CN102102591A - 用于内燃发动机的速度控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于内燃发动机的速度控制系统和方法。具体地，一种发动机速度控制系统包括模式选择模块，其被构造成基于发动机速度和驾驶员输入从开环控制模式、扭矩控制模式和速度控制模式中的一个选择运行模式。车轴扭矩仲裁（ABA）模块基于所述驾驶员输入产生ABA预测和即时扭矩请求。速度控制（SC）模块基于发动机速度产生第一组SC预测和即时扭矩请求。推进扭矩仲裁（PTA）模块基于所述运行模式基于所述ABA预测和即时扭矩请求以及所述第一组SC预测和即时扭矩请求中的一个产生PTA预测和即时扭矩请求。扭矩输出控制模块基于所述PTA预测和即时扭矩请求控制发动机的输出扭矩。

Description

用于内燃发动机的速度控制系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2009年12月16日提交的美国临时申请No.61/286962的权益。上述申请的公开内容通过参考整体并入本文。
技术领域
本发明涉及发动机控制系统，且更具体地，涉及协调的扭矩控制和发动机速度控制系统。
背景技术
这里提供的背景技术描述用于总体上介绍本发明的背景。在本背景技术部分中所描述的程度上，当前署名的发明人的作品和本描述中在申请时不构成现有技术的各方面，既非明示也非默示地被认为是本发明的现有技术。
内燃发动机（ICE）燃烧气缸内的空气和燃料混合物以驱动活塞，从而产生驱动扭矩。流入ICE发动机的空气流经由节气门和节气门面积的调节来调节。节气门面积的调节改变进入ICE的空气流。当节气门面积增大时，进入发动机的空气流增加。除了调节空气流外调节燃料喷射速率以提供空气/燃料混合物。增加提供给ICE的气缸的空气和燃料的量增大ICE的扭矩输出。已经开发出发动机控制系统来控制发动机扭矩输出。
已经开发出发动机控制系统来控制发动机扭矩输出以实现期望的扭矩。然而，传统的发动机控制系统不能如所期望的那样精确地控制发动机扭矩输出。此外，传统的发动机控制系统不能提供对控制信号的如所期望的快速响应或者不能在影响发动机扭矩输出的各个装置之间协调发动机扭矩控制。
发明内容
提供一种发动机速度控制系统，并且其包括模式选择模块。模式选择模块被构造成基于发动机速度和驾驶员输入从开环控制模式、扭矩控制模式和速度控制模式中的一个选择运行模式。车轴扭矩仲裁（ABA）模块基于所述驾驶员输入产生ABA预测和即时扭矩请求。速度控制（SC）模块基于发动机速度产生第一组SC预测和即时扭矩请求。推进扭矩仲裁（PTA）模块基于所述运行模式基于所述ABA预测和即时扭矩请求以及所述第一组SC预测和即时扭矩请求中的一个产生PTA预测和即时扭矩请求。扭矩输出控制模块基于所述PTA预测和即时扭矩请求控制发动机的输出扭矩。
在其他特征中，提供一种操作发动机控制系统的方法。所述方法包括基于发动机速度和驾驶员输入从开环控制模式、扭矩控制模式和速度控制模式中的一个选择运行模式。基于所述驾驶员输入产生ABA预测和即时扭矩请求。基于发动机速度产生第一组SC预测和即时扭矩请求。基于所述运行模式基于所述ABA预测和即时扭矩请求以及所述第一组SC预测和即时扭矩请求中的一个产生PTA预测和即时扭矩请求。基于所述PTA预测和即时扭矩请求控制发动机的输出扭矩。
本发明进一步的适用范围将通过下文提供的详细描述而变得显而易见。应当理解的是，该详细描述和具体示例仅用于说明目的，而并非旨在限制本发明的范围。
本发明还提供了以下方案：
1. 一种发动机控制系统，包括：
模式选择模块，其被构造成基于发动机速度和驾驶员输入从开环控制模式、扭矩控制模式和速度控制模式中的一个选择运行模式；
车轴扭矩仲裁（ABA）模块，其基于所述驾驶员输入产生ABA预测和即时扭矩请求；
速度控制（SC）模块，其基于发动机速度产生第一组SC预测和即时扭矩请求；
推进扭矩仲裁（PTA）模块，其根据所述运行模式基于所述ABA预测和即时扭矩请求以及所述第一组SC预测和即时扭矩请求中的一个产生PTA预测和即时扭矩请求；以及
扭矩输出控制模块，其基于所述PTA预测和即时扭矩请求控制发动机的输出扭矩。
2. 如方案1所述的发动机控制系统，其特征在于，所述速度控制（SC）模块基于第二组SC预测和即时扭矩请求产生所述SC预测和即时扭矩请求。
3. 如方案2所述的发动机控制系统，其特征在于，所述速度控制（SC）模块基于除了所述第一组SC预测和即时扭矩请求以外的预测和即时扭矩请求产生所述SC预测和即时扭矩请求。
4. 如方案1所述的发动机控制系统，其特征在于，所述速度控制模块包括：
产生期望的发动机速度信号的轨迹模块；
基于所述第一组SC预测和即时扭矩请求产生差值信号的差值模块；
基于摩擦扭矩与变速器负载扭矩产生零踏板扭矩信号的零踏板扭矩模块；以及
基于所述希望的发动机速度信号、所述差值信号和所述零踏板扭矩信号产生第二组SC预测和即时扭矩请求的每分钟转数（RPM）控制模块。
5. 如方案4所述的发动机控制系统，其特征在于，所述RPM控制模块基于所述第一组SC预测和即时扭矩请求产生所述第二组SC预测和即时扭矩请求。
6. 如方案4所述的发动机控制系统，其特征在于，其还包括产生最小预测扭矩信号的最小预测扭矩模块，
其中：
所述RPM控制模块基于所述第一组SC预测和即时扭矩请求产生扭矩储备信号；以及
最小预测扭矩模块基于所述扭矩储备信号和最小空气扭矩产生所述最小预测扭矩信号。
7. 如方案4所述的发动机控制系统，其特征在于，所述RPM控制模块包括：
产生扭矩储备信号的扭矩储备模块；
基于所述发动机速度、所述扭矩储备信号、所述希望的发动机速度信号和所述零踏板扭矩信号产生SC预测扭矩信号的预测扭矩模块；以及
基于所述发动机速度、所述希望的发动机速度信号、所述差值信号和所述零踏板扭矩信号独立于未受管理的扭矩产生SC即时扭矩信号的即时扭矩模块。
8. 如方案7所述的发动机控制系统，其特征在于：
所述预测扭矩模块基于比例预测扭矩值、积分预测扭矩值和微分预测扭矩值产生所述SC预测扭矩信号；以及
所述即时扭矩模块基于比例即时扭矩值、积分即时扭矩值和微分即时扭矩值产生所述SC即时扭矩信号。
9. 如方案8所述的发动机控制系统，其特征在于，其还包括基于所述积分预测扭矩值产生所述积分即时扭矩值的过滤模块。
10. 如方案8所述的发动机控制系统，其特征在于，所述即时扭矩模块基于如下产生所述SC即时扭矩信号：
在燃料类型信号指示基于汽油机的应用时的所述积分预测扭矩值；和
在所述燃料类型信号指示基于柴油机的应用时的所述积分即时扭矩值。
11. 一种操作发动机控制系统的方法，包括：
基于发动机速度和驾驶员输入从开环控制模式、扭矩控制模式和速度控制模式中的一个选择运行模式；
基于所述驾驶员输入产生车轴扭矩仲裁（ABA）预测和即时扭矩请求；
基于发动机速度产生第一组速度控制（SC）预测和即时扭矩请求；
根据所述运行模式基于所述ABA预测和即时扭矩请求以及所述第一组SC预测和即时扭矩请求中的一个产生推进扭矩仲裁（PTA）预测和即时扭矩请求；以及
基于所述PTA预测和即时扭矩请求控制发动机的输出扭矩。
12. 如方案11所述的方法，其特征在于，基于第二组SC预测和即时扭矩请求产生所述SC预测和即时扭矩请求。
13. 如方案12所述的方法，其特征在于，基于除了所述第一组SC预测和即时扭矩请求以外的预测和即时扭矩请求产生所述SC预测和即时扭矩请求。
14. 如方案11所述的方法，其特征在于，还包括：
产生期望的发动机速度信号；
基于所述第一组SC预测和即时扭矩请求产生差值信号；
基于摩擦扭矩与变速器负载扭矩产生零踏板扭矩信号；以及
基于所述希望的发动机速度信号、所述差值信号和所述零踏板扭矩信号产生第二组SC预测和即时扭矩请求。
15. 如方案14所述的方法，其特征在于，基于所述第一组SC预测和即时扭矩请求产生所述第二组SC预测和即时扭矩请求。
16. 如方案14所述的方法，其特征在于，其还包括：
产生最小预测扭矩信号；以及
基于所述第一组SC预测和即时扭矩请求产生扭矩储备信号，
其中基于所述扭矩储备信号和最小空气扭矩产生所述最小预测扭矩信号。
17. 如方案14所述的方法，其特征在于，其还包括：
产生扭矩储备信号；
基于所述发动机速度、所述扭矩储备信号、所述希望的发动机速度信号和所述零踏板扭矩信号产生SC预测扭矩信号；以及
基于所述发动机速度、所述希望的发动机速度信号、所述差值信号和所述零踏板扭矩信号独立于未受管理的扭矩产生SC即时扭矩信号。
18. 如方案17所述的方法，其特征在于：
基于比例预测扭矩值、积分预测扭矩值和微分预测扭矩值产生所述SC预测扭矩信号；以及
基于比例即时扭矩值、积分即时扭矩值和微分即时扭矩值产生所述SC即时扭矩信号。
19. 如方案18所述的方法，其特征在于，其还包括过滤所述积分预测扭矩值以产生所述积分即时扭矩值。
20. 如方案18所述的方法，其特征在于，基于如下产生所述SC即时扭矩信号：
在燃料类型信号指示基于汽油机的应用时的所述积分预测扭矩值；和
在所述燃料类型信号指示基于柴油机的应用时的所述积分即时扭矩值。
附图说明
通过详细描述和附图将会更全面地理解本发明，其中：
图1是根据本发明实施例的集成速度控制模块的协调的扭矩控制（CTC）系统的功能框图；
图2是根据本发明实施例的基于汽油的CTC的功能框图；
图3是根据本发明实施例的基于柴油的CTC的功能框图；
图4是根据本发明实施例的速度控制模块的功能框图；
图5是根据本发明实施例的每分钟转数（RPM）控制模块的功能框图；
图6是根据本发明实施例的在扭矩到速度控制转变期间的扭矩曲线图；
图7A是根据本发明实施例的在基于汽油的发动机起动期间发动机速度和预测及即时比例扭矩的曲线图；
图7B是根据本发明实施例的在基于汽油的发动机起动期间发动机速度和预测及即时扭矩的曲线图；
图8A是根据本发明实施例的在基于柴油的发动机起动期间发动机速度、燃料和空气扭矩的曲线图；
图8B是根据本发明实施例的在基于柴油的发动机起动期间发动机速度、燃料和空气扭矩的另一曲线图；
图9是示出根据本发明实施例的由于发动机速度改变导致的扭矩值的扭矩曲线图；以及
图10是示出根据本发明实施例的执行内燃发动机速度控制的方法的流程图。
具体实施方式
下面的描述本质上仅是示例性的并且决不是要限制本发明、其应用或用途。为了清楚起见，在附图中将使用相同的附图标记标识相似的元件。如这里所使用的，短语A、B和C中的至少一个应当被解释为是指使用非排他逻辑或的逻辑（A或B或C）。应当理解的是，在不改变本发明的原理的情况下，可以以不同的顺序执行方法内的步骤。
如这里所使用的，术语模块指专用集成电路（ASIC）、电子电路、执行一个或多个软件程序或固件程序的处理器（共用的、专用的、或成组的）和存储器、组合逻辑电路和/或提供所描述功能的其它适合组件。
另外，如这里所使用的，术语燃烧循环指发动机燃烧过程的再发生阶段。例如，在4冲程内燃发动机中，单个燃烧循环可指并且包括进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。该四个冲程在发动机运行期间重复。
