專利名稱：摩擦扭矩補(bǔ)償方法、裝置、怠速控制方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車電子控制領(lǐng)域，特別涉及一種摩擦扭矩補(bǔ)償方法、裝置、怠速控制方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速工況是指發(fā)動(dòng)機(jī)在對(duì)外基本上無功率輸出的情況下，以最低轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。怠速時(shí)，如果轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，則發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩恰好與阻力矩平衡。在發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力完全不用于驅(qū)動(dòng)諸如汽車的被驅(qū)動(dòng)裝置的場(chǎng)合，怠速的任務(wù)只是使發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火，而不是對(duì)外做功。怠速消耗的燃油完全用于克服摩擦力及其它阻力。怠速的穩(wěn)定性控制是發(fā)動(dòng)機(jī)控制研究的重要任務(wù)，同時(shí)怠速控制系統(tǒng)也是發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的重要組成部分。在現(xiàn)有技術(shù)中，較為常用的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)包括有傳感器部分、電控部分和執(zhí)行器部分，其中電控部分根據(jù)傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，與其內(nèi)部中預(yù)先已經(jīng)存儲(chǔ)的參數(shù)值或參數(shù)圖譜相比較，根據(jù)預(yù)定的控制策略，按其最佳值或計(jì)算后的目標(biāo)值把指令輸送到執(zhí)行器部分執(zhí)行。具體到怠速控制的一種情況，電控部分根據(jù)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、當(dāng)前節(jié)氣門開合程度或/以及其它參數(shù)，與其內(nèi)部中預(yù)先已經(jīng)存儲(chǔ)的參數(shù)值或參數(shù)圖譜相比較，查表獲知當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦扭矩，然后根據(jù)該摩擦扭矩的大小來計(jì)算當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)的需求扭矩，再根據(jù)需求扭矩來調(diào)節(jié)后續(xù)過程中的進(jìn)氣量和噴油量，產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)來驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行器部分完成怠速控制。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題所述電噴部分中預(yù)先已經(jīng)存儲(chǔ)的參數(shù)值或參數(shù)圖譜是在汽車出廠時(shí)的標(biāo)定過程中完成的。在發(fā)動(dòng)機(jī)和整車標(biāo)定時(shí)，標(biāo)定用的發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛都是從整批次的產(chǎn)品中隨機(jī)領(lǐng)用的，標(biāo)定人員標(biāo)定時(shí)也是按照標(biāo)定用的車輛來生成所述參數(shù)圖譜。換句話說，在同一批次的發(fā)動(dòng)機(jī)或者車輛中，一輛車的電噴部分中預(yù)先存儲(chǔ)的參數(shù)值或參數(shù)圖譜并不一定是針對(duì)該車自身發(fā)動(dòng)機(jī)來確定的，而是由該批次發(fā)動(dòng)機(jī)或者車輛中的一個(gè)或者一部分發(fā)動(dòng)機(jī)確定而來的。雖然同一批次的發(fā)動(dòng)機(jī)的制作工藝、性能要求等都相同，但是由于生產(chǎn)過程中可能產(chǎn)生的各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)之間的個(gè)體差異和各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)在后續(xù)使用中不同的磨合程度，導(dǎo)致了在實(shí)際使用過程中各個(gè)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦扭矩都會(huì)或多或少的出現(xiàn)差別。那么在實(shí)際使用中，所述電控部分通過查詢預(yù)先存儲(chǔ)的參數(shù)圖譜獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前摩擦扭矩可能與實(shí)際摩擦扭矩存在較大差異，如果這種差異較大，則會(huì)造成怠速不穩(wěn)等問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了減少或者消除所述電控部分通過查表獲得的摩擦扭矩與實(shí)際摩擦扭矩存在的差異，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種摩擦扭矩補(bǔ)償方法及裝置；為了能夠使用補(bǔ)償后獲得的、與實(shí)際摩擦扭矩更為接近或者相同的摩擦扭矩來進(jìn)行怠速控制，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種怠速控制方法及系統(tǒng)。所述技術(shù)方案如下
