[發明專利]用于模型預測控制器的標定系統和方法

在審

• 申請號: 201410375481.4
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104343571A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: S.L.斯托爾奇;J.A.肖爾;K.C.王;N.金
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F02D45/00
• 分類號: F02D45/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 成城;李婷

相關申請的交叉引用

本申請要求于2013年8月2日提交的美國臨時申請序列號61/861,498的權益。上述申請的公開內容全部并入本文以供參考。

技術領域

本公開涉及用于車輛的控制系統和方法，且更具體地涉及用于標定車輛的模型預測控制器的系統和方法。

背景技術

在此提供的背景技術描述用于總體上介紹本公開的背景的目的。當前署名發明人的工作（在背景技術部分描述的程度上）以及本描述中否則不足以作為申請時現有技術的各方面，既不明顯地也非隱含地被承認為與本公開相抵觸的現有技術。

內燃發動機在汽缸內燃燒空氣和燃料混合物以驅動活塞，這產生驅動扭矩。進入發動機的空氣流經由節氣門被調節。更具體而言，節氣門調整節流面積，這增加或減小進入發動機的空氣流。隨著節流面積的增加，進入發動機的空氣流增加。燃料控制系統調整燃料噴射的速率以向汽缸提供期望的空氣/燃料混合物和/或實現期望的扭矩輸出。增加提供至汽缸的空氣和燃料的量增加了發動機的扭矩輸出。

在火花點火發動機中，火花引發提供給汽缸的空氣/燃料混合物的燃燒。在壓縮點火發動機中，汽缸中的壓縮燃燒了提供給汽缸的空氣/燃料混合物。火花正時和空氣流量可以是用于調整火花點火發動機的扭矩輸出的主要機制，而燃料流量可以是用于調整壓縮點火發動機的扭矩輸出的主要機制。

已開發出發動機控制系統，以控制發動機輸出扭矩從而實現期望扭矩。然而，傳統的發動機控制系統不能如所期望的那樣準確地控制發動機輸出扭矩。此外，傳統的發動機控制系統不能提供對控制信號的快速響應或在影響發動機輸出扭矩的各種裝置之間協調發動機扭矩控制。

發明內容

車輛的發動機控制模塊（ECM）包括有形計算機可讀介質和至少一個處理器。所述有形計算機可讀介質包括目標代碼，所述目標代碼引用多個變量，并且所述目標代碼用于：基于用于發動機的空氣和排氣設定點來識別可能目標值的集合；分別基于所述發動機的模型和所述可能目標值的集合來產生預測參數；基于所述預測參數來選擇所述可能目標值的集合中的一個；分別基于可能目標值的集合中的選定一個來設置目標值；以及基于所述目標值中的第一目標值來控制節氣門的打開。所述有形計算機可讀介質還包括標定數據，所述標定數據與所述目標代碼分開地被存儲并且包括分別用于在所述目標代碼中被引用的變量的預定值。所述至少一個處理器利用所述預定值來執行所述目標代碼，以執行所述識別、所述產生、所述選擇、所述設置以及所述控制。

在其他特征中，所述有形計算機可讀介質還包括：表明所述目標代碼的第一標識符的數據；以及表明所述標定數據的第二標識符的數據。

在其他特征中，標定裝置與所述ECM分開，所述標定裝置包括顯示器并且將在所述目標代碼中被引用的變量的預定值顯示在所述顯示器上。

在其他特征中，所述標定裝置此外：包括第二組標定數據，所述第二組標定數據包括用于在所述目標代碼中被引用的變量的預定值；以及響應于用戶輸入而用第二組標定數據來替換所述標定數據。

在其他特征中，所述有形計算機可讀介質還包括：表明所述目標代碼的第一標識符的數據；以及表明所述標定數據的第二標識符的數據。所述標定裝置在用所述第二組標定數據替換所述標定數據之后進一步用表明所述第二組標定數據的第三標識符的數據來替換表明所述第二標識符的數據。

在其他特征中，模型預測控制器（MPC）設計裝置基于所述用戶輸入來產生源代碼文件、頭文件和所述標定數據，編譯所述源代碼文件和所述頭文件以產生所述目標代碼，將所述目標代碼存儲在所述ECM的有形計算機可讀介質中，將所述標定數據與所述目標代碼分開地存儲在所述ECM的有形計算機可讀介質中。

在其他特征中，模型預測控制器（MPC）設計裝置基于所述用戶輸入來產生源代碼文件和頭文件，所述頭文件包括在所述目標代碼中被引用的變量的預定值，所述MPC設計裝置識別所述頭文件內的預定值、產生所述標定數據、將來自所述頭文件的預定值傳送至所述標定數據、編譯所述源代碼文件和頭文件以產生所述目標代碼、將所述目標代碼存儲在所述ECM的有形計算機可讀介質中、將所述標定數據與所述目標代碼分開地存儲在所述ECM的有形計算機可讀介質中。

在其他特征中，所述目標代碼還包括用于下述的目標代碼：基于所述目標值中的第二目標值來控制廢氣門的打開；基于所述目標值中的第三目標值來控制排氣再循環（EGR）閥的打開；以及分別基于所述目標值中的第四目標值和第五目標值來控制進氣閥和排氣閥定相。