CN103670763B - 用于车辆起动的发动机控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于车辆起动的发动机控制系统和方法。驾驶员请求模块基于加速器踏板位置、目标发动机速度与变速器输入速度之间的第一差、以及变速器输入速度与测量的发动机速度之间的第二差来确定驾驶员扭矩请求。请求产生模块基于驾驶员扭矩请求来产生发动机的第一和第二扭矩请求。发动机速度控制模块基于目标发动机速度、第一差和第二差来产生发动机的第三和第四扭矩请求。基于模式信号：第一选择模块将第五扭矩请求设置为等于第一扭矩请求和第三扭矩请求中的一者；并且第二选择模块将第六扭矩请求设置为等于第二扭矩请求和第四扭矩请求中的一者。调节模块基于第五和第六扭矩请求中的至少一个来选择性地调节发动机操作参数。

Description

用于车辆起动的发动机控制系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年9月18日提交的美国临时申请No. 61/702,398的权益。上述申请的公开内容以引用的方式全文结合到本文。
技术领域
本发明涉及内燃发动机，且更具体地涉及用于车辆起动的发动机控制系统和方法。
背景技术
本文提供的背景说明是为了总体上介绍本发明背景的目的。当前署名发明人的工作（在背景技术部分描述的程度上）以及本描述中否则不足以作为申请时现有技术的各方面，既不明显地也非隐含地被承认为与本发明相抵触的现有技术。
内燃发动机在气缸内燃烧空气和燃料混合物以驱动活塞，从而产生驱动扭矩。进入发动机中的空气流借助节气门被调节。更具体地，节气门调节节气门面积，这增加或减少进入到发动机中的空气流。当节气门面积增加时，进入到发动机中的空气流增加。燃料控制系统调节燃料被喷射的速率，以向气缸提供期望空气/燃料比和/或实现期望扭矩输出。增加提供给气缸的空气和燃料的量增加了发动机的扭矩输出。
在火花点火发动机中，火花启动提供给气缸的空气/燃料混合物的燃烧。在压缩点火发动机中，气缸内的压缩燃烧提供给气缸的空气/燃料混合物。火花正时和空气流能够是用于调节火花点火发动机的扭矩输出的主要手段，而燃料流能够是用于调节压缩点火发动机的扭矩输出的主要手段。
已经开发了发动机控制系统，以控制发动机输出扭矩从而实现期望扭矩。然而，常规发动机控制系统并不如所需要的那样精确地控制发动机输出扭矩。此外，常规发动机控制系统并不提供对控制信号的快速响应或者在影响发动机输出扭矩的各种装置之间协调发动机扭矩控制。
发明内容
驾驶员请求模块基于加速器踏板位置、在目标发动机速度与变速器输入速度之间的第一差、以及在所述变速器输入速度与测量的发动机速度之间的第二差来确定用于发动机的驾驶员扭矩请求。请求产生模块基于所述驾驶员扭矩请求来产生用于所述发动机的第一和第二扭矩请求。发动机速度控制模块基于目标发动机速度、所述第一差和所述第二差来产生用于所述发动机的第三和第四扭矩请求。基于模式信号，第一选择模块将第五扭矩请求设置为等于所述第一扭矩请求和所述第三扭矩请求中的一者。基于所述模式信号，第二选择模块将第六扭矩请求设置为等于所述第二扭矩请求和所述第四扭矩请求中的一者。调节模块基于所述第五和第六扭矩请求中的至少一个来选择性地调节至少一个发动机操作参数。
在其他特征中，用于车辆的发动机控制方法包括：基于加速器踏板位置、在目标发动机速度与变速器输入速度之间的第一差、以及所述变速器输入速度与测量的发动机速度之间的第二差来确定用于发动机的驾驶员扭矩请求；基于所述驾驶员扭矩请求来产生用于所述发动机的第一和第二扭矩请求；以及基于目标发动机速度、所述第一差和所述第二差来产生用于所述发动机的第三和第四扭矩请求。所述发动机控制方法还包括基于模式信号：将第五扭矩请求设置为等于所述第一扭矩请求和所述第三扭矩请求中的一者；以及将第六扭矩请求设置为等于所述第二扭矩请求和所述第四扭矩请求中的一者。所述发动机控制方法还包括基于所述第五和第六扭矩请求中的至少一个来选择性地调节至少一个发动机操作参数。
本发明还提供如下方案：
1. 一种用于车辆的发动机控制系统，包括：
驾驶员请求模块，所述驾驶员请求模块基于加速器踏板位置、目标发动机速度与变速器输入速度之间的第一差、以及所述变速器输入速度与测量的发动机速度之间的第二差来确定用于发动机的驾驶员扭矩请求；
请求产生模块，所述请求产生模块基于所述驾驶员扭矩请求来产生用于所述发动机的第一和第二扭矩请求；
发动机速度控制模块，所述发动机速度控制模块基于目标发动机速度、所述第一差和所述第二差来产生用于所述发动机的第三和第四扭矩请求；
第一选择模块，所述第一选择模块基于模式信号将第五扭矩请求设置为等于所述第一扭矩请求和所述第三扭矩请求中的一者；
第二选择模块，所述第二选择模块基于所述模式信号将第六扭矩请求设置为等于所述第二扭矩请求和所述第四扭矩请求中的一者；以及
调节模块，所述调节模块基于所述第五和第六扭矩请求中的至少一个来选择性地调节至少一个发动机操作参数。
2. 根据方案1所述的发动机控制系统，其中：
当所述模式信号处于第一状态时，所述第一选择模块将所述第五扭矩请求设置为等于所述第一扭矩请求并且所述第二选择模块将所述第六扭矩请求设置为等于所述第二扭矩请求；以及
当所述模式信号处于第二状态时，所述第一选择模块将所述第五扭矩请求设置为等于所述第三扭矩请求并且所述第二选择模块将所述第六扭矩请求设置为等于所述第四扭矩请求。
3. 根据方案2所述的发动机控制系统，还包括模式控制模块，所述模式控制模块基于所述驾驶员扭矩请求将所述模式信号设置为所述第一状态和所述第二状态中的一者。
4. 根据方案3所述的发动机控制系统，其中，所述模式控制模块在所述驾驶员扭矩请求大于预定扭矩时将所述模式信号设置为所述第一状态，并且在所述驾驶员扭矩请求小于所述预定扭矩时将所述模式信号设置为所述第二状态。
5. 根据方案1所述的发动机控制系统，其中，所述驾驶员请求模块基于所述加速器踏板位置、以及所述第一差和所述第二差之间的第三差来确定所述驾驶员扭矩请求。
6. 根据方案5所述的发动机控制系统，其中，所述发动机速度控制模块基于所述目标发动机速度和所述第三差来产生所述第三和第四扭矩请求。
7. 根据方案1所述的发动机控制系统，其中，所述驾驶员请求模块响应于所述变速器输入速度的增加而开始增加所述驾驶员扭矩请求。
8. 根据方案1所述的发动机控制系统，其中，所述发动机速度控制模块基于所述加速器踏板位置和传动比来确定所述目标发动机速度。
9. 根据方案1所述的发动机控制系统，还包括涡轮机速度模块，所述涡轮机速度模块基于变速器输出轴速度和传动比来确定所述变速器输入速度。
10. 根据方案1所述的发动机控制系统，其中，基于所述第五和第六扭矩请求中的至少一个，所述调节模块选择性地调节下述中的至少一个：节气门的开度；凸轮轴定相；增压装置的输出；火花正时；以及燃料供给。
11. 一种用于车辆的发动机控制方法，包括：
