DE102015103789B4 - Method for improving response time of an engine using model predictive control - Google Patents
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Abstract
Verfahren, umfassend:Erzeugen vorhergesagter Parameter basierend auf einem Modell (324) eines Teilsystems und eines Satzes möglicher Zielwerte (230, 232, 234, 236, 238, 240 ,242, 244);Erzeugen von Kosten für den Satz möglicher Zielwerte (230, 232, 234, 236, 238, 240 ,242, 244) basierend auf den vorhergesagten Parametern und zumindest einem von Gewichtungswerten (342) und Referenzwerten (340);Einstellen des zumindest einen der Gewichtungswerte (342) und der Referenzwerte (340) basierend auf einer Soll-Änderungsrate in einer Betriebsbedingung des Teilsystems;Auswählen des Satzes möglicher Zielwerte (230, 232, 234, 236, 238, 240 ,242, 244) aus mehreren Sätzen möglicher Zielwerte (230, 232, 234, 236, 238, 240 ,242, 244) basierend auf den Kosten; undEinstellen eines Aktors (116, 120, 124, 126, 158, 164, 172) des Teilsystems zumindest basierend auf einem der Zielwerte (230, 232, 234, 236, 238, 240 ,242, 244).A method comprising:generating predicted parameters based on a model (324) of a subsystem and a set of possible target values (230, 232, 234, 236, 238, 240, 242, 244); generating costs for the set of possible target values (230, 232, 234, 236, 238, 240, 242, 244) based on the predicted parameters and at least one of weighting values (342) and reference values (340); adjusting the at least one of the weighting values (342) and the reference values (340) based on a target rate of change in an operating condition of the subsystem; selecting the set of possible target values (230, 232, 234, 236, 238, 240, 242, 244) from a plurality of sets of possible target values (230, 232, 234, 236, 238, 240, 242, 244) based on cost; andadjusting an actuator (116, 120, 124, 126, 158, 164, 172) of the subsystem based on at least one of the target values (230, 232, 234, 236, 238, 240, 242, 244).
Description
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Brennkraftmaschinen und insbesondere auf ein Verfahren zum Verbessern der Ansprechzeit einer Kraftmaschine unter Verwendung einer Modellvorhersagesteuerung.The present disclosure relates to internal combustion engines, and more particularly to a method of improving the response time of an engine using model predictive control.
Brennkraftmaschinen verbrennen ein Luft- und Kraftstoff-Gemisch in Zylindern, um Kolben anzutreiben, was Antriebsdrehmoment erzeugt. Eine Luftströmung in die Kraftmaschine wird über eine Drosselklappe reguliert. Genauer stellt die Drosselklappe den Drosselungsquerschnitt ein, was die Luftströmung in die Kraftmaschine erhöht oder verringert. Wenn die Drosselklappenfläche zunimmt, nimmt der Luftdurchsatz in die Kraftmaschine zu. Ein Kraftstoffsteuersystem stellt die Rate ein, mit der Kraftstoff eingespritzt wird, um ein Soll-Luft/Kraftstoff-Gemisch für die Zylinder vorzusehen und/oder einen Soll-Drehmomentausgang zu erreichen. Ein Erhöhen des Betrages an Luft und Kraftstoff, der an die Zylinder geliefert wird, erhöht die Drehmomentabgabe der Kraftmaschine.Internal combustion engines burn an air and fuel mixture in cylinders to drive pistons, which produces drive torque. Air flow into the engine is regulated via a throttle valve. More specifically, the throttle valve adjusts the throttle area, which increases or decreases airflow into the engine. As the throttle area increases, the air flow into the engine increases. A fuel control system adjusts the rate at which fuel is injected to provide a desired air/fuel mixture for 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.
In funkengezündeten Kraftmaschinen löst ein Zündfunken eine Verbrennung eines Luft/Kraftstoffgemisches aus, das an die Zylinder geliefert wird. Bei kompressionsgezündeten Kraftmaschinen verbrennt eine Kompression in den Zylindern das Luft/Kraftstoff-Gemisch, das an die Zylinder geliefert wird. Zündzeitpunkt und Luftströmung können die Primärmechanismen zum Einstellen des Drehmomentausgangs von funkengezündeten Kraftmaschinen sein, während die Kraftstoffströmung den Primärmechanismus zum Einstellen des Drehmomentausgangs von kompressionsgezündeten Kraftmaschinen darstellen kann.In spark-ignited engines, a spark initiates combustion of an air/fuel mixture that is delivered to the cylinders. In compression-ignition engines, compression in the cylinders burns the air/fuel mixture delivered to the cylinders. Ignition timing and air flow may be the primary mechanisms for adjusting the torque output of spark-ignition engines, while fuel flow may be the primary mechanism for adjusting the torque output of compression-ignition engines.
Es sind Kraftmaschinensteuersysteme entwickelt worden, um das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment zu steuern, um ein Soll-Drehmoment zu erreichen. Herkömmliche Kraftmaschinensteuersysteme steuern jedoch das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment nicht so genau wie gewünscht. Ferner sehen herkömmliche Kraftmaschinensteuersysteme kein schnelles Ansprechen auf Steuersignale vor oder koordinieren die Kraftmaschinendrehmomentsteuerung nicht über die verschiedenen Vorrichtungen, die das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment beeinflussen.Engine control systems have been developed to control engine output torque to achieve a desired torque. However, conventional engine control systems do not control engine output torque as accurately as desired. Furthermore, conventional engine control systems do not provide rapid response to control signals or coordinate engine torque control across the various devices that affect engine output torque.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem es möglich ist, ein schnelles Ansprechen eines Kraftmaschinensteuersystems auf Steuersignale bereitzustellen und die Kraftmaschinendrehmomentsteuerung über verschiedene Vorrichtungen, die das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment beeinflussen, zu koordinieren.The object of the invention is to provide a method with which it is possible to provide a rapid response of an engine control system to control signals and to coordinate engine torque control via various devices that influence engine output torque.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.The task is solved by the subject matter of
Ein beispielhaftes System gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung weist ein Modellvorhersagesteuer- (MPC) -Modul und ein Aktormodul auf. Das MPC-Modul erzeugt vorhergesagte Parameter auf der Grundlage eines Modells eines Teilsystems und eines Satzes von möglichen Zielwerten. Das MPC-Modul erzeugt Kosten für den Satz von möglichen Zielwerten auf der Grundlage der vorhergesagten Parameter und wenigstens einem der Gewichtungswerte und Referenzwerte. Das MPC-Modul stellt den mindestens einen der Gewichtungswerte und der Referenzwerte basierend auf einer Soll-Änderungsrate in einer Betriebsbedingung des Teilsystems ein. Das MPC-Modul wählt den Satz der möglichen Zielwerte aus mehreren Sätzen möglicher Zielwerte auf der Basis der Kosten. Das Aktormodul stellt einen Aktor des Teilsystems auf Basis von mindestens einem der Zielwerte ein.An example system according to the principles of the present disclosure includes a model predictive control (MPC) module and an actuator module. The MPC module generates predicted parameters based on a model of a subsystem and a set of possible target values. The MPC module generates a cost for the set of possible target values based on the predicted parameters and at least one of the weight values and reference values. The MPC module sets the at least one of the weighting values and the reference values based on a target rate of change in an operating condition of the subsystem. The MPC module selects the set of possible target values from several sets of possible target values based on cost. The actuator module sets an actuator of the subsystem based on at least one of the target values.
Die vorliegende Offenbarung wird umfassender verständlich aus der ausführlichen Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, in denen:
-
1 ein Funktionsblockschaltbild eines beispielhaften Kraftmaschinensystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist; -
2 ein Funktionsblockschaltbild eines beispielhaften Kraftmaschinensteuersystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist; -
3 ein Funktionsblockschaltbild eines beispielhaften Zielerzeugungsmoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung ist; -
4 ein Flussdiagramm ist, das ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern eines Drosselventils, einer Einlassventil- und einer Auslassventil-Phasenlageneinstellung, eines Ladedruckregelventils, eines Abgasrückführungs-Ventils (AGR-Ventils), einer Zündzeiteinstellung und Kraftstoffbeaufschlagung unter Verwendung einer Modellvorhersagesteuerung gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt; und -
5 und6 Graphen sind, die beispielhafte Sollkrümmerdrücke, beispielsweise Ist-Krümmerdrücke, und beispielhafte Referenzöffnungsflächen des Ladedruckregelventils gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigen.
-
1 is a functional block diagram of an example engine system in accordance with the present disclosure; -
2 is a functional block diagram of an example engine control system in accordance with the present disclosure; -
3 is a functional block diagram of an example target generation module in accordance with the present disclosure; -
4 is a flowchart depicting an example method for controlling a throttle valve, intake valve and exhaust valve phasing, a wastegate, an exhaust gas recirculation (EGR) valve, ignition timing, and fueling using model predictive control in accordance with the present disclosure; and -
5 and6 are graphs showing example target manifold pressures, such as actual manifold pressures, and example reference orifice areas of the wastegate according to the present disclosure.
Ein Kraftmaschinensteuermodul (ECM) steuert die Drehmomentausgabe einer Kraftmaschine. Genauer gesagt bestimmt das ECM Zielwerte basierend auf einem angeforderten Drehmomentbetrag und steuert Aktoren der Kraftmaschine auf der Grundlage der Zielwerte. Zum Beispiel steuert das ECM die Einlass- und Auslassnockenwellen-Phasensteller auf der Grundlage der Ziel-Phasenstellerwinkel, eine Drosselklappe auf der Grundlage einer Ziel-Drosselklappenöffnungsfläche, ein Abgasrückführungs-Ventil (AGR-Ventil) auf der Grundlage einer Ziel-AGR-Öffnung und ein Ladedruckregelventil eines Turboladers auf der Grundlage eines Ziel-Ladedruckregelventil-Tastgrads. Das ECM steuert auch die Zündzeiteinstellung basierend auf der Ziel-Zündzeiteinstellung und steuert eine Kraftstoffbeaufschlagung auf Basis der Ziel-Kraftstoffbeaufschlagungsparameter.An engine control module (ECM) controls the torque output of an engine. More specifically, the ECM determines target values based on a requested torque amount and controls actuators of the engine based on the target values. For example, the ECM controls the intake and exhaust camshaft phasers based on the target phaser angles, a throttle valve based on a target throttle opening area, an exhaust gas recirculation (EGR) valve based on a target EGR opening, and a Wastegate of a turbocharger based on a target wastegate duty cycle. The ECM also controls ignition timing based on the target ignition timing and controls fueling based on the target fueling parameters.
Das ECM könnte die Zielwerte unter Verwendung mehrerer Einzeleingabe-Einzelausgabe-Controller (SISO-Controller) wie etwa Proportional-Integral-Differential-Regler bzw. -Controller (PID-Regler / -Controller) einzeln bestimmen. Allerdings können die Zielwerte so eingestellt werden, dass die Systemstabilität auf Kosten möglicher Kraftstoffverbrauchverringerungen aufrechterhalten wird, wenn mehrere SISO-Controller verwendet werden. Außerdem können die Kalibrierung und der Entwurf der einzelnen SISO-Controller kostspielig und zeitaufwendig sein.The ECM could individually determine the target values using multiple single-input-single-output (SISO) controllers such as proportional-integral-derivative (PID) controllers. However, the target values can be adjusted to maintain system stability at the expense of possible fuel consumption reductions when multiple SISO controllers are used. Additionally, the calibration and design of each SISO controller can be costly and time-consuming.
Das ECM der vorliegenden Offenbarung erzeugt die Zielwerte unter Verwendung eines Modellvorhersagesteuermoduls (MPC-Moduls). Das MPC-Modul identifiziert mögliche Sätze von Zielwerten. Das MPC-Modul bestimmt auf der Grundlage der Zielwerte der möglichen Sätze und eines mathematischen Modells der Kraftmaschine für jeden der möglichen Sätze vorhergesagte Parameter. Zum Beispiel kann das MPC-Modul ein vorhergesagtes Kraftmaschinen-Drehmoment und einen oder mehrere andere vorhergesagte Parameter für jeden der möglichen Sätze von Zielwerten bestimmen.The ECM of the present disclosure generates the target values using a model predictive control module (MPC module). The MPC module identifies possible sets of target values. The MPC module determines predicted parameters for each of the possible sets based on the target values of the possible sets and a mathematical model of the engine. For example, the MPC module may determine a predicted engine torque and one or more other predicted parameters for each of the possible sets of target values.
Das MPC-Modul kann auch der Verwendung von jedem der möglichen Sätze zugeordnete Kosten bestimmen. Zum Beispiel können die Kosten für einen möglichen Satz, von dem vorhergesagt wird, dass er eine Kraftmaschinendrehmomentanforderung genauer nachführt, niedriger als andere mögliche Sätze sein, von denen nicht vorhergesagt wird, dass sie die Kraftmaschinen-Drehmomentanforderung so eng wie möglich nachführen. Das MPC-Modul kann den möglichen Satz, der die niedrigsten Kosten aufweist und der verschiedene Beschränkungen zur Verwendung bei der Steuerung der Aktoren erfüllt, auswählen. Bei verschiedenen Implementierungen kann das MPC-Modul, anstatt oder zusätzlich dazu, mögliche Sätze von Zielwerten zu identifizieren und die Kosten jedes der Sätze zu bestimmen, eine Fläche erzeugen, die die Kosten möglicher Sätze von Zielwerten repräsentiert. Daraufhin kann das MPC-Modul auf der Grundlage des Anstiegs der Kostenfläche den möglichen Satz mit den niedrigsten Kosten identifizieren.The MPC module may also determine costs associated with the use of each of the possible rates. For example, the cost of a possible set that is predicted to more closely track an engine torque request may be lower than other possible sets that are not predicted to track the engine torque request as closely as possible. The MPC module can select the possible set that has the lowest cost and that meets various constraints for use in controlling the actuators. In various implementations, instead of or in addition to identifying possible sets of target values and determining the cost of each of the sets, the MPC module may generate an area that represents the cost of possible sets of target values. The MPC module can then identify the possible lowest cost rate based on the increase in the cost area.
