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频率驱动控制方法、装置、发动机控制器及存储介质

2021-03-14 17:21:50

频率驱动控制方法、装置、发动机控制器及存储介质

  技术领域

  本申请涉及发动机控制领域,特别涉及一种频率驱动控制方法、装置、发动机控制器及存储介质。

  背景技术

  发动机负载的控制波形频率需求各不相同,部分发动机负载需求的波形频率范围大,精度要求高。

  针对固定系统时钟和固定分频因子的发动机控制器,输出的PWM(Pulse WidthModulation,脉宽调制)波形的频率可调范围和精度之间存在相矛盾的问题,即频率可调范围比较大时,不能保证高频时输出的PWM波形精度。举例来说,控制器中计数器的位数为16位,将波形频率换算为波形周期表示,当采用波形周期分辨率为固定的20微秒时,其输出波形可调范围为20微秒至1310毫秒,其虽然可调范围大,但是不能覆盖周期为20微秒以下的波形周期,不能保证高频时输出的PWM波形精度。

  因此,采用固定系统时钟和固定分频因子,会导致在发动机负载需求频率可调范围大时,在较高频率时频率控制误差较大,无法满足高精度的要求。

  发明内容

  本申请的目的在于提供一种频率驱动控制方法、装置、发动机控制器及存储介质,以能够保证高频率(小周期)时的高精度和宽范围的波形频率调节。

  第一方面,本申请实施例提供了一种频率驱动控制方法,包括:

  获取负载输入的控制波形频率;

  判断所述控制波形频率对应的分频因子数值;

  根据所述分频因子数值对输出波形进行频率控制。

  在本申请的一些实施方式中,所述判断所述控制波形频率对应的分频因子数值,包括:

  判断所述控制波形频率所属的频率范围;

  根据预设的频率范围与分频因子数值的对应关系,确定所述频率范围对应的分频因子数值。

  在本申请的一些实施方式中,所述获取负载输入的控制波形频率之前,还包括:

  根据负载历史输入的控制波形频率范围,设置频率范围与分频因子数值的对应关系。

  在本申请的一些实施方式中,所述分频因子数值包括波形分辨率。

  第二方面,本申请实施例提供了一种频率驱动控制装置,包括:

  获取模块,用于获取负载输入的控制波形频率;

  判断模块,用于判断所述控制波形频率对应的分频因子数值;

  控制模块,用于根据所述分频因子数值对输出波形进行频率控制。

  在本申请的一些实施方式中,所述判断模块,具体用于:

  判断所述控制波形频率所属的频率范围;

  根据预设的频率范围与分频因子数值的对应关系,确定所述频率范围对应的分频因子数值。

  在本申请的一些实施方式中,所述装置还包括:

  设置模块,用于在所述获取模块获取负载输入的控制波形频率之前,根据负载历史输入的控制波形频率范围,设置频率范围与分频因子数值的对应关系。

  在本申请的一些实施方式中,所述分频因子数值包括波形分辨率。

  第三方面,本申请实施例提供了一种发动机控制器,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面中所述频率驱动控制方法的步骤。

  第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现如第一方面中所述频率驱动控制方法的步骤。

  本申请提供的频率驱动控制方法、装置、发动机控制器及存储介质,获取负载输入的控制波形频率;判断所述控制波形频率对应的分频因子数值;根据所述分频因子数值对输出波形进行频率控制。本方案相较于目前大多都采用的固定分频因子的方法,对分频因子进行动态管理,通过不同的控制波形频率采用对应设置的分频因子数值,能够覆盖高频时的控制精度需求,从而保证了高频率(小周期)时的高精度和宽范围的波形频率调节。

  附图说明

  图1为本申请的一些实施方式所提供的一种频率驱动控制方法的流程图;

  图2为本申请的一些具体实施方式所提供的一种分频因子管理流程图;

  图3为本申请的一些实施方式所提供的一种频率驱动控制装置的示意图。

  具体实施方式

  下面结合附图,对本申请的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本申请的保护范围并不受具体实施方式的限制。

  除非另有其它明确表示,否则在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分,而并未排除其它元件或其它组成部分。

  另外,术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,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、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

  本申请提出了一种频率驱动控制方法及装置、一种发动机控制器及一种计算机可读存储介质。

  请参考图1,其示出了本申请的一些实施方式所提供的一种频率驱动控制方法的流程图,如图所示,所述频率驱动控制方法,可以包括以下步骤:

  步骤S101:获取负载输入的控制波形频率。

  例如,获取发动机负载的需求频率,即获取负载输入的控制波形频率。

  步骤S102:判断所述控制波形频率对应的分频因子数值;

  本实施例中,判断所述控制波形频率对应的分频因子数值,可以具体实现为:

  判断所述控制波形频率所属的频率范围;

