CN114962236A - 一种变排量压缩机扭矩补偿的控制方法、装置和*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变排量压缩机扭矩补偿的控制方法、装置和***，该方法包括：根据汽车发动机台架及整车试验，获取稳态运行参数表、动态运行参数表和滤波时间表；获取汽车的实时运行参数；根据所述实时运行参数查询所述稳态运行参数表，以确定所述稳态扭矩补偿值；根据所述实时运行参数查询所述动态运行参数表，以确定所述动态扭矩补偿值；根据所述实时运行参数查询所述滤波时间表，以确定扭矩滤波时间；根据所述稳态扭矩补偿值、动态扭矩补偿值和扭矩滤波时间确定实时扭矩补偿值；根据所述实时扭矩补偿值，调节发动机的输出扭矩。本发明方案能够提高变排量压缩机扭矩补偿的控制准确度，减小发动机噪音及振动，从而提升了驾乘舒适性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及汽车控制技术，尤其涉及一种变排量压缩机扭矩补偿的控制方法、装置和***。
背景技术
空调制冷***已成为现代汽车中不可或缺的部分。空调压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸汽的作用，是空调制冷***的核心部件。它的运行状态直接影响着整车的舒适性与动力性。
压缩机是发动机的重要负载之一。为了降低压缩机负载对发动机转速的影响，发动机电控***需要对压缩机负载进行扭矩补偿。目前传统的压缩机扭矩补偿的控制方法直接利用扭矩脉谱图获得当前的扭矩值，这样的方法速度快，方便实施。
但随着用户对车辆要求的提高，传统的压缩机扭矩补偿的控制方法由于准确度较低，已经不再能满足用户的要求。尤其从空调压缩机吸合瞬间到平稳运行之间的动稳态工况转换需要更平顺的过渡，传统的压缩机扭矩补偿的控制方法也无法满足。
发明内容
本发明提供一种变排量压缩机扭矩补偿的控制方法、装置和***，以提高压缩机扭矩补偿的控制准确度，减小发动机噪音及振动，提升驾乘舒适性。
第一方面，本发明实施例提供了一种汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制方法，包括：
根据汽车发动机台架及整车试验，获取稳态运行参数表、动态运行参数表和滤波时间表，其中，所述稳态运行参数表能够示出稳态运行状态下稳态扭矩补偿值与运行参数的关系，所述动态运行参数表能够示出稳态运行状态下动态扭矩补偿值与所述运行参数的关系，所述滤波时间表能够示出滤波时间与所述运行参数的关系；
获取汽车的实时运行参数；
根据所述实时运行参数查询所述稳态运行参数表，以确定所述稳态扭矩补偿值；
根据所述实时运行参数查询所述动态运行参数表，以确定所述动态扭矩补偿值；
根据所述实时运行参数查询所述滤波时间表，以确定扭矩滤波时间；
根据所述稳态扭矩补偿值、动态扭矩补偿值和扭矩滤波时间确定实时扭矩补偿值；
根据所述实时扭矩补偿值，调节发动机的输出扭矩。
可选地，所述运行参数包括发动机转速、压缩机压力值、压缩机排量和压缩机进气温度。
可选地，所述稳态运行参数表包括第一稳态表、第二稳态表和第三稳态表；
根据汽车发动机台架及整车试验，获取稳态运行参数表、动态运行参数表和滤波时间表，包括：
根据汽车发动机台架及整车试验，获取在各发动机转速情况下稳态扭矩补偿值与压缩机压力值的关系，生成所述第一稳态表，其中，所述第一稳态表包括发动机转速、压缩机压力值，和，在对应发动机转速和对应压缩机压力值情况下的稳态预估扭矩值M1；
根据汽车发动机台架及整车试验，获取在各发动机转速情况下稳态扭矩补偿值与压缩机排量的关系，生成所述第二稳态表，其中，所述第二稳态表包括发动机转速、所述压缩机排量，和，在对应发动机转速和对应压缩机排量情况下的第一排量系数k1；
根据汽车发动机台架及整车试验，获取在各发动机转速情况下稳态扭矩补偿值与压缩机进气温度的关系，生成所述第三稳态表，其中，所述第三稳态表包括发动机转速、所述压缩机进气温度，和，在对应发动机转速和对应压缩机进气温度情况下的第一温度系数M2。
可选地，所述动态运行参数表包括第一动态表、第二动态表和第三动态表；
根据汽车发动机台架及整车试验，获取稳态运行参数表、动态运行参数表和滤波时间表，包括：
根据汽车发动机台架及整车试验，获取在各发动机转速情况下动态扭矩补偿值与压缩机压力值的关系，生成所述第一动态表，其中，所述第一动态表包括发动机转速、压缩机压力值，和，在对应发动机转速和对应压缩机压力值情况下的动态预估扭矩峰值M3；
根据汽车发动机台架及整车试验，获取在各发动机转速情况下动态扭矩补偿值与压缩机排量的关系，生成所述第二动态表，其中，所述第二动态表包括发动机转速、所述压缩机排量，和，在对应发动机转速和对应压缩机排量情况下的第二排量系数k2；
根据汽车发动机台架及整车试验，获取在各发动机转速情况下动态扭矩补偿值与压缩机进气温度的关系，生成所述第三动态表，其中，所述第三动态表包括发动机转速、所述压缩机进气温度，和，在对应发动机转速和对应压缩机进气温度情况下的第二温度系数M4。
可选地，根据所述实时运行参数查询所述稳态运行参数表，以确定所述稳态扭矩补偿值,包括：
根据所述实时运行参数查询所述稳态运行参数表，获得与所述实时运行参数对应的稳态预估扭矩值M1、第一排量系数k1和第一温度系数M2；
根据第一公式计算所述稳态扭矩补偿值MW，所述第一公式为MW＝M1*k1+M2。