基于加速器踏板位置、目标发动机速度与变速器输入速度之间的第一差、以及所述变速器输入速度与测量的发动机速度之间的第二差来确定用于发动机的驾驶员扭矩请求；
基于所述驾驶员扭矩请求来产生用于所述发动机的第一和第二扭矩请求；
基于目标发动机速度、所述第一差和所述第二差来产生用于所述发动机的第三和第四扭矩请求；
基于模式信号：
将第五扭矩请求设置为等于所述第一扭矩请求和所述第三扭矩请求中的一者；以及
将第六扭矩请求设置为等于所述第二扭矩请求和所述第四扭矩请求中的一者；以及
基于所述第五和第六扭矩请求中的至少一个来选择性地调节至少一个发动机操作参数。
12. 根据方案11所述的发动机控制方法，还包括：
当所述模式信号处于第一状态时：
将所述第五扭矩请求设置为等于所述第一扭矩请求；并且
将所述第六扭矩请求设置为等于所述第二扭矩请求；以及
当所述模式信号处于第二状态时：
将所述第五扭矩请求设置为等于所述第三扭矩请求；并且
将所述第六扭矩请求设置为等于所述第四扭矩请求。
13. 根据方案12所述的发动机控制方法，还包括：基于所述驾驶员扭矩请求将所述模式信号设置为所述第一状态和所述第二状态中的一者。
14. 根据方案13所述的发动机控制方法，还包括：
在所述驾驶员扭矩请求大于预定扭矩时将所述模式信号设置为所述第一状态；以及
在所述驾驶员扭矩请求小于所述预定扭矩时将所述模式信号设置为所述第二状态。
15. 根据方案11所述的发动机控制方法，还包括：基于所述加速器踏板位置、以及所述第一差和所述第二差之间的第三差来确定所述驾驶员扭矩请求。
16. 根据方案15所述的发动机控制方法，还包括：基于所述目标发动机速度和所述第三差来产生所述第三和第四扭矩请求。
17. 根据方案11所述的发动机控制方法，还包括：响应于所述变速器输入速度的增加而开始增加所述驾驶员扭矩请求。
18. 根据方案11所述的发动机控制方法，还包括：基于所述加速器踏板位置和传动比来确定所述目标发动机速度。
19. 根据方案11所述的发动机控制方法，还包括：基于变速器输出轴速度和传动比来确定所述变速器输入速度。
20. 根据方案11所述的发动机控制方法，还包括基于所述第五和第六扭矩请求中的至少一个来选择性地调节下述中的至少一个：节气门的开度；凸轮轴定相；增压装置的输出；火花正时；以及燃料供给。
本发明的进一步应用领域从下文提供的详细说明将显而易见。应当理解的是，详细说明和具体示例仅旨在用于描述目的且不旨在限制本发明的范围。
附图说明
从详细说明和附图将更完整地理解本发明，在附图中：
图1是根据本发明的示例性发动机系统的功能框图；
图2是根据本发明的示例性发动机控制系统的功能框图；
图3是根据本发明的驾驶员扭矩模块的示例性实施方式的功能框图；
图4是根据本发明的发动机速度控制模块的示例的功能框图；
图5是根据本发明的推进扭矩裁定模块的示例性实施方式的功能框图；以及
图6是根据本发明的描述产生推进扭矩请求的示例性方法的流程图。
具体实施方式
发动机控制模块（ECM）分别基于目标值来控制发动机的致动器，以产生目标发动机扭矩输出。例如，ECM基于目标火花正时（用于汽油发动机）来控制火花正时、基于目标燃料供给参数来控制燃料喷射、基于目标进气和排气凸轮相位器角度来控制进气和排气凸轮相位器、基于目标开度来控制节气门、以及基于目标废气门占空比来控制涡轮增压器的废气门。
ECM基于扭矩请求来确定目标值。ECM通常基于加速器踏板的位置和/或一个或多个其他参数来产生扭矩请求。当发动机怠速时，ECM基于目标发动机速度（例如，预定怠速发动机速度）来产生扭矩请求。
车辆起动事件可指代从零车辆速度开始的车辆加速时段。在具有手动变速器的车辆的车辆起动事件期间，ECM可响应于离合器踏板的致动来增加目标发动机速度，以增加扭矩请求并且有利于车辆加速。然而，当变速器处于空档时，响应于离合器踏板致动来增加目标发动机速度可导致发动机速度的猛增。
因此，本发明的ECM基于发动机速度与目标发动机速度之间的差异以及基于目标滑移值与测量滑移值之间的差异来确定车辆起动的扭矩请求。滑移是指发动机速度与变速器输入速度之间的差。基于所述差异来确定用于车辆起动的扭矩请求最小化在车辆起动期间的发动机速度减少，减少了在车辆起动期间所经历的颤动，降低了至离合器的不必要的能量输入，并且增加了离合器耐用性。
现参考图1，示出了示例性发动机系统100的功能框图。发动机系统100包括发动机102，该发动机燃烧空气/燃料混合物以基于来自驾驶员输入模块104的驾驶员输入产生用于车辆的驱动扭矩。空气借助节气门112被抽吸到进气歧管110中。仅作为示例，节气门112可包括具有可旋转叶片的蝶阀。发动机控制模块（ECM）114控制节气门致动器模块116，所述节气门致动器模块调节节气门112的开度，以控制被抽吸到进气歧管110中的空气的量。
来自进气歧管110的空气被抽吸到发动机102的气缸中。虽然发动机102可包括多个气缸，但是为了描述目的仅示出了单个代表性气缸118。仅作为示例，发动机102可包括2、3、4、5、6、8、10和/或12个气缸。ECM 114可指令气缸致动器模块120以选择性地停用其中一些气缸，这在一些发动机操作状况下可改善燃料经济性。
发动机102可利用四个冲程循环来操作。下文所述的四个冲程可被称为进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。在曲轴（未示出）的每次回转期间，在气缸118内发生该四个冲程中的两个冲程。因此，为了使得气缸118经历全部四个冲程，有必要进行两次曲轴回转。
在进气冲程期间，来自进气歧管110的空气借助进气门122被抽吸到气缸118中。ECM 114控制燃料致动器模块124，该燃料致动器模块调节燃料喷射以实现目标空气/燃料比。在中心位置或在多个位置（例如，在每个气缸的进气门122附近），燃料可被喷射到进气歧管110中。在各种实施方式（未示出）中，燃料可被直接喷入到气缸中或与气缸相关的混合室中。燃料致动器模块124可停止至被停用的气缸的燃料喷射。
所喷射燃料与空气混合，并且在气缸118内产生空气/燃料混合物。在压缩冲程期间，气缸118内的活塞（未示出）压缩该空气/燃料混合物。虽然未示出，但是发动机102可以是压缩点火发动机，在该情况下气缸118内的压缩点火该空气/燃料混合物。另选地，如所示的，发动机102可以是火花点火发动机，在该情况下火花致动器模块126基于来自ECM 114的信号来激活气缸118中的火花塞128，从而点火空气/燃料混合物。火花的正时可相对于活塞处于其最上位置（称为上止点（TDC））的位置的时刻被规定。
火花致动器模块126可由规定在TDC之前或之后多久产生火花的正时信号来控制。由于活塞位置直接相关于曲轴旋转，因此火花致动器模块126的操作可与曲轴角同步。火花致动器模块126可停止至被停用的气缸的火花供应。产生火花可被称为点火事件。火花致动器模块126可具有改变用于每个点火事件的火花正时的能力。当火花正时在上一点火事件和下一点火事件之间改变时，火花致动器模块126可改变用于下一点火事件的火花正时。
