CN114060156B - 辅助节流阀控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种发动机系统包括：第一节流阀；涡轮增压器压缩机，所述涡轮增压器压缩机设置在所述第一节流阀的下游；进气空气冷却器，所述进气空气冷却器设置在所述涡轮增压器压缩机的下游；第二节流阀，所述第二节流阀位于所述涡轮增压器压缩机的下游；吹扫入口，所述吹扫入口位于所述第一节流阀的下游并且被配置为将来自燃料箱的燃料蒸气引入到进气中；以及发动机控制模块，所述发动机控制模块被配置为：将所述第一节流阀维持在完全打开位置；以及响应于接收到对以下中的至少一者的请求，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀：吹扫来自所述燃料箱的燃料蒸气的请求；以及减少和防止所述进气空气冷却器的结冰中的至少一者。

Description

辅助节流阀控制系统和方法
技术领域
本公开涉及内燃发动机，并且更具体地涉及用于控制涡轮增压器压缩机上游的节流阀的系统和方法。
背景技术
本节中提供的信息是出于总体上介绍本公开的背景的目的。在本节中描述的范围内的目前署名的发明人的工作，以及在提交时可能不以其他方式构成现有技术的描述方面，既不明确也不隐含地承认是针对本公开的现有技术。
内燃发动机燃烧气缸内的空气和燃料混合物以驱动活塞，从而产生驱动转矩。经由节流阀来调节进入发动机的空气流。更具体地说，节流阀调整节流阀面积，从而增加或减少进入发动机的空气流。随着节流阀面积增加，进入发动机的空气流增加。燃料控制系统调整喷射燃料的速率以向气缸提供期望的空气/燃料混合物和/或实现期望的转矩输出。增加提供给气缸的空气和燃料的量会增加发动机的转矩输出。
在火花点火式发动机中，火花引发提供给气缸的空气/燃料混合物的燃烧。在压燃式发动机中，气缸中的压缩燃烧提供给气缸的空气/燃料混合物。火花正时和空气流可以是用于调整火花点火式发动机的转矩输出的主要机制，而燃料流可以是用于调整压燃式发动机的转矩输出的主要机制。
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无法像期望的那样准确地控制发动机输出转矩。另外，传统的发动机控制系统不提供对控制信号的快速响应或在影响发动机输出转矩的各种设备之间协调发动机转矩控制。
发明内容
在一个特征中，发动机系统包括：第一节流阀；涡轮增压器压缩机，所述涡轮增压器压缩机设置在所述第一节流阀的下游；进气空气冷却器，所述进气空气冷却器设置在所述涡轮增压器压缩机的下游；第二节流阀，所述第二节流阀位于所述涡轮增压器压缩机的下游；吹扫入口，所述吹扫入口位于所述第一节流阀的下游并且被配置为将来自燃料箱的燃料蒸气引入到进气中；以及发动机控制模块，所述发动机控制模块被配置为：将所述第一节流阀维持在完全打开位置；以及响应于接收到吹扫来自所述燃料箱的燃料蒸气的请求，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
在另外的特征中，所述发动机系统不包括被配置为将来自所述燃料箱的所述燃料蒸气泵送到所述吹扫入口的吹扫泵。
在另外的特征中，所述进气空气冷却器是空气到空气的进气空气冷却器。
在另外的特征中，所述发动机控制模块被进一步配置为响应于接收到减少空气吸入噪声的请求，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
在另外的特征中，所述发动机控制模块被进一步配置为响应于接收到执行催化剂起燃事件的请求，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
在另外的特征中，所述发动机控制模块被进一步配置为响应于发动机转矩请求的增加，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
在另外的特征中，所述发动机控制模块被进一步配置为基于排气再循环相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
在另外的特征中，所述发动机控制模块被进一步配置为在减速燃料切断（DFCO）事件期间相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
在另外的特征中，所述发动机控制模块被配置为使用模型预测控制（MPC）来控制所述第二节流阀。
在另外的特征中，MPC模块被配置为执行所述模型预测控制并且基于以下中的至少一者来控制包括所述第一节流阀和所述第二节流阀的发动机致动器：（a）最小化所述发动机的转矩请求和转矩输出之间的差异，（b）最小化所述发动机的燃料消耗，（c）最小化排气排放，以及（d）最小化所述发动机的噪声和振动。
在一个特征中，发动机系统包括：第一节流阀；涡轮增压器压缩机，所述涡轮增压器压缩机设置在所述第一节流阀的下游；进气空气冷却器，所述进气空气冷却器设置在所述涡轮增压器压缩机的下游；第二节流阀，所述第二节流阀位于所述涡轮增压器压缩机的下游；吹扫入口，所述吹扫入口位于所述第一节流阀的下游并且被配置为将来自燃料箱的燃料蒸气引入到进气中；以及发动机控制模块，所述发动机控制模块被配置为：将所述第一节流阀维持在完全打开位置；以及响应于接收到减少和防止所述进气空气冷却器的结冰中的至少一者的请求，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
在另外的特征中，所述进气空气冷却器是空气到空气的进气空气冷却器。
在另外的特征中，所述进气空气冷却器是充气到空气的进气空气冷却器。
在另外的特征中，所述发动机控制模块被进一步配置为响应于接收到减少空气吸入噪声的请求，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
在另外的特征中，所述发动机控制模块被进一步配置为响应于接收到执行催化剂起燃事件的请求，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
在另外的特征中，所述发动机控制模块被进一步配置为响应于发动机转矩请求的增加，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
在另外的特征中，所述发动机控制模块被进一步配置为基于排气再循环相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