此外，虽然主要相对于示例内燃发动机来描述下面实施例，但是本发明的实施例可应用于其他内燃发动机。例如，本发明可应用于汽油发动机、柴油发动机、压缩点燃式发动机、火花点燃式发动机、均质火花点燃式发动机、均质充气压缩点燃式发动机、分层火花点燃式发动机、和火花辅助压缩点燃式发动机。
协调的扭矩控制系统可基于各种扭矩参数例如未受管理的扭矩、预测扭矩、即时扭矩和储备扭矩水平来运行。未受管理的扭矩指在对于最佳输出扭矩来说火花处于最小水平时提供的扭矩。即时扭矩可基于未受管理的扭矩来计算。预测扭矩和即时扭矩在下面另外定义。协调的扭矩控制系统的储备扭矩可设定成等于未受管理的扭矩与即时扭矩之间的差。由于依赖于未受管理的扭矩并且因为未受管理的扭矩受到进气歧管拖延的影响，所以协调的扭矩控制系统的对发动机速度改变的反应时间会是相当大的（相对于如下所述的速度控制技术为高）。未受管理的扭矩由于歧管拖延会大于或小于预测扭矩。此外，即时扭矩可因此保持在高水平处或低水平处一段延长时段（停在高或停在低）。
在此提供的速度控制算法和相应模块包括对即时扭矩的确定。即时扭矩没有基于未受管理的扭矩。这降低了扭矩储备水平并增加了燃料经济性。根据速度控制算法，稳态时的扭矩储备设定成等于预测扭矩请求与即时扭矩请求之间的差。
对于不同的发动机控制系统，例如汽油、柴油、混合动力、均质充气压缩点燃式（HCCI）、贫气、和其他发动机控制系统，可设置不同的发动机控制算法。在此提供的速度控制算法和模块可由不同的发动机控制系统和关联的致动器来使用。这减少了在开发、测试和操作不同发动机控制系统中的重复努力。
现在参考图1，示出集成速度控制模块的CTC系统100的功能框图。CTC系统100是混合动力系控制系统并且可构造成用于非混合动力车辆和/或混合电动车辆。虽然主要相对于基于汽油的构造来描述CTC系统100，但是CTC系统100可构造成用于火花点燃直喷（SIDI）发动机、混合动力发动机、HCCI发动机和/或柴油发动机。下面描述示例柴油机构造。
CTC系统100包括发动机102，发动机102基于驾驶员输入模块104燃烧空气/燃料混合物以产生用于车辆的驱动扭矩。空气通过节气门112被抽吸如进气歧管110中。CTC模块114，其可被称为发动机控制模块，指令节气门致动器模块116以调节节气门112的开度从而控制被抽吸入进气歧管110中的空气量。在柴油机构造中，节气门致动器模块116可基于来自废气再循环（EGR）模块的信号调节节气门的开度。在柴油机构造中，节气门112可保持在全开状态并且扭矩输出可通过调节燃料量而被调节。CTC模块114包括速度控制模块101，其通过调节预测的扭矩和扭矩即时请求信号来调节发动机速度。
来自进气歧管110的空气被吸入到发动机102的气缸中。发动机102可以包括多个气缸。CTC模块114可以指令气缸致动器模块120来选择性地停用某些气缸以改进燃料经济性。
来自进气歧管110的空气通过进气门122被吸入到气缸118中。CTC模块114控制由燃料喷射系统124所喷射的燃料的量，其中燃料喷射系统124包括一个或多个燃料喷射器125。燃料喷射系统124可在中心位置处将燃料喷入进气歧管110中，或在多个位置处，例如靠近每个气缸的进气门，将燃料喷入进气歧管110中。可替代地，燃料喷射系统124可将燃料直接喷入气缸中，如所示。
所喷射的燃料与空气混合并在气缸118中产生空气/燃料混合物。气缸118内的活塞（未示出）压缩空气/燃料混合物。基于来自CTC模块114的信号，火花致动器模块126可被内置并激发气缸118中的火花塞128，从而点燃空气/燃料混合物。火花的正时可被指定成相对于在活塞处于其最上部位置时的曲轴角，所述活塞的最上部位置被称为上止点（TDC），在上止点处空气/燃料混合物受到最大程度地压缩。
空气/燃料混合物的燃烧驱动活塞向下，由此驱动旋转曲轴（未示出）。活塞开始再次向上运动并且经排气门130驱出燃烧的副产物。燃烧的副产物经排气系统134排出车辆。废气经过催化剂135。
进气门122可由进气凸轮轴140控制，同时排气门130可由排气凸轮轴142控制。在各种实施方式中，多个进气凸轮轴可控制每个气缸的多个进气门和/或可控制多个气缸组的进气门。相似地，多个排气凸轮轴可控制每气缸的多个排气门和/或可控制多个气缸组的排气门。气缸致动器模块120可通过停止供应燃料与火花和/或禁止其排气门和/或进气门而停用气缸。
CTC模块114可调节进气门122和/或排气门130的位置以调节保持在（多个）气缸118中的惰性残余气体和所吸入的空气的量。CTC模块114还可调节（多个）燃料喷射器125的操作例如喷射器打开的尺寸或开时间来增加所喷射到（多个）气缸118中的燃料量。CTC模块114还可响应于A/F混合物的变化调节（多个）排气凸轮轴的正时。
进气门122打开时的曲轴角可相对于活塞TDC通过进气凸轮相位器148来改变。排气门130打开时的曲轴角可相对于活塞TDC通过排气凸轮相位器150来改变。相位器致动器模块158基于来自CTC模块114的信号控制进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150。
CTC系统100可包括将压缩空气供应给进气歧管110的增压装置。例如，图1示出涡轮增压器160。涡轮增压器160由流经排气系统134的废气驱动并且将压缩空气充气供应给进气歧管110。涡流增压器160可在空气到达进气歧管110之前压缩空气。
废气门164可允许废气旁路通过涡轮增压器160，从而减小涡轮增压器的输出（或增压）。CTC模块114通过增压致动器模块162控制涡轮增压器160。增压致动器模块162可通过控制废气门164的位置来调节涡轮增压器160的增压。压缩空气充气通过涡轮增压器160供应给进气歧管110。中冷器（未示出）可耗散在压缩空气充气的一些热，其在空气被压缩时产生并且还可通过靠近排气系统134而增加。替代的发动机系统可包括增压机，其将压缩空气供应给进气歧管110并由曲轴驱动。
CTC系统100可包括EGR阀170，其选择性地将废气再导引回进气歧管110。在各种实施方式中，EGR阀170可定位在涡轮增压器160之后。CTC系统100可使用发动机速度传感器180测量曲轴的以每分钟转（RPM）形式的速度。发动机冷却剂的温度可使用发动机冷却剂温度（ECT）传感器182测量。ECT传感器182可定位在发动机102内或定位在冷却剂被循环的其它位置处，例如定位在散热器（未示出）处。
进气歧管110内的压力可使用歧管绝对压力（MAP）传感器184测量。在各种实施方式中，可测量发动机真空度，发动机真空度为环境空气压力与进气歧管110内的压力之间的差。流入进气歧管110中的空气的质量可使用质量空气流量（MAF）传感器186测量。MAF传感器186可定位在壳体中，该壳体包括节气门112。
节气门致动器模块116可使用一个或多个节气门位置传感器（TPS）190监测节气门112的位置。被吸入CTC系统100的空气的环境温度可使用进气空气温度（IAT）传感器192测量。CTC模块114可使用来自传感器的信号来做出用于CTC系统100的控制决策。
CTC模块114可与变速器控制模块194通信以协调变速器（未示出）中的换档。例如，CTC模块114可在换档期间减小发动机扭矩。CTC模块114可与混合动力控制模块196通信以协调发动机102和电马达198的操作。电马达198还可用作发电机，并且可用于产生由车辆电气系统使用的电能和/或存储在电池中的电能。在各种实施方式中，可将CTC模块114、变速器控制模块194和混合动力控制模块196集成到一个或多个模块中。
为了抽象地参考发动机102的各种控制机制，改变发动机参数的每个系统可被称为致动器。例如，节气门致动器模块116可改变叶片位置，因此改变节气门112的开度面积。节气门致动器模块116因此可被称为致动器，而节气门开度面积可被称为致动器位置。
相似地，火花致动器模块126可被称为致动器，同时相关联的致动器位置是火花提前的量。其它致动器包括增压致动器模块162、EGR阀170、相位器致动器模块158、燃料喷射系统124、和气缸致动器模块120。相对于这些致动器的术语致动器位置可分别对应于增压压力、EGR阀开度、进气凸轮相位器和排气凸轮相位器角度、空气/燃料比和启用的气缸数目。
虽然电马达198可提供与发动机102的扭矩输出串式和/或并式的扭矩，但是应当明白还可构思在该描述的范围内的其他构造。例如，电马达198可实施为将扭矩取代经过变速器202而直接供给车轮200的一个或多个电机。
发动机102和电马达198的组合扭矩应用到变速器202的输入。变速器202可以是根据来自CTC模块114的换档指令而切换档位的自动变速器。变速器202的输出轴耦接到差速齿轮204的输入。差速齿轮204驱动车轴和车轮200。车轮速度传感器206产生指示各个车轮200的旋转速度的信号。
CTC模块114基于接收到的传感器信号和在此描述的其他参数估计发动机输出扭矩从而供应。CTC模块114可调节节气门位置、空气-燃料比、气门正时、燃料喷射等从而提供估计出的发动机输出扭矩。基于希望的发动机输出扭矩，CTC模块114控制发动机装置使得希望的空气流、希望的燃料喷射、和/或希望的火花正时得到实现。希望的发动机输出扭矩可基于车辆操作员（驾驶员）请求和/或可以是基于控制器的，例如来自循环控制系统的扭矩输出请求。具体地，CTC模块114基于本发明的协调的扭矩控制方法和系统控制发动机的扭矩输出。
由CTC模块114接收的传感器信号可包括来自以下传感器的传感器信号：MAP传感器184、MAF传感器186、节气门位置传感器190、IAT传感器192、加速踏板位置传感器195、或其他传感器，例如发动机冷却剂温度传感器182、发动机速度传感器180、环境温度传感器197、油温度传感器198、车辆速度传感器201、排气或催化剂温度传感器203。
CTC模块114与节气门致动器模块116和巡航控制模块通信。CTC模块114接收来自节气门位置传感器190的节气门位置信号并且基于节气门位置信号调节节气门位置。CTC模块114可基于加速踏板193的位置通过使用节气门致动器控制节气门112。节气门致动器模块116可包括马达或步进式马达，其提供对节气门位置有限的和/或粗略的控制。
CTC模块114还可基于来自巡航控制模块的输入例如基于车轴扭矩请求通过使用节气门致动器控制节气门112。CTC模块114还产生有效踏板位置信号Pedal，其指示节气门位置，而不管车辆操作员是正在压下加速踏板194还是巡航控制模块正在控制节气门的量。
可基于来自传感器184、186的信号确定和/或估计每气缸空气质量、容积和压力。CTC模块114可基于希望的MAP和希望的MAF确定节流面积，并且基于该节流面积产生控制信号从而控制节气门。希望的MAP和希望的MAF可基于发动机速度和扭矩请求信号来确定。
发动机系统100还可包括大气压力传感器208。大气压力传感器208可用于确定环境条件，其还可用于确定希望的节流面积。希望的节流面积可对应于特定节气门位置。
