DE102014105277B4 - SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING AIR FLOW USING A CONTROL BY A PREDICTIVE MODEL - Google Patents

SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING AIR FLOW USING A CONTROL BY A PREDICTIVE MODEL Download PDF

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Abstract

Motorsteuerverfahren für ein Fahrzeug, umfassend, dass:
eine erste Drehmomentanforderung (254) für einen Funkenzündungsmotor (102) basierend auf einer Fahrereingabe (255) erzeugt wird;
die erste Drehmomentanforderung (254) in eine zweite Drehmomentanforderung (308) umgewandelt wird;
Luft- und Abgas-Einstellungspunkte (318, 320, 324, 328, 332, 380, 384, 388, 392) für den Funkenzündungsmotor (102) basierend auf der zweiten Drehmomentanforderung (308) erzeugt werden;
unter Verwendung eines Moduls (360) zur Steuerung mittels eines voraussagenden Modells (MPC-Moduls):
Sätze möglicher Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) basierend auf den Luft- und Abgas-Einstellungspunkten (318, 320, 324, 328, 332, 380, 384, 388, 392) identifiziert werden;
vorausgesagte Parameter basierend auf einem Modell (376) des Funkenzündungsmotors (102) und den jeweiligen Sätzen möglicher Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) erzeugt werden;
einer der Sätze möglicher Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) basierend auf den vorausgesagten Parametern ausgewählt wird; und
Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) basierend auf den möglichen Zielwerten (266, 267, 268, 269, 270) des ausgewählten der Sätze festgelegt werden;
ein vorbestimmter Bereich für einen ersten der Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) selektiv festgelegt wird;
der erste der Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) auf Werte innerhalb des vorbestimmten Bereichs begrenzt wird; und
eine Öffnung eines Drosselventils (112) basierend auf einem zweiten (267) der Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) gesteuert wird,
wobei der vorbestimmte Bereich für den ersten der Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) von einer ersten Grenze bis zu einer zweiten Grenze eines zweiten vorbestimmten Bereichs um den ersten der Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) herum eingestellt wird.

Figure DE102014105277B4_0000
Motor control method for a vehicle, comprising:
generating a first torque request (254) for a spark ignition engine (102) based on a driver input (255);
the first torque request (254) is converted to a second torque request (308);
Air and exhaust adjustment points (318, 320, 324, 328, 332, 380, 384, 388, 392) for the spark ignition engine (102) are generated based on the second torque request (308);
using a predictive model (MPC) module (360):
Sets of possible target values (266, 267, 268, 269, 270) are identified based on the air and exhaust adjustment points (318, 320, 324, 328, 332, 380, 384, 388, 392);
predicted parameters are generated based on a model (376) of the spark ignition engine (102) and the respective sets of possible target values (266, 267, 268, 269, 270);
selecting one of the sets of possible target values (266, 267, 268, 269, 270) based on the predicted parameters; and
Setting target values (266, 267, 268, 269, 270) based on the possible target values (266, 267, 268, 269, 270) of the selected one of the sets;
a predetermined range is selectively set for a first one of the target values (266, 267, 268, 269, 270);
limiting the first one of the target values (266, 267, 268, 269, 270) to values within the predetermined range; and
controlling an opening of a throttle valve (112) based on a second (267) of the target values (266, 267, 268, 269, 270),
wherein the predetermined range for the first one of the target values (266, 267, 268, 269, 270) ranges from a first limit to a second limit of a second predetermined range around the first one of the target values (266, 267, 268, 269, 270) is set.
Figure DE102014105277B4_0000

Description

GEBIETTERRITORY

Die vorliegende Offenbarung betrifft Verbrennungsmotoren und insbesondere Motorsteuersysteme und -verfahren für Fahrzeuge.The present disclosure relates to internal combustion engines, and more particularly to engine control systems and methods for vehicles.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Verbrennungsmotoren verbrennen ein Luft- und Kraftstoffgemisch in Zylindern, um Kolben anzutreiben, was ein Antriebsdrehmoment erzeugt. Eine Luftströmung in den Motor wird mittels einer Drossel geregelt. Spezieller stellt die Drossel eine Drosselfläche ein, was die Luftströmung in den Motor vergrößert oder verkleinert. Wenn die Drosselfläche zunimmt, nimmt die Luftströmung in den Motor zu. Ein Kraftstoffsteuersystem stellt die Rate ein, mit der Kraftstoff eingespritzt wird, um ein Soll-Luft/Kraftstoffgemisch an die Zylinder zu liefern und/oder eine Soll-Drehmomentausgabe zu erreichen. Eine Erhöhung der Menge an Luft und Kraftstoff, die an die Zylinder geliefert werden, vergrößert die Drehmomentausgabe des Motors.Internal combustion engines burn an air and fuel mixture in cylinders to drive pistons, which generates drive torque. An air flow into the engine is regulated by means of a throttle. More specifically, the throttle adjusts a throttle area, which increases or decreases the flow of air into the engine. As the throttle area increases, the flow of air into the engine increases. A fuel control system adjusts the rate at which fuel is injected to provide a desired air / fuel mixture to the cylinders and / or to achieve a desired torque output. Increasing the amount of air and fuel delivered to the cylinders increases the torque output of the engine.

Bei Motoren mit Funkenzündung löst ein Zündfunken die Verbrennung eines Luft/Kraftstoffgemischs aus, das an die Zylinder geliefert wird. Bei Motoren mit Kompressionszündung verbrennt die Kompression in den Zylindern das Luft/Kraftstoffgemisch, das an die Zylinder geliefert wird. Der Zündfunkenzeitpunkt und die Luftströmung können die primären Mechanismen zum Einstellen der Drehmomentausgabe der Motoren mit Funkenzündung sein, während die Kraftstoffströmung der primäre Mechanismus zum Einstellen der Drehmomentausgabe der Motoren mit Kompressionszündung sein kann.In spark ignition engines, a spark triggers the combustion of an air / fuel mixture that is delivered to the cylinders. In compression-ignition engines, the compression in the cylinders burns the air-fuel mixture delivered to the cylinders. Spark timing and airflow may be the primary mechanisms for adjusting the torque output of the spark-ignition engines, while fuel flow may be the primary mechanism for adjusting the torque output of the compression-ignition engines.

Motorsteuersysteme wurden entwickelt, um das Motorausgangsdrehmoment zum Erreichen eines Soll-Drehmoments zu steuern. Herkömmliche Motorsteuersysteme steuern das Motorausgangsdrehmoment jedoch nicht so genau wie gewünscht. Ferner liefern herkömmliche Motorsteuersysteme kein schnelles Ansprechen auf Steuersignale oder stimmen die Motordrehmomentsteuerung nicht zwischen verschiedenen Einrichtungen ab, die das Motorausgangsdrehmoment beeinflussen.Engine control systems have been developed to control the engine output torque to achieve a desired torque. However, conventional engine control systems do not control engine output torque as accurately as desired. Further, conventional engine control systems do not provide fast response to control signals or tune engine torque control between various devices that affect engine output torque.

In der US 2007 / 0 174 003 A1 ist ein Motorsteuerverfahren für ein Fahrzeug beschrieben, bei welchem zunächst eine Drehmomentanforderung für einen Motor basierend auf einer Fahrereingabe ermittelt wird. Luft- und Abgas-Einstellungspunkte für den Motor werden basierend auf der Drehmomentanforderung erzeugt. Ferner werden unter Verwendung eines voraussagenden Modells Sätze möglicher Zielwerte basierend auf den Luft- und den Abgaseinstellungspunkten identifiziert und vorausgesagte Parameter basierend auf einem Modell des Motors und den jeweiligen Sätzen möglicher Zielwerte erzeugt. Einer der Sätze möglicher Zielwerte wird basierend auf den vorausgesagten Parametern ausgewählt, um Zielwerte basierend auf den möglichen Zielwerten des ausgewählten der Sätze festzulegen. Schließlich wird eine Öffnung eines Drosselventils des Motors basierend auf einem der Zielwerte gesteuert.In the US 2007/0 174 003 A1 An engine control method for a vehicle is described in which first a torque request for an engine based on a driver input is determined. Air and exhaust adjustment points for the engine are generated based on the torque request. Further, using a predictive model, sets of possible target values based on the air and exhaust timing points are identified and predicted parameters are generated based on a model of the engine and the respective sets of possible target values. One of the sets of possible target values is selected based on the predicted parameters to set target values based on the possible target values of the selected one of the sets. Finally, an opening of a throttle valve of the engine is controlled based on one of the target values.

Die WO 2006 / 107 525 A1 beschreibt ein ähnliches Verfahren, bei dem jedoch anstelle der Steuerung eines Drosselventils eine Abstimmung zwischen einer Kraftstoff- und einer Luftsteuerung eines Dieselmotors erfolgt.The WO 2006/107 525 A1 describes a similar method in which, however, instead of the control of a throttle valve, a coordination between a fuel and an air control of a diesel engine takes place.

In der US 2013 / 0 060 448 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung eines Motors anhand von Zielwerten beschrieben, für welche vorbestimmte Bereiche festgelegt werden.In the US 2013/0 060 448 A1 For example, a method of controlling an engine based on target values for which predetermined ranges are determined is described.

Die DE 10 2007 025 432 A1 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung eines Motors, bei welchem eine Öffnung eines Drosselventils des Motors basierend auf einem Zielwert für eine Lufteinlassströmung gesteuert wird, der unter Berücksichtigung eines Reaktionsverzögerungsmodells ermittelt wird.The DE 10 2007 025 432 A1 describes a method for controlling an engine in which an opening of a throttle valve of the engine is controlled based on a target value for an air intake flow, which is determined in consideration of a reaction delay model.

Ferner ist in der DE 10 2008 004 361 A1 ein Verfahren zur Regelung eines Motors beschrieben, bei welchem ein Sollwert der Verbrennungsphasenlage als Führungsgröße zur Regelung von Einspritzung und Luftzufuhr verwendet wird.Furthermore, in the DE 10 2008 004 361 A1 a method for controlling an engine is described in which a setpoint of the combustion phase position is used as a reference variable for controlling injection and air supply.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Motorsteuerverfahren für ein Fahrzeug zu schaffen, bei dem eine Drehmomentausgabe eines Motors anhand von Zielwerten für Aktuatoren des Motors derart gesteuert wird, dass die Stabilität der Steuerung ohne zusätzlichen Kraftstoffverbrauch aufrechterhalten wird.An object of the invention is to provide an engine control method for a vehicle in which a torque output of an engine is controlled based on target values for actuators of the engine such that the stability of the control is maintained without additional fuel consumption.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.This object is achieved with the features of claim 1. Advantageous developments will become apparent from the dependent claims.

Ein Motorsteuerverfahren für ein Fahrzeug umfasst: dass eine erste Drehmomentanforderung für einen Funkenzündungsmotor basierend auf einer Fahrereingabe erzeugt wird; dass die erste Drehmomentanforderung in eine zweite Drehmomentanforderung umgewandelt wird; und dass Luft- und Abgas-Einstellungspunkte für den Funkenzündungsmotor basierend auf der zweiten Drehmomentanforderung erzeugt werden. Das Verfahren umfasst ferner, dass unter Verwendung eines Moduls zur Steuerung mittels eines voraussagenden Modells (MPC-Moduls): Sätze möglicher Zielwerte basierend auf den Luft- und den Abgaseinstellungspunkten identifiziert werden; vorausgesagte Parameter basierend auf einem Modell des Funkenzündungsmotors und den jeweiligen Sätzen möglicher Zielwerte erzeugt werden; einer der Sätze möglicher Zielwerte basierend auf den vorausgesagten Parametern ausgewählt wird; und Zielwerte basierend auf den möglichen Zielwerten des ausgewählten der Sätze festgelegt werden. Das Verfahren umfasst ferner: dass ein vorbestimmter Bereich für einen ersten der Zielwerte selektiv festgelegt wird; dass der erste der Zielwerte auf Werte innerhalb des vorbestimmten Bereichs begrenzt wird; und dass eine Öffnung eines Drosselventils basierend auf einem zweiten der Zielwerte gesteuert wird.An engine control method for a vehicle includes: generating a first torque request for a spark ignition engine based on a driver input; that the first torque request is converted to a second torque request; and generating air and exhaust adjustment points for the spark ignition engine based on the second torque request. The method further comprises, using a predictive model (MPC) control module: sets of possible target values based on the air and exhaust timing points be identified; predicted parameters are generated based on a model of the spark ignition engine and the respective sets of possible target values; selecting one of the sets of possible target values based on the predicted parameters; and target values based on the possible target values of the selected one of the sets. The method further comprises: selectively setting a predetermined range for a first one of the target values; that the first one of the target values is limited to values within the predetermined range; and controlling an opening of a throttle valve based on a second of the target values.

Das Verfahren umfasst ferner, dass der vorbestimmte Bereich für den ersten der Zielwerte von einer ersten Grenze bis zu einer zweiten Grenze eines zweiten vorbestimmten Bereichs um den ersten der Zielwerte herum eingestellt wird.The method further comprises setting the predetermined range for the first one of the target values from a first limit to a second limit of a second predetermined range around the first one of the target values.

Gemäß weiteren Merkmalen sind der erste und der zweite Zielwert verschiedene der Zielwerte.In further features, the first and second target values are different ones of the target values.

Gemäß noch weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner, dass der vorbestimmte Bereich in Ansprechen auf eine Ermittlung festgelegt wird, dass eine Betätigung des Drosselventils behindert wird.In still further features, the method further comprises determining the predetermined range in response to a determination that an actuation of the throttle valve is inhibited.

Gemäß noch weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner, dass der vorbestimmte Bereich in Ansprechen auf eine Ermittlung festgelegt wird, dass eine Betätigung eines Nockenwellen-Phasenstellers behindert wird.In still further features, the method further comprises determining the predetermined range in response to a determination that an actuation of a camshaft phaser is obstructed.

Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner, dass der vorbestimmte Bereich in Ansprechen auf eine Ermittlung festgelegt wird, dass eine Betätigung eines Abgasrückführungsventils (AGR-Ventils) behindert wird.In other features, the method further includes determining the predetermined range in response to a determination that an actuation of an exhaust gas recirculation (EGR) valve is being hindered.

Gemäß noch weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner: dass ein zweiter vorbestimmter Bereich für einen ersten der Luft- und Abgas-Einstellungspunkte selektiv festgelegt wird; und dass der erste der Einstellungspunktwerte auf Werte innerhalb des zweiten vorbestimmten Bereichs begrenzt wird.In still further features, the method further comprises: selectively establishing a second predetermined range for a first one of the air and exhaust adjustment points; and that the first of the adjustment point values is limited to values within the second predetermined range.

Gemäß noch weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner, dass der zweite vorbestimmte Bereich basierend auf dem vorbestimmten Bereich festgelegt wird, der für den ersten der Zielwerte festgelegt ist.According to still further features, the method further comprises setting the second predetermined range based on the predetermined range set for the first one of the target values.

Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner: dass die Öffnung eines Ladedruck-Regelventils basierend auf einem dritten der Zielwerte gesteuert wird; dass die Öffnung eines Abgasrückführungsventils (AGR-Ventils) basierend auf einem vierten der Zielwerte gesteuert wird; und dass eine Einlass- und eine Auslass-Ventilphaseneinstellung basierend auf einem fünften und einem sechsten der Zielwerte gesteuert wird.In further features, the method further comprises: controlling the opening of a wastegate valve based on a third of the target values; that the opening of an exhaust gas recirculation (EGR) valve is controlled based on a fourth of the target values; and controlling intake and exhaust valve phasing based on fifth and sixth of the target values.

Gemäß noch weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner, dass der vorbestimmte Bereich für den ersten der Zielwerte von einer ersten Grenze bis zu einer zweiten Grenze eines vorbestimmten Bereichs der Betätigung eines zugeordneten Motoraktuators eingestellt wird.In still further features, the method further comprises setting the predetermined range for the first one of the target values from a first limit to a second limit of a predetermined range of operation of an associated engine actuator.

Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Offenbarung werden anhand der ausführlichen Beschreibung, der Ansprüche und der Zeichnungen offensichtlich werden. Die ausführliche Beschreibung und die speziellen Beispiele sind nur zu Darstellungszwecken gedacht und sollen den Umfang der Offenbarung nicht einschränken.Further fields of application of the present disclosure will become apparent from the detailed description, the claims, and the drawings. The detailed description and specific examples are intended for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the disclosure.

Figurenlistelist of figures

Die vorliegende Offenbarung wird anhand der ausführlichen Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen verständlicher werden, wobei:

  • 1 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 2 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsteuersystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 3A - 3B Funktionsblockdiagramme beispielhafter Luftsteuermodule gemäß der vorliegenden Offenbarung sind;
  • 4 ein Flussdiagramm umfasst, das ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern eines Drosselventils, einer Einlass- und einer Auslass-Ventilphaseneinstellung, eines Ladedruck-Regelventils und eines Abgasrückführungsventils (AGR-Ventils) unter Verwendung einer Steuerung mittels eines voraussagenden Modells gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt;
  • 5 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Beschränkungseinstellungssystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 6 ein Flussdiagramm ist, das ein beispielhaftes Verfahren zum Einstellen einer Aktuatorbeschränkung und zum Steuern eines Motoraktuators basierend auf der Einschränkung gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt;
  • 7 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Kraftstoffsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 8 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Vakuum- und Einstellungspunkt-Steuersystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist; und
  • 9 - 10 Flussdiagramme beispielhafter Verfahren zum selektiven Einstellen einer oder mehrerer Einstellungspunkteingaben für einen Controller mit einem voraussagenden Modell gemäß der vorliegenden Offenbarung sind.
The present disclosure will become more fully understood from the detailed description and the accompanying drawings, wherein:
  • 1 FIG. 4 is a functional block diagram of an exemplary engine system according to the present disclosure; FIG.
  • 2 FIG. 10 is a functional block diagram of an exemplary engine control system according to the present disclosure; FIG.
  • 3A - 3B Functional block diagrams of exemplary air control modules in accordance with the present disclosure are;
  • 4 FIG. 10 is a flowchart depicting an exemplary method of controlling a throttle valve, intake and exhaust valve phasing, exhaust pressure control valve, and exhaust gas recirculation (EGR) valve using predictive model control according to the present disclosure; FIG.
  • 5 FIG. 4 is a functional block diagram of an exemplary constraint adjustment system in accordance with the present disclosure; FIG.
  • 6 FIG. 10 is a flowchart illustrating an example method for adjusting actuator restriction and controlling a motor actuator based on the limitation in accordance with the present disclosure; FIG.
  • 7 FIG. 4 is a functional block diagram of an exemplary fuel system according to the present disclosure; FIG.
  • 8th a functional block diagram of an exemplary vacuum and set point A control system according to the present disclosure; and
  • 9 - 10 Flowcharts of example methods for selectively setting one or more setpoint inputs for a predictive model controller according to the present disclosure.

In den Zeichnungen können Bezugszeichen erneut verwendet werden, um ähnliche und/oder identische Elemente zu identifizieren.In the drawings, reference numerals may be reused to identify similar and / or identical elements.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Ein Motorsteuermodul (ECM) steuert eine Drehmomentausgabe eines Motors. Spezieller steuert das ECM Aktuatoren des Motors jeweils basierend auf Zielwerten, um einen angeforderten Betrag eines Drehmoments zu erzeugen. Beispielsweise steuert das ECM eine Einlass- und eine Auslass-Nockenphaseneinstellung basierend auf einem Ziel-Einlass- und einem Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkel, ein Drosselventil basierend auf einer Ziel-Drosselöffnung, ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) basierend auf einer Ziel-AGR-Öffnung und ein Ladedruck-Regelventil eines Turboladers basierend auf einem Ziel-Tastverhältnis für das Ladedruck-Regelventil.An engine control module (ECM) controls a torque output of an engine. More specifically, the ECM controls actuators of the engine based on target values, respectively, to generate a requested amount of torque. For example, the ECM controls intake and exhaust cam phasing based on a target intake and exhaust cam phaser angle, a throttle valve based on a target throttle opening, an exhaust gas recirculation (EGR) valve based on a target EGR valve. A turbocharger orifice and boost pressure control valve based on a boost pressure control valve target duty cycle.

Das ECM könnte die Zielwerte einzeln unter Verwendung mehrerer Controller mit einer einzigen Eingabe und einer einzigen Ausgabe (SISO-Controllern) ermitteln, wie beispielsweise unter Verwendung von Proportional-Integral-Ableitungscontrollern (PID-Controllern). Wenn mehrere SISO-Controller verwendet werden, können die Zielwerte jedoch derart festgelegt werden, dass die Systemstabilität zu Lasten möglicher Kraftstoffverbrauchsverringerungen aufrechterhalten wird. Zusätzlich können die Kalibrierung und die Konstruktion der einzelnen SISO-Controller teuer und zeitaufwendig sein.The ECM could determine the target values one at a time using multiple controllers with a single input and a single output (SISO controllers), such as using Proportional Integral Derivation (PID) Controllers. However, when multiple SISO controllers are used, the target values may be set to maintain system stability at the expense of possible fuel economy reductions. In addition, the calibration and design of each SISO controller can be expensive and time consuming.

Das ECM der vorliegenden Offenbarung erzeugt die Zielwerte unter Verwendung einer Steuerung mittels eines voraussagenden Modells (MPC). Spezieller erzeugt das ECM verschiedene Luft- und Abgaseinstellungspunkte des Motors, wie beispielsweise einen Krümmerdruck-Einstellungspunkt, einen Einstellungspunkt für eine Luft pro Zylinder (APC-Einstellungspunkt), Einstellungspunkte für eine externe Verdünnung und eine Restverdünnung sowie einen Einstellungspunkt für das Kompressionsverhältnis. Bei verschiedenen Implementierungen können Einstellungspunkte für eine Einlass- und eine Auslass-Phaseneinstellung erzeugt werden und anstelle der Einstellungspunkte für die externe und die Restverdünnung verwendet werden.The ECM of the present disclosure generates the target values using predictive model (MPC) control. More specifically, the ECM generates various air and exhaust adjustment points of the engine, such as a manifold pressure set point, an air per cylinder (APC) set point, external dilution and residual dilution adjustment points, and a compression ratio set point. In various implementations, adjustment points for intake and exhaust phasing may be created and used in place of the external and residual dilution adjustment points.

Das ECM identifiziert mögliche Sätze von Zielwerten zum Erreichen der Einstellungspunkte. Das ECM ermittelt vorausgesagte Parameter (Antworten) für jeden der möglichen Sätze basierend auf den Zielwerten der möglichen Sätze und einem Modell des Motors. Beschränkungen werden ebenso berücksichtigt. Das ECM ermittelt einen Aufwand, welcher der Verwendung jedes der möglichen Sätze zugeordnet ist, basierend auf Vergleichen der vorausgesagten Parameter mit den jeweiligen Einstellungspunkten. Beispielsweise kann das ECM den Aufwand, der einem möglichen Satz zugeordnet ist, basierend darauf ermittelt, wie schnell die vorausgesagten Parameter die Einstellungspunkte erreichen und/oder wie weit die vorausgesagten Parameter über die jeweiligen Einstellungspunkte hinausschießen. Das ECM kann den einen der möglichen Sätze mit dem geringsten Aufwand auswählen und die Zielwerte unter Verwendung der Zielwerte des ausgewählten möglichen Satzes festlegen.The ECM identifies possible sets of target values for attaining the adjustment points. The ECM determines predicted parameters (responses) for each of the possible sentences based on the target values of the possible sentences and a model of the engine. Restrictions are also taken into account. The ECM determines an effort associated with using each of the possible sets based on comparing the predicted parameters with the respective setpoints. For example, the ECM may determine the effort associated with a possible set based on how quickly the predicted parameters reach the setpoints and / or how far the predicted parameters overshoot the respective setpoints. The ECM can select one of the possible sets with the least amount of effort and set the target values using the target values of the selected possible set.

Nun auf 1 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems 100 dargestellt. Das Motorsystem 100 weist einen Motor 102 auf, der ein Luft/Kraftstoffgemisch verbrennt, um ein Antriebsdrehmoment für ein Fahrzeug basierend auf einer Fahrereingabe von einem Fahrereingabemodul 104 zu erzeugen. Der Motor 102 kann ein Benzin-Verbrennungsmotor mit Funkenzündung sein.Now up 1 Referring to Figure 1, a functional block diagram of an example engine system is shown 100 shown. The engine system 100 has an engine 102 which burns an air / fuel mixture to drive torque for a vehicle based on a driver input from a driver input module 104 to create. The motor 102 can be a spark ignition gasoline engine.

Luft wird durch ein Drosselventil 112 in einen Einlasskrümmer 110 eingelassen. Lediglich beispielhaft kann das Drosselventil 112 eine Drosselklappe mit einem drehbaren Blatt umfassen. Ein Motorsteuermodul (ECM) 114 steuert ein Drossel-Aktuatormodul 116, welches das Öffnen des Drosselventils 112 regelt, um die Luftmenge zu steuern, die in den Einlasskrümmer 110 eingelassen wird.Air is through a throttle valve 112 in an intake manifold 110 admitted. For example only, the throttle valve 112 include a throttle with a rotatable blade. An engine control module (ECM) 114 controls a throttle actuator module 116 , which is the opening of the throttle valve 112 regulates to control the amount of air flowing into the intake manifold 110 is admitted.

Luft aus dem Einlasskrümmer 110 wird in Zylinder des Motors 102 eingelassen. Obgleich der Motor 102 mehrere Zylinder aufweisen kann, ist zu Darstellungszwecken ein einzelner repräsentativer Zylinder 118 gezeigt. Lediglich beispielhaft kann der Motor 102 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und/oder 12 Zylinder aufweisen. Das ECM 114 kann ein Zylinder-Aktuatormodul 120 anweisen, einige der Zylinder selektiv zu deaktivieren, was die Kraftstoffwirtschaftlichkeit unter bestimmten Motorbetriebsbedingungen verbessern kann.Air from the intake manifold 110 gets into cylinder of the engine 102 admitted. Although the engine 102 may have a plurality of cylinders is for illustration purposes a single representative cylinder 118 shown. For example only, the engine 102 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 8th . 10 and or 12 Have cylinder. The ECM 114 can be a cylinder actuator module 120 to selectively deactivate some of the cylinders, which may improve fuel economy under certain engine operating conditions.

Der Motor 102 kann unter Verwendung eines Viertakt-Motorzyklus arbeiten. Die vier Takte, die nachstehend beschrieben sind, werden als der Einlasstakt, der Kompressionstakt, der Verbrennungstakt und der Auslasstakt bezeichnet. Während jeder Umdrehung einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) treten zwei der vier Takte in dem Zylinder 118 auf. Daher sind zwei Kurbelwellenumdrehungen für den Zylinder 118 notwendig, um alle vier Takte zu durchlaufen.The motor 102 can work using a four-stroke engine cycle. The four strokes described below are referred to as the intake stroke, the compression stroke, the combustion stroke, and the exhaust stroke. During each revolution of a crankshaft (not shown), two of the four strokes occur in the cylinder 118 on. Therefore, two crankshaft revolutions are for the cylinder 118 necessary to go through all four bars.

Während des Einlasstakts wird Luft aus dem Einlasskrümmer 110 durch ein Einlassventil 122 in den Zylinder 118 eingelassen. Das ECM 114 steuert ein Kraftstoff-Aktuatormodul 124, das die Kraftstoffeinspritzung regelt, um ein Ziel-Luft/Kraftstoffverhältnis zu erreichen. Kraftstoff kann an einem zentralen Ort oder an mehreren Orten, wie z.B. in der Nähe des Einlassventils 122 jedes der Zylinder, in den Einlasskrümmer 110 eingespritzt werden. Bei verschiedenen Implementierungen (nicht gezeigt) kann der Kraftstoff direkt in die Zylinder oder in Mischkammern, die den Zylindern zugeordnet sind, eingespritzt werden. Das Kraftstoff-Aktuatormodul 124 kann die Einspritzung von Kraftstoff in die Zylinder stoppen, die deaktiviert sind. During the intake stroke, air is released from the intake manifold 110 through an inlet valve 122 in the cylinder 118 admitted. The ECM 114 controls a fuel actuator module 124 that regulates fuel injection to achieve a target air / fuel ratio. Fuel may be in a central location or in multiple locations, such as near the intake valve 122 each of the cylinders, in the intake manifold 110 be injected. In various implementations (not shown), the fuel may be injected directly into the cylinders or into mixing chambers associated with the cylinders. The fuel actuator module 124 can stop the injection of fuel into the cylinders, which are disabled.

Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit Luft und erzeugt ein Luft/Kraftstoffgemisch in dem Zylinder 118. Während des Kompressionstakts komprimiert ein Kolben (nicht gezeigt) in dem Zylinder 118 das Luft/Kraftstoffgemisch. Ein Zündfunken-Aktuatormodul 126 aktiviert eine Zündkerze 128 in dem Zylinder 118 basierend auf einem Signal von dem ECM 114, welche das Luft/Kraftstoffgemisch zündet. Der Zeitpunkt des Zündfunkens kann relativ zu der Zeit spezifiziert werden, zu der sich der Kolben an seiner obersten Position befindet, die als oberer Totpunkt (TDC) bezeichnet wird.The injected fuel mixes with air and creates an air / fuel mixture in the cylinder 118 , During the compression stroke, a piston (not shown) compresses in the cylinder 118 the air / fuel mixture. A spark actuator module 126 activates a spark plug 128 in the cylinder 118 based on a signal from the ECM 114 which ignites the air / fuel mixture. The timing of the spark may be specified relative to the time that the piston is at its uppermost position, referred to as top dead center (TDC).

Das Zündfunken-Aktuatormodul 126 kann durch ein Zeitpunktsignal gesteuert werden, das spezifiziert, wie weit vor oder nach dem TDC der Zündfunken erzeugt werden soll. Da die Kolbenposition mit der Kurbelwellendrehung in direkter Beziehung steht, kann der Betrieb des Zündfunken-Aktuatormoduls 126 mit dem Kurbelwellenwinkel synchronisiert werden. Das Erzeugen des Zündfunkens kann als ein Zündungsereignis bezeichnet werden. Das Zündfunken-Aktuatormodul 126 kann die Fähigkeit aufweisen, den Zeitpunkt des Zündfunkens für jedes Zündungsereignis zu variieren. Das Zündfunken-Aktuatormodul 126 kann den Zündfunkenzeitpunkt für ein nächstes Zündungsereignis variieren, wenn der Zündfunkenzeitpunkt zwischen einem letzten Zündungsereignis und dem nächsten Zündungsereignis verändert wird. Das Zündfunken-Aktuatormodul 126 kann die Lieferung des Zündfunkens an die deaktivierten Zylinder stoppen.The spark actuator module 126 may be controlled by a timing signal specifying how far before or after TDC the spark is to be generated. Since the piston position is directly related to crankshaft rotation, the operation of the spark actuator module may 126 be synchronized with the crankshaft angle. Generating the spark may be referred to as an ignition event. The spark actuator module 126 may have the ability to vary the timing of the spark for each firing event. The spark actuator module 126 may vary the spark timing for a next firing event when the spark timing is changed between a last firing event and the next firing event. The spark actuator module 126 can stop the delivery of the spark to the deactivated cylinders.

Während des Verbrennungstakts treibt die Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemischs den Kolben weg von dem TDC, wodurch die Kurbelwelle angetrieben wird. Der Verbrennungstakt kann als die Zeit zwischen dem Erreichen des TDC durch den Kolben und der Zeit definiert werden, zu welcher der Kolben einen unteren Totpunkt (BDC) erreicht. Während des Auslasstakts beginnt der Kolben, sich wieder von dem BDC weg zu bewegen, und er treibt die Nebenprodukte der Verbrennung durch ein Auslassventil 130 heraus. Die Nebenprodukte der Verbrennung werden mittels eines Abgassystems 134 aus dem Fahrzeug ausgestoßen.During the combustion stroke, combustion of the air / fuel mixture drives the piston away from the TDC, thereby driving the crankshaft. The combustion stroke may be defined as the time between when the piston reaches TDC and when the piston reaches bottom dead center (BDC). During the exhaust stroke, the piston begins to move away from the BDC again and drives the combustion by-products through an exhaust valve 130 out. The by-products of combustion are produced by means of an exhaust system 134 ejected from the vehicle.

Das Einlassventil 122 kann durch eine Einlassnockenwelle 140 gesteuert werden, während das Auslassventil 130 durch eine Auslassnockenwelle 142 gesteuert werden kann. Bei verschiedenen Implementierungen können mehrere Einlassnockenwellen (einschließlich der Einlassnockenwelle 140) mehrere Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) für den Zylinder 118 und/oder die Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) mehrerer Reihen von Zylindern (einschließlich des Zylinders 118) steuern. Auf ähnliche Weise können mehrere Auslassnockenwellen (einschließlich der Auslassnockenwelle 142) mehrere Auslassventile für den Zylinder 118 und/oder die Auslassventile (einschließlich des Auslassventils 130) für mehrere Reihen von Zylindern (einschließlich des Zylinders 118) steuern. Bei verschiedenen anderen Implementierungen können das Einlassventil 122 und/oder das Auslassventil 130 durch andere Einrichtungen als Nockenwellen gesteuert werden, wie beispielsweise durch nockenlose Ventilaktuatoren. Das Zylinder-Aktuatormodul 120 kann den Zylinder 118 deaktivieren, indem das Öffnen des Einlassventils 122 und/oder des Auslassventils 130 deaktiviert wird.The inlet valve 122 can through an intake camshaft 140 be controlled while the exhaust valve 130 through an exhaust camshaft 142 can be controlled. In various implementations, multiple intake camshafts (including the intake camshaft 140 ) several intake valves (including the intake valve 122 ) for the cylinder 118 and / or the intake valves (including the intake valve 122 ) several rows of cylinders (including the cylinder 118 ) control. Similarly, multiple exhaust camshafts (including the exhaust camshaft 142 ) several exhaust valves for the cylinder 118 and / or the exhaust valves (including the exhaust valve 130 ) for several rows of cylinders (including the cylinder 118 ) control. In various other implementations, the inlet valve 122 and / or the exhaust valve 130 controlled by means other than camshafts, such as camless valve actuators. The cylinder actuator module 120 can the cylinder 118 Disable by opening the inlet valve 122 and / or the exhaust valve 130 is deactivated.

Die Zeit, zu der das Einlassventil 122 geöffnet wird, kann durch einen Einlass-Nockenphasensteller 148 bezogen auf den Kolben-TDC variiert werden. Die Zeit, zu der das Auslassventil 130 geöffnet wird, kann durch einen Auslass-Nockenphasensteller 150 bezogen auf den Kolben-TDC variiert werden. Ein Phasensteller-Aktuatormodul 158 kann den Einlass-Nockenphasensteller 148 und den Auslass-Nockenphasensteller 150 basierend auf Signalen von dem ECM 114 steuern. Wenn er implementiert ist, kann ein variabler Ventilhub (nicht gezeigt) ebenso durch das Phasensteller-Aktuatormodul 158 gesteuert werden.The time to which the inlet valve 122 can be opened by an intake cam phaser 148 can be varied relative to the piston TDC. The time to which the exhaust valve 130 can be opened by an outlet cam phaser 150 can be varied relative to the piston TDC. A phaser actuator module 158 may be the intake cam phaser 148 and the exhaust cam phaser 150 based on signals from the ECM 114 control. When implemented, a variable valve lift (not shown) may also be provided by the phaser actuator module 158 being controlled.

Das Motorsystem 100 kann einen Turbolader aufweisen, der eine heiße Turbine 160-1 aufweist, die durch heiße Abgase angetrieben wird, die durch das Abgassystem 134 strömen. Der Turbolader weist auch einen von der Turbine 160-1 angetriebenen Kompressor 160-2 für kalte Luft auf. Der Kompressor 160-2 komprimiert die Luft, die in das Drosselventil 112 geführt wird. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein von der Kurbelwelle angetriebener Turbokompressor (nicht gezeigt) Luft von dem Drosselventil 112 komprimieren und die komprimierte Luft an den Einlasskrümmer 110 liefern.The engine system 100 may have a turbocharger, which is a hot turbine 160 - 1 which is driven by hot exhaust gases passing through the exhaust system 134 stream. The turbocharger also has one from the turbine 160 - 1 driven compressor 160 - 2 for cold air. The compressor 160 - 2 compresses the air in the throttle valve 112 to be led. In various implementations, a crankshaft driven turbocompressor (not shown) may receive air from the throttle valve 112 compress and the compressed air to the intake manifold 110 deliver.

Ein Ladedruck-Regelventil 162 kann dem Abgas ermöglichen, an der Turbine 160-1 vorbeizuströmen, wodurch der Ladedruck (der Betrag der Einlassluftkompression), der durch den Turbolader geliefert wird, verringert wird. Ein Ladedruck-Aktuatormodul 164 kann den Ladedruck des Turboladers steuern, indem eine Öffnung des Ladedruck-Regelventils 162 gesteuert wird. Bei verschiedenen Implementierungen können zwei oder mehr Turbolader implementiert sein und durch das Ladedruck-Aktuatormodul 164 gesteuert werden.A boost pressure control valve 162 can allow the exhaust gas to the turbine 160 -1, thereby reducing the boost pressure (the amount of intake air compression) provided by the turbocharger. A boost pressure actuator module 164 can control the boost pressure of the turbocharger by opening the boost pressure control valve 162 is controlled. In various implementations, two or more turbochargers may be implemented and by the boost pressure actuator module 164 being controlled.

Ein Luftkühler (nicht gezeigt) kann Wärme von der komprimierten Luftladung auf ein Kühlungsmedium übertragen, beispielsweise auf ein Motorkühlmittel oder auf Luft. Ein Luftkühler, der die komprimierte Luftladung unter Verwendung eines Motorkühlmittels kühlt, kann als ein Zwischenkühler bezeichnet werden. Ein Luftkühler, der die komprimierte Luftladung unter Verwendung von Luft kühlt, kann als ein Ladungsluftkühler bezeichnet werden. Die komprimierte Luftladung kann Wärme beispielsweise mittels der Kompression und/oder von Komponenten des Abgassystems 134 aufnehmen. Obwohl sie zu Darstellungszwecken getrennt gezeigt sind, können die Turbine 160-1 und der Kompressor 160-2 aneinander befestigt sein und die Einlassluft in die unmittelbare Nähe des heißen Abgases bringen.An air cooler (not shown) may transfer heat from the compressed air charge to a cooling medium, such as engine coolant or air. An air cooler that cools the compressed air charge using an engine coolant may be referred to as an intercooler. An air cooler that cools the compressed air charge using air may be referred to as a charge air cooler. The compressed air charge may heat, for example by means of the compression and / or components of the exhaust system 134 take up. Although shown separately for purposes of illustration, the turbine may 160 - 1 and the compressor 160 - 2 be attached to each other and bring the intake air in the immediate vicinity of the hot exhaust gas.

Das Motorsystem 100 kann ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) 170 aufweisen, das Abgas selektiv zurück zu dem Einlasskrümmer 110 zurückleitet. Das AGR-Ventil 170 kann stromaufwärts der Turbine 160-1 des Turboladers angeordnet sein. Das AGR-Ventil 170 kann durch ein AGR-Aktuatormodul 172 basierend auf Signalen von dem ECM 114 gesteuert werden.The engine system 100 can an exhaust gas recirculation valve (EGR valve) 170 selectively, the exhaust gas back to the intake manifold 110 feeds back. The EGR valve 170 can be upstream of the turbine 160 - 1 be arranged of the turbocharger. The EGR valve 170 can through an EGR actuator module 172 based on signals from the ECM 114 being controlled.

Eine Position der Kurbelwelle kann unter Verwendung eines Kurbelwellen-Positionssensors 180 gemessen werden. Eine Drehzahl der Kurbelwelle (eine Motordrehzahl) kann basierend auf der Position der Kurbelwelle ermittelt werden. Eine Temperatur des Motorkühlmittels kann unter Verwendung eines Motorkühlmittel-Temperatursensors (ECT-Sensors) 182 gemessen werden. Der ECT-Sensor 182 kann in dem Motor 102 oder an anderen Orten angeordnet sein, an denen das Kühlmittel zirkuliert, wie beispielsweise in einem Kühler (nicht gezeigt).A position of the crankshaft may be determined using a crankshaft position sensor 180 be measured. A rotational speed of the crankshaft (an engine speed) may be determined based on the position of the crankshaft. A temperature of the engine coolant may be determined using an engine coolant temperature (ECT) sensor. 182 be measured. The ECT sensor 182 can in the engine 102 or at other locations where the coolant circulates, such as in a radiator (not shown).

Ein Druck in dem Einlasskrümmer 110 kann unter Verwendung eines Krümmerabsolutdrucksensors (MAP-Sensors) 184 gemessen werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein Motorvakuum gemessen werden, das die Differenz zwischen dem Umgebungsluftdruck und dem Druck in dem Einlasskrümmer 110 ist. Eine Luftmassenströmungsrate in den Einlasskrümmer 110 kann unter Verwendung eines Luftmassenströmungssensors (MAF-Sensors) 186 gemessen werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann der MAF-Sensor 186 in einem Gehäuse angeordnet sein, das auch das Drosselventil 112 umfasst.A pressure in the intake manifold 110 can be measured using a manifold absolute pressure (MAP) sensor 184 be measured. In various implementations, an engine vacuum may be measured that is the difference between the ambient air pressure and the pressure in the intake manifold 110 is. An air mass flow rate into the intake manifold 110 can be measured using an air mass flow sensor (MAF sensor) 186 be measured. In various implementations, the MAF sensor 186 be arranged in a housing, which is also the throttle valve 112 includes.

Das Drossel-Aktuatormodul 116 kann die Position des Drosselventils 112 unter Verwendung eines oder mehrerer Drosselpositionssensoren (TPS) 190 überwachen. Eine Umgebungstemperatur der Luft, die in den Motor 102 eingelassen wird, kann unter Verwendung eines Einlassluft-Temperatursensors (IAT-Sensors) 192 gemessen werden. Das Motorsystem 100 kann auch einen oder mehrere andere Sensoren 193 umfassen, wie beispielsweise einen Umgebungsfeuchtigkeitssensor, einen oder mehrere Klopfsensoren, einen Kompressor-Auslassdrucksensor und/oder einen Drossel-Einlassdrucksensor, einen Positionssensor für das Ladedruck-Regelventil, einen AGR-Positionssensor und/oder einen oder mehrere andere geeignete Sensoren. Das ECM 114 kann Signale von den Sensoren verwenden, um Steuerentscheidungen für das Motorsystem 100 zu treffen.The throttle actuator module 116 can the position of the throttle valve 112 using one or more throttle position sensors (TPS) 190 monitor. An ambient temperature of the air in the engine 102 can be admitted using an inlet air temperature sensor (IAT sensor) 192 be measured. The engine system 100 can also have one or more other sensors 193 include, such as an ambient humidity sensor, one or more knock sensors, a compressor discharge pressure sensor and / or a throttle inlet pressure sensor, a wastegate position sensor, an EGR position sensor, and / or one or more other suitable sensors. The ECM 114 can use signals from the sensors to make control decisions for the engine system 100 hold true.

Das ECM 114 kann mit einem Getriebesteuermodul 194 in Verbindung stehen, um Gangwechsel in einem Getriebe (nicht gezeigt) abzustimmen. Beispielsweise kann das ECM 114 das Motordrehmoment während eines Gangwechsels verringern. Das ECM 114 kann mit einem Hybridsteuermodul 196 in Verbindung stehen, um den Betrieb des Motors 102 und eines Elektromotors 198 abzustimmen.The ECM 114 can with a transmission control module 194 to tune gear changes in a transmission (not shown). For example, the ECM 114 reduce the engine torque during a gear change. The ECM 114 can with a hybrid control module 196. communicate with the operation of the engine 102 and an electric motor 198 vote.

Der Elektromotor 198 kann auch als ein Generator funktionieren, und er kann verwendet werden, um elektrische Energie zur Verwendung durch elektrische Systeme des Fahrzeugs und/oder zur Speicherung in einer Batterie zu erzeugen. Bei verschiedenen Implementierungen können verschiedene Funktionen des ECM 114, des Getriebesteuermoduls 194 und des Hybridsteuermoduls 196 in ein oder mehrere Module integriert werden.The electric motor 198 may also function as a generator and may be used to generate electrical energy for use by vehicle electrical systems and / or for storage in a battery. Different implementations can use different functions of the ECM 114 , the transmission control module 194 and the hybrid control module 196. be integrated into one or more modules.

Jedes System, das einen Motorparameter variiert, kann als ein Motoraktuator bezeichnet werden. Beispielsweise kann das Drossel-Aktuatormodul 116 die Öffnung des Drosselventils 112 einstellen, um eine Ziel-Drosselöffnungsfläche zu erreichen. Das Zündfunken-Aktuatormodul 126 steuert die Zündkerzen, um einen Ziel-Zündfunkenzeitpunkt relativ zu dem Kolben-TDC zu erreichen. Das Kraftstoff-Aktuatormodul 124 steuert die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen, um Ziel-Kraftstoffzufuhrparameter zu erreichen. Das Phasensteller-Aktuatormodul 158 kann den Einlass- und den Auslass-Nockenphasensteller 148 und 150 steuern, um einen Ziel-Einlass- bzw. einen Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkel zu erreichen. Das AGR-Aktuatormodul 172 kann das AGR-Ventil 170 steuern, um eine Ziel-AGR-Öffnungsfläche zu erreichen. Das Ladedruck-Aktuatormodul 164 steuert das Ladedruck-Regelventil 162, um eine Ziel-Öffnungsfläche für das Ladedruck-Regelventil zu erreichen. Das Zylinder-Aktuatormodul 120 steuert eine Zylinderdeaktivierung, um eine Zielanzahl von aktivierten oder deaktivierten Zylindern zu erreichen.Any system that varies a motor parameter may be referred to as a motor actuator. For example, the throttle actuator module 116 the opening of the throttle valve 112 to achieve a target throttle area. The spark actuator module 126 controls the spark plugs to reach a target spark timing relative to the piston TDC. The fuel actuator module 124 controls the fuel injectors to achieve target fueling parameters. The phaser actuator module 158 may be the intake and exhaust cam phasers 148 and 150 to achieve a target intake cam phaser angle. The EGR actuator module 172 can the EGR valve 170 to achieve a target EGR opening area. The boost pressure actuator module 164 controls the boost pressure control valve 162 to achieve a target opening area for the wastegate valve. The cylinder actuator module 120 controls a cylinder deactivation to a Target number of activated or deactivated cylinders to achieve.

Das ECM 114 erzeugt die Zielwerte für die Motoraktuatoren, um zu bewirken, dass der Motor 102 ein Ziel-Motorausgangsdrehmoment erzeugt. Das ECM 114 erzeugt die Zielwerte für die Motoraktuatoren unter Verwendung einer Steuerung mittels eines voraussagenden Modells, wie es nachstehend weiter diskutiert wird.The ECM 114 generates the target values for the engine actuators to cause the engine 102 generates a target engine output torque. The ECM 114 generates the target values for the engine actuators using predictive model control, as further discussed below.

Nun auf 2 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsteuersystems dargestellt. Eine beispielhafte Implementierung des ECM 114 umfasst ein Fahrerdrehmomentmodul 202, ein Achsendrehmoment-Vermittlungsmodul 204 und ein Antriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 206. Das ECM 114 kann auch ein Hybridoptimierungsmodul 208 umfassen. Das ECM 114 umfasst auch ein Reserven/Lastenmodul 220, ein Drehmomentanforderungsmodul 224, ein Luftsteuermodul 228, ein Zündfunkensteuermodul 232, ein Zylindersteuermodul 236 und ein Kraftstoffsteuermodul 240.Now up 2 Referring to Figure 1, a functional block diagram of an exemplary engine control system is illustrated. An exemplary implementation of the ECM 114 includes a driver torque module 202 , an axle torque arbitration module 204 and a drive torque arbitration module 206 , The ECM 114 can also be a hybrid optimization module 208 include. The ECM 114 also includes a reserves / loads module 220 , a torque request module 224 , an air control module 228 , a spark control module 232 , a cylinder control module 236 and a fuel control module 240 ,

Das Fahrerdrehmomentmodul 202 kann eine Fahrerdrehmomentanforderung 254 basierend auf einer Fahrereingabe 255 von dem Fahrereingabemodul 104 ermitteln. Die Fahrereingabe 255 kann beispielsweise auf einer Gaspedalposition und/oder einer Bremspedalposition basieren. Die Fahrereingabe 255 kann auch auf einem Tempomat basieren, der ein adaptives Tempomatsystem sein kann, das die Fahrzeuggeschwindigkeit variiert, um eine vorbestimmte Nachfolgedistanz aufrechtzuerhalten. Das Fahrerdrehmomentmodul 202 kann eine oder mehrere Abbildungen der Gaspedalposition auf ein Ziel-Drehmoment speichern, und es kann die Fahrerdrehmomentanforderung 254 basierend auf einer Ausgewählten der Abbildungen ermitteln.The driver torque module 202 may be a driver torque request 254 based on a driver input 255 from the driver input module 104 determine. The driver input 255 For example, it may be based on an accelerator pedal position and / or a brake pedal position. The driver input 255 may also be based on cruise control, which may be an adaptive cruise control system that varies vehicle speed to maintain a predetermined following distance. The driver torque module 202 may store one or more maps of the accelerator pedal position to a target torque, and may include the driver torque request 254 based on a selected one of the pictures.

Ein Achsendrehmoment-Vermittlungsmodul 204 vermittelt zwischen der Fahrerdrehmomentanforderung 254 und anderen Achsendrehmomentanforderungen 256. Ein Achsendrehmoment (Drehmoment an den Rädern) kann durch verschiedene Quellen erzeugt werden, die einen Verbrennungsmotor und/oder einen Elektromotor umfassen. Beispielsweise können die Achsendrehmomentanforderungen 256 eine Drehmomentverringerung umfassen, die von einem Traktionssteuersystem angefordert wird, wenn ein positiver Radschlupf detektiert wird. Ein positiver Radschlupf tritt auf, wenn das Achsendrehmoment die Reibung zwischen den Rädern und der Straßenoberfläche überwindet und die Räder beginnen, gegenüber der Straßenoberfläche zu rutschen. Die anderen Achsendrehmomentanforderungen 256 können auch eine Anforderung einer Drehmomentzunahme umfassen, um einem negativen Radschlupf entgegenwirken, bei dem ein Reifen des Fahrzeugs bezogen auf die Straßenoberfläche in der anderen Richtung rutscht, da das Achsendrehmoment negativ ist.An axle torque arbitration module 204 mediates between the driver torque request 254 and other axle torque requirements 256 , An axle torque (torque at the wheels) may be generated by various sources including an internal combustion engine and / or an electric motor. For example, the axle torque requests 256 include a torque reduction requested by a traction control system when positive wheel slip is detected. Positive wheel slip occurs when the axle torque overcomes the friction between the wheels and the road surface and the wheels begin to slip against the road surface. The other axle torque requirements 256 may also include a request for an increase in torque to counteract a negative wheel slip at which a tire of the vehicle slips in the other direction relative to the road surface, as the axle torque is negative.

Die Achsendrehmomentanforderungen 256 können auch Bremsmanagementanforderungen und Drehmomentanforderungen aufgrund überhöhter Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen. Bremsmanagementanforderungen können das Achsendrehmoment verringern, um sicherzustellen, dass das Achsendrehmoment nicht die Fähigkeit der Bremsen übersteigt, das Fahrzeug zu halten, wenn das Fahrzeug gestoppt wird. Die Drehmomentanforderungen aufgrund überhöhter Fahrzeuggeschwindigkeit können das Achsendrehmoment verringern, um zu verhindern, dass das Fahrzeug eine vorbestimmte Geschwindigkeit überschreitet. Die Achsendrehmomentanforderungen 256 können auch von Fahrzeugstabilitäts-Kontrollsystemen erzeugt werden.The axle torque requirements 256 may also include brake management requirements and torque requirements due to excessive vehicle speed. Brake management requirements may reduce the axle torque to ensure that the axle torque does not exceed the ability of the brakes to hold the vehicle when the vehicle is stopped. The torque requirements due to excessive vehicle speed may decrease the axle torque to prevent the vehicle from exceeding a predetermined speed. The axle torque requirements 256 can also be generated by vehicle stability control systems.

Das Achsendrehmoment-Vermittlungsmodul 204 gibt eine vorausgesagte Drehmomentanforderung 257 und eine Momentandrehmomentanforderung 258 basierend auf den Ergebnissen einer Vermittlung zwischen den empfangenen Drehmomentanforderungen 254 und 256 aus. Wie nachstehend beschrieben ist, können die vorausgesagte Drehmomentanforderung 257 und die Momentandrehmomentanforderung 258 von dem Achsendrehmoment-Vermittlungsmodul 204 durch andere Module des ECM 114 selektiv angepasst werden, bevor sie verwendet werden, um die Motoraktuatoren zu steuern.The axle torque arbitration module 204 gives a predicted torque request 257 and an immediate torque request 258 based on the results of an arbitration between the received torque requests 254 and 256 out. As described below, the predicted torque request 257 and the immediate torque request 258 from the axle torque arbitration module 204 through other modules of the ECM 114 be selectively adjusted before being used to control the motor actuators.

Allgemein ausgedrückt kann die Momentandrehmomentanforderung 258 ein Betrag eines derzeitig gewünschten Achsendrehmoments sein, während die vorausgesagte Drehmomentanforderung 257 ein Betrag des Achsendrehmoments sein kann, der kurzfristig benötigt werden kann. Das ECM 114 steuert das Motorsystem 100, um ein Achsendrehmoment zu erzeugen, das gleich der Momentandrehmomentanforderung 258 ist. Verschiedene Kombinationen von Zielwerten können jedoch zu demselben Achsendrehmoment führen. Das ECM 114 kann daher die Zielwerte anpassen, um einen schnelleren Übergang zu der vorausgesagten Drehmomentanforderung 257 zu ermöglichen, während das Achsendrehmoment weiterhin bei der Momentdrehmomentanforderung 258 gehalten wird.Generally speaking, the immediate torque request 258 be an amount of currently desired axle torque during the predicted torque request 257 may be an amount of axle torque that may be needed in the short term. The ECM 114 controls the engine system 100 to generate an axle torque equal to the immediate torque request 258 is. However, different combinations of target values may result in the same axle torque. The ECM 114 can therefore adjust the target values to make a faster transition to the predicted torque request 257 while the axle torque continues at the torque request 258 is held.

Bei verschiedenen Implementierungen kann die vorausgesagte Drehmomentanforderung 257 basierend auf der Fahrerdrehmomentanforderung 254 festgelegt werden. Die Momentandrehmomentanforderung 258 kann unter bestimmten Umständen kleiner als die vorausgesagte Drehmomentanforderung 257 festgelegt werden, beispielsweise wenn die Fahrerdrehmomentanforderung 254 auf einer vereisten Oberfläche einen Radschlupf verursacht. In einem solchen Fall kann ein Traktionssteuersystem (nicht gezeigt) eine Verringerung mittels der Momentandrehmomentanforderung 258 anfordern, und das ECM 114 verringert die Motordrehmomentausgabe auf die Momentandrehmomentanforderung 258. Das ECM 114 führt die Verringerung jedoch derart aus, dass das Motorsystem 100 die Erzeugung der vorausgesagten Drehmomentanforderung 257 schnell wieder aufnehmen kann, sobald der Radschlupf aufhört.In various implementations, the predicted torque request may be 257 based on the driver torque request 254 be determined. The immediate torque request 258 may under certain circumstances be less than the predicted torque request 257 be set, for example, when the driver torque request 254 caused a wheel slip on an icy surface. In such a case, a traction control system (not shown) a reduction by means of the immediate torque request 258 request, and the ECM 114 reduces the engine torque output to the immediate torque request 258 , The ECM 114 However, the reduction is such that the engine system 100 the generation of the predicted torque request 257 can resume quickly as soon as the wheel slip stops.

Allgemein ausgedrückt kann die Differenz zwischen der Momentandrehmomentanforderung 258 und der (im Allgemeinen höheren) vorausgesagten Drehmomentanforderung 257 als eine Drehmomentreserve bezeichnet werden. Die Drehmomentreserve kann den Betrag eines zusätzlichen Drehmoments (oberhalb der Momentandrehmomentanforderung 258) repräsentieren, den das Motorsystem 100 mit einer minimalen Verzögerung zu erzeugen beginnen kann. Schnelle Motoraktuatoren werden verwendet, um das gegenwärtige Achsendrehmoment mit einer minimalen Verzögerung zu erhöhen oder zu verringern. Schnelle Motoraktuatoren sind anders als langsame Motoraktuatoren definiert.Generally speaking, the difference between the immediate torque request 258 and the (generally higher) predicted torque request 257 be referred to as a torque reserve. The torque reserve may be the amount of additional torque (above the immediate torque request 258 ) represent the engine system 100 can start generating with a minimum delay. Fast engine actuators are used to increase or decrease the current axle torque with minimal delay. Fast engine actuators are defined differently than slow engine actuators.

Allgemein ausgedrückt können die schnellen Motoraktuatoren das Achsendrehmoment schneller als die langsamen Motoraktuatoren verändern. Die langsamen Motoraktuatoren können langsamer als die schnellen Motoraktuatoren auf Änderungen ihrer jeweiligen Zielwerte ansprechen. Ein langsamer Motoraktuator kann beispielsweise mechanische Komponenten umfassen, die Zeit erfordern, um sich in Ansprechen auf eine Änderung des Zielwerts von einer Position in eine andere zu bewegen. Ein langsamer Motoraktuator kann auch durch die Zeitspanne charakterisiert werden, die benötigt wird, damit sich das Achsendrehmoment zu ändern beginnt, sobald der langsame Motoraktuator den veränderten Zielwert zu implementieren beginnt. Allgemein wird diese Zeitspanne für langsame Motoraktuatoren länger als für schnelle Motoraktuatoren sein. Sogar nachdem es sich zu verändern beginnt, kann das Achsendrehmoment zusätzlich länger benötigen, um auf eine Änderung in einem langsamen Aktuator vollständig anzusprechen.Generally speaking, the fast engine actuators can change the axle torque faster than the slow engine actuators. The slow motor actuators can respond more slowly than the fast motor actuators to changes in their respective target values. For example, a slow engine actuator may include mechanical components that require time to move from one position to another in response to a change in the target value. A slow engine actuator may also be characterized by the amount of time required for the axle torque to begin to change as the slow engine actuator begins to implement the changed target value. Generally, this time will be longer for slow motor actuators than for fast motor actuators. In addition, even after it begins to change, the axle torque may take longer to fully respond to a change in a slow actuator.

Lediglich beispielhaft kann das Zündfunken-Aktuatormodul 126 ein schneller Aktuator sein. Motoren mit Funkenzündung können Kraftstoffe, die beispielsweise Benzin und Ethanol umfassen, durch Anwendung eines Zündfunkens verbrennen. Im Gegensatz dazu kann das Drossel-Aktuatormodul 116 ein langsamer Aktuator sein.For example only, the spark actuator module 126 be a fast actuator. Spark-ignition engines may burn fuels, including, for example, gasoline and ethanol, by using a spark. In contrast, the throttle actuator module 116 be a slow actuator.

Beispielsweise kann das Zündfunken-Aktuatormodul 126, wie es vorstehend beschrieben ist, in der Lage sein, sogar dann den Zündfunkenzeitpunkt für ein nächstes Zündungsereignis zu verändern, wenn der Zündfunkenzeitpunkt zwischen einem letzten Zündungsereignis und einem nächsten Zündungsereignis verändert wird. Im Gegensatz dazu benötigen Änderungen in der Drosselöffnung länger, um das Motorausgangsdrehmoment zu beeinflussen. Das Drossel-Aktuatormodul 116 verändert die Drosselöffnung, indem der Winkel des Blatts des Drosselventils 112 angepasst wird. Sobald der Zielwert für die Öffnung des Drosselventils 112 verändert wird, gibt es daher eine mechanische Verzögerung, wenn sich das Drosselventil 112 in Ansprechen auf die Änderung von seiner vorhergehenden Position in eine neue Position bewegt. Zusätzlich sind Luftströmungsänderungen basierend auf der Drosselöffnung Lufttransportverzögerungen in dem Einlasskrümmer 110 ausgesetzt. Ferner wird eine erhöhte Luftströmung in dem Einlasskrümmer 110 nicht als eine Erhöhung des Motorausgangsdrehmoments realisiert, bis der Zylinder 118 in dem nächsten Einlasstakt zusätzliche Luft aufnimmt, die zusätzliche Luft komprimiert und den Verbrennungstakt beginnt.For example, the spark actuator module 126 as described above, be able to change the spark timing for a next firing event even if the spark timing is changed between a last firing event and a next firing event. In contrast, changes in the throttle opening take longer to affect engine output torque. The throttle actuator module 116 changes the throttle opening by adjusting the angle of the blade of the throttle valve 112 is adjusted. Once the target value for the opening of the throttle valve 112 Therefore, there is a mechanical delay when the throttle valve is changed 112 moved in response to the change from its previous position to a new position. Additionally, air flow changes based on the throttle opening are air transport delays in the intake manifold 110 exposed. Further, an increased air flow in the intake manifold 110 not realized as an increase in engine output torque until the cylinder 118 in the next intake stroke, takes in additional air that compresses additional air and begins the combustion stroke.

Unter Verwendung dieser Aktuatoren als ein Beispiel kann eine Drehmomentreserve erzeugt werden, indem die Drosselöffnung auf einen Wert eingestellt wird, der dem Motor 102 ermöglichen würde, eine vorausgesagte Drehmomentanforderung 257 zu erzeugen. In der Zwischenzeit kann der Zündfunkenzeitpunkt basierend auf einer Momentandrehmomentanforderung 258 eingestellt werden, die kleiner als die vorgesagte Drehmomentanforderung 257 ist. Obwohl die Drosselöffnung eine ausreichende Luftströmung für den Motor 102 erzeugt, um die vorausgesagte Drehmomentanforderung 257 zu erzeugen, wird der Zündfunkenzeitpunkt basierend auf der Momentandrehmomentanforderung 258 nach spät verstellt (was das Drehmoment verringert). Das Motorausgangsdrehmoment wird daher gleich der Momentandrehmomentanforderung 258 sein.Using these actuators as an example, a torque reserve can be created by adjusting the throttle opening to a value that is appropriate to the engine 102 would allow a predicted torque request 257 to create. In the meantime, the spark timing may be based on an immediate torque request 258 be set, which is smaller than the predicted torque request 257 is. Although the throttle opening provides sufficient air flow for the engine 102 generated to the predicted torque request 257 to generate, the spark timing is based on the immediate torque request 258 retarded (which reduces the torque). The engine output torque therefore becomes equal to the immediate torque request 258 his.

Wenn ein zusätzliches Drehmoment erforderlich ist, kann der Zündfunkenzeitpunkt basierend auf der vorausgesagten Drehmomentanforderung 257 oder einem Drehmoment zwischen der vorausgesagten Drehmomentanforderung 257 und der Momentandrehmomentanforderung 258 eingestellt werden. Mit dem nachfolgenden Zündungsereignis kann das Zündfunken-Aktuatormodul 126 den Zündfunkenzeitpunkt auf einen optimalen Wert zurücksetzen, der dem Motor 102 ermöglicht, das volle Motorausgangsdrehmoment zu erzeugen, das mit der bereits vorhandenen Luftströmung erreichbar ist. Das Motorausgangsdrehmoment kann daher schnell auf die vorausgesagte Drehmomentanforderung 257 erhöht werden, ohne dass Verzögerungen aufgrund des Änderns der Drosselöffnungsfläche wahrgenommen werden.If additional torque is required, the spark timing may be based on the predicted torque request 257 or a torque between the predicted torque request 257 and the immediate torque request 258 be set. With the subsequent ignition event, the spark actuator module 126 reset the spark timing to an optimal value that is the motor 102 allows to generate the full engine output torque that is achievable with the existing airflow. The engine output torque can therefore quickly respond to the predicted torque request 257 be increased without delays due to the change of the throttle opening area are perceived.

Das Achsendrehmoment-Vermittlungsmodul 204 kann die vorausgesagte Drehmomentanforderung 257 und die Momentandrehmomentanforderung 258 an ein Antriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 206 ausgeben. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Achsendrehmoment-Vermittlungsmodul 204 die vorausgesagte Drehmomentanforderung 257 und die Momentandrehmomentanforderung 258 an das Hybridoptimierungsmodul 208 ausgeben.The axle torque arbitration module 204 may be the predicted torque request 257 and the immediate torque request 258 to a propulsion torque arbitration module 206 output. In various implementations, the axle torque arbitration module may 204 the predicted torque request 257 and the immediate torque request 258 to the hybrid optimization module 208 output.

Das Hybridoptimierungsmodul 208 kann ermitteln, wie viel Drehmoment durch den Motor 102 erzeugt werden sollte und wie viel Drehmoment durch den Elektromotor 198 erzeugt werden sollte. Das Hybridoptimierungsmodul 208 gibt dann eine modifizierte vorausgesagte Drehmomentanforderung 259 bzw. eine modifizierte Momentandrehmomentanforderung 260 an das Antriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 206 aus. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Hybridoptimierungsmodul 208 in dem Hybridsteuermodul 196 implementiert werden.The hybrid optimization module 208 can determine how much torque through the engine 102 should be generated and how much torque through the electric motor 198 should be generated. The hybrid optimization module 208 then gives a modified predicted torque request 259 or a modified immediate torque request 260 to the propulsion torque arbitration module 206 out. In various implementations, the hybrid optimization module may 208 in the hybrid control module 196. be implemented.

Die vorausgesagte Drehmomentanforderung und die Momentandrehmomentanforderung, die von dem Antriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 206 empfangen werden, werden von einer Achsendrehmomentdomäne (Drehmoment an den Rädern) in eine Antriebsdrehmomentdomäne (Drehmoment an der Kurbelwelle) umgewandelt. Diese Umwandlung kann vor oder nach dem Hybridoptimierungsmodul 208, als Teil von diesem oder an dessen Stelle auftreten.The predicted torque request and the immediate torque request received from the propulsion torque arbitration module 206 are converted from an axle torque domain (torque at the wheels) to a drive torque domain (torque at the crankshaft). This conversion can be done before or after the hybrid optimization module 208 to appear as part of this or in its place.

Das Antriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 206 vermittelt zwischen Antriebsdrehmomentanforderungen 290, einschließlich der umgewandelten vorausgesagten Drehmomentanforderung und der umgewandelten Momentandrehmomentanforderung. Das Antriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 206 erzeugt eine vermittelte vorausgesagte Drehmomentanforderung 261 und eine vermittelte Momentandrehmomentanforderung 262. Die vermittelte vorausgesagte Drehmomentanforderung 261 und die vermittelte Momentandrehmomentanforderung 262 können erzeugt werden, indem eine gewinnende Anforderung unter den empfangenen Anforderungen ausgewählt wird. Alternativ oder zusätzlich können die vermittelten Drehmomentanforderungen erzeugt werden, indem eine der empfangenen Anforderungen basierend auf einer oder mehreren anderen der empfangenen Drehmomentanforderungen modifiziert wird.The propulsion torque arbitration module 206 mediates between drive torque requirements 290 including the converted predicted torque request and the converted immediate torque request. The propulsion torque arbitration module 206 generates a mediated predicted torque request 261 and a mediated immediate torque request 262 , The mediated predicted torque request 261 and the mediated immediate torque request 262 can be generated by selecting a winning request among the received requests. Alternatively or additionally, the mediated torque requests may be generated by modifying one of the received requests based on one or more other of the received torque requests.

Die Antriebsdrehmomentanforderungen 290 können beispielsweise Drehmomentverringerungen zum Schutz vor überhöhter Motordrehzahl, Drehmomentzunahmen zum Verhindern eines Abwürgens und Drehmomentverringerungen umfassen, die von dem Getriebesteuermodul 194 angefordert werden, um Gangwechsel aufzunehmen. Die Antriebsdrehmomentanforderungen 290 können auch aus einer Kraftstoffabschaltung wegen der Kupplung resultieren, die das Motorausgangsdrehmoment dann verringert, wenn der Fahrer bei einem Fahrzeug mit Schaltgetriebe das Kupplungspedal niederdrückt, um ein Aufbrausen (einen schnellen Anstieg) der Motordrehzahl zu verhindern.The drive torque requirements 290 For example, torque levels may include torque reductions to protect against excessive engine speed, torque increases to prevent stall, and torque reductions provided by the transmission control module 194 be requested to record gear changes. The drive torque requirements 290 may also result from a fuel cut-off due to the clutch, which reduces the engine output torque when the driver depresses the clutch pedal in a manual transmission vehicle to prevent the engine speed from flaring up (a rapid increase).

Die Antriebsdrehmomentanforderungen 290 können auch eine Motorabschaltanforderung umfassen, die ausgelöst werden kann, wenn ein kritischer Fehler detektiert wird. Lediglich beispielhaft können die kritischen Fehler die Detektion eines Fahrzeugdiebstahls, einen blockierten Anlasser, Probleme mit der elektronischen Drosselsteuerung und unerwartete Drehmomentzunahmen umfassen. Bei verschiedenen Implementierungen wählt die Vermittlung dann, wenn eine Motorabschaltanforderung vorliegt, die Motorabschaltanforderung als die gewinnende Anforderung aus. Wenn die Motorabschaltanforderung vorliegt, kann das Antriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 206 Null für die vermittelte vorausgesagte Drehmomentanforderung 261 und die vermittelte Momentandrehmomentanforderung 262 ausgeben.The drive torque requirements 290 may also include an engine shutdown request that may be triggered when a critical fault is detected. For example only, the critical faults may include the detection of a vehicle theft, a stalled starter, problems with electronic throttle control, and unexpected torque increases. In various implementations, when there is an engine shutdown request, the switch then selects the engine shutdown request as the winning request. When the engine shutdown request is present, the propulsion torque arbitration module may 206 Zero for the mediated predicted torque request 261 and the mediated immediate torque request 262 output.

Bei verschiedenen Implementierungen kann eine Motorabschaltanforderung den Motor 102 separat von dem Vermittlungsprozess einfach abschalten. Das Antriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 206 kann die Motorabschaltanforderung weiterhin empfangen, so dass beispielsweise geeignete Daten zu den anderen Drehmomentanforderern zurückgeführt werden können. Beispielsweise können alle anderen Drehmomentanforderer informiert werden, dass sie die Vermittlung verloren haben.In various implementations, an engine shutdown request may be the engine 102 switch off separately from the mediation process. The propulsion torque arbitration module 206 For example, the engine shutdown request may continue to be received so that, for example, appropriate data may be returned to the other torque requestors. For example, all other torque requesters can be informed that they have lost the switch.

Das Reserven/Lastenmodul 220 empfängt die vermittelte vorausgesagte Drehmomentanforderung 261 und die vermittelte Momentandrehmomentanforderung 262. Das Reserven/Lastenmodul 220 kann die vermittelte vorausgesagte Drehmomentanforderung 261 und die vermittelte Momentandrehmomentanforderung 262 anpassen, um eine Drehmomentreserve zu erzeugen und/oder eine oder mehrere Lasten zu kompensieren. Das Reserven/Lastenmodul 220 gibt anschließend eine angepasste vorausgesagte Drehmomentanforderung 263 und eine angepasste Momentandrehmomentanforderung 264 an das Drehmomentanforderungsmodul 224 aus.The reserves / loads module 220 receives the mediated predicted torque request 261 and the mediated immediate torque request 262 , The reserves / loads module 220 may be the mediated predicted torque request 261 and the mediated immediate torque request 262 to generate a torque reserve and / or to compensate for one or more loads. The reserves / loads module 220 then gives a customized predicted torque request 263 and an adjusted immediate torque request 264 to the torque request module 224 out.

Lediglich beispielhaft kann ein Katalysator-Anspringprozess oder ein Prozess zur Verringerung von Kaltstartemissionen erfordern, dass der Zündfunkenzeitpunkt nach spät verstellt wird. Das Reserven/Lastenmodul 220 kann daher die angepasste vorausgesagte Drehmomentanforderung 263 über die angepasste Momentandrehmomentanforderung 264 hinaus erhöhen, um einen nach spät verstellten Zündfunkenzeitpunkt für den Prozess zur Verringerung von Kaltstartemissionen zu erzeugen. Bei einem anderen Beispiel können das Luft/Kraftstoffverhältnis des Motors und/oder die Luftmassenströmung direkt variiert werden, wie z.B. durch ein Testen des Äquivalenzverhältnisses mittels einer eingreifenden Diagnostik und/oder durch ein Spülen eines neuen Motors. Bevor diese Prozesse beginnen, kann eine Drehmomentreserve erzeugt oder erhöht werden, um Verringerungen in dem Motorausgangsdrehmoment schnell auszugleichen, die während dieser Prozesse daraus resultieren, dass das Luft/Kraftstoffgemisch magerer wird.For example only, a catalyst light-off process or a cold start emission reduction process may require retarding the spark timing. The reserves / loads module 220 may therefore be the adjusted predicted torque request 263 about the adjusted immediate torque request 264 to generate a retarded spark timing for the cold start emission reduction process. In another example, the engine air / fuel ratio and / or air mass flow may be varied directly, such as by testing the engine Equivalence ratio by means of an interventional diagnostics and / or by flushing a new engine. Before these processes begin, a torque reserve may be created or increased to quickly compensate for reductions in engine output torque that result during these processes from the leaner fuel / air mixture.

Das Reserven/Lastenmodul 220 kann auch eine Drehmomentreserve in Erwartung einer zukünftigen Last erzeugen oder verringern, wie z.B. des Betriebs der Servolenkungspumpe oder des Einrückens einer Klimaanlagen-Kompressorkupplung (A/C-Kompressorkupplung). Die Reserve für das Einrücken der A/C-Kompressorkupplung kann erzeugt werden, wenn der Fahrer die Klimaanlage zum ersten Mal anfordert. Das Reserven/Lastenmodul 220 kann die angepasste vorausgesagte Drehmomentanforderung 263 erhöhen, während die angepasste Momentandrehmomentanforderung 264 unverändert belassen wird, um die Drehmomentreserve zu erzeugen. Dann, wenn die A/C-Kompressorkupplung einrückt, kann das Reserven/Lastenmodul 220 die angepasste Momentandrehmomentanforderung 264 um die geschätzte Last der A/C-Kompressorkupplung erhöhen.The reserves / loads module 220 may also generate or reduce a torque reserve in anticipation of a future load, such as the operation of the power steering pump or the engagement of an air conditioning compressor clutch (A / C compressor clutch). The A / C compressor clutch engagement reserve may be generated when the driver requests the air conditioning for the first time. The reserves / loads module 220 may be the adjusted predicted torque request 263 during the adjusted immediate torque request 264 is left unchanged to produce the torque reserve. Then, when the A / C compressor clutch engages, the reserves / loads module can 220 the adjusted immediate torque request 264 increase the estimated load of the A / C compressor clutch.

Das Drehmomentanforderungsmodul 224 empfängt die angepasste vorausgesagte Drehmomentanforderung 263 und die angepasste Momentandrehmomentanforderung 264. Das Drehmomentanforderungsmodul 224 ermittelt, wie die angepasste vorausgesagte Drehmomentanforderung 263 und die angepasste Momentandrehmomentanforderung 264 erreicht werden. Das Drehmomentanforderungsmodul 224 kann für den Motortyp spezifisch sein. Beispielsweise kann das Drehmomentanforderungsmodul 224 für Motoren mit Funkenzündung gegenüber Motoren mit Kompressionszündung unterschiedlich implementiert werden oder unterschiedliche Steuerschemata verwenden.The torque request module 224 receives the adjusted predicted torque request 263 and the adjusted immediate torque request 264 , The torque request module 224 determines how the adjusted predicted torque request 263 and the adjusted immediate torque request 264 be achieved. The torque request module 224 may be specific to the engine type. For example, the torque request module 224 be implemented differently for spark ignition engines than compression ignition engines or use different control schemes.

Bei verschiedenen Implementierungen kann das Drehmomentanforderungsmodul 224 eine Grenze zwischen den Modulen, die bei allen Motortypen üblich sind, und den Modulen definieren, die für den Motortyp spezifisch sind. Lediglich beispielhaft können die Motortypen Motoren mit Funkenzündung und Motoren mit Kompressionszündung umfassen. Die Module vor dem Drehmomentanforderungsmodul 224, wie beispielsweise das Antriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 206, können bei allen Motortypen üblich sein, während das Drehmomentanforderungsmodul 224 und die nachfolgenden Module für den Motortyp spezifisch sein können.In various implementations, the torque request module may 224 define a boundary between the modules common to all engine types and the modules specific to the engine type. By way of example only, the engine types may include spark-ignition engines and compression-ignition engines. The modules before the torque request module 224 such as the propulsion torque arbitration module 206 , may be common to all engine types while the torque request module 224 and the subsequent modules may be specific to the engine type.

Das Drehmomentanforderungsmodul 224 ermittelt eine Luftdrehmomentanforderung 265 basierend auf der angepassten vorausgesagten Drehmomentanforderung 263 und der angepassten Momentandrehmomentanforderung 264. Die Luftdrehmomentanforderung 265 kann ein Bremsdrehmoment sein. Das Bremsdrehmoment kann sich auf ein Drehmoment an der Kurbelwelle unter den gegenwärtigen Betriebsbedingungen beziehen.The torque request module 224 determines an air torque request 265 based on the adjusted predicted torque request 263 and the adjusted immediate torque request 264 , The air torque request 265 may be a braking torque. The brake torque may refer to a torque on the crankshaft under the current operating conditions.

Zielwerte für Motoraktuatoren, die eine Luftströmung steuern, werden basierend auf der Luftdrehmomentanforderung 265 ermittelt. Spezieller ermittelt das Luftsteuermodul 228 basierend auf der Luftdrehmomentanforderung 265 eine Ziel-Öffnungsfläche 266 für ein Ladedruck-Regelventil, eine Ziel-Drosselöffnungsfläche 267, eine Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268, einen Ziel-Einlass-Nockenphasenstellerwinkel 269 und einen Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkel 270. Das Luftsteuermodul 228 ermittelt die Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil, die Ziel-Drosselöffnungsfläche 267, die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268, den Ziel-Einlass-Nockenphasenstellerwinkel 269 und den Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkel 270 unter Verwendung einer Steuerung mittels eines voraussagenden Modells, wie es nachstehend weiter diskutiert wird.Target values for engine actuators that control airflow are based on the air torque request 265 determined. More specifically, the air control module determines 228 based on the air torque request 265 a target opening area 266 for a boost pressure control valve, a target throttle opening area 267 , a target EGR opening area 268 , a target inlet cam phaser angle 269 and a target exhaust cam phaser angle 270 , The air control module 228 determines the target opening area 266 for the boost pressure control valve, the target throttle opening area 267 , the target EGR opening area 268 , the target intake cam phaser angle 269 and the target exhaust cam phaser angle 270 using predictive model control, as further discussed below.

Das Ladedruck-Aktuatormodul 164 steuert das Ladedruck-Regelventil 162, um die Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil zu erreichen. Beispielsweise kann ein erstes Umwandlungsmodul 272 die Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil in ein Ziel-Tastverhältnis 274 umwandeln, das auf das Ladedruck-Regelventil 162 angewendet werden soll, und das Ladedruck-Aktuatormodul 164 kann ein Signal auf das Ladedruck-Regelventil 162 anwenden, das auf dem Ziel-Tastverhältnis 274 basiert. Bei verschiedenen Implementierungen kann das erste Umwandlungsmodul 272 die Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil in eine Ziel-Position (nicht gezeigt) für das Ladedruck-Regelventil umwandeln, und es kann die Ziel-Position für das Ladedruck-Regelventil in das Ziel-Tastverhältnis 274 umwandeln.The boost pressure actuator module 164 controls the boost pressure control valve 162 to the destination opening area 266 to reach for the boost pressure control valve. For example, a first conversion module 272 the target opening area 266 for the boost pressure control valve in a target duty cycle 274 convert that to the boost pressure control valve 162 is to be applied, and the boost pressure actuator module 164 can send a signal to the boost pressure control valve 162 Apply that on the target duty cycle 274 based. In various implementations, the first conversion module 272 the target opening area 266 for the boost pressure control valve to a target position (not shown) for the wastegate valve, and it can the target position for the wastegate in the target duty cycle 274 convert.

Das Drossel-Aktuatormodul 116 steuert das Drosselventil 112, um die Ziel-Drosselöffnungsfläche 267 zu erreichen. Beispielsweise kann ein zweites Umwandlungsmodul 276 die Ziel-Drosselöffnungsfläche 267 in ein Ziel-Tastverhältnis 278 umwandeln, das auf das Drosselventil 112 angewendet werden soll, und das Drossel-Aktuatormodul 116 kann ein Signal auf das Drosselventil 112 anwenden, welches auf dem Ziel-Tastverhältnis 278 basiert. Bei verschiedenen Implementierungen kann das zweite Umwandlungsmodul 276 die Ziel-Drosselöffnungsfläche 267 in eine Ziel-Drosselposition (nicht gezeigt) umwandeln, und es kann die Ziel-Drossel-Drosselposition in das Ziel-Tastverhältnis 278 umwandeln.The throttle actuator module 116 controls the throttle valve 112 to the target throttle area 267 to reach. For example, a second conversion module 276 the target throttle opening area 267 in a target duty cycle 278 convert that to the throttle valve 112 is to be applied, and the throttle actuator module 116 can send a signal to the throttle valve 112 apply which is on the target duty cycle 278 based. In various implementations, the second conversion module 276 the target throttle opening area 267 to a target throttle position (not shown), and may convert the target throttle throttle position to the target duty cycle 278 convert.

Das AGR-Aktuatormodul 172 steuert das AGR-Ventil 170, um die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268 zu erreichen. Beispielsweise kann ein drittes Umwandlungsmodul 280 die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268 in ein Ziel-Tastverhältnis 282 umwandeln, das auf das AGR-Ventil 170 angewendet werden soll, und das AGR-Aktuatormodul 172 kann ein Signal auf das AGR-Ventil 170 anwenden, welches auf dem Ziel-Tastverhältnis 282 basiert. Bei verschiedenen Implementierungen kann das dritte Umwandlungsmodul 280 die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268 in eine Ziel-AGR-Position (nicht gezeigt) umwandeln, und es kann die Ziel-AGR-Position in das Ziel-Tastverhältnis 282 umwandeln.The EGR actuator module 172 controls the EGR valve 170 to the target EGR opening area 268 to reach. For example, a third conversion module 280 the target EGR opening area 268 in a target duty cycle 282 convert that to the EGR valve 170 is to be applied, and the EGR actuator module 172 can send a signal to the EGR valve 170 apply which is on the target duty cycle 282 based. In various implementations, the third conversion module 280 the target EGR opening area 268 to a target EGR position (not shown), and may set the target EGR position to the target duty cycle 282 convert.

Das Phasensteller-Aktuatormodul 158 steuert den Einlass-Nockenphasensteller 148, um den Ziel-Einlass-Nockenphasenstellerwinkel 269 zu erreichen. Das Phasensteller-Aktuatormodul 158 steuert auch den Auslass-Nockenphasensteller 150, um den Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkel 270 zu erreichen. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein viertes Umwandlungsmodul (nicht gezeigt) eingebunden sein, und es kann den Ziel-Einlass- und den Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkel in ein Ziel-Einlass- bzw. ein Ziel-Auslass-Tastverhältnis umwandeln. Das Phasensteller-Aktuatormodul 158 kann das Ziel-Einlass- und das Ziel-Auslass-Tastverhältnis auf den Einlass- bzw. den Auslass-Nockenphasensteller 148 bzw. 150 anwenden.The phaser actuator module 158 controls the intake cam phaser 148 to the target inlet cam phaser angle 269 to reach. The phaser actuator module 158 also controls the exhaust cam phaser 150 to the target exhaust cam phaser angle 270 to reach. In various implementations, a fourth conversion module (not shown) may be included, and may convert the target intake and exhaust cam phaser angles into target intake and exhaustion duty cycles, respectively. The phaser actuator module 158 For example, the target intake and exhaust outlet duty ratios may be applied to the intake and exhaust cam phasers, respectively 148 or. 150 apply.

Das Drehmomentanforderungsmodul 224 kann auch eine Zündfunken-Drehmomentanforderung 283, eine Zylinderabschalt-Drehmomentanforderung 284 und eine Kraftstoff-Drehmomentanforderung 285 basierend auf der vorausgesagten Drehmomentanforderung 263 und der Momentandrehmomentanforderung 264 erzeugen. Das Zündfunkensteuermodul 232 kann basierend auf der Zündfunken-Drehmomentanforderung 283 ermitteln, um wie viel der Zündfunkenzeitpunkt bezogen auf einen optimalen Zündfunkenzeitpunkt nach spät verstellt werden soll (was das Motorausgangsdrehmoment verringert). Lediglich beispielhaft kann eine Drehmomentbeziehung invertiert werden, um diese nach einem Ziel-Zündfunkenzeitpunkt 286 aufzulösen. Für eine gegebene Drehmomentanforderung (Treq ) kann der Ziel-Zündfunkenzeitpunkt (ST ) 286 ermittelt werden basierend auf: S T = f 1 ( T r e q , A P C , I , E , A F , O T , ) .

Figure DE102014105277B4_0001
The torque request module 224 may also be a spark torque request 283 , a cylinder cut-off torque request 284 and a fuel torque request 285 based on the predicted torque request 263 and the immediate torque request 264 produce. The spark control module 232 may based on the spark torque request 283 determine how much the spark timing should be retarded relative to an optimal spark timing (which reduces engine output torque). For example only, a torque relationship may be inverted to be after a target spark timing 286 dissolve. For a given torque request ( T req ), the target spark timing ( S T ) 286 be determined based on: S T = f - 1 ( T r e q . A P C . I . e . A F . O T . ) ,
Figure DE102014105277B4_0001

Diese Beziehung kann durch eine Gleichung und/oder durch eine Nachschlagetabelle verkörpert werden. Das Luft/Kraftstoffverhältnis (AF) kann das Ist-Luft/Kraftstoffverhältnis sein, wie es von dem Kraftstoffsteuermodul 240 angegeben wird.This relationship may be embodied by an equation and / or a look-up table. The air / fuel ratio ( AF ) may be the actual air / fuel ratio as determined by the fuel control module 240 is specified.

Wenn der Zündfunkenzeitpunkt auf den optimalen Zündfunkenzeitpunkt eingestellt wird, kann das resultierende Drehmoment so nahe wie möglich bei einem mittleren Bestdrehmoment (MBT) liegen. Das MBT bezieht sich auf das maximale Motorausgangsdrehmoment, das für eine gegebene Luftströmung erzeugt wird, wenn der Zündfunkenzeitpunkt vorverstellt wird, während Kraftstoff mit einer Oktanzahl größer als eine vorbestimmte Oktanzahl und eine stöchiometrische Kraftstoffzufuhr verwendet werden. Der Zündfunkenzeitpunkt, bei dem dieses maximale Drehmoment auftritt, wird als ein MBT-Zündfunkenzeitpunkt bezeichnet. Der optimale Zündfunkenzeitpunkt kann sich beispielsweise aufgrund der Kraftstoffqualität (wenn beispielsweise Kraftstoff mit geringerer Oktanzahl verwendet wird) und aufgrund von Umweltfaktoren von dem MBT-Zündfunkenzeitpunkt leicht unterscheiden. Das Motorausgangsdrehmoment bei dem optimalen Zündfunkenzeitpunkt kann daher kleiner als das MBT sein. Lediglich beispielhaft kann eine Tabelle mit optimalen Zündfunkenzeitpunkten, die unterschiedlichen Motorbetriebsbedingungen entsprechen, während einer Kalibrierungsphase der Fahrzeugkonstruktion ermittelt werden, und der optimale Wert wird basierend auf den gegenwärtigen Motorbetriebsbedingungen anhand der Tabelle ermittelt.When the spark timing is set to the optimum spark timing, the resulting torque may be as close as possible to a mean best torque (FIG. MBT ) lie. The MBT refers to the maximum engine output torque generated for a given airflow when the spark timing is advanced while using fuel having an octane rating greater than a predetermined octane number and stoichiometric fueling. The spark timing at which this maximum torque occurs is referred to as a MBT spark timing. For example, the optimum spark timing may be slightly different from the MBT spark timing due to fuel quality (eg, when using lower octane fuel) and environmental factors. The engine output torque at the optimum spark timing may therefore be smaller than that MBT his. For example only, a table of optimal spark timings corresponding to different engine operating conditions may be determined during a calibration phase of the vehicle design, and the optimum value is determined based on the current engine operating conditions from the table.

Die Zylinderabschalt-Drehmomentanforderung 284 kann durch das Zylindersteuermodul 236 verwendet werden, um eine Zielanzahl 287 von zu deaktivierenden Zylindern zu ermitteln. Bei verschiedenen Implementierungen kann eine Zielanzahl von zu aktivierenden Zylindern verwendet werden. Das Zylinder-Aktuatormodul 120 aktiviert und deaktiviert selektiv die Ventile der Zylinder basierend auf der Zielanzahl 287.The cylinder deactivation torque request 284 can through the cylinder control module 236 used to a target number 287 to determine cylinders to be deactivated. In various implementations, a target number of cylinders to be activated may be used. The cylinder actuator module 120 selectively activates and deactivates the valves of the cylinders based on the number of targets 287 ,

Das Zylindersteuermodul 236 kann auch das Kraftstoffsteuermodul 240 anweisen, die Kraftstofflieferung an die deaktivierten Zylinder zu stoppen, und es kann das Zündfunkensteuermodul 232 anweisen, die Lieferung des Zündfunkens an die deaktivierten Zylinder zu stoppen. Das Zündfunkensteuermodul 232 kann die Lieferung des Zündfunkens für einen Zylinder stoppen, sobald ein Luft/Kraftstoffgemisch, das bereits in dem Zylinder vorhanden ist, verbrannt worden ist.The cylinder control module 236 can also use the fuel control module 240 It can instruct the fuel delivery to the deactivated cylinders to stop, and it may cause the spark control module 232 instruct to stop the delivery of the spark to the deactivated cylinders. The spark control module 232 may stop the supply of spark to a cylinder as soon as an air / fuel mixture already present in the cylinder has been burned.

Das Kraftstoffsteuermodul 240 kann die Kraftstoffmenge, die an jeden Zylinder geliefert wird, basierend auf der Kraftstoff-Drehmomentanforderung 285 variieren. Spezieller kann das Kraftstoffsteuermodul 240 Ziel-Kraftstoffzufuhrparameter 288 basierend auf der Kraftstoff-Drehmomentanforderung 285 erzeugen. Die Ziel-Kraftstoffzufuhrparameter 288 können beispielsweise eine Ziel-Masse des Kraftstoffs, einen Ziel-Startzeitpunkt der Einspritzung und eine Ziel-Anzahl von Kraftstoffeinspritzungen umfassen.The fuel control module 240 For example, the amount of fuel delivered to each cylinder may be based on the fuel torque request 285 vary. More specifically, the fuel control module 240 Target fueling parameters 288 based on the fuel torque request 285 produce. The target fueling parameters 288 For example, they may include a target mass of the fuel, a target start time of the injection, and a target number of fuel injections.

Während des normalen Betriebs kann das Kraftstoffsteuermodul 240 in einem luftgeführten Modus arbeiten, in dem das Kraftstoffsteuermodul 240 versucht, ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoffverhältnis aufrechtzuerhalten, indem die Kraftstoffzufuhr basierend auf der Luftströmung gesteuert wird. Das Kraftstoffsteuermodul 240 kann beispielsweise eine Ziel-Kraftstoffmasse ermitteln, die eine stöchiometrische Verbrennung ergeben wird, wenn sie mit einer gegenwärtigen Masse der Luft pro Zylinder (APC) kombiniert wird.During normal operation, the fuel control module may 240 in an air-borne Mode working in which the fuel control module 240 Attempts to maintain a stoichiometric air / fuel ratio by controlling fuel delivery based on airflow. The fuel control module 240 For example, it may determine a target fuel mass that will yield stoichiometric combustion when compared to a current mass of air per cylinder (FIG. APC ) is combined.

3A - 3B sind Funktionsblockdiagramme beispielhafter Implementierungen des Luftsteuermoduls 228. Nun auf 2, 3A und 3B Bezug nehmend, kann die Luftdrehmomentanforderung 265 ein Bremsdrehmoment sein, wie vorstehend erläutert wurde. Ein Drehmomentumwandlungsmodul 304 wandelt die Luftdrehmomentanforderung 265 von einem Bremsdrehmoment in ein Basisdrehmoment um. Die Drehmomentanforderung, die aus einer Umwandlung in ein Basisdrehmoment resultiert, wird als eine Basis-Luftdrehmomentanforderung 308 bezeichnet. 3A - 3B FIG. 15 are functional block diagrams of exemplary implementations of the air control module 228 , Now up 2 . 3A and 3B Referring to FIG. 2, the air torque request may 265 be a brake torque, as explained above. A torque conversion module 304 converts the air torque request 265 from a brake torque to a base torque. The torque request resulting from a conversion to base torque is referred to as a base air torque request 308 designated.

Basisdrehmomente können sich auf ein Drehmoment an der Kurbelwelle beziehen, das während des Betriebs des Motors 102 an einem Dynamometer erzeugt wird, während der Motor 102 warm ist und keine Drehmomentlasten auf den Motor 102 durch Nebenaggregate ausgeübt werden, wie beispielsweise durch eine Lichtmaschine und den A/C-Kompressor. Das Drehmomentumwandlungsmodul 304 kann die Luftdrehmomentanforderung 265 beispielsweise unter Verwendung eines Kennfeldes oder einer Funktion, das bzw. die Bremsdrehmomente mit Basisdrehmomenten in Beziehung setzt, in die Basis-Luftdrehmomentanforderung 308 umwandeln.Basic torques may refer to a torque on the crankshaft during operation of the engine 102 is generated on a dynamometer while the engine is running 102 is warm and no torque loads on the engine 102 be performed by ancillaries, such as by an alternator and the A / C compressor. The torque conversion module 304 can the air torque request 265 For example, using a map or a function that sets the brake torque with base torques in the base air torque request 308 convert.

Bei verschiedenen Implementierungen kann das Drehmomentumwandlungsmodul 304 die Luftdrehmomentanforderung 265 in einen anderen Typ eines Drehmoments umwandeln, der zur Verwendung durch ein Einstellungspunktmodul 312 geeignet ist, wie beispielsweise in ein indiziertes Drehmoment. Ein indiziertes Drehmoment kann sich auf ein Drehmoment an der Kurbelwelle beziehen, das der Arbeit zugeschrieben werden kann, die mittels der Verbrennung in den Zylindern erzeugt wird.In various implementations, the torque conversion module may 304 the air torque request 265 convert to another type of torque that is for use by a set point module 312 is suitable, such as in an indexed torque. An indicated torque may refer to a torque on the crankshaft that can be attributed to the work produced by the combustion in the cylinders.

Das Einstellungspunktmodul 312 erzeugt Einstellungspunktwerte zum Steuern des Drosselventils 112, des AGR-Ventils 170, des Ladedruck-Regelventils 162, des Einlass-Nockenphasenstellers 148 und des Auslass-Nockenphasenstellers 150, um die Basis-Luftdrehmomentanforderung 308 bei einer gegenwärtigen Motordrehzahl 316 zu erreichen. Die Einstellungspunkte können sich auf Luft- und Abgas-Einstellungspunkte des Motors beziehen. Die Motordrehzahl 316 kann beispielsweise basierend auf einer Kurbelwellenposition ermittelt werden, die unter Verwendung des Kurbelwellen-Positionssensors 180 gemessen wird.The setting point module 312 generates adjustment point values for controlling the throttle valve 112 , the EGR valve 170 , the boost pressure control valve 162 , the intake cam phaser 148 and the exhaust cam phaser 150 to the base air torque request 308 at a current engine speed 316 to reach. The adjustment points may relate to air and exhaust adjustment points of the engine. The engine speed 316 For example, it may be determined based on a crankshaft position obtained using the crankshaft position sensor 180 is measured.

Wie in 3A kann das Einstellungspunktmodul 312 beispielsweise einen Krümmerdruck-Einstellungspunkt (z.B. einen MAP-Einstellungspunkt) 318, einen Einstellungspunkt für eine Masse einer Luft pro Zylinder (APC-Einstellungspunkt) 320, einen Einstellungspunkt 324 für eine externe Verdünnung, einen Einstellungspunkt 328 für eine Restverdünnung und einen Einstellungspunkt 332 für ein effektives Kompressionsverhältnis erzeugen. Das Einstellungspunktmodul 312 kann den Krümmerdruck-Einstellungspunkt 318, den APC-Einstellungspunkt 320, den Einstellungspunkt 324 für die externe Verdünnung, den Einstellungspunkt 328 für die Restverdünnung und den Einstellungspunkt 332 für das effektive Kompressionsverhältnis unter Verwendung einer oder mehrerer Funktionen oder Kennfelder erzeugen, welche die Basis-Luftdrehmomentanforderung 308 und die Motordrehzahl 316 mit den Einstellungspunkten 318 - 332 in Beziehung setzen. Das Einstellungspunktmodul 312 kann auch einen oder mehrere andere Einstellungspunkte basierend auf der Basis-Luftdrehmomentanforderung 308 und der Motordrehzahl 316 erzeugen.As in 3A can be the setting point module 312 for example, a manifold pressure setting point (eg, a MAP setting point) 318 , one set point for one mass of air per cylinder (APC set point) 320 , a setting point 324 for an external dilution, a setting point 328 for a residual dilution and an adjustment point 332 for an effective compression ratio. The setting point module 312 can change the manifold pressure setting point 318 , the APC setting point 320 , the setting point 324 for external dilution, the adjustment point 328 for the remaining dilution and the adjustment point 332 for the effective compression ratio using one or more functions or maps representing the base air torque request 308 and the engine speed 316 with the setting points 318 - 332 to relate. The setting point module 312 may also include one or more other adjustment points based on the base air torque request 308 and the engine speed 316 produce.

Der Krümmerdruck-Einstellungspunkt 318 kann sich auf einen Zieldruck in dem Einlasskrümmer 110 beziehen. Der APC-Einstellungspunkt 320 kann sich auf eine Zielmasse der Luft beziehen, die für ein Verbrennungsereignis in einen Zylinder angesaugt wird. Das effektive Kompressionsverhältnis kann auch als ein dynamisches Kompressionsverhältnis bezeichnet werden.The manifold pressure setting point 318 can affect a target pressure in the intake manifold 110 Respectively. The APC setting point 320 may refer to a target mass of air drawn into a cylinder for a combustion event. The effective compression ratio may also be referred to as a dynamic compression ratio.

Eine Verdünnung kann sich auf eine Menge an Abgas aus einem vorhergehenden Verbrennungsereignis beziehen, welche für ein Verbrennungsereignis in einem Zylinder eingeschlossen wird. Die externe Verdünnung kann sich auf das Abgas beziehen, das für ein Verbrennungsereignis mittels des AGR-Ventils 170 zugeführt wird. Eine interne Verdünnung kann sich auf das Abgas, das in einem Zylinder bleibt, und/oder auf das Abgas beziehen, das nach dem Auslasstakt eines Verbrennungszyklus zurück in den Zylinder gedrückt wird. Der Einstellungspunkt 324 für die externe Verdünnung kann sich auf eine Zielmenge der externen Verdünnung beziehen. Der Einstellungspunkt 328 für die interne Verdünnung kann sich auf eine Zielmenge der internen Verdünnung beziehen.A dilution may refer to an amount of exhaust from a previous combustion event that is trapped in a cylinder for a combustion event. The external dilution may refer to the exhaust gas that is for a combustion event by means of the EGR valve 170 is supplied. Internal dilution may refer to the exhaust remaining in a cylinder and / or the exhaust gas being forced back into the cylinder after the exhaust stroke of a combustion cycle. The setting point 324 for external dilution may refer to a target amount of external dilution. The setting point 328 for internal dilution may refer to a target amount of internal dilution.

Wie in 3B kann das Einstellungspunktmodul 312 einen Einstellungspunkt 380 für eine Masse einer Luft pro Zylinder (APC-Einstellungspunkt) 380, einen AGR-Einstellungspunkt 384, einen Einlass-Nockenphaseneinstellungspunkt 388 und einen Auslass-Nockenphaseneinstellungspunkt 392 erzeugen. Das Einstellungspunktmodul 312 kann den APC-Einstellungspunkt 380, den AGR-Einstellungspunkt 384, den Einlass-Nockenphaseneinstellungspunkt 388 und den Auslass-Nockenphaseneinstellungspunkt 392 unter Verwendung einer oder mehrerer Funktionen oder Kennfelder erzeugen, welche die Basis-Luftdrehmomentanforderung 308 und die Motordrehzahl 316 mit den Einstellungspunkten 380 - 392 in Beziehung setzen. Das Einstellungspunktmodul 312 kann auch einen oder mehrere andere Einstellungspunkte basierend auf der Basis-Luftdrehmomentanforderung 308 und der Motordrehzahl 316 erzeugen.As in 3B can be the setting point module 312 a setting point 380 for one mass of air per cylinder (APC setting point) 380 , an EGR setting point 384 , an intake cam phase adjustment point 388 and an exhaust cam phasing point 392 produce. The setting point module 312 can the APC setting point 380 , the EGR setting point 384 , the inlet cam phasing point 388 and the exhaust cam phasing point 392 using one or more functions or maps generating the base air torque request 308 and the engine speed 316 with the setting points 380 - 392 to relate. The setting point module 312 may also include one or more other adjustment points based on the base air torque request 308 and the engine speed 316 produce.

Der APC-Einstellungspunkt 380 kann sich auf eine Zielmasse der Luft beziehen, die für ein Verbrennungsereignis in einen Zylinder angesaugt werden soll. Der AGR-Einstellungspunkt 384 kann sich beispielsweise auf einen Ziel-Massenanteil der AGR, die für das Verbrennungsereignis in den Zylinder angesaugt werden soll, oder auf eine Ziel-AGR-Massenströmungsrate zurück zu dem Einlasskrümmer 110 beziehen. Ein Massenanteil der AGR kann sich auf ein Verhältnis eines Massenanteils der AGR zu der (gesamten) Masse einer Gasladung eines Verbrennungsereignisses beziehen. Der Einlass- und der Auslass-Nockenphaseneinstellungspunkt 388 und 392 können sich auf Zielpositionen (Ziel-Phaseneinstellungen) des Einlass- bzw. des Auslass-Nockenphaseneinstellers 18 bzw. 150 beziehen.The APC setting point 380 may refer to a target mass of air to be sucked into a cylinder for a combustion event. The EGR setting point 384 can, for example, be based on a target mass fraction of AGR which is to be drawn into the cylinder for the combustion event or to a target EGR mass flow rate back to the intake manifold 110 Respectively. A mass fraction of the EGR may be based on a ratio of a mass fraction of the AGR to the (total) mass of a gas charge of a combustion event. The intake and exhaust cam phasing points 388 and 392 may be at target positions (target phasing) of the intake and exhaust cam phasers 18 or. 150 Respectively.

Nun auf 2, 3A und 3B Bezug nehmend, können die Einstellungspunkte 380 - 392 verwendet werden, obgleich die nachfolgende Beschreibung unter Bezugnahme auf die Einstellungspunkte 318 - 332 ausgeführt wird.Now up 2 . 3A and 3B Referring to, the adjustment points 380 - 392 although the following description will be made with reference to the setting items 318 - 332 is performed.

Das Einstellungspunktmodul 312 kann einen oder mehrere der Einstellungspunkte 318 - 332 ferner basierend auf einer gewünschten Verbrennungsphaseneinstellung 336 und einem Zylindermodus 340 erzeugen. Der Zylindermodus 340 kann sich beispielsweise auf die Anzahl von Zylindern, die deaktiviert (oder aktiviert) sind, und/oder auf einen Betriebsmodus des Motors 102 beziehen, bei dem ein oder mehrere Zylinder (z.B. die Hälfte oder ein anderer Anteil) deaktiviert sind.The setting point module 312 can be one or more of the setting items 318 - 332 further based on a desired combustion phasing 336 and a cylinder mode 340 produce. The cylinder mode 340 may be, for example, the number of cylinders that are deactivated (or activated) and / or an operating mode of the engine 102 in which one or more cylinders (eg, half or some other portion) are disabled.

Wenn ein oder mehrere Zylinder deaktiviert sind, ist jeder Zylinder, der aktiviert ist, für die Erzeugung eines größeren Betrags eines Drehmoments verantwortlich, um die Basis-Luftdrehmomentanforderung 308 zu erreichen. Das Einstellungspunktmodul 312 kann daher einen oder mehrere der Einstellungspunkte 318 - 332 basierend auf dem Zylindermodus 340 einstellen. Beispielsweise kann das Einstellungspunktmodul 312 den APC-Einstellungspunkt 320 basierend auf dem Zylindermodus 340 erhöhen. Das Einstellungspunktmodul 312 kann zusätzlich oder alternativ einen oder mehrere der anderen Einstellungspunkte 318 - 332 basierend auf dem Zylindermodus 340 einstellen.When one or more cylinders are deactivated, each cylinder that is activated is responsible for generating a larger amount of torque to the base air torque request 308 to reach. The setting point module 312 may therefore have one or more of the adjustment points 318 - 332 based on the cylinder mode 340 to adjust. For example, the adjustment point module 312 the APC setting point 320 based on the cylinder mode 340 increase. The setting point module 312 may additionally or alternatively one or more of the other adjustment points 318 - 332 based on the cylinder mode 340 to adjust.

Die Verbrennungsphaseneinstellung kann sich auf eine Kurbelwellenposition, bei der eine vorbestimmte Menge des eingespritzten Kraftstoffs in einem Zylinder verbrannt ist, bezogen auf eine vorbestimmte Kurbelwellenposition für die Verbrennung der vorbestimmten Menge des eingespritzten Kraftstoffs beziehen. Beispielsweise kann die Verbrennungsphaseneinstellung anhand eines CA50 bezogen auf einen vorbestimmten CA50 ausgedrückt werden. CA50 kann sich auf eine Kurbelwellenposition beziehen (oder einen Kurbelwellenwinkel, daher CA), bei der bzw. dem 50 Prozent einer Masse des eingespritzten Kraftstoffs in einem Zylinder verbrannt wurden. Der vorbestimmte CA50 kann einem CA50 entsprechen, bei dem ein maximaler Betrag an Arbeit mittels des eingespritzten Kraftstoffs erzeugt wird, und er kann bei ungefähr 8,5 bis ungefähr 10 Grad nach dem TDC liegen.The combustion phasing may refer to a crankshaft position at which a predetermined amount of the injected fuel in a cylinder is combusted relative to a predetermined crankshaft position for combustion of the predetermined amount of injected fuel. For example, the combustion phase adjustment based on a APPROX. 50 based on a predetermined APPROX. 50 be expressed. APPROX. 50 may refer to a crankshaft position (or crankshaft angle, therefore CA) at which 50 percent of a mass of the injected fuel in a cylinder has been burned. The predetermined one APPROX. 50 can one APPROX. 50 in which a maximum amount of work is generated by means of the injected fuel, and may be at about 8.5 to about 10 degrees after TDC lie.

Ein Verbrennungsphaseneinstellungsmodul 344 (2) kann die gewünschte Verbrennungsphaseneinstellung 336 im Allgemeinen derart festlegen, dass der CA50 bei dem vorbestimmten CA50 auftritt. Mit anderen Worten kann das Verbrennungsphaseneinstellungsmodul 344 die gewünschte Verbrennungsphaseneinstellung 336 im Allgemeinen derart festlegen, dass eine Verbrennungsphaseneinstellung von Null auftritt, um die maximale Arbeit und daher eine maximale Kraftstoffeffizienz zu erreichen. Das Verbrennungsphaseneinstellungsmodul 344 kann die gewünschte Verbrennungsphaseneinstellung 336 unter bestimmten Umständen jedoch selektiv anpassen.A combustion phasing module 344 ( 2 ) can provide the desired combustion phasing 336 generally set in such a way that the APPROX. 50 at the predetermined APPROX. 50 occurs. In other words, the combustion phase adjustment module 344 the desired combustion phase setting 336 generally set such that a combustion phasing of zero occurs to achieve maximum work and therefore maximum fuel efficiency. The combustion phasing module 344 can the desired combustion phase adjustment 336 However, under certain circumstances, they can be selectively adjusted.

Beispielsweise kann das Verbrennungsphaseneinstellungsmodul 344 die gewünschte Verbrennungsphaseneinstellung derart festlegen, dass der CA50 nach dem vorbestimmten CA50 auftritt, wenn ein Klopfen detektiert wird. Das Klopfen kann beispielsweise unter Verwendung eines oder mehrerer Klopfsensoren detektiert werden. Zusätzlich oder alternativ kann das Verbrennungsphaseneinstellungsmodul 344 die gewünschte Verbrennungsphaseneinstellung derart festlegen, dass der CA50 nach dem vorbestimmten CA50 auftritt, wenn eine oder mehrere Bedingungen vorliegen, die bewirken können, dass ein Klopfen auftritt. Beispielsweise kann ein Klopfen auftreten, wenn eine Qualität des Kraftstoffs in einem Kraftstofftank des Fahrzeugs geringer als eine vorbestimmte Qualität ist und/oder wenn die Umgebungstemperatur größer als eine vorbestimmte Temperatur ist und die Umgebungsfeuchtigkeit geringer als ein vorbestimmter Wert ist.For example, the combustion phasing module 344 set the desired combustion phase setting such that the APPROX. 50 after the predetermined APPROX. 50 occurs when a knock is detected. The knock may be detected using, for example, one or more knock sensors. Additionally or alternatively, the combustion phasing module may 344 set the desired combustion phase setting such that the APPROX. 50 after the predetermined APPROX. 50 occurs when one or more conditions exist that can cause a knock to occur. For example, knocking may occur when a quality of the fuel in a fuel tank of the vehicle is less than a predetermined quality and / or when the ambient temperature is greater than a predetermined temperature and the ambient humidity is less than a predetermined value.

Wenn die Verbrennung derart nach spät verstellt wird, dass der CA50 nach dem vorbestimmten CA50 auftritt, sollte die Luftströmung in die Zylinder erhöht werden, um die Basis-Luftdrehmomentanforderung 308 zu erreichen. Das Einstellungspunktmodul 312 kann daher einen oder mehrere der Einstellungspunkte 318 - 332 basierend auf der gewünschten Verbrennungsphaseneinstellung 336 anpassen. Beispielsweise kann das Einstellungspunktmodul 312 den APC-Einstellungspunkt 320 erhöhen, wenn die gewünschte Verbrennungsphaseneinstellung 336 nach spät verstellt wird, um einen CA50 zu schaffen, der nach dem vorbestimmten CA50 liegt.If the combustion is retarded so that the APPROX. 50 after the predetermined APPROX. 50 occurs, the air flow should be in the Cylinder increased to the base air torque requirement 308 to reach. The setting point module 312 may therefore have one or more of the adjustment points 318 - 332 based on the desired combustion phasing 336 to adjust. For example, the adjustment point module 312 the APC setting point 320 increase when the desired combustion phasing 336 is retarded to one APPROX. 50 to create, according to the predetermined APPROX. 50 lies.

Das Einstellungspunktmodul 312 erzeugt die Einstellungspunkte 318 - 332 auch basierend auf einer oder mehreren Einstellungspunktbeschränkungen 348. Ein Beschränkungseinstellungsmodul 352 kann die Einstellungspunktbeschränkungen 348 für die Einstellungspunkte 318 - 332 jeweils auf vorbestimmte akzeptierbare Bereiche festlegen. Das Einstellungspunktmodul 312 legt die Einstellungspunkte 318 - 332 derart fest, dass diese jeweils innerhalb der Einstellungspunktbeschränkungen 348 bleiben.The setting point module 312 generates the setting items 318 - 332 also based on one or more setpoint constraints 348 , A restriction setting module 352 can the setting point restrictions 348 for the adjustment points 318 - 332 each set to predetermined acceptable ranges. The setting point module 312 sets the adjustment points 318 - 332 so strong that they each within the setpoint constraints 348 stay.

Das Beschränkungseinstellungsmodul 352 kann eine Einstellungspunktbeschränkung jedoch unter bestimmten Umständen selektiv anpassen. Lediglich beispielhaft kann das Beschränkungseinstellungsmodul 352 eine Einstellungspunktbeschränkung zum Deaktivieren der Verdünnung einstellen. Das Einstellungspunktmodul 312 kann den Einstellungspunkt 324 für die externe Verdünnung und den Einstellungspunkt 328 für die Restverdünnung in Ansprechen auf die Einstellungspunktbeschränkung zum Deaktivieren der Verdünnung auf Null begrenzen.The restriction setting module 352 however, may selectively adjust a set point constraint under certain circumstances. For example only, the constraint adjustment module 352 set a set point limit to disable the dilution. The setting point module 312 can be the setting point 324 for external dilution and adjustment point 328 for the remaining dilution in response to the set point limitation to disable the dilution to zero.

Das Einstellungspunktmodul 312 kann auch einen oder mehrere andere Einstellungspunkte basierend auf der Begrenzung eines Einstellungspunkts anpassen. Beispielsweise kann das Einstellungspunktmodul 312 den APC-Einstellungspunkt 320 erhöhen, um die Basis-Luftdrehmomentanforderung 308 zu erreichen, wenn die Einstellungspunkte 324 und 328 für die äußere und die Restverdünnung begrenzt werden.The setting point module 312 can also adjust one or more other adjustment points based on the limitation of a setting point. For example, the adjustment point module 312 the APC setting point 320 increase to the base air torque requirement 308 to reach if the setting points 324 and 328 be limited for the outer and the remaining dilution.

Ein Modul zur Steuerung mittels eines voraussagenden Modells (MPC-Modul) 360 erzeugt die Zielwerte 266 - 270, die Aktuatorbeschränkungen 364 unterworfen sind, basierend auf den Einstellungspunkten 318 - 332, detektierten Werten 368, einer tatsächlichen Phaseneinstellung 372 und einem Modell 376 des Motors 102 unter Verwendung der MPC. Die MPC umfasst, dass das MPC-Modul 360 mögliche Sequenzen der Zielwerte 266 - 270 identifiziert, die zusammen während N zukünftigen Steuerschleifen verwendet werden können, den Aktuatorbeschränkungen 364 unterworfen sind und die detektierten Werte 368 sowie die tatsächliche Verbrennungsphaseneinstellung 372 berücksichtigen, um die Einstellungspunkte 318 - 332 zu erreichen.A module for controlling by means of a predictive model (MPC module) 360 generates the target values 266-270 , the actuator limitations 364 are subject based on the setting items 318 - 332 , detected values 368 , an actual phase setting 372 and a model 376 of the motor 102 using the MPC , The MPC includes that MPC module 360 possible sequences of the target values 266-270 who identified together during N future control loops can be used, the actuator limitations 364 are subject and the detected values 368 as well as the actual combustion phasing 372 take into account the setting points 318 - 332 to reach.

Jede mögliche Sequenz umfasst eine Sequenz von N Werten für jeden der Zielwerte 266 - 270. Mit anderen Worten umfasst jede mögliche Sequenz eine Sequenz von N Werten für die Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil, eine Sequenz von N Werten für die Ziel-Drosselöffnungsfläche 267, eine Sequenz von N Werten für die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268, eine Sequenz von N Werten für den Ziel-Einlass-Nockenphasenstellerwinkel 269 und eine Sequenz von N Werten für den Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkel 270. Jeder der N Werte dient für eine entsprechende der N Steuerschleifen.Each possible sequence includes a sequence of N Values for each of the target values 266 - 270 , In other words, each possible sequence includes a sequence of N Values for the target opening area 266 for the boost pressure control valve, a sequence of N Values for the target throttle opening area 267 , a sequence of N Values for the target EGR opening area 268 , a sequence of N Values for the target inlet cam phaser angle 269 and a sequence of N Values for the target exhaust cam phaser angle 270 , Everyone who N Values serves for a corresponding one of N Control loops.

Das MPC-Modul 360 ermittelt vorausgesagte Antworten des Motors 102 auf die identifizierten möglichen Sequenzen der jeweiligen Zielwerte 266 - 270 unter Verwendung des Modells 376 des Motors 102. Das MPC-Modul 360 erzeugt eine Voraussage für Parameter, die den Einstellungspunkten 318 - 332 entsprechen, basierend auf einer gegebenen möglichen Sequenz der Zielwerte 266 - 270. Spezieller erzeugt das MPC-Modul 360 basierend auf einer gegebenen möglichen Sequenz der Zielwerte 266 - 270 unter Verwendung des Modells 376 eine Sequenz vorausgesagter Krümmerdrücke für die N Steuerschleifen, eine Sequenz vorausgesagter APCs für die N Steuerschleifen, eine Sequenz vorausgesagter Mengen der externen Verdünnung für die N Steuerschleifen, eine Sequenz vorausgesagter Mengen der Restverdünnung für die Steuerschleifen und eine Sequenz vorausgesagter Kompressionsverhältnisse für die N Steuerschleifen. Das Modell 376 kann beispielsweise eine Funktion oder ein Kennfeld sein, das basierend auf Eigenschaften des Motors 102 kalibriert ist.The MPC module 360 determines predicted engine responses 102 to the identified possible sequences of the respective target values 266-270 using the model 376 of the motor 102 , The MPC module 360 generates a prediction for parameters corresponding to the setting points 318 - 332 based on a given possible sequence of the target values 266-270 , More specifically, the MPC module generates 360 based on a given possible sequence of the target values 266-270 using the model 376 a sequence of predicted manifold pressures for the N Control loops, a sequence of predicted APCs for the N Control loops, a sequence of predicted quantities of external dilution for the N Control loops, a sequence of predicted amounts of residual dilution for the control loops and a sequence of predicted compression ratios for the control loops N Control loops. The model 376 For example, it may be a function or map based on characteristics of the engine 102 calibrated.

Das MPC-Modul 360 ermittelt einen Aufwand für jede der möglichen Sequenzen der Zielwerte 266 - 270 basierend auf Beziehungen zwischen den Einstellungspunkten 318 - 332 und den jeweiligen Voraussagen. Beispielsweise kann das MPC-Modul 360 den Aufwand für jede der möglichen Sequenzen der Zielwerte 266 - 270 basierend auf den Zeitdauern für die vorausgesagten Parameter zum Erreichen der jeweiligen Einstellungspunkte 318 - 332 und/oder basierend auf Beträgen ermitteln, um welche die vorausgesagten Parameter die Einstellungspunkte 318 - 332 jeweils überschreiten. Lediglich beispielhaft kann der Aufwand zunehmen, wenn die Zeitdauer für einen vorausgesagten Parameter zum Erreichen eines Einstellungspunkts zunimmt und/oder wenn der Betrag zunimmt, um den der vorausgesagte Parameter den Einstellungspunkt überschreitet.The MPC module 360 determines an effort for each of the possible sequences of the target values 266-270 based on relationships between the setting points 318 - 332 and the respective predictions. For example, the MPC module 360 the effort for each of the possible sequences of the target values 266-270 based on the durations for the predicted parameters to reach the respective adjustment points 318 - 332 and / or determine based on amounts by which the predicted parameters the adjustment points 318 - 332 exceed each. For example only, the cost may increase as the time for a predicted parameter to reach a set point increases and / or as the amount by which the predicted parameter exceeds the set point increases.

Jedes Paar vorausgesagter Parameter und Einstellungspunkte kann gewichtet werden, um zu beeinflussen, um wieviel die Beziehung zwischen den vorausgesagten Parametern und den Einstellungspunkten den Aufwand beeinflusst. Beispielsweise kann die Beziehung zwischen der vorausgesagten APC und dem APC-Einstellungspunkt 320 gewichtet werden, um den Aufwand stärker als die Beziehung zwischen einem anderen vorausgesagten Parameter und dem entsprechenden Einstellungspunkt zu beeinflussen. Die Beziehung zwischen der vorausgesagten APC und dem APC-Einstellungspunkt 320 kann deshalb stärker gewichtet werden, um den Aufwand zu beeinflussen, da die APC am engsten mit der Motordrehmomenterzeugung verbunden ist. Die Gewichtung der Beziehung zwischen der vorausgesagten APC und dem APC-Einstellungspunkt 320, um den Aufwand stärker zu beeinflussen, kann daher die Erfüllung von Änderungen in der Basis-Luftdrehmomentanforderung 308 ermöglichen.Each pair of predicted parameters and adjustment points can be weighted to influence how much the relationship between the predicted parameters and the adjustment points affects the effort. For example, the relationship between the predicted APC and the APC setting point 320 weighted to affect effort more than the relationship between another predicted parameter and the corresponding setpoint. The relationship between the predicted APC and the APC setting point 320 can therefore be weighted more to influence the effort, since the APC most closely associated with engine torque generation. The weighting of the relationship between the predicted APC and the APC setting point 320 Therefore, in order to more influence the effort, it may be necessary to meet changes in the basic air torque request 308 enable.

Das MPC-Modul 360 wählt eine der möglichen Sequenzen der Zielwerte 266 - 270 basierend auf den Aufwänden der möglichen Sequenzen der Zielwerte 266 - 270 aus. Beispielsweise kann das MCP-Modul 360 die eine der möglichen Sequenzen auswählen, die den geringsten Aufwand aufweist.The MPC module 360 selects one of the possible sequences of the target values 266-270 based on the effort of the possible sequences of the target values 266-270 out. For example, the MCP module 360 select one of the possible sequences that has the least amount of effort.

Das MPC-Modul 360 kann anschließend die Zielwerte 266 - 270 auf den jeweiligen ersten der N Werte der ausgewählten möglichen Sequenz festlegen. Mit anderen Worten kann das MPC-Modul 360 die Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil auf den ersten der N Werte in der Sequenz von N Werten für die Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil festlegen, die Ziel-Drosselöffnungsfläche 267 auf den ersten der N Werte in der Sequenz der N Werte für die Ziel-Drosselöffnungsfläche 267 festlegen, die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268 auf den ersten der N Werte in der Sequenz der N Werte für die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268 festlegen, den Ziel-Einlass-Nockenphasenstellerwinkel 269 auf den ersten der N Werte in der Sequenz der N Werte für den Ziel-Einlass-Nockenphasenstellerwinkel 269 festlegen und den Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkel 270 auf den ersten der N Werte in der Sequenz der N Werte für den Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkel 270 festlegen. Während einer nächsten Steuerschleife identifiziert das MPC-Modul 360 mögliche Sequenzen, es erzeugt vorausgesagte Antworten der möglichen Sequenzen, es ermittelt den Aufwand jeder der möglichen Sequenzen, es wählt eine der möglichen Sequenzen aus, und es legt die Zielwerte 266 - 270 auf den ersten Satz der Zielwerte 266 - 270 in der ausgewählten möglichen Sequenz fest.The MPC module 360 can then set the target values 266-270 on the respective first of the N Set values of the selected possible sequence. In other words, the MPC module 360 the target opening area 266 for the boost pressure control valve on the first of the N Values in the sequence of N Values for the target opening area 266 set the boost pressure control valve, the target throttle opening area 267 at first the N Values in the sequence of N Values for target throttle area 267 set the target EGR opening area 268 at first the N Values in the sequence of N Values for the target EGR opening area 268 set the target inlet cam phaser angle 269 at first the N Values in the sequence of N Values for the target inlet cam phaser angle 269 set and the target outlet cam phaser angle 270 at first the N Values in the sequence of N Values for the target exhaust cam phaser angle 270 establish. During a next control loop, the MPC module identifies 360 possible sequences, it generates predicted answers of the possible sequences, it determines the effort of each of the possible sequences, it selects one of the possible sequences, and it sets the target values 266-270 on the first set of target values 266-270 in the selected possible sequence.

Das Beschränkungseinstellungsmodul 352 kann die Aktuatorbeschränkungen 364 festlegen. Im Allgemeinen kann das Beschränkungseinstellungsmodul 352 die Aktuatorbeschränkungen 364 für das Drosselventil 112, das AGR-Ventil 170, das Ladedruck-Regelventil 162, den Einlass-Nockenphasensteller 148 und den Auslass-Nockenphasensteller 150 jeweils auf vorbestimmte akzeptierbare Bereiche festlegen. Das MPC-Modul 360 identifiziert die möglichen Sequenzen derart, dass die Zielwerte 266 - 270 jeweils innerhalb der Aktuatorbeschränkungen 364 bleiben.The restriction setting module 352 can the actuator limitations 364 establish. In general, the restriction settings module can 352 the actuator limitations 364 for the throttle valve 112 , the EGR valve 170 , the boost pressure control valve 162 , the intake cam phaser 148 and the exhaust cam phaser 150 each set to predetermined acceptable ranges. The MPC module 360 identifies the possible sequences such that the target values 266-270 each within the actuator constraints 364 stay.

Das Beschränkungseinstellungsmodul 352 kann eine Aktuatorbeschränkung jedoch unter bestimmten Umständen selektiv anpassen. Beispielsweise kann das Beschränkungseinstellungsmodul 352 die Aktuatorbeschränkung für einen gegebenen Motoraktuator anpassen, um den Bereich möglicher Zielwerte für diesen Motoraktuator zu verkleinern, wenn eine Störung in diesem Motoraktuator diagnostiziert wird. Gemäß einem weiteren Beispiel kann das Beschränkungseinstellungsmodul 352 die Aktuatorbeschränkung derart anpassen, dass der Zielwert für einen gegebenen Aktuator einem vorbestimmten Zeitplan für eine Störungsdiagnose folgt, wie beispielsweise einer Nockenphasensteller-Störungsdiagnose oder einer AGR-Diagnose. Die Grenzen eines Bereichs können auf denselben Wert festgelegt werden, um zu bewirken, dass ein Zielwert auf diesen Wert festgelegt wird, und der verwendete Wert kann mit der Zeit variiert werden, um zu bewirken, dass der Zielwert dem vorbestimmten Zeitplan folgt.The restriction setting module 352 however, may selectively adjust an actuator constraint in certain circumstances. For example, the constraint adjustment module 352 adjust the actuator constraint for a given engine actuator to reduce the range of possible target values for that engine actuator when diagnosing a fault in that engine actuator. As another example, the constraint adjustment module 352 adjust the actuator constraint such that the target value for a given actuator follows a predetermined schedule for a fault diagnosis, such as a cam phaser fault diagnosis or an EGR diagnostic. The boundaries of a region may be set to the same value to cause a target value to be set to that value, and the value used may be varied over time to cause the target value to follow the predetermined schedule.

Die detektierten Werte 368 können unter Verwendung von Sensoren gemessen oder basierend auf einem oder mehreren Werten ermittelt werden, die unter Verwendung eines oder mehrerer Sensoren gemessen werden. Die tatsächliche Verbrennungsphaseneinstellung 372 kann beispielsweise basierend auf dem tatsächlichen CA50 während einer vorhergehenden vorbestimmten Zeitdauer bezogen auf den vorbestimmten CA50 ermittelt werden. Eine Verstellung des CA50 nach spät bezogen auf den vorbestimmten CA50 während der vorbestimmten Zeitdauer kann angeben, dass dem Abgassystem 134 zusätzliche Energie zugeführt wurde. Das MPC-Modul 360 kann daher die Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil erhöhen, um die zusätzliche Energie in dem Abgassystem 134 auszugleichen. Ansonsten kann die zusätzliche Energie bewirken, dass der Ladedruck des Turboladers zunimmt.The detected values 368 may be measured using sensors or determined based on one or more values measured using one or more sensors. The actual combustion phasing 372 For example, based on the actual APPROX. 50 during a previous predetermined period of time relative to the predetermined one APPROX. 50 be determined. An adjustment of the APPROX. 50 late based on the predetermined APPROX. 50 during the predetermined period of time may indicate that the exhaust system 134 additional energy was supplied. The MPC module 360 can therefore the target opening area 266 for the boost pressure control valve to increase the extra energy in the exhaust system 134 compensate. Otherwise, the extra energy can cause the boost pressure of the turbocharger to increase.

Nun auf 4 Bezug nehmend, ist ein Flussdiagramm dargestellt, das ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern des Drosselventils 112, des Einlass-Nockenphasenstellers 148, des Auslass-Nockenphasenstellers 150, des Ladedruck-Regelventils 162 und des AGR-Ventils 170 unter Verwendung einer MPC (Steuerung mittels eines voraussagenden Modells) zeigt. Die Steuerung kann mit 404 beginnen, wo das Drehmomentanforderungsmodul 224 die Luftdrehmomentanforderung 265 basierend auf der angepassten vorausgesagten Drehmomentanforderung 263 und der angepassten Momentandrehmomentanforderung 264 ermittelt.Now up 4 Referring to FIG. 1, a flow chart depicting an exemplary method of controlling the throttle valve is shown 112 , the intake cam phaser 148 , the outlet cam phaser 150 , the boost pressure control valve 162 and the EGR valve 170 using an MPC (Predictive Model Control). The controller can with 404 begin where the torque request module 224 the air torque request 265 based on the adjusted predicted torque request 263 and the adjusted immediate torque request 264 determined.

Bei 408 kann das Drehmomentumwandlungsmodul 304 die Luftdrehmomentanforderung 265 in die Basis-Luftdrehmomentanforderung 308 oder in einen anderen Typ eines Drehmoments umwandeln, der zur Verwendung durch das Einstellungspunktmodul 312 geeignet ist. Bei 412 erzeugt das Einstellungspunktmodul 312 die Einstellungspunkte 318 - 332, die den Einstellungspunktbeschränkungen 348 unterworfen sind, basierend auf der Basis-Luftdrehmomentanforderung 308 und der Motordrehzahl 316. Das Einstellungspunktmodul 312 kann die Einstellungspunkte 318 - 332 ferner basierend auf dem Zylindermodus 340 und/oder der gewünschten Verbrennungsphaseneinstellung 336 erzeugen. at 408 can the torque conversion module 304 the air torque request 265 in the base air torque request 308 or convert to another type of torque that is for use by the adjustment point module 312 suitable is. at 412 generates the adjustment point module 312 the setting points 318 - 332 that fit the setting point restrictions 348 based on the base air torque request 308 and the engine speed 316 , The setting point module 312 can the adjustment points 318 - 332 further based on the cylinder mode 340 and / or the desired combustion phasing 336 produce.

Bei 416 erzeugt das MPC-Modul 360 die Zielwerte 266 - 270 basierend auf den Einstellungspunkten 318 - 332, die den Aktuatorbeschränkungen 364 unterworfen sind, unter Verwendung der MPC. Spezieller identifiziert das MPC-Modul 360, wie es vorstehend beschrieben ist, mögliche Sequenzen von Zielwerten 266 - 270 und erzeugt vorausgesagte Antworten unter Verwendung des Modells 376. Das MPC-Modul 360 ermittelt auch Aufwände für die möglichen Sequenzen basierend auf den vorausgesagten Antworten, wählt eine der möglichen Sequenzen basierend auf den Aufwänden aus und legt die Zielwerte 266 - 270 jeweils basierend auf den ersten der Zielwerte in der ausgewählten möglichen Sequenz aus.at 416 generates the MPC module 360 the target values 266-270 based on the setting points 318 - 332 that the actuator limitations 364 are subjected using the MPC , More specifically, the MPC module identifies 360 as described above, possible sequences of target values 266-270 and generates predicted responses using the model 376 , The MPC module 360 also determines effort for the possible sequences based on the predicted responses, selects one of the possible sequences based on the effort, and sets the target values 266-270 each based on the first of the target values in the selected possible sequence.

Bei 420 wandelt das erste Umwandlungsmodul 272 die Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil in das Ziel-Tastverhältnis 274 um, das auf das Ladedruck-Regelventil 162 angewendet werden soll, das zweite Umwandlungsmodul 276 wandelt die Ziel-Drosselöffnungsfläche 267 in das Ziel-Tastverhältnis 278 um, das auf das Drosselventil 112 angewendet werden soll. Das dritte Umwandlungsmodul 280 wandelt ebenso bei 420 die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268 in das Ziel-Tastverhältnis 282 um, das auf das AGR-Ventil 170 angewendet werden soll. Das vierte Umwandlungsmodul kann ebenso den Ziel-Einlass- und den Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkel 269 und 270 in das Ziel-Einlass- und das Ziel-Auslass-Tastverhältnis umwandeln, das auf den Einlass- bzw. den Auslass-Nockenphasensteller 148 bzw. 150 angewendet werden soll.at 420 converts the first conversion module 272 the target opening area 266 for the boost pressure control valve in the target duty cycle 274 around that on the boost pressure control valve 162 is to be applied, the second conversion module 276 converts the target throttle area 267 in the target duty cycle 278 around that on the throttle valve 112 should be applied. The third conversion module 280 converts as well 420 the target EGR opening area 268 in the target duty cycle 282 around, that on the EGR valve 170 should be applied. The fourth conversion module may also include the target intake and exhaust cam phaser angles 269 and 270 into the target intake and exhaust outlet duty ratios, respectively, to the intake and exhaust cam phasers 148 or. 150 should be applied.

Bei 424 steuert das Drossel-Aktuatormodul 116 das Drosselventil 112, um die Ziel-Drosselöffnungsfläche 267 zu erreichen, und das Phasensteller-Aktuatormodul 158 steuert den Einlass- und den Auslass-Nockenphasensteller 148 und 150, um den Ziel-Einlass- bzw. den Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkel 269 bzw. 270 zu erreichen. Beispielsweise kann das Drossel-Aktuatormodul 116 ein Signal bei dem Ziel-Tastverhältnis 278 auf das Drosselventil 112 anwenden, um die Ziel-Drosselöffnungsfläche 267 zu erreichen. Ebenso steuert das AGR-Aktuatormodul 172 bei 424 das AGR-Ventil 170, um die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268 zu erreichen, und das Ladedruck-Aktuatormodul 164 steuert das Ladedruck-Regelventil 162, um die Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil zu erreichen. Beispielsweise kann das AGR-Aktuatormodul 172 ein Signal bei dem Ziel-Tastverhältnis 282 auf das AGR-Ventil 170 anwenden, um die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268 zu erreichen, und das Ladedruck-Aktuatormodul 164 kann ein Signal bei dem Ziel-Tastverhältnis 274 auf das Ladedruck-Regelventil 162 anwenden, um die Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil zu erreichen. Obgleich 4 derart gezeigt ist, dass sie nach 424 endet, kann 4 eine Darstellung einer Steuerschleife sein, und es können Steuerschleifen mit einer vorbestimmten Rate ausgeführt werden.at 424 controls the throttle actuator module 116 the throttle valve 112 to the target throttle area 267 reach, and the phaser actuator module 158 controls the intake and exhaust cam phasers 148 and 150 to the target intake and exhaust cam phaser angles 269 or. 270 to reach. For example, the throttle actuator module 116 a signal at the target duty cycle 278 on the throttle valve 112 Apply to the target throttle area 267 to reach. The EGR actuator module also controls 172 at 424 the EGR valve 170 to the target EGR opening area 268 reach, and the boost pressure actuator module 164 controls the boost pressure control valve 162 to the destination opening area 266 to reach for the boost pressure control valve. For example, the EGR actuator module 172 a signal at the target duty cycle 282 on the EGR valve 170 Apply to the target EGR opening area 268 reach, and the boost pressure actuator module 164 can send a signal at the target duty cycle 274 on the boost pressure control valve 162 Apply to the target opening area 266 to reach for the boost pressure control valve. Although 4 is shown to be after 424 ends, can 4 be an illustration of a control loop, and control loops can be executed at a predetermined rate.

Nun auf 5 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm eines Beschränkungseinstellungssystems dargestellt. Die Zielwerte 266 - 270 werden im Allgemeinen ermittelt, wie es vorstehend diskutiert wurde. Es kann jedoch unter bestimmten Umständen erforderlich sein, dass einer oder mehrere der Zielwerte 266 - 270 aus einem oder mehreren Gründen auf eine vorbestimmte Weise gesteuert werden. Das Beschränkungseinstellungsmodul 352 kann die zugeordnete eine oder die zugeordneten mehreren der Aktuatorbeschränkungen 364 derart festlegen, dass der eine oder die mehreren der Zielwerte 266 - 270 auf diese Weise gesteuert werden.Now up 5 Referring to Figure 1, a functional block diagram of a constraint adjustment system is illustrated. The target values 266-270 are generally determined as discussed above. However, under certain circumstances, it may be necessary for one or more of the target values 266-270 be controlled in a predetermined manner for one or more reasons. The restriction setting module 352 may be associated with one or more of the associated actuator constraints 364 such that the one or more of the target values 266-270 be controlled in this way.

Beispielsweise können einer oder mehrere der Zielwerte 266 - 270 zu dem Zweck auf eine vorbestimmte Weise gesteuert werden, ein Hindernis von dem zugeordneten Motoraktuator zu entfernen. Zusätzlich oder alternativ können einer oder mehrere der Zielwerte 266 - 270 auf eine vorbestimmte Weise gesteuert werden, um einen Bereich der Betätigung des zugeordneten Motoraktuators zu ermitteln. Zusätzlich oder alternativ können einer oder mehrere der Zielwerte 266 - 270 auf eine vorbestimmte Weise gesteuert werden, um zu ermitteln, ob eine Störung in einem Motoraktuator vorliegt.For example, one or more of the target values 266-270 for the purpose of being controlled in a predetermined manner to remove an obstacle from the associated engine actuator. Additionally or alternatively, one or more of the target values 266-270 be controlled in a predetermined manner to determine a range of operation of the associated engine actuator. Additionally or alternatively, one or more of the target values 266-270 be controlled in a predetermined manner to determine whether there is a fault in a motor actuator.

Das Beschränkungseinstellungsmodul 352 kann ein Einstellungspunkt-Beschränkungsmodul 504 und ein Aktuator-Beschränkungsmodul 508 umfassen. Das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 empfängt verschiedene Anforderungen 512 zum Einstellen der Zielwerte 266 - 270 auf vorbestimmte Weisen.The restriction setting module 352 can be a setpoint constraint module 504 and an actuator restriction module 508 include. The actuator restriction module 508 receives different requirements 512 for setting the target values 266-270 in predetermined ways.

Beispielsweise kann ein Phasensteller-Diagnosemodul 516 eine Anforderung erzeugen, dass die Aktuatorbeschränkung 364 (die dem Ziel-Einlass-Nockenphasenstellerwinkel 269 zugeordnet ist) festgelegt wird, um den Ziel-Einlass-Nockenphasenstellerwinkel 269 von einer ersten vorbestimmten Grenze eines erwarteten Betriebsbereichs des Einlass-Nockenphasenstellers 148 bis zu einer zweiten vorbestimmten Grenze des erwarteten Betriebsbereichs des Einlass-Nockenphasenstellers 148 einzustellen. Das Phasensteller-Diagnosemodul 516 kann die Anforderung erzeugen, um basierend auf einer Antwort des Einlass-Nockenphasenstellers 148 auf die Anforderung zu diagnostizieren, ob eine Störung in dem Einlass-Nockenphasensteller 148 vorliegt. Ob eine Störung in dem Einlass-Nockenphasensteller 148 vorliegt, kann das Phasensteller-Diagnosemodul 516 beispielsweise basierend darauf ermitteln, ob der Einlass-Nockenphasensteller 148 von der ersten vorbestimmten Grenze zu der zweiten vorbestimmten Grenze bewegt werden kann.For example, a phaser diagnostic module 516 create a request that the actuator constraint 364 (the target intake cam phaser angle 269 is assigned) to the target intake cam phaser angle 269 from a first predetermined limit of expected operating range of the intake cam phaser 148 up to a second predetermined limit of the expected operating range of the intake cam phaser 148 adjust. The phaser diagnostic module 516 may generate the request to be based on a response of the intake cam phaser 148 upon the request to diagnose whether a fault in the intake cam phaser 148 is present. Whether a fault in the intake cam phaser 148 is present, the phaser diagnostic module 516 for example, based on whether the intake cam phaser 148 from the first predetermined limit to the second predetermined limit.

Das Phasensteller-Diagnosemodul 516 kann diese Anforderung beispielsweise erzeugen, wenn der Kraftstoff für den Motor 102 abgeschaltet wird. Wenn eine Störung in dem Einlass-Nockenphasensteller 148 diagnostiziert wird, kann das Phasensteller-Diagnosemodul 516 das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 über die Störung informieren. Wenn die Störung vorhanden ist, kann das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 die zugeordnete der Aktuatorbeschränkungen 364 festlegen, um den Ziel-Einlass-Nockenphasenstellerwinkel 269 auf einen vorbestimmten Wert oder auf einen Wert innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu begrenzen.The phaser diagnostic module 516 For example, this requirement may generate when the fuel is for the engine 102 is switched off. When a fault in the intake cam phaser 148 is diagnosed, the phaser diagnostic module 516 the actuator restriction module 508 inform about the error. If the fault exists, the actuator restriction module may 508 the associated one of the actuator constraints 364 set to the target inlet cam phaser angle 269 to limit to a predetermined value or to a value within a predetermined range.

Zusätzlich oder alternativ kann das Phasensteller-Diagnosemodul 516 eine Anforderung erzeugen, dass die Aktuatorbeschränkung 364 (die dem Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkel 270 zugeordnet ist) festgelegt wird, um den Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkel 270 von einer dritten vorbestimmten Grenze eines erwarteten Betriebsbereichs des Auslass-Nockenphasenstellers 150 bis zu einer vierten vorbestimmten Grenze des erwarteten Betriebsbereichs des Auslass-Nockenphasenstellers 150 einzustellen. Das Phasensteller-Diagnosemodul 516 kann die Anforderung erzeugen, um basierend auf einer Antwort des Auslass-Nockenphasenstellers 150 auf die Anforderung zu diagnostizieren, ob eine Störung in dem Auslass-Nockenphasensteller 150 vorliegt. Ob eine Störung in dem Auslass-Nockenphasensteller 150 vorliegt, kann das Phasensteller-Diagnosemodul 516 beispielsweise basierend darauf ermitteln, ob sich der Auslass-Nockenphasensteller 150 von der dritten vorbestimmten Grenze bis zu der vierten vorbestimmten Grenze bewegen kann.Additionally or alternatively, the phaser diagnostic module 516 create a request that the actuator constraint 364 (the target exhaust cam phaser angle 270 is assigned) to the target exhaust cam phaser angle 270 from a third predetermined limit of an expected operating range of the exhaust cam phaser 150 to a fourth predetermined limit of the expected operating range of the exhaust cam phaser 150 adjust. The phaser diagnostic module 516 may generate the request based on a response of the exhaust cam phaser 150 upon the request to diagnose whether a fault in the exhaust cam phaser 150 is present. Whether a fault in the exhaust cam phaser 150 is present, the phaser diagnostic module 516 For example, based on determine whether the exhaust cam phaser 150 from the third predetermined limit to the fourth predetermined limit.

Das Phasensteller-Diagnosemodul 516 kann diese Anforderung beispielsweise erzeugen, wenn der Kraftstoff für den Motor 102 abgeschaltet wird. Wenn eine Störung in dem Auslass-Nockenphasensteller 150 diagnostiziert wird, kann das Phasensteller-Diagnosemodul 516 das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 über die Störung informieren. Wenn die Störung vorliegt, kann das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 die zugeordnete der Aktuatorbeschränkungen 364 festlegen, um den Zielwert 270 für den Auslass-Nockenphasensteller auf einen vorbestimmten Wert oder auf einen Wert innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu begrenzen. The phaser diagnostic module 516 For example, this requirement may generate when the fuel is for the engine 102 is switched off. If a malfunction in the exhaust cam phaser 150 is diagnosed, the phaser diagnostic module 516 the actuator restriction module 508 inform about the error. If the fault is present, the actuator restriction module may 508 the associated one of the actuator constraints 364 set to the target value 270 for the exhaust cam phaser to a predetermined value or to a value within a predetermined range.

Ein AGR-Diagnosemodul 520 kann eine Anforderung erzeugen, dass die Aktuatorbeschränkung 364 (die der Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268 zugeordnet ist) festgelegt wird, um die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268 zum Öffnen und Schließen des AGR-Ventils 170 einzustellen. Das AGR-Diagnosemodul 520 kann die Anforderung auch derart erzeugen, dass die Aktuatorbeschränkungen 364 für die Ziel-Drosselöffnungsfläche 267, für den Ziel-Einlass- und den Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkel 269 und 270 sowie für die Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil während des Öffnens und Schließens des AGR-Ventils 170 konstant gehalten werden. Das Beibehalten der Ziel-Drosselöffnungsfläche 267, des Ziel-Einlass- und des Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkels 269 und 270 sowie der Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil, während das AGR-Ventil 170 geöffnet und geschlossen wird, kann helfen sicherzustellen, dass Druckänderungen über das AGR-Ventil 170 durch das Öffnen und Schließen des AGR-Ventils 170 bedingt sind.An EGR diagnostic module 520 may generate a request that the actuator constraint 364 (that of the target EGR opening area 268 is assigned) to the target EGR opening area 268 for opening and closing the EGR valve 170 adjust. The EGR diagnostic module 520 may also generate the request such that the actuator constraints 364 for the target throttle opening area 267 , for the target intake and exhaust cam phaser angles 269 and 270 as well as for the target opening area 266 for the wastegate during the opening and closing of the EGR valve 170 kept constant. Maintaining the target throttle opening area 267 , the target intake and exhaust cam phaser angles 269 and 270 as well as the target opening area 266 for the boost pressure control valve, while the EGR valve 170 Being opened and closed can help ensure that pressure changes across the EGR valve 170 by opening and closing the EGR valve 170 are conditional.

Das AGR-Diagnosemodul 520 kann die Anforderung erzeugen, um zu diagnostizieren, ob eine Störung in dem AGR-Ventil 170 vorliegt. Ob eine Störung in dem AGR-Ventil 170 vorliegt, kann das AGR-Diagnosemodul 520 basierend darauf ermitteln, ob sich der Druck über das AGR-Ventil 170 in Ansprechen auf das Öffnen und Schließen des AGR-Ventils 170 ändert.The EGR diagnostic module 520 may generate the request to diagnose whether a fault in the EGR valve 170 is present. Whether a fault in the EGR valve 170 is present, the EGR diagnostic module 520 Based on this, determine if the pressure is above the EGR valve 170 in response to the opening and closing of the EGR valve 170 changes.

Das AGR-Diagnosemodul 520 kann diese Anforderung beispielsweise erzeugen, wenn der Kraftstoff für den Motor 102 abgeschaltet wird. Wenn eine Störung in dem AGR-Ventil 170 diagnostiziert wird, kann das AGR-Diagnosemodul 520 das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 über die Störung informieren. Wenn die Störung vorliegt, kann das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 die zugeordnete der Aktuatorbeschränkungen 364 festlegen, um die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268 auf einen vorbestimmten Wert oder auf einen Wert innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu begrenzen.The EGR diagnostic module 520 For example, this requirement may generate when the fuel is for the engine 102 is switched off. If a fault in the EGR valve 170 can be diagnosed, the EGR diagnostic module 520 the actuator restriction module 508 inform about the error. If the fault is present, the actuator restriction module may 508 the associated one of the actuator constraints 364 set to the target EGR opening area 268 to limit to a predetermined value or to a value within a predetermined range.

Ein Bereichslernmodul 524 für das Ladedruck-Regelventil kann eine Anforderung erzeugen, dass die Aktuatorbeschränkung 364 (die der Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil zugeordnet ist) festgelegt wird, um die Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil von einer Grenze eines erwarteten Betriebsbereichs des Ladedruck-Regelventils 162 bis zu einer anderen Grenze des erwarteten Betriebsbereichs des Ladedruck-Regelventils 162 einzustellen. Das Bereichslernmodul 524 für das Ladedruck-Regelventil kann einen Betriebsbereich des Ladedruck-Regelventils 162 basierend auf der Bewegung des Ladedruck-Regelventils 162 in Ansprechen auf die Anforderung lernen.An area learning module 524 for the boost pressure control valve may generate a request that the actuator restriction 364 (that of the target opening area 266 assigned to the boost pressure control valve) is set to the target opening area 266 for the wastegate from a limit of an expected operating range of the wastegate 162 to another limit of the expected operating range of the wastegate valve 162 adjust. The area learning module 524 for the boost pressure control valve may be an operating range of the wastegate valve 162 based on the movement of the wastegate valve 162 learn in response to the request.

Das Bereichslernmodul 524 für das Ladedruck-Regelventil kann das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 über den gelernten Betriebsbereich des Ladedruck-Regelventils 162 informieren. Das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 kann die zugeordnete der Aktuatorbeschränkungen 364 festlegen, um die Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil innerhalb des gelernten Betriebsbereichs des Ladedruck-Regelventils 162 zu begrenzen, wenn keine Störung in dem Ladedruck-Regelventil 162 vorliegt.The area learning module 524 for the boost pressure control valve, the actuator restriction module 508 over the learned operating range of the boost pressure control valve 162 inform. The actuator restriction module 508 may be the associated one of the actuator constraints 364 set to the target opening area 266 for the boost pressure control valve within the learned operating range of the wastegate valve 162 limit, if no fault in the boost pressure control valve 162 is present.

Ein AGR-Bereichslernmodul 528 kann eine Anforderung erzeugen, dass die Aktuatorbeschränkung 364 (die der Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268 zugeordnet ist) festgelegt wird, um die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268 von einer Grenze eines erwarteten Betriebsbereichs des AGR-Ventils 170 bis zu der anderen Grenze des erwarteten Betriebsbereichs des AGR-Ventils 170 einzustellen. Das AGR-Bereichslernmodul 528 kann einen Betriebsbereich des AGR-Ventils 170 basierend auf der Bewegung des AGR-Ventils 170 in Ansprechen auf die Anforderung lernen.An EGR area learning module 528 may generate a request that the actuator constraint 364 (that of the target EGR opening area 268 is assigned) to the target EGR opening area 268 from a boundary of an expected operating range of the EGR valve 170 to the other limit of the expected operating range of the EGR valve 170 adjust. The EGR area learning module 528 can be an operating range of the EGR valve 170 based on the movement of the EGR valve 170 learn in response to the request.

Das AGR-Bereichslernmodul 528 kann das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 über den gelernten Betriebsbereich des AGR-Ventils 170 informieren. Das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 kann die zugeordnete der Aktuatorbeschränkungen 364 festlegen, um die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268 innerhalb des gelernten Betriebsbereichs des AGR-Ventils 170 zu begrenzen, wenn keine Störung in dem AGR-Ventil 170 vorliegt.The EGR area learning module 528 may be the actuator constraint module 508 about the learned operating range of the EGR valve 170 inform. The actuator restriction module 508 may be the associated one of the actuator constraints 364 set to the target EGR opening area 268 within the learned operating range of the EGR valve 170 limit if no fault in the EGR valve 170 is present.

Ein Drosselbereichslernmodul 532 kann eine Anforderung erzeugen, dass die Aktuatorbeschränkung 364 (die der Ziel-Drosselöffnungsfläche 267 zugeordnet ist) festgelegt wird, um die Ziel-Drosselöffnungsfläche 267 von einer Grenze eines erwarteten Betriebsbereichs des Drosselventils 112 bis zu der anderen Grenze des erwarteten Betriebsbereichs des Drosselventils 112 einzustellen. Das Drosselbereichslernmodul 532 kann einen Betriebsbereich des Drosselventils 112 basierend auf der Bewegung des Drosselventils 112 in Ansprechen auf die Anforderung lernen.A throttle range learning module 532 may generate a request that the actuator constraint 364 (that of the target throttle area 267 is assigned) to the target throttle opening area 267 from a limit of an expected operating range of the throttle valve 112 to the other limit of the expected operating range of the throttle valve 112 adjust. The throttle range learning module 532 may be an operating range of the throttle valve 112 based on the movement of the throttle valve 112 learn in response to the request.

Das Drosselbereichslernmodul 532 kann das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 über den gelernten Betriebsbereich des Drosselventils 112 informieren. Das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 kann die zugeordnete der Aktuatorbeschränkungen 364 festlegen, um die Ziel-Drosselöffnungsfläche 267 innerhalb des gelernten Betriebsbereichs des Drosselventils 112 zu begrenzen, wenn keine Störung in dem Drosselventil 112 vorliegt.The throttle range learning module 532 may be the actuator constraint module 508 over the learned operating range of the throttle valve 112 inform. The actuator restriction module 508 may be the associated one of the actuator constraints 364 set to the target throttle area 267 within the learned operating range of the throttle valve 112 limit, if no fault in the throttle valve 112 is present.

Das Lernen eines Bereichs kann auch für den Einlass-Nockenphasensteller 148 und/oder den Auslass-Nockenphasensteller 150 angefordert und ausgeführt werden. Das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 kann die zugeordneten Aktuatorbeschränkungen 364 begrenzen, um den Ziel-Einlass- und den Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkel 269 und 270 innerhalb der gelernten Betriebsbereiche des Einlass- und des Auslass-Nockenphasenstellers 148 und 150 zu begrenzen.Learning a range may also be for the intake cam phaser 148 and / or the exhaust cam phaser 150 be requested and executed. The actuator restriction module 508 may be the assigned actuator constraints 364 limit to the target intake and exhaust cam phaser angles 269 and 270 within the learned operating ranges of the intake and exhaust cam phasers 148 and 150 to limit.

Ein Phasensteller-Freigabemodul 536 kann eine Anforderung erzeugen, dass die Aktuatorbeschränkung 364 (die dem Ziel-Einlass-Nockenphasenstellerwinkel 269 zugeordnet ist) festgelegt wird, um den Ziel-Einlass-Nockenphasenstellerwinkel 269 von einem ersten vorbestimmten Winkel bis zu einem zweiten vorbestimmten Winkel einzustellen. Das Phasensteller-Freigabemodul 536 kann die Anforderung beispielsweise erzeugen, wenn das Phasensteller-Freigabemodul 536 ermittelt, dass mehr Kraft oder mehr Leistung als erwartet erforderlich ist, um den Einlass-Nockenphasensteller 148 auf den Ziel-Einlass-Nockenphasenstellerwinkel 269 einzustellen.A phaser release module 536 may generate a request that the actuator constraint 364 (the target intake cam phaser angle 269 is assigned) to the target intake cam phaser angle 269 from a first predetermined angle to a second predetermined angle. The phaser release module 536 For example, the request may be generated when the phaser enable module 536 determines that more force or more power is required than expected to the intake cam phaser 148 on the target inlet cam phaser angle 269 adjust.

Mehr Kraft oder mehr Leistung kann beispielsweise erforderlich sein, wenn eine Verunreinigung die Bewegung des Einlass-Nockenphasenstellers 148 behindert. Das Einstellen des Ziel-Einlass-Nockenphasenstellerwinkels 269 von dem ersten vorbestimmten Winkel bis zu dem zweiten vorbestimmten Winkel kann zu dem Zweck ausgeführt werden, die Verunreinigung zu beseitigen und zu ermöglichen, dass der Einlass-Nockenphasensteller 148 frei betätigt wird. Der erste und der zweite vorbestimmte Winkel können beispielsweise auf die erste und die zweite Grenze des erwarteten Betriebsbereichs des Einlass-Nockenphasenstellers 148 oder auf Werte festgelegt werden, die einen vorbestimmten Bereich um den Ziel-Einlass-Nockenphasenstellerwinkel 269 herum definieren, in welchem das Phasensteller-Freigabemodul 536 ermittelt hat, das eine größere Kraft oder Leistung als erwartet erforderlich ist.For example, more force or more power may be required if contamination increases the movement of the intake cam phaser 148 with special needs. Adjusting the target inlet cam phaser angle 269 from the first predetermined angle to the second predetermined angle may be performed for the purpose of eliminating the contaminant and allowing the intake cam phaser 148 is operated freely. The first and second predetermined angles may be, for example, the first and second limits of the expected operating range of the intake cam phaser 148 or set to values that are a predetermined range around the target intake cam phaser angle 269 in which the phaser release module 536 has determined that greater force or power is required than expected.

Das Phasensteller-Freigabemodul 536 kann zusätzlich oder alternativ eine Anforderung erzeugen, dass die Aktuatorbeschränkung 364 (die dem Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkel 270 zugeordnet ist) festgelegt wird, um den Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkel 270 von einem dritten vorbestimmten Winkel bis zu einem vierten vorbestimmten Winkel einzustellen. Das Phasensteller-Freigabemodul 536 kann die Anforderung beispielsweise erzeugen, wenn das Phasensteller-Freigabemodul 536 ermittelt, dass mehr Kraft oder mehr Leistung als erwartet erforderlich ist, um den Auslass-Nockenphasensteller 150 auf den Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkel 270 einzustellen.The phaser release module 536 Additionally or alternatively, it may generate a request that the actuator constraint 364 (the target exhaust cam phaser angle 270 is assigned) to the target exhaust cam phaser angle 270 from a third predetermined angle to a fourth predetermined angle. The phaser release module 536 For example, the request may be generated when the phaser enable module 536 determines that more force or more power than expected is required to complete the exhaust cam phaser 150 on the target exhaust cam phaser angle 270 adjust.

Mehr Kraft oder mehr Leistung kann beispielsweise erforderlich sein, wenn eine Verunreinigung die Bewegung des Auslass-Nockenphasenstellers 150 behindert. Das Einstellen des Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkels 270 von dem dritten vorbestimmten Winkel bis zu dem vierten vorbestimmten Winkel kann zu dem Zweck ausgeführt werden, die Verunreinigung zu beseitigen und zu ermöglichen, dass der Auslass-Nockenphasensteller 150 frei betätigt wird. Der dritte und der vierte vorbestimmte Winkel können beispielsweise auf die dritte und die vierte Grenze des erwarteten Betriebsbereichs des Auslass-Nockenphasenstellers 150 oder auf Werte festgelegt werden, die einen vorbestimmten Bereich um den Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkel 270 herum definieren, in welchem das Phasensteller-Freigabemodul 536 ermittelt hat, dass eine größere Kraft oder Leistung als erwartet erforderlich ist. For example, more force or more power may be required if contamination contaminates the movement of the exhaust cam phaser 150 with special needs. Adjusting the target exhaust cam phaser angle 270 from the third predetermined angle to the fourth predetermined angle may be performed for the purpose of eliminating the contaminant and allowing the exhaust cam phaser 150 is operated freely. For example, the third and fourth predetermined angles may be at the third and fourth limits of the expected operating range of the exhaust cam phaser 150 or set to values that are a predetermined range around the target exhaust cam phaser angle 270 in which the phaser release module 536 has determined that greater force or power is required than expected.

Ein AGR-Freigabemodul 540 kann eine Anforderung erzeugen, dass die Aktuatorbeschränkung 364 (die der Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268 zugeordnet ist) festgelegt wird, um die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268 von einer ersten vorbestimmten Öffnung bis zu einer zweiten vorbestimmten Öffnung einzustellen. Das AGR-Freigabemodul 540 kann die Anforderung beispielsweise erzeugen, wenn das AGR-Freigabemodul 540 ermittelt, dass mehr Kraft oder mehr Leistung als erwartet erforderlich ist, um das AGR-Ventil 170 auf die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268 ei nzustellen.An EGR release module 540 may generate a request that the actuator constraint 364 (that of the target EGR opening area 268 is assigned) to the target EGR opening area 268 from a first predetermined opening to a second predetermined opening. The EGR release module 540 For example, the request may generate the request if the EGR enable module 540 determines that more force or more power than expected is needed to complete the EGR valve 170 on the target EGR opening area 268 egg to set.

Mehr Kraft oder mehr Leistung kann beispielsweise erforderlich sein, wenn eine Verunreinigung die Bewegung des AGR-Ventils 170 behindert. Das Einstellen der Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268 von der ersten vorbestimmten Öffnung bis zu der zweiten vorbestimmten Öffnung kann zu dem Zweck ausgeführt werden, die Verunreinigung zu beseitigen und zu ermöglichen, dass das AGR-Ventil 170 frei betätigt wird. Die erste und die zweite vorbestimmte Öffnung können beispielsweise auf vorbestimmte Grenzen eines erwarteten Betriebsbereichs des AGR-Ventils 170 oder auf Werte festgelegt werden, die einen vorbestimmten Bereich um die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268 definieren, in welchem das AGR-Freigabemodul 540 ermittelt hat, dass eine größere Kraft oder Leistung als erwartet erforderlich ist.For example, more force or more power may be required if contamination is driving the EGR valve 170 with special needs. Adjusting the target EGR opening area 268 from the first predetermined opening to the second predetermined opening may be performed for the purpose of eliminating the contamination and allowing the EGR valve 170 is operated freely. For example, the first and second predetermined openings may be within predetermined limits of an expected operating range of the EGR valve 170 or set to values that are a predetermined range around the target EGR opening area 268 define in which the EGR release module 540 has determined that greater force or power is required than expected.

Ein Drossel-Freigabemodul 544 kann eine Anforderung erzeugen, dass die Aktuatorbeschränkung 364 (die der Ziel-Drosselöffnungsfläche 267 zugeordnet ist) festgelegt wird, um die Ziel-Drosselöffnungsfläche 267 von einer dritten vorbestimmten Öffnung bis zu einer vierten vorbestimmten Öffnung einzustellen. Das Drossel-Freigabemodul 544 kann die Anforderung beispielsweise erzeugen, wenn das Drossel-Freigabemodul 544 ermittelt, dass mehr Kraft oder mehr Leistung als erwartet erforderlich ist, um das Drosselventil 112 auf die Ziel-Drosselöffnungsfläche 267 einzustellen.A throttle release module 544 may generate a request that the actuator constraint 364 (that of the target throttle area 267 is assigned) to the target throttle opening area 267 from a third predetermined opening to a fourth predetermined opening. The throttle release module 544 For example, the request may generate the request when the throttle enable module 544 determines that more force or more power is required than expected to the throttle valve 112 to the target throttle opening area 267 adjust.

Mehr Kraft oder mehr Leistung kann beispielsweise erforderlich sein, wenn eine Verunreinigung (z.B. Eis) die Bewegung des Drosselventils 112 behindert. Das Einstellen der Ziel-Drosselöffnungsfläche 267 von der dritten vorbestimmten Öffnung bis zu der vierten vorbestimmten Öffnung kann zu dem Zweck ausgeführt werden, die Verunreinigung zu beseitigen und zu ermöglichen, dass das Drosselventil 112 frei betätigt wird. Die dritte und die vierte vorbestimmte Öffnung können beispielsweise auf die vorbestimmten Grenzen eines erwarteten Betriebsbereichs des Drosselventils 112 oder auf Werte festgelegt werden, die einen vorbestimmten Bereich um die Ziel-Drosselöffnungsfläche 267 herum definieren, in welchem das das Drossel-Freigabemodul 544 ermittelt hat, dass eine größere Kraft oder Leistung als erwartet erforderlich ist.For example, more force or more power may be required if a contaminant (eg ice) is causing the throttle valve to move 112 with special needs. Adjusting the target throttle opening area 267 from the third predetermined opening to the fourth predetermined opening may be performed for the purpose of eliminating the contamination and allowing the throttle valve 112 is operated freely. For example, the third and fourth predetermined openings may be within the predetermined limits of an expected operating range of the throttle valve 112 or set to values that are a predetermined range around the target throttle opening area 267 define in which the throttle release module 544 has determined that greater force or power is required than expected.

Obgleich dies nicht gezeigt ist, kann ein Freigabemodul für das Ladedruck-Regelventil eine Anforderung erzeugen, dass die Aktuatorbeschränkung 364 (die der Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil zugeordnet ist) festgelegt wird, um die Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil von einer fünften vorbestimmten Öffnung bis zu einer sechsten vorbestimmten Öffnung einzustellen. Das Freigabemodul für das Ladedruck-Regelventil kann die Anforderung beispielsweise erzeugen, wenn das Freigabemodul für das Ladedruck-Regelventil ermittelt, dass mehr Kraft oder mehr Leistung als erwartet erforderlich ist, um das Ladedruck-Regelventil 162 auf die Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil einzustellen.Although not shown, a boost pressure control valve release module may generate a request that the actuator restriction 364 (that of the target opening area 266 assigned to the boost pressure control valve) is set to the target opening area 266 for the wastegate valve from a fifth predetermined opening to a sixth predetermined opening. For example, the boost pressure control valve release module may generate the request when the boost pressure regulator release module determines that more force, or more power, than expected is required by the wastegate valve 162 on the target opening area 266 for the boost pressure control valve.

Mehr Kraft oder mehr Leistung kann beispielsweise erforderlich sein, wenn eine Verunreinigung die Bewegung des Ladedruck-Regelventils 162 behindert. Das Einstellen der Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil von der fünften vorbestimmten Öffnung bis zu der sechsten vorbestimmten Öffnung kann zu dem Zweck ausgeführt werden, die Verunreinigung zu beseitigen und zu ermöglichen, dass das Ladedruck-Regelventil 162 frei betätigt wird. Die fünfte und die sechste vorbestimmte Öffnung können beispielsweise auf vorbestimmte Grenzen eines erwarteten Betriebsbereichs des Ladedruck-Regelventils 162 oder auf Werte festgelegt werden, die einen vorbestimmten Bereich um die Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil definieren, in welchem das Freigabemodul für das Ladedruck-Regelventil ermittelt hat, das eine größere Kraft oder Leistung als erwartet erforderlich ist.For example, more force or more power may be required if an impurity is affecting the movement of the wastegate valve 162 with special needs. Adjusting the target opening area 266 for the wastegate valve from the fifth predetermined opening to the sixth predetermined opening may be performed for the purpose of eliminating the contamination and allowing the wastegate valve 162 is operated freely. For example, the fifth and sixth predetermined openings may be within predetermined limits of an expected operating range of the wastegate valve 162 or set to values that are a predetermined range around the target opening area 266 for the boost pressure control valve in which the wastegate control valve has determined that greater force or power is required than expected.

Das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 vermittelt zwischen empfangenen Anforderungen zum Einstellen eines oder mehrerer der Zielwerte 266 - 270. Beispielsweise kann das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 basierend auf vorbestimmten Vermittlungsregeln eine Anforderung als eine gewinnende Anforderung auswählen. Das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 kann eine oder mehrere der Aktuatorbeschränkungen 364 basierend auf der gewinnenden Anforderung festlegen. Das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 kann andere der Aktuatorbeschränkungen 364, die durch die gewinnende Anforderung nicht beeinflusst werden, innerhalb ihrer jeweiligen Betriebsbereiche festlegen.The actuator restriction module 508 mediates between received requests for setting one or more of the target values 266 - 270 , For example, the actuator restriction module 508 select a request as a winning request based on predetermined switching rules. The actuator restriction module 508 may be one or more of the actuator limitations 364 set based on the winning request. The actuator restriction module 508 Other may be the actuator limitations 364 within their respective operating ranges, which are not affected by the winning requirement.

Unter bestimmten Umständen kann das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 ermitteln, dass keine empfangenen Anforderungen angenommen werden sollten. In einem solchen Fall werden keine der Aktuatorbeschränkungen 364 basierend auf einer empfangenen Anforderung festgelegt.Under certain circumstances, the actuator restriction module may 508 determine that no received requests should be accepted. In such a case, none of the actuator limitations will be 364 set based on a received request.

Das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 unterrichtet Anforderer, deren Anforderungen nicht angenommen werden, einschließlich der Anforderer, deren Anforderung gemäß der Vermittlung nicht angenommen werden und Anforderern, deren Anforderungen aus einem oder mehreren anderen Gründen nicht angenommen werden. Das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 kann jeden Anforderer darüber informieren, ob seine Anforderung angenommen wird oder nicht. Ein Anforderer, dessen Anforderung angenommen wird, kann die Funktion ausführen, für welche die Anforderung erzeugt wurde, wenn die Anforderung angenommen wird.The actuator restriction module 508 notifies requestors whose requests are not accepted, including requestors whose request is not accepted in accordance with the call and requestors whose requests are not accepted for one or more other reasons. The actuator restriction module 508 can inform each requester if his request is accepted or not. A requestor whose request is accepted may perform the function for which the request was generated when the request is accepted.

Das Einstellungspunkt-Beschränkungsmodul 504 empfängt auch die Aktuatorbeschränkungen 364. Das Einstellungspunkt-Beschränkungsmodul 504 legt die Einstellungspunktbeschränkungen 348 allgemein auf vorbestimmte Bereiche für die jeweiligen Einstellungspunktbeschränkungen 348 fest. Das Einstellungspunkt-Beschränkungsmodul 504 kann unter bestimmten Umständen eine oder mehrere der Einstellungspunktbeschränkungen 348 selektiv anpassen.The setting point restriction module 504 also receives the actuator limitations 364 , The setting point restriction module 504 sets the setting point restrictions 348 generally to predetermined ranges for the respective set point constraints 348 firmly. The setting point restriction module 504 may under certain circumstances have one or more of the setting point restrictions 348 selectively adjust.

Beispielsweise kann das Einstellungspunkt-Beschränkungsmodul 504 eine oder mehrere der Einstellungspunktbeschränkungen 348 basierend auf einer oder mehreren der Aktuatorbeschränkungen 364 einstellen. Wenn beispielsweise die Ziel-Drosselöffnungsfläche 267 basierend auf ihrer Aktuatorbeschränkung 364 begrenzt wird, kann das Einstellungspunkt-Beschränkungsmodul 504 die zugeordnete der Einstellungspunktbeschränkungen 348 zum Begrenzen des Krümmerdruck-Einstellungspunkts 318 basierend auf der Begrenzung der Ziel-Drosselöffnungsfläche 267 festlegen. Wenn gemäß einem anderen Beispiel der Ziel-Einlass-Nockenphasenstellerwinkel 269 aufgrund einer Störung des Einlass-Nockenphasenstellers 148 basierend auf seiner Aktuatorbeschränkung 364 auf einen vorbestimmten Winkel begrenzt wird (z.B. geparkt wird), kann das Einstellungspunkt-Beschränkungsmodul 504 eine oder mehrere der Einstellungspunktbeschränkungen 348 derart festlegen, dass das MPC-Modul 360 den Ziel-Einlass-Nockenphasenstellerwinkel 269 auf den vorbestimmten Winkel festlegt. Dass das Einstellungspunkt-Beschränkungsmodul 504 eine oder mehrere der Einstellungspunktbeschränkungen 348 basierend auf einer oder mehreren der Aktuatorbeschränkungen 364 einstellt, kann bewirken, dass das Einstellungspunktmodul 312 die Einstellungspunkte 318 - 332 auf Werte einstellt, die durch das MPC-Modul 360 erreichbar sind.For example, the adjustment point constraint module may be 504 one or more of the setpoint constraints 348 based on one or more of the actuator constraints 364 to adjust. For example, if the target throttle opening area 267 based on its actuator constraint 364 is limited, the adjustment point restriction module 504 the associated one of the setpoint constraints 348 for limiting the manifold pressure adjustment point 318 based on the limitation of the target throttle opening area 267 establish. As another example, if the target intake cam phaser angle 269 due to a disturbance of the intake cam phaser 148 based on its actuator constraint 364 is limited to a predetermined angle (eg, parked), the adjustment point constraint module 504 one or more of the setpoint constraints 348 so set up that the MPC module 360 the target inlet cam phaser angle 269 to the predetermined angle. That the setpoint constraint module 504 one or more of the setpoint constraints 348 based on one or more of the actuator constraints 364 may cause the adjustment point module 312 the setting points 318 - 332 to values set by the MPC module 360 are reachable.

Nun auf 6 Bezug nehmend, ist ein Flussdiagramm dargestellt, das ein beispielhaftes Verfahren zum Festlegen einer der Aktuatorbeschränkungen 364 und zum Steuern des zugeordneten Motoraktuators basierend auf dieser Aktuatorbeschränkung 364 zeigt. Bei 604 empfängt das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 eine Anforderung, einen der Zielwerte 266 - 270 auf eine vorbestimmte Weise festzulegen. Obgleich das Nachfolgende anhand einer Anforderung zum Festlegen eines der Zielwerte 266 - 270 diskutiert wird, kann die Anforderung auch spezifizieren, wie einer oder mehrere der anderen Zielwerte 266 - 270 festgelegt werden sollen. Eine oder mehrere andere Anforderungen können ebenso bei 604 empfangen werden.Now up 6 Referring to FIG. 1, a flow chart illustrating an example method of setting one of the actuator constraints is shown 364 and for controlling the associated engine actuator based on this actuator constraint 364 shows. at 604 receives the actuator restriction module 508 a request, one of the target values 266-270 set in a predetermined manner. Although the following is based on a request to set one of the target values 266-270 may also specify the request as one or more of the other target values 266-270 to be determined. One or more other requirements may also be included 604 be received.

Bei 608 führt das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 eine Vermittlung mit der empfangenen Anforderung aus, um zu ermitteln, ob die empfangene Anforderung angenommen werden soll. Bei 612 benachrichtigt das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 die Anforderer, deren Anforderungen nicht angenommen wurden. Das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 kann auch den Anforderer benachrichtigen, dessen Anforderung angenommen wurde, so dass die Funktion, für welche die Anforderung erzeugt wurde, ausgeführt werden kann.at 608 guides the actuator restriction module 508 negotiate with the received request to determine if the received request should be accepted. at 612 notifies the actuator restriction module 508 the requester whose requests have not been accepted. The actuator restriction module 508 may also notify the requestor whose request has been accepted so that the function for which the request was generated can be executed.

Bei 616 legt das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 die zugeordnete der Aktuatorbeschränkungen 364 basierend auf der empfangenen Anforderung fest. Beispielsweise kann das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 bei 616 den vorbestimmten Bereich der zugeordneten der Aktuatorbeschränkungen 364 derart auf einen Wert festlegen, dass der zugeordnete der Zielwerte 266 - 270 auf diesen einen Wert festgelegt wird. Das Aktuator-Beschränkungsmodul 508 kann den vorbestimmten Bereich mit der Zeit selektiv anpassen, um die eine der Aktuatorbeschränkungen 364 auf die vorbestimmte Weise zu steuern. Obgleich 6 bei 604 derart beschrieben wird, dass die empfangene Anforderung die Vermittlung gewinnt und angenommen wird, können unter bestimmten Umständen keine Anforderungen angenommen werden.at 616 sets the actuator restriction module 508 the associated one of the actuator constraints 364 based on the received request. For example, the actuator restriction module 508 at 616 the predetermined range of the associated one of the actuator constraints 364 set to a value such that the associated one of the target values 266-270 is set to this one value. The actuator restriction module 508 may selectively adjust the predetermined range over time to the one of the actuator constraints 364 to control in the predetermined manner. Although 6 at 604 is described so that the received request wins the exchange and is accepted, under certain circumstances, no requests can be accepted.

Das MPC-Modul 360 begrenzt bei 620 den einen der Zielwerte 266 - 270, welcher der einen der Aktuatorbeschränkungen 364 zugeordnet ist, basierend auf der einen der Aktuatorbeschränkungen 364. Beispielsweise kann das MPC-Modul 360 den einen der Zielwerte 266 - 270 auf die eine der Aktuatorbeschränkungen 364 festlegen. Die Zielwerte 266 - 270 können beispielsweise in Ziel-Tastverhältnisse umgewandelt werden, die auf die entsprechenden Motoraktuatoren angewendet werden sollen. Bei 624 steuert das zugeordnete Aktuatormodul den zugeordneten Motoraktuator basierend auf dem einen der Zielwerte 266 - 270. Auf diese Weise wird der zugeordnete Motoraktuator wie angefordert gesteuert, um beispielsweise zu ermitteln, ob eine Störung in dem Motoraktuator vorliegt, um einen Betriebsbereich des Motoraktuators zu lernen oder um eine Verunreinigung von dem Motoraktuator zu beseitigen. The MPC module 360 limited at 620 one of the target values 266-270 which is one of the actuator limitations 364 based on the one of the actuator constraints 364 , For example, the MPC module 360 one of the target values 266-270 on the one of the actuator limitations 364 establish. The target values 266-270 For example, they may be converted into target duty cycles to be applied to the corresponding motor actuators. at 624 the associated actuator module controls the associated engine actuator based on the one of the target values 266-270 , In this way, the associated engine actuator is controlled as required to, for example, determine if there is a fault in the engine actuator to learn an operating range of the engine actuator or to eliminate contamination from the engine actuator.

Bei 628 kann das Einstellungspunkt-Beschränkungsmodul 504 ermitteln, ob eine oder mehrere der Einstellungspunktbeschränkungen 348 basierend auf der Aktuatorbeschränkung 364 eingestellt werden können. Wenn 628 wahr ist, kann das Einstellungspunkt-Beschränkungsmodul 504 bei 632 selektiv eine oder mehrere der Einstellungspunktbeschränkungen 348 basierend auf der Aktuatorbeschränkung 364 einstellen, und die Steuerung kann enden. Wenn 628 falsch ist, kann das Einstellungspunkt-Beschränkungsmodul 504 darauf verzichten, die Einstellungspunktbeschränkungen 348 einzustellen, und die Steuerung kann enden. Obgleich 6 derart gezeigt ist und diskutiert wird, dass sie endet, kann 6 eine Veranschaulichung einer Steuerschleife sein, und es können Steuerschleifen mit einer vorbestimmten Rate ausgeführt werden.at 628 may be the setpoint constraint module 504 Determine if one or more of the setpoint constraints 348 based on the actuator constraint 364 can be adjusted. If 628 true, the adjustment point constraint module may be true 504 at 632 selectively one or more of the adjustment point constraints 348 based on the actuator constraint 364 and the control can end. If 628 is wrong, the setpoint constraint module may be 504 refrain from the setting point restrictions 348 and control can end. Although 6 is shown and discussed so that it can end 6 be an illustration of a control loop, and control loops may be executed at a predetermined rate.

Nun auf 7 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Kraftstoffsystems dargestellt. Ein Kraftstoffsystem führt dem Motor 102 flüssigen Kraftstoff und Kraftstoffdampf zu. Das Kraftstoffsystem umfasst einen Kraftstofftank 704, der flüssigen Kraftstoff enthält. Der flüssige Kraftstoff wird aus dem Kraftstofftank 704 angesaugt und durch eine oder mehrere Kraftstoffpumpen (nicht gezeigt) den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen zugeführt.Now up 7 Referring to Figure 1, a functional block diagram of an example fuel system is shown. A fuel system leads the engine 102 liquid fuel and fuel vapor. The fuel system includes a fuel tank 704 containing liquid fuel. The liquid fuel gets out of the fuel tank 704 sucked and fed by one or more fuel pumps (not shown) to the fuel injectors.

Einige Bedingungen, wie beispielsweise Wärme, Schwingung und/oder Strahlung, können bewirken, dass der flüssige Kraftstoff in dem Kraftstofftank 704 verdampft. Ein Dampfbehälter 708 fängt verdampften Kraftstoff (Kraftstoffdampf) auf und speichert diesen. Der Dampfbehälter 708 kann eine oder mehrere Substanzen umfassen, die Kraftstoffdampf auffangen und speichern, wie beispielsweise einen oder mehrere Typen einer Aktivkohle.Some conditions, such as heat, vibration and / or radiation, may cause the liquid fuel in the fuel tank 704 evaporated. A steam tank 708 absorbs vaporized fuel (fuel vapor) and stores it. The steam tank 708 may include one or more substances that trap and store fuel vapor, such as one or more types of activated carbon.

Der Betrieb des Motors 102 kann ein Vakuum in dem Einlasskrümmer 110 erzeugen. Ein Spülventil 712 kann selektiv geöffnet werden, um Kraftstoffdampf aus dem Dampfbehälter 708 in den Einlasskrümmer 110 anzusaugen. Ein Spülsteuermodul 716 kann das Spülventil 712 steuern, um die Strömung des Kraftstoffdampfs zu dem Motor 102 zu steuern. Das Spülsteuermodul 716 steuert auch ein Umschaltventil (Belüftungsventil) 720.The operation of the engine 102 can create a vacuum in the intake manifold 110 produce. A flush valve 712 Can be selectively opened to remove fuel vapor from the steam tank 708 in the intake manifold 110 to suck. A purge control module 716 can the purge valve 712 control the flow of fuel vapor to the engine 102 to control. The purge control module 716 also controls a changeover valve (venting valve) 720 ,

Wenn sich das Umschaltventil 720 in einer Belüftungsposition (offenen Position) befindet, kann das Spülsteuermodul 716 das Spülventil 712 selektiv öffnen, um Kraftstoffdampf aus dem Dampfbehälter 708 in den Einlasskrümmer 110 zu spülen. Der Einlasskrümmer 110 saugt Kraftstoffdampf aus dem Dampfbehälter 708 über das Spülventil 712 in den Einlasskrümmer 110 an. Umgebungsluft wird über das Umschaltventil 720 in den Dampfbehälter 708 angesaugt, wenn der Kraftstoffdampf aus dem Dampfbehälter 708 angesaugt wird. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Spülsteuermodul 716 in dem ECM 114 implementiert sein.When the switching valve 720 is in a ventilation position (open position), the purge control module 716 the flush valve 712 selectively open to fuel vapor from the steam tank 708 in the intake manifold 110 to wash. The intake manifold 110 Sucks fuel vapor from the steam tank 708 over the purge valve 712 in the intake manifold 110 on. Ambient air is via the switching valve 720 in the steam tank 708 sucked when the fuel vapor from the steam tank 708 is sucked. In various implementations, the purge control module may 716 in the ECM 114 be implemented.

Nun auf 8 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Vakuum- und Einstellungspunkt-Steuersystems dargestellt. Wie vorstehend diskutiert wurde, erzeugt das Einstellungspunktmodul 312 die Einstellungspunkte 318 - 332, die den Einstellungspunktbeschränkungen 348 unterworfen sind, basierend auf der Basis-Luftdrehmomentanforderung 308, der Motordrehzahl 316, der gewünschten Verbrennungsphaseneinstellung 336 und dem Zylindermodus 340.Now up 8th Referring to Figure 1, a functional block diagram of an exemplary vacuum and adjustment point control system is illustrated. As discussed above, the adjustment point module generates 312 the setting points 318 - 332 that fit the setting point restrictions 348 based on the base air torque request 308 , the engine speed 316 , the desired combustion phase setting 336 and the cylinder mode 340 ,

Das Einstellungspunktmodul 312 kann einen oder mehrere der Einstellungspunkte 318 - 332 unter einem oder mehreren Umständen selektiv anpassen, um beispielsweise ein Vakuum (relativ zu dem Umgebungsluftdruck) in dem Einlasskrümmer 110 zu erzeugen. Das Einstellungspunktmodul 312 kann selektiv einen oder mehrere der Einstellungspunkte zum Erzeugen des Vakuums in dem Einlasskrümmer 110 anpassen, um beispielsweise ein Vakuum in einem Bremskraftverstärker (nicht gezeigt) zu erhöhen, um Kraftstoffdampf aus dem Dampfbehälter 708 zu spülen und/oder um ein Leck in dem Kraftstoffsystem (7) zu diagnostizieren, beispielsweise in dem Spülventil 712 und/oder in dem Umschaltventil 720.The setting point module 312 can be one or more of the setting items 318 - 332 selectively adjust, for example, a vacuum (relative to the ambient air pressure) in the intake manifold under one or more circumstances 110 to create. The setting point module 312 may selectively one or more of the adjustment points for generating the vacuum in the intake manifold 110 for example, to increase a vacuum in a brake booster (not shown) to remove fuel vapor from the vapor canister 708 to flush and / or a leak in the fuel system ( 7 ), for example in the purge valve 712 and / or in the switching valve 720 ,

Ein Vakuumanforderungsmodul 804 erzeugt selektiv eine Vakuumanforderung 808, um ein Vakuum in dem Einlasskrümmer 110 zu erzeugen. Die Vakuumanforderung 808 kann einen Betrag eines Vakuums relativ zum Umgebungsluftdruck umfassen. Basierend auf einer Anforderung des Einlasskrümmervakuums und einem oder mehreren anderen Parametern kann das Vakuumanforderungsmodul 804 die Vakuumanforderung 808 erzeugen und den Betrag des Vakuums festlegen.A vacuum request module 804 selectively generates a vacuum request 808 to a vacuum in the intake manifold 110 to create. The vacuum requirement 808 may include an amount of vacuum relative to ambient air pressure. Based on a request of intake manifold vacuum and one or more other parameters, the vacuum request module 804 the vacuum requirement 808 generate and set the amount of vacuum.

Ein Fahrer betätigt ein Bremspedal zum Betätigen von Bremsen des Fahrzeugs, um das Fahrzeug zu verlangsamen. Ein Bremskraftverstärker.unterstützt den Fahrer beim Betätigen der Bremsen des Fahrzeugs unter Verwendung eines Vakuums, das auf den Einlasskrümmer bezogen wird. Der Bremskraftverstärker bezieht das Vakuum aus dem Einlasskrümmer, wenn das Vakuum in dem Einlasskrümmer größer als das Vakuum in dem Bremskraftverstärker ist. A driver depresses a brake pedal to apply braking to the vehicle to slow the vehicle. A brake booster assists the driver in applying the brakes of the vehicle using a vacuum referenced to the intake manifold. The brake booster draws the vacuum from the intake manifold when the vacuum in the intake manifold is greater than the vacuum in the brake booster.

Das Vakuum kann in dem Einlasskrümmer 110 beispielsweise erzeugt werden, indem das Drosselventil 112 geschlossen wird. Einige Motoren werden jedoch derart gesteuert, dass die Drosselung minimiert wird, um beispielsweise Pumpverluste zu minimieren und die Kraftstoffeffizienz zu erhöhen. Dementsprechend kann das Vakuum in dem Einlasskrümmer 110 unter bestimmten Umständen gering, Null oder sogar negativ sein (d.h., dass der Einlasskrümmerdruck größer als der Umgebungsdruck ist).The vacuum can be in the intake manifold 110 For example, be generated by the throttle valve 112 is closed. However, some motors are controlled to minimize throttling, for example, to minimize pumping losses and increase fuel efficiency. Accordingly, the vacuum in the intake manifold 110 under certain circumstances, be low, zero, or even negative (ie, the intake manifold pressure is greater than the ambient pressure).

Ein Bremskraftverstärker-Anforderungsmodul 812 fordert selektiv die Erzeugung des Vakuums in dem Einlasskrümmer 110 in Ansprechen auf eine Fahrerbetätigung eines Bremspedals an. Die Fahrerbetätigung des Bremspedals bewirkt, dass das Vakuum in dem Bremskraftverstärker abnimmt. Das Bremskraftverstärker-Anforderungsmodul 812 kann die Anforderung beispielsweise erzeugen, wenn das Vakuum in dem Bremskraftverstärker geringer als ein vorbestimmtes Vakuum ist. Das Vakuum in dem Bremskraftverstärker kann beispielsweise unter Verwendung eines Sensors gemessen oder beispielsweise basierend auf der Fahrerbetätigung des Bremspedals ermittelt werden. Wenn das Bremskraftverstärker-Anforderungsmodul 812 die Erzeugung des Vakuums in dem Einlasskrümmer 110 anfordert, um das Vakuum in dem Bremskraftverstärker zu erhöhen, kann das Vakuumanforderungsmodul 804 die Vakuumanforderung 808 auf ein erstes vorbestimmtes Vakuum festlegen.A brake booster request module 812 selectively requires the generation of the vacuum in the intake manifold 110 in response to a driver pressing a brake pedal. The driver actuation of the brake pedal causes the vacuum in the brake booster to decrease. The brake booster request module 812 For example, the request may be generated when the vacuum in the brake booster is less than a predetermined vacuum. The vacuum in the brake booster can be measured, for example, using a sensor or determined, for example, based on the driver operation of the brake pedal. When the brake booster request module 812 the generation of the vacuum in the intake manifold 110 requesting to increase the vacuum in the brake booster, the vacuum request module 804 the vacuum requirement 808 set to a first predetermined vacuum.

Ein Spülanforderungsmodul 816 fordert selektiv die Erzeugung eines Vakuums in dem Einlasskrümmer 110 an, wenn eine Menge an Kraftstoffdampf in dem Dampfbehälter 708 größer als eine vorbestimmte Menge ist. Wie vorstehend diskutiert wurde, saugt das Vakuum den Kraftstoffdampf aus dem Dampfbehälter 708 in den Einlasskrümmer 110 an. Das Vakuumanforderungsmodul 804 kann die Vakuumanforderung 808 auf ein zweites vorbestimmtes Vakuum festlegen, wenn das Spülanforderungsmodul 816 die Erzeugung eines Vakuums in dem Einlasskrümmer 110 zum Spülen des Kraftstoffdampfs aus dem Dampfbehälter 708 anfordert.A flush request module 816 selectively requires the generation of a vacuum in the intake manifold 110 when there is a lot of fuel vapor in the vapor canister 708 is greater than a predetermined amount. As discussed above, the vacuum sucks the fuel vapor out of the vapor canister 708 in the intake manifold 110 on. The vacuum request module 804 can the vacuum requirement 808 set to a second predetermined vacuum when the purge request module 816 the generation of a vacuum in the intake manifold 110 for purging the fuel vapor from the vapor container 708 requests.

Ein Leckdiagnose-Anforderungsmodul 820 fordert selektiv die Erzeugung eines Vakuums in dem Einlasskrümmer 110 zur Ausführung einer oder mehrerer Störungsdiagnosen an. Spezieller ermittelt das Leckdiagnose-Anforderungsmodul 820 basierend auf dem Vakuum in dem Einlasskrümmer 110, ob ein oder mehrere Lecks in dem Kraftstoffsystem (7) vorliegen. Das Vakuumanforderungsmodul 804 kann die Vakuumanforderung 808 auf ein drittes vorbestimmtes Vakuum festlegen, wenn das Leckdiagnose-Anforderungsmodul 820 die Erzeugung eines Vakuums in dem Einlasskrümmer 110 für die Störungsdiagnose(n) anfordert.A leak diagnostic request module 820 selectively requires the generation of a vacuum in the intake manifold 110 to perform one or more fault diagnoses. More specifically, the leak diagnostic request module determines 820 based on the vacuum in the intake manifold 110 whether one or more leaks in the fuel system ( 7 ) are present. The vacuum request module 804 can the vacuum requirement 808 set to a third predetermined vacuum when the leak diagnostic request module 820 the generation of a vacuum in the intake manifold 110 for fault diagnosis (s).

Das Vakuumanforderungsmodul 804 benachrichtigt die Anforderer des Einlasskrümmervakuums, wenn das Vakuumanforderungsmodul 804 die Vakuumanforderung 808 unter Annahme einer Anforderung für das Einlasskrümmervakuum erzeugt. Der Anforderer kann anschließend die der Anforderung zugeordnete Funktion ausführen, falls diese vorhanden ist.The vacuum request module 804 notifies the requestor of the intake manifold vacuum when the vacuum request module 804 the vacuum requirement 808 created assuming an intake manifold vacuum requirement. The requester can then perform the function associated with the request if it exists.

Das Einstellungspunktmodul 312 stellt selektiv einen oder mehrere der Einstellungspunkte 318 - 332 basierend auf der Vakuumanforderung 808 ein, um das Vakuum in dem Einlasskrümmer 110 zu erzeugen. Beispielsweise kann das Einstellungspunktmodul 312 basierend auf der Vakuumanforderung 808 den Einstellungspunkt 324 für die externe Verdünnung verringern, den Einstellungspunkt 328 für die Restverdünnung verringern und/oder den Einstellungspunkt 332 für das effektive Kompressionsverhältnis erhöhen.The setting point module 312 selectively sets one or more of the setting items 318 - 332 based on the vacuum requirement 808 to the vacuum in the intake manifold 110 to create. For example, the adjustment point module 312 based on the vacuum requirement 808 the setting point 324 for external dilution, reduce the setting point 328 reduce for the remaining dilution and / or the adjustment point 332 for the effective compression ratio.

Obgleich 8 anhand der Einstellungspunkte 318 - 332 diskutiert wird, ist 8 auch auf die Einstellungspunkte 380 - 392 (3B) anwendbar. Basierend auf der Vakuumanforderung 808 kann das Einstellungspunktmodul 312 beispielsweise den AGR-Einstellungspunkt 384 verringern und/oder den Einlass- und/oder den Auslass-Nockenphaseneinstellungspunkt 388 und 392 anpassen, um die volumetrische Effizienz zu maximieren, um die interne Verdünnung zu verringern und/oder um das effektive Kompressionsverhältnis zu erhöhen.Although 8th based on the setting points 318 - 332 is discussed is 8th also on the adjustment points 380 - 392 ( 3B) applicable. Based on the vacuum requirement 808 can be the setting point module 312 for example, the EGR setting point 384 reduce and / or the intake and / or exhaust cam phasing point 388 and 392 to maximize volumetric efficiency to reduce internal dilution and / or to increase the effective compression ratio.

Das Vakuumanforderungsmodul 804 kann auch ein Prioritätssignal 824 erzeugen, das eine Priorität der Vakuumanforderung 808 angibt. Das Einstellungspunktmodul 312 kann basierend auf dem Prioritätssignal 824 einen oder mehrere der Einstellungspunkte einstellen oder ermitteln, wann einer oder mehrere der Einstellungspunkte eingestellt werden sollen. Wenn das Prioritätssignal 824 beispielsweise auf einen ersten Zustand gesetzt ist, der eine hohe Priorität angibt, kann das Einstellungspunktmodul 312 einen oder mehrere der Einstellungspunkte schneller und/oder früher auf Kosten einer verringerten Kraftstoffeffizienz einstellen. Das Einstellungspunktmodul 312 kann einen oder mehrere der Einstellungspunkte langsamer und/oder später einstellen, wenn das Prioritätssignal 824 auf andere Zustände gesetzt ist, die eine niedrigere Priorität angeben.The vacuum request module 804 can also be a priority signal 824 generate a priority of the vacuum request 808 indicates. The setting point module 312 can based on the priority signal 824 Set one or more of the setting items or determine when to set one or more of the setting items. If the priority signal 824 For example, if it is set to a first state that indicates a high priority, the adjustment point module may be 312 set one or more of the adjustment points faster and / or earlier at the expense of reduced fuel efficiency. The setting point module 312 may set one or more of the adjustment points slower and / or later if the priority signal 824 to others States that indicate a lower priority.

Das Vakuumanforderungsmodul 804 kann das Prioritätssignal 824 basierend auf der Anforderung des Einlasskrümmervakuums und/oder basierend auf einem oder mehreren anderen Parametern festlegen. Beispielsweise kann das Vakuumanforderungsmodul 804 das Prioritätssignal 824 auf die hohe Priorität setzen, wenn das Bremskraftverstärker-Anforderungsmodul 812 ein Einlasskrümmervakuum für den Bremskraftverstärker anfordert. Das Vakuumanforderungsmodul 804 kann das Prioritätssignal 824 auch auf die hohe Priorität setzen, wenn eine Menge an Kraftstoffdampf in dem Dampfbehälter 708 größer als eine erste vorbestimmte Menge ist. Die erste vorbestimmte Menge kann beispielsweise ungefähr 80 Prozent einer maximalen Menge, die der Dampfbehälter 708 speichern kann, oder eine andere geeignete Menge sein.The vacuum request module 804 can the priority signal 824 based on the request of intake manifold vacuum and / or based on one or more other parameters. For example, the vacuum request module 804 the priority signal 824 set to high priority when the brake booster request module 812 requests an intake manifold vacuum for the brake booster. The vacuum request module 804 can the priority signal 824 Also put on the high priority, if a lot of fuel vapor in the steam tank 708 greater than a first predetermined amount. For example, the first predetermined amount may be about 80 percent of a maximum amount that the vapor container 708 save or another suitable amount.

Das Vakuumanforderungsmodul 804 kann das Prioritätssignal 824 auf einen zweiten Zustand setzen, der eine niedrigere Priorität angibt, wenn die Menge an Kraftstoffdampf in dem Dampfbehälter 708 kleiner als eine zweite vorbestimmte Menge ist. Die zweite vorbestimmte Menge ist kleiner als die erste vorbestimmte Menge, und sie kann beispielsweise ungefähr 60 Prozent der maximalen Menge oder eine andere geeignete Menge sein. Das Vakuumanforderungsmodul 804 kann das Prioritätssignal 824 auf die niedrigere Priorität setzen, wenn das Leckdiagnose-Anforderungsmodul 820 ein Einlasskrümmervakuum anfordert.The vacuum request module 804 can the priority signal 824 to a second state indicating a lower priority when the amount of fuel vapor in the vapor canister 708 is less than a second predetermined amount. The second predetermined amount is smaller than the first predetermined amount, and may be, for example, about 60 percent of the maximum amount or another suitable amount. The vacuum request module 804 can the priority signal 824 set to the lower priority when the leak diagnostic request module 820 requires an intake manifold vacuum.

Wenn das Prioritätssignal 824 auf den ersten Zustand gesetzt ist (der eine hohe Priorität angibt), kann das Einstellungspunktmodul 312 ermitteln, ob die Vakuumanforderung 808 unter den gegenwärtigen Bedingungen der Zylinderaktivierung/-deaktivierung und den gegenwärtigen Übersetzungsbedingungen erfüllt werden kann. Falls nicht, kann das Einstellungspunktmodul 312 anfordern, dass eine oder mehrere Änderungen derart ausgeführt werden, dass die Vakuumanforderung 808 erfüllt werden kann.If the priority signal 824 is set to the first state (which indicates a high priority), the adjustment point module may 312 determine if the vacuum requirement 808 under the current conditions of cylinder activation / deactivation and the current gear conditions. If not, the adjustment point module can 312 request that one or more changes be made such that the vacuum requirement 808 can be fulfilled.

Beispielsweise kann das Einstellungspunktmodul 312 ermitteln, ob ein Betrag des Drehmoments, das zum Erzeugen des Betrags des angeforderten Vakuums erforderlich ist, größer als ein maximaler Betrag des Drehmoments ist, das der Motor 102 mit der gegenwärtigen Anzahl aktivierter Zylinder erzeugen kann. Wenn der Betrag des Drehmoments, das zum Erzeugen des angeforderten Betrags des Einlasskrümmervakuums notwendig ist, größer als der maximale Betrag des Drehmoments ist, das der Motor 102 mit der gegenwärtigen Anzahl aktivierter Zylinder erzeugen kann, kann das Einstellungspunktmodul 312 eine Anforderung 826 erzeugen, dass ein oder mehrere deaktivierte Zylinder aktiviert werden sollen, so dass die Vakuumanforderung 808 erreicht werden kann. Beispielsweise kann das Einstellungspunktmodul 312 anfordern, dass das Zylindersteuermodul 236 die Zielanzahl deaktivierter Zylinder verringert und die Zielanzahl aktivierter Zylinder erhöht. Ein oder mehrere deaktivierte Zylinder können basierend auf der Anforderung 826 aktiviert werden.For example, the adjustment point module 312 determining whether an amount of torque required to generate the amount of requested vacuum is greater than a maximum amount of torque that is the motor 102 with the current number of activated cylinders. When the amount of torque necessary to produce the requested amount of intake manifold vacuum is greater than the maximum amount of torque that is the engine 102 can generate with the current number of activated cylinders, the adjustment point module can 312 a requirement 826 generate one or more deactivated cylinders to be activated so that the vacuum requirement 808 can be reached. For example, the adjustment point module 312 request that the cylinder control module 236 reduces the target number of deactivated cylinders and increases the target number of activated cylinders. One or more deactivated cylinders may be based on the request 826 to be activated.

Das Einstellungspunktmodul 312 kann zusätzlich oder alternativ ermitteln, ob ein Betrag des Drehmoments, das zum Erzeugen eines angeforderten Betrags des Einlasskrümmervakuums notwendig ist, erzeugt werden könnte, wenn das Getriebe in einen niedrigeren Gang als einen gegenwärtigen Gang umgeschaltet werden würde (um das Motordrehmoment zu verringern, das zum Erreichen einer gegenwärtigen Achsendrehmomentanforderung notwendig ist). Wenn ja, kann das Einstellungspunktmodul 312 eine Anforderung 828 zum Umschalten des Getriebes in den niedrigeren Gang erzeugen. Das Getriebesteuermodul 194 kann einen Gangwechsel in den niedrigeren Gang selektiv ausführen, so dass die Vakuumanforderung 808 erfüllt werden kann.The setting point module 312 In addition, or alternatively, it may determine whether an amount of torque necessary to produce a requested amount of intake manifold vacuum could be generated if the transmission were switched to a lower gear than a present gear (to reduce the engine torque that was applied to the engine) Reaching a current axle torque request is necessary). If so, the adjustment point module may be 312 a requirement 828 to shift the transmission to the lower gear. The transmission control module 194 can selectively perform a gear change in the lower gear, so that the vacuum requirement 808 can be fulfilled.

Nun auf 9 Bezug nehmend, ist ein Flussdiagramm dargestellt, das ein beispielhaftes Verfahren zum selektiven Einstellen eines oder mehrerer der Einstellungspunkte zeigt, die in das MPC-Modul 360 eingegeben werden. Bei 904 empfängt das Vakuumanforderungsmodul 804 eine Anforderung, ein Vakuum in dem Einlasskrümmer 110 zu erzeugen. Beispielsweise kann das Bremskraftverstärker-Anforderungsmodul 812 die Anforderung zum Erhöhen des Vakuums in dem Bremskraftverstärker erzeugen, das Spülanforderungsmodul 816 kann die Anforderung zum Spülen von Kraftstoffdampf aus dem Dampfbehälter 708 erzeugen, oder das Leckdiagnose-Anforderungsmodul 820 kann die Anforderung zum Ausführen der Störungsdiagnose(n) erzeugen. Das Vakuumanforderungsmodul 804 kann die Vakuumanforderung 808 bei 904 erzeugen und den Anforderer dementsprechend informieren.Now up 9 Referring to FIG. 1, a flow chart illustrating an example method for selectively adjusting one or more of the adjustment points included in the MPC module is shown 360 be entered. at 904 receives the vacuum request module 804 a requirement, a vacuum in the intake manifold 110 to create. For example, the brake booster request module 812 generate the request to increase the vacuum in the brake booster, the purge request module 816 may be the requirement for purging fuel vapor from the vapor canister 708 generate, or the leak diagnostic request module 820 may generate the request to perform the fault diagnosis (s). The vacuum request module 804 can the vacuum requirement 808 at 904 generate and inform the requestor accordingly.

Bei 908 kann das Einstellungspunktmodul 312 ermitteln, ob die Vakuumanforderung 808 mit der gegenwärtigen Anzahl aktivierter Zylinder erfüllt werden kann. Wenn 908 wahr ist, kann die Steuerung zu 920 übergehen, was nachstehend weiter diskutiert wird. Wenn 908 falsch ist, kann die Steuerung mit 912 fortfahren.at 908 can be the setting point module 312 determine if the vacuum requirement 808 can be satisfied with the current number of activated cylinders. If 908 is true, the controller can too 920 which will be discussed further below. If 908 is wrong, can the controller with 912 Continue.

Das Einstellungspunktmodul 312 kann bei 912 ermitteln, ob ein oder mehrere Zylinder deaktiviert sind. Wenn 912 falsch ist, kann die Steuerung enden. Wenn 912 wahr ist, kann das Einstellungspunktmodul 312 bei 914 ermitteln, ob die Vakuumanforderung 808 mit einer größeren Anzahl aktivierter Zylinder erfüllt werden kann. Wenn 914 wahr ist, kann das Einstellungspunktmodul 312 bei 916 anfordern, dass ein oder mehrere Zylinder aktiviert werden, so dass dadurch die Vakuumanforderung 808 erfüllt werden kann, und die Steuerung kann mit 920 fortfahren. Wenn 914 falsch ist, kann die Steuerung enden.The setting point module 312 can at 912 determine if one or more cylinders are disabled. If 912 is wrong, the control can end. If 912 true, the adjustment point module may be 312 at 914 determine if the vacuum requirement 808 can be met with a larger number of activated cylinders. If 914 true, the adjustment point module may be 312 at 916 request that one or more cylinders be activated, thereby giving the vacuum requirement 808 can be met, and the controller can with 920 Continue. If 914 is wrong, the control can end.

Bei 920 kann das Einstellungspunktmodul 312 einen oder mehrere der Einstellungspunkte 318 - 332 oder der Einstellungspunkte 380 - 392 selektiv basierend auf der Vakuumanforderung 808 einstellen. Beispielsweise kann das Einstellungspunktmodul 312 basierend auf der Vakuumanforderung 808 den Einstellungspunkt 324 für die externe Verdünnung verringern, den Einstellungspunkt 328 für die Restverdünnung verringern und/oder den Einstellungspunkt 332 für das effektive Kompressionsverhältnis erhöhen. Unter Verwendung der Einstellungspunkte 380 - 392 kann das Einstellungspunktmodul 312 den AGR-Einstellungspunkt 384 verringern und/oder den Einlass- und/oder den Auslass-Nockenphaseneinstellungspunkt 388 und 392 anpassen, um die volumetrische Effizienz zu maximieren, die interne Verdünnung zu verringern und/oder das effektive Kompressionsverhältnis zu erhöhen.at 920 can be the setting point module 312 one or more of the setting points 318 - 332 or the setting items 380 - 392 selectively based on the vacuum requirement 808 to adjust. For example, the adjustment point module 312 based on the vacuum requirement 808 the setting point 324 for external dilution, reduce the setting point 328 reduce for the remaining dilution and / or the adjustment point 332 for the effective compression ratio. Using the setting items 380 - 392 can be the setting point module 312 the EGR setting point 384 reduce and / or the intake and / or exhaust cam phasing point 388 and 392 to maximize volumetric efficiency, reduce internal dilution, and / or increase the effective compression ratio.

Bei 924 erzeugt das MPC-Modul 360 die Zielwerte 266 - 270 basierend auf den Einstellungspunkten, die den Aktuatorbeschränkungen 364 unterworfen sind, unter Verwendung der MPC. Spezieller identifiziert das MPC-Modul 360, wie es vorstehend beschrieben ist, mögliche Sequenzen der Zielwerte 266 - 270, und es erzeugt vorausgesagte Antworten unter Verwendung des Modells 376. Das MPC-Modul 360 ermittelt auch Aufwände für die möglichen Sequenzen basierend auf den vorausgesagten Antworten, wählt eine der möglichen Sequenzen basierend auf den Aufwänden aus und legt die Zielwerte 266 - 270 basierend auf den jeweiligen ersten der Zielwerte in der ausgewählten möglichen Sequenz fest.at 924 generates the MPC module 360 the target values 266 - 270 based on the setting points that correspond to the actuator limitations 364 subjected using the MPC. More specifically, the MPC module identifies 360 as described above, possible sequences of the target values 266-270 , and it generates predicted responses using the model 376 , The MPC module 360 also determines effort for the possible sequences based on the predicted responses, selects one of the possible sequences based on the effort, and sets the target values 266-270 based on the respective first of the target values in the selected possible sequence.

Bei 928 wandelt das erste Umwandlungsmodul 272 die Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil in das Ziel-Tastverhältnis 274 um, das auf das Ladedruck-Regelventil 162 angewendet werden soll, das zweite Umwandlungsmodul 276 wandelt die Ziel-Drosselöffnungsfläche 267 in das Ziel-Tastverhältnis 278 um, das auf das Drosselventil 112 angewendet werden soll. Das dritte Umwandlungsmodul 280 wandelt ebenso die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268 bei 420 in das Ziel-Tastverhältnis 282 um, das auf das AGR-Ventil 170 angewendet werden soll. Das vierte Umwandlungsmodul kann ebenso den Ziel-Einlass- und den Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkel 269 und 270 in das Ziel-Einlass- und das Ziel-Auslass-Tastverhältnis umwandeln, die auf den Einlass- bzw. den Auslass-Nockenphasensteller 148 bzw. 150 angewendet werden sollen.at 928 converts the first conversion module 272 the target opening area 266 for the boost pressure control valve in the target duty cycle 274 around that on the boost pressure control valve 162 is to be applied, the second conversion module 276 converts the target throttle area 267 in the target duty cycle 278 around that on the throttle valve 112 should be applied. The third conversion module 280 also converts the target EGR opening area 268 at 420 in the target duty cycle 282 around, that on the EGR valve 170 should be applied. The fourth conversion module may also include the target intake and exhaust cam phaser angles 269 and 270 into the target intake and exhaust outlet duty ratios that are responsive to the intake and exhaust cam phasers, respectively 148 or. 150 should be applied.

Bei 932 steuert das Drossel-Aktuatormodul 116 das Drosselventil 112, um die Ziel-Drosselöffnungsfläche 267 zu erreichen, und das Phasensteller-Aktuatormodul 158 steuert den Einlass- und den Auslass-Nockenphasensteller 148 und 150, um den Ziel-Einlass- bzw. den Ziel-Auslass-Nockenphasenstellerwinkel 269 bzw. 270 zu erreichen. Beispielsweise kann das Drossel-Aktuatormodul 116 ein Signal bei dem Ziel-Tastverhältnis 278 auf das Drosselventil 112 anwenden, um die Ziel-Drosselöffnungsfläche 267 zu erreichen. Ebenso steuert das AGR-Aktuatormodul 172 bei 424 das AGR-Ventil 170, um die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268 zu erreichen, und das Ladedruck-Aktuatormodul 164 steuert das Ladedruck-Regelventil 162, um die Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil zu erreichen. Beispielsweise kann das AGR-Aktuatormodul 172 ein Signal bei dem Ziel-Tastverhältnis 282 auf das AGR-Ventil 170 anwenden, um die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 268 zu erreichen, und das Ladedruck-Aktuatormodul 164 kann ein Signal bei dem Ziel-Tastverhältnis 274 auf das Ladedruck-Regelventil 162 anwenden, um die Ziel-Öffnungsfläche 266 für das Ladedruck-Regelventil zu erreichen. Obgleich 9 derart gezeigt ist und beschrieben wird, dass sie endet, kann 9 eine Darstellung einer Steuerschleife sein, und es können Steuerschleifen mit einer vorbestimmten Rate ausgeführt werden.at 932 controls the throttle actuator module 116 the throttle valve 112 to the target throttle area 267 reach, and the phaser actuator module 158 controls the intake and exhaust cam phasers 148 and 150 to the target intake and exhaust cam phaser angles 269 or. 270 to reach. For example, the throttle actuator module 116 a signal at the target duty cycle 278 on the throttle valve 112 Apply to the target throttle area 267 to reach. The EGR actuator module also controls 172 at 424 the EGR valve 170 to the target EGR opening area 268 reach, and the boost pressure actuator module 164 controls the boost pressure control valve 162 to the destination opening area 266 to reach for the boost pressure control valve. For example, the EGR actuator module 172 a signal at the target duty cycle 282 on the EGR valve 170 Apply to the target EGR opening area 268 reach, and the boost pressure actuator module 164 can send a signal at the target duty cycle 274 on the boost pressure control valve 162 Apply to the target opening area 266 to reach for the boost pressure control valve. Although 9 is shown and described as ending 9 be an illustration of a control loop, and control loops can be executed at a predetermined rate.

Nun auf 10 Bezug nehmend, ist ein Flussdiagramm dargestellt, das ein anderes beispielhaftes Verfahren zum selektiven Einstellen eines oder mehrerer der Einstellungspunkte zeigt, die in das MPC-Modul 360 eingegeben werden. Bei 1004 empfängt das Vakuumanforderungsmodul 804 eine Anforderung, ein Vakuum in dem Einlasskrümmer 110 zu erzeugen. Beispielsweise kann das Bremskraftverstärker-Anforderungsmodul 812 die Anforderung zum Erhöhen des Vakuums in dem Bremskraftverstärker erzeugen, das Spülanforderungsmodul 816 kann die Anforderung zum Spülen von Kraftstoffdampf aus dem Dampfbehälter 708 erzeugen, oder das Leckdiagnose-Anforderungsmodul 820 kann die Anforderung zum Ausführen der Störungsdiagnose(n) erzeugen. Das Vakuumanforderungsmodul 804 kann die Vakuumanforderung 808 bei 1004 erzeugen und den Anforderer dementsprechend informieren.Now up 10 Referring to FIG. 1, a flow chart illustrating another exemplary method for selectively adjusting one or more of the adjustment points included in the MPC module is illustrated 360 be entered. at 1004 receives the vacuum request module 804 a requirement, a vacuum in the intake manifold 110 to create. For example, the brake booster request module 812 generate the request to increase the vacuum in the brake booster, the purge request module 816 may be the requirement for purging fuel vapor from the vapor canister 708 generate, or the leak diagnostic request module 820 may generate the request to perform the fault diagnosis (s). The vacuum request module 804 can the vacuum requirement 808 at 1004 generate and inform the requestor accordingly.

Bei 1008 kann das Einstellungspunktmodul 312 ermitteln, ob die Vakuumanforderung 808 erfüllt werden kann, wenn sich das Getriebe in dem gegenwärtigen Gang befindet. Wenn 1008 wahr ist, kann die Steuerung zu 1020 übergehen, was nachstehend weiter diskutiert wird. Wenn 1008 falsch ist, kann die Steuerung mit 1012 fortfahren.at 1008 can be the setting point module 312 determine if the vacuum requirement 808 can be met when the transmission is in the current gear. If 1008 is true, the controller can too 1020 which will be discussed further below. If 1008 is wrong, can the controller with 1012 Continue.

Das Einstellungspunktmodul 312 kann bei 1012 ermitteln, ob die Vakuumanforderung 808 erfüllt werden kann, wenn das Getriebe in einen niedrigeren Gang umgeschaltet wird. Wenn 1012 falsch ist, kann die Steuerung enden. Wenn 1012 wahr ist, kann die Steuerung mit 1016 fortfahren. Bei 1016 kann das Einstellungspunktmodul 312 anfordern, dass das Getriebesteuermodul das Getriebe bei 1016 in den niedrigeren Gang umschaltet.The setting point module 312 can at 1012 determine if the vacuum requirement 808 can be met when the transmission is switched to a lower gear. If 1012 is wrong, the control can end. If 1012 is true, can the controller with 1016 Continue. at 1016 can be the setting point module 312 request that the transmission control module include the transmission 1016 switch to the lower gear.

Bei 1020 kann das Einstellungspunktmodul 312 einen oder mehrere der Einstellungspunkte 318 - 332 oder der Einstellungspunkte 380 - 392 basierend auf der Vakuumanforderung 808 selektiv einstellen. Beispielsweise kann das Einstellungspunktmodul 312 basierend auf der Vakuumanforderung 808 den Einstellungspunkt 324 für die externe Verdünnung verringern, den Einstellungspunkt 328 für die Restverdünnung verringern und/oder den Einstellungspunkt 332 für das effektive Kompressionsverhältnis erhöhen. Unter Verwendung der Einstellungspunkte 380 - 392 kann das Einstellungspunktmodul 312 den AGR-Einstellungspunkt 384 verringern und/oder den Einlass- und/oder den Auslass-Nockenphaseneinstellungspunkt 388 und 392 anpassen, um die volumetrische Effizienz zu maximieren, um die interne Verdünnung zu verringern und/oder um das effektive Kompressionsverhältnis zu erhöhen. Die Steuerung kann anschließend mit 924 - 932 fortfahren, was vorstehend diskutiert wurde. Obgleich 10 derart gezeigt ist und beschrieben wird, dass sie endet, kann 10 eine Darstellung einer Steuerschleife sein und es können Steuerschleifen mit einer vorbestimmten Rate ausgeführt werden.at 1020 can be the setting point module 312 one or more of the setting points 318 - 332 or the setting items 380 - 392 based on the vacuum requirement 808 selectively adjust. For example, the adjustment point module 312 based on the vacuum requirement 808 the setting point 324 for external dilution, reduce the setting point 328 reduce for the remaining dilution and / or the adjustment point 332 for the effective compression ratio. Using the setting items 380 - 392 can be the setting point module 312 the EGR setting point 384 reduce and / or the intake and / or exhaust cam phasing point 388 and 392 to maximize volumetric efficiency to reduce internal dilution and / or to increase the effective compression ratio. The controller can then use 924 - 932 continue what has been discussed above. Although 10 is shown and described as ending 10 be a representation of a control loop and control loops can be executed at a predetermined rate.

Die vorstehende Beschreibung ist nur beispielhafter Natur und ist in keiner Weise dazu gedacht, die Offenbarung, ihre Anwendungsmöglichkeit oder Verwendungen einzuschränken. Die breiten Lehren der Offenbarung können in einer Vielzahl von Formen implementiert werden. Während diese Offenbarung spezielle Beispiele aufweist, soll der wahre Umfang der Offenbarung daher nicht auf diese beschränkt sein, da andere Modifikationen nach einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der nachfolgenden Ansprüche offensichtlich werden. Wie hierin verwendet, sollte die Formulierung A, B und/oder C derart ausgelegt werden, dass sie ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen Oders bedeutet. Es versteht sich, dass ein oder mehrere Schritte innerhalb eines Verfahrens in unterschiedlicher Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern.The foregoing description is merely exemplary in nature and is in no way intended to limit the disclosure, its application, or uses. The broad teachings of the disclosure may be implemented in a variety of forms. Therefore, while this disclosure has specific examples, the true scope of the disclosure should not be so limited since other modifications will become apparent upon a study of the drawings, the specification, and the following claims. As used herein, the formulation should A . B and or C be designed to be a logical ( A or B or C ) using a non-exclusive logical Oder. It is understood that one or more steps within a method may be performed in a different order (or concurrently) without altering the principles of the present disclosure.

In dieser Anmeldung einschließlich der nachstehenden Definitionen kann der Ausdruck Modul durch den Ausdruck Schaltung ersetzt werden. Der Ausdruck Modul kann sich auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analoge/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analoge/digitale integrierte Schaltung; eine Schaltung der kombinatorischen Logik; ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe), der einen Code ausführt; einen Speicher (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe), der Code speichert, der durch den Prozessor ausgeführt wird; andere geeignete Hardwarekomponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination einiger oder aller von den vorstehenden Gegenständen, wie beispielsweise bei einem Ein-Chip-System, beziehen, ein Teil von diesen sein oder diese umfassen.In this application, including the definitions below, the term module can be replaced by the term circuit. The expression module may refer to an application specific integrated circuit (ASIC); a digital, analog or mixed analog / digital discrete circuit; a digital, analog or mixed analog / digital integrated circuit; a circuit of combinational logic; a field programmable gate array (FPGA); a processor (shared, dedicated, or group) that executes a code; a memory (shared, dedicated, or group) that stores code executed by the processor; other suitable hardware components that provide the described functionality; or a combination of some or all of the above objects, such as in a one-chip system, be part of, or include.

Der Ausdruck Code, wie er vorstehend verwendet wird, kann eine Software, eine Firmware und/oder einen Mikrocode umfassen, und er kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen und/oder Objekte beziehen. Der Ausdruck gemeinsam genutzter Prozessor umfasst einen einzelnen Prozessor, der einen Teil des Codes oder den gesamten Code mehrerer Module ausführt. Der Ausdruck Gruppenprozessor umfasst einen Prozessor, der in Kombination mit zusätzlichen Prozessoren einen Teil des Codes oder den gesamten Code eines oder mehrerer Module ausführt. Der Ausdruck gemeinsam genutzter Speicher umfasst einen einzelnen Speicher, der einen Teil des Codes oder den gesamten Code mehrerer Module speichert. Der Ausdruck Gruppenspeicher umfasst einen Speicher, der in Kombination mit zusätzlichen Speichern einen Teil oder den gesamten Code eines oder mehrerer Module speichert. Der Ausdruck Speicher kann eine Teilmenge des Ausdrucks computerlesbares Medium bezeichnen. Der Ausdruck computerlesbares Medium umfasst keine vorübergehenden elektrischen und elektromagnetischen Signale, die sich durch ein Medium ausbreiten, und dieses kann daher als zugreifbar und nicht flüchtig angesehen werden. Nicht einschränkende Beispiele des nicht flüchtigen, zugreifbaren, computerlesbaren Mediums sind ein nicht flüchtiger Speicher, ein magnetischer Speicher und ein optischer Speicher.The term code as used above may include software, firmware, and / or microcode, and may refer to programs, routines, functions, classes, and / or objects. The term shared processor includes a single processor that executes a portion of the code or the entire code of multiple modules. The term group processor includes a processor that, in combination with additional processors, executes a portion of the code or the entire code of one or more modules. The term shared memory includes a single memory that stores a portion of the code or the entire code of multiple modules. The term group memory includes a memory which, in combination with additional memories, stores part or all of the code of one or more modules. The term memory may designate a subset of the term computer-readable medium. The term computer-readable medium does not include transient electrical and electromagnetic signals propagating through a medium, and this may therefore be considered as accessible and non-volatile. Non-limiting examples of the non-transitory, accessible, computer-readable medium include nonvolatile memory, magnetic memory, and optical memory.

Die in dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig durch ein oder mehrere Computerprogramme implementiert werden, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden. Die Computerprogramme umfassen durch einen Prozessor ausführbare Anweisungen, die auf einem nicht flüchtigen, zugreifbaren, computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten umfassen und/oder auf diese angewiesen sein.The apparatus and methods described in this application may be implemented in part or in full by one or more computer programs executed by one or more processors. The computer programs comprise processor-executable instructions stored on a non-transitory, accessible, computer-readable medium. The computer programs may also include and / or rely on stored data.

Claims (8)

Motorsteuerverfahren für ein Fahrzeug, umfassend, dass: eine erste Drehmomentanforderung (254) für einen Funkenzündungsmotor (102) basierend auf einer Fahrereingabe (255) erzeugt wird; die erste Drehmomentanforderung (254) in eine zweite Drehmomentanforderung (308) umgewandelt wird; Luft- und Abgas-Einstellungspunkte (318, 320, 324, 328, 332, 380, 384, 388, 392) für den Funkenzündungsmotor (102) basierend auf der zweiten Drehmomentanforderung (308) erzeugt werden; unter Verwendung eines Moduls (360) zur Steuerung mittels eines voraussagenden Modells (MPC-Moduls): Sätze möglicher Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) basierend auf den Luft- und Abgas-Einstellungspunkten (318, 320, 324, 328, 332, 380, 384, 388, 392) identifiziert werden; vorausgesagte Parameter basierend auf einem Modell (376) des Funkenzündungsmotors (102) und den jeweiligen Sätzen möglicher Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) erzeugt werden; einer der Sätze möglicher Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) basierend auf den vorausgesagten Parametern ausgewählt wird; und Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) basierend auf den möglichen Zielwerten (266, 267, 268, 269, 270) des ausgewählten der Sätze festgelegt werden; ein vorbestimmter Bereich für einen ersten der Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) selektiv festgelegt wird; der erste der Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) auf Werte innerhalb des vorbestimmten Bereichs begrenzt wird; und eine Öffnung eines Drosselventils (112) basierend auf einem zweiten (267) der Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) gesteuert wird, wobei der vorbestimmte Bereich für den ersten der Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) von einer ersten Grenze bis zu einer zweiten Grenze eines zweiten vorbestimmten Bereichs um den ersten der Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) herum eingestellt wird.Motor control method for a vehicle, comprising: generating a first torque request (254) for a spark ignition engine (102) based on a driver input (255); the first torque request (254) is converted to a second torque request (308); Air and exhaust adjustment points (318, 320, 324, 328, 332, 380, 384, 388, 392) for the spark ignition engine (102) are generated based on the second torque request (308); using a Predictive Model (MPC) module (360), sets of possible target values (266, 267, 268, 269, 270) based on the air and exhaust adjustment points (318, 320, 324, 328) , 332, 380, 384, 388, 392); predicted parameters are generated based on a model (376) of the spark ignition engine (102) and the respective sets of possible target values (266, 267, 268, 269, 270); selecting one of the sets of possible target values (266, 267, 268, 269, 270) based on the predicted parameters; and setting target values (266, 267, 268, 269, 270) based on the possible target values (266, 267, 268, 269, 270) of the selected one of the sets; a predetermined range is selectively set for a first one of the target values (266, 267, 268, 269, 270); limiting the first one of the target values (266, 267, 268, 269, 270) to values within the predetermined range; and controlling an opening of a throttle valve (112) based on a second (267) of the target values (266, 267, 268, 269, 270), wherein the predetermined range for the first of the target values (266, 267, 268, 269, 270 ) is set from a first boundary to a second boundary of a second predetermined area around the first of the target values (266, 267, 268, 269, 270). Motorsteuerverfahren nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite (267) Zielwert verschiedene der Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) sind.Motor control method after Claim 1 wherein the first and second (267) target values are different ones of the target values (266, 267, 268, 269, 270). Motorsteuerverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass der vorbestimmte Bereich in Ansprechen auf eine Ermittlung festgelegt wird, dass eine Betätigung des Drosselventils (112) behindert wird.Motor control method after Claim 1 further comprising that the predetermined range is set in response to a determination that an operation of the throttle valve (112) is hindered. Motorsteuerverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass der vorbestimmte Bereich in Ansprechen auf eine Ermittlung festgelegt wird, dass eine Betätigung eines Nockenwellen-Phasenstellers (148, 150) behindert wird.Motor control method after Claim 1 further comprising determining the predetermined range in response to a determination that an actuation of a camshaft phaser (148, 150) is obstructed. Motorsteuerverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass der vorbestimmte Bereich in Ansprechen auf eine Ermittlung festgelegt wird, dass eine Betätigung eines Abgasrückführungsventils (AGR-Ventils) (170) behindert wird.Motor control method after Claim 1 further comprising determining the predetermined range in response to a determination that an operation of an exhaust gas recirculation (EGR) valve (170) is inhibited. Motorsteuerverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass der zweite vorbestimmte Bereich basierend auf dem vorbestimmten Bereich festgelegt wird, der für den ersten der Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) festgelegt ist.Motor control method after Claim 1 further comprising setting the second predetermined range based on the predetermined range set for the first one of the target values (266, 267, 268, 269, 270). Motorsteuerverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass: eine Öffnung eines Ladedruck-Regelventils (162) basierend auf einem dritten (266) der Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) gesteuert wird; eine Öffnung eines Abgasrückführungsventils (AGR-Ventils) (170) basierend auf einem vierten (268) der Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) gesteuert wird; und eine Einlass- und eine Auslass-Ventilphaseneinstellung basierend auf einem fünften (269) und einem sechsten (270) der Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) gesteuert werden.Motor control method after Claim 1 further comprising: controlling an opening of a wastegate valve (162) based on a third (266) of the target values (266, 267, 268, 269, 270); controlling an opening of an exhaust gas recirculation (EGR) valve (170) based on a fourth (268) of the target values (266, 267, 268, 269, 270); and controlling an intake and exhaust valve phasing based on a fifth (269) and a sixth (270) of the target values (266, 267, 268, 269, 270). Motorsteuerverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass der vorbestimmte Bereich für den ersten der Zielwerte (266, 267, 268, 269, 270) von einer ersten Grenze bis zu einer zweiten Grenze eines vorbestimmten Bereichs der Betätigung eines zugeordneten Motoraktuators eingestellt wird.Motor control method after Claim 1 further comprising setting the predetermined range for the first one of the target values (266, 267, 268, 269, 270) from a first limit to a second limit of a predetermined range of operation of an associated engine actuator.
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