可选地，根据所述实时运行参数查询所述动态运行参数表，以确定所述动态扭矩补偿值，包括：
根据所述实时运行参数查询所述动态运行参数表，获得与所述实时运行参数对应的动态预估扭矩值M3、第二排量系数k2和第二温度系数M4；
根据第二公式计算所述稳态扭矩补偿值MD，所述第二公式为MD＝M3*k2+M4。
可选地，根据所述稳态扭矩补偿值、动态扭矩补偿值和扭矩滤波时间确定实时扭矩补偿值，包括：
所述压缩机启动时的所述实时扭矩补偿值等于M1+M2；
所述压缩机启动的所述扭矩滤波时间以内，所述实时扭矩补偿值等于M1+k3*M2，其中，衰减系数k3大于0且小于1，衰减系数k3与时间的增长呈负相关；
所述扭矩滤波时间之后，所述实时扭矩补偿值等于M1。
可选地，获得与所述实时运行参数对应的稳态预估扭矩值M1、第一排量系数k1和第一温度系数M2，包括：
利用插值法，从所述稳态运行参数表中获取与所述实时运行参数对应的稳态预估扭矩值M1、第一排量系数k1和第一温度系数M2；
根据所述实时运行参数查询所述动态运行参数表，获得与所述实时运行参数对应的动态预估扭矩值M3、第二排量系数k2和第二温度系数M4，包括：
利用插值法，从所述动态运行参数表中获取与所述实时运行参数对应的动态预估扭矩值M3、第二排量系数k2和第二温度系数M4。
第二方面，本发明实施例还提供了一种汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制装置，汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制装置包括实验数据采集模块、参数采集模块、查表模块、计算模块和调节模块，实验数据采集模块用于根据汽车发动机台架及整车试验，获取稳态运行参数表、动态运行参数表和滤波时间表，其中，所述稳态运行参数表能够示出稳态运行情况下稳态扭矩补偿值与运行参数的关系，所述动态运行参数表能够示出因压缩机吸合瞬间产生的动态扭矩补偿值与所述运行参数的关系，所述滤波时间表能够示出滤波时间与所述运行参数的关系；参数采集模块用于获取汽车的实时运行参数；查表模块用于根据所述实时运行参数查询所述稳态运行参数表，以确定所述稳态扭矩补偿值；且根据所述实时运行参数查询所述动态运行参数表，以确定所述动态扭矩补偿值；还根据所述实时运行参数查询所述滤波时间表，以确定扭矩滤波时间；计算模块用于根据所述稳态扭矩补偿值、动态扭矩补偿值和扭矩滤波时间确定实时扭矩补偿值；调节模块用于根据所述实时扭矩补偿值，调节发动机的输出功率。
第三方面，本发明实施例还提供了一种汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制***，汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制***包括空调控制装置、发动机、压缩机、压缩机压力传感装置、进气温度传感装置、排量调节电磁阀和第二方面所述汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制装置。
本发明实施例提供的汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制方法、装置和***，采用汽车发动机台架及整车试验的方式，获取稳态运行参数表、动态运行参数表和滤波时间表，在需要确定压缩机扭矩补偿值时则采集实时运行参数，根据稳态运行参数表确定与实时运行参数对应的稳态扭矩补偿值、根据动态运行参数表确定与实时运行参数对应的动态扭矩补偿值，并根据滤波时间表确定与实时运行参数对应的滤波时间，进而根据稳态扭矩补偿值、动态扭矩补偿值和滤波时间确定各个阶段的实时扭矩补偿值，实现了汽车不同排量情况下压缩机扭矩补偿的确定，将扭矩补偿值分为动态和稳态两个部分来分别查表确定，进而根据压缩机所处的阶段确定实时扭矩补偿值，使得实时扭矩补偿值既与实时运行参数关联，又根据压缩机所处阶段进行调整，提高了压缩机扭矩补偿的控制准确度。
附图说明
图1为本发明实施例提出的一种汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种压缩机实时扭矩补偿值随时间变化的示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的三种实时扭矩补偿值与时间的关系示意图；
图5为本发明实施例提供的一种汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制装置的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制***的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了解决背景技术中出现的问题，本发明实施例提出了一种汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制方法，本实施例适用于根据汽车的运行参数确定压缩机扭矩补偿值的情况。该汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制方法可以采用汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制装置来实施，该装置可以集成于汽车的整车控制器中。图1为本发明实施例提出的一种汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制方法的流程示意图，参照图1，汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制方法，包括：