CTC系统100可被修改以便柴油机应用。例如，在柴油机构造中，某些项目例如节气门致动器模块116、气缸致动器模块120、火花致动器模块126、火花塞128、凸轮轴相位器148、150、相位器致动器模块158和节气门位置传感器190可不同地作用或者可不被包括，其在图1中为虚线。在柴油机构造中，节气门致动器模块可基本维持节气门112在全开位置。
现在参考图2，示出基于汽油的CTC系统220的功能框图。CTC系统220是混合动力系控制系统并且可以是CTC系统100的部分。CTC模块222的示范性实施方式包括驾驶员扭矩请求模块224、车轴扭矩仲裁模块226、推进扭矩仲裁模块228、速度控制模块230、储备和负载模块232以及扭矩输出控制模块234。
驾驶员扭矩请求模块224基于接收到发动机速度RPM、车辆速度、踏板位置Pedal、驾驶员请求或输入和零踏板扭矩TZPE产生预测扭矩请求信号TdtrmPR和即时扭矩请求信号TdtrmIM。零踏板扭矩Tpe由速度控制模块230产生并且等于爬行滑行扭矩（摩擦扭矩）TF加上变速器负载扭矩TTL。零踏板扭矩Tpe在加速踏板193未被“点压”（零点压）或处在非致动状态时来确定。驾驶员输入可基于加速踏板Pedal的位置。驾驶员输入还可基于巡航控制，其可以是维持预定跟随距离的自适应巡航控制。
车轴扭矩仲裁模块226可直接地接收驾驶员输入和/或可在预测扭矩请求信号TdtrmPR和即时扭矩请求信号TdtrmIM与其它车轴扭矩请求之间进行仲裁。扭矩请求可包括目标扭矩值以及斜变请求，例如使扭矩斜降到最小发动机关闭扭矩的请求或者使扭矩从最小发动机关闭扭矩斜升的请求。车轴扭矩请求可包括在车轮滑动期间由牵引控制系统请求的扭矩减小。车轴扭矩请求还可包括为抵消负车轮滑动的扭矩请求增大，在负车轮滑动中，车辆的轮胎相对于道路表面滑动，因为车轴扭矩是负的。
车轴扭矩请求还可包括制动管理请求和车辆超速扭矩请求。制动管理请求可减小发动机扭矩以确保发动机扭矩输出不超过制动器的在停止车辆时控制车辆的能力。车辆超速扭矩请求可减小发动机扭矩输出以防止车辆超过预定速度。车轴扭矩请求还可由车身稳定控制系统生成。车轴扭矩请求还可包括发动机切断请求，例如可在检测到关键故障时产生。
车轴扭矩仲裁模块226基于驾驶员输入和/或在所收到的扭矩请求之间的仲裁结果输出预测扭矩TatamPR和即时扭矩TatamIM。预测扭矩TatamPR是CTC模块222准备产生的扭矩量，并且可通常基于驾驶员扭矩请求。即时扭矩TatamIM是当前希望扭矩量，其可小于预测扭矩TatamPR。即时扭矩TatamIM可小于预测扭矩TatamPR从而提供扭矩储备，如下详细描述，并且以满足临时扭矩减小。仅举例，在车速达到超速阈值时和/或在牵引控制系统感测到车轮滑动时可请求临时扭矩减小。
可通过改变响应快速的发动机致动器实现即时扭矩TatamIM，而较缓慢的发动机致动器可用于准备预测扭矩TatamPR。相对于调节火花正时所需的时间认为与空气流和凸轮轴相位器角度调节关联的致动器是缓慢的。例如，可快速地调节火花提前，而响应凸轮相位器位置和节气门改变的空气流可能较缓慢响应，因为空气流的改变经受进气歧管中的空气传送延迟。此外，空气流的改变未表明为扭矩变化，直到空气已经被吸入气缸、被压缩和燃烧为止。
可通过设定较慢的发动机致动器来产生预测扭矩同时设定较快的发动机致动器来产生比预测扭矩更小的即时扭矩来产生扭矩储备TR。例如，可打开节气门，从而增加空气流并准备产生预测扭矩。同时，可减小火花提前（换句话说，可延迟火花正时），从而减小实际发动机扭矩输出到即时扭矩。
预测扭矩与即时扭矩之间的差可被称为扭矩储备TR，其与未受管理的扭矩TU和即时扭矩之间的差相对。当存在扭矩储备时，通过改变较快的致动器可使发动机输出扭矩从即时扭矩快速地增大到预测扭矩。从而可在不等待扭矩变化以来自较慢的致动器中的一个的调节而实现预测扭矩。
车轴扭矩仲裁模块226可将预测扭矩TatamPR和即时扭矩TatamIM输出到推进扭矩仲裁模块228中。在各种实施方式中，车轴扭矩仲裁模块226可将预测扭矩TatamPR和即时扭矩TatamIM输出到混合动力优化模块236中。混合动力优化模块236确定应由发动机产生多少扭矩以及应由电动机产生多少扭矩。混合动力优化模块236然后将经修正的预测扭矩和即时扭矩输出到推进扭矩仲裁模块228。在各种实施方式中，混合动力优化模块236可被实施在混合动力控制模块（HCM）240中。
除了接收自车轴扭矩仲裁模块226或混合动力优化模块226的预测扭矩信号和即时扭矩信号之外，推进扭矩仲裁模块228还接收来自速度控制模块230的预测扭矩信号TrpmPR和即时扭矩信号TrpmIM。
速度控制模块230基于发动机速度信号RPM产生预测扭矩信号TrpmPR和即时扭矩信号TrpmIM。速度控制模块230可基于先前的预测扭矩信号TrpmPR和即时扭矩信号TrpmIM和/或基于其他的标记为TPR的预测扭矩信号和标记为TIM的即时扭矩信号产生当前预测扭矩信号TrpmPR和即时扭矩信号TrpmIM。其他的预测扭矩信号和即时扭矩信号可通过例如推进扭矩仲裁模块228和/或储备/负载模块232来产生。
推进扭矩仲裁模块228运行在扭矩控制模式和速度控制模式中。推进扭矩仲裁模块228在运行在扭矩控制模式中时选择预测扭矩信号TatamPR和即时扭矩信号TatamIM。推进扭矩仲裁模块228在运行在速度控制模式中时选择预测扭矩信号TrpmPR和即时扭矩信号TrpmIM。
推进扭矩仲裁模块228基于模式信号M将预测扭矩TatamPR和即时扭矩TatamIM或预测扭矩TrpmPR和即时扭矩TrpmIM从车轴扭矩域（车轮处的扭矩）转换到推进扭矩域（曲轴处的扭矩）。模式信号M可由速度控制模块230生成，并且指示扭矩控制模式被启用还是速度控制模式被启用。该转换可在混合动力优化模块236之前、之后、作为混合动力优化模块236的一部分或者替代混合动力优化模块236。
推进扭矩仲裁模块228在包括经转换的预测扭矩和经转换的即时扭矩的推进扭矩请求之间仲裁。推进扭矩仲裁模块228可产生经仲裁的预测扭矩和经仲裁的即时扭矩。经仲裁的扭矩可通过从接收到的请求中选择胜出的请求来产生。可替换地或额外地，经仲裁的扭矩可通过基于接收到的请求中的另一个或多个修正接收到的请求中的一个来产生。
其它推进扭矩请求可包括用于发动机超速保护的扭矩减小、用于失速保护的扭矩增大以及由TCM请求的以适应档位变换的扭矩减小。推进扭矩请求还可因为离合器燃料切断，其在手动变速器车辆中在驾驶员压下离合器踏板时可减小发动机扭矩输出。
推进扭矩请求还可包括发动机关闭请求，其可在检测到关键故障时启动。仅举例而言，关键故障可包括检测到车辆被盗、停止的起动电动机、电子节气门控制问题和意外的扭矩增大。仅举例，发动机关闭请求可总是赢得仲裁，从而输出为经仲裁的扭矩，或者完全回避仲裁，简单地关闭发动机而不考虑扭矩。推进扭矩仲裁模块228可仍接收这些关闭请求使得例如适当的数据可被反馈回其他扭矩请求器。例如，所有其他扭矩请求器可被告知它们已失去仲裁。推进扭矩仲裁模块228可从RPM控制模块例如图4的RPM控制模块接收预测扭矩请求和即时扭矩请求。
储备/负载模块232接收来自推进扭矩仲裁模块228的经仲裁的预测扭矩请求和即时扭矩请求。各种发动机运行条件可影响发动机扭矩输出。响应于这些条件，储备/负载模块232可通过增加预测扭矩请求产生扭矩储备。
仅举例，催化剂点火过程或冷起动排放减少过程可需要对于发动机的延迟的火花提前。储备/负载模块232可因此增加预测扭矩请求大于即时扭矩请求以产生用于冷起动排放减少过程的延迟的火花。在另一例子中，发动机的空气/燃料比和/或质量空气流量可例如通过诊断性介入式当量比测试和/或新的发动机清洗来直接改变。相应的扭矩储备可被作出为快速地增加扭矩从而补偿因在这些过程期间贫化燃料引起的发动机扭矩输出的减小变化。
储备/负载模块232还可产生未来负载的预期储备，例如空气调节压缩机离合器或动力转向泵操作的接合。用于A/C离合器接合的储备可在驾驶员首次请求空气调节时产生。然后，在A/C离合器接合时，储备/负载模块232可增加预期的A/C离合器的负载到即时扭矩请求。
扭矩输出控制模块234接收来自储备和负载模块232的预测扭矩请求和即时扭矩请求。扭矩输出控制模块234确定将如何实现预测扭矩请求和即时扭矩请求。扭矩输出控制模块234可以是发动机类型专用的，对于汽油机和柴油机具有不同的控制方案。在各种实施方式中，扭矩输出控制模块234可在发动机独立的模块与发动机不独立的模块之间限定界限。扭矩输出控制模块234可控制电马达198。
例如，在汽油机中，扭矩输出控制模块234可改变节气门的开度，从而允许大的扭矩控制范围。然而，打开和关闭节气门导致相对慢的扭矩变化。停用气缸也提供大的扭矩控制范围，但是会类似地缓慢并额外地涉及可操纵问题及排放问题。改变火花提前相对快，但不能提供这种多的扭矩控制范围。此外，利用火花实现的扭矩控制的量（被称为火花容量）随每气缸空气量的变化而变化。
在各种实施方式中，扭矩输出控制模块234可基于预测扭矩请求产生空气扭矩请求。空气扭矩请求可等于预测扭矩请求，从而使空气流被设定成以便可以通过仅改变其他致动器来简单实现预测扭矩请求。
扭矩输出控制模块234可基于空气扭矩请求确定对于缓慢致动器的期望的致动器值。例如，扭矩输出控制模块234可控制期望的歧管绝对压力（MAP）、期望的节气门面积和/或期望的每气缸空气量（APC）。期望的MAP可用于确定期望的增压，而期望的APC可用于确定期望的凸轮相位器位置。
在汽油机系统中，扭矩输出控制模块234还可产生火花扭矩请求、气缸关闭扭矩请求和燃料质量扭矩请求。火花扭矩请求可通过扭矩输出控制模块234使用从而确定从校准的火花提前延迟多少火花（这减小发动机扭矩输出）。扭矩输出控制模块234控制火花致动器模块126。在柴油机系统中，燃料质量可以是用于控制发动机扭矩输出的主要致动器。
气缸关闭扭矩请求可由扭矩输出控制模块234使用以确定停用多少气缸。扭矩输出控制模块234可指示气缸致动器模块120停用发动机102的一个或多个气缸。在各种实施方式中，可联合地停用预先限定的气缸组。扭矩输出控制模块234可指示燃料控制模块124停止提供燃料给停用气缸并且可指示火花致动器模块126停止提供火花给停用气缸。
燃料质量扭矩请求可由扭矩输出控制模块234来使用以改变提供给每个气缸的燃料量。仅举例，扭矩输出控制模块234可确定在与当前的每气缸空气量组合时产生化学计量燃烧的燃料质量。扭矩输出控制模块234可指示燃料致动器模块124为每个启用气缸喷射该燃料质量。在正常的发动机运行期间，扭矩输出控制模块234可试图维持化学计量空气/燃料比。
扭矩输出控制模块234可使燃料质量增加到高于化学计量值以增大发动机扭矩输出并且可减小燃料质量以减小发动机扭矩输出。在各种实施方式中，扭矩输出控制模块234可接收与化学计量不同的希望的空气/燃料比。然后，扭矩输出控制模块234可为每个气缸确定实现该希望的空气/燃料比的燃料质量。
扭矩输出控制模块234可估计发动机的扭矩输出。该估计出的扭矩可用于实施对发动机空气流参数例如MAP、节气门面积和相位器位置的闭合控制。仅举例，例如等式1的扭矩关系可被定义，其中扭矩（T）是每气缸空气量（APC）、火花提前（S）、进气凸轮相位器位置（I）、排气凸轮相位器位置（E）、空气/燃料比（AF）、油温（OT）和启用气缸的数目（#）的函数。
