[發明專利]調節分配給目標致動器值中的誤差的加權值的系統和方法

有效

• 申請號: 201610937682.8
• 申請日: 2016-10-25
• 公開（公告）號: CN106640395B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: K·C·王;R·龍
• 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: F02D41/14
• 分類號: F02D41/14
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 安文森

一種根據本公開原理的系統包括模型預測式控制(MPC)模塊和致動器模塊。該MPC模塊生成用于發動機的致動器的一組可能目標值，并且預測用于可能目標值中的每一者的發動機的操作參數。該MPC模塊基于相對應的迭代數量確定與目標值中的每一個目標值相關聯的加權值，并且基于預測的操作參數和加權值確定該組可能目標值的代價。該MPC模塊基于該費用從多組可能目標值選擇該組可能目標值，并且設定目標值為選擇的組的可能目標值。該致動器模塊基于目標值中的至少一者來控制發動機的致動器。

技術領域

本公開涉及內燃機，且更具體地，涉及用于調節當使用模型預測控制來控制發動機時分配給發動機的目標致動器值中的誤差的加權值的系統和方法。

背景技術

本文所提供的背景技術描述的目的在于從總體上介紹本公開的背景。當前提及的發明人的工作--以在此背景技術部分中所描述的為限--以及在提交時可能不另外構成現有技術的該描述的各方面，既不明示地也不默示地被承認為是針對本公開的現有技術。

內燃機在汽缸內燃燒空氣和燃料混合物以驅動活塞，該活塞產生驅動扭矩。進入發動機的空氣流量經由節氣門調節。更具體地，節氣門調節節氣門面積，增加或減少進入發動機的空氣流量。當節氣門面積增加時，進入發動機的空氣流量增加。燃料控制系統調節燃料被噴射的速率以將期望的空氣/燃料混合物提供到汽缸和/或實現期望的扭矩輸出。通過增加提供到汽缸的空氣與燃料的量來增加發動機的扭矩輸出。

在火花點火發動機中，火花引燃提供到汽缸的空氣/燃料混合物的燃燒。在壓縮點火發動機中，汽缸中的壓縮引燃提供到汽缸的空氣/燃料混合物。火花正時和空氣流量可以是用于調節火花點火發動機的扭矩輸出的主要機構，而燃料流量可以是用于調節壓縮點火發動機的扭矩輸出的主要機構。

已經開發出發動機控制系統來控制發動機輸出扭矩，以實現期望的扭矩。然而，傳統的發動機控制系統不能如所期望的那樣精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者不能在影響發動機輸出扭矩的各個裝置之間協調發動機扭矩控制。

發明內容

根據本公開的原理的系統包括模型預測控制(MPC)模塊和致動器模塊。該MPC模塊生成用于發動機致動器的一組可能目標值并預測用于可能目標值中的每一個的發動機操作參數。該MPC模塊基于對應的迭代數量來確定與目標值中的每一個相關聯的加權值，并基于預測的操作參數和加權值來確定該組可能目標值的成本。該MPC模塊基于成本從多個可能目標值組中選擇該組可能目標值，并將目標值設定為選擇的組的可能目標值。致動器模塊基于目標值中的至少一個來控制發動機的致動器。

本公開進一步的適用領域將從詳細說明、權利要求書及附圖中變得清楚。詳細說明和具體示例旨在僅用于說明目的，而非旨在限制本公開的范圍。

附圖說明

本公開將通過詳細說明和附圖來更充分地理解，其中：

圖1是根據本公開的示例發動機系統的功能框圖；

圖2是根據本公開的示例發動機控制系統的功能框圖；

圖3是根據本公開的示例空氣控制模塊的功能框圖；

圖4是描繪根據本公開的使用模型預測控制來控制節氣閥、進氣閥定相和排氣閥定相、廢氣門以及排氣再循環(EGR)閥的示例方法的流程圖；

圖5是描繪調節分配給節氣閥、進氣閥定相和排氣閥定相、廢氣門以及EGR閥的目標值中的誤差的加權值的示例方法的流程圖；以及

圖6A、圖6B和圖6C是曲線圖，示出了根據本公開的作為時間函數而調節的加權值，以及由此產生的用于發動機致動器的目標值中的相對于用于目標值的參考值的誤差。

在附圖中，可以重復使用參考數字來識別類似和/或相同元件。

具體實施方式