Die Kosten eines möglichen Satzes von Zielwerten können basierend auf Differenzen zwischen den möglichen Zielwerten und jeweiligen Referenzwerten bestimmt werden. Beispielsweise können die Kosten basierend auf einer Differenz zwischen einer möglichen Zieldrosselöffnungsfläche und einer Referenzdrosselöffnungsfläche bestimmt werden. Die Referenzwerte können vorbestimmt sein und können einem stabilen Betrieb der Kraftmaschine entsprechen.The cost of a possible set of target values can be determined based on differences between the possible target values and respective reference values. For example, the cost may be determined based on a difference between a possible target throttle opening area and a reference throttle opening area. The reference values may be predetermined and may correspond to stable operation of the engine.
Die Kosten eines möglichen Satzes von Zielwerten können ebenfalls basierend auf einem Gesamtänderungsbetrag in jedem der möglichen Zielwerte über eine Vorhersageperiode bestimmt werden. Beispielsweise können die Kosten basierend auf einem Gesamtänderungsbetrag in der möglichen Zieldrosselöffnungsfläche über die Vorhersageperiode bestimmt werden. Zusätzlich können die Differenzen zwischen den möglichen Zielwerten und jeweiligen Referenzwerten und/oder den Gesamtänderungsbeträgen in den möglichen Zielwerten gewichtet werden, um den Effekt zu steuern, den jede Differenz und/oder jeder Gesamtänderungsbetrag auf die Kosten hat. Beispielsweise können Gewichtungswerte auf jede Differenz und/oder jeden Gesamtänderungsbetrag aufgebracht werden.The cost of a possible set of target values may also be determined based on an overall amount of change in each of the possible target values over a prediction period. For example, the cost may be determined based on an overall amount of change in the possible target throttle opening area over the prediction period. Additionally, the differences between the possible target values and respective reference values and/or the total change amounts in the possible target values may be weighted to control the effect that each difference and/or each total change amount has on the costs. For example, weighting values can be applied to each difference and/or each total change amount.
Das Bestimmen der Kosten möglicher Sätze von Zielwerten auf eine Weise, wie oben beschrieben ist, kann die Rate beschränken, mit der eine Betriebsbedingung der Kraftmaschine geändert werden kann. Seinerseits kann eine Betriebsbedingung der Kraftmaschine nicht so schnell wie gewünscht geändert werden. Somit kann das ECM der vorliegenden Offenbarung die Referenzwerte und/oder die Gewichtungswerte basierend auf einer Soll-Änderungsrate in einer Betriebsbedingung der Kraftmaschine einstellen. Beispielsweise kann das ECM einen oder mehrere der Gewichtungswerte auf Null einstellen, so dass die entsprechenden Referenzwerte auf eine Weise eingestellt werden können, die die Soll-Rate erreicht. Bei einem anderen Beispiel kann das ECM einen oder mehrere der Referenzwerte basierend auf einer Referenztrajektorie einstellen, die die Soll-Rate erreicht. Obwohl Steuerverfahren hier im Kontext einer Kraftmaschine beschrieben worden sind, können dieselben Prinzipien auf Steuerverfahren für andere Teilsysteme angewendet werden.Determining the cost of possible sets of target values in a manner as described above may limit the rate at which an engine operating condition may be changed. In turn, an operating condition of the engine cannot be changed as quickly as desired. Thus, the ECM of the present disclosure may adjust the reference values and/or the weighting values based on a target rate of change in an operating condition of the engine. For example, the ECM may set one or more of the weighting values to zero so that the corresponding reference values can be adjusted in a manner that achieves the target rate. In another example, the ECM may adjust one or more of the reference values based on a reference trajectory that achieves the desired rate. Although control methods have been described herein in the context of an engine, the same principles can be applied to control methods for other subsystems.
Mit Bezug nun auf
Luft wird in einen Einlasskrümmer 110 durch ein Drosselventil 112 gezogen. Beispielhaft kann das Drosselventil 112 eine Ventilklappe sein, die eine drehbare Klappe aufweist. Ein Kraftmaschinensteuermodul (ECM) 114 steuert ein Drosselaktormodul 116, das ein Öffnen des Drosselventils 112 reguliert, um die in den Einlasskrümmer 110 gezogene Menge an Luft zu steuern.Air is drawn into an
Luft von dem Einlasskrümmer 110 wird in die Zylinder der Kraftmaschine 102 gezogen. Während die Kraftmaschine 102 mehrere Zylinder aufweisen kann, ist zu Veranschaulichungszwecken ein einzelner repräsentativer Zylinder 118 gezeigt. Beispielhaft kann die Kraftmaschine 102 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und/oder 12 Zylinder aufweisen. Das ECM 114 kann ein Zylinderaktormodul 120 anweisen, einige der Zylinder selektiv abzuschalten, was die Kraftstoffwirtschaftlichkeit unter gewissen Kraftmaschinenbetriebsbedingungen verbessern kann.Air from the
Die Kraftmaschine 102 kann unter Verwendung eines Viertaktzyklus arbeiten. Die im Folgenden beschriebenen vier Takte können als der Einlasstakt, der Verdichtungstakt, der Arbeitstakt und der Ausstoßtakt bezeichnet werden. Während jeder Umdrehung einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) finden zwei der vier Takte in dem Zylinder 118 statt. Daher sind zwei Kurbelwellenumdrehungen notwendig, damit der Zylinder 118 allen vier der Takte ausgesetzt ist.The
Während des Einlasstakts wird Luft von dem Einlasskrümmer 110 in den Zylinder 118 durch ein Einlassventil 122 gezogen. Das ECM 114 steuert ein Kraftstoffaktormodul 124, das die Kraftstoffeinspritzung regelt, um ein Ziel-Luft/KraftstoffVerhältnis zu erzielen. Kraftstoff kann in den Einlasskrümmer 110 an einer zentralen Stelle oder an mehreren Stellen eingespritzt werden, wie nahe dem Einlassventil 122 von jedem der Zylinder. Bei verschiedenen Implementierungen (nicht gezeigt) kann Kraftstoff direkt in die Zylinder oder in Mischkammern, die den Zylindern zugeordnet sind, eingespritzt werden. Das Kraftstoffaktormodul 124 kann die Einspritzung von Kraftstoff in Zylinder, die deaktiviert sind, anhalten.During the intake stroke, air is drawn from the
Der eingespritzte Kraftstoff mischt sich mit Luft und erzeugt ein Luft/Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder 118. Während des Verdichtungstaktes komprimiert ein Kolben (nicht gezeigt) in dem Zylinder 118 das Luft/Kraftstoff-Gemisch. Ein Zündaktormodul 126 setzt eine Zündkerze 128 in dem Zylinder 118 auf der Grundlage eines Signals von dem ECM 114 unter Strom, was das Luft/Kraftstoff-Gemisch zündet. Die Zeiteinstellung des Zündfunkens kann im Vergleich zu dem Zeitpunkt, zu dem der Kolben in seiner obersten Position ist, was als oberer Totpunkt (TDC) bezeichnet wird, spezifiziert werden.The injected fuel mixes with air and creates an air/fuel mixture in the
Das Zündaktormodul 126 kann durch ein Zündzeitpunktsignal gesteuert werden, das festlegt, wie weit vor oder nach dem OT der Zündfunken erzeugt werden soll. Da die Kolbenposition direkt mit der Kurbelwellendrehung in Verbindung steht, kann ein Betrieb des Zündaktormoduls 126 mit dem Kurbelwellenwinkel synchronisiert sein. Die Erzeugung von Zündfunken kann als ein Zündereignis bezeichnet werden. Das Zündaktormodul 126 kann die Fähigkeit haben, den Zündzeitpunkt des Zündfunkens für jedes Zündereignis zu variieren. Wenn die Zündfunken-Zeiteinstellung zwischen einem letzten Zündereignis und dem nächsten Zündereignis geändert wird, kann das Zündaktormodul 126 die Zündfunken-Zeiteinstellung für ein nächstes Zündereignis variieren. Das Zündaktormodul 126 kann die Bereitstellung des Zündfunkens für deaktivierte Zylinder anhalten. The
Während des Verbrennungstakts treibt die Verbrennung des Luft/KraftstoffGemisches den Kolben weg von dem OT, wodurch die Kurbelwelle angetrieben wird. Der Verbrennungstakt kann als die Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Kolben den TDC erreicht, und dem Zeitpunkt, zu dem der Kolben den unteren Totpunkt (BDC) erreicht, definiert werden. Während des Ausstoßtakts beginnt sich der Kolben von dem BDC wegzubewegen, wobei er die Nebenprodukte der Verbrennung durch ein Auslassventil 130 ausstößt. Die Nebenprodukte der Verbrennung werden von dem Fahrzeug über ein Abgassystem 134 ausgestoßen. Das Abgassystem 134 weist einen Katalysator 136 auf, wie einen Drei-Wege-Katalysator (TWC). Der Katalysator 136 reagiert mit einer oder mehreren Komponenten des durch den Katalysator 136 strömenden Abgases. Wenn das Abgas kraftstoffarm (sauerstoffreich) ist, speichert der Katalysator 136 Sauerstoff.During the combustion stroke, combustion of the air/fuel mixture drives the piston away from TDC, thereby driving the crankshaft. The combustion stroke can be defined as the time period between the time the piston reaches TDC and the time the piston reaches bottom dead center (BDC). During the exhaust stroke, the piston begins to move away from the BDC, expelling the byproducts of combustion through an
Das Einlassventil 122 kann durch eine Einlassnockenwelle 140 gesteuert werden, während das Abgasventil 130 durch eine Auslassnockenwelle 142 gesteuert werden kann. Bei verschiedenen Implementierungen können mehrere Einlassnockenwellen (einschließlich der Einlassnockenwelle 140) mehrere Einlassventile (einschließlich dem Einlassventil 122) für den Zylinder 118 steuern und/oder können die Einlassventile (einschließlich dem Einlassventil 122) mehrerer Zylinderbänke von Zylindern (einschließlich dem Zylinder 118) steuern. In ähnlicher Weise können mehrere Abgasnockenwellen (einschließlich der Abgasnockenwelle 142) mehrere Abgasventile für den Zylinder 118 steuern und/oder können Abgasventile (einschließlich dem Abgasventil 130) für mehrere Zylinderbänke (einschließlich dem Zylinder 118) steuern. Bei verschiedenen anderen Implementierungen können das Einlassventil 122 und/oder das Auslassventil 130 durch andere Vorrichtungen als Nockenwellen wie etwa durch nockenlose Ventilaktoren gesteuert werden. Das Zylinderaktormodul 120 kann den Zylinder 118 durch Deaktivieren eines Öffnens des Einlassventils 122 und/oder des Abgasventils 130 deaktivieren.The
Der Zeitpunkt, zu dem das Einlassventil 122 geöffnet wird, kann in Bezug auf den Kolben-TDC durch einen Einlassnocken-Phasensteller 148 geändert werden. Der Zeitpunkt, zu dem das Auslassventil 130 geöffnet wird, kann in Bezug auf den Kolben-TDC durch einen Auslassnocken-Phasensteller 150 geändert werden. Ein Phasenstelleraktormodul 158 kann den Einlassnockenphasensteller 148 und den Auslassnockenphasensteller 150 auf Grundlage von Signalen von dem ECM 114 steuern. Wenn ein variabler Ventilhub implementiert ist (nicht gezeigt), kann er ebenfalls durch das Phasensteller-Aktormodul 158 gesteuert werden.The timing at which the
Das Kraftmaschinensystem 100 kann einen Turbolader enthalten, der eine heiße Turbine 160-1 enthält, die durch heiße Abgase, die durch das Abgassystem 134 strömen, mit Leistung versorgt wird. Außerdem enthält der Turbolader einen Kaltluftverdichter 160-2, der durch die Turbine 160-1 angetrieben wird. Der Verdichter 160-2 verdichtet Luft, die in die Drosselklappe 112 führt. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein durch die Kurbelwelle angetriebener Lader (nicht gezeigt) Luft von der Drosselklappe 112 verdichten und die Druckluft an den Einlasskrümmer 110 liefern.The
Ein Abgasregelventil 162 kann ermöglichen, dass Abgas die Turbine 160-1 umgeht, wodurch der durch den Turbolader bereitgestellte Ladedruck (der Betrag der Einlassluftverdichtung) verringert wird. Das Ladedruckaktormodul 164 kann den Ladedruck des Turboladers dadurch steuern, dass es das Öffnen des Ladedruckregelventils 162 steuert. Bei verschiedenen Implementierungen können zwei oder mehr Turbolader implementiert sein und können diese durch das Ladedruckaktormodul 164 gesteuert werden.An
Ein Luftkühler (nicht gezeigt) kann Wärme von der Druckluftladung an ein Kühlmedium wie etwa an ein Kraftmaschinenkühlmittel oder an Luft übertragen. Ein Luftkühler, der die Druckluftladung unter Verwendung von Kraftmaschinenkühlmittel kühlt, kann als ein Zwischenkühler bezeichnet werden. Ein Luftkühler, der die Druckluftladung unter Verwendung von Luft kühlt, kann als ein Ladeluftkühler bezeichnet werden. Die Druckluftladung kann Wärme z. B. über Verdichtung und/oder von Komponenten des Abgassystems 134 empfangen. Obgleich die Turbine 160-1 und der Verdichter 160-2 zu Veranschaulichungszwecken getrennt gezeigt sind, können sie aneinander angebracht sein, was Einlassluft in nächster Nähe zu heißem Abgas anordnet.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 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 an intercooler. The compressed air charge can heat e.g. B. received via compression and/or from components of the
Das Kraftmaschinensystem 100 kann ein Abgasrückführungs-(AGR)-Ventil 170 aufweisen, das Abgas selektiv zurück an den Einlasskrümmer 110 lenkt. Das AGR-Ventil 170 kann stromaufwärts der Turbine 160-1 des Turboladers positioniert sein. Das AGR-Ventil 170 kann durch ein AGR-Aktormodul 172 auf der Grundlage von Signalen von dem ECM 114 gesteuert werden.The
Ein stromaufwärtiger Sauerstoffsensor 176 misst eine Menge (z.B. Konzentration) von Sauerstoff in dem Abgas, das in den Katalysator 136 strömt. Ein stromabwärtiger Sauerstoffsensor 177 misst eine Menge (z.B. Konzentration) von Sauerstoff in dem Abgas stromabwärts des Katalysators 136. Das ECM 114 kann Signale von den Sensoren und/oder von einem oder von mehreren anderen Sensoren verwenden, um Steuerentscheidungen für das Kraftmaschinensystem 100 zu treffen.An
Unter Verwendung eines Kurbelwellenpositionssensors 180 kann eine Position der Kurbelwelle gemessen werden. Auf der Grundlage der Kurbelwellenposition kann eine Drehzahl der Kurbelwelle (eine Kraftmaschinendrehzahl) bestimmt werden. Unter Verwendung eines Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur-Sensors (ECT-Sensors) 182 kann eine Temperatur des Kraftmaschinenkühlmittels gemessen werden. Der ECT-Sensor 182 kann in der Kraftmaschine 102 oder an anderen Stellen angeordnet sein, an denen das Kühlmittel zirkuliert wird, wie einem Kühler (nicht gezeigt).Using a
Unter Verwendung eines Krümmerabsolutdruck-Sensors (MAP-Sensors) 184 kann ein Druck innerhalb des Einlasskrümmers 110 gemessen werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein Kraftmaschinenunterdruck, der die Differenz zwischen Umgebungsluftdruck und dem Druck in dem Einlasskrümmer 110 ist, gemessen werden. Unter Verwendung eines Luftmassenströmungs-Sensors (MAF-Sensors) 186 kann ein Massendurchfluss der in den Einlasskrümmer 110 strömenden Luft gemessen werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann der MAF-Sensor 186 in einem Gehäuse angeordnet sein, das auch das Drosselklappenventil 112 aufweist.Using a manifold absolute pressure (MAP)
Das Drosselklappenaktormodul 116 kann die Position des Drosselklappenventils 112 unter Verwendung eines oder mehrerer Drosselpositionssensoren (TPS von engl.: „throttle position sensor“) 190 überwachen. Unter Verwendung eines Einlasslufttemperatur-Sensors (IAT-Sensors) 192 kann eine Umgebungstemperatur der in die Kraftmaschine 102 angesaugten Luft gemessen werden. Außerdem kann das Kraftmaschinensystem 100 einen oder mehrere andere Sensoren 193 wie etwa einen Umgebungsfeuchtigkeitssensor, einen oder mehrere Klopfsensoren, einen Verdichterauslassdrucksensor und/oder einen Drosseleinlassluftdruck-(TIPA) -Sensor, einen Ladedruckregelventil-Positionssensor, einen AGR-Positionssensor und/oder einen oder mehrere andere geeignete Sensoren enthalten. Der TIAP-Sensor kann den Druck stromabwärts des Kompressors 160-2 und stromaufwärts von dem Drosselventil 112 messen. Das ECM 114 kann Signale von den Sensoren verwenden, um Steuerentscheidungen für das Kraftmaschinensystem 100 zu treffen.The
Das ECM 114 kann mit einem Getriebesteuermodul 194 kommunizieren, um ein Schalten von Gängen in einem Getriebe (nicht gezeigt) zu koordinieren. Beispielsweise kann das ECM 114 ein Kraftmaschinendrehmoment während eines Gangschaltens reduzieren. Das ECM 114 kann mit einem Hybridsteuermodul 196 kommunizieren, um einen Betrieb der Kraftmaschine 102 und eines Elektromotors 198 zu koordinieren.The
Der Elektromotor 198 kann auch als ein Generator dienen und kann dazu verwendet werden, elektrische Energie zur Verwendung durch elektrische Fahrzeugsysteme und/oder zur Speicherung in einer Batterie zu erzeugen. In verschiedenen Implementierungen können verschiedene Funktionen des ECM 114, des Getriebesteuermoduls 194 und des Hybridsteuermoduls 196 in einem oder in mehreren Modulen integriert sein.The
Jedes System, das einen Kraftmaschinenparameter variiert, kann als ein Kraftmaschinenaktor bezeichnet werden. Zum Beispiel kann das Drosselaktormodul 116 die Öffnung der Drosselklappe 116 einstellen, um eine Ziel-DrosselklappenÖffnungsfläche zu erzielen. Das Zündaktormodul 126 steuert die Zündkerzen, um eine Ziel-Zündfunken-Zeiteinstellung relativ zum Kolben-TDC zu erzielen. Das Kraftstoffaktormodul 124 steuert die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen, um Ziel-Kraftstoffbeaufschlagungsparameter zu erzielen. Das Phasensteller-Aktormodul 158 kann den Einlassnocken-Phasensteller und den Auslassnocken-Phasensteller 148 und 150 steuern, um Ziel-Einlassnocken-Phasenstellerwinkel bzw. Ziel-Auslassnocken-Phasenstellerwinkel zu erzielen. Das AGR-Aktormodul 172 kann das AGR-Ventil 170 steuern, um eine Ziel-AGR-Öffnungsfläche zu erzielen. Das Ladedruckaktormodul 164 steuert das Ladedruckregelventil 162, um eine Ziel-Ladedruckregelventil-Öffnungsfläche zu erzielen. Das Zylinderaktormodul 120 steuert die Zylinderdeaktivierung, um eine Ziel-Anzahl aktivierter oder deaktivierter Zylinder zu erzielen.Any system that varies an engine parameter may be referred to as an engine actuator. For example, the
Das ECM 114 erzeugt die Zielwerte für die Kraftmaschinenaktoren, um zu veranlassen, dass die Kraftmaschine 102 ein Ziel-Kraftmaschinen-Ausgangsdrehmoment erzeugt. Wie im Folgenden weiter diskutiert wird, erzeugt das ECM 114 die Zielwerte für die Kraftmaschinenaktoren unter Verwendung der Modellvorhersagesteuerung.The
Mit Bezug nun auf
Ein Achsdrehmoment-Arbitrierungsmodul 208 arbitriert zwischen der Fahrerdrehmomentanforderung 204 und anderen Achsdrehmomentanforderungen 210. Das Achsendrehmoment (Drehmoment an den Rädern) kann durch verschiedene Quellen erzeugt werden, einschließlich einer Kraftmaschine und/oder einem Elektromotor. Zum Beispiel können die Achsdrehmomentanforderungen 210 eine Drehmomentverringerung umfassen, die durch ein Traktionssteuersystem angefordert wird, wenn ein positiver Radschlupf detektiert wird. Ein positiver Radschlupf findet statt, wenn ein Achsendrehmoment eine Reibung zwischen den Rädern und der Straßenoberfläche überwindet und die Räder beginnen, gegen die Straßenfläche zu rutschen. Außerdem können die Achsdrehmomentanforderungen 210 eine Drehmomenterhöhungsanforderung erhalten, um einem negativen Radschlupf entgegenzuwirken, bei dem ein Reifen des Fahrzeugs in der anderen Richtung in Bezug auf die Straßenoberfläche rutscht, da das Achsdrehmoment negativ ist.An axle
Außerdem können die Achsdrehmomentanforderungen 210 Bremsmanagementanforderungen und Fahrzeugübergeschwindigkeits-Drehmomentanforderungen umfassen. Bremsmanagementanforderungen können ein Achsendrehmoment reduzieren, um sicherzustellen, dass das Achsendrehmoment die Fähigkeit der Bremsen zum Halten des Fahrzeugs, wenn das Fahrzeug gestoppt wird, nicht überschreitet. Fahrzeugübergeschwindigkeitsdrehmomentanforderungen können das Achsendrehmoment reduzieren, um zu verhindern, dass das Fahrzeug eine vorbestimmte Geschwindigkeit überschreitet. Die Achsdrehmomentanforderungen 210 können ebenfalls durch Fahrzeugstabilitätssteuersysteme erzeugt werden.Additionally, the
Das Achsdrehmoment-Arbitrierungsmodul 208 gibt eine Achsdrehmomentanforderung 212 auf der Grundlage der Ergebnisse einer Arbitrierung zwischen den empfangenen Achsdrehmomentanforderungen 204 und 210 aus. Wie im Folgenden beschrieben wird, kann die Achsdrehmomentanforderung 212 von dem Achsdrehmoment-Arbitrierungsmodul 208 wahlweise durch andere Module des ECM 114 eingestellt werden, bevor sie zum Steuern der Kraftmaschinenaktoren verwendet werden.The axle
Das Achsdrehmoment-Arbitrierungsmodul 208 kann die Achsdrehmomentanforderung 212 an ein Vortriebsdrehmoment-Arbitrierungsmodul 214 ausgeben. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Achsdrehmomentarbitrierungsmodul 208 die Achsendrehmomentanforderung 212 an ein Hybridoptimierungsmodul 216 ausgeben. Das Hybridoptimierungsmodul 216 kann bestimmen, wie viel Drehmoment durch die Kraftmaschine 102 erzeugt werden sollte und wie viel Drehmoment durch den Elektromotor 198 erzeugt werden sollte. Das Hybridoptimierungsmodul 216 gibt dann eine modifizierte Achsendrehmomentanforderung 218 an das Antriebsdrehmoment-Arbitrierungsmodul 214 aus.The axle
Das Antriebsdrehmoment-Arbitierungsmodul 214 wandelt die Achsendrehmomentanforderung 212 (oder die modifizierte Achsendrehmomentanforderung 218) von einer Achsendrehmomentdomäne (Drehmoment an den Rädern) in eine Antriebsdrehmomentdomäne (Drehmoment an der Kurbelwelle) um. Das Vortriebsdrehmoment-Arbitrierungsmodul 214 arbitriert zwischen der (umgesetzten) Achsdrehmomentanforderung 212 und anderen Vortriebsdrehmomentanforderungen 220. Das Vortriebsdrehmoment-Arbitrierungsmodul 214 erzeugt infolge der Arbitrierung eine Vortriebsdrehmomentanforderung 222.The drive
Die Vortriebsdrehmomentanforderungen 220 können z. B. Drehmomentverringerungen für den Kraftmaschinen-Überdrehzahlschutz, Drehmomenterhöhungen zum Verhindern von Stehenbleiben und durch das Getriebesteuermodul 194 zur Anpassung an Gangschaltungen angeforderte Drehmomentverringerungen enthalten. Außerdem können sich die Vortriebsdrehmomentanforderungen 220 aus einer Kupplungskraftstoffabschaltung ergeben, die das Kraftstoffausgangsdrehmoment verringert, wenn der Fahrer in einem Handschaltgetriebefahrzeug das Kupplungspedal niederdrückt, um ein Hochdrehen der Kraftmaschinendrehzahl zu verhindern.The
Außerdem können die Vortriebsdrehmomentanforderungen 220 eine Kraftmaschinenabschaltanforderung enthalten, die initiiert werden kann, wenn ein kritischer Fehler detektiert wird. Beispielhaft können kritische Fehler eine Detektion eines Fahrzeugdiebstahls, eines verklemmten Anlassermotors, Probleme einer elektronischen Drosselklappensteuerung sowie unerwartete Drehmomentzunahmen aufweisen. Bei verschiedenen Implementierungen wählt, wenn eine Kraftmaschinenabschaltanforderung vorhanden ist, die Arbitrierung die Kraftmaschinenabschaltanforderung als die gewinnende Anforderung. Wenn die Kraftmaschinenabschaltanforderung vorhanden ist, kann das Vortriebsdrehmoment-Arbitrierungsmodul 214 Null als die Vortriebsdrehmomentanforderung 222 ausgeben.Additionally, the propulsion torque requests 220 may include an engine shutdown request that may be initiated when a critical failure is detected. For example, critical errors may include detection of vehicle theft, a jammed starter motor, electronic throttle control problems, and unexpected torque increases. In various implementations, if an engine shutdown request is present, arbitration selects the engine shutdown request as the winning request. If the engine shutdown request is present, the propulsion
Bei verschiedenen Implementierungen kann eine Kraftmaschinenabschaltanforderung die Kraftmaschine 102 separat von dem Arbitrierungsprozess einfach abschalten. Das Vortriebsdrehmoment-Arbitrierungsmodul 214 kann weiterhin die Kraftmaschinenabschaltanforderung empfangen, so dass z. B. geeignete Daten an andere Drehmomentanforderungseinrichtungen rückgekoppelt werden können. Zum Beispiel können alle anderen Drehmomentanforderungseinrichtungen informiert werden, dass sie die Arbitrierung verloren haben.In various implementations, an engine shutdown request may simply shut down the
Ein Drehmomentreservemodul 224 erzeugt eine Drehmomentreserve 226, um Änderungen der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, die das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment verringern können, zu kompensieren und/oder eine oder mehrere Lasten zu kompensieren. Bei einem Beispiel können das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Kraftmaschine und/oder der Luftmassenstrom direkt variiert werden, wie durch diagnostische intrusive Äquivalenzverhältnisprüfung und/oder neue Kraftmaschinenspülung. Vor Beginn dieser Prozesse kann das Drehmomentreservemodul 224 die Drehmomentreserve 226 erzeugen oder erhöhen, um Abnahmen im Kraftmaschinen-Ausgangsdrehmoment schnell zu versetzen, die daraus resultieren, dass das Luft / Kraftstoff-Gemisch während dieser Prozesse magerer wird.A
Das Drehmomentreservemodul 224 kann auch die Drehmomentreserve 226 in Erwartung einer zukünftigen Last erzeugen oder erhöhen, wie einen Betrieb der Servolenkungspumpe oder den Eingriff einer Kupplung des Klimaanlagen-(A/C)-Kompressors. Das Drehmomentreservemodul 224 kann die Drehmomentreserve 226 für den Eingriff der A/C-Kompressorkupplung erstellen oder erhöhen, wenn der Fahrer zunächst eine Luftklimatisierung anfordert. Dann kann, wenn die A/ C-Kompressorkupplung in Eingriff tritt, das Drehmomentreservemodul 224 die Drehmomentreserve 226 um einen Betrag gleich der geschätzten Belastung der A/C-Kompressorkupplung verringern.The
Ein Zielerzeugungsmodul 228 erzeugt Zielwerte für die Kraftmaschinenaktoren auf der Basis der Vortriebsdrehmomentanforderung 222, der Drehmomentreserve 226 und anderen Parametern, wie weiter unten diskutiert ist. Das Zielwert-Erzeugungsmodul 228 erzeugt die Zielwerte unter Verwendung einer Modellvorhersagesteuerung (MPC von model predictive control). Die Vortriebsdrehmomentanforderung 222 kann ein Bremsdrehmoment sein. Das Bremsdrehmoment kann sich auf ein Drehmoment bei der Kurbelwelle unter den aktuellen Betriebsbedingungen beziehen.A
Die Zielwerte umfassen eine Ziel-Ladedruckregelventil-Öffnungsfläche 230, eine Ziel-Drosselöffnungsfläche 232, eine Ziel-AGR-Öffnungsfläche 234, einen Ziel-Einlassnocken-Phasenstellerwinkel 236 und einen Ziel-Auslassnocken-Phasenstellerwinkel 238. Die Zielwerte umfassen auch eine Ziel-Zündzeiteinstellung 240, eine zu aktivierende Ziel-Zylinderzahl 242 und Ziel-Kraftstoffbeaufschlagungsparameter 244. Das Ladedruckaktormodul 164 steuert das Ladedruckregelventil 162, um die Ziel-Ladedruckregelventil-Öffnungsfläche 230 zu erzielen. Zum Beispiel kann ein erstes Umsetzungsmodul 248 die Ziel-Ladedruckregelventil-Öffnungsfläche 230 in einen Ziel-Tastgrad 250 umsetzen, der an das Ladedruckregelventil 162 angelegt werden soll, und das Ladedruckaktormodul 164 kann auf der Grundlage des Ziel-Tastgrads 250 ein Signal an das Ladedruckregelventil 162 anlegen. In verschiedenen Implementierungen kann das erste Umsetzungsmodul 248 die Ziel-Ladedruckregelventil-Öffnungsfläche 230 in eine Ziel-Ladedruckregelventil-Position (nicht gezeigt) umsetzen und die Ziel-Ladedruckregelventil-Position in den Ziel-Tastgrad 250 umsetzen.The target values include a target
Das Drosselaktormodul 116 steuert das Drosselventil 112, um die Ziel-Drosselöffnungsfläche 232 zu erzielen. Zum Beispiel kann ein zweites Umsetzungsmodul 252 die Ziel-Drosselöffnungsfläche 232 in einen Ziel-Tastgrad 254 umsetzen, der an das Drosselventil 112 angelegt werden soll, und das Drosselaktormodul 116 kann auf der Grundlage des Ziel-Tastgrads 254 ein Signal an das Drosselventil 112 anlegen. In verschiedenen Implementierungen kann das zweite Umsetzungsmodul 252 die Ziel-Drosselöffnungsfläche 232 in eine Ziel-Drosselklappenposition (nicht gezeigt) umsetzen und die Ziel-Drosselklappenposition in den Ziel-Tastgrad 254 umsetzen.The
Das AGR-Aktormodul 172 steuert das AGR-Ventil 170, um die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 234 zu erzielen. Zum Beispiel kann ein drittes Umsetzungsmodul 256 die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 234 in einen Ziel-Tastgrad 258 umsetzen, der an das AGR-Ventil 170 angelegt werden soll, und das AGR-Aktormodul 172 kann auf der Grundlage des Ziel-Tastgrads 258 ein Signal an das AGR-Ventil 170 anlegen. In verschiedenen Implementierungen kann das dritte Umsetzungsmodul 256 die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 234 in eine Ziel-AGR-Position (nicht gezeigt) umsetzen und die Ziel-AGR-Position in den Ziel-Tastgrad 258 umsetzen.The
Das Phasensteller-Aktormodul 158 steuert den Einlassnocken-Phasensteller 148, um den Ziel-Einlassnocken-Phasenstellerwinkel 236 zu erzielen. Außerdem steuert das Phasensteller-Aktormodul 158 den Auslassnocken-Phasensteller 150, um den Ziel-Auslassnocken-Phasenstellerwinkel 238 zu erzielen. In verschiedenen Implementierungen kann ein viertes Umsetzungsmodul (nicht gezeigt) enthalten sein und den Ziel-Einlassnocken-Phasenstellerwinkel und den Ziel-Auslassnocken-Phasenstellerwinkel 236 und 238 in einen Ziel-Einlasstastgrad bzw. in einen Ziel-Auslasstastgrad umsetzen. Das Phasensteller-Aktormodul 158 kann den Ziel-Einlasstastgrad und den Ziel-Auslasstastgrad an den Einlassnocken-Phasensteller und an den Auslassnocken-Phasensteller 148 bzw. 150 anlegen. In verschiedenen Implementierungen kann das Zielwert-Erzeugungsmodul 228 einen Ziel-Ventilüberlappungsfaktor und einen effektiven Zielhubraum bestimmen, und das Phasensteller-Aktormodul 158 kann den Einlassnocken-Phasensteller und den Auslassnocken-Phasensteller 148 und 150 steuern, um den Ziel-Überlappungsfaktor und den effektiven Zielhubraum zu erzielen.The
Das Zündungsaktormodul 126 liefert auf der Grundlage der Ziel-Zündzeiteinstellung 240 Zündfunken. Das Zylinderaktormodul 120 aktiviert und deaktiviert wahlweise auf der Grundlage der Ziel-Zylinderzahl 242 die Ventile von Zylindern. Außerdem kann die Beaufschlagung mit Kraftstoff und Zündfunken für deaktivierte Zylinder gesperrt werden. Die Ziel-Kraftstoffbeaufschlagungsparameter 244 können zum Beispiel eine Zielanzahl von Kraftstoffeinspritzungen, eine Ziel-Kraftstoffmasse für jede Einspritzung und die Zielstartzeiteinstellung für jede Einspritzung aufweisen. Das Kraftstoffaktormodul 124 steuert die Kraftstoffbeaufschlagung auf der Grundlage der Ziel-Kraftstoffbeaufschlagungsparameter 244.The
Basisdrehmomente können sich auf ein Drehmoment bei der Kurbelwelle beziehen, das während des Betriebs der Kraftmaschine 102 an einem Dynamometer erzeugt wird, während die Kraftmaschine 102 warm ist und an der Kraftmaschine 102 keine Drehmomentlasten durch Zubehör wie etwa eine Lichtmaschine und den A/C-Kompressor auferlegt werden. Das Drehmoment-Umsetzungsmodul 304 kann die Vortriebsdrehmomentanforderung 222 z. B. unter Verwendung eines Kennfelds oder einer Funktion, die die Bremsdrehmomente mit Basisdrehmomenten in Beziehung setzt, in die Basisdrehmomentanforderung 308 umsetzen. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Drehmoment-Umsetzungsmodul 304 die Vortriebsdrehmomentanforderung 222 in einen anderen geeigneten Drehmomenttyp wie etwa in ein indiziertes Drehmoment umsetzen. Ein indiziertes Drehmoment kann sich auf ein Drehmoment bei der Kurbelwelle beziehen, das Arbeit zuzuschreiben ist, die über Verbrennung innerhalb der Zylinder erzeugt wird.Base torques may refer to crankshaft torque generated at a dynamometer during operation of the
Ein MPC-Modul (Modellvorhersage-) Modul 312 erzeugt die Zielwerte 230-244 unter Verwendung von MPC. Das MPC-Modul 312 kann ein einzelnes Modul sein oder kann mehrere Module umfassen. Zum Beispiel kann das MPC-Modul 312 ein Sequenzbestimmungsmodul 316 enthalten. Das Sequenzbestimmungsmodul 316 bestimmt mögliche Sequenzen der Zielwerte 230-244, die während N künftiger Steuerschleifen zusammen verwendet werden können. Jede der möglichen durch das Sequenzbestimmungsmodul 316 identifizierten Sequenzen umfasst für jeden der Zielwerte 230-244 eine Sequenz von N Werten. Mit anderen Worten, jede mögliche Sequenz umfasst eine Sequenz von N Werten für die Ziel-Ladedruckregelventil-Öffnungsfläche 230, eine Sequenz von N Werten für die Ziel-Drosselöffnungsfläche 232, eine Sequenz von N Werten für die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 234, eine Sequenz von N Werten für den Ziel-Einlassnocken-Phasenstellerwinkel 236 und eine Sequenz von N Werten für den Ziel-Auslassnocken-Phasenstellerwinkel 238. Jede mögliche Sequenz umfasst auch eine Sequenz von N Werten für die Ziel-Zündzeiteinstellung 240, die Ziel-Zylinderzahl 242 und die Ziel-Kraftstoffbeaufschlagungsparameter 244. Jeder der N Werte entspricht einer der N zukünftigen Steuerschleifen. N ist eine ganze Zahl größer als Eins.An MPC (model prediction)
Ein Vorhersagemodul 323 bestimmt auf der Grundlage eines mathematischen Modells 324 der Kraftmaschine 102, exogener Eingaben 328 und Rückkopplungseingaben 330 jeweils das vorhergesagte Ansprechen der Kraftmaschine 102 auf die möglichen Sequenzen der Zielwerte 230-244. Genauer erzeugt das Vorhersagemodul 323 auf der Grundlage einer möglichen Sequenz der Zielwerte 266-270, der exogenen Eingaben 328 und der Rückkopplungseingaben 330 unter Verwendung des Modells 324 eine Sequenz vorhergesagter Drehmomente der Kraftmaschine 102 für die N Steuerschleifen, eine Sequenz vorhergesagter MAPs für die N Steuerschleifen, eine Sequenz vorhergesagter APCs für die N Steuerschleifen, eine Sequenz vorhergesagter Mengen externer Verdünnung für die N Steuerschleifen, eine Sequenz vorhergesagter Mengen interner Verdünnung für die N Steuerschleifen, eine Sequenz vorhergesagter Verbrennungs-Phasenlageneinstellungswerte für die N Steuerschleifen, eine Sequenz vorhergesagter Verbrennungsqualitätswerte für die N Steuerschleifen und eine Sequenz vorhergesagter Werte des effektiven Hubraums für die N Steuerschleifen.A
Das Modell 324 kann auf der Grundlage von Charakteristiken der Kraftmaschine 102 eine kalibrierte Funktion oder ein kalibriertes Kennfeld aufweisen. Die Beziehung zwischen den Reaktionen der Kraftmaschine 102, den Zielwerten 230-244, den exogenen Eingängen 328 und den Rückkopplungseingängen 330 können über den gesamten Bereich der möglichen Kraftmaschinendrehzahlen und Kraftmaschinenlasten nichtlinear sein. Jedoch kann das Modell 324 eine Vielzahl von linearen Modellen aufweisen, die jeweils einem Kraftmaschinendrehzahl- und Lastbereich entsprechen. Das Vorhersagemodul 323 kann eines der Modelle auf der Grundlage der aktuellen Kraftmaschinendrehzahl und -last auswählen und das ausgewählte Modell verwenden, um die Reaktionen der Kraftmaschine 102 vorherzusagen. Zum Beispiel kann ein erstes Modell in einem Kraftmaschinendrehzahlbereich von 1.000 Umdrehungen pro Minute (U/min) bis 2000 U/min und einem Kraftmaschinenlastbereich von 100 Newtonmeter (Nm) bis 150 Nm verwendet werden. Ein zweites Modell kann in einem Kraftmaschinendrehzahlbereich von 1.000 U/min bis 2000 U/min und einem Kraftmaschinenlastbereich von 150 Nm bis 200 Nm verwendet werden. Ein drittes Modell kann in einem Kraftmaschinendrehzahlbereich von 2.000 U/min bis 3000 U/min und einem Kraftmaschinenlastbereich von 100 Nm bis 150 Nm verwendet werden.The
Die Verdünnung kann sich auf eine Menge Abgas von einem früheren Verbrennungsereignis beziehen, das für ein Verbrennungsereignis innerhalb eines Zylinders eingeschlossen ist. Die externe Verdünnung kann sich auf Abgas beziehen, das über das AGR-Ventil 170 für ein Verbrennungsereignis bereitgestellt wird. Die interne Verdünnung (auch als Restverdünnung bezeichnet) kann sich auf Abgas, das in einem Zylinder verbleibt, und/oder auf Abgas, das nach dem Ausstoßtakt eines Verbrennungszyklus in den Zylinder zurückgetrieben wird, beziehen. Ein effektiver Hubraum kann das Luftvolumen, das in Zylinder einer Kraftmaschine gezogen wird, betreffen, wenn sich Kolben in den Zylindern von dem TDC zu dem BDC bewegen, abzüglich Verlusten im Luftvolumen aufgrund dessen, dass Kolben Luft zurück in einen Einlasskrümmer durch Einlassventile der Zylinder treiben.Dilution may refer to an amount of exhaust gas from a previous combustion event that is trapped within a cylinder for a combustion event. External dilution may refer to exhaust gas provided via the
Die Verbrennungs-Phasenlageneinstellung kann sich auf eine Kurbelwellenposition, bei der eine vorgegebene Menge eingespritzten Kraftstoffs innerhalb eines Zylinders verbrannt wird, im Vergleich zu einer vorgegebenen Kurbelwellenposition für die Verbrennung der vorgegebenen Menge von injiziertem Kraftstoff beziehen. Zum Beispiel kann die Verbrennungs-Phasenlageneinstellung hinsichtlich CA50 im Vergleich zu einem vorgegebenen CA50 ausgedrückt werden. CA50 kann sich auf einen Kurbelwellenwinkel (CA) beziehen, bei dem 50 Prozent einer Masse eingespritzten Kraftstoffs innerhalb eines Zylinders verbrannt sind. Das vorgegebene CA50 kann einem CA50 entsprechen, bei dem aus dem eingespritzten Kraftstoff eine maximale Menge Arbeit erzeugt wird, und kann in verschiedenen Implementierungen näherungsweise 8,5 - näherungsweise 10 Grad nach dem TDC (oberen Totpunkt) sein. Obgleich die Verbrennungs-Phasenlageneinstellung hinsichtlich CA50-Werten diskutiert ist, kann irgendein geeigneter Parameter verwendet werden, der die Verbrennungs-Phasenlageneinstellung angibt. Obgleich die Verbrennungsqualität als Variationskoeffizient (COV) indizierter mittlerer Druckwerte (IMEP-Werte) diskutiert ist, kann außerdem ein anderer geeigneter Parameter verwendet werden, der die Verbrennungsqualität angibt.Combustion phasing may refer to a crankshaft position at which a predetermined amount of injected fuel is burned within a cylinder compared to a predetermined crankshaft position for combustion of the predetermined amount of injected fuel. For example, combustion phasing may be expressed in terms of CA50 compared to a given CA50. CA50 can refer to a crankshaft angle (CA) at which 50 percent of a mass of injected fuel has burned within a cylinder. The predetermined CA50 may correspond to a CA50 at which a maximum amount of work is produced from the injected fuel and may be approximately 8.5 - approximately 10 degrees after TDC (top dead center) in various implementations. Although combustion phasing is discussed in terms of CA50 values, any suitable parameter indicating combustion phasing may be used. Additionally, although combustion quality is discussed as the coefficient of variation (COV) of indexed mean pressure (IMEP) values, another suitable parameter indicating combustion quality may be used.
Die exogenen Eingänge 328 können Parameter umfassen, die nicht direkt durch die Kraftmaschinenaktoren beeinflusst werden. Zum Beispiel können die exogenen Eingaben 328 die Kraftmaschinendrehzahl, den Turbolader-Einlassluftdruck, die IAT und/oder einen oder mehrere andere Parameter umfassen. Die Rückkopplungseingaben 330 können z. B. eine geschätzte Drehmomentausgabe der Kraftmaschine 102, einen Auslassdruck stromabwärts der Turbine 160-1 des Turboladers, die IAT, eine APC der Kraftmaschine 102, eine geschätzte interne Verdünnung, eine geschätzte externe Verdünnung, MAF, ein Luft/Kraftstoffverhältnis der Kraftmaschine 102, eine Zündzeiteinstellung, und/oder eine oder mehrere andere geeignete Parameter enthalten. Die Rückkopplungseingaben 330 können unter Verwendung von Sensoren (z. B. dem IAT-Sensor 192) gemessen werden und/oder können auf der Grundlage eines oder mehrerer anderer Parameter geschätzt werden.The
Ein Kostenmodul 332 bestimmt für jede der möglichen Sequenzen der Zielwerte 230-244 auf der Grundlage der vorhergesagten Parameter, die für eine mögliche Sequenz bestimmt worden sind, und der Referenzwerte 340 einen Kostenwert. Das Kostenmodul 332 kann den Kostenwert für jede der möglichen Sequenzen basierend auf Beziehungen zwischen den vorhergesagten Parametern und den entsprechenden der Referenzwerte 340 bestimmen. Die Beziehungen können gewichtet werden, um z. B. die Wirkung zu steuern, die jede der Beziehungen auf die Kosten hat. Mit anderen Worten kann das Kostenmodul 332 Gewichtungswerte 342 auf jede der Beziehungen anwenden.A
Das Kostenmodul 332 kann auch den Kostenwert für jede der möglichen Sequenzen auf der Grundlage eines Gesamtbetrags an Änderung in jedem der möglichen Zielwerte über die N Steuerschleifen bestimmen. Wenn beispielsweise N gleich zwei ist und die mögliche Zieldrosselöffnungsfläche um 50 Quadratmillimeter (mm2) in der ersten Steuerschleife erhöht ist und um 50 mm2 in der zweiten Steuerschleife verringert ist, ist der Gesamtbetrag der Änderung der möglichen Ziel-Drosselöffnungsfläche 100 mm2. Somit können die Kosten steigen, da der Gesamtbetrag an Änderung eines möglichen Zielwerts steigt und umgekehrt. Eine beispielhafte Kostenbestimmung wird im Folgenden weiter diskutiert.The
Ein Auswahlmodul 344 wählt auf der Grundlage jeweiliger Kosten der möglichen Sequenzen eine der möglichen Sequenzen der Zielwerte 230-244 aus. Zum Beispiel kann das Auswahlmodul 344 die eine der möglichen Sequenzen mit den niedrigsten Kosten, während die Aktorbeschränkungen 348 und die Ausgabebeschränkungen 352 erfüllt sind, auswählen.A
Bei verschiedenen Implementierungen kann bei der Kostenbestimmung eine Erfüllung der Aktorbeschränkungen 348 und der Ausgabebeschränkungen 352 betrachtet werden. Beispielsweise kann das Kostenmodul 332 den Kostenwert für jede der möglichen Sequenzen basierend auf Beziehungen zwischen den vorhergesagten Parametern und den entsprechenden der Aktorbeschränkungen 352 und der Ausgangsbeschränkungen 348 bestimmen. Wie im Folgenden weiter diskutiert wird, wählt das Auswahlmodul 344 auf der Grundlage dessen, wie die Kostenwerte bestimmt werden, die eine der möglichen Sequenzen aus, die vorbehaltlich der Aktorbeschränkungen 348 und der Ausgabebeschränkungen 352 die Basis-Luftdrehmomentanforderung 306 am besten erzielt, während sie die APC minimiert.In various implementations, compliance with the
Das Auswahlmodul 344 kann die Zielwerte 230-244 jeweils auf die Ersten der N Werte der ausgewählten möglichen Sequenz einstellen. Mit anderen Worten kann das Auswahlmodul 344 die Ziel-Ladedruckregelventil-Öffnungsfläche 230 auf den Ersten der N Werte in der Sequenz von N Werten für die Ziel-Ladedruckregelventil-Öffnungsfläche 230 einstellen, kann die Ziel-Drosselöffnungsfläche 232 auf den Ersten der N Werte in der Sequenz von N Werten für die Ziel-Drosselöffnungsfläche 232 einstellen, kann die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 234 auf den Ersten der N Werte in der Sequenz von N Werten für die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 234 einstellen, kann den Ziel-Einlassnocken-Phasenstellerwinkel 236 auf den Ersten der N Werte in der Sequenz von N Werten für den Ziel-Einlassnocken-Phasenstellerwinkel 236 einstellen und kann den Ziel-Auslassnocken-Phasenstellerwinkel 238 auf den Ersten der N Werte in der Sequenz von N Werten für den Ziel-Auslassnocken-Phasenstellerwinkel 238 einstellen. Das Auswahlmodul 344 stellt auch die Ziel-Zündzeiteinstellung 240 auf den Ersten der N Werte in der Sequenz von N Werten für die Ziel-Zündzeiteinstellung 240, die Ziel-Zylinderzahl 242 auf den Ersten der N Werte in der Sequenz von N Werten für die Ziel-Zylinderzahl 242 und die Ziel-Kraftstoffbeaufschlagungsparameter 244 auf den Ersten der N Werte in der Sequenz von N Werten für die Ziel-Kraftstoffbeaufschlagungsparameter 244 ein.The
Während einer nächsten Steuerschleife identifiziert das MPC-Modul 312 mögliche Sequenzen, erzeugt die vorhergesagten Parameter für die möglichen Sequenzen, bestimmt die Kosten jeder der möglichen Sequenzen, wählt eine der möglichen Sequenzen aus und stellt die Zielwerte 230-244 auf den ersten Satz der Zielwerte 230-244 in der ausgewählten möglichen Sequenz ein. Dieser Prozess wird für jede Steuerschleife fortgesetzt.During a next control loop, the
Ein Aktorbeschränkungsmodul 360 (siehe
Die Aktorbeschränkungen 348 für jeden der Zielwerte 230-244 können einen Maximalwert für einen zugeordneten Zielwert und einen Minimalwert für diesen Zielwert enthalten. Allgemein kann das Aktorbeschränkungsmodul 360 die Aktorbeschränkungen 348 auf vorbestimmte Betriebsbereiche für die zugeordneten Kraftmaschinenaktoren einstellen. Im Einzelnen kann das Aktorbeschränkungsmodul 360 im Allgemeinen die Aktorbeschränkungen 348 jeweils auf vorbestimmte Betriebsbereiche für das Drosselventil 112, das AGR-Ventil 170, das Ladedruckregelventil 162, den Einlassnocken-Phasensteller 148, den Auslassnocken-Phasensteller 150, das Zündungsaktormodul 126, das Zylinderaktormodul 120 bzw. das Kraftstoffaktormodul 124 einstellen. Somit kann der maximale Wert für einen Zielwert eine Maximalgrenze eines entsprechenden Aktors sein und der Minimalwert für den Zielwert kann eine Mindestgrenze dieses Aktors sein.The
Ein Ausgabeschränkungsmodul 364 (siehe
Das Ausgabebeschränkungsmodul 364 kann die Ausgabebeschränkungen 352 jeweils allgemein auf vorgegebene Bereiche für die zugeordneten vorhergesagten Parameter einstellen. Allerdings kann das Ausgabebeschränkungsmodul 364 unter einigen Umständen eine oder mehrere der Ausgabebeschränkungen 352 variieren. Zum Beispiel kann das Ausgabebeschränkungsmodul 364 das maximale CA50, wie etwa, wenn innerhalb der Kraftmaschine 102 Klopfen auftritt, nach spät verstellen. Bei einem anderen Beispiel kann das Ausgabebeschränkungsmodul 364 die maximale COV des IMEP unter Niederlastbedingungen wie etwa während des Kraftmaschinenleerlaufs, wo eine höhere COV des IMEP notwendig sein kann, um eine gegebene Drehmomentanforderung zu erzielen, erhöhen.The
Ein Einstellpunktmodul 368 (siehe
Das Einstellpunktmodul 368 kann auch Gewichtungswerte 342 erzeugen. Die Gewichtungswerte 342 können einen Gewichtungswert aufweisen, der Beziehungen zwischen den folgenden zugeordnet ist: dem vorhergesagten Drehmoment und der Basisdrehmomentanforderung 308; der vorhergesagten APC und der minimalen APC; den möglichen Zielwerten und den jeweiligen Aktorbeschränkungen 348; den anderen vorhergesagten Parametern und den jeweiligen Ausgabebeschränkungen 352; den möglichen Zielwerten und den jeweiligen Referenzwerten 340; und den Gesamtmengen der Änderung der möglichen Zielwerte. Das Einstellpunktmodul 368 kann die Referenzwerte 340 und/oder die Gewichtungswerte 342 basierend auf einer Soll-Änderungsrate in einer oder mehreren Betriebsbedingungen der Kraftmaschine 102 bestimmen, wie weiter unten detaillierter erörtert ist.The
Anstelle oder zusätzlich zum Erzeugen von Sequenzen möglicher Zielwerte und zum Bestimmen der Kosten jeder der Sequenzen kann das MPC-Modul 312 eine Sequenz möglicher Zielwerte mit den niedrigsten Kosten unter Verwendung konvexer Optimierungstechniken identifizieren. Zum Beispiel kann das MPC-Modul 312 die Zielwerte 230-244 unter Verwendung eines Gleichungslösers der quadratischen Programmierung (QP) wie etwa eines Dantzig-QP-Gleichungslösers bestimmen. In einem anderen Beispiel kann das MPC-Modul 312 für die möglichen Sequenzen der Zielwerte 230-244 eine Fläche der Kostenwerte erzeugen und auf der Grundlage des Anstiegs der Kostenfläche eine Sequenz möglicher Zielwerte mit den niedrigsten Kosten identifizieren. Daraufhin kann das MPC-Modul 312 diese Sequenz möglicher Zielwerte testen, um zu bestimmen, ob diese Sequenz möglicher Zielwerte die Aktorbeschränkungen 348 erfüllt. Wenn dies der Fall ist, kann das MPC-Modul 312 die Zielwerte 230-244 jeweils auf die Ersten der N Werte dieser ausgewählten möglichen Sequenz einstellen, wie es oben besprochen wurde.Instead of or in addition to generating sequences of possible target values and determining the cost of each of the sequences, the
Wenn die Aktorbeschränkungen 348 nicht erfüllt sind, wählt das MPC-Modul 312 eine andere Sequenz möglicher Zielwerte mit nächst niedrigsten Kosten aus und testet diese Sequenz möglicher Zielwerte auf Erfüllung der Aktorbeschränkungen 348. Der Prozess des Auswählens einer Sequenz und des Testens der Sequenz auf Erfüllung der Aktorbeschränkungen 348 kann als eine Iteration bezeichnet werden. Es können mehrere Iterationen während jeder Steuerschleife durchgeführt werden.If the
Das MPC-Modul 312 führt Iterationen durch, bis eine Sequenz mit den niedrigsten Kosten identifiziert wird, die die Aktorbeschränkungen 348 erfüllt. Auf diese Weise wählt das MPC-Modul 312 die Sequenz möglicher Zielwerte mit den niedrigsten Kosten aus, während die Aktorbeschränkungen 348 und die Ausgabebeschränkungen 352 erfüllt werden. Wenn keine Sequenz identifiziert werden kann, kann das MPC-Modul 312 angeben, dass keine Lösung verfügbar ist.The
Das Kostenmodul 332 kann die Kosten für die möglichen Sequenzen der Zielwerte 230-244 auf der Grundlage von Beziehungen bestimmen zwischen: dem vorhergesagten Drehmoment und der Basisdrehmomentanforderung 308, der vorhergesagten APC und der minimalen APC; den möglichen Zielwerten und den jeweiligen Aktorbeschränkungen 348; den anderen vorhergesagten Parametern und den jeweiligen Ausgabebeschränkungen 352; und den möglichen Zielwerten und den jeweiligen Referenzwerten 340. Wie oben diskutiert ist, können die Beziehungen gewichtet werden, um z. B. die Wirkung zu steuern, die jede der Beziehungen auf die Kosten hat.The
Beispielhaft kann das Kostenmodul 332 die Kosten (engl.: Cost) für eine mögliche Sequenz der Zielwerte 230-244 auf der Grundlage der folgenden Gleichung:
Die obige Gleichung kann erweitert werden zu:
PTWGOi ist eine mögliche Zielladedruckregelventilöffnung für die i-te der N Steuerschleifen, WGORefi ist die Referenzladedruckregelventilöffnung für die i-te der N Steuerschleifen und wWG ist ein Gewichtungswert, der der Beziehung zwischen den möglichen Zielladedruckregelventilöffnungen und den Referenzladedruckregelventilöffnungen zugeordnet ist. ΔWG ist ein Gesamtbetrag der Änderung der möglichen Ladedruckregelventilöffnungen über die N Steuerschleifen und wΔWG ist ein Gewichtungswert, der den Gesamtbetrag der Änderung der möglichen Ladedruckregelventilöffnungen zugeordnet ist.PTWGOi is a possible target wastegate opening for the ith of the N control loops, WGORefi is the reference wastegate opening for the ith of the N control loops, and wWG is a weight value associated with the relationship between the possible target wastegate openings and the reference wastegate openings. ΔWG is a total amount of change in possible wastegate openings across the N control loops and wΔWG is a weighting value associated with the total amount of change in possible wastegate openings.
PTEGROi ist eine mögliche Ziel-AGR-Öffnung für die i-te der N Steuerschleifen, EGRRef ist die Referenz-EGR-Öffnung für die i-te der N Steuerschleifen und wEGR ist ein Gewichtungswert, der der Beziehung zwischen den möglichen Ziel-EGR-Öffnungen und den Referenz-EGR-Öffnungen zugeordnet ist. ΔEGR ist ein Gesamtbetrag der Änderung der möglichen Ziel-EGR-Öffnungen über die Endsteuerschleifen und wΔEGR ist ein Gewichtungswert, der dem Gesamtbetrag der Änderung der möglichen EGR-Öffnungen zugeordnet ist.PTEGRi is a possible target EGR opening for the ith of the N control loops, EGRRef is the reference EGR opening for the ith of the N control loops, and wEGR is a weight value corresponding to the relationship between the possible target EGR Openings and the reference EGR openings are assigned. ΔEGR is a total amount of change in possible target EGR openings across the final control loops and wΔEGR is a weight value associated with the total amount of change in possible EGR openings.
PTICPi ist ein möglicher Zieleinlassnockenphasenstellerwinkel für die i-te der N Steuerschleifen, ICPref ist der Referenzeinlassnockenphasenstellerwinkel für die i-te der N Steuerschleifen und wICP ist ein Gewichtungswert, der der Beziehung zwischen dem möglichen Zieleinlassnockenphasenstellerwinkel und den Referenzeinlassnockenphasenstellerwinkeln zugeordnet ist. ΔIPC ist ein Gesamtbetrag der Änderung der möglichen Zieleinlassnockenphasenstellerwinkel über die N Steuerschleifen und wΔICP ist ein Gewichtungswert, der dem Gesamtbetrag der Änderung der möglichen Zieleinlassnockenphasenstellerwinkel zugeordnet ist.PTICPi is a possible target intake cam phaser angle for the ith of the N control loops, ICPref is the reference intake cam phaser angle for the ith of the N control loops, and wICP is a weight value associated with the relationship between the possible target intake cam phaser angle and the reference intake cam phaser angles. ΔIPC is a total amount of change in the possible target intake cam phaser angles over the N control loops and wΔICP is a weighting value associated with the total amount of change in the possible target intake cam phaser angles.
PTECPi ist ein möglicher Zielauslassnockenphasenstellerwinkel für die i-te der N Steuerschleifen, ECPRef ist der Referenzabgasnockenphasenstellerwinkel für die i-te der N Steuerschleifen und wECP ist ein Gewichtungswert, der der Beziehung zwischen dem möglichen Zielabgasnockenphasenstellerwinkel und den Referenzabgasnockenphasenstellerwinkeln zugeordnet ist. ΔECP ist ein Gesamtbetrag der Änderung der möglichen Zielabgasnockenphasenstellerwinkel über die N Steuerschleifen und wΔECP ist ein Gewichtungswert, der dem Gesamtbetrag der Änderung der möglichen Zielabgasnockenphasenstellerwinkel zugeordnet ist.PTECPi is a possible target exhaust cam phaser angle for the ith of the N control loops, ECPRef is the reference exhaust cam phaser angle for the ith of the N control loops, and wECP is a weighting value associated with the relationship between the possible target exhaust cam phaser angle and the reference exhaust cam phaser angles. ΔECP is a total amount of change in the possible target exhaust cam phaser angles over the N control loops and wΔECP is a weighting value associated with the total amount of change in the possible target exhaust cam phaser angles.
PSi ist eine mögliche Zielzündzeiteinstellung für die i-te der N Steuerschleifen, SRef ist die Referenzzündeinstellung für die i-te der N Steuerschleifen und wS ist ein Gewichtungswert, der der Beziehung zwischen den möglichen Zielzündeinstellungen und den Referenzzündeinstellungen zugeordnet ist. ΔS ist ein Gesamtbetrag der Änderung in den möglichen Zielzündeinstellungen über die N Steuerschleifen und wΔS ist ein Gewichtungswert, der dem Gesamtbetrag der Änderung der möglichen Zielzündzeiteinstellungen zugeordnet ist.PSi is a possible target firing timing setting for the i-th of the N control loops, SRef is the reference firing setting for the i-th of the N control loops, and wS is a weighting value associated with the relationship between the possible target firing settings and the reference firing settings. ΔS is a total amount of change in the possible target firing settings across the N control loops and wΔS is a weighting value associated with the total amount of change in the possible target firing timing settings.
PNi ist eine mögliche Anzahl von Zylindern für die i-te der N Steuerschleifen, NRef ist die Referenzanzahl von Zylindern für die i-te der N Steuerschleifen und wN ist ein Gewichtungswert, der der Beziehung zwischen der möglichen Anzahl von Zylindern und der Referenzanzahl von Zylindern zugeordnet ist. ΔN ist ein Gesamtbetrag der Änderung der möglichen Anzahl von Zylinder über die N Steuerschleifen und wΔN ist ein Gewichtungswert, der dem Gesamtbetrag der Änderung der möglichen Anzahl von Zylindern zugeordnet ist.PNi is a possible number of cylinders for the i-th of the N control loops, NRef is the reference number of cylinders for the i-th of the N control loops, and wN is a weighting value corresponding to the relationship between the possible number of cylinders and the reference number of cylinders assigned. ΔN is a total amount of change in the possible number of cylinders over the N control loops and wΔN is a weighting value associated with the total amount of change in the possible number of cylinders.
PFi ist eine mögliche Kraftstoffbeaufschlagung für die i-te der N Steuerschleifen, FRef ist die Referenzkraftstoffbeaufschlagung für die i-te der N Steuerschleifen und wF ist ein Gewichtungswert, der der Beziehung zwischen der möglichen Kraftstoffbeaufschlagung und der Referenzkraftstoffbeaufschlagung zugeordnet ist. ΔF ist ein Gesamtbetrag der Änderung der möglichen Kraftstoffbeaufschlagung über die N Steuerschleifen, und wΔF ist ein Gewichtungswert, der dem Gesamtbetrag der Änderung bei der möglichen Kraftstoffbeaufschlagung zugeordnet ist.PFi is a possible fueling for the ith of the N control loops, FRef is the reference fueling for the ith of the N control loops, and wF is a weighting value associated with the relationship between the possible fueling and the reference fueling. ΔF is a total amount of change in potential fueling across the N control loops, and wΔF is a weighting value associated with the total amount of change in potential fueling.
p ist ein Gewichtungswert, der der Erfüllung der Ausgabebeschränkungen 352 zugeordnet ist. ε ist eine Variable, die das Kostenmodul 332 auf der Grundlage dessen einstellen kann, ob die Ausgabebeschränkungen 352 erfüllt sind. Zum Beispiel kann das Kostenmodul 332 ε erhöhen, wenn ein vorgegebener Parameter (z. B. wenigstens um einen vorgegebenen Betrag) größer oder kleiner als der entsprechende Minimal- oder Maximalwert ist. Wenn alle Ausgabebeschränkungen 352 erfüllt sind, kann das Kostenmodul 332 auf null einstellen. ρ kann größer als der Gewichtungswert wT, der Gewichtungswert wA und die anderen Gewichtungswerte (wTO, wΔTO, wWG, wΔWG, wEGR, wΔEGR, wICP, wΔICP, wECP, wΔECP, wS, wΔS, wN, wΔN, wf, wΔF) sein, so dass die für eine mögliche Sequenz bestimmten Kosten groß werden, wenn eine oder mehrere der Ausgangsbeschränkungen 352 nicht erfüllt sind. Dies kann die Auswahl einer möglichen Sequenz verhindern, wenn eine oder mehrere der Ausgabebeschränkungen 352 nicht erfüllt sind.p is a weight value associated with satisfying the
Der Gewichtungswert wT kann größer als der Gewichtungswert wA und die Gewichtungswerte wTO wΔTO, wWG, wΔWG, wEGR, wΔEGR, wICP, wΔICP, wECP, wΔECP, wS, wΔS, wN, wΔN, wf und wΔF sein. Wie im Folgenden diskutiert wird, hat die Beziehung zwischen dem vorhergesagten Kraftmaschinendrehmoment und der Basis-Luftdrehmomentanforderung 308 auf diese Weise eine größere Wirkung auf die Kosten und somit auf die Auswahl einer der möglichen Sequenzen. Während die Differenz zwischen dem vorhergesagten Kraftmaschinendrehmoment und der Basis-Luftdrehmomentanforderung 308 zunimmt, nehmen die Kosten zu, und umgekehrt.The weighting value wT can be greater than the weighting value wA and the weighting values wTO wΔTO, wWG, wΔWG, wEGR, wΔEGR, wICP, wΔICP, wECP, wΔECP, wS, wΔS, wN, wΔN, wf and wΔF. In this way, as will be discussed below, the relationship between the predicted engine torque and the base
Der Gewichtungswert wA kann kleiner als der Gewichtungswert wT und größer als die Gewichtungswerte wTO wΔTO, WWG, wΔWG, wEGR, wΔEGR, wICP, wΔICP, WECP, wΔECP, WS, wΔS, wN, wΔN wf und wΔF sein. Auf diese Weise hat die Beziehung zwischen der vorhergesagten APC und der vorgegebenen minimalen APC eine große Wirkung, aber weniger als die Beziehung zwischen dem vorhergesagten Kraftmaschinendrehmoment und der Basis-Luftdrehmomentanforderung 308, auf die Kosten. Während die Differenz zwischen der vorhergesagten APC und der vorgegebenen minimalen APC zunimmt, nehmen die Kosten zu, und umgekehrt. Die vorbestimmte Mindest-APC kann null sein, so dass die Kosten steigen und die vorhergesagte APC zunimmt und umgekehrt.The weighting value wA can be smaller than the weighting value wT and larger than the weighting values wTO wΔTO, WWG, wΔWG, wEGR, wΔEGR, wICP, wΔICP, WECP, wΔECP, WS, wΔS, wN, wΔN wf and wΔF. In this way, the relationship between the predicted APC and the predetermined minimum APC has a large effect, but less than the relationship between the predicted engine torque and the base
Die Bestimmung der Kosten auf der Grundlage der Differenz zwischen der vorhergesagten APC und der vorgegebenen minimalen APC hilft daher sicherzustellen, dass die APC minimiert wird. Da die Kraftstoffbeaufschlagung auf der Grundlage der tatsächlichen APC gesteuert wird, verringert das Verringern der APC den Kraftstoffverbrauch, um ein Ziel-Luft/Kraftstoff-Gemisch zu erzielen. Während das Auswahlmodul 344 die eine der möglichen Sequenzen mit den niedrigsten Kosten auswählen kann, kann das Auswahlmodul 344 die eine der möglichen Sequenzen auswählen, die die Basis-Luftdrehmomentanforderung 308 am besten erzielt, während sie die APC minimiert.Therefore, determining the cost based on the difference between the predicted APC and the specified minimum APC helps ensure that the APC is minimized. Since fueling is controlled based on actual APC, reducing APC reduces fuel consumption to achieve a target air/fuel mixture. While the
Die Gewichtungswerte wTO, wΔTO, wWG, wΔWG, wEGR, wΔEGR, wICP, wΔICP, wECP, wΔECP, wS, wΔS, wN, wΔN, wF und wΔF können kleiner als alle der anderen Gewichtungswerte sein. Auf diese Weise können die Zielwerte 266-270 während des stationären Betriebs jeweils in der Nähe der oder bei den Referenzwerten 340 ausregeln. Allerdings kann das MPC-Modul 312 die Zielwerte 266-270 während des Übergangsbetriebs von den Referenzwerten 340 entfernt einstellen, um die Basis-Luftdrehmomentanforderung 308 zu erzielen, während die APC minimiert wird und die Aktorbeschränkungen 348 und die Ausgabebeschränkungen 352 erfüllt sind.The weighting values wTO, wΔTO, wWG, wΔWG, wEGR, wΔEGR, wICP, wΔICP, wECP, wΔECP, wS, wΔS, wN, wΔN, wF and wΔF can be smaller than any of the other weighting values. In this way, the target values 266-270 can be adjusted near or at the reference values 340 during stationary operation. However, the
Wie oben angegeben ist, kann das Einstellpunktmodul 368 die Referenzwerte 340 und/oder die Gewichtungswerte 342 basierend auf der Soll-Änderungsrate in einer oder mehreren Betriebsbedingungen der Kraftmaschine 102 bestimmen. Beispielsweise kann das Einstellpunktmodul 368 die Referenzwerte 340 und/oder die Gewichtungswerte 342 basierend auf der Soll-Änderungsrate des Drehmomentausgangs der Kraftmaschine 102 bestimmen. Somit kann das Einstellpunktmodul 368 die Referenzwerte 340 und/oder die Gewichtungswerte 342 basierend auf der Änderungsrate der Vortriebsdrehmomentanforderung 222 und/oder der Basisdrehmomentanforderung 308 bestimmen.As indicated above, the
Ein Bestimmen der Kosten für die möglichen Sequenzen der Zielwerte 230-244 basierend auf einer der oben beschriebenen Gleichungen kann die Rate beschränken, mit der eine Betriebsbedingung der Kraftmaschine 102 geändert werden kann. Beispielsweise kann eine Bestimmung der Kosten basierend auf den Referenzen zwischen den möglichen Zielwerten und den Referenzwerten 340 die Änderungsrate einer Kraftmaschinenbetriebsbedingung begrenzen. Bei einem anderen Beispiel kann eine Bestimmung der Kosten basierend auf den Gesamtänderungsbeträgen der möglichen Zielwerte die Änderungsrate einer Kraftmaschinenbetriebsbedingung begrenzen.Determining the cost of the possible sequences of target values 230-244 based on one of the equations described above may limit the rate at which an operating condition of the
Somit kann, wenn eine Soll-Änderungsrate in einer Kraftmaschinenbetriebsbedingung einem transienten Betrieb entspricht, das Einstellpunktmodul 368 einen oder mehrere der Gewichtungswerte 342 auf Null setzen. Seinerseits kann der entsprechende der Zielwerte 230-244 auf eine Weise eingestellt werden, die die Kraftmaschinenbetriebsbedingung mit der Soll-Rate ändert. Das Einstellpunktmodul 368 kann bestimmen, dass die Soll-Rate einem transienten Betrieb entspricht, wenn die Soll-Rate größer als eine erste Rate ist. Umgekehrt kann das Einstellpunktmodul 368 bestimmen, dass die Soll-Rate einem stabilen Betrieb entspricht, wenn die Soll-Rate kleiner als oder gleich der ersten Rate ist. Die erste Rate kann die Rate sein, mit der die Kraftmaschinenbetriebsbedingung geändert werden kann, wenn die Kosten basierend auf einer der oben beschriebenen Gleichungen ermittelt werden. Das Einstellpunktmodul 368 kann die erste Rate basierend auf einer Änderungsrate in einem vorhergesagten Parameter (z.B. dem vorhergesagten Drehmomentausgang) bestimmen. Alternativ dazu kann die erste Rate vorgegeben sein.Thus, when a desired rate of change in an engine operating condition corresponds to transient operation, the
Bei einem Beispiel kann die Bestimmung der Kosten basierend auf der Referenzdrosselklappenöffnungsfläche und dem Gesamtbetrag der Änderung der möglichen Zieldrosselklappenöffnungen die Rate beschränken, mit der der Drehmomentausgang der Kraftmaschine 102 geändert werden kann. Somit können, falls der Fahrer die Gaspedalposition in eine weit offene Drosselklappe einstellt, die Gewichtungswerte, die der Referenzdrosselklappenöffnungsfläche und dem Gesamtänderungsbetrag der möglichen Zieldrosselklappenöffnungen zugeordnet ist, auf Null gesetzt werden. Seinerseits kann die Zieldrosselklappenöffnungsfläche 232 auf eine Weise eingestellt werden, die den Drehmomentausgang der Kraftmaschine 102 mit einer Soll-Rate ändert.In one example, determining the cost based on the reference throttle opening area and the total amount of change in possible target throttle openings may limit the rate at which the torque output of the
Bei einem anderen Beispiel kann ein Soll-Krümmerdruck schnell zunehmen, wenn beispielsweise ein oder mehrere Zylinder der Kraftmaschine 102 abgeschaltet werden. Jedoch kann eine Ermittlung der Kosten basierend auf der Referenzladedruckregelventilöffnungsfläche und dem Gesamtänderungsbetrag der möglichen Ladedruckregelventilöffnungsflächen einer Sequenz die Rate beschränken, mit der der Drehmomentausgang der Kraftmaschine 102 geändert werden kann. Somit können, wenn ein oder mehrere Zylinder der Kraftmaschine 102 abgeschaltet werden, die Gewichtungswerte, die der Referenzladedruckregelventilöffnungsfläche und dem Gesamtbetrag der Änderung der Ladedruckregelventilöffnungsfläche zugeordnet ist, auf Null gesetzt werden. Seinerseits kann die Zielladedruckregelventilöffnungsfläche 230 auf eine Weise eingestellt werden, die den Krümmerdruck mit der Soll-Rate ändert.In another example, a desired manifold pressure may increase rapidly when, for example, one or more cylinders of the
Wenn die Soll-Änderungsrate in der Kraftmaschinenbetriebsbedingung einem stabilen Betrieb entspricht, kann das Einstellpunktmodul 368 jeden der Referenzwerte 340 auf eine gestufte Weise von einem ersten Wert auf einen zweiten Wert einstellen. Wenn jedoch eine Soll-Änderungsrate einer Kraftmaschinenbetriebsbedingung einem transienten Betrieb entspricht, kann das Einstellpunktmodul 368 einen oder mehrere der Referenzwerte 340 auf eine Weise einstellen, die die Soll-Rate erreicht. Beispielsweise kann das Einstellpunktmodul 368 den Referenzwert auf eine Weise einstellen, die ein anfängliches Überschwingen oder Unterschwingen des zweiten Wertes abhängig davon bewirkt, ob das Einstellpunktmodul 368 den Referenzwert erhöht oder verringert. Bei einem Überschwingen oder Unterschwingen des zweiten Wertes kann das Einstellpunktmodul 368 den Referenzwert von einem ersten Wert auf eine entsprechende der Aktorbeschränkungen 348 einstellen und dann den Referenzwert auf einen zweiten Wert einstellen.When the desired rate of change in the engine operating condition corresponds to stable operation, the
Bei einem Beispiel kann, wenn die Basisluftdrehmomentanforderung 308 von 50 Nm auf 300 Nm zunimmt, die Zieldrosselklappenöffnungsfläche 232 auf eine gestufte Weise von 100 mm2 bis 500 mm2 eingestellt werden, wenn die oben beschriebenen Gleichungen verwendet werden. Wenn jedoch die Änderungsrate der Basisluftdrehmomentanforderung 308 einem transienten Betrieb entspricht, kann die Referenzdrosselklappenöffnungsfläche auf eine Weise eingestellt werden, die die Soll-Änderungsrate in dem Kraftmaschinendrehmomentausgang erreicht. Beispielsweise kann die Referenzdrosselklappenöffnungsfläche anfänglich von 100 mm2 auf 1000 mm2 eingestellt werden und dann auf 500 mm2 eingestellt werden. Seinerseits kann die Zieldrosselklappenöffnungsfläche 232 auf eine Weise eingestellt werden, die den Drehmomentausgang der Kraftmaschine 102 bei der Soll-Rate ändert.In one example, when the base
Bei einem anderen Beispiel, wie oben diskutiert ist, kann ein Sollkrümmerdruck schnell zunehmen, wenn ein oder mehrere Zylinder der Kraftmaschine 102 abgeschaltet werden. Jedoch kann ein Einstellen der Referenzladedruckregelventilöffnungsfläche auf eine gestufte Weise von einem ersten Wert auf einen zweiten Wert die Rate beschränken, mit der der Krümmerdruck geändert werden kann. Somit kann, wenn ein oder mehrere Zylinder der Kraftmaschine 102 abgeschaltet werden, die Referenzladedruckregelventilöffnungsfläche von dem ersten Wert auf eine Ladedruckregelventilöffnungsfläche, die vollständig geschlossen entspricht, eingestellt werden und dann auf einen zweiten Wert eingestellt werden. Seinerseits kann die Zielladedruckregelventilöffnungsfläche 230 auf eine Weise eingestellt werden, die den Krümmerdruck mit der Soll-Rate ändert.In another example, as discussed above, a desired manifold pressure may increase rapidly when one or more cylinders of the
Anstatt oder zusätzlich einer Ermittlung, ob die Soll-Rate einem transienten Betrieb entspricht, kann das Einstellpunktmodul 368 die Referenzwerte 340 basierend auf einer vorbestimmten Beziehung zwischen der Soll-Rate und den Referenzwerten 340 bestimmen. Ferner kann das Einstellpunktmodul 368 einen oder mehrere der Referenzwerte 340 von einem ersten Wert, der einem stabilen Betrieb entspricht, auf einen zweiten Wert, der einem stabilen Betrieb entspricht, basierend auf einer Referenztrajektorie einstellen. Die Referenztrajektorie kann eine Mehrzahl von Referenzwerten aufweisen. Die Referenztrajektorie kann nichtlinear, vorgegeben und/oder basierend auf einer vorgegebenen Beziehung zwischen der Soll-Rate und der Referenztrajektorie bestimmt sein. Die Referenztrajektorie kann auch basierend auf dem zweiten Wert bestimmt sein, der dem stabilen Betrieb entspricht, nachdem die Änderung der Kraftmaschinenbetriebsbedingung vollständig ist. Die vorbestimmten Beziehungen, die dazu verwendet werden, die Referenzwerte und/oder die Referenztrajektorie zu ermitteln, können in einer Nachschlagetabelle und/oder einer Gleichung ausgeführt sein und können linear oder nichtlinear sein.Instead of or in addition to determining whether the target rate corresponds to transient operation, the
Gleichermaßen kann anstatt oder zusätzlich zu einem Vergleich der Soll-Änderungsrate mit der ersten Rate das Einstellpunktmodul 368 die Gewichtungswerte 342 basierend auf einer vorbestimmten Beziehung zwischen der Soll-Rate und den Gewichtungswerten 342 bestimmen. Die vorbestimmte Beziehung kann in einer Nachschlagetabelle und/oder einer Gleichung ausgeführt sein und kann linear oder nichtlinear sein. Ferner können die Gewichtungswerte 342 auf vorbestimmte Werte, die von Null verschieden sind, gesetzt werden.Likewise, instead of or in addition to comparing the target rate of change to the first rate, the
Das Einstellpunktmodul 368 kann die Referenzwerte 340 und/oder die Gewichtungswerte 342 dynamisch basierend auf einer Soll-Änderungsrate in einer oder mehreren Betriebsbedingungen der Kraftmaschine 102 einstellen. Mit anderen Worten kann das Einstellpunktmodul 368 die Referenzwerte 340 und/oder die Gewichtungswerte 342 in Echtzeit einstellen, während die Kraftmaschine 102 arbeitet (d.h. ohne Abschalten der Kraftmaschine 102 oder des ECM 114). Zusätzlich können die Referenzwerte 340 und/oder die Gewichtungswerte 342 von einer Steuerschleife zu der nächsten oder von einem Steuermanöver zu dem nächsten verschieden sein, müssen jedoch nicht.The
Nun Bezug nehmend auf
Bei 408 bestimmt das Einstellpunktmodul 368 die Referenzwerte 340 und die Gewichtungswerte 342. Wie oben diskutiert ist, kann das Einstellpunktmodul 368 die Referenzwerte 340 und/oder die Gewichtungswerte 342 basierend auf einer Soll-Änderungsrate in einer Betriebsbedingung der Kraftmaschine 102 bestimmen. Beispielsweise kann das Einstellpunktmodul 368 einen oder mehrere der Gewichtungswerte 342 auf Null setzen, wenn die Soll-Rate einem transienten Betrieb entspricht. Bei einem anderen Beispiel kann das Einstellpunktmodul 368 einen oder mehrere der Referenzwerte 340 basierend auf einer Referenztrajektorie einstellen, wenn die Soll-Rate einem transienten Betrieb entspricht.At 408, the
Bei 410 bestimmt das Sequenzbestimmungsmodul 316 mögliche Sequenzen der Zielwerte 230-244. Bei 412 bestimmt das Vorhersagemodul 323 für jede der möglichen Sequenzen von Zielwerten die vorhergesagten Parameter. Das Vorhersagemodul 323 bestimmt die vorhergesagten Parameter für die möglichen Sequenzen auf der Grundlage des Modells 324 der Kraftmaschine 102, der exogenen Eingaben 328 und der Rückkopplungseingaben 330. Im Einzelnen erzeugt das Vorhersagemodul 323 unter Verwendung des Models 324 auf der Grundlage einer möglichen Sequenz der Zielwerte 230-244, der exogenen Eingänge 328 und der Rückkopplungseingänge 330 eine Sequenz von N vorhergesagten Drehmomenten der Kraftmaschine 102 für die N Steuerschleifen, eine Sequenz von N vorhergesagten Kraftstoffwirkungsgradwerten für die N Steuerschleifen und eine Sequenz von N vorhergesagten NVH-Werten für die N Steuerschleifen.At 410, the
Bei 414 bestimmt das Kostenmodul 332 jeweils die Kosten der möglichen Sequenzen. Beispielhaft kann das Kostenmodul 332 die Kosten (engl.: Cost) für eine mögliche Sequenz der Zielwerte 230-244 auf der Grundlage der Gleichung:
Bei 416 wählt das Auswahlmodul 344 auf der Grundlage der Kosten der möglichen Sequenzen eine der möglichen Sequenzen der Zielwerte 230-244 aus. Zum Beispiel kann das Auswahlmodul 344 die eine der möglichen Sequenzen mit den niedrigsten Kosten auswählen. Das Auswahlmodul 344 kann daher die eine der möglichen Sequenzen wählen, die die Basisdrehmomentanforderung 308 und die Soll-Abgasenthalpie am besten erreicht, während gleichzeitig der Kraftstoffverbrauch und die Partikelemissionen minimiert werden. Anstelle oder zusätzlich zur Bestimmung möglicher Sequenzen der Zielwerte 230-244 bei 410 und zur Bestimmung der Kosten jeder der Sequenzen bei 414 kann das MPC-Modul 312 wie oben diskutiert eine Sequenz möglicher Zielwerte mit den niedrigsten Kosten unter Verwendung konvexer Optimierungstechniken identifizieren.At 416, the
Bei 418 bestimmt das MPC-Modul 312, ob die ausgewählte eine der möglichen Sequenzen die Aktorbeschränkungen 348 erfüllt. Wenn die ausgewählte der möglichen Sequenzen die Aktorbeschränkungen 348 erfüllt, fährt das Verfahren mit 420 fort. Andernfalls fährt das Verfahren mit 422 fort, wo das MPC-Modul 312 die eine der möglichen Sequenzen mit dem nächst niedrigsten Kosten wählt. Das Verfahren kehrt dann zu 418 zurück. Auf diese Weise wird die Sequenz mit den niedrigsten Kosten, die die Aktorbeschränkungen 348 erfüllen, verwendet.At 418, the
Bei 420 setzt das erste Umsetzungsmodul 248 die Ziel-Ladedruckregelventil-Öffnungsfläche 230 in den Ziel-Tastgrad 250 um, der an das Ladedruckregelventil 162 angelegt werden soll, setzt das zweite Umsetzungsmodul 252 die Ziel-Drosselöffnungsfläche 232 in den Ziel-Tastgrad 254 um, der an das Drosselventil 112 angelegt werden soll. Außerdem setzt das dritte Umsetzungsmodul 256 bei 428 die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 234 in den Ziel-Tastgrad 258 um, der an das AGR-Ventil 170 angelegt werden soll. Außerdem kann das vierte Umsetzungsmodul den Ziel-Einlassnocken-Phasenstellerwinkel und den Ziel-Auslassnocken-Phasenstellerwinkel 236 und 238 in den Ziel-Einlasstastgrad und in den Ziel-Auslasstastgrad umsetzen, der an den Einlassnocken-Phasensteller bzw. an den Auslassnocken-Phasensteller 148 bzw. 150 angelegt werden soll.At 420, the
Bei 424 steuert das Drosselaktormodul 116 das Drosselventil 112, um die Ziel-Drosselöffnungsfläche 232 zu erzielen, und steuert das Phasensteller-Aktormodul 158 den Einlassnocken-Phasensteller und den Auslassnocken-Phasensteller 148 und 150, um den Ziel-Einlassnocken-Phasenstellerwinkel und den Ziel-Auslassnocken-Phasenstellerwinkel 236 bzw. 238 zu erzielen. Zum Beispiel kann das Drosselaktormodul 116 ein Signal mit dem Ziel-Tastgrad 254 an das Drosselventil 112 anlegen, um die Ziel-Drosselöffnungsfläche 232 zu erzielen.At 424, the
Außerdem steuert das AGR-Aktormodul 172 das AGR-Ventil 170 bei 424, um die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 234 zu erzielen, und steuert das Ladedruckaktormodul 164 das Ladedruckregelventil 162, um die Ziel-Ladedruckregelventil-Öffnungsfläche 230 zu erzielen. Zum Beispiel kann das AGR-Aktormodul 172 ein Signal mit dem Ziel-Tastgrad 258 an das AGR-Ventil 170 anlegen, um die Ziel-AGR-Öffnungsfläche 234 zu erzielen, und kann das Ladedruckaktormodul 164 ein Signal mit dem Ziel-Tastgrad 250 an das Ladedruckregelventil 162 anlegen, um die Ziel-Ladedruckregelventil-Öffnungsfläche 230 zu erzielen. Außerdem steuert das Zündungsaktormodul 126 bei 424 die Zündzeiteinstellung auf der Grundlage der Ziel-Zündzeiteinstellung 240, das Zylinderaktormodul 120 steuert die Zylinderaktivierung und -deaktivierung auf der Grundlage der Ziel-Zylinderzahl 242, und das Kraftstoffaktormodul 124 steuert die Kraftstoffbeaufschlagung auf der Grundlage der Ziel-Kraftstoffbeaufschlagungsparameter 244. Bei 426 kann das Verfahren enden. Alternativ dazu kann
Nun Bezug nehmend auf
Nun Bezug nehmend auf
Der Begriff Modul kann sich auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); auf eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale diskrete Schaltung; auf eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale integrierte Schaltung; auf eine Kombinationslogikschaltung; auf eine feldprogrammierbare logische Anordnung (FPGA); auf einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), der Code ausführt; auf Speicher (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), der durch einen Prozessor ausgeführten Code speichert; auf andere geeignete Hardwarekomponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder auf eine Kombination einiger oder aller der Obigen wie etwa in einem Ein-Chip-System beziehen, ein Teil davon sein oder sie enthalten.The term module can refer to an application specific integrated circuit (ASIC); to a digital, analog or mixed analog/digital discrete circuit; to a digital, analog or mixed analog/digital integrated circuit; to a combinational logic circuit; to a field programmable logic array (FPGA); to a processor (shared, dedicated, or group) that executes code; to memory (shared, dedicated or group) that stores code executed by a processor; to other suitable hardware components that provide the described functionality; or relate to, be part of, or contain a combination of some or all of the above, such as in a single-chip system.
Der Begriff Code, wie er oben verwendet ist, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode enthalten und kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen und/oder Objekte beziehen. Der Begriff gemeinsam genutzter Prozessor umfasst einen einzelnen Prozessor, der einen Teil des Codes oder allen Code von mehreren Modulen ausführt. Der Begriff Gruppenprozessor umfasst einen Prozessor, der einen Teil oder allen Code von einem oder von mehreren Modulen zusammen mit zusätzlichen Prozessoren ausführt. Der Begriff gemeinsam genutzter Speicher umfasst einen einzelnen Speicher, der einen Teil oder allen Code von mehreren Modulen speichert. Der Begriff Gruppenspeicher umfasst einen Speicher, der einen Teil oder allen Code von einem oder von mehreren Modulen zusammen mit zusätzlichen Speichern speichert. Der Begriff Speicher kann eine Teilmenge des Begriffs computerlesbares Medium sein. Der Begriff computerlesbares Medium umfasst keine vorübergehenden elektrischen und elektromagnetischen Signale, die sich durch ein Medium ausbreiten, und kann somit als konkret und nichtflüchtig angesehen werden. Nichteinschränkende Beispiele eines nicht vorübergehenden konkreten computerlesbaren Mediums enthalten nichtflüchtigen Speicher, flüchtigen Speicher, eine magnetische Ablage und eine optische Ablage.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 some or all of the code from multiple modules. The term group processor includes a processor that executes some or all of the code from one or more modules together with additional processors. The term shared memory includes a single memory that stores some or all of the code from multiple modules. The term group memory includes a memory that is a part or stores all code from one or more modules together with additional memories. The term storage can be 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 can therefore be considered concrete and non-transitory. Non-limiting examples of a non-transitory tangible computer-readable medium include non-volatile memory, volatile memory, magnetic storage, and optical storage.
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DE102016120144B4 (en) * | 2015-11-03 | 2021-04-22 | GM Global Technology Operations LLC | PROCEDURE FOR ADJUSTING WEIGHT VALUES ASSOCIATED WITH ERRORS IN THE ACTUATOR SETPOINTS OF AN MOTOR WHEN THE MOTOR IS CONTROLLED USING MODEL PREDICATIVE CONTROL |
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CN112696276B (en) * | 2020-04-01 | 2022-03-29 | 长城汽车股份有限公司 | Method and device for calculating response time of engine |
CN112327669B (en) * | 2020-11-14 | 2022-02-18 | 大连理工大学 | Design method of explicit prediction controller of aircraft engine |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050131620A1 (en) | 2002-01-31 | 2005-06-16 | Cambridge Consultants Limited | Control system |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3744036B2 (en) * | 1995-10-31 | 2006-02-08 | 日産自動車株式会社 | Diesel engine fuel property detection device and control device |
US8468821B2 (en) * | 2009-11-19 | 2013-06-25 | GM Global Technology Operations LLC | Dual-loop control systems and methods for a sequential turbocharger |
EP2472087B1 (en) * | 2009-12-28 | 2015-02-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle control apparatus |
US8483935B2 (en) * | 2010-09-09 | 2013-07-09 | GM Global Technology Operations LLC | Method for controlling internal combustion engines in hybrid powertrains |
JP4975158B2 (en) * | 2010-11-08 | 2012-07-11 | 本田技研工業株式会社 | Plant control equipment |
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050131620A1 (en) | 2002-01-31 | 2005-06-16 | Cambridge Consultants Limited | Control system |
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