一方面，提供了一種摩擦扭矩補(bǔ)償方法，所述摩擦扭矩補(bǔ)償方法適用于預(yù)先存儲(chǔ)有扭矩脈譜表的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，所述摩擦扭矩補(bǔ)償方法包括根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)在所述扭矩脈譜表中查詢獲得初始摩擦扭矩；對(duì)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值進(jìn)行二重積分獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值；將所述初始摩擦扭矩和所述摩擦扭矩補(bǔ)償值相加獲得最終摩擦扭矩。進(jìn)一步地，所述當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)包括當(dāng)前轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣量。進(jìn)一步地，所述對(duì)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值進(jìn)行二重積分獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值包括所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中包括有怠速比例積分微分控制模塊，通過對(duì)所述怠速比例積分微分控制模塊中的積分項(xiàng)進(jìn)行積分獲得所述摩擦扭矩補(bǔ)償值，所述怠速比例積分微分控制模塊中的積分項(xiàng)為當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值的積分。另一方面，提供了一種摩擦扭矩補(bǔ)償系統(tǒng)，所述裝置包括脈譜存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩脈譜表；摩擦扭矩查詢模塊，用于根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)在所述脈譜存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的扭矩脈譜表中查詢獲得初始摩擦扭矩；摩擦扭矩補(bǔ)償模塊，用于對(duì)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值進(jìn)行二重積分獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值；摩擦扭矩計(jì)算模塊，用于將所述摩擦扭矩查詢模塊獲得的初始摩擦扭矩和所述摩擦扭矩補(bǔ)償模塊獲得的摩擦扭矩補(bǔ)償值相加獲得最終摩擦扭矩。進(jìn)一步地，所述摩擦扭矩補(bǔ)償模塊包括怠速比例積分微分控制器和積分器；所述怠速比例積分微分控制器，用于根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)速之間的差值的比例值、積分項(xiàng)和微分值對(duì)怠速進(jìn)行控制；所述積分器，用于對(duì)所述怠速比例積分微分控制器中的積分項(xiàng)進(jìn)行積分獲得所述摩擦扭矩補(bǔ)償值。再一方面，提供了一種怠速控制方法，適用于預(yù)先存儲(chǔ)有扭矩脈譜表的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，所述怠速控制方法方法包括根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)在所述扭矩脈譜表中查詢獲得初始摩擦扭矩；對(duì)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值進(jìn)行二重積分獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值；將所述初始摩擦扭矩和所述摩擦扭矩補(bǔ)償值相加獲得最終摩擦扭矩；根據(jù)所述最終摩擦扭矩計(jì)算獲得需求扭矩；根據(jù)所述需求扭矩調(diào)節(jié)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速。進(jìn)一步地，所述當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)包括當(dāng)前轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣量。進(jìn)一步地，所述對(duì)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值進(jìn)行二重積分獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值包括所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中包括有怠速比例積分微分控制模塊，通過對(duì)所述怠速比例積分微分控制模塊中的積分項(xiàng)進(jìn)行積分獲得所述摩擦扭矩補(bǔ)償值，所述怠速比例積分微分控制模塊中的積分項(xiàng)為當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值的積分。進(jìn)一步地，所述需求扭矩包含但不限于用于抵消所述最終摩擦扭矩的扭矩。進(jìn)一步地，根據(jù)所述需求扭矩來確定進(jìn)氣量，以調(diào)節(jié)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速。
