,其特征在于:
优选地取V0=20km/h;t0通过标定调整,取值范围为1s~2s。
10.根据权利要求5所述的补偿方法,其特征在于:还包括以下步骤:扭矩修正模块通过气路扭矩补偿M4对第一预估扭矩M1进行补偿得到储备扭矩M5:
M5=M1+M4。
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