开关对应的怠速设定值，再将获取的电池电压需求的最低转速、油门部件需求的最低转速、空调部件需求的最低转速、当前档位需求的最低转速、暖机工况低怠速设定点、多端开关对应的怠速设定值进行比较，取以上各值中最大值作为低怠速设定点；
[0038]C、外部请求转速设定点上下限输出:外部设备请求转速控制并且没有扭矩控制访问时，外部的请求原始值作为外部请求转速设定点上下限输出；外部设备请求转速控制并且有扭矩控制访问时，外部的请求原始值作为外部请求转速设定点下限输出，高怠速设定点作为外部请求转速设定点上限输出；外部设备请求转速限制时，外部的请求原始值作为外部请求转速设定点上限输出，低怠速设定点作为外部请求转速设定点下限输出；
[0039 ] d、将步骤a中高怠速设定点与步骤c中外部请求转速设定点上限输出比较，选取最大值作为上限转速设定点，将步骤b中低怠速设定点与步骤c中外部请求转速设定点下限输出比较，选取最小值作为下限转速设定点；
[0040] B、上下限PI参数组获取:先将步骤A中获取的上限转速设定点与发动机实际转速值的差值、下限转速设定点与发动机实际转速值的差值分别作为控制参数输入值，再将所述控制参数输入值的变化范围分为小信号、大的正信号、大的负信号三段，三段范围分别有三种不同的参数对应，然后将所述控制参数输入值与正的窗口值、负的窗口值进行比较选择不同信号对应的参数，获取选择参数值，当所述控制参数输入值大于正的窗口值时，选择参数值为大的正信号对应参数；当所述控制参数输入值小于负的窗口值时，选择参数值为大的负信号对应参数；当所述控制参数输入值介于正的窗口值与负的窗口值之间时，选择参数值为小信号对应参数，再根据发动机转速及扭矩，使用查表的方式获取修正系数，修正系数乘以控制参数输入值，获取修正后的控制参数输入值，然后将修正后的控制参数输入值与所述选择参数值相乘，获取上下限PI参数组；
[0041 ] C、总的输出干涉发动机的需求扭矩获取:先将步骤A中获取的上限转速设定点与发动机平均转速的差值、下限转速设定点与发动机平均转速的差值分别作为上下限PID控制器的输入值，再通过步骤B中获取的上下限PI参数组对上下限PID控制器的输入值进行PI控制，输出上下限PI控制的值，再将上下限PI控制的值相加，然后将相加后的值进行微分控制，输出PID控制的值，输出PID控制的值作为总的输出干涉发动机的需求扭矩，需求扭矩对发动机转速进行控制。
[0042]2、上下限PI参数组:上下限PI参数组包括上下限P参数、上下限I参数，所述上下限P参数包括上限P参数、下限P参数，所述上下限I参数包括上限I参数、下限I参数。
[0043]3、参见图9，发动机转速设定点与发动机平均转速之间的差值，作为P控制和I控制的输入，不同于P控制，I控制是为了消除稳态误差而一直在累加的，因此对于I控制还要考虑到范围限制的问题，即累加到一定限值后必须被限制。除了 I控制，PI控制的值(PI控制的值是指P控制的值与I控制的值相加得出的值)和PID控制的值，也需要进行上下限的限制。
[0044]所述上限I控制的值、上限PI控制的值均需要限制在上限扭矩最大限值与上限扭矩最小限值范围内，所述下限I控制的值、下限PI控制的值均需要限制在下限扭矩最大限值与下限扭矩最小限值范围内，所述PID控制的值需要限制在最终扭矩输出最大限值与最终扭矩输出最小限值范围内。
[0045]当发动机状态从起动至怠速过渡时，需要给I控制赋初值，该初值根据发动机当前水温及档位速比来确定。
[0046]4、参见图10，在发动机转速迅速下降进入怠速的过程中，为了避免转速下降过猛甚至熄火(比如在整车负荷突然增加的情况下)，因此当发动机转速接近设定点时，需要加入一阶微分控制器(DTl)进行干预，一阶微分控制器的作用原理为在时域上考虑输入信号的变化率，即指发动机转速的变化率(下降或者上升)，具体表现为:
[0047]系统初始化后进入“不激活”状态，DTl不起作用。
[0048]当发动机转速大于低限设定点加上准备下降偏移阈值时，系统进入“准备下降”状态，准备激活DTl环节;在“准备下降”状态，当发动机转速小于低限设定点加上下降激活偏移阈值时，系统进入“下降激活”状态，DTl激活;当发动机转速小于等于低限设定点时，从该状态跳转到“不激活”状态，DTl环节不起作用。在“下降激活”状态下，当发动机转速大于低限设定点加上下降激活偏移阈值，系统从“下降激活”状态跳转到“激活准备”状态；当发动机转速小于等于低限设定点时，从该状态跳转到“不激活”状态。
[0049]当发动机转速小于低限设定点加上准备上升偏移阈值时，系统进入“准备上升”状态，准备激活DTl环节;在“准备上升”状态，当发动机转速大于低限设定点加上上升激活偏移阈值时，系统进入“上升激活”状态，DTl激活;当发动机转速大于等于低限设定点时，从该状态跳转到“不激活”状态，DTl环节不起作用。在“上升激活“状态下，当发动机转速小低限设定点加上下降激活偏移阈值，系统从“下降激活”状态跳转到“激活准备”状态；当发动机转速大于等于低限设定点时，从该状态跳转到“不激活”状态。
[0050]实施例:
[0051]参见图1至图10，一种基于并行双PID的发动机转速管理系统，所述发动机转速管理系统包括转速设定点计算器、PID控制参数计算器、双PID控制器，双PID控制器包括PI控制器、微分控制器，所述PI控制器包括并行运算的上限PI控制器、下限PI控制器;所述转速设定点计算器的输出端分别与PID控制参数计算器的输入端、上限PI控制器的输入端、下限PI控制器的输入端信号连接，所述PID控制参数计算器的输出端分别与上限PI控制器的输入端、下限PI控制器的输入端信号连接，所述上限PI控制器的输出端与微分控制器的输入端信号连接，所述下限PI控制器的输出端与微分控制器的输入端信号连接。
[0052]所述转速设定点计算器的输入值为高低怠速转速请求、外部设备的转速请求，转速设定点计算器的输出值为上限转速设定点、下限转速设定点;所述PID控制参数计算器的输入值为上限转速设定点、下限转速设定点，PID控制参数计算器的输出值为上限PI参数组、下限PI参数组;所述上限PI控制器的输入值为上限转速设定点、上限PI参数组，上限PI控制器的输出值为上限PI控制的值，所述下限PI控制器的输入值为下限转速设定点、下限PI参数组，下限PI控制器的输出值为下限PI控制的值;所述微分控制器的输入值为上限PI控制的值、下限PI控制的值，微分控制器的输出值为PID控制的值，PID控制的值作为总的输出干涉发动机的需求扭矩。
【主权项】
1.一种基于并行双PID的发动机转速管理系统，其特征在于: 所述发动机转速管理系统包括转速设定点计算器、PID控制参数计算器、双PID控制器，双PID控制器包括PI控制器、微分控制器，所述PI控制器包括并行运算的上限PI控制器、下限PI控制器； 所述转速设定点计算器的输出端分别与PID控制参数计算器的输入端、上限PI控制器的输入端、下限PI控制器的输入端信号连接，所述PID控制参数计算器的输出端分别与上限PI控制器的输入端、下限PI控制器的输入端信号连接，所述上限PI控制器的输出端与微分控制器的输入端信号连接，所述下限PI控制器的输出端与微分控制器的输入端信号连接。2.根据权利要求1所述的一种基于并行双PID的发动机转速管理系统，其特征在于:所述转速设定点计算器的输入值为高低怠速转速请求、外部设备的转速请求，转速设定点计算器的输出值为上限转速设定点、下限转速设定点。3.根据权利要求2所述的一种基于并行双PID的发动机转速管理系统，其特征在于:所述PID控制参数计算器的输入值为上限转速设定点、下限转速设定点，PID控制参数计算器的输出值为上限PI参数组、下限PI参数组。4.根据权利要求3所述的一种基于并行双PID的发动机转速管理系统，其特征在于:所述上限PI控制器的输入值为上限转速设定点、上限PI参数组，上限PI控制器的输出值为上限PI控制的值，所述下限PI控制器的输入值为下限转速设定点、下限PI参数组，下限PI控制器的输出值为下限PI控制的值。5.根据权利要求4所述的一种基于并行双PID的发动机转速管理系统，其特征在于:所述微分控制器的输入值为上限PI控制的值、下限PI控制的值，微分控制器的输出值为PID控制的值，PID控制的值作为总的输出干涉发动机的需求扭矩。
【专利摘要】一种基于并行双PID的发动机转速管理系统，包括转速设定点计算器、PID控制参数计算器、双PID控制器，双PID控制器包括并行运算的上限PI控制器、下限PI控制器及微分控制器，转速设定点计算器以高低怠速转速请求、外部设备的转速请求作为输入值，输出上下限转速设定点，PID控制参数计算器以上下限转速设定点为输入值，输出上下限PI参数组，上下限转速设定点与上下限PI参数组分别作为上限PI控制器、下限PI控制器的输入值，输出上下限PI控制的值，上下限PI控制的值通过微分控制器输出PID控制的值作为总的输出干涉发动机的需求扭矩。本设计不仅操作简单，而且能对发动机转速进行统一和有效地管理。
【IPC分类】F02D45/00
【公开号】CN205297753
【申请号】
【发明人】倪洪飞, 白桃李, 雷晓亮, 刘亚林, 袁集平
【申请人】东风商用车有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月25日