CN108625994B - 基于汽缸壁温进行凸轮相位控制的方法 - Google Patents

基于汽缸壁温进行凸轮相位控制的方法 Download PDF

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Abstract

一种控制内燃机中的进气凸轮相位和排气凸轮相位的方法包括：感测内燃机的发动机转速和发动机负载；感测或估计内燃机的汽缸的壁温；利用基于汽缸壁温的一个或多个查找表中的发动机转速和发动机负载来确定用于内燃机的低温操作的进气相位器约束值和排气相位器约束值；并且将用于低温操作的进气相位器约束值和排气相位器约束值转变为基于用于内燃机的正常高温操作的一个或多个查找表的进气相位器约束值和排气相位器约束值。

Description

基于汽缸壁温进行凸轮相位控制的方法
引言
本公开涉及凸轮轴相位控制。更具体地，本公开涉及一种基于内燃机的汽缸壁温来控制内燃机中的凸轮轴相位的方法。
内燃机在汽缸内燃烧空气和燃料混合物以驱动产生驱动转矩的活塞。经由节气门调节进入发动机的空气流量。更具体地，节气门调整节气门面积，其增加或减少进入发动机的空气流量。随着节气门面积增加，进入发动机的空气流量增加。燃料控制系统调整燃料被喷射的速率以向汽缸提供期望空气/燃料混合物和/或实现期望转矩输出。增加被提供至汽缸的空气和燃料的量会增加发动机的转矩输出。
在许多内燃机中，使用内燃机的凸轮定相的进气阀和排气阀的可变阀正时或定相用作提供改进的发动机性能的控制方法，改进的发动机性能包括增强的动力和转矩、提高的燃料效率和减少排放。取决于工程目标和其它标准，可变阀定相可包括进气阀的打开和关闭的定向、排气阀的打开和关闭、进气阀和排气阀的升程以及它们的组合。
虽然当前的凸轮定相系统实现它们的预期目的，但是随着对发动机性能、燃料效率和排放标准的需求增加，需要用于凸轮定相的新型和改进的系统和方法。
发明内容
根据若干方面，一种控制内燃机中的进气凸轮相位和排气凸轮相位的方法包括：感测内燃机的发动机转速和发动机负载；感测或估计内燃机的汽缸的壁温；在基于壁温的一个或多个查找表中利用发动机转速和发动机负载来确定用于内燃机的低温操作的进气相位器约束值和排气相位器约束值；并且将用于低温操作的进气约束值和排气相位器约束值转变为基于用于内燃机的正常高温操作的一个或多个查找表的进气相位器约束值和排气相位器约束值。
在本公开的附加方面中，用于低温操作的查找表和用于正常操作的查找表是二维查找表。
在本公开的另一个方面中，用于低温操作的一个或多个查找表是四个查找表。
在本公开的另一个方面中，用于正常高温操作的一个或多个查找表是四个查找表。
在本公开的另一个方面中，用于低温操作的四个查找表包括进气相位器最小约束查找表、进气相位器最大约束查找表、排气相位器最小约束查找表和排气相位器最大约束查找表，且用于正常高温操作的四个查找表包括进气相位器最小约束查找表、进气相位器最大约束查找表、排气相位器最小约束查找表和排气相位器最大约束查找表。
在本公开的另一个方面中，该方法进一步包括利用用于升压致动器模块的一个或多个查找表来通过控制废气门的开度以实现内燃机的低温操作和正常高温操作期间的目标废气门开度面积来控制涡轮增压器的升压。
在本公开的另一个方面中，该方法进一步包括利用用于EGR致动器模块的一个或多个查找表来实现内燃机的低温操作和正常高温操作期间EGR阀的目标EGR开度面积。
在本公开的另一个方面中，该方法进一步包括利用用于节气门致动器模块的一个或多个查找表来调整节流阀的开度以实现内燃机的低温操作和正常高温操作期间的目标节气门开度面积。
在本公开的另一个方面中，从低温操作转变至正常高温操作包括利用用于壁温的查找表。
根据若干方面，一种控制内燃机中的进气凸轮相位和排气凸轮相位的方法包括感测内燃机的发动机转速和发动机负载；感测或估计内燃机的汽缸的壁温；以及在基于以下至少一项的壁温的一个或多个查找表中利用该发动机转速和发动机负载：相位器致动器模块，其控制进气凸轮相位器和排气凸轮相位器；升压致动器模块，其通过控制废气门的开度以实现目标废气门开度面积来控制涡轮增压器的升压；EGR致动器模块，其实现EGR阀的目标EGR开度面积；以及节气门致动器模块，其调整节流阀的开度以实现目标节气门开度面积。
在本公开的附加方面中，控制进气凸轮相位器和排气凸轮相位器包括确定用于内燃机的低温操作的进气相位器约束值和排气相位器约束值。
在本公开的另一个方面中，该方法进一步包括将用于低温操作的进气相位器约束值和排气相位器约束值转变为基于用于内燃机的正常高温操作的一个或多个查找表的进气相位器约束值和排气相位器约束值。
在本公开的另一个方面中，该一个或多个查找表是二维查找表。
在本公开的另一个方面中，用于低温操作的相位器致动器模块的一个或多个查找表是四个查找表。
在本公开的另一个方面中，用于低温操作的四个查找表包括进气相位器最小约束查找表、进气相位器最大约束查找表、排气相位器最小约束查找表和排气相位器最大约束查找表。
在本公开的另一个方面中，用于高温操作的一个或多个查找表是四个查找表。
在本公开的另一个方面中，用于正常高温操作的四个查找表包括进气相位器最小约束查找表、进气相位器最大约束查找表、排气相位器最小约束查找表和排气相位器最大约束查找表。
在本公开的另一个方面中，从低温操作转变至正常高温操作包括利用用于壁温的查找表。
根据若干方面，一种控制内燃机中的进气凸轮相位和排气凸轮相位的方法包括感测内燃机的发动机转速和发动机负载；感测或估计内燃机的汽缸的壁温；利用基于壁温的发动机转速和发动机负载四个查找表来确定用于内燃机的低温操作的进气相位器约束值和排气相位器约束值；用于低温操作的四个查找表包括进气相位器最小约束查找表、进气相位器最大约束查找表、排气相位器最小约束查找表和排气相位器最大约束查找表；以及将用于低温操作的进气相位器约束值和排气相位器约束值转变为基于用于正常高温操作的四个查找表的进气相位器约束值和排气相位器约束值，用于正常高温操作的四个查找表包括进气相位器最小约束查找表、进气相位器最大约束查找表、排气相位器最小约束查找表和排气相位器最大约束查找表。用于内燃机的低温操作的约束比用于内燃机的暖操作的约束更具限制性。
在本公开的附加方面中，从低温操作转变至正常高温操作包括利用用于壁温的查找表。
从本文所提供的描述中将明白进一步应用领域。应当理解的是，该描述和具体示例仅旨在用于说明目的，并且不旨在限制本公开的范围。