在另外的特征中，所述发动机控制模块被进一步配置为在减速燃料切断（DFCO）事件期间相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
在另外的特征中，所述发动机控制模块被配置为使用模型预测控制（MPC）来控制所述第二节流阀。
在另外的特征中，MPC模块被配置为执行所述模型预测控制并且基于以下中的至少一者来控制包括所述第一节流阀和所述第二节流阀的发动机致动器：（a）最小化所述发动机的转矩请求和转矩输出之间的差异，（b）最小化所述发动机的燃料消耗，（c）最小化排气排放，以及（d）最小化所述发动机的噪声和振动。
本发明提供以下技术方案：
1. 一种发动机系统，包括：
第一节流阀；
涡轮增压器压缩机，所述涡轮增压器压缩机设置在所述第一节流阀的下游；
进气空气冷却器，所述进气空气冷却器设置在所述涡轮增压器压缩机的下游；
第二节流阀，所述第二节流阀位于所述涡轮增压器压缩机的下游；
吹扫入口，所述吹扫入口位于所述第一节流阀的下游并且被配置为将来自燃料箱的燃料蒸气引入到进气中；以及
发动机控制模块，所述发动机控制模块被配置为：
将所述第一节流阀维持在完全打开位置；以及
响应于接收到吹扫来自所述燃料箱的燃料蒸气的请求，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
2. 根据方案1所述的发动机系统，其中所述发动机系统不包括被配置为将来自所述燃料箱的所述燃料蒸气泵送到所述吹扫入口的吹扫泵。
3. 根据方案1所述的发动机系统，其中所述进气空气冷却器是空气到空气的进气空气冷却器。
4. 根据方案1所述的发动机系统，其中所述发动机控制模块被进一步配置为响应于接收到减少空气吸入噪声的请求，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
5. 根据方案1所述的发动机系统，其中所述发动机控制模块被进一步配置为响应于接收到执行催化剂起燃事件的请求，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
6. 根据方案1所述的发动机系统，其中所述发动机控制模块被进一步配置为响应于发动机转矩请求的增加，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
7. 根据方案1所述的发动机系统，其中所述发动机控制模块被进一步配置为基于排气再循环相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
8. 根据方案1所述的发动机系统，其中所述发动机控制模块被进一步配置为在减速燃料切断（DFCO）事件期间相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
9. 根据方案1所述的发动机系统，其中所述发动机控制模块被配置为使用模型预测控制（MPC）来控制所述第二节流阀。
10. 根据方案9所述的发动机系统，还包括MPC模块，所述MPC模块被配置为执行所述模型预测控制并且基于以下中的至少一者来控制包括所述第一节流阀和所述第二节流阀的发动机致动器：（a）最小化所述发动机的转矩请求和转矩输出之间的差异，（b）最小化所述发动机的燃料消耗，（c）最小化排气排放，以及（d）最小化所述发动机的噪声和振动。
11. 一种发动机系统，包括：
第一节流阀；
涡轮增压器压缩机，所述涡轮增压器压缩机设置在所述第一节流阀的下游；
进气空气冷却器，所述进气空气冷却器设置在所述涡轮增压器压缩机的下游；
第二节流阀，所述第二节流阀位于所述涡轮增压器压缩机的下游；以及
发动机控制模块，所述发动机控制模块被配置为：
将所述第一节流阀维持在完全打开位置；以及
响应于接收到减少和防止所述进气空气冷却器的结冰中的至少一者的请求，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
12. 根据方案11所述的发动机系统，其中所述进气空气冷却器是空气到空气的进气空气冷却器。
13. 根据方案11所述的发动机系统，其中所述进气空气冷却器是冷却剂到空气的进气空气冷却器。
14. 根据方案11所述的发动机系统，其中所述发动机控制模块被进一步配置为响应于接收到减少空气吸入噪声的请求，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
15. 根据方案11所述的发动机系统，其中所述发动机控制模块被进一步配置为响应于接收到执行催化剂起燃事件的请求，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
16. 根据方案11所述的发动机系统，其中所述发动机控制模块被进一步配置为响应于发动机转矩请求的增加，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
17. 根据方案11所述的发动机系统，其中所述发动机控制模块被进一步配置为基于排气再循环相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
18. 根据方案11所述的发动机系统，其中所述发动机控制模块被进一步配置为在减速燃料切断（DFCO）事件期间相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
19. 根据方案11所述的发动机系统，其中所述发动机控制模块被配置为使用模型预测控制（MPC）来控制所述第二节流阀。
20. 根据方案19所述的发动机系统，还包括MPC模块，所述MPC模块被配置为执行所述模型预测控制并且基于以下中的至少一者来控制包括所述第一节流阀和所述第二节流阀的发动机致动器：（a）最小化所述发动机的转矩请求和转矩输出之间的差异，（b）最小化所述发动机的燃料消耗，（c）最小化排气排放，以及（d）最小化所述发动机的噪声和振动。
从详细描述、权利要求和附图，本公开的进一步的适用性领域将变得明白。详细描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，而不旨在限制本公开的范围。
附图说明
根据具体实施方式和附图，本公开将变得更充分地理解，其中：
图1是示例性发动机系统的功能框图；
图2-3是示例性发动机控制系统的功能框图；并且
图4是描述控制发动机致动器的示例性方法的流程图。
在附图中，附图标号可被重复使用以标识类似和/或相同的元件。
具体实施方式
某些类型的增压发动机包括增加进入发动机的空气流的涡轮增压器。增压发动机可包括电动吹扫泵，该电动吹扫泵将燃料蒸气从燃料箱泵送到进气系统。进气空气冷却器可冷却从涡轮增压器压缩机输出的空气，之后空气流入发动机以进行燃烧。第一节流阀设置在涡轮增压器压缩机的下游。发动机控制模块例如基于发动机转矩请求来控制第一节流阀的打开。