在压缩冲程期间，空气/燃料混合物的燃烧将活塞驱离TDC，由此驱动曲轴。燃烧冲程可被限定为在活塞到达TDC与活塞到达下止点（BDC）的时刻之间的时间。在排气冲程期间，活塞开始移离BDC，并且借助排气门130驱出燃烧副产物。燃烧副产物借助排气系统134从车辆被排出。
进气门122可由进气凸轮轴140来控制，而排气门130可由排气凸轮轴142来控制。在各个实施方式中，多个进气凸轮轴（包括进气凸轮轴140）可控制用于气缸118的多个进气门（包括进气门122），和/或可控制用于多个气缸组（包括气缸118）的进气门（包括进气门122）。类似地，多个排气凸轮轴（包括排气凸轮轴142）可控制用于气缸118的多个排气门，和/或可控制用于多个气缸组（包括气缸118）的排气门（包括排气门130）。气缸致动器模块120可借助禁止打开进气门122和/或排气门130来停用气缸118。在各种其他实施方式中，进气门122和/或排气门130可由除了凸轮轴之外的装置（例如，无凸轮的阀致动器）来控制。
进气门122被打开的时刻可由进气凸轮相位器148相对于活塞TDC改变。排气门130被打开的时刻可由排气凸轮相位器150相对于活塞TDC改变。相位器致动器模块158可基于来自ECM 114的信号来控制进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150。当被实施时，可变阀升程（未示出）也可由相位器致动器模块158来控制。
发动机系统100可以包括增压装置，该增压装置向进气歧管110提供加压空气。例如，图1示出了包括热涡轮机160-1的涡轮增压器，所述热涡轮机由流经排气系统134的热排气来驱动。涡轮增压器还包括由涡轮机160-1驱动的冷空气压缩机160-2。压缩机160-2压缩通入到节气门112中的空气。在各种实施方式中，由曲轴驱动的增压机（未示出）可压缩来自节气门112的空气，并且将压缩空气传输至进气歧管110。
废气门162可允许废弃绕过涡轮机160-1，由此减少由涡轮增压器提供的增压（进气空气的压缩量）。ECM 114可借助增压致动器模块164来控制涡轮增压器。增压致动器模块164借助控制废气门162的开度可调节涡轮增压器的增压。在各种实施方式中，多个涡轮增压器可由增压致动器模块164来控制。涡轮增压器可具有变化的几何尺寸，该几何尺寸可由增压致动器模块164来控制。
中冷器（未示出）可消散被包含在压缩空气充量中的一些热量，当空气被压缩时产生所述压缩空气充量。压缩空气充量还可具有从排气系统134的部件吸收的热量。虽然为了描述目的被分开示出，但是涡轮机160-1和涡轮机160-2可彼此附接，从而将进气空气设置成紧贴热排气。
发动机系统100可包括排气再循环（EGR）阀170，其将排气再引导到进气歧管110。EGR阀170可定位在涡轮增压器的涡轮机160-1的上游。EGR阀170可由EGR致动器模块172来控制。
发动机系统100可利用RPM传感器180来测量曲轴的旋转速度，单位为转每分钟（RPM）。更具体地，曲轴位置可由RPM传感器180来监测，并且发动机速度可基于曲轴的位置被确定。发动机冷却剂的温度可利用发动机冷却剂温度（ECT）传感器182来测量。ECT传感器182可定位在发动机102内部，或者定位在冷却剂被循环的其他位置例如散热器（未示出）处。
进气歧管110内的压力可利用歧管绝对压力传感器184来测量。在各个实施方式中，可测量发动机真空度，该发动机真空度是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内的空气的质量流率可利用空气质量流量（MAF）传感器186来测量。在各个实施方式中，MAF传感器186可定位在还包括节气门112的壳体中。
节气门致动器模块116可利用一个或多个节气门位置传感器（TPS）190来监测节气门112的位置。被抽吸到发动机102中的空气的环境温度可利用进气空气温度（IAT）传感器192来测量。发动机系统100还可包括一个或多个其他传感器。ECM 114可利用来自传感器的信号，以向发动机系统100作出控制决定。
车辆还可包括变速器，该变速器可以是手动变速器或者双离合器变速器（DCT）。变速器控制模块194可控制该变速器的一个或多个部件。ECM 114和变速器控制模块194可通信。例如，ECM 114在换档期间可降低发动机扭矩。
ECM 114可与混合控制模块196通信，以协调发动机102和电动马达198的操作。电动马达198还可用作发电机，并且可用于产生电能，该电能可由车辆电气系统使用和/或用于储存在蓄电池中。虽然仅示出了一个电动马达198，但是可实施有零个或不止一个电动马达。在各个实施方式中，ECM 114、变速器控制模块194和混合控制模块196的各个功能可被集成到一个或多个模块中。
改变发动机参数的每个系统可被称为致动器。每个系统接收目标致动器值。例如，节气门致动器模块116可被称为致动器，并且目标节气门打开面积可被称为目标致动器值。在图1的示例中，节气门致动器模块116借助调节节气门112的叶片的角度来达到目标节气门打开面积。
类似地，火花致动器模块126可被称为致动器，而相应目标致动器值可以是相对于活塞TDC的目标火花正时。其他致动器可包括气缸致动器模块120、燃料致动器模块124、相位器致动器模块158、增压致动器模块164和EGR致动器模块172。对于这些致动器，目标致动器值可分别包括被致动的气缸的目标数量、目标燃料供给参数、目标进气和排气凸轮相位器角度、目标废气门占空比、以及目标EGR阀打开面积。ECM 114可产生目标致动器值，以使得发动机102产生目标发动机输出扭矩。
现参考图2，示出了示例性发动机控制系统的功能框图。ECM 114的示例性实施方式包括驾驶员扭矩模块202、车轴扭矩裁定模块204和推进扭矩裁定模块206。ECM 114可包括混合优化模块208。ECM 114还包括储备/负载模块220、调节模块224、空气控制模块228、火花控制模块232、气缸控制模块236以及燃料控制模块240。ECM 114还包括RPM控制模块242、模式控制模块244、增压调度模块248以及相位器调度模块252。
驾驶员扭矩模块202基于来自驾驶员输入模块104的驾驶员输入255来确定驾驶员扭矩请求254。驾驶员输入255可基于例如加速器踏板的位置、制动器踏板的位置、以及离合器踏板的位置。驾驶员输入255还可包括巡航控制输入，其可以是适应性巡航控制系统，该适应性巡航控制系统改变车辆速度以保持预定跟随距离。驾驶员扭矩模块202在下文结合图3被讨论。
车轴扭矩裁定模块204在驾驶员扭矩请求254与其他车轴扭矩请求256之间进行裁定。车轴扭矩（在车轮处的扭矩）可由包括发动机和/或一个或多个电动马达的各种源产生。例如，车轴扭矩请求256可包括当检测到正向车轮滑移时由牵引控制系统请求的扭矩减少。当车轴扭矩克服车轮与路面之间摩擦时发生该正向车轮滑移，并且车轮开始在路面上滑移。车轴扭矩请求256还可包括用于抵御负向车轮滑移的扭矩增加，其中由于车轴扭矩是负向的，车辆的轮胎相对于路面滑移。
