[发明专利]动力系控制中的转矩干预的协调

说明书

提供了一种用于优化燃料经济性的推进系统、控制系统和方法，其使用模型预测控制系统来产生多个可能命令值集合并且基于第一预定加权值、第二预定加权值、多个预测值和多个请求值来确定每个可能命令值集合的成本。确定具有最低成本的可能命令值集合并且将其定义为选定命令值集合。执行包括以下至少一项的仲裁：A)基于在驾驶员请求值与干预请求值之间进行仲裁来确定至少一个请求值；以及B)通过在选定命令值集合中的选定命令值与命令干预值之间进行仲裁来确定期望命令值。

技术领域

本发明涉及一种用于具有发动机和变速器的机动车辆的推进系统的控制系统和方法，并且更具体地涉及一种使用多变量控制器的控制系统和方法。

背景技术

机动车辆中的推进系统控制通常涉及读取驾驶员和车辆输入，诸如加速器踏板位置、车辆传感器数据和转矩请求，并且将这些输入传送至发动机控制模块(ECM)和变速器控制模块(TCM)。ECM可计算从驾驶员和车辆输入请求的驾驶员车轴转矩。请求驾驶员车轴转矩然后可被传送至发动机和ECM。基于期望驾驶员车轴转矩来控制发动机以产生实际车轴转矩。同时并且通常在计算期望发动机和车轴转矩的同时，根据期望车轴转矩和车速来计算期望速比或传动比。然后将期望传动比或CVT皮带轮比传送至变速器。基于期望传动比(或CVT皮带轮比)来控制变速器以产生实际变速比或皮带轮比。实际车轴转矩和实际传动比或皮带轮比定义机动车辆的操作条件。

虽然推进系统控制的这种系统对于其预期目的是有用的，但是本领域存在如下改进的空间：尤其是在具有无级变速器的推进系统中，提供车轴转矩的动态控制以平衡驾驶性能、性能和燃料经济性。发动机控制系统已经被开发为控制发动机输出转矩来实现期望转矩。然而，传统的发动机控制系统可能无法如期望那样准确地控制发动机输出转矩。另外，尚未存在将转矩请求覆盖干预结合至基于MPC的控制系统中的传统机制。

发明内容

提供了一种用于通过使用模型预测控制来控制车辆推进系统中的参数(诸如车辆加速度)并同时优化燃料经济性的方法和系统。在一些形式中，模型预测控制用于协调发动机和变速器以提高燃料经济性和驾驶性能。MPC控制系统中集成了车轴转矩干预和发动机输出转矩干预。

在可与本文公开的其它形式组合或分离的一种形式中，提供了一种用于控制机动车辆的推进系统的方法。该方法包括产生多个可能命令值集合，并且基于第一预定加权值、第二预定加权值、多个预测值和多个请求值来确定每个可能命令值集合的成本；该方法还可包括确定哪一个可能命令值集合具有最低成本，并且选择具有最低成本的选定命令值集合来定义选定命令值集合。该方法进一步包括执行包括以下仲裁程序A和B中的至少一个的仲裁步骤：A)基于在驾驶员请求值与干预请求值之间进行仲裁来确定至少一个请求值；以及B)通过在选定命令值集合中的选定命令值与命令干预值之间进行仲裁来确定期望命令值。

在可与本文公开的其它形式组合或分离的另一种形式中，提供了一种用于具有变速器和发动机的机动车辆推进系统的控制系统。该控制系统包括命令产生器模块和成本模块，该命令产生器模块被配置为产生多个可能命令值集合。该成本模块被配置为基于第一预定加权值、第二预定加权值、多个预测值和多个请求值来确定多个可能命令值集合中的每个可能命令值集合的成本。该成本模块进一步被配置为确定多个可能命令值集合中的哪一个可能命令值集合具有最低成本。选择模块被配置为选择具有最低成本的可能命令值集合来定义选定命令值集合。包括仲裁模块，其被配置为执行以下仲裁程序A和B中的至少一个：A)基于在驾驶员请求值与干预请求值之间进行仲裁来确定多个请求值中的至少一个请求值；以及B)通过在选定命令值集合中的选定命令值与命令干预值之间进行仲裁来确定期望命令值。