根据本公开，第二节流阀设置在涡轮增压器压缩机的上游。发动机控制模块通常可维持第二节流阀完全打开以使损失最小化。然而，发动机控制模块在一个或多个操作条件下至少部分地关闭第二节流阀。
例如，发动机控制模块可至少部分地关闭第二节流阀以产生真空，从而将燃料蒸气从燃料箱抽吸到进气系统。因此，不需要实现电动吹扫泵。
作为另一个示例，发动机控制模块可至少部分地关闭第二节流阀以防止、最小化或减少进气空气冷却器的结冰。关闭第二节流阀可确保向进气空气冷却器提供较暖的空气以防止、最小化或减少进气空气冷却器的结冰。
作为另一个示例，发动机控制模块可至少部分地关闭第二节流阀以产生真空，从而通过排气再循环阀从涡轮增压器涡轮的下游抽吸排气。该排气再循环阀处的压力可能不足以使排气在没有真空的情况下流回进气系统。发动机控制模块可在一个或多个其他条件下（诸如在催化剂起燃事件期间）至少部分地关闭第二节流阀，以在减速燃料切断（DFCO）事件期间增加涡轮增压器的响应，和/或最小化或减少吸气噪声。
现在参考图1，呈现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转矩。发动机102可以是汽油火花点火式内燃发动机。
空气通过第一节流阀112被抽吸到进气歧管110中。仅作为示例，第一节流阀112可包括具有可旋转叶片的蝶阀。发动机控制模块（ECM）114控制节流阀致动器模块116，该节流阀致动器模块调节第一节流阀112的开度以控制抽吸到进气歧管110中的空气量。
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，但为了说明的目的，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可指示气缸致动器模块120选择性地停用一些气缸，这可在某些发动机操作条件下改善燃料经济性。
发动机102可使用四冲程循环来操作。下面描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，四个冲程中的两个冲程在气缸118内发生。因此，为了使气缸118经历所有四个冲程，必须进行两次曲轴回转。
在进气冲程期间，来自进气歧管110的空气通过进气阀122抽吸到气缸118中。ECM114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。燃料可在中心位置或多个位置（诸如在每个气缸的进气阀122附近）处喷射到进气歧管110中。在各种具体实施（未示出）中，燃料可直接喷射到气缸中或喷射到与气缸相关联的混合室中。燃料致动器模块124可停止向停用的气缸喷射燃料。
喷射的燃料在气缸118中与空气混合并且产生空气/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的信号激励气缸118中的火花塞128，其点燃空气/燃料混合物。火花正时可相对于活塞处于其最顶部位置（称为上止点（TDC））的时间来指定。
火花致动器模块126可由正时信号控制，该正时信号指定在TDC之前或之后多久以生成火花。因为活塞位置与曲轴旋转直接相关，所以火花致动器模块126的操作可与曲轴角度同步。生成火花可称为点火事件。火花致动器模块126可具有对于每个点火事件改变火花正时的能力。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可改变下一点火事件的火花正时。火花致动器模块126可停止向停用的气缸提供火花。
在燃烧冲程期间，空气/燃料混合物的燃烧驱动活塞远离TDC，由此驱动曲轴。燃烧冲程可被定义为活塞到达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，活塞开始远离BDC移动并且通过排气阀130排出燃烧的副产物。燃烧的副产物经由排气系统134从车辆排出。
进气阀122可由进气凸轮轴140控制，而排气阀130可由排气凸轮轴142控制。在各种具体实施中，多个进气凸轮轴（包括进气凸轮轴140）可控制气缸118的多个进气阀（包括进气阀122）和/或可控制多组气缸（包括气缸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）可控制气缸118的多个排气阀，和/或可控制多组气缸（包括气缸118）的排气阀（包括排气阀130）。在各种其他具体实施中，进气阀122和/或排气阀130可由凸轮轴以外的设备控制，例如无凸轮阀致动器。气缸致动器模块120可通过禁止进气阀122和/或排气阀130的打开来停用气缸118。
进气阀122打开的时间可通过进气凸轮相位器148相对于活塞TDC改变。排气阀130打开的时间可通过排气凸轮相位器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的信号控制进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150。当实施时，可变阀升程（未示出）也可由相位器致动器模块158控制。
发动机系统100包括涡轮增压器，该涡轮增压器包括热涡轮机160-1，该热涡轮机由流过排气系统134的热排气提供动力（可旋转地驱动）。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压缩引入第一节流阀112的空气。
废气门162可允许排气绕过涡轮机160-1，由此减小由涡轮增压器提供的增压（进气压缩量）。增压致动器模块164可通过控制废气门162的打开来控制涡轮增压器的增压。在各种具体实施中，可实现两个或更多个涡轮增压器，并且可由增压致动器模块164控制两个或更多个涡轮增压器。
进气空气冷却器（CAC）166可将热量从压缩空气充气传递到冷却介质，诸如发动机冷却剂或空气。压缩空气充气可例如经由压缩和/或从排气系统134的部件接收热量。尽管为了说明的目的而示出为分离的，但涡轮机160-1和压缩机160-2可彼此连接，从而将进气放置成紧邻热排气。
第二节流阀168设置在压缩机160-2的上游。通常，第二节流阀168可被维持在完全打开（例如，全开节流阀（WOT））位置。第二节流阀168可在一个或多个条件下部分或完全关闭，诸如用于燃料蒸气吹扫、CAC 166的除冰、催化剂起燃、排气再循环（EGR）控制（例如，将排气从涡轮机160-1的下游抽吸到进气系统）、减少涡轮增压器响应等。
