CN108454607A - 基于模型预测控制（mpc）的动力系控制的转矩保护 - Google Patents

基于模型预测控制（mpc）的动力系控制的转矩保护 Download PDF

Info

Publication number
CN108454607A
CN108454607A CN201810124098.XA CN201810124098A CN108454607A CN 108454607 A CN108454607 A CN 108454607A CN 201810124098 A CN201810124098 A CN 201810124098A CN 108454607 A CN108454607 A CN 108454607A
Authority
CN
China
Prior art keywords
torque
engine output
output torque
value
minimum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810124098.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN108454607B (zh
Inventor
M·李维斯兹
B·帕蒂帕特
J·L·沃辛
C·E·惠特尼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of CN108454607A publication Critical patent/CN108454607A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108454607B publication Critical patent/CN108454607B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • G05B13/048—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators using a predictor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/263—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the program execution being modifiable by physical parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/101—Infinitely variable gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/188—Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
    • B60W30/1882—Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power characterised by the working point of the engine, e.g. by using engine output chart
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/02—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D41/1406—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method with use of a optimisation method, e.g. iteration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/50—Signals to an engine or motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0638—Engine speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/10—Change speed gearings
    • B60W2510/1005—Transmission ratio engaged
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/10—Change speed gearings
    • B60W2510/1015—Input shaft speed, e.g. turbine speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/10—Change speed gearings
    • B60W2510/104—Output speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10—Longitudinal speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10—Accelerator pedal position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0666—Engine torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/184—Preventing damage resulting from overload or excessive wear of the driveline
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/188—Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1412—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a predictive controller
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1433—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a model or simulation of the system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1002—Output torque
    • F02D2200/1004—Estimation of the output torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/50—Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle or its components
    • F02D2200/501—Vehicle speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/60—Input parameters for engine control said parameters being related to the driver demands or status
    • F02D2200/602—Pedal position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F02D2250/26—Control of the engine output torque by applying a torque limit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Abstract

提供了一种使用模型预测控制来生成初始选定发动机输出转矩值的推进系统、控制系统和方法。通过选择最小可接受发动机输出转矩来确定最小转矩极限。通过选择最大可接受发动机输出转矩来确定最大转矩极限。将期望发动机输出转矩值设定为：a)如果初始选定的发动机输出转矩值小于最小转矩极限，那么设定为最小转矩极限；b)如果初始选定的发动机输出转矩值大于最大转矩极限，那么设定为最大转矩极限；或c)如果初始选定的发动机输出转矩值既不大于最大转矩极限也不小于最小转矩极限，那么设定为初始选定的发动机输出转矩值。