车轴扭矩请求256还可包括制动器管理请求和车辆过速扭矩请求。制动器管理请求可减少车轴扭矩以确保车轴扭矩并不超过制动器的能力，以在车辆停止时保持车辆。车辆过速扭矩请求可减少车轴扭矩以防止车辆超过预定速度。车轴扭矩请求256还可由车辆稳定性控制系统来产生。
车轴扭矩裁定模块204基于接收到的扭矩请求254和256之间的裁定结果来输出预计（车轴）扭矩请求257和即时（车轴）扭矩请求258。如下文所述，来自车轴扭矩裁定模块204的预计扭矩请求257和即时扭矩请求258在被用于控制发动机系统100的致动器之前可由ECM 114的其他模块选择性地调节。
在一般意义上，即时扭矩请求258是当前目标车轴扭矩的量，而预计扭矩请求257是短时间内可需要的车轴扭矩的量。ECM 114控制发动机系统100，以产生等于即时扭矩请求258的车轴扭矩。然而，致动器值的不同组合可导致相同的车轴扭矩。ECM 114因此可调节目标致动器值以使得更快地过渡到预计扭矩请求257，并且同时仍保持车轴扭矩在即时扭矩请求258下。
在各个实施方式中，预计扭矩请求257可基于驾驶员扭矩请求254被设置。在一些情况下（例如，当驾驶员扭矩请求254正使得车轮在易滑表面上滑移时），即时扭矩请求258可被设置成小于预计扭矩请求257。在这种情况下，牵引控制系统（未示出）可借助即时扭矩请求258来请求降低发动机扭矩，并且ECM 114将发动机扭矩输出降低至即时扭矩请求258。但是，ECM 114执行该降低，以使得一旦车轮滑移停止发动机系统100就可快速地重新开始产生预计扭矩请求257。
在一般意义上，即时扭矩请求258与（通常更高的）预计扭矩请求257之间的差可被称为扭矩储备。扭矩储备可代表发动机系统100可以极小的延迟开始产生的附加扭矩（大于即时扭矩请求258）的量。快速发动机致动器被用于以极小的延迟来增加或减少当前车轴扭矩。如下文更详细地描述的，快速发动机致动器相对于缓慢发动机致动器被定义。
在各个实施方式中，快速发动机致动器能够在一定范围内改变车轴扭矩，该范围由缓慢发动机致动器来建立。该范围的上限值是预计扭矩请求257，而该范围的下限值由快速致动器的扭矩（改变）能力来限定。仅作为示例，快速致动器可仅能够将车轴扭矩减少第一量，其中该第一量是快速致动器的扭矩能力的量度。该第一量可基于由缓慢发动机致动器设定的发动机操作状况来改变。
当即时扭矩请求258处于该范围内时，快速发动机致动器可被控制以使得车轴扭矩等于即时扭矩请求258。当ECM 114请求输出预计扭矩请求257时，快速发动机致动器可被控制以将车轴扭矩改变至该范围的上限，即预计扭矩请求257。
在一般意义上，快速发动机致动器与缓慢发动机致动器相比可更快地改变车轴扭矩。与快速致动器相比，缓慢致动器可更缓慢地响应于其相应致动器值的变化。例如，缓慢致动器可包括机械部件，该机械部件需要时间以响应于致动器值的变化而从一个位置移向另一位置。缓慢致动器还可表征为：在缓慢致动器开始执行改变的致动器值之后车轴扭矩开始改变所花费的时间量。通常，该时间量对于缓慢致动器来说更长，并且对于快速致动器来说更短。此外，即使在开始改变之后，车轴扭矩可花费更长时间来完全响应于缓慢致动器中的改变。
仅作为示例，ECM 114可将用于缓慢致动器的致动器值设置为这样的值，该值在快速致动器被设定为合适值的情况下会使得发动机系统100产生预计扭矩请求257。同时，ECM114可将用于快速致动器的目标致动器值设置为这样的值，该值在给定缓慢致动器值的情况下使得发动机系统100产生即时扭矩请求258而不是预计扭矩请求257。
因此快速致动器使得发动机系统100产生即时扭矩请求258。当ECM 114决定使得车轴扭矩从即时扭矩请求258过渡至预计扭矩请求257时，ECM 114将用于一个或多个快速致动器的目标致动器值改变为对应于预计扭矩请求257的值。由于用于缓慢致动器的目标致动器值已经基于预计扭矩请求257被设置，因此发动机系统100仅在由快速致动器施加的（极小）延迟之后就能够产生预计扭矩请求257。换言之，避免了否则由利用缓慢致动器改变车轴扭矩导致的较长延迟。
仅作为示例，在火花点火发动机中，火花正时可是快速致动器值，而节气门打开面积可是缓慢致动器值。火花点火发动机可通过施加火花来燃烧燃料，包括例如汽油和乙醇。比较而言，在压缩点火发动机中，燃料流可是快速致动器值，而节气门开度可用作用于除了扭矩之外的发动机特征的致动器值。压缩点火发动机可借助压缩来燃烧燃料，包括例如柴油燃料。
当发动机102是火花点火发动机时，火花致动器模块126可以是快速致动器，节气门致动器模块116可以是缓慢致动器。在接收到新的目标致动器值之后，火花致动器模块126可够改变用于下一点火事件的火花正时。当用于点火事件的火花正时（也称为火花提前）被设置为最优值时，在点火事件紧随的燃烧冲程中可产生最大量的扭矩。然而，与最优值偏离的火花正时可减少在燃烧冲程中所产生的扭矩量。因此，火花致动器模块126借助改变火花正时可在下一点火事件就能够改变发动机输出扭矩。仅作为示例，在车辆设计的标定阶段期间，可确定与不同发动机操作状况相对应的最优火花正时的表，并且基于当前发动机操作状况从该表选择最优值。
对比而言，节气门打开面积的变化花费更长时间来影响发动机输出扭矩。节气门致动器模块116借助调节节气门112的叶片的角度来改变节气门打开面积。因此，一旦接收到新致动器值，则当节气门112基于新目标致动器值从其先前位置移到新的位置时存在机械延迟。此外，基于节气门打开面积的空气流变化经受进气歧管110中的空气传输延迟。此外，直到气缸118在下一进气冲程中接收附加空气、压缩该附加空气并且开始燃烧冲程，进气歧管110中增加的空气流才实现为发动机输出扭矩的增加。
使用这些致动器作为示例，通过将节气门开度设定为会允许发动机102产生预计扭矩请求257的值，可产生扭矩储备。同时，火花正时（用于汽油发动机）和/或燃料供给（用于柴油发动机）可基于小于预计扭矩请求257的即时扭矩请求258被设定。虽然节气门开度产生用于使得发动机102产生预计扭矩请求257的足够空气流，但是火花正时基于即时扭矩请求258被延迟（这减少扭矩）。因此发动机输出扭矩将等于即时扭矩请求258。即时扭矩请求258在任何负载被施加到发动机102上之前被设定为低的（例如，接近于零），并且在施加有负载时增加以将发动机速度保持在目标发动机速度。
车轴扭矩裁定模块204可向非混合动力车辆的推进扭矩裁定模块206输出预计扭矩请求257和即时扭矩请求258。在各个实施方式中，车轴扭矩裁定模块204可向混合优化模块208输出预计扭矩请求257和即时扭矩请求258。
混合优化模块208可确定发动机102应当产生多少扭矩以及电动马达198应当产生多少扭矩。于是，混合优化模块208向推进扭矩裁定模块206分别输出修改后的预计扭矩请求250和即时扭矩请求260。在各个实施方式中，混合优化模块208可被实施在混合控制模块196中。
