本公開涉及內(nèi)燃機(jī)，且更具體地，涉及用于調(diào)節(jié)當(dāng)使用模型預(yù)測(cè)控制來控制發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)分配給發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)致動(dòng)器值中的誤差的加權(quán)值的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

本文所提供的背景技術(shù)描述的目的在于從總體上介紹本公開的背景。當(dāng)前提及的發(fā)明人的工作--以在此背景技術(shù)部分中所描述的為限--以及在提交時(shí)可能不另外構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的該描述的各方面，既不明示地也不默示地被承認(rèn)為是針對(duì)本公開的現(xiàn)有技術(shù)。

內(nèi)燃機(jī)在汽缸內(nèi)燃燒空氣和燃料混合物以驅(qū)動(dòng)活塞，該活塞產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩。進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量經(jīng)由節(jié)氣門調(diào)節(jié)。更具體地，節(jié)氣門調(diào)節(jié)節(jié)氣門面積，增加或減少進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量。當(dāng)節(jié)氣門面積增加時(shí)，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量增加。燃料控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)燃料被噴射的速率以將期望的空氣/燃料混合物提供到汽缸和/或?qū)崿F(xiàn)期望的扭矩輸出。通過增加提供到汽缸的空氣與燃料的量來增加發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出。

在火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中，火花引燃提供到汽缸的空氣/燃料混合物的燃燒。在壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中，汽缸中的壓縮引燃提供到汽缸的空氣/燃料混合物。火花正時(shí)和空氣流量可以是用于調(diào)節(jié)火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出的主要機(jī)構(gòu)，而燃料流量可以是用于調(diào)節(jié)壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出的主要機(jī)構(gòu)。

已經(jīng)開發(fā)出發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)來控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩，以實(shí)現(xiàn)期望的扭矩。然而，傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)不能如所期望的那樣精確地控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。此外，傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)不能提供對(duì)控制信號(hào)的快速響應(yīng)或者不能在影響發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的各個(gè)裝置之間協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本公開的原理的系統(tǒng)包括模型預(yù)測(cè)控制(MPC)模塊和致動(dòng)器模塊。該MPC模塊生成用于發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的一組可能目標(biāo)值并預(yù)測(cè)用于可能目標(biāo)值中的每一個(gè)的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)。該MPC模塊基于對(duì)應(yīng)的迭代數(shù)量來確定與目標(biāo)值中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的加權(quán)值，并基于預(yù)測(cè)的操作參數(shù)和加權(quán)值來確定該組可能目標(biāo)值的成本。該MPC模塊基于成本從多個(gè)可能目標(biāo)值組中選擇該組可能目標(biāo)值，并將目標(biāo)值設(shè)定為選擇的組的可能目標(biāo)值。致動(dòng)器模塊基于目標(biāo)值中的至少一個(gè)來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的致動(dòng)器。

本公開進(jìn)一步的適用領(lǐng)域?qū)脑敿?xì)說明、權(quán)利要求書及附圖中變得清楚。詳細(xì)說明和具體示例旨在僅用于說明目的，而非旨在限制本公開的范圍。

附圖說明

本公開將通過詳細(xì)說明和附圖來更充分地理解，其中：

圖1是根據(jù)本公開的示例發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的功能框圖；

圖2是根據(jù)本公開的示例發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的功能框圖；

圖3是根據(jù)本公開的示例空氣控制模塊的功能框圖；

圖4是描繪根據(jù)本公開的使用模型預(yù)測(cè)控制來控制節(jié)氣閥、進(jìn)氣閥定相和排氣閥定相、廢氣門以及排氣再循環(huán)(EGR)閥的示例方法的流程圖；

圖5是描繪調(diào)節(jié)分配給節(jié)氣閥、進(jìn)氣閥定相和排氣閥定相、廢氣門以及EGR閥的目標(biāo)值中的誤差的加權(quán)值的示例方法的流程圖；以及