Description

基于模型预测控制(MPC)的动力系控制的转矩保护
技术领域
本发明涉及一种用于具有发动机和变速器的机动车辆的推进系统的控制系统和方法，并且更具体地涉及一种使用多变量控制器的控制系统和方法。
背景技术
机动车辆中的推进系统控制通常涉及读取诸如加速器踏板位置、车辆传感器数据和转矩请求的驾驶员输入和车辆输入，并且将这些输入传送至发动机控制模块(ECM)和变速器控制模块(TCM)。ECM可根据驾驶员和车辆输入来计算期望车轴转矩。期望车轴转矩然后可被传送至发动机和ECM。基于期望车轴转矩来控制发动机以产生实际车轴转矩。同时，根据期望车轴转矩和车速计算期望速度或传动比。然后将期望传动比传送至变速器。基于期望传动比来控制变速器以产生实际传动比。实际车轴转矩和实际传动比限定机动车辆的操作条件。
虽然推进系统控制的这种系统对于其预期目的是有用的，但是本领域存在如下改进的空间：尤其是在具有无级变速器的推进系统中，提供车轴转矩的动态控制以平衡性能和燃料经济性。已经开发了发动机控制系统来控制发动机输出转矩以实现期望转矩。然而，传统的发动机控制系统可能无法如期望那样准确地控制发动机输出转矩。
因此，提出了用于车辆推进系统(或动力系系统)中的模型预测控制(MPC)系统，以便在实现期望转矩的同时优化诸如燃料经济性等某些参数。然而，此类系统可能是复杂的，且期望保护推进控制系统以防止意想不到的结果。
发明内容
提供了一种用于通过使用模型预测控制来控制车辆推进系统中的参数(诸如车辆加速度)并同时优化燃料经济性的方法和系统。在一些形式中，模型预测控制用于协调发动机和变速器以提高燃料经济性和驾驶性能。转矩保护机构用于确保命令发动机输出转矩不超过可接受发动机输出转矩的最小值或最大值。
在可与本文公开的其它形式组合或分离的一种形式中，提供了一种用于控制机动车辆的推进系统的方法。该方法包括使用模型预测控制系统来确定初始选定的发动机输出转矩值。该方法进一步包括确定第一最小可接受发动机输出转矩和第二最小可接受发动机输出转矩中的至少一者。第一最小可接受发动机输出转矩是基于请求发动机输出转矩和预定发动机输出转矩最小常数，且第二最小可接受发动机输出转矩是基于请求车轴转矩和预定车轴转矩最小常数。该方法包括通过选择第一和第二最小可接受发动机输出转矩中的一者来确定最小转矩极限。该方法包括确定初始选定的发动机输出转矩值是否小于最小转矩极限，且如果初始选定的发动机输出转矩值小于最小转矩极限，那么将期望发动机输出转矩值设定为最小转矩极限。该方法还包括确定第一最大可接受发动机输出转矩和第二最大可接受发动机输出转矩中的至少一者。第一最大可接受发动机输出转矩是基于请求发动机输出转矩和预定发动机输出转矩最大常数，且第二最大可接受发动机输出转矩是基于请求车轴转矩和预定车轴转矩最大常数。该方法包括通过选择第一和第二最大可接受发动机输出转矩中的一者来确定最大转矩极限。该方法包括确定初始选定的发动机输出转矩值是否大于最大转矩极限，且如果初始选定的发动机输出转矩值大于最大转矩极限，那么将期望发动机输出转矩值设定为最大转矩极限。该方法包括如果初始选定的发动机输出转矩值既不大于最大转矩极限也不小于最小转矩极限，那么将期望发动机输出转矩值设定为初始选定的发动机输出转矩值。
在可与本文公开的其它形式组合或分离的另一种形式中，提供了一种用于具有变速器和发动机的机动车辆的机动车辆推进控制系统。该机动车辆推进控制系统包括模型预测控制模块，其被配置为使用模型预测控制方案来确定初始选定的发动机输出转矩值。该机动车辆推进控制系统进一步包括转矩保护监控模块，其被配置为确定第一最小可接受发动机输出转矩和第二最小可接受发动机输出转矩中的至少一者。第一最小可接受发动机输出转矩是基于请求发动机输出转矩和预定发动机输出转矩最小常数，且第二最小可接受发动机输出转矩是基于请求车轴转矩和预定车轴转矩最小常数。该转矩保护监控模块被配置为通过选择第一和第二最小可接受发动机输出转矩中的一者来确定最小转矩极限。该转矩保护监控模块被配置为确定初始选定的发动机输出转矩值是否小于最小转矩极限，且如果初始选定的发动机输出转矩值小于最小转矩极限，那么将期望发动机输出转矩值设定为最小转矩极限。该转矩保护监控模块进一步被配置为确定第一最大可接受发动机输出转矩和第二最大可接受发动机输出转矩中的至少一者。第一最大可接受发动机输出转矩是基于请求发动机输出转矩和预定发动机输出转矩最大常数，且第二最大可接受发动机输出转矩是基于请求车轴转矩和预定车轴转矩最大常数。该转矩保护监控模块被配置为通过选择第一和第二最大可接受发动机输出转矩中的一者来确定最大转矩极限。该转矩保护监控模块被配置为确定初始选定的发动机输出转矩值是否大于最大转矩极限，且如果初始选定的发动机输出转矩值大于最小转矩极限，那么将期望发动机输出转矩值设定为最大转矩极限。该转矩保护监控模块被配置为如果初始选定的发动机输出转矩值既不大于最大转矩极限也不小于最小转矩极限，那么将期望发动机输出转矩值设定为初始选定的发动机输出转矩值。
在可与本文公开的其它形式组合或分离的又一种形式中，提供了一种用于机动车辆的推进系统。推进系统包括可操作以对机动车辆供电的发动机。发动机具有发动机输出轴，其被配置为传递发动机输出转矩。推进系统还包括具有变速机组件的无级变速器，该变速机组件包括第一皮带轮和第二皮带轮。第一和第二皮带轮通过可旋转构件可旋转地联接。第一和第二皮带轮中的至少一者包括可移动滑轮，其可沿着轴线平移以选择性地改变发动机输出轴与变速器输出轴之间的传动比。另外，驱动车轴被设置并且被配置为经由变速器输出轴来驱动。驱动车轴被配置为将车轴转矩输出至轮集合。
另外，该推进控制系统包括具有模型预测控制模块的控制系统，该模型预测控制模块被配置为使用模型预测控制方案来确定初始选定的发动机输出转矩值。该控制系统还具有转矩保护监控模块，其被配置为确定第一最小可接受发动机输出转矩和第二最小可接受发动机输出转矩中的至少一者。第一最小可接受发动机输出转矩是基于请求发动机输出转矩和预定发动机输出转矩最小常数，且第二最小可接受发动机输出转矩是基于请求车轴转矩和预定车轴转矩最小常数。该转矩保护监控模块被配置为通过选择第一和第二最小可接受发动机输出转矩中的一者来确定最小转矩极限。该控制系统被配置为确定初始选定的发动机输出转矩值是否小于最小转矩极限，且如果初始选定的发动机输出转矩值小于最小转矩极限，那么将期望发动机输出转矩值设定为最小转矩极限。
该控制系统进一步被配置为确定第一最大可接受发动机输出转矩和第二最大可接受发动机输出转矩中的至少一者。第一最大可接受发动机输出转矩是基于请求发动机输出转矩和预定发动机输出转矩最大常数，且第二最大可接受发动机输出转矩是基于请求车轴转矩和预定车轴转矩最大常数。该转矩保护监控模块被配置为通过选择第一和第二最大可接受发动机输出转矩中的一者来确定最大转矩极限。
该控制系统被配置为确定初始选定的发动机输出转矩值是否大于最大转矩极限，且如果初始选定的发动机输出转矩值大于最小转矩极限，那么将期望发动机输出转矩值设定为最大转矩极限。该控制系统进一步被配置为如果初始选定的发动机输出转矩值既不大于最大转矩极限也不小于最小转矩极限，那么将期望发动机输出转矩值设定为初始选定的发动机输出转矩值。
附加特征可以本文公开的任何形式提供，包括但不限于以下项：该方法或控制系统被配置为确定第一和第二最小可接受发动机输出转矩两者；该方法或控制系统被配置为确定第一和第二最大可接受发动机输出转矩两者；该方法或控制系统被配置为通过选择第一和第二最小可接受发动机输出转矩中的较小者来确定最小转矩极限；该方法或控制系统被配置为通过选择第一和第二最大可接受发动机输出转矩中的较大者来确定最大转矩极限；该方法或控制系统被配置为通过从请求发动机输出转矩中减去预定发动机输出转矩最小常数来确定第一最小可接受发动机输出转矩；该方法或控制系统被配置为通过将预定发动机输出转矩最大常数加至请求发动机输出转矩来确定第一最大可接受发动机输出转矩；该方法或控制系统被配置为用以下公式来确定第二最小可接受发动机输出转矩(Te_2_accmin)：其中Ta_r是请求车轴转矩，P2D3A是预定车轴转矩最小常数，rat_a_m是测量的实际变速比，且FD是最终驱动比；该方法或控制系统被配置为用以下公式来确定第二最大可接受发动机输出转矩(Te_2_accmax)：其中P2D2A是预定车轴转矩最大常数。
可提供另外的附加特征，包括但不限于以下项：该方法或控制系统被配置为确定期望发动机输出转矩值是否被设定为最小转矩极限或最大转矩极限持续预定故障时间段；该方法或控制系统被配置为如果期望发动机输出转矩值被设定为最小转矩极限或最大转矩极限持续预定故障时间段，那么将故障模式输出设定为真；该方法或控制系统被配置为如果故障模式输出为真，那么将期望发动机输出转矩值设定为请求发动机输出转矩。
可提供更进一步的附加特征，包括但不限于以下项：该方法或控制系统被配置为确定加速器踏板位置PP；该方法或控制系统被配置为确定车速V；该方法或控制系统被配置为基于加速器踏板位置PP和车速V来确定请求车轴转矩Ta_r；该方法或控制系统被配置为基于请求车轴转矩Ta_r和车速V来确定请求变速比Rat_r；该方法或控制系统被配置为基于请求车轴转矩Ta_r、请求变速比Rat_r和最终驱动比FD来确定请求发动机输出转矩Te_r。
另外，该方法或控制系统可被配置为通过以下步骤来确定初始选定的发动机输出转矩值：生成多个可能命令值集合，多个可能命令值集合包括多个命令发动机输出转矩值和多个命令变速比值；基于第一预定加权值、第二预定加权值、多个预测实际车轴转矩值中的预测实际车轴转矩值、多个预测实际燃料消耗率值中的预测实际燃料消耗率值、请求车轴转矩、请求发动机输出转矩、请求变速比以及请求燃料消耗率来确定多个可能命令值集合中的每个可能命令值集合的成本；确定多个可能命令值集合中的哪一个可能命令值集合具有最低成本；以及选择具有最低成本的可能命令值集合来限定选定集合，选定集合包括初始选定的发动机输出转矩值和选定变速比值。
另外，该方法或控制系统可被配置为基于期望发动机输出转矩值和选定变速比值来控制车辆参数。
通过参考以下描述和附图，其它特征、方面和优点将变得更加明显，在附图中相同的附图标记指代相同的部件、元件或特征。
附图说明
本文所述的附图仅用于说明目的并且不旨在以任何方式限制本发明的范围。
图1是根据本发明的原理的具有示例性推进系统的机动车辆的原理图；
图2是示出根据本发明的原理的用于图1中所示的推进系统的推进控制系统的示意图；
图3是根据本发明的原理的用于与图2中所示的推进控制系统一起使用的控制系统的示意图；
图4是说明根据本发明的原理的图3中所示的控制系统的附加细节的示意图；
图5是说明根据本发明的原理的图3至4中所示的控制系统的多变量控制器的附加细节的示意图；和
图6是说明根据本发明的原理的用于控制车辆推进系统的方法的框图。
具体实施方式
参考图1，示出了示例性机动车辆，且总体上以附图标记9指示该机动车辆。机动车辆9被说明为乘用车，但是应当明白的是，机动车辆9可为任何类型的车辆，诸如卡车、厢式货车、运动型多功能车辆等。机动车辆9包括示例性推进系统10。首先应当理解的是，虽然已经说明了后轮驱动推进系统10，但是在不脱离本发明的范围的情况下，机动车辆9可具有前轮驱动推进系统。
推进系统10通常包括发动机12，其与变速器14和最终传动单元16互连。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，发动机12可为常规的内燃机或电动机、混合动力发动机或任何其它类型的原动机。发动机12经由曲轴或发动机输出轴18向变速器14供应驱动发动机输出转矩。驱动发动机输出转矩可通过柔性板和/或起动装置20传输至变速器14。作为示例，起动装置20可为流体动力学装置，诸如流体联接器或变矩器、湿式双离合器或电动机。然后将转矩从起动装置20传输至至少一个变速器输入轴22。
变速器14可为具有行星齿轮的有级变速器、副轴变速器、无级变速器或无限式无级变速器。来自变速器输入轴22的转矩通过传动比控制单元24传送至变速器输出轴26。通常，传动比控制单元24在变速器输入轴22与变速器输出轴26之间提供多个前进挡或倒挡速比或传动比，或无限数量的前进或倒挡速比或传动比。
在变速器14是无级变速器的情况下，传动比控制单元24可包括具有第一皮带轮24b和第二皮带轮24c的变换机组件24a，该第一皮带轮24b和第二皮带轮24c通过缠绕可变直径皮带轮24b、24c的环形可旋转构件24d可旋转地联接。第一皮带轮24b和第二皮带轮24c中的至少一者包括可移动滑轮24e，其可沿着轴线平移以选择性地改变发动机输出轴18与变速器输出轴26之间的传动比。