发动机系统100可包括一个或多个EGR阀（诸如EGR阀170），其选择性地将排气重新引导回进气歧管110。EGR阀170可位于涡轮增压器的涡轮机160-1的上游。附加（低压）EGR阀可位于涡轮机160-1的下游。EGR阀可由EGR致动器模块172基于来自ECM 114的信号控制。
燃料蒸气吹扫入口174可设置在第二节流阀168的上游或在第二节流阀168与涡轮增压器压缩机160-2之间。燃料存储在燃料箱中。经由吹扫阀和通风阀的打开将燃料蒸气从燃料箱通过燃料蒸气吹扫入口174吹扫到进气系统。车辆不包括将燃料蒸气泵送到进气系统的泵。相反，经由真空（诸如通过关闭第二节流阀168而产生的真空）将燃料蒸气抽吸到进气系统。可提供第二燃料蒸气吹扫入口175，诸如在CAC 166和第一节流阀112之间。
可使用曲轴位置传感器180来测量曲轴的位置。可基于曲轴位置来确定曲轴的旋转速度（发动机速度）。可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内或在冷却剂循环的其他位置处，诸如散热器（未示出）。
可使用歧管绝对压力（MAP）传感器184来测量进气歧管110内的压力。在各种具体实施中，可测量发动机真空，其为环境空气压力与进气歧管110内的压力之间的差。可使用质量空气流量（MAF）传感器186来测量流入进气歧管110中的空气的质量流速。在各种具体实施中，MAF传感器186可位于还包括第一节流阀112的壳体中。
节流阀致动器模块116可使用一个或多个节流阀位置传感器（TPS）190来监测第一节流阀112和第二节流阀168的位置。可使用进气温度（IAT）传感器192来测量被抽吸到发动机102中的空气的环境温度。发动机系统100还可包括一个或多个其他传感器193，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/或节流阀入口压力传感器、废气门位置传感器、EGR位置传感器和/或一个或多个其他合适的传感器。ECM 114可使用来自传感器的信号来为发动机系统100做出控制决策。
ECM 114可与变速器控制模块194通信以协调变速器（未示出）中的换档。例如，ECM114可在换档期间减小发动机转矩。ECM 114可与混合动力控制模块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以供车辆电气系统使用和/或存储在电池中。在各种具体实施中，ECM 114、变速器控制模块194和混合动力控制模块196的各种功能可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发动机致动器。例如，节流阀致动器模块116可调整第一节流阀112和第二节流阀168的开度以实现目标节流阀打开面积。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加燃料参数。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可控制EGR阀以实现一个或多个目标EGR打开面积。增压致动器模块164控制废气门162以实现目标废气门打开面积。气缸致动器模块120控制气缸停用以实现目标数量的激活或停用的气缸。
ECM 114生成发动机致动器的目标值以致使发动机102生成目标发动机输出转矩。ECM 114可使用模型预测控制（MPC）或另一种合适类型的控制来生成发动机致动器的目标值，如下文进一步讨论的。
现在参考图2，呈现了示例性发动机控制系统的功能框图。转矩请求模块204基于一个或多个输入212确定对于发动机102的转矩请求208。输入212可包括例如加速器踏板位置、制动踏板位置、巡航控制输入和/或一个或多个其他合适的输入。例如，转矩请求模块204可随着APP增加（相对于预定静止APP）而增加转矩请求208，反之亦然。附加地或替代地，转矩请求模块204可基于一个或多个其他转矩请求来确定转矩请求208，该其他转矩诸如由ECM 114生成的转矩请求和/或从车辆的其他模块（诸如变速器控制模块194、混合动力控制模块196、底盘控制模块等）接收的转矩请求。转矩请求模块204可使用将输入与转矩请求相关联的一个或多个方程和/或查找表来确定转矩请求208（例如，以Nm为单位）。
转矩请求模块204还可确定要由发动机102产生的转矩量以及要经由一个或多个电动马达产生的转矩量。转矩请求模块204可将与经由一个或多个电动马达产生的转矩量相对应的马达转矩请求传递到混合动力控制模块196。混合动力控制模块196控制逆变器，该逆变器控制通向和来自电动马达的电力流以实现马达转矩请求。转矩请求208包括要由发动机102产生的转矩量。
ECM 114基于转矩请求208和/或一个或多个其他参数来控制一个或多个发动机致动器。例如，节流阀控制模块216可基于转矩请求208来确定第一目标节流阀开度220和第二目标节流阀开度224。节流阀致动器模块116可分别基于第一目标节流阀开度220和第二目标节流阀开度224来调整第一节流阀112和第二节流阀168的开度。虽然提供了节流阀致动器模块116致动第一节流阀112和第二节流阀168两者的示例，但一个节流阀致动器模块可致动第一节流阀112并且另一个节流阀致动器模块可致动第二节流阀168。
燃料控制模块232基于转矩请求208确定一个或多个目标加燃料参数236。例如，目标加燃料参数236可包括目标当量比（EQR）或燃料的质量、每个燃烧事件的燃料喷射次数以及每个喷射的正时。燃料致动器模块124基于目标加燃料参数236来喷射燃料。
相位器控制模块237基于转矩请求208来确定目标进气凸轮相位器角度238和排气凸轮相位器角度239。相位器致动器模块158可分别基于目标进气凸轮相位器角度238和排气凸轮相位器角度239来调节进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150。
增压控制模块240基于转矩请求208设置目标废气门开度242。增压致动器模块164基于目标废气门开度242来控制废气门162的开度。仅作为示例，增压致动器模块164可使用将目标废气门开度与目标DC相关联的方程或查找表，基于目标废气门开度242确定要向废气门162施加的目标占空比（DC）。增压致动器模块164可基于目标DC向废气门162施加信号。
增压控制模块240还可基于转矩请求208来设置目标涡轮配置243。目标涡轮配置243可包括例如涡轮增压器的叶片的位置、涡轮增压器的几何形状或另一个合适的参数。增压致动器模块164可基于目标涡轮配置243来控制涡轮增压器涡轮机和/或涡轮增压器压缩机。
