专利名称：燃烧设定点控制系统及方法
技术领域：
本发明涉及内燃发动机，尤其地涉及发动机致动器控制系统及方法。
背景技术：
在此提供的背景说明是为了大体地介绍本发明的背景。当前署名发明人的一部分工作在背景技术部分中被描述，这部分内容以及在提交申请时该描述中不另构成现有技术的方面，既不明确也不暗示地被承认是破坏本发明的现有技术。空气通过进气歧管被抽吸到发动机中。节气门阀控制进入发动机的空气流。空气与来自一个或多个燃料喷射器的燃料混合，以形成空气/燃料混合物。空气/燃料混合物在发动机的一个或多个气缸内燃烧。空气/燃料混合物的燃烧例如可由燃料的喷射或由火 花塞提供的火花启动。空气/燃料混合物的燃烧产生扭矩和废气。经由在空气/燃料混合物的燃烧期间的放热和膨胀来产生扭矩。发动机经由曲轴将扭矩传递至变速器，并且变速器经由传动系将扭矩传递至一个或多个车轮。废气从气缸被排出至排气系统。发动机控制模块(ECM)控制发动机的扭矩输出。ECM可基于驾驶员输入和/或其他输入来控制发动机的扭矩输出。驾驶员输入例如可包括加速器踏板位置、制动踏板位置、和/或一个或多个其他合适的驾驶员输入。其他输入例如可包括利用气缸压力传感器测量的气缸压力、基于测量的气缸压力确定的一个或多个变量、和/或一个或多个其他合适的值。
发明内容
—种用于车辆的系统，包括第一、第二和第三设定点生成模块；缩放模块；和致动器控制模块。第一设定点生成模块基于发动机的燃烧稳定性的预定值来产生发动机的燃烧参数的第一目标值。第二设定点生成模块基于预定的燃料效率来产生燃烧参数的第二目标值。缩放模块基于第一和第二目标值以及标量值产生燃烧参数的缩放值。第三设定点生成模块基于第一目标值和缩放值产生燃烧参数的第三目标值。致动器控制模块基于第三目标值控制与燃烧参数相关的至少一个发动机致动器。—种用于车辆的方法，包括基于发动机的燃烧稳定性的预定值产生发动机的燃烧参数的第一目标值；基于预定的燃烧效率产生燃烧参数的第二目标值；基于第一和第二目标值以及标量值产生燃烧参数的缩放值；基于第一目标值和缩放值产生燃烧参数的第三目标值；以及基于第三目标值控制与燃烧参数相关的至少一个发动机致动器。本发明还包括以下方案
I.一种用于车辆的系统，包括
第一设定点生成模块，所述第一设定点生成模块基于发动机的燃烧稳定性的预定值产生所述发动机的燃烧参数的第一目标值；
第二设定点生成模块，所述第二设定点生成模块基于预定的燃料效率产生所述燃烧参数的第二目标值；缩放模块，所述缩放模块基于所述第一目标值和所述第二目标值以及标量值产生所述燃烧参数的缩放值；
第三设定点生成模块，所述第三设定点生成模块基于所述第一目标值和所述缩放值产生所述燃烧参数的第三目标值；以及
致动器控制模块，所述致动器控制模块基于所述第三目标值控制与所述燃烧参数相关的至少一个发动机致动器。方案2.根据方案I所述的系统，其中所述第一设定点生成模块和所述第二设定点生成模块还分别基于发动机转速、发动机负载和发动机温度产生所述第一目标值和所述第二目标值。方案3.根据方案I所述的系统，还包括差值确定模块，所述差值确定模块确定所述第一目标值与所述第二目标值之间的差值；
其中所述缩放模块将所述缩放值设定成等于所述差值与所述标量值的乘积。方案4.根据方案3所述的系统，其中所述差值确定模块将所述差值设定成等于所述第一目标值减去所述第二目标值。方案5.根据方案I所述的系统，其中所述第三设定点生成模块将所述第三目标值设定成等于所述第一目标值减去所述第三目标值。方案6.根据方案I所述的系统，还包括设定点标量生成模块，所述设定点标量生成模块基于所述燃烧稳定性产生所述标量值。方案7.根据方案6所述的系统，其中所述设定点标量生成模块还基于发动机转速和发动机负载产生所述标量值。方案8.根据方案6所述的系统,其中所述设定点标量生成模块还基于学习的标量值产生所述标量值。方案9.根据方案8所述的系统,还包括标量学习模块,所述标量学习模块选择性地将所述学习的标量值初始化成预定值，并且所述标量学习模块基于发动机转速、发动机负载、发动机温度和所述燃烧稳定性在发动机操作期间选择性地调整所述学习的标量值。方案10.根据方案9所述的系统，还包括极限生成模块，所述极限生成模块基于所述发动机转速、所述发动机负载和所述发动机温度产生标量极限值，