T=f(APC,S,I,E,AF,OT,#)    （1）
额外的变量也可被考虑，例如废气再循环（EGR）阀的开度。
该关系可通过方程建模和/或可存储为查询表。扭矩输出控制模块234可基于测量的MAF和当前RPM确定APC，从而允许基于实际空气流的闭环空气控制。该估计出的扭矩可被称为空气扭矩（即，对在当前空气流下可产生的多大扭矩的估计，而不管实际的发动机扭矩输出，其基于火花提前而改变）。
扭矩输出控制模块234可产生希望的歧管绝对压力（MAP）信号，其用于控制增压致动器模块164。增压致动器模块164然后控制一个或多个涡轮增压器和/或增压机。
扭矩输出控制模块234可产生期望的面积信号，其被输出到节气门致动器模块116。然后，节气门致动器模块116调节节气门来产生期望的节气门面积。扭矩输出控制模块234使用估计出的扭矩和/或MAF信号以便执行闭环控制。例如，期望的面积信号可基于估计出的扭矩和空气扭矩请求之间的比较来控制。扭矩输出控制模块234还可产生希望的每气缸空气量（APC）信号，其与RPM信号一起被使用从而使用相位器致动器模块158来控制进气凸轮相位器和/或排气凸轮相位器的位置。
MBT指：对于给定的空气流，在使用具有比预定阈值更大的辛烷额定值的燃料的情况下在火花提前被增加时所产生的最大扭矩。该最大扭矩发生时的火花提前被称为MBT火花。由于例如燃料质量和环境因素，校准的火花提前会不同于MBT火花。因此，校准的火花提前时的扭矩会小于MBT。
在图3中，示出基于柴油机的CTC系统300的功能框图。基于柴油机的CTC系统300是混合动力系控制系统。基于柴油机的CTC系统300包括CTC控制模块220’。CTC控制模块220’包括驾驶员扭矩请求模块224、车轴扭矩仲裁模块226、推进扭矩仲裁模块228、速度控制模块230、储备和负载模块232以及输出扭矩控制模块234’。CTC控制模块220’可包括混合动力最优化模块236、其与混合动力控制模块240通信。
输出扭矩控制模块234’控制增压致动器模块164’、EGR模块302、燃料致动器模块124’、空气调节控制模块AICR304、燃料高压环模块FHPR 306。EGR模块302可控制节气门致动器模块116’。输出扭矩控制模块234’可控制电马达198。
现在还参考图4，示出速度控制模块320的功能框图。速度控制模块320包括模式选择器模块322、每分钟转（RPM）轨迹模块324、差值模块326、零踏板扭矩模块328、RPM控制模块330、最小预测扭矩模块332。模式选择器模块322产生模式信号M并且可将运行模式设定为开环模式或反馈控制模式中的一个，例如扭矩控制模式或速度控制模式。模式选择信号322基于发动机速度信号RPM和驾驶员输入例如踏板扭矩信号TPed来产生。
差值模块326确定预测扭矩信号Trpmpr与即时扭矩信号Trpmim之间的差值或者其他预测扭矩信号与即时扭矩信号之间的差值。差值模块326产生表示该差值的差值信号Tmd。零踏板扭矩模块328基于摩擦扭矩TF、变速器负载扭矩TTL产生零踏板扭矩信号TZPE。
RPM控制模块330基于模式信号M、发动机速度信号RPM、零踏板扭矩信号TZPE和来自RPM轨迹模块的希望的发动机速度信号RPMDes产生预测扭矩信号TrpmPR与即时扭矩信号TrpmIM以及扭矩储备信号TR。RPM控制模块330还产生扭矩储备信号TR。速度控制模块320基于在先的预测扭矩信号TrpmPR与即时扭矩信号TrpmIM和/或其他的预测扭矩信号TPR和即时扭矩信号TIM产生当前的预测扭矩信号TrpmPR与即时扭矩信号TrpmIM。
最小预测扭矩模块332基于扭矩储备信号TR、摩擦扭矩TF、变速器负载扭矩TTL和最小空气扭矩信号TAIRMIN产生最小预测扭矩信号TPRMIN。最小空气扭矩信号TAIRMIN可以是在火花处于最大火花延迟设定时的空气扭矩。最小预测扭矩模块332将扭矩储备信号TR、摩擦扭矩TF、变速器负载扭矩TTL相加以产生结果扭矩。最小预测扭矩模块332将所述结果扭矩与最小空气扭矩信号TAIRMIN相比以产生最小预测扭矩信号TPRMIN。最小预测扭矩信号TPRMIN可被设定为所述结果扭矩与最小空气扭矩信号TAIRMIN中的较大者。
速度控制模块320在发动机运行在怠速时可工作在速度控制模式下。速度控制模式用于将发动机速度调节到希望的发动机速度或者处于希望的发动机速度的预定范围内。速度控制模块320和/或RPM控制模块330使用闭环控制（其可包括扭矩储备、预测值和即时值的反馈）来使得发动机速度误差△N最小化。
速度控制模块320通过控制发动机（例如发动机102）的扭矩输出来调节发动机速度。扭矩输出可通过使用取决于发动机系统的推进装置的不同致动器来提供。例如，在基于汽油机的发动机控制系统下运行的速度控制模块320在控制扭矩输出时可调节进气门和火花致动器。作为另一例子，在基于柴油机的发动机控制系统下运行的速度控制模块320在控制扭矩输出时可调节燃料喷射量致动器。作为又一例子，在基于轻度混合动力的发动机控制系统下运行的速度控制模块320在控制扭矩输出时可调节荷电状态、电马达、节气门和火花致动器。荷电状态致动器可指调节电源电荷的致动器。速度控制模块320提供管理发动机速度变化的单个（共用）模块，而不管可用于调节发动机扭矩输出的致动器类型。
速度控制模块320使用预测扭矩请求作为主导扭矩指示器以控制缓慢的致动器，例如节气门和凸轮相位器致动器，从而调节空气扭矩TAIR。空气扭矩TAIR调节成使得即时扭矩TIM具有控制发动机速度的充分权限。换句话说，发动机的扭矩输出遵从即时扭矩TIM请求以调节发动机速度RPM到希望的发动机速度RPMDes。即时扭矩TIM可以是用于控制发动机速度的当前制动扭矩BTREQ。即时扭矩TIM可受到最小扭矩和未受管理的扭矩TU的限制。未受管理的扭矩TU基于因歧管延迟而传送给发动机的实际空气扭矩TAIR和预测扭矩请求来确定。未受管理的扭矩TU可设定成等于即时扭矩TIM加储备扭矩TR。
制动扭矩BTREQ指发动机在曲轴处的输出扭矩。制动扭矩BTREQ可经由推进扭矩仲裁模块506来确定。怠速时的制动扭矩BTREQ取决于变速器温度、变速器状态（例如，驻车、空档或驱动状态）和发动机的怠速速度。制动扭矩BTREQ依赖于车辆操作员需求（例如，加速踏板位置）、道路表面（例如，车轮摩擦）和驾驶员点压踏板（例如，非零加速踏板位置）时的变速器驱动档位。制动扭矩BTREQ可使用等式2来确定。
BTREQ = Tped + TIDLE = TENG – TAcces   (2)
Tped是基于加速踏板位置所请求的扭矩。TIDLE是在加速踏板处于零位置（驾驶员没有点压）时的怠速扭矩，TENG是发动机产生的扭矩，TAcces是由发动机附件使用的扭矩。附件扭矩TAcces可包括动力转向扭矩TPS、空气调节扭矩TAC、交流发电机/发电机扭矩TG等。
对于柴油机，在节气门被最小程度地致动以产生真空时除了EGR和增压控制外节气门被设定处于大开状态。未受管理的扭矩TU处在高水平使得即时扭矩TIM具有控制发动机速度的充分权限。即时致动器可以是燃料量FUEL。
对于汽油机，未受管理的扭矩TU依赖于预测扭矩TPR和歧管和发动机容积比。即时致动器是火花和/或当量比。当量比是燃料-氧化剂比与化学计量的燃料-氧化剂比的比。未受管理的扭矩TU可被设定为高使得即时扭矩TIM具有充分权限。对于轻度混合动力车辆，未受管理的扭矩TU是不相关的。即时致动器可以是电马达。
在图5中，示出RPM控制模块330的功能框图。RPM控制模块330包括扭矩储备模块350、预测扭矩模块352和即时扭矩模块354。扭矩储备模块350基于预测扭矩信号TPR和即时扭矩信号TIM产生扭矩储备信号TR。预测扭矩信号TPR和即时扭矩信号TIM可以是由RPM控制模块330产生的预测扭矩信号和即时扭矩信号或例如可以是来自模块224、226、228、230、232中一个的预测扭矩信号和即时扭矩信号。
预测扭矩模块352基于扭矩储备信号TR、零踏板扭矩信号TZPE、当前发动机速度RPM和希望的发动机速度RPMDes产生预测扭矩信号TrpmPR。预测扭矩模块352可基于预测的比例、积分和微分扭矩值TPpr, TIpr, TDpr产生预测扭矩信号TrpmPR。预测的比例、积分和微分扭矩值TPpr, TIpr, TDpr可被存储在一个或多个预测扭矩表353中并基于例如发动机速度误差来访问。发动机速度误差△N等于当前发动机速度RPM和希望的发动机速度RPMDes之间的差。
即时扭矩模块354基于差值信号Tmd、零踏板扭矩信号TZPE、当前发动机速度RPM、希望的发动机速度RPMDes和燃料类型信号产生即时扭矩信号TrpmPR。燃料类型信号可表示RPM控制模块正运行在例如基于汽油机应用还是基于柴油机应用。即时扭矩模块354可基于即时的比例、积分和微分扭矩值TPim, TIim, TDim产生即时扭矩信号TrpmIM。即时的比例、积分和微分扭矩值TPim, TIim, TDim可被存储在一个或多个即时扭矩表355中并基于例如发动机速度误差来访问。
即时扭矩模块354基于来自基于柴油机应用的即时积分扭矩值TIim产生即时扭矩信号TrpmPR。对于基于汽油机应用，RPM控制模块330可包括过滤预测积分扭矩值TIpr以产生即时积分扭矩值TIim的过滤模块356。过滤模块356可低通过滤预测积分扭矩值TIpr以产生即时积分扭矩值TIim。对于基于汽油机应用，即时扭矩模块354可不从即时扭矩表355访问即时积分扭矩值TIim。
在下面描述的曲线图中示出速度控制模块320的运行模式之间的例示转变。
在图6中，示出在扭矩到速度控制转变期间的扭矩曲线图。CTC控制模块222、222’和/或速度控制模块320可在扭矩控制模式和速度控制模式之间转变。例如，从扭矩控制模式到速度控制模式的转变可在车辆操作员抬起（释放加速踏板）时执行。在示出的例子中，车辆操作员从20%的踏板位置抬起到0%的踏板位置。预测和即时扭矩水平（轮廓）调节成提供运行模式之间的平稳转变（平稳扭矩和发动机速度改变）。示出原扭矩信号（驾驶员扭矩请求）RAW。如果原扭矩信号RAW提供为发动机输出扭矩，那么发动机将经受发动机输出扭矩的突减。
示出了示例性预测和即时扭矩曲线TPR, TIM1, TIM2以示出所述平稳转变。预测和即时扭矩值可在抬起（释放加速踏板或零扭矩输出请求）后逐渐地减小。到速度控制模式的转变发生在预测扭矩值和即时扭矩值下降在大约零踏板扭矩TZPE处之前。即时扭矩的变化率可通过调节例如火花来改变，如由即时扭矩曲线 TIM1, TIM2所示。预测扭矩水平和即时扭矩水平之间的差可“随时间混合”以提供平稳转变。换句话说，所述差随时间逐渐减小。
对于基于汽油机应用，在扭矩控制模式与速度控制模式之间转变期间，积分预测扭矩值TIpr可被初始化成使得在所述转变前后没有预测扭矩差。所述转变前后的预测扭矩相同。积分即时扭矩值TIim可通过使用滞后过滤器跟随经过滤的积分预测扭矩值TIpr。所述转变前的扭矩差Tmd被延迟所述转变后的一段时间。扭矩差Tmd可使用校准来衰减。