還提供了一種怠速控制系統(tǒng)，所述怠速控制系統(tǒng)包括脈譜存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩脈譜表；摩擦扭矩查詢模塊，用于根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)在所述脈譜存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的扭矩脈譜表中查詢獲得初始摩擦扭矩；怠速比例積分微分控制模塊，用于根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)速之間的差值的比例值、積分項(xiàng)和微分值對(duì)怠速進(jìn)行控制；摩擦扭矩補(bǔ)償值計(jì)算模塊，包含一個(gè)積分器，用于對(duì)所述怠速比例積分微分控制模塊中的積分項(xiàng)進(jìn)行積分獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值；摩擦扭矩計(jì)算模塊，將所述摩擦扭矩查詢模塊獲得的初始摩擦扭矩和所述摩擦扭矩補(bǔ)償值計(jì)算模塊得到的摩擦扭矩補(bǔ)償值相加獲得最終摩擦扭矩；需求扭矩計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述摩擦扭矩計(jì)算模塊得到的最終摩擦扭矩計(jì)算獲得需求扭矩；進(jìn)氣量調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)所述需求扭矩計(jì)算模塊獲得的需求扭矩來確定進(jìn)氣量，以調(diào)節(jié)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是通過對(duì)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值進(jìn)行二重積分獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值對(duì)所述初始摩擦扭矩進(jìn)行補(bǔ)償，可以有效減小或者消除電控部分通過查表獲得的初始摩擦扭矩與實(shí)際的摩擦扭矩存在的差異，利用補(bǔ)償后獲得的最終摩擦扭矩來進(jìn)行后續(xù)的需求扭矩分析及怠速控制，可以實(shí)現(xiàn)更加穩(wěn)定的怠速控制。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的摩擦扭矩補(bǔ)償方法的方法流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例二提供的摩擦扭矩補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例二提供的摩擦扭矩補(bǔ)償模塊的結(jié)構(gòu)方框圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例三提供的怠速控制方法的方法流程圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例四提供的怠速控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。實(shí)施例一請(qǐng)參考圖1，其示出了本發(fā)明實(shí)施例一提供的摩擦扭矩補(bǔ)償方法的方法流程圖。摩擦扭矩補(bǔ)償方法適用于預(yù)先存儲(chǔ)有扭矩脈譜表的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，摩擦扭矩補(bǔ)償方法包括步驟102，根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)在扭矩脈譜表中查詢獲得初始摩擦扭矩；
首先應(yīng)當(dāng)說明的是，在車輛生產(chǎn)的標(biāo)定過程中，技術(shù)人員會(huì)根據(jù)標(biāo)定發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)驗(yàn)或者測(cè)試結(jié)果，在同一批次發(fā)動(dòng)機(jī)或者車輛中的電控部分的ROM存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有較全面地表征該發(fā)動(dòng)機(jī)性能的參數(shù)值、參數(shù)曲線或者說參數(shù)脈譜表。該參數(shù)脈譜表在一個(gè)實(shí)施例中即為發(fā)動(dòng)機(jī)的萬有特性曲線圖，該萬有特性曲線圖中可以包括多種信息，如轉(zhuǎn)速、功率、 扭矩、燃油消耗率、燃油消耗量、燃油效率等信息，各信息之間還可以形成功率曲線、扭矩曲線和燃料消耗量曲線等，利用該萬有曲線圖中的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以進(jìn)行信息的查詢。具體到本實(shí)施例中，可以通過當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)在有關(guān)扭矩的參數(shù)脈譜表中查詢獲得當(dāng)前的摩擦扭矩。為了便于描述，本文將有關(guān)扭矩的參數(shù)脈譜表統(tǒng)稱為扭矩脈譜表。當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)通常是指當(dāng)前轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣量，當(dāng)然當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)并不局限于當(dāng)前轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣量， 也可能是其它參數(shù)，比如進(jìn)氣門開合程度等，視具體的扭矩脈譜表的查詢輸入項(xiàng)而定。