其中所述标量学习模块将所述学习的标量值限制于所述标量极限值。方案11. 一种用于车辆的方法，包括
基于发动机的燃烧稳定性的预定值产生所述发动机的燃烧参数的第一目标值；
基于预定的燃烧效率产生所述燃烧参数的第二目标值；
基于所述第一目标值和所述第二目标值以及标量值产生所述燃烧参数的缩放值；
基于所述第一目标值和所述缩放值产生所述燃烧参数的第三目标值；以及 基于所述第三目标值来控制与所述燃烧参数相关的至少一个发动机致动器。方案12.根据方案11所述的方法，还包括还基于发动机转速、发动机负载和发动机温度来分别产生所述第一目标值和所述第二目标值。方案13.根据方案11所述的方法，还包括
确定所述第一目标值与所述第二目标值之间的差值；以及 将所述缩放值设定成等于所述差值与所述标量值的乘积。
方案14.根据方案13所述的方法，还包括将所述差值设定成等于所述第一目标值减去所述第二目标值。方案15.根据方案11所述的方法，还包括将所述第三目标值设定成等于所述第一目标值减去所述第三目标值。方案16.根据方案11所述的方法，还包括基于所述燃烧稳定性产生所述标量值。方案17.根据方案16所述的方法，还包括还基于发动机转速和发动机负载产生所述标量值。方案18.根据方案16所述的方法，还包括还基于学习的标量值产生所述标量值。方案19.根据方案18所述的方法，还包括
选择性地将所述学习的标量值初始化成预定值；以及 基于发动机转速、发动机负载、发动机温度和所述燃烧稳定性在发动机操作期间选择性地调整所述学习的标量值。方案20.根据方案19所述的方法，还包括
基于所述发动机转速、所述发动机负载和所述发动机温度产生标量极限值；以及 将所述学习的标量值限制于所述标量极限值。本发明适用性的其他领域将通过以下提供的详细说明而变得明显。应理解的是，详细说明和具体的示例仅用于例示的目的，而不旨在限制本发明的范围。
从详细说明和附图中，本发明将得到更充分的理解，附图中
图I是根据本发明的示例性发动机系统的功能框 图2是根据本发明的示例性设定点组生成模块的功能框图；以及 图3是根据本发明的控制发动机致动器的示例方法的功能框图。
具体实施例方式以下的说明本质上仅是说明性的，并且决不旨在限制本发明、其应用或使用。为了清楚，相同的附图标记在附图中用于标识相似的元件。如在此所使用地，短语“A、B、和C中的至少一个”应解释为表示利用了非排它性的逻辑“或”的逻辑(A或B或C)。应理解的是，在不改变本发明的原理的情况下，可以不同的顺序执行方法内的步骤。如在此所使用地，术语“模块”可指的是以下各项，是以下各项的一部分，或包括以下各项专用集成电路(ASIC);电子电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA);执行代码的(共用、专用、或成组)处理器；提供所述功能的其他合适的部件；或以上的一些或全部的组合，例如在片上系统中。术语模块可包括存储由处理器执行的代码的(共用、专用、或成组)存储器。如以上所使用地，术语“代码”可包括软件、固件和/或微码，并且可指的是程序、例程、函数、类和/或对象。如以上所使用地，术语“共用”意思是可利用单个(共用)处理器执行来自多个模块的一些或所有代码。另外，来自多个模块的一些或所有代码可由单个(共用)存储器存储。如以上所使用地，术语“成组”意思是可利用一组处理器执行来自单个模块的一些或所有代码。另外，可利用一组存储器存储来自单个模块的一些或所有代码。
在此描述的设备和方法可通过由一个或多个处理器执行的一个或多个计算机程序来实现。计算机程序包括存储在非暂时性有形计算机可读介质上的处理器可执行的指令。计算机程序还可包括存储的数据。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例为非易失性存储器、磁存储器和光存储器。发动机控制模块(ECM)基于一组燃烧设定点或目标值控制发动机致动器。示例性燃烧设定点包括但不局限于关于燃烧事件的燃料喷射的量与正时、关于燃烧事件的火花正时、关于燃烧事件的空气燃料比、进气歧管内的氧和废气的量、进气歧管压力、凸轮移相器位置和节气门开度。ECM可利用第一预定关系或第二预定关系在给定的时间产生一组设定点。第一预定关系(例如函数或映射)基于期望的燃烧稳定性水平被校准。第二预定关系(例如函数或映射)基于期望的燃烧效率水平被校准。ECM可以例如基于来自用户的输入选择使用所述预定关系中的哪一个预定关系。本发明的ECM在给定的时间产生两组设定点利用第一预定关系产生的第一组设 定点和利用第二预定关系产生的第二组设定点。ECM分别产生第一与第二组的设定点之间的一组差值，并缩放所述差值。ECM相应地基于缩放的差值来选择性地调整第一组设定点中的一个或多个设定点，以产生最终设定点组。最终设定点组提供了期望的燃烧稳定性水平与期望的燃料效率水平之间的平衡。更具体地说，最终组可提供相对于第一组而言不太稳定但相对于第二组而言更加稳定的燃烧。另外，最终组将提供相对于第一组而言在燃料效率中的提高和相对于第二组而言在燃料效率中的降低。ECM基于最终设定点组来控制发动机致动器。现在参考图1，其示出了示例性发动机系统100的功能框图。发动机系统100包括发动机102，发动机102燃烧空气/燃料混合物，以便为车辆产生驱动扭矩。尽管将作为火花点火直喷式(SIDI)发动机来讨论发动机102，但发动机102可包括另外合适类型的发动机，诸如均质充气压燃式(HCCI)发动机。可与发动机102 —起使用一个或多个电动机和/或电动发电机单元(MGU)。空气通过节气门阀108被吸入进气歧管106。节气门阀108改变进入进气歧管106中的气流。仅举例来说，节气门阀108可包括具有可旋转的叶片的蝶形阀。发动机控制模块(ECM)110控制节气门致动器模块112 (例如电子节气门控制器或ETC)，并且节气门致动器模块112控制节气门阀108的开度。空气从进气歧管106被吸入发动机102的气缸中。尽管发动机102可包括不止一个的气缸，但仅示出了单个代表性的气缸114。来自进气歧管106的空气通过诸如进气阀118之类的一个或多个进气阀被吸入气缸114。ECM 110控制燃料致动器模块120，并且燃料致动器模块120控制燃料喷射器121的开启。燃料喷射器121将燃料喷射到气缸114中。燃料通过低压燃料泵和高压燃料泵(未示出)提供至燃料喷射器121。低压燃料泵从燃料箱抽吸燃料，并将处于低压的燃料提供给高压燃料泵。高压燃料泵选择性地进一步加压燃料，例如，以便直接喷射到发动机102的气缸中。喷射的燃料与空气混合，并在气缸114中形成空气/燃料混合物。气缸114内的活塞(未示出)压缩空气/燃料混合物。基于来自ECM 110的信号，火花致动器模块122给气缸114中的火花塞124通电(或赋能)。由火花塞124产生的火花点燃空气/燃料混合物。可相对于活塞处于其最上位置(称为上止点(TDC))的时间来指定火花的正时。在诸如柴油发动机之类的各种类型的发动机中，可省略火花塞124和火花致动器模块122。空气/燃料混合物的燃烧向下驱动活塞，并且活塞驱动曲轴(未示出)旋转。在到达称为下止点(BDC)的最底部位置之后，活塞开始再次向上移动，并通过诸如排气阀126之类的一个或多个排气阀排出燃烧的副产品。燃烧的副产品经由排气系统127从车辆排出。从气缸114的观点看，一个燃烧循环在各种实现中可包括曲轴的两个回转(即，720°的曲轴旋转)。气缸114的一个燃烧循环可包括四个阶段进气阶段；压缩阶段；膨胀阶段；和排气阶段。仅举例来说，在进气阶段期间，活塞朝BDC位置下降，并且空气被吸入气缸114。在压缩阶段期间，活塞朝TDC位置上升并且压缩气缸114的内容物。燃料可在压缩阶段期间被喷射到气缸114中。燃料喷射还可发生在膨胀阶段期间。燃烧在膨胀阶段期间朝BDC位置驱动活塞。在排气阶段期间，活塞朝TDC位置上升以从气缸114排出最后所得 到的废气。一个发动机循环可指的是与气缸中的每个气缸都经历一个完整的燃烧循环相关的时间段。进气阀118可由进气凸轮轴128控制，而排气阀126可由排气凸轮轴130控制。在各种实现中，多个进气凸轮轴可控制每个气缸的多个进气阀和/或可控制多个气缸排的进气阀。类似地，多个排气凸轮轴可控制每个气缸的多个排气阀和/或可控制多个气缸排的排气阀。进气阀118打开的时间可通过进气凸轮移相器132相对于TDC位置改变。排气阀126打开的时间可通过排气凸轮移相器134相对于TDC位置改变。移相器致动器模块136可基于来自ECM 110的信号控制进气和排气凸轮移相器132和134。还可相对于活塞的位置来指定燃料喷射正时。曲轴位置传感器142监测曲轴的旋转，并基于曲轴的旋转产生曲轴位置信号146。仅举例来说，曲轴位置传感器142可包括可变磁阻(VR)传感器或另外合适类型的曲轴位置传感器。曲轴位置信号146可包括脉冲序列。N个齿的轮(未示出)与曲轴一起旋转。当N个齿的轮中的齿经过曲轴位置传感器142时，在曲轴位置信号146中可产生脉冲。因此，每个脉冲对应的曲轴旋转的角度量大致等于360°除以N个齿。N个齿的齿轮还可包括由一个或多个缺少齿形成的间隙，并且该间隙可用作对曲轴的一个完整回转(即，360°的曲轴旋转)的指示器。还可提供一个或多个其他的传感器158。例如，其他传感器158可包括空气质量流率(MAF)传感器、歧管绝对压力(MAF)传感器、进气温度(IAT)传感器、冷却剂温度传感器、油温传感器、一个或多个凸轮轴位置传感器、一个或多个气缸压力传感器、和/或一个或多个其他合适的传感器。ECM 110包括设定点生成模块180，设定点生成模块180产生第一组设定点，用于控制发动机致动器以在操作状况下实现期望的燃烧稳定性。设定点生成模块180还产生第二组设定点，用于控制发动机致动器以在操作状况下实现期望的燃料效率。基于第一组设定点来控制发动机致动器可相对于第二组设定点提供更稳定的燃烧。基于第二组设定点来控制发动机致动器可相对于第一组设定点提供燃料效率的提高。设定点生成模块180相应地确定第一组设定点与第二组设定点之间的一组差值。设定点生成模块180选择性地缩放所述差值，并相应地基于缩放的差值来选择性地调整第一组设定点中的一个或多个设定点。经选择性调整的设定点组被称为最终设定点组，并且最终设定点组可提供期望的燃烧稳定性与期望的燃料效率之间的平衡。致动器控制模块190可基于最终设定点组控制发动机致动器。仅举例来说，致动器控制模块190可基于第四组设定点来控制燃料喷射(例如，正时、量、喷射的数量、每次喷射的量，等等)、节气门开度、火花正时、进气阀和/或排气阀的升程和/或持续时间、增压装置(例如，涡轮增压器)的增压、废气再循环(EGR)开度、和/或一个或多个其他合适的发动机致动器。现在参考图2，其示出了设定点生成模块180的示例实现的功能框图。第一设定点组生成模块204基于发动机转速212、发动机温度216和发动机负载220产生第一组设定点(第一设定点组)208，以在操作状况下实现燃烧稳定性的期望(例如最好)值224。仅举例来说，第一设定点组生成模块204可利用使发动机转速212、发动机温度216和发动机负载220与第一设定点组208的设定点相关的函数或映射来产生第一设定点组208。诸如第一设定点组208之类的每组设定点相应地包括关于气缸114的下一燃烧事 件的一个或多个燃烧参数的一个或多个目标(或设定点)值。仅举例来说，一组设定点可包括要喷射的燃料的第一质量、开始喷射第一质量的燃料的第一时间(例如，曲轴角度)、要喷射的燃料的第二质量、开始喷射第二质量的燃料的第二时间、以及用于将燃料量划分到多个脉冲中的比率。设定点组可另外或替代性地包括火花塞124应当被通电的第三和第四时间、空气燃料比、进气歧管106内的氧与再循环废气的比率、和/或进气凸轮轴移相器和/或排气凸轮轴移相器的角度。设定点组可另外或替代性地相应包括进气歧管压力或进气歧管真空度、喷射燃料的百分之五十应在气缸114内被燃烧时的曲轴角度(CA)(称为CA50)、和/或用于一个或多个其他燃烧参数的一个或多个其他目标值。可例如基于由曲轴位置传感器142产生的曲轴位置信号146产生发动机转速212。仅举例来说，可基于曲轴位置信号146中的两个脉冲的上升沿之间的时间段和所述两个脉冲的上升沿之间的旋转距离来产生发动机转速212，其中所述上升沿被分开以至少90度(或90度的曲轴旋转)。例如，可基于发动机冷却剂温度、发动机油温、空气温度(例如环境空气温度或IAT)、和/或一个或多个其他合适的温度产生发动机温度216。例如，可基于诸如MAF与最大MAF的比率之类的一个或多个发动机空气流参数来产生发动机负载220。另外或替代地，例如可基于诸如制动扭矩、净扭矩和/或指示扭矩之类的一个或多个发动机扭矩参数产生发动机负载220。另外或替代地，例如可基于诸如制动平均有效压力(BMEP)、净平均有效压力(NMEP)和/或指示平均有效压力(IMEP)之类的一个或多个发动机有效压力参数产生发动机负载220。例如，可基于诸如MEP的变异系数(COV)UMEP的变化或指示燃烧稳定性的另外合适的值之类的MEP参数产生燃烧稳定性224。第二设定点组生成模块228可基于发动机转速212、发动机温度216和发动机负载220产生第二组设定点(第二设定点组)232，以关于操作状况来实现期望的(例如最好的)燃料效率。仅举例来说，第二设定点组生成模块228可利用使发动机转速212、发动机温度216和发动机负载220与第二设定点组232的设定点相关的函数或映射产生第二设定点组232。第二设定点组232相应地包括用于一个或多个燃烧参数的一个或多个目标值，所述一个或多个燃烧参数的目标值同样被包括在第一设定点组208中。这样，第一和第二设定点组208和232各自包括关于给定的燃烧参数中的每个燃烧参数的目标值。第二设定点组232的目标值中的一个或多个可不同于第一设定点组208中对应的目标值。每组设定点(例如，第一设定点组208与第二设定点组232)在各种实现中可实现为矢量矩阵(即，仅有I行或I列的矩阵)。以下提供了图示诸如第一设定点组208或第二设定点组232之类的一组设定点的示例性矢量矩阵
~#数I设定点 参数2设定点
参数N设定点
其中，参数N设定点是矢量矩阵中的第N个燃烧参数的目标值，并且N是大于零的整数。差值确定模块236基于第一和第二设定点组208和232产生一组差值(差值组)240。更具体地说，差值确定模块236相应地基于第一和第二设定点组208和232的对应的 目标值之间的差值来产生差值组240。仅举例来说，差值确定模块236可将差值组240设定成等于第一设定点组208 (以矩阵形式)减去第二设定点组232 (以矩阵形式)。以下提供了图示出差值组240的条目以及可如何计算差值组240的条目的示例性矢量矩阵。
来自第一设定点组的参数I设定点-来自第二设定点组的参数I设定点 来自第一设定点组的参数2设定点-来自第二设定点组的参数2设定点
来自第一设定点组的参数N设定点-来自第二设定点组的参数N设定点缩放模块244基于差值组240和设定点标量252产生缩放的差值组(缩放差值组)248。仅举例来说，缩放模块244可将缩放设定点组248设定成等于差值组240 (以矩阵形式)与设定点标量252 (例如IX I的矩阵)的乘积。以下提供了图示出缩放差值组248的条目以及可如何计算缩放差值组248的条目的示例性矢量矩阵。
￥* (来自第一设定点组的参数I设定点-来自第二设定点组的参数I设定点)
标量* (来自第一设定点组的参数2设定点-来自第二设定点组的参数2设定点)_
WW* (来自第一设定点组的参数N设定点-来自第二设定点组的参数N设定点)
其中，标量为设定点标量252。以下将更详细地讨论设定点标量252。最终设定点组生成模块256基于第一设定点组208和缩放差值组248产生最终设定点组260。更具体地说，最终设定点组生成模块256相应地基于第一设定点组208的对应的目标值与缩放差值组248之间的差来产生最终设定点组260。仅举例来说，最终设定点组生成模块256可将最终设定点组260设定成等于第一设定点组208 (以矩阵形式)减去缩放差值组248 (以矩阵形式)。以下提供了图示出最终设定点组260的条目以及可如何计算最终设定点组260的条目的示例性矢量矩阵。
来自第一设定点组的参数I-标量* (来自第一设定点组的参数I设定点-来自第二设定点组的参数I设定点)来自第一设定点组的参数2-标量* (来自第一设定点组的参数2设定点-来自第二设定点组的参数2设定点)
来自第一设定点组的参数N-标量* (来自第一设定点组的参数N设定点-来自第二设定点组的参数N设定点)致动器控制模块190基于最终设定点组260控制发动机致动器。仅举例来说，致动器控制模块190可基于最终设定点组260的一个或多个设定点控制燃料致动器模块120。仅举例来说，致动器控制模块190可基于最终设定点组260的一个或多个设定点控制火花致动器模块122和/或节气门致动器模块112。在各种实现中，一个或多个偏移量、标量和/或其他调整可在由致动器控制模块190使用之前被应用到最终设定点组260的设定点中的一个或多个设定点。设定点标量生成模块264基于发动机转速212、发动机负载220和燃烧稳定性224产生设定点标量252。缩放模块244还基于学习的标量268产生设定点标量252。仅举例来说，设定点标量生成模块264可利用与发动机转速212、发动机负载220、燃烧稳定性224和学习的标量268相关的函数或映射产生设定点标量252。标量学习模块272产生学习的标量268。当接通点火系统时，标量学习模块272可将学习的标量268设定成预定值。预定值可基于燃烧稳定性224的期望值或燃烧稳定性224的另外合适的值来设定。当学习信号276处于活动状态时，标量学习模块272可基于发动机转速212、发动机温度216、发动机负载220和/或燃烧稳定性224来选择性地调整(即增大和/或减小)学习的标量268。仅举例来说,标量学习模块272可基于发动机转速212、发动机温度216、 发动机负载220和/或燃烧稳定性224调整学习的标量268，以提高燃料效率。当学习信号276从非活动状态转变至活动状态时，标量学习模块272可开始从预定值调整学习的标量268。标量学习模块272可将学习的标量268限制于标量极限值280。极限生成模块282可基于发动机转速212、发动机温度216和/或发动机负载220产生标量极限值280。仅举例来说，极限生成模块282可利用使发动机转速212、发动机温度216和发动机负载220与标量极限值280相关的函数或映射产生标量极限值280。标量极限值280可基于燃烧稳定性224的期望值或燃烧稳定性224的另外合适的值。当忘记信号284处于活动状态时，标量学习模块272可朝预定值来调整学习的标量268。当忘记信号284处于活动状态时，标量学习模块272可以预定的速率朝预定值调整学习的标量268。在达到预定值之后，标量学习模块272可将学习的标量268维持在预定值，直到忘记信号284处于非活动状态并且学习信号276处于活动状态时为止。触发模块288可产生学习信号276和忘记信号284。触发模块288可基于发动机运行时间时段292、发动机运行状况294和发动机运行状况时段296来产生学习信号276和忘记信号284。发动机运行时间时段292可指示发动机102自最近的发动机起动事件或者当最近接通点火系统之时以来已运行多久(即，时段)。发动机运行状况294例如可包括变化的运行状况、节气门全开(WOT )运行状况、稳态(SS )巡航运行状况、怠速运行状况、和/或一个或多个其他合适的发动机运行状况。发动机运行状况时段296可指示发动机运行状况294保持相同状况已经有多久(B卩，时段)。仅举例来说，当发动机运行状况294为预定的发动机运行状况并且发动机运行时间时段292大于预定时段时，触发模块288可选择性地将忘记信号284设定成活动状态。预定的发动机运行状况例如可以是WOT运行状况。以WOT运行状况来运行发动机102达预定时段可以从发动机102中清除沉积物。因此，标量学习模块272可将学习的标量268恢复预定值，用于再学习。仅举例来说，当发动机运行状况294为SS巡航运行状况或怠速状况并持续达预定时段时，触发模块288可选择性地将学习信号276设定成活动状态。现在参考图3，其示出了描绘控制发动机致动器的示例性方法的流程图300。控制过程可始于304，其中，控制过程产生第一和第二设定点组208和232。第一和第二设定点组208和232分别包括燃烧参数的对应的目标值。控制过程基于发动机转速212、发动机温度216和发动机负载220产生第一和第二设定点组208和232。仅举例来说，控制过程可利用使发动机转速212、发动机温度216和发动机负载220与第一设定点组208相关的第一函数或映射产生第一设定点组208。控制过程可利用使发动机转速212、发动机温度216和发动机负载220与第二设定点组232相关的不同的第二函数或映射产生第二设定点组232。可基于燃烧稳定性224的期望值校准第一函数或映射，而可基于燃烧效率的期望值校准第二函数或映射。在308处，控制过程基于第一和第二设定点组208和232的对应的目标值之间的差值来相应地产生差值组240。仅举例来说，控制过程可以将差值组240 (以矩阵形式)设定成等于第一设定点组208 (以矩阵形式)减去第二设定点组232 (以矩阵形式)。控制过程在312处产生标量极限值280。控制过程可利用使发动机转速212、发动机温度216和发动机负载220与标量极限值280相关的函数或映射产生标量极限值280。在316处，控制过程产生学习的标量268。控制过程可选择性地将学习的标量268初始化成预定值，该预定值可基于燃烧稳定性224的期望水平设定。控制过程可基于燃烧稳定性224、发动机转速212、发动机温度216和/或发动机负载220在发动机操作期间来选择性地调整学习的标量268。控制过程将学习的标量268限制于标量极限值280。 控制过程在320处基于燃烧稳定性224、发动机转速212、发动机负载220和学习的标量268产生设定点标量252。控制过程在324处基于设定点标量252和差值组240产生缩放差值组248。仅举例来说，控制过程可将缩放差值组248 (以矩阵形式)设定成差值组240 (以矩阵形式)与设定点标量252的乘积。在328处，控制过程产生最终设定点组260。控制过程基于第一设定点组208和缩放差值组248产生最终设定点组260。仅举例来说，控制过程可基于第一设定点组208 (以矩阵形式)减去缩放差值组248 (以矩阵形式)来设定最终设定点组260 (以矩阵形式)。控制过程可将最终设定点组260的目标值中的一个或多个目标值设定成等于第一设定点组208的对应的目标值，使得第一设定点组208的目标值不被缩放差值组248的对应值调整。控制过程在332处基于最终设定点组260来选择性地控制发动机致动器。能够以各种形式实现本发明宽广的教导。因此，尽管本发明包括特定的示例，但由于通过对附图、说明书、和所附权利要求书的研究，其它的变型将对熟练的从业者变得明显，所以本发明的真实范围不应如此受限制。
权利要求
1.一种用于车辆的系统，包括 第一设定点生成模块，所述第一设定点生成模块基于发动机的燃烧稳定性的预定值产生所述发动机的燃烧参数的第一目标值； 第二设定点生成模块，所述第二设定点生成模块基于预定的燃料效率产生所述燃烧参数的第二目标值； 缩放模块，所述缩放模块基于所述第一目标值和所述第二目标值以及标量值产生所述燃烧参数的缩放值； 第三设定点生成模块，所述第三设定点生成模块基于所述第一目标值和所述缩放值产生所述燃烧参数的第三目标值；以及 致动器控制模块，所述致动器控制模块基于所述第三目标值控制与所述燃烧参数相关的至少一个发动机致动器。
2.根据权利要求I所述的系统，其中所述第一设定点生成模块和所述第二设定点生成模块还分别基于发动机转速、发动机负载和发动机温度产生所述第一目标值和所述第二目标值。
3.根据权利要求I所述的系统，还包括差值确定模块，所述差值确定模块确定所述第一目标值与所述第二目标值之间的差值； 其中所述缩放模块将所述缩放值设定成等于所述差值与所述标量值的乘积。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述差值确定模块将所述差值设定成等于所述第一目标值减去所述第二目标值。
5.根据权利要求I所述的系统，其中所述第三设定点生成模块将所述第三目标值设定成等于所述第一目标值减去所述第三目标值。
6.根据权利要求I所述的系统，还包括设定点标量生成模块，所述设定点标量生成模块基于所述燃烧稳定性产生所述标量值。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述设定点标量生成模块还基于发动机转速和发动机负载产生所述标量值。
8.根据权利要求6所述的系统，其中所述设定点标量生成模块还基于学习的标量值产生所述标量值。
9.根据权利要求8所述的系统，还包括标量学习模块，所述标量学习模块选择性地将所述学习的标量值初始化成预定值，并且所述标量学习模块基于发动机转速、发动机负载、发动机温度和所述燃烧稳定性在发动机操作期间选择性地调整所述学习的标量值。
10.一种用于车辆的方法,包括 基于发动机的燃烧稳定性的预定值产生所述发动机的燃烧参数的第一目标值； 基于预定的燃烧效率产生所述燃烧参数的第二目标值； 基于所述第一目标值和所述第二目标值以及标量值产生所述燃烧参数的缩放值； 基于所述第一目标值和所述缩放值产生所述燃烧参数的第三目标值；以及 基于所述第三目标值来控制与所述燃烧参数相关的至少一个发动机致动器。
全文摘要
本发明涉及燃烧设定点控制系统及方法。具体地，提供了一种用于车辆的系统，包括第一、第二和第三设定点生成模块；缩放模块；和致动器控制模块。第一设定点生成模块基于发动机的燃烧稳定性的预定值产生发动机的燃烧参数的第一目标值。第二设定点生成模块基于预定的燃料效率产生燃烧参数的第二目标值。缩放模块基于第一和第二目标值以及标量值产生燃烧参数的缩放值。第三设定点生成模块基于第一目标值和缩放值产生燃烧参数的第三目标值。致动器控制模块基于第三目标值控制与燃烧参数相关的至少一个发动机致动器。
文档编号F02D45/00GK102758700SQ20121012761
公开日2012年10月31日 申请日期2012年4月27日 优先权日2011年4月29日
发明者A.B.雷尔 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司