对于基于柴油机应用，在扭矩控制与速度控制之间转变期间，积分即时扭矩值TIim可被初始化成使得在所述转变前后没有即时扭矩差。所述转变前的即时扭矩等于所述转变后的即时扭矩。
在图7A中，示出在基于汽油机的发动机起动期间实际发动机速度RPM和预测比例扭矩TPpr以及即时比例扭矩TPim的曲线图。转变信号TRAN示出表示运行模式；开环控制模式或者速度控制模式和在开环控制与速度控制模式之间的转变。还示出参考信号Ref。参考信号Ref可以是希望的发动机速度RPMDes。实际发动机速度RPM在起动发动机时在开环控制模式期间增大。实际发动机速度RPM在速度控制模式期间下降到怠速速度。即时比例扭矩TPpr, TPim在开环模式与速度控制模式之间的转变后增大，然后在速度控制模式期间水平下降到相应的大约恒定水平，如所示。
在冷起动后，参考信号Ref基于实际发动机速度RPM来初始化使得：当实际发动机速度RPM减小时，比例即时扭矩值TPim增加以恢复发动机速度。如果参考信号Ref基于希望的发动机速度RPMDes来初始化，那么比例即时扭矩值TPim减小直到实际发动机速度RPM减小到小于希望的发动机速度RPMDes。这使得发动机速度一段时间上的更大“下降”或减小。为了防止发动机速度的这种减小，参考信号Ref基于实际发动机速度RPM来初始化。
在图7B中，示出实际发动机速度RPM和预测扭矩TrpmPR和即时扭矩TrpmIM。预测扭矩TrpmPR以高水平开始并且在开环控制模式期间逐渐降低。即时扭矩TrpmIM以比预测扭矩TrpmPR的水平低的水平开始。在实际发动机速度RPM增大的同时即时扭矩TrpmIM减小，然后在实际发动机速度RPM停止增大和/或减小时增大。即时扭矩TrpmIM与空气扭矩相关，为此具有如所示的轮廓。在发动机起动期间可使节气门处于部分地或完全打开位置并且可延迟火花。
在开环控制模式和速度控制模式（闭环控制模式）之间的转变处预测扭矩TrpmPR和即时扭矩TrpmIM之间的差值可被确定并且被称为差值信号Tmd。在速度控制模式期间可将差值信号Tmd逐渐降为零。
在图8A和8B中，示出在基于柴油机的发动机起动期间实际发动机速度RPM、燃料（燃料量）和空气扭矩（或空气流）的图示。还示出参考信号Ref。参考信号Ref可以是希望的发动机速度RPMDes。参考信号表示开环控制模式与速度控制模式之间的切换。为了起动发动机，燃料量FUEL在开环控制模式期间增大然后减小到大约恒定预定水平以提供怠速发动机速度。预定燃料量水平在速度控制模式期间提供。实际发动机速度RPM在开环控制模式期间增大并且延迟燃料量FUEL的增大。在开环控制模式与速度控制模式之间的转变之前在开环控制模式期间实际发动机速度RPM驻留在怠速速度处。空气扭矩TAIR延迟实际发动机速度RPM并且在开环控制模式期间和速度控制模式期间增大到预定空气水平，如所示。
在图9中，示出表示因发动机速度的变化引起的扭矩值的扭矩图。发动机速度的变化会是由于负载在发动机上的引入。发动机速度因该负载最初降低然后增大以补偿该负载的增加。相对于希望的发动机速度信号RPMDes示出发动机速度RPM。
在一个实施例中，即时扭矩TrpmIM没有基于未受管理的扭矩TU。因此，即时扭矩TrpmIM的响应时间减小。这对于任何发动机速度误差允许即时扭矩TrpmIM校正。换句话说，在未受管理的扭矩TU增大时，即时扭矩TrpmIM可延迟未受管理的扭矩TU，但以更快的速率增加到未受管理的扭矩TU。未受管理的扭矩TU限制即时扭矩TrpmIM。这通过即时扭矩信号TrpmIM1, TrpmIM2, TrpmIM’来示出。即时扭矩信号TrpmIM1, TrpmIM2没有基于未受管理的扭矩TU。即时扭矩信号TrpmIM’基于未受管理的扭矩TU来产生。即时扭矩信号TrpmIM1, TrpmIM2示出响应时间或变化速率可被调节。与扭矩信号TrpmIM1相比，扭矩信号TrpmIM2具有更慢的响应时间和减小的变化速率，但是与TrpmIM’相比，TrpmIM1, TrpmIM2均具有更快的响应时间。
作为另一例子，由于即时扭矩TrpmIM的最小值不受未受管理的扭矩TU的约束或限制，即时扭矩TrpmIM可比未受管理的扭矩TU以更快的速率减小，如所示。即时扭矩TrpmIM’，其基于未受管理的扭矩TU，比未受管理的扭矩TU减小得更快，但仍在未受管理的扭矩TU的扭矩储备TR内。即时扭矩TrpmIM’的变化受到未受管理的扭矩TU的变化速率的限制。
在图10中，示出表示实施内燃机速度控制的方法的流程图。虽然下述步骤主要相对于图1-5来描述，但是该方法可应用于本发明的其他实施例。该方法开始于500。
下述步骤和例子基于等式3-14来实施。作为第一例子，可使用等式3，4和8-10。在第二例子中，并为了提供更快的响应时间，使用等式5，6和11。在第二例子中，对于基于汽油机的应用可使用等式7。图10的流程图示出第二例子。TrpmPR是预测扭矩请求。TrpmIM是即使扭矩请求。TZPE是零踏板扭矩请求。TAIRACT是实际空气扭矩。TPRCOMM是指令预测扭矩。TERR是TERR误差扭矩。TPRACT是实际预测扭矩。稳态时，扭矩值TPpr, TDpr, TPim, TDim, Tmd等于零，积分预测扭矩值TIpr等于经过滤的积分预测扭矩值F(TIpr)。f{△N}指发动机速度误差的函数或者实际发动机速度RPM与希望的发动机速度信号RPMDes之间的差值的函数。KD是微分常量，其可从基于△N的表中确定。△RPM是发动机速度的变化速率。
Figure 892697DEST_PATH_IMAGE001
在502处，RPM轨迹模块324产生希望的速度信号RPMDES。在504处，零踏板扭矩模块328产生零踏板扭矩请求TZPE。在506处，模式选择模块322产生模式选择信号M。在508处，扭矩储备模块350确定实际的或最终扭矩储备信号TR。对于第一例子，扭矩储备TR可通过使用等式10来确定。对于第二例子，扭矩储备TR可通过使用等式11来确定。扭矩储备TR可被设定成等于预测扭矩与即时扭矩之间的差。
在510处，预测扭矩模块352基于模式信号M产生预测扭矩信号 TrpmPR。作为第一例子的部分，预测扭矩信号 TrpmPR可通过等式3如所示来计算。作为第二例子的部分，预测扭矩信号 TrpmPR可通过5如所示来计算。预测扭矩模块352可在模式信号指示相应的CTC控制模块222，222’、速度控制模块320和/或RPM控制模块330运行在速度控制模式时使用等式3和5中的一个产生预测扭矩信号 TrpmPR。
在510A处，确定比例、积分和微分预测扭矩值TPpr, TIpr, TDpr。仅举例，可使用等式12-14确定比例、积分和微分预测扭矩值TPpr, TIpr, TDpr。在510B处，对零踏板扭矩请求TZPE、扭矩储备TR和比例、积分和微分预测扭矩值TPpr, TIpr, TDpr求和以产生预测扭矩信号TrpmPR （根据等式5）。
在510C处，可对预测扭矩TrpmPR进行限制。预测扭矩TrpmPR可具有第一最大极限，其被设定成等于第一预定最大安全极限。预测扭矩TrpmPR可具有第一最小极限，其被设定成等于第一最小燃烧空气扭矩与发动机摩擦扭矩TF、变速器负载扭矩TTL和储备扭矩TR之和中的较大者。对于基于汽油机的应用，RPM控制模块330和/或预测扭矩模块可使比例预测扭矩值TPpr和微分预测扭矩值TDpr斜（降）至零。积分预测扭矩值TIpr可在模式转变期间和在达到最小极限或最大极限时重新设定。当预测扭矩TrpmPR等于第一最大极限或第一最小极限时，可使比例预测扭矩值TPpr和微分预测扭矩值TDpr斜（降）至零并可重新设定积分预测扭矩值TIpr。积分预测扭矩值TIpr可被重新设定成使得最终（实际）预测扭矩等于第一最大极限和第一最小极限中的一个。
在512处，即时扭矩模块354基于模式信号M产生即时扭矩信号TrpmIM。作为第一例子的部分，即时扭矩信号TrpmIM可通过等式4如所示来计算。作为第二例子的部分，即时扭矩信号TrpmIM可通过等式6如所示来计算。即时扭矩模块354可在模式信号指示相应的CTC控制模块、速度控制模块和/或RPM控制模块运行在速度控制模式时使用等式4和6中的一个产生预测扭矩信号TrpmIM。预测扭矩信号TrpmIM可通过等式4和6中的一个如所示来计算。等式6用于更快的响应时间。和等式4不同，等式6不依赖于未受管理的扭矩TU。因此，与等式3和4相对，在一个实施例中使用等式5和6。
在512A处，确定比例、积分和微分即时扭矩值TPim, TIim, TDim。对于基于汽油机的应用，积分即时扭矩值TIim可被设定成等于经过滤的积分预测扭矩值TIpr。积分预测扭矩值TIpr可使用低通过滤器例如具有过滤系数0.4的低通过滤器来过滤。更小的过滤系数例如0.1可用于增加延迟时间。在512B处，差值模块确定差值扭矩Tmd。在512C处，对零踏板扭矩请求TZPE、差值扭矩Tmd、扭矩储备TR和比例、积分和微分即时扭矩值TPim, TIim, TDim求和以产生即时扭矩信号TrpmIM （根据等式6）。因此，独立于未受管理的扭矩TU产生即时扭矩信号TrpmIM。
在512D处，可限制即时扭矩信号TrpmIM。即时扭矩信号TrpmIM可具有第二最大极限，其被设定成等于未受管理的扭矩TU和第二预定最大安全极限中的较小者。即时扭矩TrpmIM可具有第二最小极限，其被设定成等于发动机摩擦扭矩TF或者对于基于柴油机的应用等于燃料截止扭矩Tcutoff。对于基于柴油机的应用，积分即时扭矩值TIim可被设定成例如为零。在即时扭矩信号Trpmim等于第二最大极限和第二最小极限中的一个时可重新设定积分即时扭矩值TIim。积分即时扭矩值TIim可被重新设定成使得最终（实际）即时扭矩信号Trpmim等于第二最大极限和第二最小极限中的一个。
对于基于汽油机的应用，第二最小极限可被设定成等于最小火花扭矩TSparkMin。最小火花扭矩TSparkMin指最大火花延迟时的扭矩水平。
步骤510和512的结果可用于基于汽油机的应用。步骤510的结果可能不能用于基于柴油机的应用。步骤512的结果可用于基于柴油机的应用。速度控制模块可在步骤512后返回到步骤502。
上述步骤意指示范性例子；取决于应用可以序贯地、同步地、同时地、连续地、在重叠的时间段期间或以不同顺序来执行所述步骤。
上述实施例提供速度控制算法、模块和方法，其相对于基于扭矩控制系统减少因发动机速度扰动的反应时间。该速度控制算法、模块和方法还减少扭矩储备水平并因此改善燃料经济性。发动机控制算法、模块和方法提供燃烧稳定性、减少的排放、改善的燃料经济性和扭矩控制、开环控制与速度控制模式之间的转变管理。
上述实施例基于希望的发动机速度从致动器和致动器的响应信号并且代替控制器抽象出。发动机速度反馈用于代替扭矩控制系统反馈，例如实际的空气扭矩或未受管理的扭矩。对于汽油机和柴油机基于所描述的实施例可使用单独的一组软件指令。由于减少的反应时间通过减少的怠速速度储备减少了燃料经济性。
本发明的广泛教导可以各种形式来实施。因此，虽然本发明包括具体例子，但是本发明的真正范围不应受到如此限制，因为在研究附图、详细描述和随附权利要求书的基础上其他变型对于本领域技术人员来说是显见的。