S101、根据汽车发动机台架及整车试验，获取稳态运行参数表、动态运行参数表和滤波时间表。
图2为本发明实施例提供的一种压缩机实时扭矩补偿值随时间变化的示意图。参照图2，汽车发动机台架试验是指汽车发动机台架根据预设运行参数进行试验运行的操作。整车试验是指汽车根据预设运行参数进的行整车协同运行试验。稳态运行参数表能够示出稳态运行状态下压缩机的稳态扭矩补偿值与运行参数的关系。动态运行参数表能够示出动态运行状态下压缩机的动态扭矩补偿值与运行参数的关系。滤波时间表能够示出滤波时间与运行参数的关系。稳态运行是指压缩机在输出稳定扭矩的情况下持续运行的状态。动态运行是指压缩机因吸合或负载变化而扭矩出现变化的瞬态运行状态。稳态扭矩补偿值Mw是指在发动机为稳态运行过程中的压缩机提供的扭矩值。动态扭矩补偿值MD是指在发动机为动态运行状态下的压缩机提供的超出稳态扭矩补偿值Mw部分的额外扭矩值。运行参数是指汽车运行过程中压缩机和发动机的各项状态参数，可以包括发动机转速、压缩机压力值、压缩机排量和压缩机进气温度等参数中的一种或多种。滤波时间t0是指压缩机吸合后动态运行阶段末至压缩机稳态运行初之间的时间段，在此时间段内，压缩机实时扭矩补偿出现衰减并趋于稳态扭矩补偿值MW。
具体地，对汽车实施汽车发动机台架及整车试验，将汽车运行于预设的运行参数下，测量压缩机扭矩补偿值，以获得各项运行参数分别与压缩机扭矩补偿值之间的相对关系，形成稳态运行参数表、动态运行参数表和滤波时间表。运行参数的设定可以通过调节车载控制***的控制参数，还可以通过实验设备改变实验环境
示例性地，运行参数包括发动机转速、压缩机压力值、压缩机排量和压缩机进气温度。汽车发动机台架及整车试验过程可以包括动态整车试验和稳态台架试验。在稳态台架试验中，可以保持其他运行参数不变，依次调节某一项或两项运行参数。待发动机稳定运行后测量稳态扭矩补偿值Mw，从而获取稳态扭矩补偿值Mw与该一项或两项运行参数的关系，形成稳态运行参数表。
与稳态台架实验相似，在动态整车试验中，可以保持其他运行参数不变，依次调节某一项或两项运行参数。测量开启压缩机的瞬间(可以为开启压缩机后的预设时间段内，预设时间段可以小于2秒)的动态扭矩补偿值MD，从而获取动态扭矩补偿值MD与该一项或两项运行参数的关系，形成动态运行参数表。在动态试验过程中，还可以测量开启压缩机至发动机稳定运行(压缩机扭矩补偿值达到稳态值)之间的滤波时间，从而获得滤波时间t0与运行参数的关系，形成动态运行参数表。
S102、获取汽车的实时运行参数。
其中，实时运行参数是指汽车当前运行过程中压缩机和发动机的各项状态参数，与前述汽车发动机台架及整车试验过程中的运行参数对应，可以包括实时发动机转速、实时压缩机压力值、实时压缩机排量和实时压缩机进气温度等参数中的一种或多种。
具体地，响应用户输入的空调开启信号，获取汽车的实时运行参数。获取汽车的实时运行参数可以是利用各种传感器测量汽车的实时运行参数，例如，利用压力传感器测量实时压缩机压力值。获取汽车的实时运行参数还可以是根据各类执行器的运行状态信号确定汽车的实时运行参数，例如，根据流过排量调节电磁阀的电流信号确定实时压缩机排量。
S103、根据实时运行参数查询稳态运行参数表，以确定稳态扭矩补偿值。
具体地，根据实时运行参数查询稳态运行参数表，确定出与实时运行参数对应的稳态扭矩补偿值。既可以是从稳态运行参数表分别确定出与各实时运行参数对应的稳态转矩计算系数，再根据各运行参数与稳态扭矩补偿值的相对关系，将各实时运行参数对应的稳态转矩计算系数代入公式计算出稳态转矩补偿值。也可以是从多维的稳态运行参数表直接确定出与该组实时运行参数对应的稳态转矩补偿值。示例性地，可以从稳态运行参数表确定出实时发动机转速状态下的与实时压缩机压力值对应的稳态压力计算系数、与实时压缩机排量对应的稳态排量计算系数和与实时压缩机进气温度对应的稳态温度计算系数，再将稳态压力计算系数、稳态排量计算系数和稳态温度计算系数代入稳态扭矩补偿值计算公式，计算得到与实时运行参数对应的稳态扭矩补偿值。
S104、根据实时运行参数查询动态运行参数表，以确定动态扭矩补偿值。
具体地，根据实时运行参数查询动态运行参数表，确定出与实时运行参数对应的动态扭矩补偿值。与确定稳态扭矩补偿值相似，在确定动态扭矩补偿值的过程中，既可以是从动态运行参数表分别确定出与各实时运行参数对应的动态转矩计算系数，再根据各运行参数与动态扭矩补偿值的相对关系，将各实时运行参数对应的动态转矩计算系数代入公式计算出动态转矩补偿值。也可以是从多维的动态运行参数表直接确定出与该组实时运行参数对应的动态转矩补偿值。示例性地，可以从动态运行参数表确定出实时发动机转速状态下的与实时压缩机压力值对应的动态压力计算系数、与实时压缩机排量对应的动态排量计算系数和与实时压缩机进气温度对应的动态温度计算系数，再将动态压力计算系数、动态排量计算系数和动态温度计算系数代入动态扭矩补偿值计算公式，计算得到与实时运行参数对应的动态扭矩补偿值。
S105、根据实时运行参数查询滤波时间表，以确定扭矩滤波时间。