在現(xiàn)有技術(shù)中，利用發(fā)動(dòng)機(jī)在處于怠速工況時(shí)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣量等參數(shù)在扭矩脈譜表中查詢得到摩擦扭矩后，可以根據(jù)該摩擦扭矩的大小來計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的需求扭矩，再根據(jù)需求扭矩來調(diào)節(jié)后續(xù)過程中的進(jìn)氣量和噴油量，產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)來驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行器部分完成怠速控制。但是通過背景技術(shù)中的相關(guān)描述可知，通過扭矩脈譜表查詢獲得摩擦扭矩與發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際摩擦扭矩可能存在較大差異，所以本發(fā)明實(shí)施例中還需要對(duì)查表獲得的摩擦扭矩進(jìn)行補(bǔ)償。為了便于描述，本發(fā)明實(shí)施例中將通過查表獲得的摩擦扭矩稱之為初始摩擦扭矩。步驟104，對(duì)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值進(jìn)行二重積分獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值；在怠速工況下，如果發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩和阻力矩正好抵消的話，怠速將處于穩(wěn)定狀態(tài)。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速(也稱目標(biāo)怠速)應(yīng)該是相同的。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值為0，只有當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速不相同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值才有具體的物理意義。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值的積分在物理意義上一定程度地表征了查表獲得的摩擦扭矩和實(shí)際摩擦扭矩之間的差異，而當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值的二重積分更進(jìn)一步表征了這種差異的變化特征和趨勢(shì)，為此，本實(shí)施例中對(duì)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值進(jìn)行二重積分來獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值。另外，在一些實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)采用PID(比例-積分-微分)控制方法來對(duì)怠速進(jìn)行控制，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的怠速比例積分微分控制器(怠速PID控制器)的函數(shù)表示如下u = kpe+ki f edt+kdde/dt其中u為怠速執(zhí)行器的控制量，e為轉(zhuǎn)速誤差，即當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值，kp、 k” kd分別為比例、積分、微分系數(shù)，它們由具體發(fā)動(dòng)機(jī)的工況來決定，一般采用經(jīng)驗(yàn)值或由技術(shù)人員通過實(shí)驗(yàn)標(biāo)定。有關(guān)怠速比例積分微分控制模塊的技術(shù)細(xì)節(jié)，乃本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的內(nèi)容，本文不再累述。但是應(yīng)當(dāng)注意的是，怠速比例積分微分控制模塊中的積分項(xiàng)即為當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值的積分，可以采用對(duì)怠速比例積分微分控制模塊中的積分項(xiàng)再次進(jìn)行積分來作為摩擦扭矩補(bǔ)償值。此時(shí)，摩擦扭矩補(bǔ)償值的實(shí)際數(shù)學(xué)意義也即為當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值的二重積分。或者說，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)采用怠速比例積分微分控制器來對(duì)怠速進(jìn)行控制時(shí)，摩擦扭矩補(bǔ)償值TQ可以表示為TQ = INT(f(I))；其中，f (I)為怠速比例積分微分控制器中的積分項(xiàng)，即前式中的Ici f edt, INT為積分器。步驟106，將初始摩擦扭矩和摩擦扭矩補(bǔ)償值相加獲得最終摩擦扭矩。
將初始摩擦扭矩和摩擦扭矩補(bǔ)償值相加，即可獲得初始摩擦扭矩被補(bǔ)償后的最終摩擦扭矩，該最終摩擦扭矩與發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際摩擦扭矩較為相近或者相同。而且由于發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng)，所以該摩擦扭矩補(bǔ)償值實(shí)際意義上形成了一個(gè)摩擦扭矩自適應(yīng)模型，該模型可以在使用過程中不斷的自我修正，實(shí)現(xiàn)智能的、實(shí)時(shí)的扭矩自學(xué)習(xí)，從而實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦扭矩的較為精確的計(jì)算。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例采用將當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值進(jìn)行二重積分來獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值，可以補(bǔ)償電控部分查表獲得的初始摩擦扭矩與實(shí)際摩擦扭矩之間的差異。當(dāng)采用補(bǔ)償后獲得的最終摩擦扭矩來進(jìn)行有關(guān)基于扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)控制時(shí)，可以獲得更好的技術(shù)效果。下文將具體描述一個(gè)實(shí)施例中，采用補(bǔ)償后獲得的最終摩擦扭矩來進(jìn)行怠速控制的相關(guān)細(xì)節(jié)。實(shí)施例二請(qǐng)參考圖2，其示出了本發(fā)明實(shí)施例二提供的摩擦扭矩補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。摩擦扭矩補(bǔ)償裝置包括脈譜存儲(chǔ)模塊202、摩擦扭矩查詢模塊204、摩擦扭矩補(bǔ)償模塊206和摩擦扭矩計(jì)算模塊208。脈譜存儲(chǔ)模塊202存儲(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩脈譜表。扭矩脈譜表為在生產(chǎn)或維修車輛的標(biāo)定過程中預(yù)先存儲(chǔ)在電控部分的ROM存儲(chǔ)器中的參數(shù)脈譜表。通常扭矩脈譜表是發(fā)動(dòng)機(jī)萬有曲線表中的一部分。扭矩脈譜表可以藉由部分發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)來查詢獲得對(duì)應(yīng)的扭矩值。 比如，在發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況時(shí)，由發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣量來查詢獲得發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦扭矩。摩擦扭矩查詢模塊204即可根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)在扭矩脈譜表中查詢獲得初始摩擦扭矩。摩擦扭矩補(bǔ)償模塊206對(duì)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值進(jìn)行二重積分獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值。在一個(gè)實(shí)施例中，摩擦扭矩補(bǔ)償模塊206包括串聯(lián)的兩個(gè)積分器，將由傳感器和電控系統(tǒng)獲得的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值進(jìn)行二重積分，獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值。在另一個(gè)圖3示出的摩擦扭矩補(bǔ)償模塊的結(jié)構(gòu)中，摩擦扭矩補(bǔ)償模塊206包括怠速比例積分微分控制器302和積分器304。怠速比例積分微分控制模塊302根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)速之間的差值的比例值、積分項(xiàng)和微分值對(duì)怠速進(jìn)行控制。怠速比例積分微分控制模塊302為現(xiàn)有技術(shù)中較為成熟的技術(shù)，同時(shí)也有較多相互略微不同的衍生版本。在本實(shí)施例中，需怠速比例積分微分控制模塊302能夠輸出其積分項(xiàng)。積分器304對(duì)怠速比例積分微分控制模塊302中的積分項(xiàng)進(jìn)行積分獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值。摩擦扭矩計(jì)算模塊208將初始摩擦扭矩和摩擦扭矩補(bǔ)償值相加獲得最終摩擦扭矩。 本發(fā)明實(shí)施例提供的摩擦扭矩補(bǔ)償裝置，通過采用將當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值進(jìn)行二重積分來獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值，可以補(bǔ)償電控部分查表獲得的初始摩擦扭矩與實(shí)際摩擦扭矩之間的差異。當(dāng)采用補(bǔ)償后獲得的最終摩擦扭矩來進(jìn)行有關(guān)基于扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)控制時(shí)，可以獲得更好的技術(shù)效果。實(shí)施例三請(qǐng)參考圖4，其示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的怠速控制方法的方法流程圖。怠速控制方法適用于預(yù)先存儲(chǔ)有扭矩脈譜表的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，怠速控制方法包括步驟402，根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)在扭矩脈譜表中查詢獲得初始摩擦扭矩；
