CN118088327A - 一种发动机转速控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机转速控制方法、装置、电子设备及存储介质，包括：当检测到目标车辆处于主动再生模式时，根据目标车辆的发动机关联扭矩确定目标车辆对应的前馈需求扭矩；基于前馈需求扭矩，确定与目标车辆的发动机的火路对应的火路需求扭矩，以及与发动机的气路对应的气路需求扭矩；基于火路需求扭矩确定发动机中的曲轴对应的目标点火角，并基于气路需求扭矩确定发动机对应的目标进气量；基于目标点火角和目标进气量，将目标车辆的发动机进行转速调节。解决了当车辆处于主动再生模式时，对发动机转速的控制方法不明确，导致无法准确的把控发动机转速的问题，取到了更加准确的确定发动机在各时刻的转速，并保证发动机的平稳运行的效果。

Description

一种发动机转速控制方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种发动机转速控制方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

在车辆的汽油颗粒捕集器(Gasoline Particulate Filter，GPF)进行主动再生时，需要对车辆的发动机转速进行调节，以保证GPF达到主动再生需求。

目前，在对车辆的发动机转速进行控制时，大多是设置与发动机对应的目标转速，但并未涉及对发动机转速调节的具体方法，且未考虑混动车辆在进行GPF主动再生时，车辆的运行信息不同时，发动机转速的控制目标也存在一定的差异，导致存在调节后的发动机转速无法满足GPF主动再生需求的问题。

为了解决上述问题，需要对发动机转速的控制方法进行改进。

发明内容

本发明提供了一种发动机转速控制方法、装置、电子设备及存储介质，以解决现有技术中，当车辆处于主动再生模式时，对发动机转速的控制方法不明确，导致无法准确的把控发动机转速的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种发动机转速控制方法，包括：

当检测到目标车辆处于主动再生模式时，根据所述目标车辆的发动机关联扭矩确定所述目标车辆对应的前馈需求扭矩；其中，所述发动机关联扭矩包括发动机外部负载扭矩和发动机内部部件阻力矩，所述前馈需求扭矩为部署于所述目标车辆中的发动机前馈控制***输出的扭矩；

基于所述前馈需求扭矩，确定与所述目标车辆的发动机的火路对应的火路需求扭矩，以及与所述发动机的气路对应的气路需求扭矩；

基于所述火路需求扭矩确定所述发动机中的曲轴对应的目标点火角，并基于所述气路需求扭矩确定所述发动机对应的目标进气量；

基于所述目标点火角和所述目标进气量，将所述目标车辆从当前发动机转速调节至目标发动机转速。

第二方面，本发明实施例还提供了一种发动机转速控制装置，包括：

模式确定模块，用于当检测到目标车辆处于主动再生模式时，根据所述目标车辆的发动机关联扭矩确定所述目标车辆对应的前馈需求扭矩；其中，所述发动机关联扭矩包括发动机外部负载扭矩和发动机内部部件阻力矩，所述前馈需求扭矩为部署于所述目标车辆中的发动机前馈控制***输出的扭矩；

需求扭矩确定模块，用于基于所述前馈需求扭矩，确定与所述目标车辆的发动机的火路对应的火路需求扭矩，以及与所述发动机的气路对应的气路需求扭矩；

点火角和进气量确定模块，用于基于所述火路需求扭矩确定所述发动机中的曲轴对应的目标点火角，并基于所述气路需求扭矩确定所述发动机对应的目标进气量；

转速控制模块，用于基于所述目标点火角和所述目标进气量，将所述目标车辆从当前发动机转速调节至目标发动机转速。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的发动机转速控制方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的发动机转速控制方法。

本发明实施例的技术方案，通过当检测到目标车辆处于主动再生模式时，根据目标车辆的发动机关联扭矩确定目标车辆对应的前馈需求扭矩；基于前馈需求扭矩，确定与目标车辆的发动机的火路对应的火路需求扭矩，以及与发动机的气路对应的气路需求扭矩；基于火路需求扭矩确定发动机中的曲轴对应的目标点火角，并基于气路需求扭矩确定发动机对应的目标进气量；基于目标点火角和目标进气量，将目标车辆从当前发动机转速调节至目标发动机转速。本技术方案中发动机转速控制方法采用的是前馈+反馈的控制策略，对发动机转速调节更加快速，且控制量的变化幅度较小，***更加稳定。同时通过曲轴相连接的火路对应的火路需求扭矩，以及与发动机对应的气路需求扭矩两条路径计算需求扭矩，并分别进行扭矩响应，以根据火路需求扭矩确定与曲轴对应的目标点火角，以及基于气路需求扭矩确定与发动机对应的目标进气量，实现对点火角和进气量分别进行调节。其中，火路需求扭矩通过调节点火角实现，响应更快，气路扭矩通过调节发动机进气量实现，更倾向于调节发动机整体扭矩响应能力，避免扭矩响应能力无法达到火路扭矩要求或者进气量过多导致点火角推迟过多，引起失火等问题。火路扭矩和气路扭矩分别调节，能够提升发动机转速调节的快速性和稳定性，保证发动机的平稳运行状态。解决了现有技术中，当车辆处于主动再生模式时，对发动机转速的控制方法不明确，导致无法准确的把控发动机转速的问题，取到了更加准确的确定发动机在各时刻的转速，并保证发动机的平稳运行的效果。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例一提供的一种发动机转速控制方法的流程图；