  根据预设的频率范围与分频因子数值的对应关系,确定所述频率范围对应的分频因子数值。

  具体的,本申请实施例,在获取负载输入的控制波形频率之前,可以根据负载历史输入的控制波形频率范围,设置频率范围与分频因子数值的对应关系。

  具体的,以PowerPC架构的SPC564B芯片为例,该芯片具有4档分频因子数值。设置EMIOS模块分频后的时钟为0.2MHz,按图2输入控制频率范围进行判断并动态管理分频因子,可实现输出波形频率范围为0.76Hz~200kHz。EMIOS是一个增强型模块化输入输出系统,集成于车用处理器中,提供了较强的多通道时间事件的处理能力。上述芯片中的计数器为16位,计数范围为1至65535,当波形分辨率不同时,分辨的波形周期范围不同。

  如图2所示,4档分频因子数值分别为:

  第1档:分辨率5μs,周期范围(5μs-327.7ms);

  第2档:分辨率10μs,周期范围(10μs-655.35ms);

  第3档:分辨率15μs,周期范围(15μs-983.02ms);

  第4档:分辨率20μs,周期范围(20μs-1310ms);

  其中,波形分辨率为分频因子数值。如图所示,判断负载输入的控制波形频率所属频率范围的划分为:周期t<300ms对应第1档分频因子数值;周期300ms<t<600ms对应第2档分频因子数值;周期600ms<t<900ms对应第3档分频因子数值;周期900ms<t<1s对应第4档分频因子数值。

  基于图2中所示的分频因子管理方案,按照发动机负载需求的输入频率控制范围为1Hz-5kHz(200μs至1s)时,动态管理分频因子的最大误差为2.5%(最小分辨率5μs与200μs的比值),固定分频因子(固定分辨率20μs)的最大误差为10%(固定分辨率20μs与与200μs的比值),可见,动态管理分频因子使得频率控制精度得到显著提高。

  本实施例中,采用动态分频因子,通过不同的分辨率既保持了高精度又可提高频率可调范围。

  当然,实际应用中,可以根据不同的需求及不同类型的计数器(例如16位的、24位的等),划分不同数量的档位及设置不同的波形分辨率,本申请在此不做限定。

  步骤S103:根据所述分频因子数值对输出波形进行频率控制。

  具体的,根据上述步骤确定的分频因子数值对输出波形进行频率控制。

  相较于现有技术,本申请实施例提供的上述频率驱动控制方法,获取负载输入的控制波形频率;判断所述控制波形频率对应的分频因子数值;根据所述分频因子数值对输出波形进行频率控制。本方案相较于目前大多都采用的固定分频因子的方法,对分频因子进行动态管理,通过不同的控制波形频率采用对应设置的分频因子数值,能够覆盖高频时的控制精度需求,从而保证了高频率(小周期)时的高精度和宽范围的波形频率调节。

  在上述的实施例中,提供了一种频率驱动控制方法,与之相对应的,本申请还提供一种频率驱动控制装置。本申请实施例提供的频率驱动控制装置可以实施上述频率驱动控制方法,该频率驱动控制装置可以通过软件、硬件或软硬结合的方式来实现。例如,该频率驱动控制装置可以包括集成的或分开的功能模块或单元来执行上述各方法中的对应步骤。请参考图3,其示出了本申请的一些实施方式所提供的一种频率驱动控制装置的示意图。由于装置实施例基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。下述描述的装置实施例仅仅是示意性的。

  如图3所示,所述频率驱动控制装置10可以包括:

  获取模块101,用于获取负载输入的控制波形频率;

  判断模块102,用于判断所述控制波形频率对应的分频因子数值;

  控制模块103,用于根据所述分频因子数值对输出波形进行频率控制。

  在一种可能的实现方式中,在本申请实施例提供的上述装置中,所述判断模块102,具体用于:

  判断所述控制波形频率所属的频率范围;

  根据预设的频率范围与分频因子数值的对应关系,确定所述频率范围对应的分频因子数值。

  在一种可能的实现方式中,在本申请实施例提供的上述装置中,所述装置还包括:

  设置模块,用于在所述获取模块获取负载输入的控制波形频率之前,根据负载历史输入的控制波形频率范围,设置频率范围与分频因子数值的对应关系。

  在一种可能的实现方式中,在本申请实施例提供的上述装置中,所述分频因子数值包括波形分辨率。

  相较于现有技术,本申请实施例提供的上述频率驱动控制装置,包括获取模块、判断模块、控制模块。通过获取负载输入的控制波形频率;判断所述控制波形频率对应的分频因子数值;根据所述分频因子数值对输出波形进行频率控制。本方案相较于目前大多都采用的固定分频因子的方法,对分频因子进行动态管理,通过不同的控制波形频率采用对应设置的分频因子数值,能够覆盖高频时的控制精度需求,从而保证了高频率(小周期)时的高精度和宽范围的波形频率调节。

  本申请实施方式还提供一种与前述实施方式所提供的频率驱动控制方法对应的发动机控制器,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例的频率驱动控制方法的步骤。

  本申请实施例提供的发动机控制器与本申请实施例提供的频率驱动控制方法出于相同的发明构思,具有与其采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

  本申请实施方式还提供一种计算机可读存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现上述实施例的频率驱动控制方法的步骤。

  本申请实施例提供的计算机可读存储介质与本申请实施例提供的频率驱动控制方法出于相同的发明构思,具有与其采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

  需要说明的是,附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

  所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

  在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

  所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

  另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

  所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

  最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。

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