具体地，在确定扭矩滤波时间的过程中，可以根据滤波时间表，确定出与实时运行参数对应的扭矩滤波时间，其中，用于确定扭矩滤波时间的实时运行参数可以是多个实时运行参数中与扭矩滤波时间相关性最高的一个或多个运行参数。示例性地，从滤波时间表中查询与实时压缩机压力值对应的扭矩滤波时间。
S106、根据稳态扭矩补偿值、动态扭矩补偿值和扭矩滤波时间确定实时扭矩补偿值。
具体地，继续参照图2，压缩机扭矩补偿值分为三个阶段，第一阶段为压缩机吸合后的扭矩冲击时间阶段，在此阶段中压缩机处于动态运行状态。在该阶段内因压缩机吸合引入了较大的冲击扭矩补偿值，此时的实时扭矩补偿值达到峰值，即动态扭矩补偿值MD加上稳态扭矩补偿值MW。第一阶段的持续时间可以根据实验测得，也可根据经验值设定，示例性地，第一阶段的持续时间可以为0.5s。第二阶段为压缩机吸合冲击后至压缩机进入稳定运行状态之间，该第二阶段为压缩机扭矩的衰减阶段,持续时间等于滤波时间t0，在该阶段内压缩机的运行状态趋于稳定，压缩机的扭矩补偿值也从扭矩峰值(即动态扭矩补偿值MD+稳态扭矩补偿值MW)随时间衰减至稳态扭矩补偿值MW。在第二阶段内，实时扭矩补偿值为动态扭矩补偿值MD与时间系数kT的乘积再加上稳态扭矩补偿值MW，其中，时间系数kT为与时间相关的负相关系数，随着时间推移该时间系数减小,使得在滤波时间内实时扭矩补偿值由MD+MW衰减至MW，具体的时间系数设定可以根据用户需求和实验效果进行选择和设定。第三阶段为压缩机进入稳定运行状态后的时间阶段，在该阶段内压缩机稳定运行且负载不变，则实时扭矩补偿值也稳定不变，等于稳态扭矩补偿值MW。
S107、根据实时扭矩补偿值，调节发动机的输出扭矩。
具体地，根据压缩机实时扭矩补偿值，对应调整发动机的输出扭矩，示例性地，可以根据压缩机实时扭矩补偿值调节发动机的喷油量，以调节发动机的输出扭矩，使得发动机的输出扭矩能够随着压缩机所需扭矩补偿值而对应调整，避免了供求不均导致的发动机震动和噪声。
本发明实施例提供的汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制方法，采用汽车发动机台架及整车试验的方式，获取稳态运行参数表、动态运行参数表和滤波时间表，在需要确定压缩机扭矩补偿值时则采集实时运行参数，根据稳态运行参数表确定与实时运行参数对应的稳态扭矩补偿值、根据动态运行参数表确定与实时运行参数对应的动态扭矩补偿值，并根据滤波时间表确定与实时运行参数对应的滤波时间，进而根据稳态扭矩补偿值、动态扭矩补偿值和滤波时间确定各个阶段的实时扭矩补偿值，实现了汽车不同排量情况下压缩机扭矩补偿的确定，将扭矩补偿值分为动态和稳态两个部分来分别查表确定，进而根据压缩机所处的阶段确定实时扭矩补偿值，使得实时扭矩补偿值既与实时运行参数关联，又根据压缩机所处阶段进行调整，提高了压缩机扭矩补偿的控制准确度，减小发动机噪音及振动，从而提升了驾乘舒适性。
图3为本发明实施例提供的另一种汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制方法的流程示意图，参照图3，汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制方法，包括：
S201、根据汽车发动机台架及整车试验，获取在各发动机转速情况下稳态扭矩补偿值与压缩机压力值的关系，生成第一稳态表。
其中，第一稳态表包括发动机转速、压缩机压力值，和，在对应发动机转速和对应压缩机压力值情况下的稳态预估扭矩值M1。稳态预估扭矩值M1是指计算稳态扭矩补偿值的公式中的预估扭矩值，与压缩机压力值相关。
具体地，压缩机稳态扭矩补偿的计算公式为第一公式MW＝M1*k1+M2，其中，M1为稳态预估扭矩值，与压缩机压力值相关，k1为第一排量系数，与压缩机排量相关。M2为第一温度系数，与发动机进气温度值相关。在汽车发动机台架及整车试验中，保持压缩机排量为最大排量值且压缩机进气温度不变，设置发动机转速为第一预设值的情况下，顺序调节压缩机压力值。每设置一个压缩机的压力值并待压缩机稳定运行后，测量压缩机稳态转矩补偿值。直至完成发动机转速为第一预设值的情况下所有压缩机压力值的试验，再调节发动机转速并重复以上试验。根据测得的稳态扭矩补偿值确定出稳态预估扭矩值M1并生成第一稳态表。示例性地，可以将与各发动机转速和压缩机压力值条件下对应测得的稳态转矩补偿值确定为稳态预估扭矩值M1。本发明实施例提供的第一稳态表如表1所示：
表1第一稳态表
表1中第一列内容为压缩机压力值，单位为MPa；第一行内容为发动机转速，单位为rpm。表中*为各压缩机压力值和各发动机转速条件下确定的稳态预估扭矩值M1，表中*仅作示意。
S202、根据汽车发动机台架及整车试验，获取在各发动机转速情况下稳态扭矩补偿值与压缩机排量的关系，生成第二稳态表。
其中，第二稳态表包括发动机转速、压缩机排量，和，在对应发动机转速和对应压缩机排量情况下的第一排量系数k1。
具体地，稳态预估扭矩M1为最大排量时测得，而本发明涉及的压缩机为变排量压缩机，稳态预估扭矩M1仅能示出压缩机压力值对稳态扭矩补偿值的影响，而不能示出压缩机排量对稳态扭矩补偿值的影响，故需要引入与压缩机排量相关的第一排量系数k1。在汽车发动机台架及整车试验中，保持压缩机压力值和压缩机进气温度不变，设置发动机转速为第一预设值的情况下，顺序调节电磁阀电流，其中，电磁阀为压缩机的排量调节电磁阀，电磁阀的电流与压缩机排量对应。每设置一个电磁阀电流值并待压缩机稳定运行后，测量压缩机稳态转矩补偿值。直至完成发动机转速为第一预设值的情况下所有电磁阀电流值的试验，再调节发动机转速并重复以上试验。根据测得的稳态扭矩补偿值确定出第一排量系数k1并生成第二稳态表。此外，若发现不同压缩机压力值条件下，压缩机稳态转矩补偿值与压缩机排量之间的关系不同，还可以调整压缩机压力值并重复前述实验，以获得多个第二稳态表。本发明实施例提供的第二稳态表如表2所示：