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公开的范围。
图1是根据本发明的原理的用于内燃机的示例性发动机控制系统的功能框图：
图2是根据本发明的原理的用于发动机控制系统的示例性发动机控制模块(ECM)的功能框图；
图3是根据本发明的原理的用于内燃机的示例性空气控制模块的功能框图；
图4是说明基于汽缸壁温采用查找表来控制凸轮轴相位的过程步骤的功能框图；且
图5是说明根据本发明的原理的进气凸轮定相和排气凸轮定相的操作的基于时间的曲线图。
具体实施方式
以下描述本质上仅仅是示例性的，并且不意图限制本公开、应用或用途。
发动机控制模块(ECM)控制发动机的转矩输出。更具体地，ECM基于目标值来控制发动机的致动器，这些目标值分别基于请求转矩量。例如，ECM基于目标进气相位器角度和排气相位器角度来控制进气凸轮轴定相和排气凸轮轴定相，基于目标节气门开度来控制节流阀，基于目标废气再循环(EGR)开度来控制EGR阀以及基于目标废气门占空比来控制涡轮增压器的废气门。
现在参考图1，提出了示例性发动机系统100的功能框图。发动机系统100包括火花点火内燃机102，其燃烧空气/燃料混合物以基于驾驶员输入模块104中的驾驶员输入产生用于车辆的驱动转矩。
空气109通过节流阀112被吸入至进气歧管110中，该节流阀112可包括具有可旋转叶片的蝶形阀。发动机控制模块(ECM)114控制节气门致动器模块116，且节气门致动器模块116调节该节流阀112的开度以控制被吸入进气歧管110中的空气的量。
进气歧管110中的空气被吸入至发动机102的汽缸中。虽然发动机102可包括多个汽缸，但是为了说明目的，示出单个代表性汽缸118。仅作为示例，发动机102可包括2、3、4、5、6、8、10和/或12个汽缸。ECM114指示汽缸致动器模块120选择性地停用一些汽缸，这可在某些发动机操作条件下提高燃料经济性。
发动机102使用四冲程循环来操作。下文描述的四个冲程被称为进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。在曲轴的每次转动期间，四个冲程中的两个冲程发生在汽缸118内。因此，汽缸118采用两次曲轴转动来经历所有四个冲程。
在进气冲程期间，进气歧管110中的空气通过进气阀122被吸入至汽缸118中。ECM114控制燃料致动器模块124，其调节燃料喷射以实现目标空燃比。燃料可在中心位置处或诸如靠近每个汽缸的进气阀122的多个位置处喷射至进气歧管110中。在各种实施方案中，燃料可被直接喷射至汽缸中或喷射至与汽缸相关联的混合室中。燃料致动器模块124停止向已停用的汽缸喷射燃料。
喷射的燃料与空气混合并且在汽缸118中形成空气/燃料混合物。在压缩冲程期间，汽缸118内的活塞119压缩空气/燃料混合物。火花致动器模块126基于来自ECM114的信号激励汽缸118中的火花塞128，从而点燃空气/燃料混合物。可相对于当活塞在其最顶部位置(称为上止点(TDC))的时间指定火花的正时。
火花致动器模块126受指定TDC之前或之后多久才产生火花的正时信号控制。因为活塞位置直接与曲轴旋转有关，所以火花致动器模块126的操作可与曲轴角度同步。产生火花可称为点火事件。火花致动器模块126具有改变每个点火事件的火花正时的能力。火花致动器模块126可在火花正时在上一次点火事件与下一次点火事件之间发生改变时改变下一个点火事件的火花正时。火花致动器模块126可停止向已停用汽缸提供火花。
在燃烧冲程期间，空气/燃料混合物的燃烧将活塞驱动离开TDC，由此驱动曲轴。燃烧冲程可被限定为活塞119到达TDC与活塞119返回至下止点(BDC)的时间之间的时间。在排气冲程期间，活塞119开始移动离开BDC并且通过排气阀130排出燃烧副产物。燃烧副产物经由排气系统134从车辆中排出133。
进气阀122由进气凸轮轴140控制，而排气阀130由排气凸轮轴142控制。在各种实施方案中，多个进气凸轮轴(包括进气凸轮轴140)控制汽缸118的多个进气阀(包括进气阀122)和/或控制多组汽缸(包括汽缸118)的进气阀(包括进气阀122)。类似地，多个排气凸轮轴(包括排气凸轮轴142)控制汽缸118的多个排气阀和/或控制多组汽缸(包括汽缸118)的排气阀(包括排气阀130)。在各种其它实施方案中，进气阀122和/或排气阀130由除凸轮轴以外的装置(诸如无凸轮阀致动器)控制。汽缸致动器模块120可通过禁止打开进气阀122和/或排气阀130将汽缸118停用。
可由进气凸轮相位器148改变进气阀122相对于活塞TDC的打开时间。可由排气凸轮相位器150改变排气阀130相对于活塞TDC的打开时间。相位器致动器模块158基于ECM114的信号来控制进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150。在实施时，可变阀升程还可受相位器致动器模块158控制。
发动机系统100可包括涡轮增压器，其包括由流过排气系统134的热废气提供动力的热涡轮160-1。涡轮增压器还包括由涡轮160-1驱动的冷空气压缩机160-2。压缩机160-2压缩通向节流阀112的空气。在各种实施方案中，由曲轴驱动的增压器压缩来自节流阀阀112的空气并且将压缩空气输送至进气歧管110。
废气门162允许排气绕过涡轮160-1，由此减少由涡轮增压器提供的升压(进气压缩的量)。升压致动器模块164通过控制废气门162的开度来控制涡轮增压器的升压。在各种实施方案中，两个或更多个涡轮增压器可用于控制升压致动器模块164。
空气冷却器可用于将热量从压缩空气充量传递至诸如发动机冷却剂或空气等冷却介质。使用发动机冷却剂来冷却压缩空气充量的空气冷却器可被称为中间冷却器。使用空气冷却压缩空气充量的空气冷却器可被称为增压空气冷却器。压缩空气充量可例如经由压缩和/或从排气系统134的部件接收热量。虽然为了说明目的而被示为分离的，但是涡轮160-1和压缩机160-2可彼此附接，从而将进气紧邻热排气。
发动机系统100包括废气再循环(EGR)阀170，其选择性地将废气重新引导回至进气歧管110。EGR阀170可位于涡轮增压器的涡轮160-1上游。EGR阀170由EGR致动器模块172基于来自ECM114的信号来控制。