在一個(gè)預(yù)先存儲(chǔ)有扭矩脈譜表的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況時(shí)， 可以通過轉(zhuǎn)速傳感器、節(jié)氣門旋轉(zhuǎn)角度傳感器等等傳感器來采集當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，進(jìn)而通過諸如當(dāng)前轉(zhuǎn)速、當(dāng)前進(jìn)氣量之類的當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)來查詢扭矩脈譜表以獲得初始摩擦扭矩。步驟404，對(duì)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值進(jìn)行二重積分獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值；在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)包括有用于怠速控制的怠速比例積分微分控制器，利用對(duì)怠速比例積分微分控制器中的積分項(xiàng)輸入一個(gè)積分器進(jìn)行再次積分的方法，可以獲得當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值的二重積分，然后將當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值的二重積分作為摩擦扭矩補(bǔ)償值。步驟406，將初始摩擦扭矩和摩擦扭矩補(bǔ)償值相加獲得最終摩擦扭矩；將初始摩擦扭矩和摩擦扭矩補(bǔ)償值相加即可獲得最終摩擦扭矩，步驟402至步驟 406的其它細(xì)節(jié)也可參考本文實(shí)施例一中的相關(guān)描述。步驟408，根據(jù)最終摩擦扭矩計(jì)算獲得需求扭矩；發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)可以利用補(bǔ)償后獲得的最終摩擦扭矩來計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的需求扭矩， 需求扭矩包含但不限于用于抵消最終摩擦扭矩的扭矩。因?yàn)榧幢阍诘∷俟r下，整車的需求扭矩也不完全由發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦扭矩決定，還可能包括其它功能模塊的扭矩需求，比如車載空調(diào)或者蓄電池等模塊的扭矩需求。步驟410，根據(jù)需求扭矩調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速。發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)在計(jì)算獲得發(fā)動(dòng)機(jī)的需求扭矩后，可以根據(jù)需求扭矩來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速。在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)可以根據(jù)需求扭矩來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速。基于扭矩控制方式來實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制及怠速控制的相關(guān)細(xì)節(jié)，為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的內(nèi)容，本文不再累述。綜上所述，由于怠速穩(wěn)定性一定程度上是由發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩是否與發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦扭矩能夠相互抵消來決定的，所以利用補(bǔ)償后獲得的最終摩擦扭矩來進(jìn)行怠速調(diào)節(jié)，可以獲得比直接使用查表獲得的初始摩擦扭矩來進(jìn)行怠速調(diào)節(jié)更好的控制效果。也就是說， 采用本發(fā)明實(shí)施例的怠速控制方法可以獲得比現(xiàn)有技術(shù)更好的怠速穩(wěn)定性。實(shí)施例四本發(fā)明實(shí)施例同時(shí)提供了一種怠速控制系統(tǒng)。請(qǐng)參考圖5，其示出了本發(fā)明實(shí)施提供的怠速控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。怠速控制系統(tǒng)包括脈譜存儲(chǔ)模塊502、摩擦扭矩查詢模塊504、怠速比例積分微分控制模塊506、摩擦扭矩補(bǔ)償值計(jì)算模塊508、摩擦扭矩計(jì)算模塊 510、需求扭矩計(jì)算模塊512和進(jìn)氣量調(diào)節(jié)模塊514。脈譜存儲(chǔ)模塊502存儲(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩脈譜表。扭矩脈譜表為在生產(chǎn)或維修車輛的標(biāo)定過程中預(yù)先存儲(chǔ)在電控部分的ROM存儲(chǔ)器中的參數(shù)脈譜表。通常扭矩脈譜表是發(fā)動(dòng)機(jī)萬有曲線表中的一部分。扭矩脈譜表可以藉由部分發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)來查詢獲得對(duì)應(yīng)的扭矩值。 比如，在發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況時(shí)，由發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣量來查詢獲得發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦扭矩。摩擦扭矩查詢模塊504即可根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)在扭矩脈譜表中查詢獲得初始摩擦扭矩。怠速比例積分微分控制模塊506根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)速之間的差值的比例值、 積分項(xiàng)和微分值對(duì)怠速進(jìn)行控制。怠速比例積分微分控制模塊506為現(xiàn)有技術(shù)中較為成熟的技術(shù)，同時(shí)也有較多相互略微不同的衍生版本。在本實(shí)施例中，需怠速比例積分微分控制模塊506能夠輸出其積分項(xiàng)為摩擦扭矩補(bǔ)償值計(jì)算模塊508使用。