表2第二稳态表
表2中第一列内容为电磁阀电流，单位为A；第一行内容为发动机转速，rpm。表中*为各压缩机排量和各发动机转速条件下确定的第一排量系数K1，表中*仅作示意。
S203、根据汽车发动机台架及整车试验，获取在各发动机转速情况下稳态扭矩补偿值与压缩机进气温度的关系，生成第三稳态表。
其中，第三稳态表包括发动机转速、压缩机进气温度，和，在对应发动机转速和对应压缩机进气温度情况下的第一温度系数M2。
具体地，变排量压缩机的做工扭矩还受进气温度的影响，故为了提高稳态扭矩补偿值的计算精度，可以进一步加入与压缩机进气温度相关的第一温度系数M2。在汽车发动机台架及整车试验中，保持压缩机压力值和压缩机排量不变，设置发动机转速为第一预设值的情况下，顺序调节实验场地的环境温度以改变压缩机进气温度。每设置一个压缩机进气温度并待压缩机稳定运行后，测量压缩机稳态转矩补偿值。直至完成发动机转速为第一预设值的情况下所有压缩机进气温度的试验，再调节发动机转速并重复以上试验。根据测得的稳态扭矩补偿值确定出第一温度系数M2并生成第三稳态表。此外，若发现不同压缩机压力值条件下，压缩机稳态转矩补偿值与压缩机进气温度之间的关系不同，还可以调整压缩机压力值并重复前述实验，以获得多个第三稳态表。本发明实施例提供的第三稳态表如表3所示：
表3第三稳态表
表3中第一列内容为压缩机进气温度，单位为℃；第一行内容为发动机转速，rpm。表中*为各压缩机进气温度和各发动机转速条件下确定的第一温度系数M2，表中*仅作示意。
S204、根据汽车发动机台架及整车试验，获取在各发动机转速情况下动态扭矩补偿值与压缩机压力值的关系，生成第一动态表。
其中，第一动态表包括发动机转速、压缩机压力值，和，在对应发动机转速和对应压缩机压力值情况下的动态预估扭矩峰值M3。
具体地，压缩机吸合后的瞬间，会在发动机上产生额外负载，此时需要计算动态扭矩补偿值MD，以调节发动机的输出扭矩。动态扭矩补偿值MD的第二公式为MD＝M3*k2+M4，其中，M3为动态预估扭矩值，与压缩机压力值相关，k3为第二排量系数，与压缩机排量相关。M4为第二温度系数，与发动机进气温度值相关。在汽车发动机台架及整车试验中，保持压缩机排量为最大排量值且压缩机进气温度不变，设置发动机转速为第一预设值的情况下，顺序调节压缩机的压力值。每设置一个压缩机的压力值，测量压缩机开启后瞬间的动态转矩补偿值，即因压缩机吸合瞬间产生的额外冲击扭矩峰值。直至完成发动机转速为第一预设值的情况下所有压缩机压力值的试验，再调节发动机转速并重复以上试验。根据测得的动态扭矩补偿值确定出动态预估扭矩值M3并生成第一动态表。示例性地，可以将与各发动机转速和压缩机压力值条件下对应测得的动态转矩补偿值确定为动态预估扭矩值M3。第一动态表与第一静态表的设置格式相似，表中*为各压缩机压力值和各发动机转速条件下确定的动态预估扭矩值M3，此处不再赘述。
S205、根据汽车发动机台架及整车试验，获取滤波时间与压缩机压力值的关系，生成滤波时间表。
具体地，汽车发动机台架及整车试验中，保持压缩机排量为最大排量值且压缩机进气温度和发动机转速不变，顺序调节压缩机压力值。每设置一个压缩机的压力值，测量压缩机开启后压缩机的扭矩补偿值由动态扭矩补偿值和稳态扭矩补偿值之和，衰减为稳态扭矩补偿值的持续滤波时间t0。直至所有压缩机压力值的试验，形成滤波时间表。本发明实施例提供的滤波时间表如表4所示：
| 压力值 | 6000 | 8000 | 10000 | 12000 | 16000 | 20000 | 24000 | 26000 | 28000 |
| 滤波时间 | * | * | * | * | * | * | * | * | * |
表4滤波时间表
表1中第一行内容为压缩机压力值，单位为MPa；第二行内容为滤波时间t0，单位为s。表中*为各压缩机压力值条件下确定的滤波时间t0，表中*仅作示意。
S206、根据汽车发动机台架及整车试验，获取在各发动机转速情况下动态扭矩补偿值与压缩机排量的关系，生成第二动态表。
其中，第二动态表包括发动机转速、压缩机排量，和，在对应发动机转速和对应压缩机排量情况下的第二排量系数k2。
具体地，与稳态运行参数表的获得过程相似，动态预估扭矩M3也为最大排量时测得，而本发明涉及的压缩机为变排量压缩机，动态预估扭矩M3仅能示出压缩机压力值对动态扭矩补偿值的影响，而不能示出压缩机排量对动态扭矩补偿值的影响，故需要引入与压缩机排量相关的第二排量系数k2。在汽车发动机台架及整车试验中，保持压缩机压力值和压缩机进气温度不变，设置发动机转速为第一预设值的情况下，顺序调节电磁阀电流，其中，电磁阀为压缩机的排量调节电磁阀，电磁阀的电流与压缩机排量对应。每设置一个电磁阀电流值，则测量压缩机吸合瞬间的压缩机动态转矩补偿值。直至完成发动机转速为第一预设值的情况下所有电磁阀电流值的试验，再调节发动机转速并重复以上试验。根据测得的动态态扭矩补偿值确定出第二排量系数k2并生成第二动态表。此外，若发现不同压缩机压力值条件下，压缩机动态转矩补偿值与压缩机排量之间的关系不同，还可以调整压缩机压力值并重复前述实验，以获得多个第二动态表。第二动态表与第二静态表的设置格式相似，表中*为各压缩机排量值和各发动机转速条件下确定的动态预估扭矩值k2，此处不再赘述。