使用曲轴位置传感器180来测量曲轴位置。可基于曲轴位置来确定曲轴转速(也是发动机102的转速)。使用发动机冷却剂温度(ECT)传感器182来测量发动机冷却剂的温度。ECT传感器182可位于发动机102内或其中有冷却剂循环的其它位置(诸如散热器)处。
使用歧管绝对压力(MAP)传感器184来测量进气歧管110内的压力。在各种实施方案中，可测量发动机真空，其为周围空气压力与进气歧管110内的压力之间的差值。使用质量空气流量(MAF)传感器186来测量流入进气歧管110中的空气的质量流量。在各种实施方案中，MAF传感器186位于还包括节流阀112的壳体中。
节气门致动器模块116使用一个或多个节气门位置传感器(TPS)190来监视节流阀112的位置。使用进气温度(IAT)传感器192来测量被吸入至发动机102中的空气的周围温度。发动机系统100还可包括一个或多个其它传感器194，诸如环境湿度传感器、一个或多个爆震传感器、压缩机出口压力传感器和/或节气门入口压力传感器、废气门位置传感器、EGR位置传感器和/或一个或多个其它合适的传感器。在各种实施方案中，发动机系统100包括测量汽缸118的壁温的传感器121。ECM114采用来自传感器194和121的信号来为发动机系统100做出控制决策。
ECM114可与变速器控制模块195通信以协调变速器中的换挡。例如，ECM114可在换挡期间减小发动机转矩。ECM114可与混合动力控制模块196通信以协调发动机102和电动机198的操作。电动机198还可用作发电机，并且可用于产生供车辆电气系统使用和/或存储在电池中的电能。在各种实施方案中，ECM114、变速器控制模块195和混合动力控制模块196的各种功能被集成至一个或多个模块中。
改变发动机参数的每个系统被称为发动机致动器。例如，节气门致动器模块116可调整该节流阀112的开度以实现目标节气门开度面积。火花致动器模块126控制火花塞以实现相对于活塞TDC的目标火花正时。燃料致动器模块124控制燃料喷射器以实现目标燃料供给参数。相位器致动器模块158控制进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150以分别实现目标进气凸轮相位器角度和排气凸轮相位器角度。EGR致动器模块172控制EGR阀170以实现目标EGR开度面积。升压致动器模块164控制废气门162以实现目标废气门开度面积。汽缸致动器模块120控制汽缸停用以实现目标数量的启动或停用的汽缸。
ECM114产生发动机致动器的目标值以使发动机102产生目标发动机输出转矩。如下面进一步讨论，ECM114使用模型预测控制产生用于发动机致动器的目标值。
现在参考图2，提出了示例发动机控制系统的功能框图。ECM114包括驾驶员转矩模块202、车轴转矩仲裁模块204以及推进转矩仲裁模块206。ECM114可包括混合动力优化模块208。ECM114还包括储备/负载模块220、转矩请求模块224、空气控制模块228、火花控制模块232、汽缸控制模块236和燃料控制模块240。
驾驶员转矩模块202基于来自驾驶员输入模块104的驾驶员输入255来确定驾驶员转矩请求254。驾驶员输入255是基于例如加速器踏板的位置和制动器踏板的位置。驾驶员输入255还可基于巡航控制，该巡航控制可为改变车速以维持预定跟随距离的自适应巡航控制系统。驾驶员转矩模块202可存储加速器踏板位置与目标转矩的一个或多个映射，并且可基于选定的一个映射来确定驾驶员转矩请求254。
车轴转矩仲裁模块204在驾驶员转矩请求254与其它车轴转矩请求256之间做出仲裁。车轴转矩(车轮处的转矩)可通过包括发动机和/或电动机的各种来源产生。例如，车轴转矩请求256包括在检测到正向车轮滑移时由牵引力控制系统请求的转矩减小。当车轴转矩克服车轮与路面之间的摩擦时，发生正向车轮滑移，且车轮开始滑向路面。车轴转矩请求256还可包括转矩增加请求以抵消负向车轮滑移，其中由于车轴转矩为负，车辆轮胎相对于路面沿着另一个方向滑移。
车轴转矩请求256还可包括制动管理请求和车辆超速转矩请求。制动管理请求可减小车轴转矩以确保车轴转矩不超过制动器在车辆停止时保持车辆的能力。车辆超速转矩请求可减小车轴转矩以防止车辆超过预定速度。车轴转矩请求256也可由车辆稳定性控制系统产生。
车轴转矩仲裁模块204基于接收到的转矩请求254和256之间的仲裁结果来输出预测转矩请求257和即时转矩请求258。如下所述，来自车轴转矩仲裁模块204的预测转矩请求257和即时转矩请求258可在用于控制发动机致动器之前由ECM114的其它模块选择性地调整。
一般而言，即时转矩请求258可为当前期望的车轴转矩的量，而预测转矩请求257可为临时通知时可能需要的车轴转矩的量。ECM114控制发动机系统100产生等于即时转矩请求258的车轴转矩。然而，目标值的不同组合可能导致相同的车轴转矩。ECM114因此可调整目标值以使得能够更快地转变至预测转矩请求257，同时仍将车轴转矩维持在即时转矩请求258处。
在各种实施方案中，基于驾驶员转矩请求254来设定预测转矩请求257。在一些情况下，诸如当驾驶员转矩请求254使车轮在结冰路面上滑移时，即时转矩请求258可被设定为小于预测转矩请求257。在此情况下，牵引力控制系统经由即时转矩请求258请求减小，且ECM114将发动机转矩输出减小至即时转矩请求258。然而，ECM114执行减小，因此一旦车轮停止滑移，发动机系统100可快速恢复产生预测转矩请求257。
一般而言，即时转矩请求258与(通常较高的)预测转矩请求257之间的差可被称为转矩储备。转矩储备可表示发动机系统100可开始以最小延迟开始产生的附加转矩的量(高于即时转矩请求258)。快速发动机致动器用于以最小延迟增加或减少当前的车轴转矩。快速发动机致动器的定义与慢速发动机致动器相反。
一般而言，快速发动机致动器可比慢速发动机致动器更快地改变车轴转矩。与快速致动器相比，慢速致动器对它们相应的目标值的变化反应可能会更慢。例如，慢速致动器可包括响应于目标值的变化而需要时间来从一个位置移动至另一个位置的机械部件。慢速致动器的特征还可在于车轴转矩在一旦慢速致动器开始实施改变的目标值就立即开始改变所花费的时间量。通常，慢速致动器的时间量将会长于快速致动器。另外，即使在开始改变之后，车轴转矩可能花费更长的时间来完全响应慢速致动器的变化。
例如，火花致动器模块126可为快速致动器。火花点火发动机可通过施加火花来燃烧包括例如汽油和乙醇的燃料。相比之下，节气门致动器模块116可为慢速致动器。