变速器输出轴26将输出转矩传送至最终传动单元16。最终传动单元16通常包括差速器28，其将车轴转矩通过驱动车轴30传递至驱动轮32。
现在转至图2，用于与示例性推进系统10一起使用的车辆推进控制系统总体上以附图标记34指示。车辆推进控制系统34包括监督控制模块36，其与发动机控制模块38和变速器控制模块40进行电子通信。模块36、38和40可通过车辆网络或电缆局域网(CAN)总线进行通信。车辆推进控制系统34可包括诸如车身控制模块或信息娱乐控制模块等各种其它控制模块或与其通信。替代地，监督控制模块36可被包括在发动机控制模块38或变速器控制模块40内。
监督控制模块36是非广义的电子控制装置，其具有预编程的数字计算机或处理器42、用于存储诸如控制逻辑、指令、图像数据、查找表等数据的存储器或非暂时性计算机可读介质44，以及多个输入/输出外围装置或端口46。处理器42被配置为执行控制逻辑或指令。
发动机控制模块38是非广义的电子控制装置，其具有预编程的数字计算机或处理器48、用于存储诸如控制逻辑、指令、图像数据、查找表等数据的存储器或非暂时性计算机可读介质50，以及多个输入/输出外围装置或端口52。处理器48被配置为执行控制逻辑或指令。发动机控制模块38与发动机12通信并且控制该发动机。
变速器控制模块40是非广义的电子控制装置，其具有预编程的数字计算机或处理器54、用于存储诸如控制逻辑、指令、图像数据、查找表等数据的存储器或非暂时性计算机可读介质56，以及多个输入/输出外围装置或端口58。处理器54被配置为执行控制逻辑或指令。变速器控制模块40与变速器14通信并且控制该发动机。
车辆推进控制系统34与连接至推进系统10的多个传感器进行通信，该多个传感器包括发动机12中的空气流量传感器S2、发动机速度传感器S4、变速器输入轴速度传感器S6、变速器输出轴速度传感器S8、车速传感器S10以及踏板位置传感器S12。空气流量传感器S2和发动机速度传感器S4与发动机控制模块38通信。变速器输入轴速度传感器S6和变速器输出轴速度传感器S8与变速器控制模块40通信。车速传感器S10和踏板位置传感器S12与发动机控制模块38和变速器控制模块40两者通信。
参考图3并且继续参考图1和图2，说明了用于车辆推进控制系统34的控制图。该控制图说明了用于在优化燃料经济性的同时利用多变量控制器来控制诸如车辆加速度等参数的控制系统或方法100。控制系统100包括多变量控制器102和由多变量控制器102控制的设备103。多变量控制器102可迭代地控制发动机输出转矩Te 104和变速比Rat 106以优化燃料消耗率FR并且实现车轴转矩Ta。车轴转矩Ta是车轴30处的转矩的大小。因此，多变量控制器102的输入包括基于驾驶员和车辆输入的请求车轴转矩Ta_r以及测量的实际车轴转矩Ta_m和测量的燃料消耗率FR_m。
控制系统100包括发动机转矩控制器108、变速比控制器110(其可为用于CVT的变速机控制器)以及车辆动力学模块112。在一些示例中，多变量控制器102由监督控制模块36存储和执行，发动机转矩控制器108由发动机控制模块38存储和执行，且变速比控制器110由变速器控制模块40存储和执行。车辆动力学模块112可由发动机控制模块38、变速器控制模块40或任何其它控制模块或控制模块的组合来存储和执行。
多变量控制器102可选地从发动机控制器108接收系统限制105，其包括最大发动机输出转矩Temax、最小发动机输出转矩Temin、最大发动机输出转矩变化ΔTemax以及最小发动机输出转矩变化ΔTemin。多变量控制器102还可选地从变速比控制器110接收系统限制107，其包括最大变速比Ratmax、最小变速比Ratmin、最大变速比变化ΔRmax和最小变速比变化ΔRmin。
现在参考图4，说明了控制系统100的另一种表示，其示出了多变量控制器102的输入和输出以及由多变量控制器102控制的设备103。例如，多变量控制器102的输入可包括请求车轴转矩Ta_r以及车速V。测量的车轴转矩Ta_m和测量的燃料消耗率FR_m的反馈输入也可被输入至多变量控制器102。多变量控制器102的输出可包括期望发动机输出转矩Te_c_des和命令变速比Rat_c。多变量控制器102的这些受控输出或“u”变量(Te_c_des和Rat_c)是包括发动机12和变速器14的设备103的输入。
期望发动机输出转矩Te_c_des用于控制发动机12以提供实际发动机输出转矩Te_a，该实际发动机输出转矩Te_a是实际传送至变速器14的发动机输出转矩。命令变速比Rat_c用于控制变速器14以提供变速器输入轴22与变速器输出轴26之间的实际传动比或皮带轮比Rat_a。因此，设备103输出可包括值可被跟踪的“y”变量，其可包括实际发动机转矩Te_a、实际燃料消耗率FR_a、实际变速比(或皮带轮比)Rat_a以及实际车轴转矩Ta_a。
现在参考图5，说明了多变量控制器102的附加细节。多变量控制器102包括作为参考发生器的稳态观察器模块200。稳态观察器模块确定“u”变量(受控变量)和“y”变量(可被跟踪的优化输出变量)的参考值(期望值或请求值)。例如，稳态优化器模块200被配置为确定请求发动机输出转矩Te_r、请求变速比Rat_r、请求燃料消耗率FR_r以及请求车轴转矩Ta_r。urefs包括请求发动机输出转矩Te_r和请求变速比Rat_r，而yrefs可包括请求发动机输出转矩Te_r、请求变速比Rat_r、请求燃料消耗率FR_r和请求车轴转矩Ta_r中的全部四个。在稳态期间，urefs和yrefs是理想值。下面描述的MPC模块202优化从一个稳态过渡至另一个稳态期间的轨迹，特别是燃料消耗率的轨迹。
可基于加速器踏板位置PP和车速V来确定请求车轴转矩Ta_r。例如，
Ta_r＝f(PP,V)。 (1)
在一些示例中，可根据来自由车速传感器S10感测的车速V和由踏板位置传感器S12感测的加速踏板位置PP的查找表或2D映射来确定请求车轴转矩Ta_r。
可基于请求车轴转矩Ta_r、车速V、发动机速度RPM和空燃比AF来确定请求燃料消耗率FR_r。例如，
FR_r＝f(Ta_r,V,RPM,AF)。 (2)
可根据发动机速度传感器S4来确定发动机速度RPM。作为示例，空燃比AF是可由燃料控制模块报告的空气质量与燃料质量的比。
可基于请求车轴转矩Ta_r和车速V来确定请求变速比Rat_r。例如，
Rat_r＝f(Ta_r,V)。 (3)
可基于请求车轴转矩Ta_r、请求变速比Rat_r以及最终传动比FD(对于给定车辆是恒定的)来确定请求发动机输出转矩Te_r。例如，
作为示例，“损失”因素可包括机械损失，诸如摩擦和皮带轮夹紧损失。
一旦请求值或参考值被确定，稳态优化器模块200就将它们(u_refs和y_refs)输出至MPC模块202。MPC模块202使用模型预测控制，并且也可被称为二次规划求解器，诸如Dantzig QP求解器(Dantzig QP solver)。请求值或参考值的至少一部分也可被输出至转矩保护监控模块212。例如，可将Ta_r和Te_r输出至转矩保护监控模块212。下面将更详细地描述转矩保护监控模块212。
预测模块204被配置为至少预测在MPC模块202中使用的实际车轴转矩和实际燃料消耗率。预测模块204也可被称为使用卡尔曼滤波器(Kalman filter)的状态观察器。预测实际值206从预测模块204输出至MPC模块202。
预测模块204被配置为生成多个预测实际车轴转矩和燃料消耗率。例如，预测模块基于第一可能命令值集合至少生成第一预测实际车轴转矩和第一预测实际燃料消耗率，其中第一可能命令值集合包括第一命令发动机输出转矩Te_c和第一命令变速比Rat_c。预测模块204进一步被配置为基于第二可能命令值集合至少生成第二预测实际车轴转矩和第二预测实际燃料消耗率，其中第二可能命令值集合包括第二命令发动机输出转矩Te_c和第二命令变速比Rat_c。实际上，基于附加的可能命令值集合(第三、第四、第五(等)可能Te_c和Rat_c值集合)，可生成更多数量的预测值。预测实际值206被输出至MPC模块202。
MPC模块202包括成本模块208，其被配置为至少基于第一和第二预定加权值、第一预测实际车轴转矩、第一预测实际燃料消耗率、请求车轴转矩Ta_r、请求发动机输出转矩Te_r、请求变速比Rat_r以及请求燃料消耗率FR_r来确定第一可能命令值集合Te_c、Rat_c的第一成本。类似地，成本模块208被配置为至少基于第一和第二预定加权值、第二预测实际车轴转矩、第二预测实际燃料消耗率、请求车轴转矩Ta_r、请求发动机输出转矩Te_r、请求变速比Rat_r以及请求燃料消耗率FR_r来确定第二可能命令值集合Te_c、Rat_c的第二成本。同样地，可基于附加的预测值和命令值集合来确定更多的附加成本以便对最低成本进行优化。
MPC模块202还可包括选择模块210，其被配置为基于所确定的成本中的最小者来选择多个可能命令值集合Te_c、Rat_c中的一者，并且将初始选定的发动机输出转矩Te_c和选定变速比Rat_c设定为等于或基于多个可能集合中的所选集合的可能命令值Te_c、Rat_c。
成本模块202可被配置为用以下成本公式(5)来确定多个成本：
Cost＝∑(y(i|k)-yref)TQY(y(i|k)-yref)+(u(i|k)-uref)TQU(u(i|k)-uref)+Δu(i|k)TQΔuΔu(i|k) (5)
其中Te_a＝预测实际发动机输出转矩；FR_a＝预测实际燃料消耗率；Rat_a＝预测实际变速比；Ta_a＝预测实际车轴转矩；Te_r＝请求发动机输出转矩；FR_r＝请求燃料消耗率；Rat_r＝请求变速比；Ta_r＝请求车轴转矩；Te_c＝命令发动机输出转矩；Rat_c＝命令变速比；Qy＝第一预定加权值；Qu＝第二预定加权值；QΔu＝第三预定加权值；i＝索引值；k＝预测步长；且T＝转置矢量。在这种情况下，对于“u”变量有两个值u1和u2，使得i＝1、2，且对于“y”变量有四个值y1、y2、y3、y4，使得i＝1、2、3、4。如上文所解释，yref和uref值可由稳态优化器模块200来确定。
可甚至更具体地用以下公式(6)来确定多个成本，该公式是具有三个预测范围和两个控制范围的MPC公式：
Cost＝λa*(Ta_ak-Ta_r)2+λa*(Ta_ak+1-Ta_r)2+λa*(Ta_ak+2-Ta_r)2+λf*(FR_ak-FR_r)2+λf*(FR_ak+1-FR_r)2+λf*(FR_ak+2-FR_r)2+λe*(Te_ck-Te_r)2+λe*(Te_ck+1-Te_r)2+λr*(Rat_ck-Rat_r)2+λr*(Rat_ck+1-Rat_r)2+λΔr*(ΔRat_ck)2+λΔr*(ΔRat_ck+1)2+λΔe*(ΔTe_ck)2+λΔe*(ΔTe_ck+1)2 (6)
其中λa＝第一预定加权值；Ta_ak＝在预测步长k处的预测实际车轴转矩；
Ta_r＝请求车轴转矩；Ta_ak+1＝在预测步长k+1处的预测实际车轴转矩；
Ta_ak+2＝在预测步长k+2处的预测实际车轴转矩；λf＝第二预定加权值；
FR_ak＝在预测步长k处的预测实际燃料消耗率；FR_r＝请求燃料消耗率；
FR_ak+1＝在预测步长k+1处的预测实际燃料消耗率；FR_ak+2＝在预测步长k+2处的预测实际燃料消耗率；λe＝第三预定加权值；Te_ck＝在预测步长k处的命令发动机输出转矩；Te_r＝请求发动机输出转矩；Te_ck+1＝在预测步长k+1处的命令发动机输出转矩；λr＝第四预定加权值；Rat_ck＝在预测步长k处的命令变速比；Rat_r＝请求变速比；Rat_ck+1＝在预测步长k+1处的命令变速比率；λΔr＝第五预定加权值；ΔRat_ck＝在预测步长k处的命令变速比变化；ΔRat_ck+1＝在预测步长k+1处的命令变速比变化；λΔe＝第六预定加权值；ΔTe_ck＝在预测步长k处的命令发动机输出转矩变化；且ΔTe_ck+1＝在预测步长k+1处的命令发动机输出转矩变化。预测步长k是当前步长的预测，预测步长k+1是前一个步长的预测，且预测步长k+2是前两个步长的预测。如上文所解释，可由稳态优化器模块200来确定yref和uref值。
可迭代地施加成本公式(例如，公式(5)或(6))以获得多个可能命令值集合Te_c、Rat_c的最低成本，其中多个可能命令值集合Te_c、Rat_c包括第一和第二可能命令值集合以及Te_c、Rat_c的多个其它可能命令值集合。然后，选择模块210可选择具有最低成本的多个命令值的可能命令值集合Te_c、Rat_c，其中可将具有最低成本的可能命令值集合Te_c、Rat_c限定为选定集合，包括选定变速比Rat_c和初始选定的发动机输出转矩Te_c。类似地，成本模块208可生成表示可能命令值集合Te_c、Rat_c的成本的表面。成本模块208和/或选择模块210然后可基于成本曲面的斜率来识别具有最低成本的可能集合。