Claims (10)

1.一种发动机控制系统，包括：
模式选择模块，其被构造成基于发动机速度和驾驶员输入从开环控制模式、扭矩控制模式和速度控制模式中的一个选择运行模式；
车轴扭矩仲裁（ABA）模块，其基于所述驾驶员输入产生ABA预测和即时扭矩请求；
速度控制（SC）模块，其基于发动机速度产生第一组SC预测和即时扭矩请求；
推进扭矩仲裁（PTA）模块，其根据所述运行模式基于所述ABA预测和即时扭矩请求以及所述第一组SC预测和即时扭矩请求中的一个产生PTA预测和即时扭矩请求；以及
扭矩输出控制模块，其基于所述PTA预测和即时扭矩请求控制发动机的输出扭矩。
2.如权利要求1所述的发动机控制系统，其特征在于，所述速度控制（SC）模块基于第二组SC预测和即时扭矩请求产生所述SC预测和即时扭矩请求。
3.如权利要求2所述的发动机控制系统，其特征在于，所述速度控制（SC）模块基于除了所述第一组SC预测和即时扭矩请求以外的预测和即时扭矩请求产生所述SC预测和即时扭矩请求。
4.如权利要求1所述的发动机控制系统，其特征在于，所述速度控制模块包括：
产生期望的发动机速度信号的轨迹模块；
基于所述第一组SC预测和即时扭矩请求产生差值信号的差值模块；
基于摩擦扭矩与变速器负载扭矩产生零踏板扭矩信号的零踏板扭矩模块；以及
基于所述希望的发动机速度信号、所述差值信号和所述零踏板扭矩信号产生第二组SC预测和即时扭矩请求的每分钟转数（RPM）控制模块。
5.如权利要求4所述的发动机控制系统，其特征在于，所述RPM控制模块基于所述第一组SC预测和即时扭矩请求产生所述第二组SC预测和即时扭矩请求。
6.如权利要求4所述的发动机控制系统，其特征在于，其还包括产生最小预测扭矩信号的最小预测扭矩模块，
其中：
所述RPM控制模块基于所述第一组SC预测和即时扭矩请求产生扭矩储备信号；以及
最小预测扭矩模块基于所述扭矩储备信号和最小空气扭矩产生所述最小预测扭矩信号。
7.如权利要求4所述的发动机控制系统，其特征在于，所述RPM控制模块包括：
产生扭矩储备信号的扭矩储备模块；
基于所述发动机速度、所述扭矩储备信号、所述希望的发动机速度信号和所述零踏板扭矩信号产生SC预测扭矩信号的预测扭矩模块；以及
基于所述发动机速度、所述希望的发动机速度信号、所述差值信号和所述零踏板扭矩信号独立于未受管理的扭矩产生SC即时扭矩信号的即时扭矩模块。
8.如权利要求7所述的发动机控制系统，其特征在于：
所述预测扭矩模块基于比例预测扭矩值、积分预测扭矩值和微分预测扭矩值产生所述SC预测扭矩信号；以及
所述即时扭矩模块基于比例即时扭矩值、积分即时扭矩值和微分即时扭矩值产生所述SC即时扭矩信号。
9.如权利要求8所述的发动机控制系统，其特征在于，其还包括基于所述积分预测扭矩值产生所述积分即时扭矩值的过滤模块。
10.一种操作发动机控制系统的方法，包括：
基于发动机速度和驾驶员输入从开环控制模式、扭矩控制模式和速度控制模式中的一个选择运行模式；
基于所述驾驶员输入产生车轴扭矩仲裁（ABA）预测和即时扭矩请求；
基于发动机速度产生第一组速度控制（SC）预测和即时扭矩请求；
根据所述运行模式基于所述ABA预测和即时扭矩请求以及所述第一组SC预测和即时扭矩请求中的一个产生推进扭矩仲裁（PTA）预测和即时扭矩请求；以及
基于所述PTA预测和即时扭矩请求控制发动机的输出扭矩。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104948318A (zh) * 2014-03-26 2015-09-30 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于模型预测控制的模拟输出参考
CN106762173A (zh) * 2016-12-15 2017-05-31 北京汽车研究总院有限公司 一种发动机转速控制方法、装置及汽车
CN110422231A (zh) * 2018-04-27 2019-11-08 丰田自动车株式会社 车辆控制系统
CN111677784A (zh) * 2020-06-23 2020-09-18 东风柳州汽车有限公司 车辆起步阶段的离合器控制系统及方法

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8855875B2 (en) * 2008-11-21 2014-10-07 Volvo Construction Equipment Ab Pedal map shift
US8364381B2 (en) * 2009-08-21 2013-01-29 GM Global Technology Operations LLC Control system and method for idle speed control torque reserve reduction
US8538644B2 (en) * 2010-04-20 2013-09-17 GM Global Technology Operations LLC Driver torque request systems and methods
JP5273121B2 (ja) * 2010-10-19 2013-08-28 株式会社デンソー 発進支援装置
US8689541B2 (en) 2011-02-16 2014-04-08 GM Global Technology Operations LLC Valvetrain control method and apparatus for conserving combustion heat
US8452473B2 (en) * 2011-06-02 2013-05-28 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for managing torque in a hybrid powertrain system
US8707679B2 (en) * 2011-09-07 2014-04-29 GM Global Technology Operations LLC Catalyst temperature based valvetrain control systems and methods
US8788182B2 (en) 2011-09-07 2014-07-22 GM Global Technology Operations LLC Engine speed based valvetrain control systems and methods
US20130143181A1 (en) * 2011-12-05 2013-06-06 Ford Global Technologies, Llc In-vehicle training system for teaching fuel economy
GB2498929B (en) * 2012-01-25 2014-05-07 Jaguar Land Rover Ltd Adaptive control of internal combustion engine
US8938327B2 (en) 2012-05-04 2015-01-20 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for transitioning between driveline braking modes
US9169787B2 (en) * 2012-05-22 2015-10-27 GM Global Technology Operations LLC Valve control systems and methods for cylinder deactivation and activation transitions
US8798835B2 (en) * 2012-06-05 2014-08-05 GM Global Technology Operations LLC Hybrid diesel-electric powertrain smoke limit avoidance
US9567928B2 (en) 2012-08-07 2017-02-14 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling a variable valve actuation system to reduce delay associated with reactivating a cylinder
US9115664B2 (en) * 2012-08-22 2015-08-25 Cummins Inc. Engine control systems and methods
US9228510B2 (en) 2012-08-22 2016-01-05 Cummins Inc. Engine control systems and methods
US20140163839A1 (en) * 2012-12-12 2014-06-12 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for controlling cylinder deactivation and accessory drive tensioner arm motion
FR3001427B1 (fr) * 2013-01-31 2016-01-22 Renault Sas Procede de limitation energetique du couple d'assistance a l'acceleration d'un vehicule hybride
CN105189172B (zh) * 2013-02-11 2018-05-29 沃尔沃卡车集团 用于驱动车辆的方法
US9353655B2 (en) 2013-03-08 2016-05-31 GM Global Technology Operations LLC Oil pump control systems and methods for noise minimization
US8989935B2 (en) * 2013-03-22 2015-03-24 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control
DE102013211901A1 (de) 2013-06-24 2014-12-24 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betrieb von Reglern in Regel- und/oder Steuereinrichtungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs
US9789873B2 (en) * 2014-02-16 2017-10-17 Ford Global Technologies, Llc Vehicle coasting control system and method
US9803573B2 (en) * 2014-06-27 2017-10-31 GM Global Technology Operations LLC Throttle control systems and methods for cylinder activation and deactivation
GB2535701B (en) 2015-02-20 2017-05-31 Ford Global Tech Llc A method for reducing the fuel consumption of a mild hybrid vehicle
US9926856B2 (en) * 2015-08-14 2018-03-27 Cummins Inc. Cooperative cam phaser and air throttle control
US10273874B2 (en) 2016-04-15 2019-04-30 Ford Global Technologies, Llc Method and system for compressor outlet temperature regulation
US9789876B1 (en) * 2016-06-16 2017-10-17 GM Global Technology Operations LLC Axle torque control system for a motor vehicle
DE102016011069B4 (de) * 2016-09-14 2020-02-27 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung sowie entsprechende Antriebseinrichtung
US10125712B2 (en) 2017-02-17 2018-11-13 GM Global Technology Operations LLC Torque security of MPC-based powertrain control
US10119481B2 (en) 2017-03-22 2018-11-06 GM Global Technology Operations LLC Coordination of torque interventions in MPC-based powertrain control
TWI640757B (zh) * 2017-05-19 2018-11-11 恩斯邁電子(深圳)有限公司 引擎狀態偵測裝置與引擎狀態偵測方法
US10399574B2 (en) 2017-09-07 2019-09-03 GM Global Technology Operations LLC Fuel economy optimization using air-per-cylinder (APC) in MPC-based powertrain control
US10358140B2 (en) 2017-09-29 2019-07-23 GM Global Technology Operations LLC Linearized model based powertrain MPC
DE102018100541B3 (de) * 2018-01-11 2019-07-11 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine mit Generator und Asynchronmaschine, Steuer- und Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Generator und Asynchronmaschine sowie Brennkraftmaschine mit Generator und Asynchronmaschine
US10597022B2 (en) * 2018-02-01 2020-03-24 GM Global Technology Operations LLC Coordinated torque and speed control systems and logic for hybrid electric vehicles
US10619586B2 (en) 2018-03-27 2020-04-14 GM Global Technology Operations LLC Consolidation of constraints in model predictive control
US10661804B2 (en) 2018-04-10 2020-05-26 GM Global Technology Operations LLC Shift management in model predictive based propulsion system control
IT201800006158A1 (it) * 2018-06-08 2019-12-08 Sistema per limitare una velocita' di rotazione di un motore a combustione interna
US11186267B2 (en) 2019-02-01 2021-11-30 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for operating a driveline in a speed control mode
US10859159B2 (en) 2019-02-11 2020-12-08 GM Global Technology Operations LLC Model predictive control of torque converter clutch slip
US11312208B2 (en) 2019-08-26 2022-04-26 GM Global Technology Operations LLC Active thermal management system and method for flow control
US11008921B1 (en) 2019-11-06 2021-05-18 GM Global Technology Operations LLC Selective catalytic reduction device control
CN112763744B (zh) * 2020-12-24 2022-09-23 潍柴动力股份有限公司 发动机转速的确定方法、装置及设备
JP2023021850A (ja) * 2021-08-02 2023-02-14 株式会社ニッキ スロットルの電子制御方法及び電子制御スロットル装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5241855A (en) * 1991-10-31 1993-09-07 Ford Motor Company Method and apparatus for inferring engine torque
EP1111238A2 (en) * 1999-12-24 2001-06-27 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Engine control apparatus of vehicle having air conditioner
JP2006151019A (ja) * 2004-11-25 2006-06-15 Toyota Motor Corp 加減速度制御装置
CN1919671A (zh) * 2005-08-25 2007-02-28 丰田自动车株式会社 混合动力车辆及混合动力车辆的控制方法
CN101098806A (zh) * 2005-03-03 2008-01-02 丰田自动车株式会社 混合动力车辆和混合动力车辆的控制方法
CN101115650A (zh) * 2005-03-03 2008-01-30 丰田自动车株式会社 混合动力车辆以及混合动力车辆的控制方法
FR2918320A1 (fr) * 2007-07-02 2009-01-09 Renault Sas Systeme de commande de deux roues d'un vehicule automobile actionnables par un seul organe
US20090024263A1 (en) * 2007-07-16 2009-01-22 Gm Global Technology Operations, Inc. Association of torque requesting modules in a coordinated torque architecture
US20090234534A1 (en) * 2008-03-14 2009-09-17 Gm Global Technology Operations, Inc Securing and diagnosing the vehicle speed input and direction for torque control systems

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4971011A (en) * 1989-01-06 1990-11-20 Nissan Motor Co., Ltd. Air and fuel control system for internal combustion engine
US5931138A (en) * 1996-02-23 1999-08-03 Nissan Motor Co., Ltd. Engine torque control apparatus
JP3514077B2 (ja) * 1997-06-24 2004-03-31 日産自動車株式会社 エンジンのスロットル制御装置
JP3627464B2 (ja) * 1997-08-28 2005-03-09 日産自動車株式会社 エンジンの制御装置
JP2000097086A (ja) * 1998-09-18 2000-04-04 Hitachi Ltd エンジンの吸入空気流量制御方法、制御装置および出力制御方法
US6178371B1 (en) * 1999-04-12 2001-01-23 Ford Global Technologies, Inc. Vehicle speed control system and method