由推进扭矩裁定模块206接收的预计扭矩请求和即时扭矩请求从车轴扭矩域（在车轮处的扭矩）转换为推进扭矩域（在曲轴处的扭矩）。这种转换可在混合优化模块208之前、之后、作为该混合优化模块208的一部分、或者取代混合优化模块208来发生。
推进扭矩裁定模块206（还见图5）在包括转换后的预计和即时扭矩请求的推进扭矩请求290之间裁定。推进扭矩裁定模块206产生用于操作在扭矩模式中的预计和即时扭矩请求。用于扭矩模式的预计和即时扭矩请求将被称为扭矩模式预计扭矩请求和扭矩模式即时扭矩请求。
借助基于接收到的其他请求中的一个或多个来调节转换后的预计和即时扭矩请求，可产生扭矩模式扭矩请求。替代地或额外地，借助基于接收到的扭矩请求中的另外一个或多个来修改接收到的请求中的一个，可产生所述扭矩模式扭矩请求。例如，推进扭矩请求290可包括：用于发动机过速保护的扭矩减少；用于防失速的扭矩增加；以及由变速器控制模块194请求的用于适应换档的扭矩减少。推进扭矩请求290还可由于离合器燃料切断，在车辆处于运动的情况下，当驾驶员踩下手动变速器车辆的离合器踏板时所述离合器燃料切断会减少发动机输出扭矩，以防止发动机速度的猛增（快速升高）。
推进扭矩请求290还可包括发动机关闭请求，当检测到重大故障时可启动该发动机关闭请求。仅作为示例，重大故障可包括检测到车辆偷盗、卡滞的启动器马达、电子节气门控制问题、以及未预料的扭矩增加。在各个实施方式中，当存在发动机关闭请求时，裁定将发动机关闭请求选择为获胜的请求。
在各个实施方式中，发动机关闭请求可与裁定处理分立地仅关闭发动机102。推进扭矩裁定模块206仍可接收发动机关闭请求，以便例如合适数据可被反馈到其他扭矩请求者。例如，全部其他扭矩请求者可被通知它们已经输掉裁定。
RPM控制模块242产生用于操作在发动机速度（RPM）模式的预计和即时扭矩请求。用于RPM模式的预计和即时扭矩请求将被称为RPM模式预计扭矩请求245和RPM模式即时扭矩请求246。RPM控制模块242将在下文结合图4被进一步讨论。
模式控制模块244在给定时间将模式信号247设置为RPM模式和扭矩模式中的一者。模式控制模块244例如基于预计扭矩请求257、驾驶员扭矩请求254或扭矩模式预计扭矩请求来设置模式信号247。仅作为示例，当扭矩请求小于预定扭矩值时，模式控制模块244可将模式信号247设置为RPM模式。当扭矩请求大于预定扭矩值时，模式控制模块244可将模式信号247设置为扭矩模式。由此，模式信号247在加速器踏板处于静止（零）位置时可被设置为RPM模式，并且在加速器踏板从静止位置被踩下时可被设置为扭矩模式。
基于模式信号247，推进扭矩裁定模块206选择：扭矩模式预计和即时扭矩请求；或RPM模式预计和即时扭矩请求。推进扭矩裁定模块206基于扭矩请求对中的选定的一对来产生预计和即时推进扭矩请求261和262。推进扭矩裁定模块206将在下文结合图5被进一步讨论。
储备/负载模块220接收预计和即时推进扭矩请求261和262。储备/负载模块220可调节预计和即时推进扭矩请求261和262，以产生扭矩储备和/或补偿一个或多个负载。于是，储备/负载模块220将调节后的预计和即时推进扭矩请求263和264输出给调节模块224。
仅作为示例，催化剂起燃处理或冷启动排放减少处理可需要延迟的火花正时。因此，储备/负载模块220可将调节后的预计扭矩请求263增加成高于调节后的即时扭矩请求264，以形成用于冷启动排放减少处理的延迟火花。在另一示例中，发动机的空气/燃料比和/或空气质量流量可直接改变，例如借助诊断侵入式当量比测试和/或新发动机吹扫来实现。在开始这些处理之前，扭矩储备可被产生或增加，以快速地补偿发动机输出扭矩的减少，所述发动机输出扭矩的减少可由在这些处理期间空气/燃料混合物贫乏引起。
储备/负载模块220还可在预期到将来负载时产生或增加扭矩储备，所述将来负载例如是电动转向泵操作或空气调节（A/C）压缩机离合器的接合。当驾驶员首先请求空气调节时可产生用于A/C压缩机离合器的接合的储备。储备/负载模块220可增加调节后的预计扭矩请求263而使得调节后的即时扭矩请求264不变化以产生扭矩储备。然后，当A/C压缩机离合器接合时，储备/负载模块220可按照A/C压缩机离合器的估计负载来增加调节后的即时扭矩请求264。
调节模块224接收调节后的预计和即时扭矩请求263和264。调节模块224确定将如何实现调节后的预计和即时扭矩请求263和264。调节模块224可以是针对发动机类型专用的。例如，调节模块224对于火花点火发动机对比压缩点火发动机来说不同地实施或使用不同的控制策略。
在各个实施方式中，调节模块224可限定对于全部发动机类型来说共用的模块与针对发动机类型专用的模块之间的边界。例如，发动机类型可包括火花点火和压缩点火。在调节模块224之前的模块（例如，推进扭矩裁定模块206）对于发动机类型来说是共用的，而调节模块224和之后的模块可是针对发动机类型专用的。
例如，在火花点火发动机中，调节模块224可改变作为缓慢致动器的节气门112的开度，从而允许宽范围的扭矩控制。调节模块224可利用气缸致动器模块120来禁用气缸，这也提供宽范围的扭矩控制，但是该调节模块也可是缓慢的，并且可包括驾驶性能和排放的问题。调节模块224可将火花正时用作快速致动器。然而，火花正时可并不提供如此宽范围的扭矩控制。此外，随着火花正时的变化而可能的扭矩控制的量（被称为火花储备能力）可随着空气改变而变化。
在各个实施方式中，调节模块224可基于调节后的预计扭矩请求263来产生空气扭矩请求265。空气扭矩请求265可等于调节后的预计扭矩请求263，从而设定空气流，以使得借助其他（例如，快速）致动器的变化可实现调节后的预计扭矩请求263。
可基于空气扭矩请求265来确定用于空气流控制致动器的目标致动器值。仅作为示例，空气控制模块228可基于空气扭矩请求265来确定目标歧管绝对压力（MAP)266、目标节气门开度（例如，面积）267、和/或目标每气缸空气量（APC)268。
节气门致动器模块116调节节气门112，以产生目标开度267。增压调度模块248基于目标MAP 266来控制废气门162。例如，增压调度模块248可基于目标MAP 266来确定用于废气门162的目标占空比269，并且增压致动器模块164可基于目标占空比269来控制废气门162。相位器调度模块252可基于目标APC 268来确定目标进气和排气凸轮相位器角度270和271，并且相位器致动器模块158可基于目标进气和排气凸轮相位器角度270和271来控制进气和排气凸轮相位器148和150。在各个实施方式中，空气控制模块228还可基于空气扭矩请求265来确定EGR阀170的目标开度。
调节模块224还可产生火花扭矩请求272、气缸关闭扭矩请求273和燃料扭矩请求274。火花控制模块232可基于火花扭矩请求272来确定将火花正时从最优火花正时延迟多久（其减少发动机输出扭矩）。仅作为示例，扭矩关系可被反推（求逆）以用于求解目标火花正时275。