S207、根据汽车发动机台架及整车试验，获取在各发动机转速情况下动态扭矩补偿值与压缩机进气温度的关系，生成第三动态表。
其中，第三动态表包括发动机转速、压缩机进气温度，和，在对应发动机转速和对应压缩机进气温度情况下的第二温度系数M4。
具体地，变排量压缩机的做工扭矩还收进气温度的影响，故为了提高动态扭矩补偿值的计算精度，可以进一步加入与压缩机进气温度相关的第二温度系数M4。在汽车发动机台架及整车试验中，保持压缩机压力值和压缩机排量不变，设置发动机转速为第一预设值的情况下，顺序调节实验场地的环境温度以改变压缩机进气温度。每设置一个压缩机进气温度则测量压缩机吸合瞬间的压缩机动态转矩补偿值。直至完成发动机转速为第一预设值的情况下所有压缩机进气温度的试验，再调节发动机转速并重复以上试验。根据测得的动态扭矩补偿值确定出第二温度系数M4并生成第三动态表。此外，若发现不同压缩机压力值条件下，压缩机动态转矩补偿值与压缩机进气温度之间的关系不同，还可以调整压缩机压力值并重复前述实验，以获得多个第三动态表。第三动态表与第三静态表的设置格式相似，表中*为各压缩机进气温度和各发动机转速条件下确定的第二温度系数M4，此处不再赘述。
S208、获取汽车的实时运行参数。
步骤S208与步骤S102的内容相同，此处不再赘述。
S209、根据实时运行参数查询稳态运行参数表，获得与实时运行参数对应的稳态预估扭矩值M1、第一排量系数k1和第一温度系数M2。
具体地，根据实时发动机转速和实时压缩机压力值查第一稳态表确定对应的稳态预估扭矩值M1。根据实时发动机转速和实时电磁阀电流查第二稳态表确定对应的第一排量系数k1。根据实时发动机转速和实时压缩机进气温度查第三稳态表确定对应的第一温度系数M2。需要特别说明的是，在查表过程中，若表中的运行参数与实时运行参数不相等，可以采用插值法确定实时运行参数对应的值。
S210、根据第一公式计算稳态扭矩补偿值MW，第一公式为MW＝M1*k1+M2。
具体地，将与实时运行参数对应的稳态预估扭矩值M1、第一排量系数k1和第一温度系数M2代入第一公式MW＝M1*k1+M2，计算得出稳态扭矩补偿值MW。
S211、根据实时运行参数查询动态运行参数表，获得与实时运行参数对应的动态预估扭矩值M3、第二排量系数k2和第二温度系数M4。
具体地，在步骤S208实施的同时，根据实时发动机转速和实时压缩机压力值查第一动态表确定对应的动态预估扭矩值M3。根据实时发动机转速和实时电磁阀电流查第二动态表确定对应的第二排量系数k2。根据实时发动机转速和实时压缩机进气温度查第三动态表确定对应的第一温度系数M2。
S212、根据第二公式计算稳态扭矩补偿值MD，第二公式为MD＝M3*k2+M4。
具体地，将与实时运行参数对应的动态预估扭矩值M3、第二排量系数k2和第二温度系数M4代入第一公式MD＝M3*k2+M4，计算得出动态扭矩补偿值MD。
S213、根据实时运行参数从滤波时间表中确定滤波时间t0。
具体地，根据实时运行参数中的实时压缩机压力值查询滤波时间表，确定出与实时压缩机压力值对应的滤波时间t0。
S214、根据稳态扭矩补偿值、动态扭矩补偿值和扭矩滤波时间确定实时扭矩补偿值。
具体地，由于压缩机吸合后的瞬间，压缩机会产生额外的冲击扭矩峰值。故压缩机启动后的第一预设时间内，实时扭矩补偿值等于M1+M2，在此过程中压缩机的扭矩处于较高水平。压缩机启动后的第一预设时间后持续滤波时间t0，实时扭矩补偿值等于M1+k3*M2，其中，衰减系数k3大于0且小于1，该衰减时间内压缩机扭矩的衰减可以通过滤波的方式来实现，衰减系数k3与时间的增长呈负相关，可以减缓压缩机吸合瞬间对发动机产生的冲击，更好的过渡到稳态运行状态，既能保护发动机，也可以提高舒适性。在扭矩滤波时间之后，实时扭矩补偿值等于稳态扭矩补偿值M1。需要特别说明的是，衰减系数k3为关于时间t的系数，可以在t＝t1的情况下使实时扭矩补偿值等于M1+M2，而在t＝t1+t0的情况下使实时扭矩补偿值等于M1，而t在t1至t＝t1+t0的过程中，使实时扭矩补偿值均匀衰减，具体的衰减系数取值可以根据实验确定。示例性地，图4为本发明实施例提供的三种实时扭矩补偿值与时间的关系示意图，参照图4可知，衰减系数k3既可以如曲线A所示使实时扭矩补偿值在滤波时间t0内直线衰减，也可以如曲线B所示使实时扭矩补偿值在滤波时间t0内凹曲线衰减，还可以如曲线C所示使实时扭矩补偿值在滤波时间t0内凸曲线衰减。
S215、根据实时扭矩补偿值，调节发动机的输出扭矩。
步骤S215与步骤S107的内容相同，此处不再赘述。
本发明实施例提供的汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制方法，将扭矩补偿值分为动态和稳态两个部分来分别查表确定，使得压缩机吸合时发动机转速波动小。确定稳态扭矩补偿值和动态扭矩补偿值时均考虑了压缩机进气温度和排量，可以精确调整因环境温度导致的压缩机扭矩补偿偏差和因压缩机排量不同造成压缩机扭矩补偿偏差。进而根据压缩机所处的阶段确定实时扭矩补偿值，考虑了滤波时间内的衰减量，减缓压缩机吸合瞬间对发动机产生的冲击，更好的过渡到稳态运行状态，既能保护发动机，也可以提高舒适性。