气缸控制模块244基于转矩请求208生成气缸激活/停用命令248。气缸致动器模块120基于激活/停用命令248停用气缸的进气阀和排气阀。
燃料控制模块232停止对停用气缸的加燃料。燃料控制模块232设置目标加燃料参数236以向激活的气缸提供燃料。气缸停用不同于燃料切断（例如，减速燃料切断）。当气缸停用时，气缸的进气阀和排气阀维持关闭。当到气缸的燃料被切断时，气缸的进气阀和排气阀仍然可以打开和关闭。例如，在车辆减速期间，燃料控制模块232可切断到发动机的一个、一个以上或所有气缸的燃料。这可减少发动机102的燃料消耗。
EGR控制模块252基于转矩请求208来确定目标EGR开度256。EGR致动器模块172基于目标EGR开度来控制EGR阀170的打开。EGR控制模块252还可确定另一个目标EGR开度（例如，对于低压EGR阀）。EGR致动器模块172（或另一个EGR致动器模块）可基于另一目标EGR开度来控制另一个EGR阀的打开。
火花控制模块258基于转矩请求208来确定目标火花正时260。火花致动器模块126基于目标火花正时260来控制火花正时。
节流阀控制模块216通常将第二节流阀168的第二目标节流阀开度224设置到预定完全打开位置。完全打开位置也可称为全开节流阀（WOT）位置。当处于完全打开位置时，第二节流阀168尽可能大地打开。
节流阀控制模块216生成第二目标节流阀开度224以在一个或多个条件下和/或当一个或多个事件发生时部分或完全关闭第二节流阀168。节流阀控制模块216可生成第二节流阀开度224以将第二节流阀168关闭预定量（例如，通过减少或第二目标节流阀开度224）或将第二目标节流阀开度224设置为预定开度。
作为条件或事件的示例，吹扫模块270可在一个或多个预定条件发生时生成执行燃料蒸气吹扫的请求274。当燃料箱内的燃料蒸气的量大于预定量时，或者当满足一个或多个其他预定条件时，例如，吹扫模块270可响应于发动机的起动而生成请求274。当生成请求274时，吹扫模块270可打开吹扫阀和通风阀。节流阀控制模块216生成第二目标节流阀开度224以便在生成请求274时部分或完全关闭第二节流阀168。
作为另一个示例，结冰模块278可生成防止或减少CAC 166的结冰的请求282。结冰模块278可例如在从CAC 166输出的空气温度小于预定温度时或者在满足一个或多个其他预定条件时生成请求282。节流阀控制模块216生成第二目标节流阀开度224以便在生成请求282时部分或完全关闭第二节流阀168。此外，当生成请求282时，增压控制模块240可增加废气门170的开度。关闭第二节流阀168并打开废气门170可增加涡轮增压器的功并增加输入到CAC 166的空气的温度。
作为其他示例，条件模块286可在一个或多个其他预定条件发生时生成请求290。例如，条件模块286可生成执行催化剂起燃事件的请求290。催化剂起燃事件可例如在车辆起动时执行。当存在一个或多个预定条件时，条件模块286还可生成减少吸气噪声的请求290。吸气噪声可指由于到发动机102中的空气吸入而可听到的声音。减少吸气噪声的预定条件的示例包括在减速燃料切断（DFCO）事件期间。条件模块286还可生成对于低压EGR控制的请求290，诸如以允许EGR流从涡轮机160-1的下游到进气系统（例如，在第二节流阀168和涡轮增压器压缩机160-2之间）。条件模块286还可生成增加涡轮增压器的响应（并且减少响应周期）的请求290，诸如当转矩请求208增加时。
虽然提供了确定相应目标的各个控制模块的示例，但也可使用另一种合适类型的控制系统。例如，模型预测控制（MPC）可用于共同地确定目标值。
图3是利用MPC的示例性发动机控制系统的功能框图。在图3的示例中，MPC模块312使用MPC（模型预测控制）来生成目标值220、224、236、238、239、242、243、248、256和260（统称为“目标值”）。MPC模块312可以是单个模块或包括多个模块。
一般而言，MPC模块312确定在N个未来控制循环期间可一起使用的目标值的可能序列。所识别的每个可能序列包括对于每个目标值的N个值的一个序列。换句话说，每个可能序列包括用于第一目标节流阀开度220的N个值的序列、用于第二目标节流阀开度224的N个值的序列、用于目标火花正时260的N个值的序列等。N个值中的每个值对于N个未来控制循环中的相应一者。N是大于或等于一的整数。
MPC模块312分别基于发动机102的数学模型、外源输入328和反馈输入330来确定发动机102对目标值的可能序列的预测响应。预测响应的示例包括对于N个控制循环的发动机102的预测转矩、对于N个控制循环的每缸空气（APC）的预测量、对于N个控制循环的预测稀释度、对于N个控制循环的预测燃烧定相值、对于N个控制循环的预测燃烧质量值以及发动机102的其他响应。虽然描述了生成预测转矩、预测APC、预测外部稀释度、预测剩余稀释度、预测燃烧定相和预测燃烧质量的示例，但预测参数可包括一个或多个其他预测发动机操作参数。
例如，该模型可包括基于发动机102的特性校准的函数或映射。稀释度可指针对燃烧事件在气缸内截留的来自先前燃烧事件的排气量、经由EGR阀170为燃烧事件提供的排气量、和/或保持在气缸中的排气量和/或在燃烧循环的排气冲程之后被推回气缸中的排气量。燃烧定相可指相对于用于燃烧预定量的喷射燃料的预定曲轴位置的曲轴位置，在该曲轴位置处预定量的喷射燃料在气缸内燃烧。例如，燃烧定相可根据相对于预定CA50的CA50来表达。CA50可指曲轴角（CA），在该处50%质量的喷射的燃料已在气缸内燃烧。预定CA50可对应于从喷射的燃料产生最大功量的CA50，并且在各种具体实施中可为在TDC（上止点）之后的约8.5度-约10度。虽然燃烧定相将根据CA50值来讨论，但可使用指示燃烧定相的另一个合适参数。另外，虽然燃烧质量将作为指示的平均有效压力（IMEP）值的变异系数（COV）来讨论，但可使用指示燃烧质量的另一个合适参数。
外源输入328可包括不直接受一个或多个发动机致动器影响的参数。例如，外源输入328可包括发动机速度、涡轮增压器入口空气压力、IAT、和/或一个或多个其他参数。例如，反馈输入330可包括发动机102的估计转矩输出、涡轮增压器的涡轮机160-1下游的排气压力、IAT、发动机102的APC、估计稀释度、和/或一个或多个其他合适参数。可使用传感器（例如，IAT）来测量反馈输入330和/或基于一个或多个其他参数来估计反馈输入。
MPC模块312基于为可能序列确定的预测参数和基准值356来确定目标值的可能序列中的每一者的成本值。下面将进一步讨论示例成本确定。一般而言，随着预测参数偏离其基准值移动，成本可能会增加，反之亦然。
