[发明专利]调节分配给目标致动器值中的误差的加权值的系统和方法

说明书

一种根据本公开原理的系统包括模型预测式控制(MPC)模块和致动器模块。该MPC模块生成用于发动机的致动器的一组可能目标值，并且预测用于可能目标值中的每一者的发动机的操作参数。该MPC模块基于相对应的迭代数量确定与目标值中的每一个目标值相关联的加权值，并且基于预测的操作参数和加权值确定该组可能目标值的代价。该MPC模块基于该费用从多组可能目标值选择该组可能目标值，并且设定目标值为选择的组的可能目标值。该致动器模块基于目标值中的至少一者来控制发动机的致动器。

技术领域

本公开涉及内燃机，且更具体地，涉及用于调节当使用模型预测控制来控制发动机时分配给发动机的目标致动器值中的误差的加权值的系统和方法。

背景技术

本文所提供的背景技术描述的目的在于从总体上介绍本公开的背景。当前提及的发明人的工作--以在此背景技术部分中所描述的为限--以及在提交时可能不另外构成现有技术的该描述的各方面，既不明示地也不默示地被承认为是针对本公开的现有技术。

内燃机在汽缸内燃烧空气和燃料混合物以驱动活塞，该活塞产生驱动扭矩。进入发动机的空气流量经由节气门调节。更具体地，节气门调节节气门面积，增加或减少进入发动机的空气流量。当节气门面积增加时，进入发动机的空气流量增加。燃料控制系统调节燃料被喷射的速率以将期望的空气/燃料混合物提供到汽缸和/或实现期望的扭矩输出。通过增加提供到汽缸的空气与燃料的量来增加发动机的扭矩输出。

在火花点火发动机中，火花引燃提供到汽缸的空气/燃料混合物的燃烧。在压缩点火发动机中，汽缸中的压缩引燃提供到汽缸的空气/燃料混合物。火花正时和空气流量可以是用于调节火花点火发动机的扭矩输出的主要机构，而燃料流量可以是用于调节压缩点火发动机的扭矩输出的主要机构。

已经开发出发动机控制系统来控制发动机输出扭矩，以实现期望的扭矩。然而，传统的发动机控制系统不能如所期望的那样精确地控制发动机输出扭矩。此外，传统的发动机控制系统不能提供对控制信号的快速响应或者不能在影响发动机输出扭矩的各个装置之间协调发动机扭矩控制。

发明内容

根据本公开的原理的系统包括模型预测控制(MPC)模块和致动器模块。该MPC模块生成用于发动机致动器的一组可能目标值并预测用于可能目标值中的每一个的发动机操作参数。该MPC模块基于对应的迭代数量来确定与目标值中的每一个相关联的加权值，并基于预测的操作参数和加权值来确定该组可能目标值的成本。该MPC模块基于成本从多个可能目标值组中选择该组可能目标值，并将目标值设定为选择的组的可能目标值。致动器模块基于目标值中的至少一个来控制发动机的致动器。

本公开进一步的适用领域将从详细说明、权利要求书及附图中变得清楚。详细说明和具体示例旨在仅用于说明目的，而非旨在限制本公开的范围。

附图说明

本公开将通过详细说明和附图来更充分地理解，其中：

图1是根据本公开的示例发动机系统的功能框图；

图2是根据本公开的示例发动机控制系统的功能框图；

图3是根据本公开的示例空气控制模块的功能框图；

图4是描绘根据本公开的使用模型预测控制来控制节气阀、进气阀定相和排气阀定相、废气门以及排气再循环(EGR)阀的示例方法的流程图；

图5是描绘调节分配给节气阀、进气阀定相和排气阀定相、废气门以及EGR阀的目标值中的误差的加权值的示例方法的流程图；以及

图6A、图6B和图6C是曲线图，示出了根据本公开的作为时间函数而调节的加权值，以及由此产生的用于发动机致动器的目标值中的相对于用于目标值的参考值的误差。

在附图中，可以重复使用参考数字来识别类似和/或相同元件。

具体实施方式