本发明实施例还提供了一种汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制装置。图5为本发明实施例提供的一种汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制装置的结构示意图，参照图5，汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制装置500包括：实验数据采集模块501、参数采集模块502、查表模块503、计算模块504和调节模块，实验数据采集模块501用于根据汽车发动机台架及整车试验，获取稳态运行参数表、动态运行参数表和滤波时间表，其中，稳态运行参数表能够示出稳态运行情况下稳态扭矩补偿值与运行参数的关系，动态运行参数表能够示出因压缩机吸合瞬间产生的动态扭矩补偿值与运行参数的关系，滤波时间表能够示出滤波时间与运行参数的关系；参数采集模块502用于获取汽车的实时运行参数；查表模块503用于根据实时运行参数查询稳态运行参数表，以确定稳态扭矩补偿值；且根据实时运行参数查询动态运行参数表，以确定动态扭矩补偿值；还根据实时运行参数查询滤波时间表，以确定扭矩滤波时间；计算模块504用于根据稳态扭矩补偿值、动态扭矩补偿值和扭矩滤波时间确定实时扭矩补偿值；调节模块505用于根据实时扭矩补偿值，调节发动机的输出功率。
本发明实施例还提供了一种汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制***。图6为本发明实施例提供的一种汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制***的结构示意图，参照图6，汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制***600包括空调控制装置601、发动机602、压缩机603、压缩机压力传感装置604、进气温度传感装置605、排量调节电磁阀606和汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制装置500，其中，汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制装置可以执行前述任意汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制方法。
本发明实施例提供的汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制方法、装置和***，采用汽车发动机台架及整车试验的方式，获取稳态运行参数表、动态运行参数表和滤波时间表，在需要确定压缩机扭矩补偿值时则采集实时运行参数，根据稳态运行参数表确定与实时运行参数对应的稳态扭矩补偿值、根据动态运行参数表确定与实时运行参数对应的动态扭矩补偿值，并根据滤波时间表确定与实时运行参数对应的滤波时间，进而根据稳态扭矩补偿值、动态扭矩补偿值和滤波时间确定各个阶段的实时扭矩补偿值，实现了汽车不同排量情况下压缩机扭矩补偿的确定，将扭矩补偿值分为动态和稳态两个部分来分别查表确定，进而根据压缩机所处的阶段确定实时扭矩补偿值，使得实时扭矩补偿值既与实时运行参数关联，又根据压缩机所处阶段进行调整，提高了扭矩补偿值的准确度，通过滤波的方式能够更好的过渡动态和稳态之间的补偿切换。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制方法，其特征在于，包括：
根据汽车发动机台架及整车试验，获取稳态运行参数表、动态运行参数表和滤波时间表，其中，所述稳态运行参数表能够示出稳态运行状态下稳态扭矩补偿值与运行参数的关系，所述动态运行参数表能够示出稳态运行状态下动态扭矩补偿值与所述运行参数的关系，所述滤波时间表能够示出滤波时间与所述运行参数的关系；
获取汽车的实时运行参数；
根据所述实时运行参数查询所述稳态运行参数表，以确定所述稳态扭矩补偿值；
根据所述实时运行参数查询所述动态运行参数表，以确定所述动态扭矩补偿值；
根据所述实时运行参数查询所述滤波时间表，以确定扭矩滤波时间；
根据所述稳态扭矩补偿值、动态扭矩补偿值和扭矩滤波时间确定实时扭矩补偿值；
根据所述实时扭矩补偿值，调节发动机的输出扭矩。
2.根据权利要求1所述的汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制方法，其特征在于，所述运行参数包括发动机转速、压缩机压力值、压缩机排量和压缩机进气温度。
3.根据权利要求2所述的汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制方法，其特征在于，所述稳态运行参数表包括第一稳态表、第二稳态表和第三稳态表；
根据汽车发动机台架及整车试验，获取稳态运行参数表、动态运行参数表和滤波时间表，包括：
根据汽车发动机台架及整车试验，获取在各发动机转速情况下稳态扭矩补偿值与压缩机压力值的关系，生成所述第一稳态表，其中，所述第一稳态表包括发动机转速、压缩机压力值，和，在对应发动机转速和对应压缩机压力值情况下的稳态预估扭矩值M1；