预测模块204可通过成本模块208将多个预测实际值206提供给MPC模块202以用于成本公式(例如，公式(5)或(6))。预测模块204可使用诸如以下公式来确定预测实际值206：
yk＝C*xk (7)
yk+1＝C*xk+1 (8)
xk+1＝A*xk+B*uk+KKF*(yk-ymk) (9)
其中A＝第一状态矩阵；B＝第二状态矩阵；C＝第三状态矩阵；Te_ak＝在预测步长k处的预测实际发动机输出转矩；FR_ak＝在预测步长k处的预测实际燃料消耗率；Rat_ak＝在预测步长k处的预测实际变速比；Ta_ak＝在预测步长k处的预测实际车轴转矩；xk＝在预测步长k处的状态变量；Te_ak+1＝在预测步长k+1处的预测实际发动机输出转矩；FR_ak+1＝在预测步长k+1处的预测实际燃料消耗率；Rat_ak+1＝在预测步长k+1处的预测实际变速比；Ta_ak+1＝在预测步长k+1处的预测实际车轴转矩；xk+1＝在预测步长k+1处的状态变量；Te_ck＝在预测步长k处的命令发动机输出转矩；Rat_ck＝在预测步长k处的命令变速比；KKF＝卡尔曼滤波器增益；Te_a_mk＝在预测步长k处的测量的发动机输出转矩；FR_a_mk＝在预测步长k处的测量的燃料消耗率；Rat_a_mk＝在预测步长k处的测量的变速比；且Ta_a_mk＝在预测步长k处的测量的车轴转矩。预测步长k是当前时间(例如，现在)的预测步长，且预测步长k+1是前一个步长的预测。
可从发动机转矩传感器S4中感测到测量的发动机输出转矩Te_a_m。测量的变速比或皮带轮比Rat_a_m可根据由变速器输入轴速度传感器S6感测到的变速器输入轴22的速度和由变速器输出轴速度传感器S8感测到的变速器输出轴26的速度来确定，并且可由TCM 40提供。
Ta_ak+1和FR_ak+1在基于用于Te_ck和Rat_ck的第一可能命令值集合而生成时可分别被限定为或等于第一预测实际车轴转矩和第一预测实际燃料消耗率，且Ta_ak+1和FR_ak+1在基于用于Te_ck和Rat_ck的第二可能命令值集合而生成时可分别被限定为或等于第二预测实际车轴转矩和第二预测实际燃料消耗率，以此类推。
成本公式(例如，公式(5)或(6))可服从以下约束105、107：
Temin＜Te_ck＜Temax；
Temin＜Te_ck+1＜Temax；
Ratmin＜Rat_ck＜Ratmax；
Ratmin＜Rat_ck+1＜Ratmax；
ΔRat_ck＜ΔRat_cmax；
ΔRat_ck+1＜ΔRat_cmax；
ΔTe_ck＜ΔTe_cmax；且
ΔTe_ck+1＜ΔTe_cmax，
其中Temin＝最小可能发动机输出转矩，Temax＝最大可能发动机输出转矩，Ratmin＝最小可能变速比，Ratmax＝最大可能变速比，ΔRat_cmax＝最大可能变速比变化，且ΔTe_cmax＝最大可能发动机输出转矩变化，其中作为示例，可由ECM 38和TCM 40提供约束105、107。
上文所引用的常数、矩阵和增益(包括A、B、C、KKF、Qy、Qu、QΔu、λa、λf、λe、λr、λΔe、λΔr)是通过测试、物理模型或其它手段确定的系统参数。在一些变型中，系统识别程序例如在校准期间离线运行以识别常数、矩阵和增益，并且还限定u0和y0。一旦u0和y0是已知的，就可根据预测模块公式(例如，公式(7)至(9)或其子集)来计算x0。此后，可运行预测模块204和MPC模块202的公式(例如，公式(5)到(9)或其子集)中的每一者来离线获得初始值。然后，控制系统102可在线运行以随着车辆9在整个稳态和瞬态中运行而不断优化受控参数Te_c和Rat_c。常数允许基于命令值Te_c、Rat_c和跟踪值(例如，FR_a、Ta_a、Rat_a、Te_a)中的每一者之间的关系和相对重要性来确定成本。这些关系被加权来控制每个关系对成本的影响。
在一些形式中，MPC模块202可通过确定可能序列、集合或包含命令值Te_c、Rat_c的表面(其可用于N个未来的控制回路)来生成可能命令值集合Te_c、Rat_c。预测模块204可使用预测模块公式(例如，公式(7)至(9)或其子集)来确定对可能命令值集合Te_c、Rat_c的预测响应。例如，预测模块204可确定N个控制回路的预测实际车轴转矩集合Ta_a和预测实际燃料消耗率集合FR_a。
更具体地，可确定用于每个命令值Te_c、Rat_c的N个值的集合，且可基于N个命令值Te_c、Rat_c来确定用于每个预测实际值Ta_a、FR_a的M个值的集合。成本模块208然后可基于预测实际参数Ta_a、FR_a(其可包括Ta_ak、Ta_ak+1、Ta_ak+2、FR_ak、FR_ak+1和FR_ak+2，这取决于所使用的特定成本公式(5)、(6)))来确定可能命令值集合Te_c、Rat_c中的每一者的成本值。选择模块210然后可分别基于可能集合的成本来选择可能命令值集合Te_c、Rat_c中的一者。例如，选择模块210可在满足系统约束105、107(例如，Temin<Te_ck<Temax；Temin<Te_ck+1<Temax；Ratmin<Rat_ck<Ratmax；Ratmin<Rat_ck+1<Ratmax；ΔTe_ck<ΔTe_cmax；ΔTe_ck+1<ΔTe_cmax；ΔRat_ck<ΔRat_cmax；ΔRat_ck+1<ΔRat_cmax)的同时选择具有最低成本的可能命令值集合Te_c、Rat_c。
在一些形式中，在成本确定中可视为满足约束105、107。例如，成本模块208可进一步基于约束105、107来确定成本值，且选择模块210可选择最佳地实现车轴转矩请求Ta同时最小化已经被确定符合约束105、107的燃料消耗率FR的可能命令值集合Te_c、Rat_c。
在稳态操作期间，命令值Te_c、Rat_c可分别稳定在参考值或请求值Te_r、Rat_r或附近。然而，在瞬态操作期间，MPC模块202可将命令值Te_c、Rat_c调整为远离参考值Te_r、Rat_r，以便最佳地实现转矩请求Ta_r，同时最小化燃料消耗率FR并且满足约束105、107。
在操作中，MPC模块202可确定可能受控值和预测值集合(u,y)的成本值。MPC模块202然后可选择具有最低成本的可能集合中的一者。MPC模块202接下来可确定选定可能集合是否满足约束105、107。如果是，那么可能集合可被限定为选定集合。如果否，那么MPC模块202确定具有满足约束105、107的最低成本的集合，并且将该集合限定为选定集合。
选定Rat_c命令值从MPC模块202输出至设备103(参见图4)。然而，初始选定的发动机输出转矩Te_c可在作为期望发动机输出转矩Te_c_des输出至设备103之前经历另一个程序。
更具体地，MPC模块202将来自选择模块210的初始选定的发动机输出转矩Te_c输出至转矩保护监控模块212。转矩保护监控模块212被配置为确定最小转矩极限和最大转矩极限，以确保实际输出至设备103的期望发动机输出转矩Te_c_des在合理极限内。
转矩保护监控模块212可通过首先确定第一最小可接受发动机输出转矩和第二最小可接受发动机输出转矩中的至少一者来确定最小转矩极限。可基于发动机输出转矩请求Te_r和预定发动机输出转矩最小常数P2D3E来确定第一最小可接受发动机输出转矩Te_1_accmin。例如，可通过用以下公式(10)从发动机输出转矩请求Te_r中减去预定发动机输出转矩最小常数P2D3E来确定第一最小可接受发动机输出转矩Te_1_accmin：
Te_1_accmin＝Te_r-P2D3E (10)。
可基于请求车轴转矩Ta_r和预定车轴转矩最小常数P2D3A来确定第二最小可接受发动机输出转矩Te_2_accmin。例如，可用以下公式(11)来确定第二最小可接受发动机输出转矩Te_2_accmin：
其中Ta_r是请求车轴转矩，P2D3A是预定车轴转矩最小常数，rat_a_m是测量的实际变速比，且FD是最终传动比(对于特定车辆是恒定的)。
转矩保护监控模块212可被配置为通过例如用以下关系选择第一最小可接受发动机输出转矩Te_1_accmin和第二最小可接受发动机输出转矩Te_2_accmin中较小者来确定最小转矩极限Lim_min：
Lim_min＝min(Te_1_accmin,Te_2_accmin) (12)。
在仅确定或使用第一最小可接受发动机输出转矩Te_1_accmin和第二最小可接受发动机输出转矩Te_2_accmin中的一者的情况下，转矩保护监控器212可被配置为将最小转矩极限Lim_min设定为已被确定或正在使用的第一最小可接受发动机输出转矩Te_1_accmin和第二最小可接受发动机输出转矩Te_2_accmin中的任一者。例如，如果仅使用Te_1_accmin确定最小转矩极限Lim_min，那么将最小转矩极限Lim_min设定为Te_1_accmin；且如果仅使用Te_2_accmin确定最小转矩极限Lim_min，那么将最小转矩极限Lim_min设定为Te_2_accmin。
类似地，转矩保护监控模块212可通过首先确定第一最大可接受发动机输出转矩和第二最大可接受发动机输出转矩中的至少一者来确定最大转矩极限。可基于发动机输出转矩请求Te_r和预定发动机输出转矩最大常数P2D2E来确定第一最大可接受发动机输出转矩Te_1_accmax。例如，可通过用以下公式(13)将预定发动机输出转矩最大常数P2D2E加至发动机输出转矩请求Te_r来确定第一最大可接受发动机输出转矩Te_1_accmax：
Te_1_accmax＝Te_r+P2D2E (13)。
可基于请求车轴转矩Ta_r和预定车轴转矩最大常数P2D2A来确定第二最大可接受发动机输出转矩Te_2_accmax。例如，可用以下公式(14)来确定第二最大可接受发动机输出转矩Te_2_accmax：
其中Ta_r是请求车轴转矩，P2D2A是预定车轴转矩最大常数，rat_a_m是测量的实际变速比，且FD是最终传动比。
转矩保护监控模块212可被配置为通过例如用以下关系选择第一最大可接受发动机输出转矩Te_1_accmax和第二最大可接受发动机输出转矩Te_2_accmax中较大者来确定最大转矩极限Lim_max：
Lim_max＝max(Te_1_accmax,Te_2_accmax) (15)。
在仅确定或使用第一最大可接受发动机输出转矩Te_1_accmax和第二最大可接受发动机输出转矩Te_2_accmax中的一者的情况下，转矩保护监控器212可被配置为将最大转矩极限Lim_max设定为已被确定或正在使用的第一最大可接受发动机输出转矩Te_1_accmax和第二最大可接受发动机输出转矩Te_2_accmax中的任一者。例如，如果仅使用Te_1_accmax确定最大转矩极限Lim_max，那么将最大转矩极限Lim_max设定为Te_1_accmax；且如果仅使用Te_2_accmax确定最大转矩极限Lim_max，那么将最大转矩极限Lim_max设定为Te_2_accmax。
在确定最小转矩极限Lim_min和最大转矩极限Lim_max之后，可将初始选定的发动机输出转矩Te_c与转矩极限Lim_min、Lim_max进行比较。转矩保护监控模块212因此被配置为确定初始选定的发动机输出转矩值Te_c是否小于最小转矩极限Lim_min并且确定初始选定的发动机输出转矩值Te_c是否大于最大转矩极限Lim_max。
如果初始选定的发动机输出转矩值Te_c小于最小转矩极限Lim_min，那么控制系统102被配置为将期望发动机输出转矩值Te_c设定为最小转矩极限Lim_min。类似地，如果初始选定的发动机输出转矩值Te_c大于最大转矩极限Lim_max，那么控制系统102被配置为将期望发动机输出转矩值Te_c设定为最大转矩极限Lim_max。然而，如果初始选定的发动机输出转矩值Te_c既不大于最大转矩极限Lim_max也不小于最小转矩极限Lim_min，那么控制系统102被配置为将期望发动机输出转矩值Te_c_des设定为初始选定的发动机输出转矩值Te_c。
作为示例，可通过转矩保护监控模块212或MPC模块202来确定是否将期望发动机输出转矩值Te_c_des设定为Te_c、Lim_max或Lim_min的确定。例如，Te_c_des可由转矩保护监控模块212来确定并且在214处输出至MPC模块202。
然后，MPC模块202可将期望发动机输出转矩值Te_c_des和选定命令变速比Rat_c输出至设备103。多变量控制器102或设备103可包含致动模块，其被配置为基于(选定)命令值Te_c_des、Rat_c中的至少一者来控制车辆参数。例如，可控制车辆9的加速度以优化燃料消耗率。在一些形式中，致动模块可被包含在图3中所示的车辆动力学模块112内。改变发动机或变速器参数的任何车辆系统均可被称为致动模块。在一些形式中，例如，致动模块可改变发动机火花正时或节气门，以便控制车辆加速度和/或车轴转矩。
转矩保护监控模块212还可被配置为确定Te_c计算是否发生故障以及是否采取适当行动。例如，转矩保护监控模块212可被配置为确定期望发动机输出转矩值Te_c_des被设定为最小转矩极限Lim_min还是最大转矩极限Lim_max持续预定故障时间段。预定故障时间段可为任何期望时间段，诸如其中Te_c_des已经被多次确定的时间段。一个示例是一秒钟预定故障时间段。转矩保护监控模块212可被配置为如果期望发动机输出转矩值Te_c_des被设定为最小转矩极限Lim_mix或最大转矩极限Lim_max持续预定故障时间段，那么将故障模式输出设定为真。转矩保护监控模块212可被配置为沿着信号216向MPC模块202发送真实故障信号。
如果故障模式输出为真，那么转矩保护监控模块212或MPC模块202可被配置为将期望发动机输出转矩值Te_c_des设定为请求发动机输出转矩Te_r。这具有如下效果：消除Te_c的MPC计算，并且仅仅针对实际命令至设备103的发动机输出转矩使用如由稳态优化器模块200确定的请求发动机输出转矩Te_r，其中Te_r至少是部分基于驾驶员请求输入。因此，如果MPC模块202确定发动机输出转矩命令值Te_c超出极限Lim_min和Lim_max(因此超出可接受范围)持续足够的时间段(预定故障模式时间段)，那么系统102覆盖MPC模块202并且使用参考发动机输出转矩Te_r来命令设备103。
现在参考图6，呈现了描绘用于控制机动车辆9的推进系统10的示例性方法的流程图，并且总体上以300指定该流程图。方法300可从开始框301开始，并且然后执行三个独立步骤302、304、306。例如，方法300包括步骤302：使用模型预测控制系统来确定初始选定的发动机输出转矩值。如上文所解释，该步骤302可包括使用MPC模块202来确定初始选定的发动机输出转矩值Te_c。方法300可包括步骤304：诸如用上述公式(10)基于请求发动机输出转矩Te_r和预定发动机输出转矩最小常数P2D3E来确定第一最小可接受发动机输出转矩Te_1_accmin。另外，方法300可包括步骤306：诸如用上述公式(11)基于请求车轴转矩Ta_r和预定车轴转矩最小常数P2D3A来确定第二最小可接受发动机输出转矩Te_2_accmin。在一些示例中，仅执行步骤304和306中的一者，使得仅确定第一最小可接受发动机输出转矩Te_1_accmin和第二最小可接受发动机输出转矩Te_2_accmin中的一者。
在确定第一最小可接受发动机输出转矩Te_1_accmin和第二最小可接受发动机输出转矩Te_2_accmin中的至少一者之后，方法300可包括步骤308：通过选择第一最小可接受发动机输出转矩Te_1_accmin和第二最小可接受发动机输出转矩Te_2_accmin中的一者来确定最小转矩极限Lim_min。可通过以下步骤来确定最小转矩极限Lim_min：a)选择第一最小可接受发动机输出转矩Te_1_accmin和第二最小可接受发动机输出转矩Te_2_accmin中较小者作为最小转矩极限Lim_min；b)选择第一最小可接受发动机输出转矩Te_1_accmin作为最小转矩极限Lim_min；或c)选择第二最小可接受发动机输出转矩Te_2_accmin作为最小转矩极限Lim_min。
在确定最小转矩极限Lim_min之后，方法300包括步骤310：确定初始选定的发动机输出转矩值Te_c是否小于最小转矩极限Lim_min。如果初始选定的发动机输出转矩值Te_c小于最小转矩极限Lim_min，那么方法300沿着路径312前进至步骤314，该步骤314包括将期望发动机输出转矩值Te_c_des设定为最小转矩极限Lim_min。
如果在步骤310中确定初始选定的发动机输出转矩值Te_c不小于最小转矩极限Lim_min，那么方法300沿着路径315前进至步骤316和318。步骤316包括诸如用上面的公式(13)基于请求发动机输出转矩Te_r和预定发动机输出转矩最大常数P2D2E来确定第一最大可接受发动机输出转矩Te_1_accmax。步骤318包括诸如通过使用上面的公式(14)基于请求车轴转矩Ta_r和预定车轴转矩最大常数P2D2A来确定第二最大可接受发动机输出转矩Te_2_accmax。在一些示例中，仅执行步骤316和318中的一者，使得仅确定第一最大可接受发动机输出转矩Te_1_accmax和第二最大可接受发动机输出转矩Te_2_accmax中的一者。
在确定第一最大可接受发动机输出转矩Te_1_accmax和第二最大可接受发动机输出转矩Te_2_accmax中的至少一者之后，方法300可包括步骤320：通过选择第一最大可接受发动机输出转矩Te_1_accmax和第二最大可接受发动机输出转矩Te_2_accmax中的一者来确定最大转矩极限Lim_max。可通过以下步骤来确定最大转矩极限Lim_max：a)选择第一最大可接受发动机输出转矩Te_1_accmax和第二最大可接受发动机输出转矩Te_2_accmax中的较大者作为最大转矩极限Lim_max；b)选择第一最大可接受发动机输出转矩Te_1_accmax作为最大转矩极限Lim_max；或c)选择第二最大可接受发动机输出转矩Te_2_accmax为最大转矩极限Lim_max。
在确定最大转矩极限Lim_max之后，方法300包括步骤322：确定初始选定的发动机输出转矩值Te_c是否大于最大转矩极限Lim_max。如果初始选定的发动机输出转矩值Te_c大于最大转矩极限Lim_max，那么方法300沿着路径324前进至步骤326，该步骤334包括将期望发动机输出转矩值Te_c_des设定为最大转矩极限Lim_max。
如果初始选定的发动机输出转矩值Te_c不大于最大转矩极限Lim_max，此时在流程图中意味着初始选定的发动机输出转矩值Te_c既不大于最大转矩极限Lim_max也不小于转矩最小转矩极限Lim_min，那么方法300沿着路径328前进至步骤330。步骤330包括将期望发动机输出转矩值Te_c_des设定为初始选定的发动机输出转矩值Te_c。
因此，在步骤314、步骤326或步骤330中设定期望发动机输出转矩值Te_c_des。在步骤314、326或330中的一者中设定期望发动机输出转矩值Te_c_des之后，方法330可继续经由步骤332向设备103发送期望发动机输出转矩值Te_c_des。
虽然方法300说明了在步骤316、318、320和322之前发生的步骤304、306、308和310，但是应当理解的是，步骤316、318、320、322可替代地在步骤316、318、320、322之前或与其同时发生。因此，在将转矩极限最小值Lim_min与发动机输出转矩值Te_c进行比较之前或与其同时，可将转矩极限最大值Lim_max与初始选定的发动机输出转矩值Te_c进行比较。
方法300可包括用于基于多个(至少两个)可能命令值集合来确定初始选定的发动机输出转矩值Te_c的附加步骤，诸如生成多个预测实际车轴转矩(至少第一和第二预测实际车轴转矩)和多个预测实际燃料消耗率(至少第一和第二预测实际燃料消耗率)。例如，第一可能命令值集合包括第一命令发动机输出转矩和第一命令变速比，第二可能命令值集合包括第二命令发动机输出转矩和第二命令变速比，如期望那样以此类推。可例如由图5中所示的预测模块204执行这些初始步骤。
方法300还可包括确定每个可能命令值集合的成本。可基于至少第一和第二预定加权值、特定集合的预测实际车轴转矩、特定集合的预测实际燃料消耗率、请求车轴转矩、请求发动机输出转矩、请求变速器比、请求燃料消耗率来确定每个成本。可例如由图5中所示的成本模块208执行这些初始步骤。
方法300还可最初包括基于所确定的成本中的最低者来选择可能命令值集合中的一者，以在步骤302中确定初始选定的发动机输出转矩值Te_c。另外，方法300还可包括如以上段落[0073]至[0074]中所解释般确定故障模式是否为真。
方法300可以上述任何方式(诸如通过施加公式(1)至(15)中的任一者)来完成步骤302、304、306、308、310、314、316、318、320、322、326、330、332。另外，如果需要的话，方法300可包括通过(如上文所解释)确定加速器踏板位置PP和车速V并且施加上述公式(1)至(4)来确定请求车轴转矩、请求发动机输出转矩以及变速比。
术语控制器、控制模块、模块、控制、控制单元、处理器和类似术语是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、中央处理单元(例如，微处理器)以及呈存储器和存储装置(只读、可编程只读、随机存取、硬盘等)的形式的相关非暂时性存储器部件的任何一个或各种组合。非暂时性存储器部件可能能够存储呈一个或多个软件或固件程序或例程的形式的机器可读指令，是组合逻辑电路、输入/输出电路和装置、信号调节和缓冲电路，以及可由提供所描述功能性的一个或多个处理器存取的其它部件。
输入/输出电路和装置包括模拟/数字转换器以及监测来自传感器的输入的相关装置，其中此类输入以预设采样频率或响应于触发事件而监测。软件、固件、程序、指令、控制例程、代码、算法和类似术语可包括包含刻度和查找表的任何控制器可执行指令集。每个控制器执行控制例程以提供理想的功能，该功能包括监测来自感测装置和其它联网控制器的输入以及执行控制和诊断指令以控制致动器的操作。例程可以规则的间隔而执行，例如正进行的操作期间每100微秒执行一次。替代地，例程可以响应于触发事件的发生而执行。
控制器之间的通信和控制器、致动器和/或传感器之间的通信可以使用直接有线链路、联网通信总线链路、无线链路或任何另一种合适的通信链路而实现。通信包括以任何合适形式交换数据信号，包括(例如)经由导电介质交换电信号、经由空气交换电磁信号、经由光学波导交换光学信号等。
数据信号可包括表示来自传感器的输入的信号、表示致动器命令的信号和控制器之间的通信信号。术语“模型”是指基于处理器或处理器可执行代码以及模拟装置或物理过程的物理存在的相关刻度。如本文所使用，术语“动态的”和“动态地”描述了实时执行并且以监测或以其它方式确定参数的状态和在例程的执行期间或例程执行的迭代之间规则地或定期地更新参数的状态为特征的步骤或程序。
控制系统100可被配置为执行方法300的每个步骤。因此，关于图1至6的整个描述可通过控制系统100施加来执行图6中所示的方法300。另外，控制系统100可为或包括控制器，该控制器包括被配置为执行方法300的步骤的多个控制逻辑。
控制系统100的控制器可包括计算机可读介质(又称为处理器可读介质)，其包括参与提供可以由计算机(例如，由计算机的处理器)读取的数据(例如，指令)的任何非暂时性(例如，有形)介质。这种介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质可以包括例如光盘或磁盘以及其它持久存储器。易失性存储器可以包括(例如)可以构成主存储器的动态随机访问存储器(DRAM)。此类指令可以由一种或多种传输介质(包括同轴电缆、铜线和光纤(包括具有联接至计算机的处理器的系统总线的导线))传输。某些形式的计算机可读介质包括(例如)软磁盘、软盘、硬盘、磁带、任何其它磁性介质、CD-ROM、DVD、任何其它任何光学介质、穿孔卡、纸带、带有穿孔图案的任何其它物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EEPROM、任何其它存储器芯片或存储器盒或计算机可读的任何其它介质。
查找表、数据库、数据仓库或本文描述的其它数据存储装置可以包括用于存储、存取和检索各种数据的各种机构，包括分层数据库、文件系统中的文件集、专用格式的应用程序数据库、关系型数据库管理系统(RDBMS)等。每个这样的数据存储装置均可以包括在采用诸如上述一种操作系统的计算机操作系统的计算装置内，并且可以经由网络以各种方式中的任何一种或多种来存取。文件系统可以从计算机操作系统存取，并且可以包括以各种格式存储的文件。RDBMS除用于创建、存储、编辑和执行已存储的程序的语言(诸如上述PL/SQL语言)之外还可以采用结构化查询语言(SQL)。
详述和附图或图支持并且描述本发明的许多方面。虽然已详细地描述了某些方面，但是也存在用于实践所附权利要求书中限定的本发明的各种替代方面。

Claims (10)

1.一种用于控制机动车辆的推进系统的方法，所述方法包括：
使用模型预测控制系统来确定初始选定的发动机输出转矩值；
确定第一最小能够接受的发动机输出转矩和第二最小能够接受的发动机输出转矩中的至少一者，所述第一最小能够接受的发动机输出转矩是基于请求发动机输出转矩和预定发动机输出转矩最小常数，且所述第二最小能够接受的发动机输出转矩是基于请求车轴转矩和预定车轴转矩最小常数；
通过选择所述第一和第二最小能够接受的发动机输出转矩中的一者来确定最小转矩极限；
确定所述初始选定的发动机输出转矩值是否小于所述最小转矩极限；
如果所述初始选定的发动机输出转矩值小于所述最小转矩极限，那么将期望发动机输出转矩值设定为所述最小转矩极限；
确定第一最大能够接受的发动机输出转矩和第二最大能够接受的发动机输出转矩中的至少一者，所述第一最大能够接受的发动机输出转矩是基于所述请求发动机输出转矩和预定发动机输出转矩最大常数，且所述第二最大能够接受的发动机输出转矩是基于所述请求车轴转矩和预定车轴转矩最大常数；
通过选择所述第一和第二最大能够接受的发动机输出转矩中的一者来确定最大转矩极限；
确定所述初始选定的发动机输出转矩值是否大于所述最大转矩极限；
如果所述初始选定的发动机输出转矩值大于所述最大转矩极限，那么将所述期望发动机输出转矩值设定为所述最大转矩极限；且
如果所述初始选定的发动机输出转矩值既不大于所述最大转矩极限也不小于所述最小转矩极限，那么将所述期望发动机输出转矩值设定为所述初始选定的发动机输出转矩值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
确定第一最小能够接受的发动机输出转矩和第二最小能够接受的发动机输出转矩中的至少一者的步骤包括确定所述第一和第二最小能够接受的发动机输出转矩两者；
确定所述最小转矩极限的步骤包括选择所述第一和第二最小能够接受的发动机输出转矩中的较小者；
确定第一最大能够接受的发动机输出转矩和第二最大能够接受的发动机输出转矩中的至少一者的步骤包括确定所述第一和第二最大能够接受的发动机输出转矩两者；且
确定所述最大转矩极限的步骤包括选择所述第一和第二最大能够接受的发动机输出转矩中的较大者。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：
通过从所述请求发动机输出转矩中减去所述预定发动机输出转矩最小常数来确定所述第一最小能够接受的发动机输出转矩(Te_1_accmin)；
通过将所述预定发动机输出转矩最大常数加至所述请求发动机输出转矩来确定所述第一最大能够接受的发动机输出转矩(Te_1_accmax)；
用以下公式来确定所述第二最小能够接受的发动机输出转矩(Te_2_accmin)：
其中Ta_r是所述请求车轴转矩，P2D3A是所述预定车轴转矩最小常数，rat_a_m是测量的实际变速比，且FD是最终驱动比；以及
用以下公式来确定所述第二最大能够接受的发动机输出转矩(Te_2_accmax)：
其中P2D2A是所述预定车轴转矩最大常数。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括：
确定所述期望发动机输出转矩值是否被设定为所述最小转矩极限和所述最大转矩极限中的一者持续预定故障时间段；
如果所述期望发动机输出转矩值被设定为所述最小转矩极限和所述最大转矩极限中的一者持续所述预定故障时间段，那么将故障模式输出设定为真；且
如果所述故障模式输出为真，那么将所述期望发动机输出转矩值设定为所述请求发动机输出转矩。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括：
确定加速器踏板位置(PP)；
确定车速(V)；
基于所述加速器踏板位置(PP)和所述车速(V)来确定所述请求车轴转矩(Ta_r)；
基于所述请求车轴转矩(Ta_r)和所述车速(V)来确定请求变速比(Rat_r)；以及
基于所述请求车轴转矩(Ta_r)、所述请求变速比(Rat_r)和所述最终驱动比(FD)来确定所述请求发动机输出转矩(Te_r)，
其中使用所述模型预测控制系统来确定所述初始选定的发动机输出转矩值的步骤包括：
生成多个可能命令值集合，所述多个可能命令值集合包括多个命令发动机输出转矩值和多个命令变速比值；
基于第一预定加权值、第二预定加权值、多个预测实际车轴转矩值中的预测实际车轴转矩值、多个预测实际燃料消耗率值中的预测实际燃料消耗率值、所述请求车轴转矩、所述请求发动机输出转矩、所述请求变速比以及请求燃料消耗率来确定所述多个可能命令值集合中的每个可能命令值集合的成本；
确定所述多个可能命令值集合中的哪一个可能命令值集合具有最低成本；以及
选择具有所述最低成本的所述可能命令值集合来限定选定集合，所述选定集合包括所述初始选定的发动机输出转矩值和选定变速比值，
其中所述方法进一步包括基于所述期望发动机输出转矩值和所述选定变速比值来控制车辆参数。
6.一种用于具有变速器和发动机的机动车辆的机动车辆推进控制系统，所述机动车辆推进控制系统包括：
模型预测控制模块，其被配置为使用模型预测控制方案来确定初始选定的发动机输出转矩值；
转矩安全性监控模块，其被配置为：
确定第一最小能够接受的发动机输出转矩和第二最小能够接受的发动机输出转矩中的至少一者，所述第一最小能够接受的发动机输出转矩是基于请求发动机输出转矩和预定发动机输出转矩最小常数，且所述第二最小能够接受的发动机输出转矩是基于请求车轴转矩和预定车轴转矩最小常数；
通过选择所述第一和第二最小能够接受的发动机输出转矩中的一者来确定最小转矩极限；
确定所述初始选定的发动机输出转矩值是否小于所述最小转矩极限；
如果所述初始选定的发动机输出转矩值小于所述最小转矩极限，那么将期望发动机输出转矩值设定为所述最小转矩极限；
确定第一最大能够接受的发动机输出转矩和第二最大能够接受的发动机输出转矩中的至少一者，所述第一最大能够接受的发动机输出转矩是基于所述请求发动机输出转矩和预定发动机输出转矩最大常数，且所述第二最大能够接受的发动机输出转矩是基于所述请求车轴转矩和预定车轴转矩最大常数；
通过选择所述第一和第二最大能够接受的发动机输出转矩中的一者来确定最大转矩极限；
确定所述初始选定的发动机输出转矩值是否大于所述最大转矩极限；
如果所述初始选定的发动机输出转矩值大于所述最大转矩极限，那么将所述期望发动机输出转矩值设定为所述最大转矩极限；且
如果所述初始选定的发动机输出转矩值既不大于所述最大转矩极限也不小于所述最小转矩极限，那么将所述期望发动机输出转矩值设定为所述初始选定的发动机输出转矩值。
7.根据权利要求6所述的机动车辆推进控制系统，其中所述转矩安全性监控模块被配置为：
确定所述第一和第二最小能够接受的发动机输出转矩两者；
确定所述第一和第二最大能够接受的发动机输出转矩两者；
通过选择所述第一和第二最小能够接受的发动机输出转矩中的较小者来确定所述最小转矩极限；以及
通过选择所述第一和第二最大能够接受的发动机输出转矩中的较大者来确定所述最大转矩极限。
8.根据权利要求7所述的机动车辆推进控制系统，其中所述转矩安全性监控模块被配置为：
通过从所述请求发动机输出转矩中减去所述预定发动机输出转矩最小常数来确定所述第一最小能够接受的发动机输出转矩(Te_1_accmin)；
通过将所述预定发动机输出转矩最大常数加至所述请求发动机输出转矩来确定所述第一最大能够接受的发动机输出转矩(Te_1_accmax)；
用以下公式来确定所述第二最小能够接受的发动机输出转矩(Te_2_accmin)：
其中Ta_r是所述请求车轴转矩，P2D3A是所述预定车轴转矩最小常数，rat_a_m是测量的实际变速比，且FD是最终驱动比；
用以下公式来确定所述第二最大能够接受的发动机输出转矩(Te_2_accmax)：
其中P2D2A是所述预定车轴转矩最大常数；
确定所述期望发动机输出转矩值是否被设定为所述最小转矩极限和所述最大转矩极限中的一者持续预定故障时间段；
如果所述期望发动机输出转矩值被设定为所述最小转矩极限和所述最大转矩极限中的一者持续所述预定故障时间段，那么将故障模式输出设定为真；且
如果所述故障模式输出为真，那么将所述期望发动机输出转矩值设定为所述请求发动机输出转矩，且
其中所述机动车辆推进控制系统进一步包括稳态优化器模块，其被配置为：
确定加速器踏板位置(PP)；
确定车速(V)；
基于所述加速器踏板位置(PP)和所述车速(V)来确定所述请求车轴转矩(Ta_r)；
基于所述请求车轴转矩(Ta_r)和所述车速(V)来确定请求变速比(Rat_r)；以及
基于所述请求车轴转矩(Ta_r)、所述请求变速比(Rat_r)和所述最终驱动比(FD)来确定所述请求发动机输出转矩(Te_r)，且
其中所述模型预测控制模块被配置为通过以下步骤来确定所述初始选定的发动机输出转矩值：
生成多个可能命令值集合，所述多个可能命令值集合包括多个命令发动机输出转矩值和多个命令变速比值；
基于第一预定加权值、第二预定加权值、多个预测实际车轴转矩值中的预测实际车轴转矩值、多个预测实际燃料消耗率值中的预测实际燃料消耗率值、所述请求车轴转矩、所述请求发动机输出转矩、所述请求变速比以及请求燃料消耗率来确定所述多个可能命令值集合中的每个可能命令值集合的成本；
确定所述多个可能命令值集合中的哪一个可能命令值集合具有最低成本；以及
选择具有所述最低成本的所述可能命令值集合来限定选定集合，所述选定集合包括所述初始选定的发动机输出转矩值和选定变速比值，且
其中所述机动车辆推进控制系统进一步包括致动器模块，其被配置为基于所述期望发动机输出转矩值和所述选定变速比值来控制车辆参数。
9.一种用于机动车辆的推进系统，包括：
能够操作以对所述机动车辆供电的发动机，所述发动机具有被配置为传递发动机输出转矩的发动机输出轴；
具有变速机组件的无级变速器，所述变速机组件包括第一皮带轮和第二皮带轮，所述第一皮带轮和所述第二皮带轮通过能够旋转的构件能够旋转地联接，所述第一皮带轮和所述第二皮带轮中的至少一者包括能够移动的滑轮，其能够沿着轴线平移以选择性地改变所述发动机输出轴与变速器输出轴之间的变速比；
驱动车轴，所述驱动车轴被配置为经由所述变速器输出轴来驱动，所述驱动车轴被配置为将车轴转矩输出至车轮集合；以及
控制系统，其包括：
模型预测控制模块，其被配置为使用模型预测控制方案来确定初始选定的发动机输出转矩值；
转矩安全性监控模块，其被配置为：
确定第一最小能够接受的发动机输出转矩和第二最小能够接受的发动机输出转矩中的至少一者，所述第一最小能够接受的发动机输出转矩是基于请求发动机输出转矩和预定发动机输出转矩最小常数，且所述第二最小能够接受的发动机输出转矩是基于请求车轴转矩和预定车轴转矩最小常数；
通过选择所述第一和第二最小能够接受的发动机输出转矩中的一者来确定最小转矩极限；
确定所述初始选定的发动机输出转矩值是否小于所述最小转矩极限；
如果所述初始选定的发动机输出转矩值小于所述最小转矩极限，那么将期望发动机输出转矩值设定为所述最小转矩极限；
确定第一最大能够接受的发动机输出转矩和第二最大能够接受的发动机输出转矩中的至少一者，所述第一最大能够接受的发动机输出转矩是基于所述请求发动机输出转矩和预定发动机输出转矩最大常数，且所述第二最大能够接受的发动机输出转矩是基于所述请求车轴转矩和预定车轴转矩最大常数；
通过选择所述第一和第二最大能够接受的发动机输出转矩中的一者来确定最大转矩极限；
确定所述初始选定的发动机输出转矩值是否大于所述最大转矩极限；
如果所述初始选定的发动机输出转矩值大于所述最大转矩极限，那么将所述期望发动机输出转矩值设定为所述最大转矩极限；且
如果所述初始选定的发动机输出转矩值既不大于所述最大转矩极限也不小于所述最小转矩极限，那么将所述期望发动机输出转矩值设定为所述初始选定的发动机输出转矩值。
10.根据权利要求9所述的推进系统，其中所述转矩安全性监控模块被配置为：
确定所述第一和第二最小能够接受的发动机输出转矩两者；
确定所述第一和第二最大能够接受的发动机输出转矩两者；
通过选择所述第一和第二最小能够接受的发动机输出转矩中的较小者来确定所述最小转矩极限；
通过选择所述第一和第二最大能够接受的发动机输出转矩中的较大者来确定所述最大转矩极限；
通过从所述请求发动机输出转矩中减去所述预定发动机输出转矩最小常数来确定所述第一最小能够接受的发动机输出转矩(Te_1_accmin)；
通过将所述预定发动机输出转矩最大常数加至所述请求发动机输出转矩来确定所述第一最大能够接受的发动机输出转矩(Te_1_accmax)；
用以下公式来确定所述第二最小能够接受的发动机输出转矩(Te_2_accmin)：
其中Ta_r是所述请求车轴转矩，P2D3A是所述预定车轴转矩最小常数，rat_a_m是测量的实际变速比，且FD是最终驱动比；
用以下公式来确定所述第二最大能够接受的发动机输出转矩(Te_2_accmax)：
其中P2D2A是所述预定车轴转矩最大常数；
确定所述期望发动机输出转矩值是否被设定为所述最小转矩极限和所述最大转矩极限中的一者持续预定故障时间段；
如果所述期望发动机输出转矩值被设定为所述最小转矩极限和所述最大转矩极限中的一者持续所述预定故障时间段，那么将故障模式输出设定为真；
如果所述故障模式输出为真，那么将所述期望发动机输出转矩值设定为所述请求发动机输出转矩，
其中所述控制系统进一步包括稳态优化器模块，其被配置为：
确定加速器踏板位置(PP)；
确定车速(V)；
基于所述加速器踏板位置(PP)和所述车速(V)来确定所述请求车轴转矩(Ta_r)；
基于所述请求车轴转矩(Ta_r)和所述车速(V)来确定请求变速比(Rat_r)；以及
基于所述请求车轴转矩(Ta_r)、所述请求变速比(Rat_r)和所述最终驱动比(FD)来确定所述请求发动机输出转矩(Te_r)，
其中所述模型预测控制模块被配置为通过以下步骤来确定所述初始选定的发动机输出转矩值：
生成多个可能命令值集合，所述多个可能命令值集合包括多个命令发动机输出转矩值和多个命令变速比值；
基于第一预定加权值、第二预定加权值、多个预测实际车轴转矩值中的预测实际车轴转矩值、多个预测实际燃料消耗率值中的预测实际燃料消耗率值、所述请求车轴转矩、所述请求发动机输出转矩、所述请求变速比以及请求燃料消耗率来确定所述多个可能命令值集合中的每个可能命令值集合的成本；
确定所述多个可能命令值集合中的哪一个可能命令值集合具有最低成本；以及
选择具有所述最低成本的所述可能命令值集合来限定选定集合，所述选定集合包括所述初始选定的发动机输出转矩值和选定变速比值，
其中所述控制系统进一步包括致动器模块，其被配置为基于所述期望发动机输出转矩值和所述选定变速比值来控制车辆参数。
CN201810124098.XA 2017-02-17 2018-02-07 基于模型预测控制(mpc)的动力系控制的转矩保护 Active CN108454607B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/436,235 US10125712B2 (en) 2017-02-17 2017-02-17 Torque security of MPC-based powertrain control
US15/436235 2017-02-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108454607A true CN108454607A (zh) 2018-08-28
CN108454607B CN108454607B (zh) 2021-03-02

Family

ID=63046132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810124098.XA Active CN108454607B (zh) 2017-02-17 2018-02-07 基于模型预测控制(mpc)的动力系控制的转矩保护

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10125712B2 (zh)
CN (1) CN108454607B (zh)
DE (1) DE102018102888B4 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109555849A (zh) * 2018-09-30 2019-04-02 西南交通大学 电动汽车换挡策略优化及精确跟踪控制方法
CN110397733A (zh) * 2019-04-12 2019-11-01 长春工业大学 一种基于模型预测控制的无级变速器夹紧力优化方法
CN111580391A (zh) * 2020-05-29 2020-08-25 中车青岛四方车辆研究所有限公司 基于模型预测的动车组牵引力矩控制方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10619586B2 (en) 2018-03-27 2020-04-14 GM Global Technology Operations LLC Consolidation of constraints in model predictive control
US20200130692A1 (en) * 2018-10-30 2020-04-30 GM Global Technology Operations LLC Steady state control of model predictive control based powertrain with continuously variable transmission
US10859159B2 (en) 2019-02-11 2020-12-08 GM Global Technology Operations LLC Model predictive control of torque converter clutch slip
GB2583383B (en) 2019-04-26 2021-06-09 Perkins Engines Co Ltd Internal combustion engine controller
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
CN110985651B (zh) * 2019-12-04 2021-08-31 北京理工大学 一种基于预测的自动变速器多参数融合换挡策略

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102975713A (zh) * 2012-12-14 2013-03-20 清华大学 基于模型预测控制的混合动力汽车控制方法
US20140316683A1 (en) * 2013-04-23 2014-10-23 GM Global Technology Operations LLC Airflow control systems and methods using model predictive control
US20150039206A1 (en) * 2013-08-02 2015-02-05 GM Global Technology Operations LLC Calibration systems and methods for model predictive controllers
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
CN105121918A (zh) * 2013-04-03 2015-12-02 丰田自动车株式会社 变速控制装置和控制变速控制装置的方法

