[发明专利]使用无级变速器来稳态控制基于模型预测控制的动力系统

说明书

一种用于控制机动车辆的推进系统的方法包括：在瞬态操作条件期间优化扭矩控制和燃料经济性；执行稳态控制启用函数以识别何时存在稳态操作条件，包括：确定命令的轴扭矩；获取测得的实际轴扭矩；以及识别所述命令的轴扭矩何时基本上等于所述测得的实际轴扭矩并且输出信号；并且还包括：将从所述控制启用函数输出的信号引导至积分动作计算器和Ym滤波器中的每一个；执行积分动作计算来识别轴扭矩积分动作；以及，当存在稳态操作条件时设置稳态标志，所述稳态标志使针对优化扭矩控制的系统变量固定，从而当设置所述稳态标志时暂时中止对扭矩控制进一步优化。

技术领域

本公开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者和车辆输入，诸如油门踏板位置、车辆传感器数据和扭矩请求，并且将这些输入传送给发动机控制模块(ECM)和变速器控制模块(TCM)。ECM可通过驾驶者和车辆输入计算期望的轴扭矩。然后可将期望的轴扭矩传送给发动机和TCM。基于期望的轴扭矩来控制发动机产生实际轴扭矩。同时，ECM通过期望的轴扭矩和车辆速度计算期望的速度或传动比。然后将期望的传动比传送给变速器。基于期望的传动比来控制变速器产生实际传动比。实际轴扭矩和实际传动比限定机动车辆的操作条件。

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期望那样准确地控制发动机输出扭矩。尤其是在稳态操作条件期间发生的扭矩振荡降低了燃料经济性并且影响了扭矩命令信号。

虽然推进系统控制中的该系统对于其既定目的是有用的，但在本领域中仍然存在改进空间，这些改进提高对轴扭矩的动态控制以平衡性能和燃料经济性，尤其是在具有无级变速器的推进系统中。

发明内容

根据多个方面，一种用于控制机动车辆的推进系统的方法包括：执行稳态控制启用函数以识别何时存在稳态操作条件，包括：确定命令的轴扭矩；获取测得的实际轴扭矩；以及识别命令的轴扭矩何时基本上等于测得的实际轴扭矩并且输出信号。该方法还包括：将从控制启用函数输出的信号引导至积分动作计算器和Ym滤波器中的每一个；以及执行积分动作计算来识别轴扭矩积分动作。

在本公开的另一方面中，其中，执行积分动作包括：计算通过从命令的轴扭矩减去测得的实际轴扭矩得到的差的绝对值；以及对绝对值进行滤波以使信号偏差最小化。

在本公开的另一方面中，该方法还包括：执行滤波后的绝对值的滞后评估；以及将来自滞后评估的输出与保存在存储器中的预定校准极限范围相比较，以确定命令的轴扭矩是否在校准极限范围内。

在本公开的另一方面中，该方法还包括：如果命令的轴扭矩在预定校准极限范围内，则启动延迟定时器。

在本公开的另一方面中，积分动作计算器执行以下步骤：从命令的轴扭矩减去轴扭矩参考值以计算误差值；将误差值乘以采样时间值得到乘积；以及将乘积与积分动作的先前值相加得到和。

在本公开的另一方面中，该方法还包括：将和通过限制器以识别轴扭矩最大极限和轴扭矩最小极限中的每一个。

在本公开的另一方面中，该方法还包括：将轴扭矩最大极限和轴扭矩最小极限输入积分动作启用开关中以生成轴扭矩积分动作命令。

在本公开的另一方面中，该方法还包括：应用Ym滤波器的输出来修改追踪的值，这些值包括测得的燃料消耗率、测得的轴扭矩、测得的传动比和测得的发动机输出扭矩。

在本公开的另一方面中，该方法还包括：从命令的轴扭矩减去测得的实际轴扭矩以确定绝对误差；将绝对误差信号通过低通滤波器以从信号滤掉预定偏差；确定绝对误差信号是否小于预定第一校准值；确定命令的轴扭矩信号是否大于预定第二校准值；以及如果绝对误差信号小于预定第一校准值并且如果命令的轴扭矩信号大于预定第二校准值，则启动延迟定时器。