US6425373B1 (en) * 1999-08-04 2002-07-30 Ford Global Technologies, Inc. System and method for determining engine control parameters based on engine torque
US6279531B1 (en) * 1999-08-09 2001-08-28 Ford Global Technologies, Inc. System and method for controlling engine torque
US6553958B1 (en) * 2001-04-11 2003-04-29 Ford Global Technologies, Inc. Adaptive torque model for internal combustion engine
US6705285B2 (en) * 2001-10-31 2004-03-16 Daimlerchrysler Corporation Air flow target determination
US6876916B2 (en) * 2002-02-01 2005-04-05 Ford Global Technologies, Llc Method and system for inferring torque output of a variable compression ratio engine
US6704638B2 (en) * 2002-06-26 2004-03-09 General Motors Corporation Torque estimator for engine RPM and torque control
JP4120495B2 (ja) * 2003-06-26 2008-07-16 三菱自動車工業株式会社 アイドル運転時空気量制御装置及びアイドル運転時空気量制御方法
DE10340816A1 (de) * 2003-09-04 2005-03-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
US7004144B2 (en) * 2003-09-17 2006-02-28 General Motors Corporation Dynamical torque control system
US7000589B2 (en) * 2004-06-15 2006-02-21 General Motors Corporation Determining manifold pressure based on engine torque control
US6966287B1 (en) * 2004-12-01 2005-11-22 General Motors Corporation CAM phaser and DOD coordination for engine torque control
US7021282B1 (en) * 2004-12-01 2006-04-04 General Motors Corporation Coordinated engine torque control
US7367290B2 (en) * 2006-08-24 2008-05-06 Gm Global Technology Operations, Inc. Diesel combustion mode switching control strategy and model
US7463970B2 (en) * 2006-11-28 2008-12-09 Gm Global Technology Operations, Inc. Torque based engine speed control
US7822528B2 (en) * 2007-03-26 2010-10-26 Gm Global Technology Operations, Inc. Full range torque reduction
US7698048B2 (en) * 2007-08-01 2010-04-13 Gm Global Technology Operations, Inc. Power enrichment scheduling for coordinated torque control system
US7757666B2 (en) * 2007-11-05 2010-07-20 Gm Global Technology Operations, Inc. Cylinder fueling coordination for torque estimation and control
US7698049B2 (en) * 2008-01-09 2010-04-13 Gm Global Technology Operations, Inc. Speed control in a torque-based system
US8311721B2 (en) * 2008-03-26 2012-11-13 GM Global Technology Operations LLC Reserve torque for lean equivalence ratio requests
US8255139B2 (en) * 2008-05-01 2012-08-28 GM Global Technology Operations LLC Method to include fast torque actuators in the driver pedal scaling for conventional powertrains
US9068517B2 (en) * 2008-05-05 2015-06-30 GM Global Technology Operations LLC Cooridnated torque control operation with de-energized throttle
US7885756B2 (en) * 2008-08-28 2011-02-08 Gm Global Technologies Operations, Inc. Multi-pulse spark ignition direct injection torque based system
US8306722B2 (en) * 2010-02-05 2012-11-06 GM Global Technology Operations LLC Power-based engine speed control

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5241855A (en) * 1991-10-31 1993-09-07 Ford Motor Company Method and apparatus for inferring engine torque
EP1111238A2 (en) * 1999-12-24 2001-06-27 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Engine control apparatus of vehicle having air conditioner
JP2006151019A (ja) * 2004-11-25 2006-06-15 Toyota Motor Corp 加減速度制御装置
CN101098806A (zh) * 2005-03-03 2008-01-02 丰田自动车株式会社 混合动力车辆和混合动力车辆的控制方法
CN101115650A (zh) * 2005-03-03 2008-01-30 丰田自动车株式会社 混合动力车辆以及混合动力车辆的控制方法
CN1919671A (zh) * 2005-08-25 2007-02-28 丰田自动车株式会社 混合动力车辆及混合动力车辆的控制方法
FR2918320A1 (fr) * 2007-07-02 2009-01-09 Renault Sas Systeme de commande de deux roues d'un vehicule automobile actionnables par un seul organe
US20090024263A1 (en) * 2007-07-16 2009-01-22 Gm Global Technology Operations, Inc. Association of torque requesting modules in a coordinated torque architecture
CN101450629A (zh) * 2007-11-02 2009-06-10 通用汽车环球科技运作公司 协调扭矩结构中的扭矩请求模块的结合
US20090234534A1 (en) * 2008-03-14 2009-09-17 Gm Global Technology Operations, Inc Securing and diagnosing the vehicle speed input and direction for torque control systems

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104948318A (zh) * 2014-03-26 2015-09-30 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于模型预测控制的模拟输出参考
CN104948318B (zh) * 2014-03-26 2018-01-02 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于模型预测控制的模拟输出参考
CN106762173A (zh) * 2016-12-15 2017-05-31 北京汽车研究总院有限公司 一种发动机转速控制方法、装置及汽车
CN106762173B (zh) * 2016-12-15 2019-06-11 北京汽车研究总院有限公司 一种发动机转速控制方法、装置及汽车
CN110422231A (zh) * 2018-04-27 2019-11-08 丰田自动车株式会社 车辆控制系统
CN110422231B (zh) * 2018-04-27 2021-11-05 丰田自动车株式会社 车辆控制系统
CN111677784A (zh) * 2020-06-23 2020-09-18 东风柳州汽车有限公司 车辆起步阶段的离合器控制系统及方法
CN111677784B (zh) * 2020-06-23 2022-02-11 东风柳州汽车有限公司 车辆起步阶段的离合器控制系统及方法

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