例如，如上所述，火花致动器模块126甚至可在火花正时在上一次点火事件与下一次点火事件之间发生改变时改变下一个点火事件的火花正时。相比之下，节气门开度的变化需要更长的时间来影响发动机输出转矩。节气门致动器模块116通过调整节流阀112的叶片的角度来改变节气门开度。因此，当节流阀112的开度的目标值改变时，随着节流阀112响应于该改变而从其前一个位置移动至新位置，存在机械延迟。另外，基于节气门开度的空气流量变化受到进气歧管110中的空气运输延迟的影响。另外，进气歧管110中增加的空气流量不能被实现为发动机输出转矩的增加，直至汽缸118在下一个进气冲程中接收到附加的空气，压缩附加的空气并开始燃烧冲程。
使用这些致动器作为示例，通过将节气门开度设定为将允许发动机102产生预测转矩请求257的值，可产生转矩储备。同时，可基于小于预测转矩请求257的即时转矩请求258来设定火花正时。虽然节气门开度产生足够的空气流量以使发动机102产生预测转矩请求257，但是基于即时转矩请求258将火花正时延迟(从而减小了转矩)。发动机输出转矩因此将等于即时转矩请求258。
当需要附加转矩时，可基于预测转矩请求257或预测转矩请求257与即时转矩请求258之间的转矩来设定火花正时。通过随后的点火事件，火花致动器模块126可将火花正时恢复至最优值，这允许发动机102产生可用已经存在的空气流量实现的全发动机输出转矩。发动机输出转矩因此可快速地增加至预测转矩请求257而不经历从改变节气门开度的延迟。
车轴转矩仲裁模块204可将预测转矩请求257和即时转矩请求258输出至推进转矩仲裁模块206。在各种实施方案中，车轴转矩仲裁模块204可将预测转矩请求257和即时转矩请求258输出至混合动力优化模块208。
混合动力优化模块208确定发动机102应当产生多少转矩以及电动机198应当产生多少转矩。混合动力优化模块208然后分别将修改的预测转矩请求259和即时转矩请求260输出至推进转矩仲裁模块206。在各种实施方案中，混合动力优化模块208在混合动力控制模块196中实施。
由推进转矩仲裁模块206接收的预测和即时转矩请求从车轴转矩域(车轮处的转矩)转换成推进转矩域(曲轴处的转矩)。该转换可发生在混合动力优化模块208之前、之后、作为其一部分或代替混合动力优化模块208。
推进转矩仲裁模块206在推进转矩请求290(包括转换的预测转矩请求和即时转矩请求)之间进行仲裁。推进转矩仲裁模块206产生仲裁的预测转矩请求261和仲裁的即时转矩请求262。仲裁转矩请求261和262可通过从接收的转矩请求中选择获胜请求来产生。替代地或另外地，仲裁转矩请求可通过基于一个接收的请求来修改另外的一个或多个接收的转矩请求。
例如，推进转矩请求290包括用于发动机超速保护的转矩减小、用于失速防止的转矩增加以及由变速器控制模块195请求以适应换挡的转矩减小。推进转矩请求290也可由离合器燃料切断引起，该离合器燃料切断在驾驶员压下手动变速器车辆中的离合器踏板时减小发动机输出转矩以防止发动机转速的剧增。
推进转矩请求290还可包括发动机关闭请求，该发动机关闭请求可在检测到严重故障时起始。例如，严重故障可包括检测车辆盗窃、起动电动机卡住、电子节气门控制问题以及意外的转矩增加。在各种实施方案中，当发动机关闭请求存在时，仲裁选择发动机关闭请求作为获胜请求。当发动机关闭请求存在时，推进转矩仲裁模块206可输出零作为仲裁的预测转矩请求261和即时转矩请求262。
在各种实施方案中，发动机关闭请求可简单地独立于仲裁过程而关闭发动机102。推进转矩仲裁模块206仍然可接收发动机关闭请求，使得例如可将适当的数据反馈给其它转矩请求器。例如，可通知所有其它转矩请求器它们已经输了仲裁。
储备/负载模块220接收仲裁的预测转矩请求261和即时转矩请求262。储备/负载模块220可调整仲裁的预测转矩请求261和即时转矩请求262以形成转矩储备和/或补偿一个或多个负载。储备/负载模块220然后将调整的预测转矩请求263和即时转矩请求264输出至转矩请求模块224。
例如，催化剂起燃过程或冷起动排放减少过程可能需要延迟的火花正时。储备/负载模块220因此可将调整的预测转矩请求263增加至调整的即时转矩请求264之上，以为冷启动排放减少过程形成延迟的火花。在另一个示例中，发动机的空燃比和/或质量空气流量可(诸如通过诊断侵入式当量比测试和/或新型发动机净化)直接变化。在开始这些过程之前，可形成或增加转矩储备以快速抵消在这些过程期间由于空气/燃料混合物稀薄而引起的发动机输出转矩的降低。
储备/负载模块220还可在预期未来负载(诸如动力转向泵操作或空调(A/C)压缩机离合器的接合)的情况下形成或增加转矩储备。当驾驶员首先请求进行空气调节时，可形成用于A/C压缩机离合器的储备。储备/负载模块220可增加调整的预测转矩请求263，同时使调整的即时转矩请求264不变以产生转矩储备。然后，当A/C压缩机离合器接合时，储备/负载模块220可通过A/C压缩机离合器的估计负载来增加调整的即时转矩请求264。
转矩请求模块224接收调整的预测转矩请求263和即时转矩请求264。转矩请求模块224确定将如何实现调整的预测转矩请求263和即时转矩请求264。转矩请求模块224可为发动机类型所特有的。例如，转矩请求模块224可不同地实施，或针对火花点火发动机相对于压缩点火发动机使用不同的控制方案。
在各种实施方案中，转矩请求模块224可限定在所有发动机类型中所共有的模块与发动机类型所特有的模块之间的边界。例如，发动机类型可包括火花点火和压缩点火。在转矩请求模块224之前的模块(诸如推进转矩仲裁模块206)可在整个发动机类型中是共有的，而转矩请求模块224和随后的模块可为发动机类型所特有的。
转矩请求模块224基于调整的预测转矩请求263和即时转矩请求264来确定空气转矩请求265。空气转矩请求265可为制动转矩。制动转矩可指代在当前操作条件下曲轴处的转矩。
空气流控制发动机致动器的目标值是基于空气转矩请求265来确定。更具体地，空气控制模块228基于空气转矩请求265确定目标废气门开度面积266、目标节气门开度面积267、目标EGR开度面积268、目标进气凸轮相位器角度269以及目标排气凸轮相位器角度270。空气控制模块228使用如下文进一步讨论的模型预测控制来确定目标废气门开度面积266、目标节气门开度面积267、目标EGR开度面积268、目标进气凸轮相位器角度269以及目标排气凸轮相位器角度270。
升压致动器模块164控制废气门162以实现目标废气门开度面积266。例如，第一转换模块272可将目标废气门开度面积266转换成要施加至废气门162的目标占空比274，且升压致动器模块164可基于目标占空比274向废气门162施加信号。在各种实施方案中，第一转换模块272将目标废气门开度面积266转换成目标废气门位置，并且将目标废气门位置转换成目标占空比274。
例如，节气门致动器模块116控制节流阀112以实现目标节气门开度面积267。例如，第二转换模块276可将目标节气门开度面积267转换成要施加至节流阀112的目标占空比278，且节气门致动器模块116基于目标占空比278向节流阀112施加信号。在各种实施方案中，第二转换模块276将目标节气门开度面积267转换成目标节气门位置，并且将目标节气门位置转换成目标占空比278。
EGR致动器模块172控制EGR阀170以实现目标EGR开度面积268。例如，第三转换模块280将目标EGR开度面积268转换成要施加至EGR阀170的目标占空比282，且EGR致动器模块172基于目标占空比282向EGR阀170施加信号。在各种实施方案中，第三转换模块280将目标EGR开度面积268转换成目标EGR位置，并且将目标EGR位置转换成目标占空比282。
相位器致动器模块158控制进气凸轮相位器148以实现目标进气凸轮相位器角度269。相位器致动器模块158还控制排气凸轮相位器150以实现目标排气凸轮相位器角度270。在各种实施方案中，包括第四转换模块以分别将目标进气和排气凸轮相位器角度转换成目标进气占空比和排气占空比。相位器致动器模块158可分别将目标进气占空比和排气占空比施加于进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150。在各种实施方案中，空气控制模块228确定目标重叠因子和目标有效排量，且相位器致动器模块158可控制进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150，以实现目标重叠因子和目标有效排量。
转矩请求模块224还可基于预测转矩请求263和即时转矩请求264产生火花转矩请求283、汽缸关闭转矩请求284和燃料转矩请求285。火花控制模块232可基于火花转矩请求283确定从最佳火花正时延迟多少时间(其降低发动机输出转矩)。例如，转矩关系可进行逆运算以求解目标火花正时286。对于给定的转矩请求(TReq)，可基于以下关系式来确定目标火花正时(ST)286：ST＝f1(TReq，APC，I，E，AF，OT，#)，其中APC是APC，I是进气阀定相值，E是排气阀定相值，AF是空燃比，OT是油温，且#是启动汽缸的数量。这种关系可被实施为等式和/或查找表。如由燃料控制模块240报告的，空燃比(AF)可为实际的空燃比。
在火花正时被设定为最佳火花正时的情况下，所得转矩可尽可能接近最大最佳转矩(MBT)。MBT是指在火花正时提前的情况下针对给定的空气流量产生的最大发动机输出转矩，同时使用辛烷值大于预定辛烷值的燃料并且使用化学计量燃料供给。该最大转矩出现的火花正时被称为MBT火花正时。由于例如燃料质量(诸如当使用较低辛烷值燃料时)和环境因素(诸如环境湿度和温度)，最佳火花正时可能与MBT火花正时略有不同。最佳火花正时处的发动机输出转矩因此可能小于MBT。仅作为示例，可在车辆设计的校准阶段期间确定与不同的发动机操作状态对应的最佳火花正时的表格，且基于当前的发动机操作条件来根据该表格确定最佳值。
汽缸控制模块236可使用汽缸关闭转矩请求284来确定停用的汽缸的目标数量287。在各种实施方案中，可使用要启动的目标数量的汽缸。汽缸致动器模块120基于目标数量287选择性地启动和停用汽缸的阀。
汽缸控制模块236还可指示燃料控制模块240停止为停用汽缸提供燃料，并且可指示火花控制模块232停止为停用汽缸提供火花。一旦已经存在于汽缸中的燃料/空气混合物已经燃烧，火花控制模块232就可停止向汽缸提供火花。
燃料控制模块240可基于燃料转矩请求285改变提供给每个汽缸的燃料的量。更具体地，燃料控制模块240可基于燃料转矩请求285产生目标燃料供给参数288。目标燃料供给参数288可包括例如目标燃料质量、目标喷射开始正时和目标燃料喷射次数。
在正常操作期间，燃料控制模块240可以空气提前模式操作，其中燃料控制模块240通过基于空气流量控制燃料供给来试图维持化学计量的空燃比。例如，燃料控制模块240可确定与当前单缸空气质量(APC)结合时将产生化学计量的燃烧的目标燃料质量。
还参考图3，空气控制模块228包括转矩转换模块304，其接收空气转矩请求265，如上文所讨论，空气转矩请求265可为制动转矩。转矩转换模块304将空气转矩请求265转换为基本转矩。基本转矩可指代当发动机102处于操作温度且没有配件(诸如交流发电机和空调压缩机)在发动机102上施加转矩负载时在发动机102的操作期间以测力计测得的曲轴处的转矩。转矩转换模块304例如使用将制动转矩与基本转矩相关的一个或多个映射或函数将空气转矩请求265转换为基本转矩请求308。由转换为基本转矩产生的转矩请求将被称为基本空气转矩请求308。
模型预测控制(MPC)模块312使用模型预测控制方案来产生五个目标值266至270。五个目标值是：废气门目标值266、节气门目标值267、EGR目标值268、进气凸轮相位器角度目标值269和排气凸轮相位器角度目标值270。序列确定模块316确定在N个未来控制循环期间可一起使用的目标值266至270的可能序列。
预测模块323基于发动机102的数学模型324、辅助输入328以及反馈输入330来分别确定发动机102对目标值266至270的可能序列的预测响应。更具体地，基于目标值266至270的可能序列、辅助输入328和反馈输入330，预测模块323使用模型324产生用于N个控制循环的发动机102的预测转矩的序列、用于N个控制循环的预测单缸空气118(APC)的序列、用于N个控制循环的预测外部稀释量的序列、用于N个控制循环的预测残余稀释量的序列、用于N个控制循环的预测燃烧定相值的序列，以及用于N个控制循环的预测燃烧质量值的序列。
例如，模型324可为基于发动机102的特性的函数或映射。在这种背景下，稀释是指针对燃烧事件来自被截留在汽缸内的先前燃烧事件的排气量。外部稀释度是指经由EGR阀170为燃烧事件提供的排气。残余稀释度(也称为内部稀释度)是指在燃烧循环的排气冲程之后残留在汽缸中的排气或被推回至汽缸中的排气。
燃烧定相可指代曲轴位置，其中喷射的预定量的燃料相对于用于预定量的喷射燃料的燃烧的预定曲轴位置在汽缸内燃烧。例如，燃烧定相可相对于预定CA50以CA50表达。CA50可指代曲轴角(CA)，其中50％的喷射燃料质量已经在汽缸内燃烧。预定CA50可对应于其中从喷射的燃料产生最大量的功并且在各种实施方案中可在TDC(上止点)之后大约8.5度至大约10度的CA50。虽然燃烧定相将根据CA50值进行讨论，但是可使用指示燃烧定相的另一个合适的参数。另外，虽然燃烧质量将被讨论为指示平均有效压力(IMEP)值的变化系数(COV)，但是可使用指示燃烧质量的另一个合适的参数。
辅助输入328提供不直接受节流阀112、EGR阀170、涡轮增压器、进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150影响的参数。辅助输入328可包括发动机转速、涡轮增压器入口空气压力、IAT或一个或多个其它参数。反馈输入330包括例如发动机102的估计转矩输出、涡轮增压器的涡轮160A下游的排气压力，IAT、发动机102的APC、估计的残余稀释度、估计的外部稀释度以及其它合适的参数。反馈输入330可使用传感器(例如，IAT192)来测量或者基于一个或多个其它参数来估计。
由序列确定模块316识别的每个可能序列包括用于目标值266至270中的每一个的N个值的一个序列。换言之，每个可能序列包括用于目标废气门开度面积266的N个值的序列、用于目标节气门开度面积267的N个值的序列、用于目标EGR开度面积268的N个值的序列、用于目标进气凸轮相位器角度269的N个值的序列，以及用于目标排气凸轮相位器角度270的N个值的序列。N值中的每一个用于N个未来控制循环中对应控制循环。N是大于或等于1的整数。
成本模块332基于针对可能序列和输出参考值356确定的预测参数来确定目标值266至270的每个可能序列的成本值。下面进一步讨论示例成本确定。
选择模块344分别基于可能序列的成本来选择目标值266至270的一个可能序列。例如，选择模块344可选择具有最低成本同时满足致动器约束348和输出约束352的一个可能序列。
在成本确定中可考虑致动器约束348和输出约束的满足。换言之，成本模块332可进一步基于致动器约束348和输出约束352来确定成本值。如下面详细讨论，基于如何确定成本值，选择模块344将选择最佳地实现基本空气转矩请求208并同时最小化APC、受制于致动器约束348和输出约束352的一个可能序列。
选择模块344将目标值266至270分别设定为选定可能序列的N个值中的第一个值。换言之，选择模块344将目标废气门开度面积266设定为目标废气门开度面积266的N个值的序列中的N个值中的第一个值，将目标节气门开度面积267设定为目标节气门开度面积267的N个值的序列中的N个值中的第一个值，将目标EGR开度面积268设定为目标EGR开度面积268的N个值的序列中的N个值中的第一个值，将目标进气凸轮相位器角度269设定为目标进气凸轮相位器角度269的N个值的序列中的N个值中的第一个值，并且将目标排气凸轮相位器角度270设定为用于目标排气凸轮相位器角度270的N个值的序列中的N个值中的第一个值。
在下一个控制循环期间，MPC模块312识别可能序列，为可能序列产生预测参数、确定每个可能序列的成本、选择一个可能序列并将目标值266至270设置成选定可能序列中的目标值266至270的第一集合。该过程继续每个控制循环。
致动器约束模块360为目标值266至270中的每一个设定致动器约束348。即，致动器约束模块360设定节流阀112的致动器约束、EGR阀170的致动器约束、废气门162的致动器约束、进气凸轮相位器148的致动器约束以及排气凸轮相位器150的致动器约束。
用于目标值266至270中的每一个的致动器约束348包括关联目标值的最大值和该目标值的最小值。致动器约束模块360通常可将致动器约束348设定为关联致动器的预定操作范围。更具体地，致动器约束模块360通常可将致动器约束348分别设定为节流阀112、EGR阀170、废气门162、进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150的预定操作范围。
在某些实施方案中，致动器约束模块360在一些情况下选择性地调整一个或多个致动器约束348。例如，在特定实施方案中，当在该发动机致动器中诊断出故障时，致动器约束模块360调整给定致动器的致动器约束以缩小该发动机致动器的操作范围。在另一个实施方案中，致动器约束模块360调整致动器约束，使得给定致动器的目标值随时间遵循预定时间表或例如为了故障诊断(诸如凸轮相位器故障诊断、节气门诊断、EGR诊断等)而改变预定量。对于随时间遵循预定时间表或改变预定量的目标值，致动器约束模块360可将最小值和最大值设定为相同的值。最小值和最大值被设定为相同的值可能会迫使将对应的目标值设定为与最小值和最大值相同的值。致动器约束模块360可随时间改变最小值和最大值所要被设定的相同值，以使目标值遵循预定时间表。
输出约束模块364设定发动机102的预测转矩输出、预测CA50、IMEP的预测COV、预测残余稀释度和预测外部稀释度的输出约束352。每个预测值的输出约束352可包括关联预测参数的最大值和该预测参数的最小值。例如，输出约束352可包括最小转矩、最大转矩、最小CA50和最大CA50、IMEP的最小COV和IMEP的最大COV、最小残余稀释度和最大残余稀释度，以及最小外部稀释度和最大外部稀释度。
在各种实施方案中，输出约束模块364通常将输出约束352分别设定为关联预测参数的预定范围。然而，在一些情况下，输出约束模块364可改变一个或多个输出约束352。例如，输出约束模块364可延迟最大CA50，诸如当在发动机102内发生爆震时。对于另一个示例，输出约束模块364可在低负载条件下(诸如在发动机空转期间)增加IMEP的最大COV，在发动机空转中，IMEP的较高COV可用于实现给定转矩请求。
参考模块368分别为目标值266至270产生参考值356。参考值356包括用于目标值266至270中的每一个的参考。换言之，参考值356包括参考废气门开度面积、参考节气门开度面积、参考EGR开度面积、参考进气凸轮相位器角度269和参考排气凸轮相位器角度270。