摩擦扭矩補(bǔ)償值計(jì)算模塊508包含一個(gè)積分器，對(duì)怠速比例積分微分控制模塊 506中的積分項(xiàng)進(jìn)行積分獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值。摩擦扭矩計(jì)算模塊510則將初始摩擦扭矩和摩擦扭矩補(bǔ)償值相加獲得最終摩擦扭矩。需求扭矩計(jì)算模塊512根據(jù)最終摩擦扭矩計(jì)算需求扭矩；進(jìn)氣量調(diào)節(jié)模塊514根據(jù)需求扭矩來確定進(jìn)氣量，以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速。本發(fā)明實(shí)施例提供的怠速控制系統(tǒng)，由于怠速穩(wěn)定性一定程度上是由發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩是否與發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦扭矩能夠相互抵消來決定的，所以利用補(bǔ)償后獲得的最終摩擦扭矩來進(jìn)行怠速調(diào)節(jié)，可以獲得比直接使用查表獲得的初始摩擦扭矩來進(jìn)行怠速調(diào)節(jié)更好的控制效果，可以實(shí)現(xiàn)更加穩(wěn)定的怠速控制。需要說明的是上述實(shí)施例提供的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)在本文描述時(shí)，僅以上述各功能模塊的劃分進(jìn)行舉例說明，實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述實(shí)施例提供的摩擦扭矩補(bǔ)償裝置與摩擦扭矩補(bǔ)償方法的方法實(shí)施例、和怠速控制系統(tǒng)與怠速控制方法的方法實(shí)施例屬于同一構(gòu)思，其具體實(shí)現(xiàn)過程詳見方法實(shí)施例，這里不再贅述。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤或光盤等。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種摩擦扭矩補(bǔ)償方法，適用于預(yù)先存儲(chǔ)有扭矩脈譜表的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，其特征在于，所述方法包括根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)在所述扭矩脈譜表中查詢獲得初始摩擦扭矩； 對(duì)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值進(jìn)行二重積分獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值； 將所述初始摩擦扭矩和所述摩擦扭矩補(bǔ)償值相加獲得最終摩擦扭矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦扭矩補(bǔ)償方法，其特征在于，所述當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)包括當(dāng)前轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦扭矩補(bǔ)償方法，其特征在于，所述對(duì)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值進(jìn)行二重積分獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值包括所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中包括有怠速比例積分微分控制器，通過對(duì)所述怠速比例積分微分控制器中的積分項(xiàng)進(jìn)行積分獲得所述摩擦扭矩補(bǔ)償值，所述怠速比例積分微分控制器中的積分項(xiàng)為當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值的積分。
4.一種摩擦扭矩補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述裝置包括 脈譜存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩脈譜表；摩擦扭矩查詢模塊，用于根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)在所述脈譜存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的扭矩脈譜表中查詢獲得初始摩擦扭矩；摩擦扭矩補(bǔ)償模塊，用于對(duì)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值進(jìn)行二重積分獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值；摩擦扭矩計(jì)算模塊，用于將所述摩擦扭矩查詢模塊獲得的初始摩擦扭矩和所述摩擦扭矩補(bǔ)償模塊獲得的摩擦扭矩補(bǔ)償值相加獲得最終摩擦扭矩。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的摩擦扭矩補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述摩擦扭矩補(bǔ)償模塊包括怠速比例積分微分控制器和積分器；所述怠速比例積分微分控制器，用于根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)速之間的差值的比例值、 積分項(xiàng)和微分值對(duì)怠速進(jìn)行控制；所述積分器，用于對(duì)所述怠速比例積分微分控制器中的積分項(xiàng)進(jìn)行積分獲得所述摩擦扭矩補(bǔ)償值。
6.一種怠速控制方法，適用于預(yù)先存儲(chǔ)有扭矩脈譜表的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，其特征在于，所述方法包括根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)在所述扭矩脈譜表中查詢獲得初始摩擦扭矩； 對(duì)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值進(jìn)行二重積分獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值； 將所述初始摩擦扭矩和所述摩擦扭矩補(bǔ)償值相加獲得最終摩擦扭矩； 根據(jù)所述最終摩擦扭矩計(jì)算獲得需求扭矩； 根據(jù)所述需求扭矩調(diào)節(jié)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的怠速控制方法，其特征在于，所述當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)包括當(dāng)前轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣量。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的怠速控制方法，其特征在于，所述對(duì)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值進(jìn)行二重積分獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值包括所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中包括有怠速比例積分微分控制模塊，通過對(duì)所述怠速比例積分微分控制模塊中的積分項(xiàng)進(jìn)行積分獲得所述摩擦扭矩補(bǔ)償值，所述怠速比例積分微分控制模塊中的積分項(xiàng)為當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值的積分。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的怠速控制方法，其特征在于，所述需求扭矩包含用于抵消所述最終摩擦扭矩的扭矩，并且根據(jù)所述需求扭矩來確定進(jìn)氣量，以調(diào)節(jié)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速。
10.一種怠速控制系統(tǒng)，其特征在于，其包括 脈譜存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩脈譜表；摩擦扭矩查詢模塊，用于根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)在所述脈譜存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的扭矩脈譜表中查詢獲得初始摩擦扭矩；怠速比例積分微分控制模塊，用于根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)速之間的差值的比例值、積分項(xiàng)和微分值對(duì)怠速進(jìn)行控制；摩擦扭矩補(bǔ)償值計(jì)算模塊，包含一個(gè)積分器，用于對(duì)所述怠速比例積分微分控制模塊中的積分項(xiàng)進(jìn)行積分獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值；摩擦扭矩計(jì)算模塊，用于將所述摩擦扭矩查詢模塊獲得的初始摩擦扭矩和所述摩擦扭矩補(bǔ)償值計(jì)算模塊得到的摩擦扭矩補(bǔ)償值相加獲得最終摩擦扭矩；需求扭矩計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述摩擦扭矩計(jì)算模塊獲得的最終摩擦扭矩計(jì)算獲得需求扭矩；進(jìn)氣量調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)所述需求扭矩計(jì)算模塊獲得的需求扭矩來確定進(jìn)氣量，以調(diào)節(jié)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種摩擦扭矩補(bǔ)償方法、裝置、怠速控制方法及系統(tǒng)，屬于汽車電子控制領(lǐng)域。摩擦扭矩補(bǔ)償方法包括根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)在預(yù)先存儲(chǔ)的扭矩脈譜表中查詢獲得初始摩擦扭矩；對(duì)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值進(jìn)行二重積分獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值；將所述初始摩擦扭矩和所述摩擦扭矩補(bǔ)償值相加獲得最終摩擦扭矩。摩擦扭矩補(bǔ)償系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了摩擦扭矩補(bǔ)償方法，怠速控制方法和怠速控制系統(tǒng)利用補(bǔ)償后獲得的最終摩擦扭矩來進(jìn)行怠速控制。本發(fā)明通過對(duì)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值進(jìn)行二重積分獲得摩擦扭矩補(bǔ)償值，可以有效減小或者消除查表獲得的摩擦扭矩與實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦扭矩之間的差異，利用補(bǔ)償后的最終摩擦扭矩可以實(shí)現(xiàn)更加穩(wěn)定的怠速控制。
文檔編號(hào)F02D29/02GK102425502SQ20111028691
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者李康 申請(qǐng)人:奇瑞汽車股份有限公司