图2是根据本发明实施例二提供的一种发动机转速控制方法的流程图；

图3是根据本发明实施例三提供的一种发动机转速控制装置的结构示意图；

图4是实现本发明实施例的发动机转速控制方法的电子设备的结构示意图。

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。

实施例一

图1为本发明实施例一提供了一种发动机转速控制方法的流程图，本实施例可适用于在检测到车辆处于主动再生模式，且满足主动再生条件时，通过与曲轴对应的火路需求扭矩确定与曲轴对应的目标点火角，并基于与发动机对应的气路需求扭矩确定目标进气量，进而基于目标点火角和目标进气量对发动机转速进行调节控制的情况，该方法可以由发动机转速控制装置来执行，该发动机转速控制装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该发动机转速控制装置可配置于可执行发动机转速控制方法的计算设备中。

如图1所示，该方法包括：

S110、当检测到目标车辆处于主动再生模式时，根据目标车辆的发动机关联扭矩确定目标车辆对应的前馈需求扭矩。

其中，目标车辆是指部署有GPF的混动车辆。发动机关联扭矩包括发动机外部负载扭矩和发动机内部部件阻力矩，前馈需求扭矩为部署于目标车辆中的发动机前馈控制***输出的扭矩。其中，所述发动机外部负载扭矩包括与发动机相连接的传动轴上的负载扭矩，所述发动机内部阻力矩可以根据发动机的发动机转速、发动机进气量以及实际点火角等信息得到。

在实际应用中，对于部署有GPF(Gasoline Particulate Filter，汽油颗粒捕集器)装置的车辆在GPF碳载量到达一定限值时，需要进行再生控制。其中，GPF的再生模式包括被动再生模式和主动再生模式。所谓被动再生模式是指在不刻意创造车辆运行环境的基础上满足GPF再生条件的再生模式。所谓主动再生模式是指需要为GPF再生主动创造稳定的再生环境，使其按需求再生效率稳定再生，将堵塞GPF的碳颗粒氧化燃烧掉，恢复GPF捕集碳颗粒的能力的再生模式。在目标车辆处于主动再生模式时，发动机需要工作在目标空燃比、目标点火角效率以及目标转速下，三者之一控制效果不好都会导致GPF再生效率达不到需求，影响再生效果，导致再生失败，影响车辆燃油经济性。

需要说明的是，在本技术方案中主要针对目标车辆处于主动再生模式时，对目标车辆的发动机转速进行调节，以提高目标车辆的燃油经济性。

具体的，在检测到目标车辆所处的再生模式为主动再生模式时，需要获取目标车辆对应的发动机外部负载扭矩和发动机内部部件阻力矩，以得到与目标车辆对以后那个的前馈需求扭矩。

这样设置的目的在于，本技术方案中在目标车辆处于主动再生模式，并对发动机转速进行控制时，采用前馈+后馈、与发动机火路对应的火路需求扭矩以及与发动机气路对应的气路需求扭矩的控制形式。而在实际计算目标车辆对应的前馈需求扭矩时，主要是基于发动机外部负载扭矩和发动机内部部件阻力矩进行计算。

在此基础上，根据目标车辆的发动机关联扭矩确定目标车辆对应的前馈需求扭矩，包括：获取目标车辆中的电机对应的实际电机扭矩，以及与车辆传动轴对应的传动轴负载扭矩；根据实际电机扭矩和传动轴负载扭矩之和，得到发动机外部负载扭矩；根据目标车辆的发动机关联信息，确定发动机内部阻力矩；基于发动机外部负载扭矩和发动机内部阻力矩之和，得到目标车辆对应的前馈需求扭矩。

其中，实际电机扭矩可以理解为目标车辆的运行过程中，电机在当前时刻对应的电机扭矩。传动轴负载扭矩是指与传动轴相连接的负载与传动轴之间的扭矩。发动机外部负载扭矩是指所有与传动轴相连接的负载与传动轴之间的扭矩之和。所述发动机关联信息包括发动机转速、发动机进气量以及发动机点火角中的至少一种。发动机阻力矩可以理解为发动机内部根据发动机转速、发动机进气量以及发动机点火角对发动机运行造成的阻力的力矩之和。

具体的，在目标车辆运行过程中，实时获取目标车辆的电机对应的实际电机扭矩以及传动负载扭矩，并将实际电机扭矩和传动负载扭矩进行叠加处理，得到发动机外部负载扭矩。同时，在获取目标车辆的发动机关联信息后，基于发动机关联信息可以计算得到发动机对应的发动机内部阻力矩，进而，根据发动机外部负载扭矩和发动机内部阻力矩之和，得到前馈需求扭矩。

S120、基于前馈需求扭矩，确定与目标车辆的发动机的火路对应的火路需求扭矩，以及与发动机的气路对应的气路需求扭矩。

S130、基于火路需求扭矩确定发动机中的曲轴对应的目标点火角，并基于气路需求扭矩确定发动机对应的目标进气量。

在实际应用中，点火角是指活塞在到达压缩上止点前，由火花塞引发的提前跳火，从而点燃燃烧室内可燃混合气的时段，在这个时间段内，曲轴所转过的角度被称为点火角。进气量是指车辆发动机进入外界清新空气的流量，时发动机在工作时氧气的进入，才能保证正常运行，暂态工况下缸进气量的准确估计是提高发动机空燃比控制精度的有效措施之一。

其中，目标点火角可以理解为目标车辆在处于主动再生模式时，期望曲轴达到的点火角。目标进气量是指目标车辆处于主动再生模式时，期望发动机达到的进气量。

在本技术方案中，对目标车辆的发动机转速进行控制时主要是依靠调节发动机扭矩实现的，其中，扭矩响应包括两部分，基于发动机的火路对应的火路需求扭矩调节曲轴对应的点火角，以及基于发动机的气路对应的气路需求调节进气量，进而实现对发动机转速的控制。

基于此，本技术方案中在确定火路需求扭矩和气路需求扭矩后，可选的，基于火路需求扭矩确定发动机中的曲轴对应的目标点火角，包括：确定目标车辆的曲轴对应的目标点火角效率，并根据目标点火角效率确定曲轴的最优点火角和目标点火角之间的点火角差值；基于最优点火角和点火角差值，得到曲轴对应的目标点火角。

其中，目标点火角效率可以理解为从当前时刻的实际点火角达到目标点火角的速率。最优点火角可以理解为曲轴对应的最佳点火角，在实际应用中，根据车辆配置信息的不同，其对应的最优点火角也是不同的，且每个车辆对应的最优点火角为预先设置好的。

在本技术方案中，目标点火角效率可以根据目标车辆当前时刻的实际运行信息查表得到，并在已知目标点火角效率的基础上，通过预先设置的目标映射表，可以确定与目标点火角效率对应的待选择点火角差值。其中，目标映射表中记录至少一个点火角效率，以及与各点火角效率对应的待选择点火角差值。

需要说明的是，本技术方案中所述的点火角差值是指最优点火角与目标点火角之间的差值，因此，在确定曲轴对应的最优点火角，以及最优点火角与目标点火角之间的点火角差值后，则可以得到目标车辆在处于主动再生模式时，与曲轴对应的目标点火角。

可选的，基于气路需求扭矩确定发动机对应的目标进气量，包括：根据目标车辆的发动机对应的目标空燃比，确定发动机对应的空燃比效率；根据气路需求扭矩和空燃比效率的比值，得到发动机对应的目标进气量。

在实际应用中，所谓空燃比是指混合气(主要指汽油机或柴油机的燃烧室内)与空气与燃料之间的质量比例，具体来说，空燃比可以用于描述每克燃料在燃烧过程中所消耗的空气的克数。

其中，目标空燃比可以理解为目标车辆在处于主动再生模式时，期望发动机对应的空燃比。空燃比效率可以理解为将发动机从当前时刻的实际空燃比调节至目标空燃比对应的速率。

具体的，根据目标车辆当前时刻的实际运行信息查表可知发动机对应的目标空燃比，并根据目标空燃比与空燃比效率之间的映射关系可以得到发动机对应的空燃比效率。进一步的，根据气路需求扭矩和空燃比效率的比值，得到发动机对应的目标进气量。

S140、基于目标点火角和目标进气量，将目标车辆从当前发动机转速调节至目标发动机转速。

其中，目标发动机转速可以理解为目标车辆处于主动再生模式，期望发动机达到的最佳转速。

在实际应用中，在得到目标点火角和目标进气量后，即可对发动机转速进行调节，直至将发动机从当前发动机转速调节至目标发动机转速。

可选的，基于目标点火角和目标进气量，将目标车辆从当前发动机转速调节至目标发动机转速，包括：根据目标点火角和曲轴对应的实际点火角的差值，确定曲轴对应的待调节火路扭矩；基于待调节火路扭矩，将实际点火角调节至目标点火角；根据目标进气量和发动机对应的实际进气量的差值，确定发动机相连接的气缸的节气门开度；基于节气门开度，将实际进气量调节至目标进气量；基于目标点火角和目标进气量，将目标车辆从当前发动机转速调节至目标发动机转速。

其中，待调节火路扭矩可以理解为在将曲轴对应的点火角从实际点火角调节至目标点火角时需要向曲轴施加的扭矩。节气门开度是指发动机节气门对应的开启角度。这个角度是由驾驶员通过加速踏板来控制的，通过改变节气门的开启程度，可以调节发动机的进气量。

本发明实施例的技术方案，通过当检测到目标车辆处于主动再生模式时，根据目标车辆的发动机关联扭矩确定目标车辆对应的前馈需求扭矩；基于前馈需求扭矩，确定与目标车辆的发动机的火路对应的火路需求扭矩，以及与发动机的气路对应的气路需求扭矩；基于火路需求扭矩确定发动机中的曲轴对应的目标点火角，并基于气路需求扭矩确定发动机对应的目标进气量；基于目标点火角和目标进气量，将目标车辆从当前发动机转速调节至目标发动机转速。本技术方案中发动机转速控制方法采用的是前馈+反馈的控制策略，对发动机转速调节更加快速，且控制量的变化幅度较小，***更加稳定。同时通过曲轴相连接的火路对应的火路需求扭矩，以及与发动机对应的气路需求扭矩两条路径计算需求扭矩，并分别进行扭矩响应，以根据火路需求扭矩确定与曲轴对应的目标点火角，以及基于气路需求扭矩确定与发动机对应的目标进气量，实现对点火角和进气量分别进行调节。其中，火路需求扭矩通过调节点火角实现，响应更快，气路扭矩通过调节发动机进气量实现，更倾向于调节发动机整体扭矩响应能力，避免扭矩响应能力无法达到火路扭矩要求或者进气量过多导致点火角推迟过多，引起失火等问题。火路扭矩和气路扭矩分别调节，能够提升发动机转速调节的快速性和稳定性，保证发动机的平稳运行状态。解决了现有技术中，当车辆处于主动再生模式时，对发动机转速的控制方法不明确，导致无法准确的把控发动机转速的问题，取到了更加准确的确定发动机在各时刻的转速，并保证发动机的平稳运行的效果。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种发动机转速控制方法的流程图，可选的，在当检测到目标车辆处于主动再生模式时，根据目标车辆的发动机关联扭矩确定目标车辆对应的前馈需求扭矩之前，还包括：对部署在目标车辆中的汽油颗粒捕集器进行碳载量实时检测，得到当前碳载量；若当前碳载量大于碳载量阈值，则获取目标车辆在当前时刻的车辆运行信息；当车辆运行信息满足与主动再生模式关联的车辆运行条件时，控制目标车辆进入主动再生模式。

如图2所示，该方法包括：

S210、对目标车辆的再生模式进行检测，确定目标车辆当前时刻所处的再生模式。

在实际应用中，为了确定目标车辆所处的再生模式，需要对再生模式进行实时检测。可选的，在当检测到目标车辆处于主动再生模式时，根据目标车辆的发动机关联扭矩确定目标车辆对应的前馈需求扭矩之前，还包括：对部署在目标车辆中的汽油颗粒捕集器进行碳载量实时检测，得到当前碳载量；若当前碳载量大于碳载量阈值，则获取目标车辆在当前时刻的车辆运行信息；当车辆运行信息满足与主动再生模式关联的车辆运行条件时，控制目标车辆进入主动再生模式。

其中，当前碳载量是指目标中的GPF在当前时刻大碳载量。碳载量阈值是指GPF中的最大碳载量。

为了给目标车辆中的GPF提供稳定的再生环境，子啊当前碳载量大于碳载量阈值时，表明GPF中的碳载量过大，将对GPF造成堵塞，因此，需要将堵塞GPF的碳颗粒氧化燃烧掉，恢复GPF捕集碳颗粒的能力。

具体的，实时对GPF中的碳载量进行监测，得到当前碳载量。若检测到当前碳载量大于碳载量阈值时，采集目标车辆当前时刻的车辆运行信息，并基于获取的车辆运行信息确定目标车辆是否满足主动再生模式的运行条件，并在符合时，控制目标车辆进入主动再生模式。

S220、当检测到目标车辆处于主动再生模式时，根据目标车辆的发动机关联扭矩确定目标车辆对应的前馈需求扭矩。

S230、基于前馈需求扭矩，确定与目标车辆的发动机的火路对应的火路需求扭矩，以及与发动机的气路对应的气路需求扭矩。

在实际应用中，

可选的，基于前馈需求扭矩，确定与目标车辆的发动机的火路对应的火路需求扭矩，以及与发动机的气路对应的气路需求扭矩，包括：获取目标车辆对应的实际发动机转速、目标发动机转速和目标点火角效率；基于实际发动机转速、目标发动机转速以及前馈需求扭矩，得到目标车辆的火路对应的火路需求扭矩；基于火路需求扭矩和目标点火角效率的比值，得到目标车辆对应的气路需求扭矩。

在目标车辆运行过程中，获取目标车辆的实际发动机转速、目标发动机转速和目标点火角效率。

具体的，基于实际发动机转速、目标发动机转速以及前馈需求扭矩，得到目标车辆的火路对应的火路需求扭矩，包括：根据目标发动机转速和实际发动机转速的差值，得到转速差值；将转速差值输入预先设置好的PID控制器中，得到待调节扭矩；基于待调节扭矩和前馈需求扭矩之和，得到目标车辆对应的火路需求扭矩。

在一个具体的例子中，计算目标车辆的目标发动机转速和实际发动机转速之间的转速差值，并将转速差值作为PID控制器的输入，在基于PID控制器进行数据处理后，输出P项、I项和D项，并将三项输出进行叠加处理，得到待调节扭矩，进而根据待调节扭矩和前馈需求扭矩之和，得到目标车辆对应的火路需求扭矩。其中，PID控制器中的P项、I项、D项控制器参数可以通过标定手段确定。

这样设置的好处在于，本技术方案中发动机转速控制方法采用的是前馈+反馈的控制策略，对发动机转速调节更加快速，且控制量的变化幅度较小，***更加稳定。同时，在GPF再生时，来自电池、电机、空调等控制器的扭矩需求是时刻发生变化的，综合各控制器上报的扭矩需求，向ECU发送外部扭矩需求，实现发动机达成转速目标的同时，能够响应来自VCU的变化扭矩需求，实现多目标控制。

S240、基于火路需求扭矩确定发动机中的曲轴对应的目标点火角，并基于气路需求扭矩确定发动机对应的目标进气量。

S250、基于目标点火角和目标进气量，将目标车辆从当前发动机转速调节至目标发动机转速。

在本技术方案中，通过曲轴相连接的火路对应的火路需求扭矩，以及与发动机对应的气路需求扭矩两条路径计算需求扭矩，并分别进行扭矩响应，以根据火路需求扭矩确定与曲轴对应的目标点火角，以及基于气路需求扭矩确定与发动机对应的目标进气量，实现对点火角和进气量分别进行调节。其中，火路需求扭矩通过调节点火角实现，响应更快，气路扭矩通过调节发动机进气量实现，更倾向于调节发动机整体扭矩响应能力，避免扭矩响应能力无法达到火路扭矩要求或者进气量过多导致点火角推迟过多，引起失火等问题。火路扭矩和气路扭矩分别调节，能够提升发动机转速调节的快速性、稳定性，保证发动机的平稳运行状态。

在此基础上，计算气路需求扭矩时，为了实现目标点火角效率，在前馈+反馈计算出初步需求扭矩的基础上，通过除以目标点火角效率，放大气路需求扭矩，达成点火角效率目标值，再利用空燃比效率对需求气路扭矩进行修正，结合空燃比控制模块，实现目标转速、目标点火角效率、目标外部扭矩、目标空燃比的多目标控制。放大气路需求扭矩还可以提升扭矩能力上限，气路需求扭矩比火路需求扭矩多出的部分作为扭矩储备，避免火路扭矩的调节超出扭矩能力范围导致控制失效。同时，通过实时监测GPF状态，及时在GPF需要再生时发出再生请求。能够实现目标转速、目标点火角效率、目标外部扭矩、目标空燃比的多目标控制，在为GPF再生创造稳定条件的同时，响应VCU对ECU的控制需求，兼顾GPF再生和整车需求。

本发明实施例的技术方案，通过当检测到目标车辆处于主动再生模式时，根据目标车辆的发动机关联扭矩确定目标车辆对应的前馈需求扭矩；基于前馈需求扭矩，确定与目标车辆的发动机的火路对应的火路需求扭矩，以及与发动机的气路对应的气路需求扭矩；基于火路需求扭矩确定发动机中的曲轴对应的目标点火角，并基于气路需求扭矩确定发动机对应的目标进气量；基于目标点火角和目标进气量，将目标车辆从当前发动机转速调节至目标发动机转速。本技术方案中发动机转速控制方法采用的是前馈+反馈的控制策略，对发动机转速调节更加快速，且控制量的变化幅度较小，***更加稳定。同时通过曲轴相连接的火路对应的火路需求扭矩，以及与发动机对应的气路需求扭矩两条路径计算需求扭矩，并分别进行扭矩响应，以根据火路需求扭矩确定与曲轴对应的目标点火角，以及基于气路需求扭矩确定与发动机对应的目标进气量，实现对点火角和进气量分别进行调节。其中，火路需求扭矩通过调节点火角实现，响应更快，气路扭矩通过调节发动机进气量实现，更倾向于调节发动机整体扭矩响应能力，避免扭矩响应能力无法达到火路扭矩要求或者进气量过多导致点火角推迟过多，引起失火等问题。火路扭矩和气路扭矩分别调节，能够提升发动机转速调节的快速性和稳定性，保证发动机的平稳运行状态。解决了现有技术中，当车辆处于主动再生模式时，对发动机转速的控制方法不明确，导致无法准确的把控发动机转速的问题，取到了更加准确的确定发动机在各时刻的转速，并保证发动机的平稳运行的效果。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种发动机转速控制装置的结构示意图。如图3所示，该装置包括：模式确定模块310、需求扭矩确定模块320、点火角和进气量确定模块330和转速控制模块340。

其中，模式确定模块310，用于当检测到目标车辆处于主动再生模式时，根据目标车辆的发动机关联扭矩确定目标车辆对应的前馈需求扭矩；其中，发动机关联扭矩包括发动机外部负载扭矩和发动机内部部件阻力矩，前馈需求扭矩为部署于目标车辆中的发动机前馈控制***输出的扭矩；

需求扭矩确定模块320，用于基于前馈需求扭矩，确定与目标车辆的发动机的火路对应的火路需求扭矩，以及与发动机的气路对应的气路需求扭矩；

点火角和进气量确定模块330，用于基于火路需求扭矩确定发动机中的曲轴对应的目标点火角，并基于气路需求扭矩确定发动机对应的目标进气量；

转速控制模块340，用于基于目标点火角和目标进气量，将目标车辆从当前发动机转速调节至目标发动机转速。

本发明实施例的技术方案，通过当检测到目标车辆处于主动再生模式时，根据目标车辆的发动机关联扭矩确定目标车辆对应的前馈需求扭矩；基于前馈需求扭矩，确定与目标车辆的发动机的火路对应的火路需求扭矩，以及与发动机的气路对应的气路需求扭矩；基于火路需求扭矩确定发动机中的曲轴对应的目标点火角，并基于气路需求扭矩确定发动机对应的目标进气量；基于目标点火角和目标进气量，将目标车辆从当前发动机转速调节至目标发动机转速。本技术方案中发动机转速控制方法采用的是前馈+反馈的控制策略，对发动机转速调节更加快速，且控制量的变化幅度较小，***更加稳定。同时通过曲轴相连接的火路对应的火路需求扭矩，以及与发动机对应的气路需求扭矩两条路径计算需求扭矩，并分别进行扭矩响应，以根据火路需求扭矩确定与曲轴对应的目标点火角，以及基于气路需求扭矩确定与发动机对应的目标进气量，实现对点火角和进气量分别进行调节。其中，火路需求扭矩通过调节点火角实现，响应更快，气路扭矩通过调节发动机进气量实现，更倾向于调节发动机整体扭矩响应能力，避免扭矩响应能力无法达到火路扭矩要求或者进气量过多导致点火角推迟过多，引起失火等问题。火路扭矩和气路扭矩分别调节，能够提升发动机转速调节的快速性和稳定性，保证发动机的平稳运行状态。解决了现有技术中，当车辆处于主动再生模式时，对发动机转速的控制方法不明确，导致无法准确的把控发动机转速的问题，取到了更加准确的确定发动机在各时刻的转速，并保证发动机的平稳运行的效果。

可选的，发动机转速控制装置，还包括：碳载量确定模块，用于在当检测到目标车辆处于主动再生模式时，根据目标车辆的发动机关联扭矩确定目标车辆对应的前馈需求扭矩之前，对部署在目标车辆中的汽油颗粒捕集器进行碳载量实时检测，得到当前碳载量；

运行信息确定模块，用于若当前碳载量大于碳载量阈值，则获取目标车辆在当前时刻的车辆运行信息；

再生模式确定模块，用于当车辆运行信息满足与主动再生模式关联的车辆运行条件时，控制目标车辆进入主动再生模式。

可选的，模式确定模块包括：扭矩获取单元，用于获取目标车辆中的电机对应的实际电机扭矩，以及与车辆传动轴对应的传动轴负载扭矩；

负载扭矩确定单元，用于根据实际电机扭矩和传动轴负载扭矩之和，得到发动机外部负载扭矩；

阻力矩确定单元，用于根据目标车辆的发动机关联信息，确定发动机内部阻力矩；其中，发动机关联信息包括发动机转速、发动机进气量以及发动机点火角中的至少一种；

前馈需求扭矩确定单元，用于基于发动机外部负载扭矩和发动机内部阻力矩之和，得到目标车辆对应的前馈需求扭矩。

可选的，需求扭矩确定模块包括：获取单元，用于获取目标车辆对应的实际发动机转速、目标发动机转速和目标点火角效率；

火路需求扭矩确定单元，用于基于实际发动机转速、目标发动机转速以及前馈需求扭矩，得到目标车辆的火路对应的火路需求扭矩；

气路需求扭矩确定单元，用于基于火路需求扭矩和目标点火角效率的比值，得到目标车辆对应的气路需求扭矩。

可选的，火路需求扭矩确定单元包括：转速差值确定子单元，用于根据目标发动机转速和实际发动机转速的差值，得到转速差值；

待调节扭矩确定子单元，用于将转速差值输入预先设置好的PID控制器中，得到待调节扭矩；

火路需求扭矩确定子单元，用于基于待调节扭矩和前馈需求扭矩之和，得到目标车辆对应的火路需求扭矩。

可选的，点火角和进气量确定模块包括：点火角差值确定单元，用于确定目标车辆的曲轴对应的目标点火角效率，并根据目标点火角效率确定曲轴的最优点火角和目标点火角之间的点火角差值；

点火角确定单元，用于基于最优点火角和点火角差值，得到曲轴对应的目标点火角。

可选的，点火角和进气量确定模块包括：空燃比效率确定单元，用于根据目标车辆的发动机对应的目标空燃比，确定发动机对应的空燃比效率；

进气量确定单元，用于根据气路需求扭矩和空燃比效率的比值，得到发动机对应的目标进气量。

可选的，转速控制模块，包括：火路扭矩确定单元，用于根据目标点火角和曲轴对应的实际点火角的差值，确定曲轴对应的待调节火路扭矩；

点火角调节单元，用于基于待调节火路扭矩，将实际点火角调节至目标点火角；

节气门开度确定单元，用于根据目标进气量和发动机对应的实际进气量的差值，确定发动机相连接的气缸的节气门开度；

进气量调节单元，用于基于节气门开度，将实际进气量调节至目标进气量；

转速控制单元，用于基于目标点火角和目标进气量，将目标车辆从当前发动机转速调节至目标发动机转速。

本发明实施例所提供的发动机转速控制装置可执行本发明任意实施例所提供的发动机转速控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图4示出了本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图4所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。

电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如发动机转速控制方法。

在一些实施例中，发动机转速控制方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的发动机转速控制方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行发动机转速控制方法。

本文中以上描述的***和技术的各种实施方式可以在数字电子电路***、集成电路***、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上***的***(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程***上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储***、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储***、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的发动机转速控制方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行***、装置或设备使用或与指令执行***、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体***、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的***和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的***和技术实施在包括后台部件的计算***(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算***(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算***(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的***和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算***中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将***的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。

计算***可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

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)

1.一种发动机转速控制方法，其特征在于，包括：

当检测到目标车辆处于主动再生模式时，根据所述目标车辆的发动机关联扭矩确定所述目标车辆对应的前馈需求扭矩；其中，所述发动机关联扭矩包括发动机外部负载扭矩和发动机内部部件阻力矩，所述前馈需求扭矩为部署于所述目标车辆中的发动机前馈控制***输出的扭矩；

基于所述前馈需求扭矩，确定与所述目标车辆的发动机的火路对应的火路需求扭矩，以及与所述发动机的气路对应的气路需求扭矩；

基于所述火路需求扭矩确定所述发动机中的曲轴对应的目标点火角，并基于所述气路需求扭矩确定所述发动机对应的目标进气量；

基于所述目标点火角和所述目标进气量，将所述目标车辆从当前发动机转速调节至目标发动机转速。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述当检测到目标车辆处于主动再生模式时，根据所述目标车辆的发动机关联扭矩确定所述目标车辆对应的前馈需求扭矩之前，还包括：

对部署在所述目标车辆中的汽油颗粒捕集器进行碳载量实时检测，得到当前碳载量；

若当前碳载量大于碳载量阈值，则获取所述目标车辆在当前时刻的车辆运行信息；

当所述车辆运行信息满足与主动再生模式关联的车辆运行条件时，控制所述目标车辆进入主动再生模式。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标车辆的发动机关联扭矩确定所述目标车辆对应的前馈需求扭矩，包括：

获取所述目标车辆中的电机对应的实际电机扭矩，以及与车辆传动轴对应的传动轴负载扭矩；

根据所述实际电机扭矩和所述传动轴负载扭矩之和，得到所述发动机外部负载扭矩；

根据所述目标车辆的发动机关联信息，确定所述发动机内部阻力矩；其中，所述发动机关联信息包括发动机转速、发动机进气量以及发动机点火角中的至少一种；

基于所述发动机外部负载扭矩和所述发动机内部阻力矩之和，得到所述目标车辆对应的前馈需求扭矩。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述前馈需求扭矩，确定与所述目标车辆的发动机的火路对应的火路需求扭矩，以及与所述发动机的气路对应的气路需求扭矩，包括：

获取所述目标车辆对应的实际发动机转速、目标发动机转速和目标点火角效率；

基于所述实际发动机转速、所述目标发动机转速以及所述前馈需求扭矩，得到所述目标车辆的火路对应的火路需求扭矩；

基于所述火路需求扭矩和所述目标点火角效率的比值，得到所述目标车辆对应的气路需求扭矩。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述实际发动机转速、所述目标发动机转速以及所述前馈需求扭矩，得到所述目标车辆的火路对应的火路需求扭矩，包括：

根据所述目标发动机转速和所述实际发动机转速的差值，得到转速差值；

将所述转速差值输入预先设置好的PID控制器中，得到待调节扭矩；

基于所述待调节扭矩和所述前馈需求扭矩之和，得到所述目标车辆对应的火路需求扭矩。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述火路需求扭矩确定所述发动机中的曲轴对应的目标点火角，包括：

确定所述目标车辆的曲轴对应的目标点火角效率，并根据所述目标点火角效率确定所述曲轴的最优点火角和目标点火角之间的点火角差值；

基于所述最优点火角和所述点火角差值，得到所述曲轴对应的目标点火角。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述气路需求扭矩确定所述发动机对应的目标进气量，包括：

根据所述目标车辆的发动机对应的目标空燃比，确定所述发动机对应的空燃比效率；

根据所述气路需求扭矩和所述空燃比效率的比值，得到所述发动机对应的目标进气量。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标点火角和所述目标进气量，将所述目标车辆从当前发动机转速调节至目标发动机转速，包括：

根据所述目标点火角和所述曲轴对应的实际点火角的差值，确定所述曲轴对应的待调节火路扭矩；

基于所述待调节火路扭矩，将所述实际点火角调节至所述目标点火角；

根据所述目标进气量和所述发动机对应的实际进气量的差值，确定所述发动机相连接的气缸的节气门开度；

基于所述节气门开度，将所述实际进气量调节至所述目标进气量；

基于所述目标点火角和所述目标进气量，将所述目标车辆从当前发动机转速调节至目标发动机转速。

9.一种发动机转速控制装置，其特征在于，包括：

模式确定模块，用于当检测到目标车辆处于主动再生模式时，根据所述目标车辆的发动机关联扭矩确定所述目标车辆对应的前馈需求扭矩；其中，所述发动机关联扭矩包括发动机外部负载扭矩和发动机内部部件阻力矩，所述前馈需求扭矩为部署于所述目标车辆中的发动机前馈控制***输出的扭矩；

需求扭矩确定模块，用于基于所述前馈需求扭矩，确定与所述目标车辆的发动机的火路对应的火路需求扭矩，以及与所述发动机的气路对应的气路需求扭矩；

点火角和进气量确定模块，用于基于所述火路需求扭矩确定所述发动机中的曲轴对应的目标点火角，并基于所述气路需求扭矩确定所述发动机对应的目标进气量；

转速控制模块，用于基于所述目标点火角和所述目标进气量，将所述目标车辆从当前发动机转速调节至目标发动机转速。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-8中任一项所述的发动机转速控制方法。