参考模块368可例如基于空气转矩请求265、基本空气转矩请求308和/或一个或多个其它合适的参数来确定参考值356。参考值356分别提供用于设定目标值266至270的参考。参考值356可用于确定可能序列的成本值。参考值356也可用于一个或多个其它原因，诸如序列确定模块316确定可能序列。
MPC模块312使用诸如Dantzig QP求解器的二次规划(QP)求解器来确定目标值266至270。例如，MPC模块312可产生目标值266至270的可能序列的成本值的表面，并且基于成本表面的斜率来识别具有最低成本的可能目标值的集合。MPC模块312然后测试可能目标值的该集合以确定可能目标值的该集合是否将满足致动器约束348和输出约束352。MPC模块312选择具有最低成本并同时满足致动器约束348和输出约束352的可能目标值的集合。
成本模块332基于以下各项之间的关系来确定目标值266至270的可能序列的成本：预测转矩与基本空气转矩请求308；预测APC与零；可能目标值与相应的致动器约束348；其它预测参数与相应的输出约束352；以及可能目标值与相应的参考值356。
在操作中，MPC模块312确定可能序列的成本值。MPC模块312然后选择具有最低成本的一个可能序列。MPC模块312还确定选定可能序列是否满足致动器约束348。如果是，那么利用可能序列。如果否，那么MPC模块312基于选定可能序列来确定满足致动器约束348并且具有最低成本的可能序列。
在各种实施方案中，致动器约束模块360调整给定致动器的致动器极限或约束以遵循取决于发动机102的操作条件(诸如速度、负载和环境条件)的预定时间表。具体地，致动器约束模块360调整进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150的致动器约束，以遵循取决于发动机转速和负载的预定时间表，以约束燃烧系统中的稀释量或维持燃烧质量以及因此基于汽缸壁温维持发动机102的性能处于可接受水平。在图2中所示的特定实施方案中，约束模块360接收识别汽缸118的测量或估计壁温的信号367，并且采用该信息与图4中所说明的过程400的查找表473、475、477、479、481、483、485和486，以产生进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150两者的最小和最大致动器约束。
因此，过程400基于由传感器121识别的汽缸壁温367来呈现控制进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150的相位的步骤。查找表469利用来自传感器121的估计或测量的汽缸壁温367并且产生例如从0转变为1的输出471，0和1分别识别低温发动机条件和正常高温发动机条件。因此，为了产生进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150的致动器约束，当来自查找表469的输出为0时，利用低温表473、475、477和479，并且当输出为1时，利用高温表481、483、485和486。
二维查找表473用于在发动机系统100的低温操作期间(例如在发动机102最初启动时)产生进气凸轮相位器148的最小目标值。表473以及查找表475、477和479采用水平(X)轴上的发动机转速(诸如发动机102的每分钟转数)和垂直(Y)轴上的发动机负载。因此，查找表473包含基于两个变量的当前值在发动机系统100的低温操作期间为进气凸轮相位器148提供特定的、预定的最小值或目标约束的实验值和经验值。查找表475包含基于两个变量的当前值在发动机系统100的低温操作期间为进气凸轮相位器148提供特定的、预定的最大值或目标约束的实验值和经验值。
二维查找表477包含基于两个变量的当前值在发动机系统100的低温操作期间为排气凸轮相位器150提供特定的、预定的最小值或目标约束的实验值和经验值。同样，二维查找表479包含基于两个变量的当前值在发动机系统100的低温操作期间为排气凸轮相位器150提供特定的、预定的最大值或目标约束的实验值和经验值。
当发动机102正运行时，传感器121连续地监视汽缸118的壁温，且查找表469连续地接收实际或估计的温度367作为输入。当发动机在正常热操作条件下被加热和运行时，查找表469中的输出从0转变至1，使得高温表481、483、485和486为发动机系统100的正常高温操作的进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150两者产生最小和最大致动器约束。
二维查找表481用于在发动机系统100的正常高温操作期间为进气凸轮相位器148产生最小目标值。表481以及查找表483、485和486采用水平(X)轴上的发动机转速(诸如发动机102的每分钟转数)和垂直(Y)轴上的发动机负载。查找表481包含基于两个变量的当前值在发动机系统100的高温操作期间为进气凸轮相位器148提供特定的、预定的最下值或目标约束的实验值和经验值。查找表483包含基于两个变量的当前值在发动机系统100的高温操作期间为进气凸轮相位器148提供特定的、预定的最大值或目标约束的实验值和经验值。
二维查找表485包含基于两个变量的当前值在发动机系统100的高温操作期间为排气凸轮相位器150提供特定的、预定的最小值或目标约束的实验值和经验值。同样，二维查找表486包含基于两个变量的当前值在发动机系统100的高温操作期间为排气凸轮相位器150提供特定的、预定的最大值或目标约束的实验值和经验值。
因此，在发动机102上使用凸轮定相允许更多的控制，其具有最佳发动机性能、提高燃料效率和减少排放的益处。在低温发动机条件期间，可采用的凸轮重叠量受到限制以保持良好的燃烧稳定性。为了实现最佳重叠量，采用汽缸壁温367来使用约束限制凸轮定相。采用低温汽缸壁时，采用较少的重叠。当汽缸壁温367升高时，允许发动机102采用更多的凸轮重叠而没有燃烧稳定性下降。