根据汽车发动机台架及整车试验，获取在各发动机转速情况下稳态扭矩补偿值与压缩机排量的关系，生成所述第二稳态表，其中，所述第二稳态表包括发动机转速、所述压缩机排量，和，在对应发动机转速和对应压缩机排量情况下的第一排量系数k1；
根据汽车发动机台架及整车试验，获取在各发动机转速情况下稳态扭矩补偿值与压缩机进气温度的关系，生成所述第三稳态表，其中，所述第三稳态表包括发动机转速、所述压缩机进气温度，和，在对应发动机转速和对应压缩机进气温度情况下的第一温度系数M2。
4.根据权利要求3所述的汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制方法，其特征在于，所述动态运行参数表包括第一动态表、第二动态表和第三动态表；
根据汽车发动机台架及整车试验，获取稳态运行参数表、动态运行参数表和滤波时间表，包括：
根据汽车发动机台架及整车试验，获取在各发动机转速情况下动态扭矩补偿值与压缩机压力值的关系，生成所述第一动态表，其中，所述第一动态表包括发动机转速、压缩机压力值，和，在对应发动机转速和对应压缩机压力值情况下的动态预估扭矩峰值M3；
根据汽车发动机台架及整车试验，获取在各发动机转速情况下动态扭矩补偿值与压缩机排量的关系，生成所述第二动态表，其中，所述第二动态表包括发动机转速、所述压缩机排量，和，在对应发动机转速和对应压缩机排量情况下的第二排量系数k2；
根据汽车发动机台架及整车试验，获取在各发动机转速情况下动态扭矩补偿值与压缩机进气温度的关系，生成所述第三动态表，其中，所述第三动态表包括发动机转速、所述压缩机进气温度，和，在对应发动机转速和对应压缩机进气温度情况下的第二温度系数M4。
5.根据权利要求4所述的汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制方法，其特征在于，根据所述实时运行参数查询所述稳态运行参数表，以确定所述稳态扭矩补偿值,包括：
根据所述实时运行参数查询所述稳态运行参数表，获得与所述实时运行参数对应的稳态预估扭矩值M1、第一排量系数k1和第一温度系数M2；
根据第一公式计算所述稳态扭矩补偿值MW，所述第一公式为MW＝M1*k1+M2。
6.根据权利要求5所述的汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制方法，其特征在于，根据所述实时运行参数查询所述动态运行参数表，以确定所述动态扭矩补偿值，包括：
根据所述实时运行参数查询所述动态运行参数表，获得与所述实时运行参数对应的动态预估扭矩值M3、第二排量系数k2和第二温度系数M4；
根据第二公式计算所述稳态扭矩补偿值MD，所述第二公式为MD＝M3*k2+M4。
7.根据权利要求6所述的汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制方法，其特征在于，根据所述稳态扭矩补偿值、动态扭矩补偿值和扭矩滤波时间确定实时扭矩补偿值，包括：
所述压缩机启动时的所述实时扭矩补偿值等于M1+M2；
所述压缩机启动的所述扭矩滤波时间以内，所述实时扭矩补偿值等于M1+k3*M2，其中，衰减系数k3大于0且小于1，衰减系数k3与时间的增长呈负相关；
所述扭矩滤波时间之后，所述实时扭矩补偿值等于M1。
8.根据权利要求6所述的汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制方法，其特征在于，获得与所述实时运行参数对应的稳态预估扭矩值M1、第一排量系数k1和第一温度系数M2，包括：
利用插值法，从所述稳态运行参数表中获取与所述实时运行参数对应的稳态预估扭矩值M1、第一排量系数k1和第一温度系数M2；
根据所述实时运行参数查询所述动态运行参数表，获得与所述实时运行参数对应的动态预估扭矩值M3、第二排量系数k2和第二温度系数M4，包括：
利用插值法，从所述动态运行参数表中获取与所述实时运行参数对应的动态预估扭矩值M3、第二排量系数k2和第二温度系数M4。
9.一种汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制装置，其特征在于，包括：
实验数据采集模块，用于根据汽车发动机台架及整车试验，获取稳态运行参数表、动态运行参数表和滤波时间表，其中，所述稳态运行参数表能够示出稳态运行情况下稳态扭矩补偿值与运行参数的关系，所述动态运行参数表能够示出因压缩机吸合瞬间产生的动态扭矩补偿值与所述运行参数的关系，所述滤波时间表能够示出滤波时间与所述运行参数的关系；
参数采集模块，用于获取汽车的实时运行参数；
查表模块，用于根据所述实时运行参数查询所述稳态运行参数表，以确定所述稳态扭矩补偿值；且根据所述实时运行参数查询所述动态运行参数表，以确定所述动态扭矩补偿值；还根据所述实时运行参数查询所述滤波时间表，以确定扭矩滤波时间；
计算模块，用于根据所述稳态扭矩补偿值、动态扭矩补偿值和扭矩滤波时间确定实时扭矩补偿值；
调节模块，用于根据所述实时扭矩补偿值，调节发动机的输出功率。
10.一种汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制***，其特征在于，包括空调控制装置、发动机、压缩机、压缩机压力传感装置、进气温度传感装置、排量调节电磁阀和权利要求9所述汽车变排量压缩机扭矩补偿的控制装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |