[發明專利]模型預測控制的故障診斷系統和方法

有效

• 申請號: 201510136141.0
• 申請日: 2015-03-26
• 公開（公告）號: CN104948326B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: K.C.王;C.E.惠特尼
• 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: F02D43/00
• 分類號: F02D43/00;F02D41/02;F02D41/22
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 姜云霞,傅永霄

1.一種用于車輛的發動機控制系統，包括：

模型預測控制模塊，所述模型預測控制模塊：

基于發動機扭矩請求識別可能目標值組；

分別確定用于所述可能目標值組的預測操作參數；

分別確定用于所述可能目標值組的成本值；

基于所述成本值選擇所述可能目標值組中的一個；以及

基于所述組中選定的一個的可能目標值來設置目標值；

致動器模塊，所述致動器模塊基于所述目標值中的一個值來控制發動機致動器；以及

故障診斷模塊，所述故障診斷模塊選擇性地診斷所述模型預測控制模塊中的故障；

其中所述模型預測控制模塊進一步分別基于用于所述目標值的預定范圍來選擇所述可能目標值組中的一個；

其中當所述目標值中的一個在其預定范圍之外時，所述故障診斷模塊診斷故障。

2.如權利要求1所述的發動機控制系統，其中所述模型預測控制模塊：

基于所述可能目標值組中的第一個的第一成本值來識別所述組中的所述第一個；

分別確定可能目標值組中的所述第一個的可能目標值是否在預定范圍之內；

當所述組中選定的一個的可能目標值中的一個在其預定范圍之外時，基于所述可能目標值組中的第二個的第二成本值來識別所述組中的所述第二個；以及

當所述組中的所述第二個的可能目標值分別在預定范圍之內時，選擇所述組中的所述第二個。

3.如權利要求2所述的發動機控制系統，其中當所述組中的所述第二個的第二成本值小于所述組中的所述第一個的第一成本值時，所述故障診斷模塊診斷故障。

4.如權利要求1所述的發動機控制系統，其中當所述模型預測控制模塊未能在預定周期內選擇所述可能目標值組中的一個時，所述故障診斷模塊診斷所述模型預測控制模塊中的故障。

5.如權利要求1所述的發動機控制系統，其中所述模型預測控制模塊進一步基于所述預測操作參數中的第一個與該操作參數的測量值和估計值中的一個之間的差異來確定積分值。

6.如權利要求5所述的發動機控制系統，其中當所述積分值大于預定值時，所述故障診斷模塊診斷所述模型預測控制模塊中的故障。

7.如權利要求1所述的發動機控制系統，其進一步包括：

參考模塊，所述參考模塊基于所述發動機扭矩請求確定參考值，

其中當在所述模型預測控制模塊中診斷到故障時，所述致動器模塊基于所述參考值中的一個來控制所述發動機致動器。

8.如權利要求1所述的發動機控制系統，其進一步包括：

升壓致動器模塊，所述升壓致動器模塊基于所述目標值中的第二值控制渦輪增壓器的廢氣門的開度；

排氣再循環致動器模塊，所述排氣再循環致動器模塊基于所述目標值中的第三值控制排氣再循環閥的開度；以及

相位器致動器模塊，所述相位器致動器模塊分別基于所述目標值中的第四值和第五值控制進氣門和排氣門定相，

其中所述致動器模塊基于所述目標值中的所述一個值來控制節氣門閥的開度。

9.一種用于車輛的發動機控制方法，包括：

使用模型預測控制模塊：

基于發動機扭矩請求識別可能目標值組；

分別確定用于所述可能目標值組的預測操作參數；

分別確定用于所述可能目標值組的成本值；

基于所述成本值選擇所述可能目標值組中的一個；以及

基于所述組中選定的一個的可能目標值來設置目標值；

基于所述目標值中的一個值來控制發動機致動器；以及

選擇性地診斷所述模型預測控制模塊中的故障；

進一步包括進一步分別基于用于所述目標值的預定范圍來選擇所述可能目標值組中的一個；

當所述目標值中的一個在其預定范圍之外時診斷故障。