管理发动机的控制回路的周期的系统和方法技术方案

公开了管理发动机的控制回路的周期的系统和方法。根据本公开的系统包括模型预测控制（MPC）模块、致动器模块以及矫正动作模块。MPC模块执行MPC任务，包括预测用于可能目标值组的操作参数和基于预测操作参数来确定用于可能目标值组的成本。MPC任务还包括基于成本从多个可能目标值组中选择所述可能目标值组以及将目标值设置为选定组的可能目标值。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。矫正动作模块基于在执行MPC任务时经过的时间量和MPC任务被执行的迭代数量中至少一个选择性地采取矫正动作。

【技术实现步骤摘要】
管理发动机的控制回路的周期的系统和方法相关申请的交叉引用此申请涉及2014年3月26日提交的美国专利申请号14/225,502、2014年3月26日提交的美国专利申请号14/225,516、2014年3月26日提交的美国专利申请号14/225,569、2014年3月26日提交的美国专利申请号14/225,626、2014年3月26日提交的美国专利申请号14/225,817、2014年3月26日提交的美国专利申请号14/225,896、2014年3月26日提交的美国专利申请号14/225,531、2014年3月26日提交的美国专利申请号14/225,507、2014年3月26日提交的美国专利申请号14/225,808、2014年3月26日提交的美国专利申请号14/225,587、2014年3月26日提交的美国专利申请号14/226,006、2014年3月26日提交的美国专利申请号14/226,121、2014年3月26日提交的美国专利申请号14/225,496以及2014年3月26日提交的美国专利申请号14/225,891。以上申请的全部披露内容以引用的方式并入本文。
本公开涉及内燃发动机，并且更具体来说，涉及用于管理用于使用模型预测控制来控制发动机的控制回路的周期的系统和方法。
技术介绍
本文所提供的
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描述的目的在于从总体上介绍本公开的背景。当前提及的专利技术人的工作——以在此
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部分中所描述的为限——以及在提交时否则可能不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。内燃发动机在汽缸内燃烧空气与燃料混合物以驱动活塞，这产生驱动扭矩。进入发动机的空气流量通过节气门来调节。更具体来说，节气门调整节气门面积，这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。燃料控制系统调整燃料被喷射的速率从而将所需的空气/燃料混合物提供到汽缸和/或实现所需的扭矩输出。增加提供到汽缸的空气与燃料的量增加发动机的扭矩输出。在火花点火发动机中，火花开始提供到汽缸的空气/燃料混合物的燃烧。在压缩点火发动机中，汽缸中的压缩燃烧提供到汽缸的空气/燃料混合物。火花正时和空气流量可以是用于调整火花点火发动机的扭矩输出的主要机构，而燃料流可以是用于调整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所需扭矩。然而，传统的发动机控制系统并不如需要一样精确地控制发动机输出扭矩。另外，传统的发动机控制系统并不对控制信号提供快速响应或者在影响发动机输出扭矩的各种设备之间协调发动机扭矩控制。
技术实现思路
根据本公开的系统包括模型预测控制（MPC）模块、致动器模块以及矫正动作模块。MPC模块执行MPC任务，包括预测用于可能目标值组的操作参数和基于预测操作参数来确定用于可能目标值组的成本。MPC任务还包括基于成本从多个可能目标值组中选择所述可能目标值组以及将目标值设置为选定组的可能目标值。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。矫正动作模块基于在执行MPC任务时经过的时间量和MPC任务被执行的迭代数量中至少一个选择性地采取矫正动作。本专利技术包括以下方案：1.一种系统，包括：模型预测控制（MPC）模块，所述MPC模块执行MPC任务，包括：确定用于可能目标值组的预测操作参数；基于所述预测操作参数来确定用于所述可能目标值组的成本；基于所述成本从多个可能目标值组中选择所述可能目标值组；以及将目标值设置为选定组的可能目标值；致动器模块，所述致动器模块基于所述目标值中的至少一个来控制发动机的致动器；以及矫正动作模块，所述矫正动作模块基于在执行所述MPC任务时经过的时间量和所述MPC任务被执行的迭代数量中至少一个选择性地采取矫正动作。2.如方案1所述的系统，其中当所述经过的时间大于第一周期时，所述矫正动作模块指示所述MPC模块暂停所述MPC任务。3.如方案2所述的系统，其中：当其他任务完成时，所述矫正动作模块指示所述MPC模块恢复所述MPC任务；以及所述其他任务具有比所述MPC任务低的优先级。4.如方案2所述的系统，其中：当所述经过的时间大于第二周期时，所述矫正动作模块指示所述MPC模块独立于用于在当前控制回路期间开始的迭代的可能目标值来设置用于所述当前控制回路的目标值；以及所述第二周期大于所述第一周期。5.如方案4所述的系统，其中当所述经过的时间大于所述第二周期时，所述矫正动作模块指示所述MPC模块将用于所述当前控制回路的目标值设置为前一个控制回路期间设置的目标值。6.如方案4所述的系统，其中：当完成在所述当前控制回路期间开始的迭代时，所述MPC模块设置用于所述当前控制回路和未来控制回路的目标值；以及当所述经过的时间大于所述第二周期时，所述矫正动作模块指示所述MPC模块将用于所述当前控制回路的目标值设置为前一个控制回路期间设置用于所述未来控制回路的目标值。7.如方案4所述的系统，其中当所述经过的时间大于所述第二周期时，所述矫正动作模块指示所述MPC模块抑制在未来的控制回路期间重新开始所述MPC任务。8.如方案4所述的系统，其中：当所述经过的时间大于第三周期时，所述矫正动作模块采取所述矫正动作；以及所述第三周期大于所述第二周期。9.如方案8所述的系统，其中所述矫正动作包括限制所述发动机的扭矩输出和启动服务指示器中的至少一个。10.如方案8所述的系统，其中所述MPC模块基于所述可能目标值与参考值之间的差异确定用于所述可能目标值组中的每一个的成本，所述系统进一步包括备份模块，当所述经过的时间大于所述第三周期时所述备份模块将用于所述当前控制回路的目标值设置为参考值。11.一种方法，包括：执行MPC任务，包括：确定用于可能目标值组的预测操作参数；基于所述预测操作参数来确定用于所述可能目标值组的成本；基于所述成本从多个可能目标值组中选择所述可能目标值组；以及将目标值设置为选定组的可能目标值；基于所述目标值中的至少一个来控制发动机的致动器；以及基于在执行所述MPC任务时经过的时间量和所述MPC任务被执行的迭代数量中至少一个选择性地采取矫正动作。12.如方案11所述的方法，其进一步包括当所述经过的时间大于第一周期时，暂停所述MPC任务。13.如方案12所述的方法，其进一步包括当其他任务完成时，恢复所述MPC任务，其中所述其他任务具有比所述MPC任务低的优先级。14.如方案12所述的方法，其进一步包括当所述经过的时间大于第二周期时，独立于用于在当前控制回路期间开始的迭代的可能目标值来设置用于所述当前控制回路的目标值，其中所述第二周期大于所述第一周期。15.如方案14所述的方法，其进一步包括当所述经过的时间大于所述第二周期时，将用于所述当前控制回路的目标值设置为前一个控制回路期间设置的目标值。16.如方案14所述的方法，其进一步包括：当完成在所述当前控制回路期间开始的所述迭代时，设置用于所述当前控制回路和未来控制回路的目标值；以及当所述经过的时间大于所述第二周期时，将用于所述当前控制回路的目标值设置为前一个控制回路期间设置用于所述未来控制回路的目标值。17.如方案14所述的方法，其进一步包括当所述经过的时间大于所述第二周期时，抑制在未来的控制回路期间重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：模型预测控制（MPC）模块，所述MPC模块执行MPC任务，包括：　　确定用于可能目标值组的预测操作参数；　　基于所述预测操作参数来确定用于所述可能目标值组的成本；　　基于所述成本从多个可能目标值组中选择所述可能目标值组；以及　　将目标值设置为选定组的可能目标值；致动器模块，所述致动器模块基于所述目标值中的至少一个来控制发动机的致动器；以及矫正动作模块，所述矫正动作模块基于在执行所述MPC任务时经过的时间量和所述MPC任务被执行的迭代数量中至少一个选择性地采取矫正动作。

【技术特征摘要】
2014.03.26 US 14/2254921.一种管理发动机的控制回路的周期的系统，包括：模型预测控制模块，所述模型预测控制模块执行模型预测控制任务，包括：确定用于可能目标值组的预测操作参数；基于所述预测操作参数来确定用于所述可能目标值组的成本；基于所述成本从多个可能目标值组中选择所述可能目标值组；以及将目标值设置为选定组的可能目标值；致动器模块，所述致动器模块基于所述目标值中的至少一个来控制发动机的致动器；以及矫正动作模块，所述矫正动作模块基于在执行所述模型预测控制任务时经过的时间量和所述模型预测控制任务被执行的迭代数量中至少一个选择性地采取矫正动作。2.如权利要求1所述的管理发动机的控制回路的周期的系统，其中当所述经过的时间大于第一周期时，所述矫正动作模块指示所述模型预测控制模块暂停所述模型预测控制任务。3.如权利要求2所述的管理发动机的控制回路的周期的系统，其中：当其他任务完成时，所述矫正动作模块指示所述模型预测控制模块恢复所述模型预测控制任务；以及所述其他任务具有比所述模型预测控制任务低的优先级。4.如权利要求2所述的管理发动机的控制回路的周期的系统，其中：当所述经过的时间大于第二周期时，所述矫正动作模块指示所述模型预测控制模块独立于用于在当前控制回路期间开始的迭代的可能目标值来设置用于所述当前控制回路的目标值；以及所述第二周期大于所述第一周期。5.如权利要求4所述的管理发动机的控制回路的周期的系统，其中当所述经过的时间大于所述第二周期时，所述矫正动作模块指示所述模型预测控制模块将用于所述当前控制回路的目标值设置为前一个控制回路期间设置的目标值。6.如权利要求4所述的管理发动机的控制回路的周期的系统，其中：当完成在所述当前控制回路期间开始的迭代时，所述模型预测控制模块设置用于所述当前控制回路和未来控制回路的目标值；以及当所述经过的时间大于所述第二周期时，所述矫正动作模块指示所述模型预测控制模块将用于所述当前控制回路的目标值设置为前一个控制回路期间设置用于所述未来控制回路的目标值。7.如权利要求4所述的管理发动机的控制回路的周期的系统，其中当所述经过的时间大于所述第二周期时，所述矫正动作模块指示所述模型预测控制模块抑制在未来的控制回路期间重新开始所述模型预测控制任务。8.如权利要求4所述的管理发动机的控制回路的周期的系统，其中：当所述经过的时间大于第三周期时，所述矫正动作模块采取所述矫正动作；以及所述第三周期大于所述第二周期。9.如权利要求8所述的管理发动机的控制回路的周期的系统，其中所述矫正动作包括限制所述发动机的扭矩输出和启动服务指示器中的至少一个。10.如权利要求8所述的管理发动机的控制回路的周期的系统，其中所述模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：KC王，CE惠特尼，A本波拉，D伯纳迪尼，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US