MPC模块312分别基于可能序列的成本来选择目标值的可能序列中的一者。例如，MPC模块312可选择在满足致动器约束348和输出约束352时具有最低成本的可能序列中的一者。
在各种具体实施中，在成本确定中可考虑致动器约束348和输出约束352的满足。换言之，MPC模块312可进一步基于致动器约束348和输出约束352来确定成本值。例如，如果可能序列的目标值落在其致动器约束和输出约束中的至少一者之外，则成本值可增加。通常，基于如何确定成本值，受限于致动器约束348和输出约束352，MPC模块312可选择可能序列中的最佳地实现转矩请求208（最小化发动机的转矩请求208和转矩输出之间的差异）和一个或多个其他目标的一个可能序列。其他目标的示例包括最小化发动机的燃料消耗、最小化排气排放，以及最小化发动机的噪声和振动。
MPC模块312可将目标值分别设置为所选择的可能序列的N个值中的第一值。换句话说，MPC模块312可将第二目标节流阀开度224设置为第二目标节流阀开度224的N个值序列中的N个值中的第一值，将第一目标节流阀开度220设置为第一目标节流阀开度220的N个值序列中的N个值中的第一值，等等。
在下一个控制循环期间，MPC模块312识别可能序列，生成可能序列的预测参数，确定每个可能序列的成本，选择可能序列中的一个，以及将目标值设置为所选择的可能序列中的目标值的第一集合。此过程对于每个控制循环继续进行。
致动器约束模块360为每个目标值设置致动器约束348。换句话说，致动器约束模块360设置对于第一节流阀112的致动器约束、对于第二节流阀168的致动器约束、对于EGR阀170的致动器约束、对于废气门162的致动器约束、对于进气凸轮相位器148的致动器约束、对于排气凸轮相位器150的致动器约束、对于加燃料的致动器约束、对于气缸停用的致动器约束以及对于火花正时的致动器约束。
目标值中的每一个目标值的致动器约束348可包括相关联目标值的最大值和该目标值的最小值。此外，致动器约束348可包括相关联目标值的变化率约束。致动器约束模块360通常可将致动器约束348设置为相关致动器的预定操作范围。更具体地说，致动器约束模块360通常可将致动器约束348设置为第一节流阀112、EGR阀170、废气门162、进气凸轮相位器148、排气凸轮相位器150等的预定操作范围。
然而，在一些情况下，致动器约束模块360可选择性地调整致动器约束348中的一者或多者。例如，当在该发动机致动器中诊断出故障时，致动器约束模块360可调整对于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。仅作为另一个示例，致动器约束模块360可调整致动器约束，使得对于给定致动器的目标值随时间推移遵循预定计划表或以预定量改变，例如，针对诸如凸轮相位器故障诊断、节流阀诊断、EGR诊断等的故障诊断。为了使目标值随时间推移遵循预定计划表或以预定量改变，致动器约束模块360可将最小值和最大值设置为相同值。最小值和最大值被设置为相同值，可迫使对应目标值被设置为与最小值和最大值相同的值。致动器约束模块360可随时间推移改变最小值和最大值被设置为的相同值以致使目标值遵循预定计划表。
输出约束模块364为预测响应（值）设置输出约束352。每个预测值的输出约束352可包括相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、最小稀释度和最大稀释度等。
输出约束模块364通常可将输出约束352分别设置为相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可以改变输出约束352中的一者或多者。例如，输出约束模块364可延迟最大CA50，例如当发动机102内发生爆震时。在另一个示例中，输出约束模块364可以在低负荷条件下增加IMEP的最大COV，诸如在发动机怠速期间，其中可能需要IMEP的更高COV来实现给定转矩请求。
基准值模块368分别为目标值生成基准值356。基准值356包括对于每个目标值的基准值。换句话说，基准值356包括基准废气门打开面积、基准第一和第二节流阀开度、基准EGR打开面积、基准进气凸轮相位器角度、基准排气凸轮相位器角度、基准加燃料参数、基准火花正时等。
基准值模块368可例如基于转矩请求208来确定基准值356。基准值356分别提供用于设置目标值的基准。基准值356可用于确定可能序列的成本值。
代替或除了生成可能目标值的序列并确定每个序列的成本之外，MPC模块312可使用凸优化技术来识别具有最低成本的可能目标值的序列。例如，MPC模块312可使用二次规划（QP）求解器（诸如Dantzig QP求解器）来确定目标值。在另一个示例中，MPC模块312可为目标值的可能序列生成成本值的表面，并且基于成本表面的斜率，识别具有最低成本的可能目标值的序列。MPC模块312然后可测试该可能目标值序列以确定该可能目标值序列是否满足致动器约束348和输出约束352。如果是，则MPC模块312可将目标值分别设置为该选择的可能序列的N个值中的第一值，如上所讨论。
如果不满足致动器约束348和/或输出约束352，则MPC模块312选择具有下一个最低成本的可能目标值的另一个序列，并且对于致动器约束348和输出约束352的满足测试该可能目标值的序列。选择一个序列并对于致动器约束348和输出约束352的满足测试该序列的过程可称为迭代。在每个控制循环期间可执行多次迭代。
MPC模块312执行迭代，直到识别出满足致动器约束348和输出约束352的具有最低成本的序列。以这种方式，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的可能目标值的序列。如果不能识别出一个序列，则MPC模块312可指示没有可获得的解决方案。
MPC模块312可使用将输入与成本相关联的一个或多个方程和/或查找表来确定对于目标值的可能序列的成本。MPC模块312可基于参数（例如，目标值和约束、目标值和基准、预测参数和约束等）之间的关系来确定成本。例如，可对关系进行加权以控制每个关系对成本的影响。
在MPC控制的示例中，请求274、282和290可被输入到基准值模块368。基准值模块368可设置用于第二节流阀168的第二目标节流阀开度224，以在生成请求274、282和290中的至少一者时关闭第二节流阀168。
图4是描述控制发动机致动器的示例性方法的流程图。控制从404开始，其中转矩请求模块204确定转矩请求208。在408处，确定是否已经接收到请求274、282和292中的一者或多者。如果是，控制继续412。如果不是，控制继续416。