Family Cites Families (112)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5438437A (en) 1977-08-30 1979-03-23 Toyota Motor Corp Engine exhaust gas recycle controller
JP2861225B2 (ja) 1990-03-26 1999-02-24 株式会社デンソー 車両内燃機関系の制御装置
KR960001444A (ko) 1994-06-06 1996-01-25 가나이 쯔도무 파워트레인의 제어장치 및 제어방법
JP3744036B2 (ja) 1995-10-31 2006-02-08 日産自動車株式会社 ディーゼルエンジンの燃料性状検出装置および制御装置
JP3605221B2 (ja) 1996-03-19 2004-12-22 株式会社日立製作所 内燃機関の制御装置
US6014955A (en) 1996-09-19 2000-01-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for internal combustion engine using air-amount-first fuel-amount-second control method
US5775293A (en) 1996-10-01 1998-07-07 Cummins Engine Co., Inc. Electronic throttle pedal nonlinear filter
DE19712843C2 (de) 1997-03-26 2001-02-01 Siemens Ag Verfahren und Einrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine
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
JP3593896B2 (ja) * 1998-09-17 2004-11-24 日産自動車株式会社 エンジンの制御装置
US7398762B2 (en) 2001-12-18 2008-07-15 Ford Global Technologies, Llc Vehicle control system
US6532935B2 (en) 1999-11-10 2003-03-18 Daimlerchrysler Ag Method of operating an internal combustion engine
JP3687485B2 (ja) 2000-05-12 2005-08-24 日産自動車株式会社 ディーゼルエンジンの制御装置
DE10024269A1 (de) 2000-05-17 2001-12-20 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Filterung eines Signals
JP2002180860A (ja) 2000-10-02 2002-06-26 Denso Corp 車両統合制御システム
WO2003016698A1 (en) 2001-08-17 2003-02-27 Tiax Llc A method of controlling combustion in a homogenous charge compression ignition engine
JP2003090250A (ja) 2001-09-18 2003-03-28 Nissan Motor Co Ltd ディーゼルエンジンの制御装置
JP3952733B2 (ja) 2001-10-22 2007-08-01 日産自動車株式会社 ディーゼルエンジンの排気浄化制御装置
GB2388922B (en) 2002-01-31 2005-06-08 Cambridge Consultants Control system
US6704638B2 (en) 2002-06-26 2004-03-09 General Motors Corporation Torque estimator for engine RPM and torque control
JP2004125066A (ja) 2002-10-02 2004-04-22 Jatco Ltd 無段変速機の変速制御装置
SE525427C2 (sv) 2003-06-12 2005-02-22 Volvo Lastvagnar Ab Sätt att styra omställningen av ventilerna i en förbränningsmotor med variabla ventiltider samt fordon med en dylik motor med elektroniska styrorgan för ventilstyrningen
GB0316385D0 (en) 2003-07-12 2003-08-13 Torotrak Dev Ltd Method and controller for a motor vehicle drive train
KR100579234B1 (ko) 2003-09-09 2006-05-11 현대자동차주식회사 내연기관의 토크 제어 방법
US6840215B1 (en) 2003-09-17 2005-01-11 General Motors Corporation Engine torque control with desired state estimation
DE602005000113T2 (de) 2004-01-30 2006-12-21 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
US7222012B2 (en) 2004-06-15 2007-05-22 Gm Global Technology Operations, Inc. Axle torque based powertrain braking with range selection for coordinated torque control (CTC)
US7021282B1 (en) 2004-12-01 2006-04-04 General Motors Corporation Coordinated engine torque control
JP2006291803A (ja) 2005-04-08 2006-10-26 Denso Corp エンジンのトルク制御装置とそれを備えた車両制御システム
JP4466539B2 (ja) 2005-11-08 2010-05-26 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US8103425B2 (en) 2005-12-23 2012-01-24 Perkins Engines Company Limited Simulation-based control for HCCI power systems
JP4339321B2 (ja) 2006-01-20 2009-10-07 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP4583313B2 (ja) 2006-01-31 2010-11-17 株式会社デンソー 車両用制御装置
US20070191181A1 (en) 2006-02-13 2007-08-16 Burns Robert D Method and apparatus for controlling vehicle rollback
US7917275B2 (en) 2006-03-07 2011-03-29 Ford Global Technologies, Llc System and method for improved vehicle response during vehicle acceleration conditions
US7275518B1 (en) * 2006-04-28 2007-10-02 Ford Global Technologies, Llc Torque-based powertrain control for vehicles
US7941260B2 (en) 2006-05-09 2011-05-10 GM Global Technology Operations LLC Rapid engine mapping and modeling
US7274986B1 (en) 2006-06-14 2007-09-25 Ford Global Technologies Llc Vehicle engine system having predictive control function
JP4067025B2 (ja) 2006-09-11 2008-03-26 いすゞ自動車株式会社 多段ターボチャージャの制御装置
US7395147B2 (en) 2006-09-13 2008-07-01 Gm Global Technology Operations, Inc. Torque control of turbocharged engine
US7433775B2 (en) 2006-11-17 2008-10-07 Gm Global Technology Operations, Inc. Engine torque control at high pressure ratio
JP4335249B2 (ja) 2006-12-04 2009-09-30 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置
DE102007009688A1 (de) 2007-02-28 2008-09-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines gradientenlimitierten Summen-Solldrehmoments aus einem Solldrehmoment einer Drehzahlregelung
JP4396717B2 (ja) 2007-03-07 2010-01-13 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置、制御方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体
US7813869B2 (en) 2007-03-30 2010-10-12 Caterpillar Inc Prediction based engine control system and method
JP4976901B2 (ja) 2007-04-02 2012-07-18 トヨタ自動車株式会社 エンジン特性の推定方法
US7775195B2 (en) 2007-05-03 2010-08-17 Ford Global Technologies, Llc Method for fuel vapor canister purging
US7967720B2 (en) 2007-06-13 2011-06-28 Ford Global Technologies, Llc Dynamic allocation of drive torque
US7698048B2 (en) 2007-08-01 2010-04-13 Gm Global Technology Operations, Inc. Power enrichment scheduling for coordinated torque control system
JP4251228B2 (ja) 2007-09-12 2009-04-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP4389990B2 (ja) 2007-10-05 2009-12-24 トヨタ自動車株式会社 車両駆動ユニットの制御装置
US8078371B2 (en) 2007-10-31 2011-12-13 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to monitor output of an electro-mechanical transmission
US7614384B2 (en) 2007-11-02 2009-11-10 Gm Global Technology Operations, Inc. Engine torque control with desired state estimation
US8116954B2 (en) 2007-11-02 2012-02-14 GM Global Technology Operations LLC RPM to torque transition control
US7980221B2 (en) 2007-11-05 2011-07-19 GM Global Technology Operations LLC Inverse torque model solution and bounding
US8073610B2 (en) 2007-11-07 2011-12-06 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control warm-up of an exhaust aftertreatment system for a hybrid powertrain
JP4719784B2 (ja) 2007-11-30 2011-07-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 エンジンの制御装置および制御方法
US7975668B2 (en) 2008-03-11 2011-07-12 GM Global Technology Operations LLC Spark timing and control during transitions between spark ignited combustion and homogenous charge compression ignition
US20090288899A1 (en) 2008-05-20 2009-11-26 Belloso Gregorio M Vehicle with multiple engines coupled to a transmission via a jackshaft
US8050841B2 (en) 2008-05-21 2011-11-01 GM Global Technology Operations LLC Security for engine torque input air-per-cylinder calculations
JP4539764B2 (ja) 2008-06-19 2010-09-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US7885756B2 (en) 2008-08-28 2011-02-08 Gm Global Technologies Operations, Inc. Multi-pulse spark ignition direct injection torque based system
US8041487B2 (en) 2008-08-29 2011-10-18 GM Global Technology Operations LLC Commanded and estimated engine torque adjustment
US8181627B2 (en) 2008-09-24 2012-05-22 GM Global Technology Operations LLC Securing throttle area in a coordinated torque control system
US8560204B2 (en) 2008-11-07 2013-10-15 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for arbitrating torque reserves and loads in torque-based system
US8121763B2 (en) 2008-12-08 2012-02-21 Cnh America Llc Automatic productivity management control with standard power shift transmission
FR2941266B1 (fr) 2009-01-21 2011-02-11 Inst Francais Du Petrole Procede pour controler les masses de gaz enfermees dans un cylindre d'un moteur essence a distribution variable
US8316828B2 (en) 2009-04-17 2012-11-27 GM Global Technology Operations LLC Exhaust gas recirculation diagnostic for coordinated torque control systems
US8027780B2 (en) 2009-05-01 2011-09-27 GM Global Technology Operations LLC Method and system for controlling torque during a vehicle launch condition
US8241177B2 (en) 2009-08-24 2012-08-14 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for turbocharger control
US8086390B2 (en) 2009-10-30 2011-12-27 GM Global Technology Operations LLC Pumping loss reduction systems and methods
US8468821B2 (en) 2009-11-19 2013-06-25 GM Global Technology Operations LLC Dual-loop control systems and methods for a sequential turbocharger
US8527120B2 (en) 2009-12-10 2013-09-03 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for controlling a powertrain system including an engine and electro-mechanical transmission
US8744716B2 (en) 2009-12-16 2014-06-03 GM Global Technology Operations LLC Speed control systems and methods for internal combustion engines
US8209102B2 (en) * 2010-01-18 2012-06-26 GM Global Technology Operations LLC Accelerator pedal torque request systems and methods
BR112012026928B1 (pt) 2010-04-22 2020-06-09 Int Eng Ip Co Llc motor de ignição por compressão e método de repartir fumaça e nox em gases de exaustão
US9075406B2 (en) 2010-05-10 2015-07-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine
US20120010860A1 (en) 2010-05-20 2012-01-12 Kirkling Daniel R System, method, and apparatus for engine installation integration
US8483935B2 (en) 2010-09-09 2013-07-09 GM Global Technology Operations LLC Method for controlling internal combustion engines in hybrid powertrains
JP5140138B2 (ja) 2010-11-04 2013-02-06 本田技研工業株式会社 制御装置
US9091219B2 (en) 2010-12-13 2015-07-28 GM Global Technology Operations LLC Torque control system and method for acceleration changes
US8103428B2 (en) 2011-01-11 2012-01-24 Ford Global Technologies, Llc Method for controlling an engine
JP5678835B2 (ja) 2011-08-01 2015-03-04 株式会社デンソー 内燃機関のガス供給装置
US8739766B2 (en) 2011-08-04 2014-06-03 Ford Global Technologies, Llc Method and system for fuel vapor control
US8594904B2 (en) 2011-09-23 2013-11-26 GM Global Technology Operations LLC System and method for securing engine torque requests
GB2495511A (en) * 2011-10-12 2013-04-17 Ford Global Tech Llc A method and system for controlling the maximum torque of an internal combustion engine
JP5510428B2 (ja) 2011-10-31 2014-06-04 株式会社デンソー 低圧ｅｇｒ装置
US9222426B2 (en) 2012-02-17 2015-12-29 Ford Global Technologies, Llc Transient air flow control
US8954257B2 (en) 2012-09-13 2015-02-10 GM Global Technology Operations LLC Coordinated torque control security systems and methods
US9534547B2 (en) 2012-09-13 2017-01-03 GM Global Technology Operations LLC Airflow control systems and methods
US9175628B2 (en) 2012-09-13 2015-11-03 GM Global Technology Operations LLC Coordinated engine torque control
US9388758B2 (en) 2014-03-26 2016-07-12 GM Global Technology Operations LLC Model predictive control systems and methods for future torque changes
US9863345B2 (en) 2012-11-27 2018-01-09 GM Global Technology Operations LLC System and method for adjusting weighting values assigned to errors in target actuator values of an engine when controlling the engine using model predictive control
US9587573B2 (en) 2014-03-26 2017-03-07 GM Global Technology Operations LLC Catalyst light off transitions in a gasoline engine using model predictive control
US9714616B2 (en) 2014-03-26 2017-07-25 GM Global Technology Operations LLC Non-model predictive control to model predictive control transitions
US9243524B2 (en) 2014-03-26 2016-01-26 GM Global Technology Operations LLC Engine control systems and methods for transmission upshifts
US9920697B2 (en) 2014-03-26 2018-03-20 GM Global Technology Operations LLC Engine control systems and methods for future torque request increases
US9328671B2 (en) 2013-04-23 2016-05-03 GM Global Technology Operations LLC Airflow control systems and methods using model predictive control
US9732688B2 (en) 2014-03-26 2017-08-15 GM Global Technology Operations LLC System and method for increasing the temperature of a catalyst when an engine is started using model predictive control
US9382865B2 (en) 2014-03-26 2016-07-05 GM Global Technology Operations LLC Diagnostic systems and methods using model predictive control
US9435274B2 (en) 2014-03-26 2016-09-06 GM Global Technology Operations LLC System and method for managing the period of a control loop for controlling an engine using model predictive control
US9429085B2 (en) 2013-04-23 2016-08-30 GM Global Technology Operations LLC Airflow control systems and methods using model predictive control
US9599053B2 (en) 2014-03-26 2017-03-21 GM Global Technology Operations LLC Model predictive control systems and methods for internal combustion engines
US9784198B2 (en) 2015-02-12 2017-10-10 GM Global Technology Operations LLC Model predictive control systems and methods for increasing computational efficiency
US9541019B2 (en) 2014-03-26 2017-01-10 GM Global Technology Operations LLC Estimation systems and methods with model predictive control
US9376965B2 (en) 2013-04-23 2016-06-28 GM Global Technology Operations LLC Airflow control systems and methods using model predictive control
US9067593B2 (en) 2013-03-08 2015-06-30 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Hybrid vehicle launch control
US9732499B2 (en) 2013-06-28 2017-08-15 Komatsu Ltd. Work vehicle and control method for same
US8977457B2 (en) 2013-07-15 2015-03-10 GM Global Technology Operations LLC Transmission clutch control using lumped inertia modeling
US8813807B1 (en) 2014-03-25 2014-08-26 Lewis Hyman, Inc. Window shade lifting apparatus
US9669822B2 (en) 2015-06-12 2017-06-06 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for controlling operation of an internal combustion engine for a multi-mode powertrain system
US9927780B2 (en) 2015-12-10 2018-03-27 GM Global Technology Operations LLC System and method for adjusting target actuator values of an engine using model predictive control to satisfy emissions and drivability targets and maximize fuel efficiency

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102975713A (zh) * 2012-12-14 2013-03-20 清华大学 基于模型预测控制的混合动力汽车控制方法
CN105121918A (zh) * 2013-04-03 2015-12-02 丰田自动车株式会社 变速控制装置和控制变速控制装置的方法
US20140316683A1 (en) * 2013-04-23 2014-10-23 GM Global Technology Operations LLC Airflow control systems and methods using model predictive control
US20150039206A1 (en) * 2013-08-02 2015-02-05 GM Global Technology Operations LLC Calibration systems and methods for model predictive controllers
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

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109555849A (zh) * 2018-09-30 2019-04-02 西南交通大学 电动汽车换挡策略优化及精确跟踪控制方法
CN110397733A (zh) * 2019-04-12 2019-11-01 长春工业大学 一种基于模型预测控制的无级变速器夹紧力优化方法
CN111580391A (zh) * 2020-05-29 2020-08-25 中车青岛四方车辆研究所有限公司 基于模型预测的动车组牵引力矩控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10125712B2 (en) 2018-11-13
DE102018102888B4 (de) 2023-05-11
DE102018102888A1 (de) 2018-08-23
US20180238257A1 (en) 2018-08-23
CN108454607B (zh) 2021-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108454607A (zh) 基于模型预测控制（mpc）的动力系控制的转矩保护
CN107521498A (zh) 具有mpc的推进系统控制
CN108622097A (zh) 基于mpc的动力系控制中的转矩干预的协调
CN109572665B (zh) 基于动力系mpc的线性化模型
CN109469552B (zh) 基于mpc的动力传动系控制中利用每气缸空气(apc)的燃料经济优化
Lin et al. Control system development for an advanced-technology medium-duty hybrid electric truck
CN110371124A (zh) 基于模型预测的推进系统控制中的换挡管理
CN104144836B (zh) 用于提供驾驶员反馈的方法和装置
CN109484407A (zh) 一种电动汽车辅助驾驶的自适应跟车方法
CN109849896A (zh) 一种基于参数观测的混合动力汽车自适应e-h切换协调控制方法
CN109849895A (zh) 一种基于神经网络观测器的混合动力汽车自适应e-h切换协调控制方法
CN108215773A (zh) 发动机摩擦模型调整
US11529876B2 (en) Control method for generating virtual sensation of gear shifting of electric vehicle
Franco et al. Heavy-duty vehicle fuel-efficiency simulation: A comparison of US and EU tools
Bemporad et al. Supervisory model predictive control of a powertrain with a continuously variable transmission
CN111114522A (zh) 使用无级变速器来稳态控制基于模型预测控制的动力系统
CN105799688B (zh) 用基于能量的稳定策略稳定发动机状态选择的方法和设备
Brendecke et al. Virtual real-time environment for automatic transmission control units in the form of hardware-in-the-loop
US20210387531A1 (en) Control method for generating virtual sensation of gear shifting of electric vehicle
CN114638105A (zh) 一种车辆模型、车辆仿真系统及车辆
JPH05262169A (ja) 内燃機関のトルク制御方法及びその装置並びに自動車
CN110174911A (zh) 一种前轴自动变速箱控制单元的标定方法
CN107817360A (zh) 怠速加速转动事件期间的转速计曲线生成
Hultgren et al. Three-mode hybrid powertrain optimal control to track offline optimized references
JP2022030956A (ja) 油圧算出装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant