用于反饋協調扭矩控制系統的信息的方法和系統的制作方法

專利名稱：用于反饋協調扭矩控制系統的信息的方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及發動機扭矩控制的方法和系統。
背景技術：
背景技術主要是為了展現本發明的公開內容。背景部分描述了當謝旨名的 發明人的工作，同時本描述的其它方面在申請日時也不能被認為是現有技術， 既不能清楚地也不能毫無疑義地被確認為是現有餘。內Mt幾在汽缸中燃燒空氣和燃料混合物以驅動活塞，從而產生驅動扭矩。 進入發動機的氣流通過節流閥而被調節。更具體地，節流閥調節節流面積，以 增加或減小iSA發動機的氣流。當節流閥面積增加時，進入發動機的空氣增加。 燃料控律係統調整燃料射入的速度以提供理想的空 燃料混合物給汽缸。汽缸 空氣和燃料的增加也就增加了發動機的扭矩輸出。—種發動機控制系統，包括產錢一艦請求的第一扭矩請求模塊、產生 第二扭矩請求的第二M請求模塊、 仲裁模塊、仲裁反饋模塊，以及扭矩 控制模塊。扭矩仲謝莫塊在第一扭矩請求和第二扭矩請求中選擇一個扭矩請求， 并基于第一扭矩請求和第二扭矩請求中所選擇的一個扭矩請求輸出裁定扭矩。 仲裁反饋模塊報告狀態信號給第一扭矩請求模塊。當第一扭矩請求從第一和第 二扭矩請求中被選擇時，該狀雜號具有第一值。扭矩控制模塊控制動力源以 產生裁定扭矩。動力源包括內燃機。仲裁反饋模i央也報告第二狀態信號給第二
扭矩請求模塊。當第二扭矩請求從第一和第二扭矩請求中被選擇時，該第二狀 紘號具有第一值。—種方法，其包括產生第一扭矩請泉產生第二艦請求；從第一和第二 扭矩請求中選擇一個；基于第一和第二TO請求中所選擇的一個產生裁定TO; 報告狀態信號，當第一扭矩請求絲一和第二扭矩請求中被選擇時，狀劍言號 具有第一值；以及控制動力源以產生裁定扭矩。該方法還包括報告第二狀態信 號。當第二扭矩請求從第一和第二扭矩請求中被選擇時，該第二狀^t號具有 第一值。動力源包括內燃機。通過其后提供詳細描述本發明的進一步應用范圍變得更加明顯。應當理 解，詳細描述和具體的實施例僅僅是為了舉例說明，而不是要限制本公開的范 圍。


從下面詳細描述和附圖中，本公開將變得更加完全容易理解，其中 [OOIO]圖1是根據本公開的原理的示例性發動機系統的功能方塊圖； [OOll]圖2是根據本公開的原理的示例性發動機控制系統的功能方塊亂 [(X)12]圖3是根據本公開的原理的示例性扭矩仲裁系統的功能方塊亂
圖4是根據本公開的原理的示例性仲裁模塊實施方式的功能方塊圖； 匯0014]圖5是根據本公開的原理的示例性請求謝莫塊實船式的功能方塊圖；
圖6是根據本公開的原理的示例性積分器控制的圖表。
具體實施例方式下面的描述實質上僅僅^/示例性的，而決不是想要限制本公開以及它的應 用或使用。出于清楚的目的，相同的附圖標記將被用在附圖中來標識相似的元 件。例如，短語A， B禾卩C中的至少一個應孝鵬釋為意^1"種邏輯算法(A 或B或C)，或^ffi—個非排除邏輯算法。應當理解，方法中的步驟，在沒有 改變本公開的原理情況下，可以被按照不同的順^l行。
如這里所使用的，術語模塊涉及專用集成電路(ASIC)、電子電路、執 行一個或多個軟件或固件程序的處理器(共用，專用，或者群處理器)和存儲 器、組錢輯電路、禾口/或其他提供所述功能的魏的部件。
現在參考圖1，示出發動機系統100的功能方塊圖。本公開的l&^應用 于任何類型的扭矩發生器，包括但不局限于火花點火汽油發動機、壓縮點， 油發動機、燃料電池發動機、丙烷發動機，電動機等等。僅僅出于舉例說明的 目的，下面的圖表描述一個火花點火汽油內燃發動機。空氣從進氣歧管110被引入發動機102的汽缸。雖然發動機102可能包括 多個汽缸，為了圖^i兌明，示出了單個的具有〗樣性的汽缸118。例如，發動機 102可能包括2、 3、 4、 5、 6、 8、 10禾口/或12個汽缸。ECM114可能指導汽缸 致動器模塊120以選擇性地停用某些汽缸以改善燃料經濟性。