在412处，将第二目标节流阀开度224设置成至少部分地关闭第二节流阀168，并且基于转矩请求208设置目标值中的其他目标值。其他目标值可由如图2的示例中的控制模块设置，或者由图3的示例中的MPC模块312设置。在416处，将第二目标节流阀开度224设置成使第二节流阀168打开到完全打开位置，并且基于转矩请求208设置目标值中的其他目标值。其他目标值可由如图2的示例中的控制模块设置，或者由图3的示例中的MPC模块312设置。
在420处，致动器模块基于相应目标值控制相应发动机致动器。虽然控制被示出为在420之后结束，但图4的示例可以说明一个控制循环。控制循环可每隔预定周期启动一次。
通过如上所述控制第二节流阀，不需要包括吹扫泵来将燃料蒸气泵送至进气系统。而是，进气系统内的真空可用于将燃料蒸气抽吸到进气系统。另外，CAC 166可以是空气到空气CAC，并且可以不需要包括空气到冷却剂CAC。空气到空气CAC比空气到冷却剂CAC更便宜。关闭第二节流阀168增加压缩机压力比（跨压缩机的压力，其增加压缩机出口温度并防止或最小化结冰）。
前述描述在本质上仅是说明性的并且绝不旨在限制本公开、其应用或用途。本公开的广泛教导可以多种形式实施。因此，尽管本公开包括特定示例，但本公开的真实范围不应如此限制，因为通过研究附图、说明书和所附权利要求，其他修改将变得显而易见。应当理解，在不改变本公开的原理的情况下，可以不同顺序（或同时）执行方法内的一个或多个步骤。另外，尽管上述实施例中的每一者被描述为具有某些特征，但相对于本公开的任何实施例描述的那些特征中的任何一个或多个特征可在任何其他实施例中实现和/或与任何其他实施例的特征组合，即使未明确描述该组合。换句话说，所描述的实施例不是互斥的，并且一个或多个实施例彼此的置换保持在本公开的范围内。
元件之间（例如，模块、电路元件、半导体层等之间）的空间和功能关系使用各种术语来描述，包括“连接”、“接合”、“耦合”、“相邻”、“紧挨着”、“在上面”、“上方”、“下方”和“设置”。除非明确地描述为“直接”，当在上述公开中描述第一和第二元件之间的关系时，该关系可以是直接关系，其中在第一元件和第二元件之间不存在其他中间元件，但也可以是间接关系，其中在第一元件和第二元件之间（空间上或功能上）存在一个或多个中间元件。如本文所使用，短语A、B和C中的至少一者应被解释为表示使用非排他逻辑“或”的逻辑（A或B或C），而不应被解释为表示“A中的至少一者、B中的至少一者和C中的至少一者”。
在附图中，箭头的方向（如箭头所指示的）通常示出了图示所感兴趣的信息（诸如数据或指令）流。例如，当元件A和元件B交换各种信息但从元件A传输到元件B的信息与图示相关时，箭头可以从元件A指向元件B。这个单向箭头并不意味着没有其他信息从元件B传输到元件A。此外，对于从元件A发送到元件B的信息，元件B可以向元件A发送对该信息的请求或对该信息的接收确认。
在本申请中，包括以下定义，术语“模块”或术语“控制器”可以用术语“电路”代替。术语“模块”可以指以下项、是以下项的一部分或包括以下项：专用集成电路（ASIC）；数字、模拟或模拟/数字混合分立电路；数字、模拟或模拟/数字混合集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列（FPGA）；执行代码的处理器电路（共享的、专用的或组的）；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路（共享的、专用的或组的）；提供所述功能的其他合适硬件部件；或以上中的一些或全部的组合，诸如在片上系统中。
模块可包括一个或多个接口电路。在一些示例中，接口电路可包括连接到局域网（LAN）、互联网、广域网（WAN）或其组合的有线或无线接口。本公开的任何给定模块的功能可分布在经由接口电路连接的多个模块之间。例如，多个模块可允许负载平衡。在另一示例中，服务器（也称为远程或云）模块可代表客户端模块完成某种功能。
如上所使用，术语代码可包括软件、固件和/或微代码，并且可指程序、例程、函数、类、数据结构和/或对象。术语共享处理器电路包括执行来自多个模块的一些或全部代码的单个处理器电路。术语组处理器电路包括与附加处理器电路组合地执行来自一个或多个模块的一些或全部代码的处理器电路。对多个处理器电路的提及包括离散裸晶上的多个处理器电路、单个裸晶上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个核、单个处理器电路的多个线程、或以上的组合。术语共享存储器电路包括存储来自多个模块的一些或全部代码的单个存储器电路。术语组存储器电路包括与附加存储器组合地存储来自一个或多个模块的一些或全部代码的存储器电路。
术语存储器电路是术语计算机可读介质的子集。如本文中使用，术语计算机可读介质不包括通过介质（诸如在载波上）传播的暂时性电信号或电磁信号；因此，术语计算机可读介质可以被认为是有形的和非暂时性的。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器电路（诸如闪存存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路、或掩模只读存储器电路）、易失性存储器电路（诸如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路）、磁存储介质（诸如模拟或数字磁带或硬盘驱动器）和光存储介质（诸如CD、DVD或蓝光盘）。
本申请中描述的装置和方法可部分地或全部地由通过配置通用计算机以执行计算机程序中体现的一个或多个特定功能而创建的专用计算机来实现。上述功能块、流程图部件和其他元件用作软件规范，其可通过熟练技术人员或程序员的例行工作转化成计算机程序。
计算机程序包括处理器可执行的指令，该处理器可执行的指令存储在至少一个非暂时的、有形的计算机可读介质上。计算机程序还可包括存储数据或依赖于存储数据。计算机程序可包括与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统（BIOS）、与专用计算机的特定设备交互的设备驱动器、一个或多个操作系统、用户应用程序、后台服务、后台应用程序等。