气缸关闭扭矩请求273可由气缸控制模块236使用以确定要停用的气缸的目标数量276。气缸控制模块236还可指令燃料控制模块240来停止向停用的气缸提供燃料，并且可指令火花控制模块232来停止向停用的气缸提供火花。一旦已经存在于气缸中的空气/燃料混合物已经被燃烧，火花控制模块232就可停止向气缸提供火花。
燃料控制模块240可基于燃料扭矩请求274来改变提供给每个气缸的燃料量。更具体地，燃料控制模块240可基于燃料扭矩请求274来产生目标燃料供给参数277。目标燃料供给参数277例如可包括目标燃料质量、目标喷射开始正时、以及目标燃料喷射次数。
在火花点火发动机的正常操作期间，燃料控制模块240可操作在空气主导（lead）模式中，在空气主导模式中，燃料控制模块240借助基于空气流控制燃料供给来试图保持化学当量计的空气/燃料比。燃料控制模块240可确定目标燃料质量，该目标燃料质量在与当前每气缸空气量（APC)质量结合时将产生化学当量计的燃烧。
在压缩点火系统中，燃料控制模块240可操作在燃料主导模式中，在燃料主导模式中，燃料控制模块240确定用于每个气缸的目标燃料质量，该目标燃料质量满足燃料扭矩请求274并且同时最小化排放、噪声和燃料消耗。在燃料主导模式中，空气流基于燃料流被控制，并且可被控制以产生贫空气/燃料比。此外，空气/燃料比可被保持高于预定水平，在动态发动机操作状况下这可防止产生烟雾。
现参考图3，示出了驾驶员扭矩模块202的示例性实施方式的功能框图。涡轮机速度模块304基于传动比312和滤波的变速器输出轴速度（TOSS)316来确定涡轮机速度308。例如，涡轮机速度模块304可基于传动比312与滤波的TOSS 316的积来确定涡轮机速度308。涡轮机速度308对应于变速器输入轴的旋转速度。传动比312对应于当前传动比，并且可由变速器控制模块194来提供。滤波的TOSS 316对应于变速器输出轴的测量的旋转速度的滤波版本，并且可由变速器控制模块194来提供。
目标滑移模块320基于涡轮机速度308和目标RPM 328之间的差来确定目标滑移值324。滑移是指发动机速度（曲轴速度）与变速器输入轴速度之间的差。目标滑移值324对应于在给定时间用于滑移的目标值。目标RPM 328可由RPM控制模块242来提供，如下文所讨论的。
滑移误差模块332基于目标滑移值324与测量的滑移值340之间的差来确定滑移误差336。测量的滑移值340对应于当前滑移量。测量的滑移模块344基于发动机速度（RPM）348与涡轮机速度308之间的差来确定测量的滑移340。RPM 348可基于RPM传感器180的输出产生。
滑移调节模块352基于滑移误差336来确定滑移误差扭矩调节356。滑移调节模块352可例如利用比例积分（PI)控制基于滑移误差336来确定滑移误差扭矩调节356。比例（P）项可基于滑移误差336与比例常数的积被确定，积分（I)项可基于在车辆起动事件的持续时间内总计的滑移误差336与积分常数的积被确定。积分项包括两个分量：积分延迟时间（在此期间，积分项是不活动的）；以及积分增量（积分项的增加）。积分增量被延迟（在积分延迟时间期间），直到涡轮机速度308开始增加（或测量的滑移308开始减少）。积分（增量）项可局限于预定最大值，该预定最大值是加速器踏板位置（APP)376的函数。在各个实施方式中，积分（增量）项可使用下述方程来设置：
其中，I是积分项，Tm是预定最大值，Nd是基于目标滑移值324确定的前馈滑移值，Ndo是在车辆起动事件的开始时的前馈滑移值。前馈滑移值可基于目标滑移值324*k的先前值被设定或被设定成等于该先前值，其中k是预定值，例如大约0.99。车辆起动事件是指车辆从零的车辆速度开始加速的时段。虽然讨论了PI控制，但是还可使用比例（P）控制、比例积分微分（PID）控制或其他合适类型的反馈控制。
驾驶员请求模块360产生驾驶员扭矩请求254。在车辆起动事件期间，驾驶员请求模块360可基于滑移误差扭矩调节356、离合器扭矩364和惯性项368来产生驾驶员扭矩请求254。驾驶员请求模块360可例如使用一个或多个函数和/或映射来确定驾驶员扭矩请求254，所述函数和/或映射将滑移误差扭矩调节356、离合器扭矩364和惯性项368与驾驶员扭矩请求254相关。仅作为示例，驾驶员请求模块360可基于滑移误差扭矩调节356、离合器扭矩364和惯性项368之和来产生驾驶员扭矩请求254。离合器扭矩364是指在当前涉及从发动机102传递扭矩至变速器的扭矩传递装置（例如，离合器）上的当前扭矩量，并且可由变速器控制模块194提供。对于手动变速器车辆，离合器扭矩364在车辆起动事件期间可是零。
惯性模块372基于APP 376和发动机速度（RPM)误差380来确定惯性项368。惯性模块372可例如使用将RPM误差380和APP 376相关到惯性项368的一个或多个函数和/或映射来确定惯性项368。APP 376可使用APP传感器来测量。RPM误差380基于RPM 348和目标RPM328之间的差被确定，如下文讨论的。
现参考图4，示出了RPM控制模块242的示例性实施方式的功能框图。目标RPM模块404基于APP 376和传动比312来确定目标RPM 328。目标RPM模块404可例如使用将APP 376和传动比312相关到目标RPM 328的一个或多个函数和/或映射来确定目标RPM 328。RPM误差模块408基于目标RPM 328和RPM 348之间的差来确定RPM误差380。
第一误差调节模块412基于RPM误差380来确定RPM误差预计扭矩416。第一误差调节模块412可例如使用PI控制基于RPM误差380来确定RPM误差预计扭矩416。比例（P）项可基于RPM误差380与比例常数的积被确定，积分（I)项可基于RPM误差380与积分常数的积被确定。虽然讨论了PI控制，但是还可使用比例（P）控制、比例积分微分（PID）控制或其他合适类型的反馈控制。
第一变速器负载调节模块420基于滑移误差336来产生变速器负载预计扭矩424。第一变速器负载调节模块420可例如使用PI控制基于滑移误差336来产生变速器负载预计扭矩424。比例（P）项可基于滑移误差336与比例常数的积被确定，积分（I)项可基于滑移误差336与积分常数的积被确定。积分常数可被确定为涡轮机速度308的函数，并且积分项可局限于预定最大值。虽然讨论了PI控制，但是还可使用比例（P）控制、比例积分微分（PID）控制或其他合适类型的反馈控制。
RPM预计请求模块428基于RPM误差预计扭矩416、变速器负载预计扭矩424、RPM模式储备扭矩432和爬行/滑行扭矩436来确定RPM模式预计扭矩请求245。RPM预计请求模块428可例如使用将RPM误差预计扭矩416、变速器负载预计扭矩424、RPM模式储备扭矩432和爬行/滑行扭矩436相关到RPM模式预计扭矩请求245的一个或多个函数和/或映射来确定RPM模式预计扭矩请求245。例如，RPM预计请求模块428可基于RPM误差预计扭矩416、变速器负载预计扭矩424、RPM模式储备扭矩432和爬行/滑行扭矩436之和来设定RPM模式预计扭矩请求245。RPM模式储备扭矩432可以是预定值并且对应于当发动机102怠速时防止发动机102失速的扭矩储备。爬行/滑行扭矩436在车辆起动事件期间可被设置为零，并且可对应于滑行至怠速所需的扭矩量。
第二误差调节模块440基于RPM误差380来确定RPM误差即时扭矩444。第二误差调节模块440可例如使用PI控制基于RPM误差380来确定RPM误差即时扭矩444。比例（P）项可基于RPM误差380与比例常数的积被确定，积分（I)项可基于RPM误差380与积分常数的积被确定。虽然讨论了PI控制，但是还可使用比例（P）控制、比例积分微分（PID）控制或其他合适类型的反馈控制。
第二变速器负载调节模块448基于滑移误差336来产生变速器负载即时扭矩452。第二变速器负载调节模块448可例如使用PI控制基于滑移误差336来产生变速器负载即时扭矩452。比例（P）项可基于滑移误差336与比例常数的积被确定，积分（I)项可基于滑移误差336与积分常数的积被确定。积分常数可被确定为涡轮机速度308的函数，并且积分项可局限于预定最大值。虽然讨论了PI控制，但是还可使用比例（P）控制、比例积分微分（PID）控制或其他合适类型的反馈控制。
RPM即时请求模块456基于RPM误差即时扭矩444、变速器负载即时扭矩452和爬行/滑行扭矩436来确定RPM模式即时扭矩请求246。RPM即时请求模块456可例如使用将RPM误差即时扭矩444、变速器负载即时扭矩452和爬行/滑行扭矩436相关到RPM模式即时扭矩请求246的一个或多个函数和/或映射来确定RPM模式即时扭矩请求246。例如，RPM即时请求模块456可基于RPM误差即时扭矩444、变速器负载即时扭矩452和爬行/滑行扭矩436之和来设定RPM模式即时扭矩请求246。
现参考图5，示出了推进扭矩裁定模块206的示例性实施方式的功能框图。请求产生模块504基于推进扭矩请求290以及转换后的预计和即时扭矩请求516和520的裁定结果来产生扭矩模式预计和即时扭矩请求508和512。扭矩模式预计和即时扭矩请求508和512基于驾驶员扭矩请求254被产生，如上所述。
第一选择模块524接收RPM模式预计扭矩请求245和扭矩模式预计扭矩请求508。第一选择模块524选择RPM模式预计扭矩请求245和扭矩模式预计扭矩请求508中的一者，并且将选定的扭矩请求作为原始预计推进扭矩请求528输出。
第一选择模块524在给定时间基于模式信号247来选择其中一个扭矩请求。当模式信号247被设置为RPM模式时，第一选择模块524选择RPM模式预计扭矩请求245。当模式信号247被设置为扭矩模式时，第一选择模块524选择扭矩模式预计扭矩请求508。由此，在加速器踏板被踩下的车辆起动事件期间，扭矩模式预计扭矩请求508将被选择并使用；在零加速器踏板踩下的车辆起动事件期间，RPM模式预计扭矩请求245将被使用。
第二选择模块532接收RPM模式即时扭矩请求246和扭矩模式即时扭矩请求512。第二选择模块532选择RPM模式即时扭矩请求246和扭矩模式即时扭矩请求512中的一者，并且将选定的扭矩请求作为原始即时推进扭矩请求536输出。
第二选择模块532在给定时间基于模式信号247来选择其中一个扭矩请求。当模式信号247被设置为RPM模式时，第二选择模块532选择RPM模式即时扭矩请求246。当模式信号247被设置为扭矩模式时，第二选择模块532选择扭矩模式即时扭矩请求512。由此，在加速器踏板被踩下的车辆起动事件期间，扭矩模式即时扭矩请求512将被选择并使用；在零加速器踏板踩下的车辆起动事件期间，RPM模式即时扭矩请求246将被使用。
第一速率限制模块540向原始预计推进扭矩请求528施加第一速率限制，并且输出预计推进扭矩请求261。换言之，第一速率限制模块540将预计推进扭矩请求261朝向原始预计推进扭矩请求528调节直达每个预定周期的第一最大量。第一速率限制对应于每预定周期的第一最大调节量。
第二速率限制模块544向原始即时推进扭矩请求536施加第二速率限制，并且输出即时推进扭矩请求262。换言之，第二速率限制模块544将即时推进扭矩请求262朝向原始即时推进扭矩请求536调节直达每个预定周期的第二最大量。第二速率限制对应于每预定周期的第二最大调节量。
现参考图6，示出了用于产生预计和即时推进扭矩请求261和262以及控制发动机致动器的示例性方法的流程图。该控制过程在604开始，其中驾驶员扭矩模块202确定驾驶员扭矩请求254。驾驶员扭矩模块202如上文结合图3所述那样确定驾驶员扭矩请求254。
在608，推进扭矩裁定模块206产生扭矩模式预计和即时扭矩请求508和512。如上所述，推进扭矩裁定模块206基于驾驶员扭矩请求254来产生扭矩模式预计和即时扭矩请求508和512。在612，RPM控制模块242产生RPM模式预计和即时扭矩请求245和246。RPM控制模块242如上文结合图4所述那样产生RPM模式预计和即时扭矩请求245和246。
在616，模式控制模块244确定操作模式并且设定模式信号247。模式控制模块244在给定时间将模式信号247设定为RPM模式和扭矩模式中的一者。例如，当基于驾驶员输入产生的扭矩请求小于预定扭矩值时，模式控制模块244可将模式信号247设定为RPM模式。当所述扭矩请求大于预定扭矩值时，模式控制模块244可将模式信号247设定为扭矩模式。
在620，第一和第二选择模块524和532确定模式信号247是否被设定为扭矩模式。如果是，则控制过程以624继续；如果否，则控制过程推进到628。在624，第一选择模块524将原始预计推进扭矩请求528设定为等于扭矩模式预计扭矩请求508，并且第二选择模块532将原始即时推进扭矩请求536设定为等于扭矩模式即时扭矩请求512。在628，第一选择模块524将原始预计推进扭矩请求528设定为等于RPM模式预计扭矩请求245，并且第二选择模块532将原始即时推进扭矩请求536设定为等于RPM模式即时扭矩请求246。在624或628之后，控制过程以632继续。
在632，第一速率限制模块540将预计推进扭矩请求261朝向原始预计推进扭矩请求528调节直达第一最大量。而且在632，第二速率限制模块544将即时推进扭矩请求262朝向原始即时推进扭矩请求536调节直达第二最大量。在636，一个或多个发动机致动器以及发动机操作参数基于预计和即时推进扭矩请求261和262被选择性地调节。虽然控制过程被示出并被讨论为结束了，但是图6仅描述了一个控制环，并且该控制过程可按照预定速率来执行多个控制环。
前述说明本质上仅为示例性的且绝不旨在限制本发明、它的应用、或使用。本发明的宽泛教导能够以多种形式来执行。因此，虽然本发明包括具体示例，但是本发明的实质范围不应当被这样限制，这是因为在研究附图、说明书和下述权利要求书之后将显现其他修改。为了清楚起见，在附图中将使用相同的附图标记标识类似的元件。如在此所使用的，短语A、B和C的至少一个应当理解为意味着使用非排他逻辑“或”的一种逻辑（A或B或C）。应当理解的是，方法内的一个或多个步骤可以以不同顺序（或者并行地）执行而不改变本发明的原理。
如本文所使用的，术语模块可指代下述、是下述的一部分、或包括下述：专用集成电路（ASIC）；离散电路；集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列（FPGA）；执行代码的处理器（共享的、专用的、或组）；提供所述功能的其他合适的部件；或者上述中的一些或全部的组合，例如系统级晶片。术语模块可包括存储器（共享的、专用的、或组），其存储由处理器执行的代码。
如上述使用的，术语“代码”可包括软件、固件和/或微代码，并且可指代程序、例程、函数、类别和/或对象。如上述使用的，术语“共享的”是指多个模块的一些代码或全部代码可使用单个（共享的）处理器来执行。此外，多个模块的一些代码或全部代码可由单个（共享的）存储器存储。如上述使用的，术语“组”是指单个模块的一些代码或全部代码可使用一组处理器来执行。此外，单个模块的一些代码或全部代码可使用一组存储器来存储。
本文所述的装置和方法可通过由一个或多个处理器执行的一个或多个计算机程序来部分地或完全地实施。计算机程序包括处理器可执行指令，其被存储在非瞬变有形计算机可读介质上。计算机程序还可包括和/或依赖于存储的数据。非瞬变有形计算机可读介质的非限制性示例包括非易失性存储器、易失性存储器、磁性存储装置和光学存储装置。

Claims (20)

1.一种用于车辆的发动机控制系统，包括：
驾驶员请求模块，所述驾驶员请求模块基于加速器踏板位置、目标发动机速度与变速器输入速度之间的第一差、以及所述变速器输入速度与测量的发动机速度之间的第二差来确定用于发动机的驾驶员扭矩请求；
请求产生模块，所述请求产生模块基于所述驾驶员扭矩请求来产生用于所述发动机的第一和第二扭矩请求；
发动机速度控制模块，所述发动机速度控制模块基于目标发动机速度、所述第一差和所述第二差来产生用于所述发动机的第三和第四扭矩请求；
第一选择模块，所述第一选择模块基于模式信号将第五扭矩请求设置为等于所述第一扭矩请求和所述第三扭矩请求中的一者；
第二选择模块，所述第二选择模块基于所述模式信号将第六扭矩请求设置为等于所述第二扭矩请求和所述第四扭矩请求中的一者；以及
调节模块，所述调节模块基于所述第五和第六扭矩请求中的至少一个来选择性地调节至少一个发动机操作参数。
2. 根据权利要求1所述的发动机控制系统，其中：
当所述模式信号处于第一状态时，所述第一选择模块将所述第五扭矩请求设置为等于所述第一扭矩请求并且所述第二选择模块将所述第六扭矩请求设置为等于所述第二扭矩请求；以及
当所述模式信号处于第二状态时，所述第一选择模块将所述第五扭矩请求设置为等于所述第三扭矩请求并且所述第二选择模块将所述第六扭矩请求设置为等于所述第四扭矩请求。
3.根据权利要求2所述的发动机控制系统，还包括模式控制模块，所述模式控制模块基于所述驾驶员扭矩请求将所述模式信号设置为所述第一状态和所述第二状态中的一者。
4.根据权利要求3所述的发动机控制系统，其中，所述模式控制模块在所述驾驶员扭矩请求大于预定扭矩时将所述模式信号设置为所述第一状态，并且在所述驾驶员扭矩请求小于所述预定扭矩时将所述模式信号设置为所述第二状态。
5.根据权利要求1所述的发动机控制系统，其中，所述驾驶员请求模块基于所述加速器踏板位置、以及所述第一差和所述第二差之间的第三差来确定所述驾驶员扭矩请求。
6.根据权利要求5所述的发动机控制系统，其中，所述发动机速度控制模块基于所述目标发动机速度和所述第三差来产生所述第三和第四扭矩请求。
7.根据权利要求1所述的发动机控制系统，其中，所述驾驶员请求模块响应于所述变速器输入速度的增加而开始增加所述驾驶员扭矩请求。
8.根据权利要求1所述的发动机控制系统，其中，所述发动机速度控制模块基于所述加速器踏板位置和传动比来确定所述目标发动机速度。
9.根据权利要求1所述的发动机控制系统，还包括涡轮机速度模块，所述涡轮机速度模块基于变速器输出轴速度和传动比来确定所述变速器输入速度。
10.根据权利要求1所述的发动机控制系统，其中，基于所述第五和第六扭矩请求中的至少一个，所述调节模块选择性地调节下述中的至少一个：节气门的开度；凸轮轴定相；增压装置的输出；火花正时；以及燃料供给。
11.一种用于车辆的发动机控制方法，包括：
基于加速器踏板位置、目标发动机速度与变速器输入速度之间的第一差、以及所述变速器输入速度与测量的发动机速度之间的第二差来确定用于发动机的驾驶员扭矩请求；
基于所述驾驶员扭矩请求来产生用于所述发动机的第一和第二扭矩请求；
基于目标发动机速度、所述第一差和所述第二差来产生用于所述发动机的第三和第四扭矩请求；
基于模式信号：
将第五扭矩请求设置为等于所述第一扭矩请求和所述第三扭矩请求中的一者；以及
将第六扭矩请求设置为等于所述第二扭矩请求和所述第四扭矩请求中的一者；以及
基于所述第五和第六扭矩请求中的至少一个来选择性地调节至少一个发动机操作参数。
12.根据权利要求11所述的发动机控制方法，还包括：
当所述模式信号处于第一状态时：
将所述第五扭矩请求设置为等于所述第一扭矩请求；并且
将所述第六扭矩请求设置为等于所述第二扭矩请求；以及
当所述模式信号处于第二状态时：
将所述第五扭矩请求设置为等于所述第三扭矩请求；并且
将所述第六扭矩请求设置为等于所述第四扭矩请求。
13.根据权利要求12所述的发动机控制方法，还包括：基于所述驾驶员扭矩请求将所述模式信号设置为所述第一状态和所述第二状态中的一者。
14. 根据权利要求13所述的发动机控制方法，还包括：
在所述驾驶员扭矩请求大于预定扭矩时将所述模式信号设置为所述第一状态；以及
在所述驾驶员扭矩请求小于所述预定扭矩时将所述模式信号设置为所述第二状态。
15.根据权利要求11所述的发动机控制方法，还包括：基于所述加速器踏板位置、以及所述第一差和所述第二差之间的第三差来确定所述驾驶员扭矩请求。
16.根据权利要求15所述的发动机控制方法，还包括：基于所述目标发动机速度和所述第三差来产生所述第三和第四扭矩请求。
17.根据权利要求11所述的发动机控制方法，还包括：响应于所述变速器输入速度的增加而开始增加所述驾驶员扭矩请求。
18.根据权利要求11所述的发动机控制方法，还包括：基于所述加速器踏板位置和传动比来确定所述目标发动机速度。
19.根据权利要求11所述的发动机控制方法，还包括：基于变速器输出轴速度和传动比来确定所述变速器输入速度。
20.根据权利要求11所述的发动机控制方法，还包括基于所述第五和第六扭矩请求中的至少一个来选择性地调节下述中的至少一个：节气门的开度；凸轮轴定相；增压装置的输出；火花正时；以及燃料供给。
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