[发明专利]可扩展式的内燃机转速控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机技术领域，尤其是一种内燃机转速控制系统。

背景技术

中国专利CN101749133A提供了一种电控柴油机怠速微调、PTO和定速巡航三合一智能控制方法。该专利的目的是：通过一组四个自复位开关取代互相独立的开关组，在尽量减少软硬件开支的同时，满足柴油机怠速微调、PTO和定速巡航三种控制功能。该专利采用的技术手段和达成效果是：用怠速微调、PTO和定速巡航共用的一组四个自复位开关取代互相独立的开关组，三种功能都使用相同的“目标车速或转速控制器”和“闭环控制器”模块，根据不同的功能，将不同的参数传入上述两个模块；根据车速、转速以及开关信号判断激活怠速微调、PTO和定速巡航中的哪一种功能。该专利的不足及原因是：没有考虑怠速微调、PTO和定速巡航其中两个或两个以上功能同时激活时，“目标车速或转速控制器”和“闭环控制器”的处理策略；该专利的技术领域是电控柴油机领域，电控柴油正常运行时都有最低转速和最高转速限制要求，怠速微调、PTO和定速巡航功能均只能运行在转速限制范围内，该专利没有说明“目标车速或转速控制器”和“闭环控制器”如何达到上述要求。

中国专利CN101275492A提供了一种基于转矩的发动机转速控制方法。该专利的目的是：改善发动机控制系统的整体灵活性，简化执行这种控制的软件需求并提供自动校准过程。通过这样，降低发动机系统的整体运行和开发成本。该专利采用的技术手段和达成效果是：根据所需的节流面积和点火正时确定所需的发动机转速，根据所需发动机转速确定慢速响应转矩和快速响应转矩，根据慢速响应转矩确定所需的进气流量，根据所需的进气流量和进气歧管压力确定所需的节流面积，根据快速响应转矩和所需的进气流量确定所需的点火正时，以此控制发动机运行在所需的发动机转速上。该专利的不足及原因是：该专利以所需的节流面积和点火正时确定所需的发动机转速，但仍然根据所需的发动机转速确定发动机最终运行所需的节流面积和点火正时，在控制逻辑上是互相矛盾的。

中国专利CN1603598A提供了一种怠速转速控制装置。该专利的目的是：能够使发动机转速顺畅进行从反馈控制的怠速状态向开环控制的非怠速状态移动。该专利采用的技术手段和达成效果是：设置节气门的旁通路，在旁通路上设置怠速控制阀；在怠速状态下，控制怠速控制阀使得发动机转速维持在目标转速，再从怠速状态向非怠速状态移动时，直到节气门开度达到规定的基准开度时，将怠速控制阀维持在反馈控制时的阀开度上，在非怠速状态下，当节气门开度达到规定的基准开度时，将怠速控制阀控制在目标阀开度上，从而，即使是在反馈控制中算出的吸入空气量和在开环控制中算出的吸入空气量的差较大时，也可以进行从反馈控制向开环控制的顺利的移动。该专利的不足及原因是：该专利需要在节气门上设置旁通路及其控制旁通路的怠速控制阀，通过控制怠速控制阀使得发动机在怠速状态下运行在目标转速，这样会增加系统复杂度和成本；该专利没有考虑从非怠速状态过渡到怠速状态时的控制策略。

现有技术中主要还存在下列缺点：

1.随着车辆系统越来越复杂，对发动机提出转速控制请求的功能模块越来越多，现有的技术中没有提供当有多个功能模块同时向发动机提出转速控制请求时的处理策略。

2.发动机在运行过程中均有最高转速限制和最低转速限制要求，现有技术中没有提供使发动机运行在转速限制范围内的处理策略。

3.现有技术中没有提供使发动机运行在最小安全转速的控制策略。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种可扩展式的内燃机转速控制系统，可提供车辆系统中多个功能模块同时向发动机提出转速控制请求时的处理策略以及在系统出错情况下使发动机运行在最小安全转速的控制策略。

本发明中，发动机也称为内燃机。本发明采用的技术方案是：

一种可扩展式的内燃机转速控制系统，其特征在于，包括：优先级协调模块、控制参数计算模块、控制量限值计算模块、高转速控制模块、低转速控制模块、最小转速控制模块和逻辑选择模块；

所述优先级协调模块用来接收不同功能模块的转速控制请求，根据预先确定的优先级选择转速控制请求队列中优先级最高的功能模块的转速控制请求作为激活的转速控制请求；功能模块即转速控制请求模块；

所述控制参数计算模块用来根据激活的转速控制请求确定高转速控制模块、低转速控制模块以及最小转速控制模块需要的控制参数；

所述控制量限值计算模块用来根据内燃机运行状态确定高转速控制模块、低转速控制模块、最小转速控制模块以及逻辑选择模块中控制变量的限值；