计算机程序可包括：（i）要解析的描述性文本，诸如HTML（超文本标记语言）、XML（可扩展标记语言）或JSON（JavaScript对象表示法）（ii）汇编代码、（iii）由编译器根据源代码生成的目标代码，（iv）用于由解释器执行的源代码，（v）由实时编译器编译和执行的源代码等。仅作为示例，源代码可使用来自包括以下的语言的语法来编写：C、C++、C#、Objective-C、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Java®、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、JavaScript®、HTML5（超文本标记语言第5修订版）、Ada、ASP（活动服务器页面）、PHP（PHP：超文本预处理器）、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Flash®、Visual Basic®、Lua、MATLAB、SIMULINK和Python®。

Claims (20)

1.一种发动机系统，包括：
第一节流阀；
涡轮增压器压缩机，所述涡轮增压器压缩机设置在所述第一节流阀的下游；
进气空气冷却器，所述进气空气冷却器设置在所述涡轮增压器压缩机的下游；
第二节流阀，所述第二节流阀位于所述涡轮增压器压缩机的下游；
吹扫入口，所述吹扫入口位于所述第一节流阀的下游并且被配置为将来自燃料箱的燃料蒸气引入到进气中；以及
发动机控制模块，所述发动机控制模块包括模型预测控制(MPC)模块，所述模型预测控制模块被配置为：使用模型预测控制，并基于最小化发动机的转矩请求和转矩输出之间的差异和最小化所述发动机的噪声和振动，来控制第一节流阀、第二节流阀和涡轮增压器压缩机，所述控制包括：
将所述第一节流阀维持在完全打开位置；以及
响应于接收到吹扫来自所述燃料箱的燃料蒸气的请求，从所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
2.根据权利要求1所述的发动机系统，其中所述发动机系统不包括被配置为将来自所述燃料箱的所述燃料蒸气泵送到所述吹扫入口的吹扫泵。
3.根据权利要求1所述的发动机系统，其中所述进气空气冷却器是空气到空气的进气空气冷却器。
4.根据权利要求1所述的发动机系统，其中所述模型预测控制模块被进一步配置为响应于接收到减少空气吸入噪声的请求，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
5.根据权利要求1所述的发动机系统，其中所述模型预测控制模块被进一步配置为响应于接收到执行催化剂起燃事件的请求，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
6.根据权利要求1所述的发动机系统，其中所述模型预测控制模块被进一步配置为响应于发动机转矩请求的增加，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
7.根据权利要求1所述的发动机系统，其中所述发动机控制模块被进一步配置为基于排气再循环相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
8.根据权利要求1所述的发动机系统，其中所述模型预测控制模块被进一步配置为在减速燃料切断(DFCO)事件期间相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
9.根据权利要求1所述的发动机系统，其中所述模型预测控制模块被配置为使用模型预测控制来进一步控制排气再循环阀、进气凸轮相位器和排气凸轮相位器中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的发动机系统，其中，所述述模型预测控制模块被配置为执行所述模型预测控制并且还基于以下中的至少一者来控制包括所述第一节流阀和所述第二节流阀以及涡轮增压器压缩机的发动机的致动器：最小化所述发动机的燃料消耗，和最小化排气排放。
11.一种发动机系统，包括：
第一节流阀；
涡轮增压器压缩机，所述涡轮增压器压缩机设置在所述第一节流阀的下游；
进气空气冷却器，所述进气空气冷却器设置在所述涡轮增压器压缩机的下游；
第二节流阀，所述第二节流阀位于所述涡轮增压器压缩机的下游；以及
发动机控制模块，所述发动机控制模块包括模型预测控制(MPC)模块，所述模型预测控制模块被配置为：使用模型预测控制，并基于最小化发动机的转矩请求和转矩输出之间的差异和最小化所述发动机的噪声和振动，来控制第一节流阀、第二节流阀和涡轮增压器压缩机，所述控制包括：
将所述第一节流阀维持在完全打开位置；以及
响应于接收到减少和防止所述进气空气冷却器的结冰中的至少一者的请求，从所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
12.根据权利要求11所述的发动机系统，其中所述进气空气冷却器是空气到空气的进气空气冷却器。
13.根据权利要求11所述的发动机系统，其中所述进气空气冷却器是冷却剂到空气的进气空气冷却器。
14.根据权利要求11所述的发动机系统，其中所述模型预测控制模块被进一步配置为响应于接收到减少空气吸入噪声的请求，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
15.根据权利要求11所述的发动机系统，其中所述模型预测控制模块被进一步配置为响应于接收到执行催化剂起燃事件的请求，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
16.根据权利要求11所述的发动机系统，其中所述模型预测控制模块被进一步配置为响应于发动机转矩请求的增加，相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
17.根据权利要求11所述的发动机系统，其中所述模型预测控制模块被进一步配置为基于排气再循环相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
18.根据权利要求11所述的发动机系统，其中所述模型预测控制模块被进一步配置为在减速燃料切断(DFCO)事件期间相对于所述完全打开位置选择性地关闭所述第一节流阀。
19.根据权利要求11所述的发动机系统，其中所述模型预测控制模块被配置为使用模型预测控制来进一步控制排气再循环阀、进气凸轮相位器和排气凸轮相位器中的至少一种。
20.根据权利要求19所述的发动机系统，其中，所述模型预测控制模块被配置为执行所述模型预测控制并且还基于以下中的至少一者来控制包括所述第一节流阀和所述第二节流阀以及涡轮增压器压缩机的发动机的致动器：最小化所述发动机的燃料消耗，和最小化排气排放。
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