现在参考图5，进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150的动态操作在曲线图590中说明，其中随时间变化的汽缸壁温沿着水平轴呈现。在曲线图590的下部是呈现进气凸轮相位值或位置(ICPV)的四条轨迹。最下面的线或轨迹591是平坦的并且表示由致动器约束模块360产生或命令的ICPV最大延迟约束。在曲线图590的右侧，下一个更高的线或轨迹592表示由致动器约束模块360提供给进气凸轮相位器148的ICPV参考约束，而不补偿汽缸壁温。在曲线图590的右侧，第三条线593表示在低温汽缸壁温的情况下由致动器约束模块360提供给进气凸轮相位器148的ICPV最大凸轮提前约束。曲线图590上的最高的线594表示在暖和汽缸壁温的情况下由致动器约束模块360提供给进气凸轮相位器148的ICPV最大凸轮提前约束。
曲线图590的上部呈现关于排气凸轮相位值或位置(ECPV)的类似信息。最上面的线或轨迹595是平坦的并且表示由致动器约束模块360产生或命令的ECPV最大提前约束。在曲线图590的右侧，下一个较低的线或轨迹596表示由致动器约束模块360提供给排气凸轮相位器150的ECPV参考约束，而不补偿汽缸壁温。在曲线图590的右侧，第三条线597表示在低温汽缸壁温的情况下由致动器约束模块360提供给排气凸轮相位器150的ICPV最大凸轮延迟约束。最后，曲线图590上的线598表示在暖和汽缸壁温的情况下由致动器约束模块360提供给排气凸轮相位器150的ECPV最大凸轮延迟约束。从曲线图590的线或轨迹591至598将显而易见的是，在汽缸壁温升高的情况下，发动机102的最佳操作在排气阀130的关闭与进气阀122的打开之间需要较少的重叠，且反之亦然。
注意，查找表469中的输出0至1仅仅是示例。即，输出表469可产生任何字母数字值作为输出471以识别发动机系统100的低温发动机条件和高温发动机条件。进一步注意到，可设想从低温凸轮位置转变至高温凸轮位置的其它过程，例如，使用冷却剂温度、发动机运行时间、积累的燃料使用量或经由曲轴的发动机稳定性反馈或缸内测量技术(诸如电离传感)。
还要注意的是，在汽缸壁温367的情况下利用致动器约束模块360也可用于其它模块。例如，可在升压致动器模块164中利用约束值348来通过控制废气门162的开度来实现目标废气门开度面积以控制涡轮增压器的升压。在其它实施方案中，在节气门致动器模块116中采用约束值348来调整节流阀112的开度以实现目标节气门开度面积。替代地，可在EGR致动器模块172中采用约束值348来实现EGR阀170的目标EGR开度面积。因此，约束值348可单独地或以模块的任何组合在升压致动器模块164、节气门致动器模块116、EGR致动器模块172或相位致动器模块158中的任一个中利用。
在本申请中，术语模块可用术语电路代替。术语模块可指代以下项、是以下项的部分或包括以下项：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合式模拟/数字离散电路；数字、模拟或混合式模拟/数字集成电路；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、专用或成组)；存储由处理器电路执行的代码的存储器(共享、专用或成组)；提供所述功能性的其它合适的硬件部件；或某些或所有上述的组合，诸如在片上系统中。
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、类和/或对象。术语共享处理器涵盖执行来自多个模块的某些或所有代码的单个处理器。术语成组处理器涵盖结合附加处理器来执行来自一个或多个模块的某些或所有代码的处理器。术语共享存储器涵盖存储来自多个模块的某些或所有代码的单个存储器。术语成组存储器涵盖结合附加的存储器来存储来自一个或多个模块的某些或所有代码的存储器。术语存储器可为术语计算机可读介质的子集。术语计算机可读介质并不涵盖传播通过介质的暂时性电和电磁信号，并且可因此被视为有形且非暂时性的。非暂时性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、磁存储装置和光存储装置。
本申请中描述的设备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或完全实施。计算机程序包括存储在至少一个非暂时性有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可包括和/或依赖于存储的数据。
本公开的描述本质上仅仅是示例性的，并且不偏离本公开的主旨的变型旨属于本公开的范围。这样的变化不被认为是脱离本公开的精神和范围。

Claims (5)

1.一种控制内燃机中的进气凸轮相位和排气凸轮相位的方法，所述方法包括：
感测所述内燃机的发动机转速和发动机负载；
感测或估计所述内燃机的汽缸的壁温；
利用基于所述壁温的一个或多个查找表中的所述发动机转速和所述发动机负载来确定用于所述内燃机的低温操作的进气相位器约束值和排气相位器约束值；以及
将用于所述低温操作的所述进气相位器约束值和所述排气相位器约束值转变为基于用于所述内燃机的正常高温操作的一个或多个查找表的进气相位器约束值和排气相位器约束值；
其中用于低温操作的一个或多个查找表包括进气相位器最小约束查找表、进气相位器最大约束查找表、排气相位器最小约束查找表和排气相位器最大约束查找表，且其中用于正常高温操作的一个或多个查找表包括进气相位器最小约束查找表、进气相位器最大约束查找表、排气相位器最小约束查找表和排气相位器最大约束查找表。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括利用用于升压致动器模块的一个或多个查找表来通过控制废气门的开度以实现所述内燃机的所述低温操作和所述正常高温操作期间的目标废气门开度面积来控制涡轮增压器的升压。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括利用用于EGR致动器模块的一个或多个查找表来实现所述内燃机的所述低温操作和所述正常高温操作期间EGR阀的目标EGR开度面积。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括利用用于节气门致动器模块的一个或多个查找表来调整节流阀的开度以实现所述内燃机的所述低温操作和所述正常高温操作期间的目标节气门开度面积。
5.根据权利要求1所述的方法，其中从所述低温操作转变至所述正常高温操作包括利用用于所述汽缸壁温的查找表。
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