空氣AAi4氣歧管110引A31^ia氣閥門122 i3A汽缸118。ECM114 燃料噴射系統124控制噴入燃料的數量。燃料噴射系統124可以在中央位置噴 射燃料進Aia氣歧管110或在多個位置噴射燃料i4Aia氣歧管110，例如，靠近 旨汽缸進氣閥門的位置。可替換地，燃料噴射系統124也可以直接將燃料噴 入汽缸。噴射入的燃料與空氣混合在汽缸118中形成空^/燃料混合物。在汽缸118 中的活塞(未顯示出)壓縮空 燃料混合物。基于來自ECM114的信號，火花 起動器模塊126激勵汽缸118中的火花塞128，其點燃空 燃料混合物。火花 的計時相對于活塞在最頂端位置時的時間被指定，所述最頂端位置也就是所謂 的上止點(TDC)，在這個點上空，燃料混^tl被最;^呈度壓縮。
空 燃料混合物的燃燒驅動活塞向下運動，從而驅動旋轉曲軸(未示 出)。然后活塞開始再次向上移動并Mil排氣閥130排出燃燒畐ij產物。燃燒 產物M3i排氣系統134從，中排出。進氣閥門122被進氣凸輪軸140所控制，而排氣閥門130被排氣凸輪軸
142所控制。在各種實施方式中，多^氣凸輪軸可以控制^汽缸的多^Ha氣
閥門和/或可以控偉侈組汽缸的進氣閥門。類^U也，多個排氣凸輪軸可以控制每 個汽缸的多個排氣閥門和/或可以控制多組汽缸的排氣閥門。汽缸致動器模塊
120可以il^:停止燃料和火花的供應和/離棄它們的排氣和/或進氣閥門以停用汽缸。發動機系統100可以包括為進氣歧管110提供壓縮空氣的增壓裝置。例如， 圖描述的渦輪增壓器160。渦輪增壓器160由流經排氣系統134的廢氣提供能 量，且提供壓縮空氣供給進氣歧管IIO。渦鄉壓器160可以在空氣到腿氣歧 管110之前壓縮空氣。廢氣門164可以允許廢氣旁通渦輪增壓器160,因此減少渦輪增壓器的輸 出(或增壓)。ECM114艦增壓致動親莫塊162控制渦輪增壓器160。增壓致 動器模塊162可以艦控制戯門164的位置來調整渦輪增壓器160的增壓。 壓縮空氣進料通過渦輪增壓器160被掛共給進氣歧管110。中間冷卻器(未示出) 可以消除一些壓縮空氣進料的熱量，這些熱量在空氣被壓縮時產生并且可能在 鄰近排氣系統134時被增加。可替換的發動機系統可以包括為進氣歧管110提 供由曲軸驅動的壓縮空氣的增壓器。進氣歧管110中的壓力可以使用歧管絕對壓力(MAP)傳感器184測量。 在各種實施方式中，發動機真空度可以被測量，這里發動機真空度是指環境空 氣壓力和進氣歧管110中壓力的差值。^iiAJt氣歧管110的空氣質量可以^ffi 空氣質量流量(MAF)傳 186測量。在各種實施方式中，MAF傳li^186 可以與節流閥門112 —起設置于一個殼體內。節流致動器模塊116可以通過使用一個或多個節流位置傳感器(TPS) 190 監控節流閥門112的位置。被引入發動機系統100的空氣環境溫度可以使用進 氣空氣溫度(IAT)傳感器192測量。ECM114可以利用來自傳感器的信號對發 動機系統100作出控制決定。ECM114可以與^I器控帶據塊194通信以協調z魏器(未示出)中的換 檔。例如，ECM114可以在換檔期間減小扭矩。ECM114可以與混合控制模塊 196通信以協調發動機102和電動機198的操作。電動機198也可以起到發電機 的作用，可以用于產生電能以由糊電氣系鄉刑頓和/或存儲于電池中。在各 種實施方式中，ECM114、魏器控偉鵬塊194,和混合控鵬莫塊196可以集成 于一個或多個模塊。為了在理論上指^撥動機102的各種控制機構，改數動機參數的每個系 統tN"以稱作致動器。例如，節繊動^+莫±央116可以改變節流閥門112的葉 片的位置，且因此改變開口面積。節 繊動掛莫塊116因此被稱作一種致動器, 且節流開口面積可以被稱作一種致動m置。
〖0033]類柳也，火花致動器模塊126可以被稱作一種致動器，而相應的致動驗 置既是點火提前量。其他致動器包括增壓致動器模塊162， EGR閥門170，移相 致動器模塊158，燃料噴射系統124，和汽缸致動器模塊120。關于這些致動器 的術語"致動M:置"相應地分別是增壓壓力，EGR閥門開度，進氣和掃汽凸 鄉相器角度，空 燃料比率，和翻的汽缸的數量。
現在參照圖2，示出了示例性發動機控制系統的功能方塊圖。ECM114的 示例性實施方式包括車軸扭矩仲i^莫塊304。斜由扭矩仲裁模塊304在來自駕駛 員輸入模塊的駕駛員輸入和其他車軸扭矩請求之間進行仲裁。例如，駕駛員輸 入可以包括加速器踏板位置。其他車$由扭矩請求可以包括在換檔期間由變速器 控鵬對央194戶刑青求的扭矩減小，在雜打滑期間由牽弓l力控制系統請求的扭 矩減小，禾口用來控諱瞇度的來自巡航控制系統的艦請求。
努由扭矩請求也可以包括來自適應性巡航控制系統模塊的請求，該適應性 巡航控制系統模塊可能改變扭矩請求以維持預定車距。車軸扭矩請求也可以包 括由于負的車輪打滑弓l起的扭矩增加，例如在由動力傳動系所產生的扭矩是負 的時，輪胎相對于路面打滑。群由扭矩仲裁模塊304輸出預澳,即刻扭矩請求。預測扭矩請求是指將來
滿足駕駛員鄉巨和/或，所需的扭矩量。即刻扭矩請求是指當前滿足暫時,
請求所需的扭矩，例如當換檔或牽弓啦庫l臉測輔滑動時的扭矩減小。
即刻扭矩請求可以通過快速響應的發動ira動器戶; 實現，而較慢的發動機
致動器用以實現預測扭矩請求。例如，火花致動器能夠快速改變點火提前，而 凸鄉相器或節流致動器可以較,響應。斜由艦仲i^莫塊304輸出預測和 即刻扭矩請求給tK扭矩仲裁模塊306。在各種實施方式中，車軸扭矩仲裁模i央304可以輸出預測和即刻扭矩請求 給混合優化模i央308。混合優化模塊308決定多少扭矩應該由發動機產生和多少 艦應該由電動機198產生。混合優化模塊308然后輸出修改后的預測和即刻 扭矩請求值給推進扭矩仲裁模塊306。在各種實施方式中，混合優化模塊308 可以在混合控制模土央196中執行。 扭矩仲裁模±央306在預觀,即刻扭矩以及其他推進TO請求之間進 行仲裁。推進扭矩請求可以包括為了發動機艦M^的扭矩減小和為了避免失 速的扭矩增加。推進扭矩請求可能也包括來自速度控制模塊的扭矩請求，該速 度控制模塊可以在怠速和功率下降中控制發動tMJ^，例如當駕駛員將他們的 腳從加速器踏板上移開時。繊扭矩請求可肖她包括離合器的燃料停供，可以在駕駛員,手動^il 器車輛的離合器踏板時減小發動機扭矩。各種扭矩〗諸備也提供給ffiiS扭矩仲裁 模塊306以在需要時使這些扭矩值快速實現。例如，扭矩儲備可以應用于空調 壓縮機開啟和用于動力轉向泵扭矩需求。催化劑熄火或者冷啟動排放過程可以改數動機的點燭前。相應的繊 扭矩請求可以用來抵消點火提前中的改變量。此外，發動機的空 燃料比和/ g動機的空氣質量流量也可以改變，例如S31診斷的侵入當量比和/或新的發 動機清洗。相應的 請求可以抵消這些改變。艦扭矩仲裁模塊306在車軸扭矩仲謝莫塊304的請求、或混合優化模塊 308的請求、RPM控偉訴莫塊310的請求與其它職ffl^請粒間進行仲裁。其 它推進扭矩請求可以包括，例如，為了發動機Mii保護的扭矩減小和為了避免 失速的扭矩增加。RPM控制模塊310從RPM軌道模塊312接收期望RPM值。RPM軌道模 塊312決定RPM模式期望RPM值。例如，RPM軌道模塊312可以輸出統性減 小的RPM值直到RPM值達到怠速RPM值。RPM軌道模塊312然后可以繼續 輸出怠速RPM值。在各種實施方式中，RPM車Ait模塊312可以起到如共同受讓的美國專利 NO.6405587中所述的作用，該專利于2002年6月18曰公告，其名稱為"System and Method of Controlling the Coastdown of a Vehicle (控制輔功率斷氐的系統禾口 方法)"，該專利公開的全部內容明確地一并引入作為參考。
致動模式模塊314從艦扭矩仲謝穀央306接收預測扭矩和即刻扭矩請 求。基于模式設定，致動模式模塊314決定將如何實現預測和即刻,。例如， 改變節流閥門112允許較寬范圍的扭矩控制。但是，打開和關閉節流閥門112 是相對較慢的。停用汽缸提供較寬范圍的扭矩控制，但是可能對駕駛性能和排放產生影 響。改變點火提前是相對較快的，但是不能提供較寬的控制范圍。此外，點火 (點火能力)的控制量隨著SA汽缸18的空氣量的改變而改變。
根據本公開，節流闊門112剛好足夠地關閉以使得期望的即刻扭矩可以借 助于盡可能遠地遲滯點火實現。這樣以前的扭矩可以ffli封灰復，因為點火可以 fflil地回到校準定時，從而產生最大的TO。在這個方式中，反應較慢的節流
閥門的校正的使用M:使決速反應點火遲滯的使用最大化而被最小化。即刻扭矩控制模塊320為快繊動器決定期望致動驗置，例如期望點火 提前。致動模式模塊314可以指導即刻,控律蝶決320設定點火提前至校準 值，該值對于給定的氣流達到了最大可能的扭矩。在停用模式中，即刻扭矩請 求并沒有^>所產生的扭矩量職響相對于校準值的點火提前。
在合意模式中，致動模式模塊314可以僅僅使用點火遲滯來試圖實現即刻 扭矩請求。這可能意味著如果期望扭矩減小大于點火l諸備能力(由點火遲滯所 能實現的扭矩減小的量)，扭矩減小將不能被實現。致動模式模i央314可以因 此輸出預測扭矩舒頓!l磁巨控制模決316以轉化成期望節流面積。致動模式模 塊314可以輸出即刻扭矩請求給即刻扭矩控諱鵬塊320，皿盡可能久地延緩點 火以試圖實現該即刻扭矩。在最大范圍模式中，致動模式模塊314可以指導汽旨動器漠塊120關閉 一個或多個汽缸以實現即亥啦矩請求。致動模式模塊314可以通過輸出即刻扭 矩請求給即刻扭矩控制模塊320對ffl^減小的^i使用點火遲滯。如果沒有足 夠點火儲備能力，致動模式模i央314可以減小去往預測扭矩控制模±央316的預 測扭矩請求。在自動致動模式中，致動模式模塊314可以斷氐預測扭矩控制模塊316的 預測扭矩請求輸出。該預測扭矩可以被減小，只要允許即刻扭矩控制模塊320 使用點火遲滯實現即刻TO請求即可。致動模式模塊314可以接收來自扭矩估算模塊324關于傳動系容量和性能 的反饋。致動模式模±央314也可以接收關于各種致動^^態的反饋。這種反饋 數據可以被傳回llia扭矩仲裁模塊306和車軸TO仲^i塊304。 ^扭矩請求 器可以接收這種反饋以誠自辯由扭矩仲裁模土央304和 仲^^莫±央306 的關于裁定結果的反饋。即刻扭矩控制模塊320接收來自扭矩估敦莫塊324的估算扭矩并且使用點
，動器模塊126設定點火提前以實現期望即刻扭矩。估算鄉巨可以表示M3！ 設定點火提前至校準值來產生最大的扭矩而即刻產生的扭矩量。即刻扭矩控制 模塊320因此可以選擇點火提前來減小估算M至即刻扭矩。
預測扭矩控制模土央316也接收估算艦并且可以接收測量到的空氣質量 流量(MAF)信號和發動機每射中轉數(RPM)信號。預測鵬控制模土央316 產生期望歧管絕對壓力(MAP)信號，該信號被輸出給增壓調度模塊328。
增壓調度模塊328 {頓期望MAP信號雜制增壓致動親對央162。該增 壓致動器模塊162然后控制渦輪增壓器和/或增壓器。預測扭矩控制模塊316產 生期望的面積信號，輸出給節流致動器模塊116。節,動器模塊116然后調整 節流閥門112以產生期望的節流面積。預測扭矩控律帳塊316產生期望的針汽缸中的空氣量(APC)信號，該 信號被輸出給移相器調度模塊332。基于該期望的APC信號和RPM信號，移 相器調度模i央332 i糊移相驗動器模塊158來命令進氣和/或排氣凸総相器 148和150至校準值。扭矩估^^莫塊324 j頓所命令的進氣和/或排氣凸l^多相離置連同MAF 信號來決定估算扭矩。可替換地，扭矩估^^莫塊324可以使用實際的或測量的 移相離置。扭矩估算的進一步討論可以在共同受讓的名為"Torque Estimator for Engine RPM and Torque Control (用于發動機RPM和扭矩控制的扭矩估算器)" 的美國專利N0.6704638中找到，該專利所公開的全部內容在此一并引入作為參 考。
〖0063]現在參考附圖3，功能方塊圖描述了示例性的,仲裁系統。在各種實施 方式中，圖3所示的模塊中的一些或全部可以實施于圖2中所示的發動機控制 模塊114。料由扭矩仲裁模塊304接收來自請求器模塊402-1,402-2,...和402-N 的N個扭矩請求。這些扭矩請求中的每一個請求要產生的特定群由扭矩。例如，
這些扭矩請求可以包括巡航控制、，a3K斜戶和駕駛員輸入，如加速器踏板。這些扭矩請求可以是即刻扭矩和/或預測扭矩。努由扭矩仲裁模塊304在 這些扭矩請求之間進行仲裁并產生預測扭矩請求和即刻扭矩請求。這些扭矩請 求從群射丑矩領域轉換成ffiia扭矩領域且被傳輸給推進扭矩仲裁模塊306。關于 哪一個扭矩請求在群由扭矩仲裁中占優勢的信息被傳ilS仲裁反饋模決410。
艦扭矩仲裁模塊306接收來自車軸艦仲裁模塊304的扭矩請求。概 扭矩仲裁模塊306也接收來自請求器模塊412-1,412-2,.. .412-M的M個扭矩請 求。例如，請求翻莫塊412可以包括發動tlM3I保護、怠3IiM控制、發動機 起動和止動控制、和避免失速。繊扭矩仲裁模塊306施加限制給輸入的艦請求并在所輸入的扭矩請 ^間作出選擇。,扭矩仲謝穀央306輸出預測扭矩請求和即亥啦矩請求。 這些請求被致動模式模塊314所f頓以控律撥動機102來產生請求的預測和即 刻扭矩值。皿扭矩仲裁模塊306輸出關于施加給 請求的任何限制的信息、以及 哪一個請求器在扭矩仲裁中占優勢的信息給仲裁反饋模塊410。仲裁反饋模塊 410提供反饋信號^^H青求器模塊402和412。
〖0069]反饋信號可以為^t請求掛莫塊402和412指示出該模塊是否在仲裁中占 優勢。在各種實施方式中，仲裁反饋模塊410也可以在ffig請求輸掉仲裁的時 候l于什么類型的扭矩請求勝過該模塊的扭矩請求。反饋信號也可以^/亍該扭 矩請求是否被限制，所應用的限制是上限還是下限，以及限制的來源。
另外，反饋信號可以包括關于發動機容量和性能的信息。在各種實施方式 中，這種反饋信息可以基于來自圖2中的扭矩估穀莫塊324的信息而決定。發 動機容量可以包括穩定燃燒、在當前RPM和主動燃半斗管理(AFM)狀態下的 產生的最大和最小發動機扭矩。AFM可以允許汽缸Bt動器模塊120有選擇地停 用發動機汽缸。例如，AFM狀態可以包括例如所有汽腿行或一賴缸運行。
發動機性能是指在穩定燃燒、在兩種AFM狀態的指定的RPM下所能產 生的最大和最小扭矩。指定的RPM并不受限制于目前RPM。發動機性能信息 可以,細于優化扭矩請求調度。例如，在強混合結構中，當內燃機接近較低燃 料效率操作范圍時，混合優化模塊308可以準備電動機以接替內燃^tt產生扭 矩。現在參照圖4，示出了仲裁模塊502的示例性實施方式的功能方塊圖。例 如，鮮由扭矩仲i^莫塊304禾口/或腿扭矩仲謝莫塊306可以按照仲裁模塊502 所示的方式而實現。仲謝莫塊502包括限制模塊504。P蹄贖塊504接收K個艦請求，并對這K個扭矩請求應用上限和/或下 限。例如，該K個扭矩請求可以包^W測禾唧刻扭矩請求。不同限制應用于每 種鄉的扭矩請求。例如，即亥卿預測艦請求可以對應于相應的上限和下限。 此外，預測扭矩請求可以關于變皿率具有上限。為4尉戶硬件，保護限細穀央508可以為限娜莫塊504提供艦上限和/或 下限。例如，保護限制模塊508可以提供上限給預測,從而最小化由于過量 扭矩而導致的動力系部件的疲勞。例如，該上限可以作為RPM的函數而確定。
補救措施模塊510可以基于各種致動器的有效性提供,上限和/或下限 給限制模塊504。該補救措施模塊510可以在檢測到故障事件時而采取行動。例 如，如果節流控制不再安全可靠，該節流闊可以返回高怠速位置，并且被限制 低于那個位置保持打開。節流位置的限制可以在預測扭矩上提供上限。
可替換地，補救措施模塊510可以傳輸(未示出)這個扭矩限制給仲裁模 塊512，作為施加上限的扭矩請求。仲謝莫塊512在由限制模塊504柳艮制的輸 入的扭矩請求之間進行仲裁。當補救措施模塊510給仲i^莫塊512提供上限時， 假定沒有更低的扭矩請求，該仲i^彭央512可以選擇那個上限作為仲,者。
限制模塊504提供限審臘息給圖3中的仲裁反饋模塊410。劍蹄瞻息可 以指定所輸入的扭矩請求中的哪一個是被限制的以及它們被何種鄉柳艮制所 限制。例如，限制信息可以^/示扭矩請求是被扭矩上限還是扭矩下限所限制。 燃燒限制模塊506、保護限律併莫塊508以及補救措施模塊510可以接收來自圖2 中的致動模式模塊314的關于發動機容量和性能的反饋信息、以及各種致動器 狀態的反饋信息。仲裁模塊512可以單拠也在預測扭矩和即刻扭矩之間進行仲裁。預測扭矩 請求可以包括對扭矩強加上限的最大扭矩請求和對扭矩強加下限的最小扭矩請 求。確定最低的最大鵬請求和最高的最小扭矩請求。這兩個值中較低者被選 擇作為預測扭矩仲裁的勝者。被選擇的扭矩請求的來源被報告給仲裁反饋模塊 410。即亥啦矩請求可以包括對扭矩弓觔口上限的最大鵬請求。即刻鵬請求的 仲裁因此可以選擇最低的最大扭矩請求。該即刻,i青求仲裁中的勝者的來源 也被報告給仲裁反饋模塊410。仲謝莫塊512分別輸出預測扭矩仲裁中和即亥啦 矩仲裁中的勝者作為預測扭矩請斜卿刻扭矩請求。閉環控制模塊606接收實際車輛速度并產生扭矩偏差以使得車輛回到期 望的最大鵬。該扭矩偏差可以被減法模塊608從糊目前速度中減去。結果 扭矩請求從請求掛莫塊602中輸出。當前車輛鵬可以是來自鵬估敦莫塊324 的估算扭矩。因為在這個例子中期望值是發動機^的上限，來自請求器模塊 602的扭矩請求的特征在于是最大扭矩請求。當最大扭矩請求贏得仲裁時，它減小產生的扭矩量。最大扭矩請求因此被 認為是減小扭矩請求。類似地，扭矩的下限被稱作增加扭矩請求。車輛ii3l保 護因此可以稱為減小扭矩請求。在另外一個例子中，期望值可以是巡航控制速度。期望值決定模塊604因 而可以根據該巡航控制系統輸出的目前期望速度。在各種實施方式中，巡航控 制可以是適應性的。閉環控制模±央606接收車輛速度實際值并輸出扭矩偏差以 實現期望速度。在這種情況下，扭矩偏差可以是負的或是正的，取決于車輛速 度是高于還劍氐于期望驗。因而，減法模塊608所輸出的扭矩請求艦向扭 矩請求，其可以增加或減小發動機扭矩。閉環控制模塊606可以包括成比例積分控制。例如，閉環控制模塊606可 以包括減法模塊620，其肖灘從實際值中減去期望值，或相反。差值被作為誤差 信號輸出給比例模塊622和積分模塊624。比例模塊622和積分模塊624的輸出被求和模塊626求和并輸出給減法模 塊608。比例模塊622可以用比例常數乘以該，。積分模塊624可以為該乘上 積分常數的誤差進行時間積分。積分模塊624的操作被仲裁反饋模塊630控制。 仲裁適應模±央630接收反饋結果，例如來自圖3中的仲裁反饋模±央410的反饋
結果。例如，請求掛莫塊602可以像^^M5I保護模糊I3樣工作。因而，期望值 是，的最^I度。如果實際車輛速度增加皿期望的最大速度，減法模塊620 產生一個誤差信號。該，信號用比例模塊622乘以常數并由積分模塊624進 衍只分。這些輸出的總和傳輸給減法模塊608。但是，如果實際，皿減小低于期望最^3I度，積分器模塊624可以被 指導保持穩定而不是向下的方向上積分。積^ 塊624的這種控律何以被仲 裁適應模±央630所執行。仲裁適應模塊630避免向下積分，因為勝出的仲ifei青 求可以是臨時地減小 速度低于最，度。 一旦勝出的扭矩i青求被移除，車 輛速度可以返回至先前的皿狀態。當來自積分器模塊的扭矩請求在仲裁中失敗于其它減小扭矩請求時，積分
器624可以被避免向下積分。積分可以被避免在向上和域向下的方向上，且一
旦扭矩請求在扭矩仲裁中返回至優勢地位時可以導致改進的控制。
現在參考圖6，示出了示例性的積分控制表格。縱列702是扭矩請求的請
求，。例如，減小扭矩請求可以包括發動iaM3I保護和車輛^3K尉戶。例如， 增加扭矩請求可以包括剎車控制和傳動減檔控制。例如，雙向扭矩請求可以包 括巡航控制和怠艦度控制。
[0093縱列704 f^扭矩請求是否贏得仲裁或在仲裁中失敗以及輸于何種I^M J艦請求仲裁。縱列706 4誠扭矩請求是被最大限制所限制，還是被最小限制 所限制，還是沒被限制。縱列708代表對于這些參數是否被允許向上進行積分， 而縱列710代表對于這些參數是否被允許向下進行積分。縱列中的X意味著該 方向上的積分是被允許的。縱列708和710包括不應用(N/A)于不會發生的情 形。例如，減小扭矩請求不會達到最大限制，而增加扭矩請求不會達到最小限 制。
[0094體領域技術人員現在育,從前面的描述中理解到，本公開寬闊的教導內容 可以以各種形式所實施。因此，雖然本公開包括具體的例子，本公開真正的范 圍不應當受到限制，因為對于本領域技術人員來說，在研究本申請附圖、說明 書和下面的權利要求書后，其它 是顯而易見。
權利要求
1.一種發動機控制系統，包括 產生第一扭矩請求的第一扭矩請求模塊； 產生第二扭矩請求的第二扭矩請求模塊； 扭矩仲裁模塊，其選擇第一扭矩請求和第二扭矩請求中的一個扭矩請求，并基于第一和第二扭矩請求中所選擇的一個扭矩請求來輸出裁定扭矩； 仲裁反饋模塊，其報告狀態信號給第一扭矩請求模塊，其中，當第一扭矩請求是第一和第二扭矩請求中所選擇的一個扭矩請求時，該狀態信號具有第一值；以及， 扭矩控制模塊，其控制動力源以產生裁定扭矩。
2. 如權利要求1所述的發動機控制系統，其中仲裁反饋模:t射艮告第二狀態 信號給第二扭矩請求模塊，其中當第二扭矩請求是第一和第二扭矩請求中所選 擇的一個扭矩請求時，該第二狀^號具有所述第一值。
3. 如權利要求1所述的發動機控制系統，其中第一扭矩請求模塊包括閉環控 制模塊，所述閉環控制模塊基于誤差信號產生扭矩偏差，且其中第一扭矩請求 模塊基于該艦偏差產生第一 扭矩請求。
4. 如權利要求3所述的發動機控制系統，其中第一扭矩請求模i央基于鄉巨偏 差和當前扭矩值產生第一扭矩請求，其中當前扭矩值是發動機當前所產生的扭 矩的估算值，其中體信號是基于實際糊參數和期望糊參數之間的差值。
5. 如權禾腰求3所述的發動豐鵬制系統，其中閉環控制模塊包括積棘差信號的積分器，其中該積分器的操作基于狀^t號而被控制。
6. 如權利要求5所述的發動機控制系統，其中該積分器基于狀蔬號被防止 在第一和第二方向中的至少一個方向上積分。
7. 如權利要求5所述的發動機控制系統，其中扭矩仲謝莫塊有選擇地施加限 制給第一扭矩請求和有選擇地施加限制給第二扭矩請求，其中裁定扭矩是基于 受限制的第一和第二扭矩請求。
8. 如權禾腰求7所述的發動機控制系統，其中仲裁反饋模塊報告限諱賠號給 第一扭矩請求模塊，其中，當施加限制給第一扭矩請求時，限制信號具有第一 值。
9. 如權利要求8所述的發動豐鵬制系統，其中積分器的操作基于狀雄號和 限律i臘號而被控制。
10. 如權利要求1所述的發動機控制系統，其中動力源包括內燃機。
11.—種方法，包括產生第一扭矩請求； 產生第二扭矩請求；選擇第一 和第二,請求中的一 個扭矩請求；基于第一和第二扭矩請求中所選擇的一個扭矩請求產生裁定扭矩； 報告狀態信號，其中，當第一扭矩請求是第一和第二扭矩請求中所選擇的 —個扭矩請求時，狀^t號具有第一值；禾口 控制動力源以產生裁定扭矩。
12. 如權禾腰求11所述的方法，進一步包括報告第二狀態信號，其中當第二 扭矩請求是第一和第二扭矩請求中所選擇的扭矩請求時，該第二狀縱號具有 所述第一值。
13. 如權利要求11所述的方法，還包括 進行閉環控制以基于誤差信號產生扭矩偏差；以及 基于該扭矩偏差產生第一TO請求。
14. 如權禾腰求13所述的方法，還包括基于該扭矩偏差和當frffl矩,生第—扭矩請求，其中當前扭矩值是發動機當前所產生的扭矩的估算值，其中i^M 信號是基于實際 參數和期望，參數之間的差值。
15. 如權利要求13所述的方法，還包括積分誤差信號；以及 基于狀態信號控制積分。
16. 如權禾頓求15所述的方法，還包括基于狀劍言號中斷在第一和第二方向 中的至少一個方向上積分。
17. 如權利要求15所述的方法，還包括 有選銜也施加限制給第一扭矩請求； 有選擇地施加限制給第二扭矩請求；禾口 基于受限制的第一和第二扭矩請求產生裁定扭矩。
18. 如權利要求17所述的方法，還包括報告限庫瞻號，其中當施加限制給第 一扭矩請求時，該限制信號具有第一值。
19. 如權禾腰求18所述的方法，還包括基于狀劍言號和限制信號控制積分。
20. 如權利要求11所述的方法，其中動力源包括內燃機。
全文摘要
本發明涉及用于反饋協調扭矩控制系統的信息的方法和系統，具體而言涉及一種發動機控制系統，包括產生第一扭矩請求的第一扭矩請求模塊、產生第二扭矩請求的第二扭矩請求模塊、扭矩仲裁模塊、仲裁反饋模塊，以及扭矩控制模塊。扭矩仲裁模塊在第一扭矩請求和第二扭矩請求中選擇一個，基于從第一扭矩請求和第二扭矩請求中選出的那個扭矩請求來輸出裁定扭矩。仲裁反饋模塊報告狀態信號給第一扭矩請求模塊。當第一扭矩請求從第一和第二扭矩請求中選擇出時，該狀態信號具有第一值。扭矩控制模塊控制發動機以產生裁定扭矩。動力源包括內燃機。
文檔編號B60K31/00GK101363373SQ20081016110
公開日2009年2月11日 申請日期2008年6月30日 優先權日2007年6月29日
發明者C·E·懷特尼, L·G·沃茨尼亞克, M·拉亞, R·B·杰斯, R·C·小西蒙 申請人:通用汽車環球科技運作公司