圖6A、圖6B和圖6C是曲線圖，示出了根據(jù)本公開的作為時(shí)間函數(shù)而調(diào)節(jié)的加權(quán)值，以及由此產(chǎn)生的用于發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的目標(biāo)值中的相對(duì)于用于目標(biāo)值的參考值的誤差。

在附圖中，可以重復(fù)使用參考數(shù)字來識(shí)別類似和/或相同元件。

具體實(shí)施方式

發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出。更具體地，ECM基于所請(qǐng)求的扭矩量來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的致動(dòng)器。例如，ECM基于目標(biāo)進(jìn)氣和排氣相位器角來控制進(jìn)氣和排氣凸輪軸定相，基于目標(biāo)節(jié)氣門開度來控制節(jié)氣閥，基于目標(biāo)EGR開度來控制排氣再循環(huán)(EGR)閥并且基于目標(biāo)廢氣門占空比來控制渦輪增壓器的廢氣門。

ECM可以單獨(dú)地使用多個(gè)單輸入單輸出(SISO)控制器(諸如比例積分微分(PID)控制器)來確定目標(biāo)值。然而，當(dāng)使用多個(gè)SISO控制器時(shí)，可以設(shè)定目標(biāo)值以在有損可能的燃料消耗減少的情況下維持系統(tǒng)穩(wěn)定性。此外，個(gè)別SISO控制器的校準(zhǔn)和設(shè)計(jì)可能是昂貴且耗時(shí)的。

本公開的ECM使用模型預(yù)測(cè)控制(MPC)模塊來生成目標(biāo)值。MPC模塊基于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩請(qǐng)求來識(shí)別可能組的目標(biāo)值。MPC模塊基于可能組的目標(biāo)值和發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型來確定用于可能組中的每一組的預(yù)測(cè)參數(shù)。

MPC模塊還可以確定與可能組中每一組的使用相關(guān)聯(lián)的成本。對(duì)于可能組確定的成本可隨著可能組的目標(biāo)值與參考值之間的差異的增加而增加，且反之亦然。MPC模塊還可以將加權(quán)值應(yīng)用到可能組的目標(biāo)值與參考值之間的差異以調(diào)節(jié)這些差異中的每一個(gè)差異對(duì)成本的影響程度。MPC模塊可以選擇具有最低成本的可能組。作為識(shí)別目標(biāo)值的可能組并且確定每個(gè)組的成本的替代或補(bǔ)充，MPC模塊可以生成代表目標(biāo)值可能組的成本面。MPC模塊隨后可以基于成本面的斜率來識(shí)別具有最低成本的可能組。

MPC模塊可確定選擇組的預(yù)測(cè)參數(shù)是否滿足約束。如果滿足，則MPC模塊可以基于選擇組來設(shè)定目標(biāo)值。否則，MPC模塊可選擇具有第二最低成本的可能組并測(cè)試該組是否滿足約束。選擇一組和測(cè)試該組滿足約束的過程可稱為迭代。在每一控制回路期間可進(jìn)行多個(gè)迭代。

本公開的ECM調(diào)節(jié)應(yīng)用到可能組目標(biāo)值與參考值之間的差異的加權(quán)值，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的期望響應(yīng)?？赡芙M目標(biāo)值和參考值之間的差異可稱為跟蹤誤差。ECM動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)作為時(shí)間(或控制回路數(shù)量)的函數(shù)的加權(quán)值，使得根據(jù)需要跟蹤誤差，這可以提高控制動(dòng)作的瞬態(tài)性能。另外，調(diào)節(jié)作為時(shí)間的函數(shù)的加權(quán)值允許實(shí)現(xiàn)在多目標(biāo)情況下的各輸出之間的再度均衡。

ECM可調(diào)節(jié)作為時(shí)間函數(shù)的加權(quán)值，使得發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器在變化發(fā)生之前響應(yīng)于參考值中的預(yù)期變化(例如，干擾)，這可稱為早期跟蹤誤差。例如，ECM可調(diào)節(jié)作為時(shí)間函數(shù)的加權(quán)值，以在參考值中的預(yù)期變化(例如，干擾)發(fā)生之前進(jìn)行預(yù)留。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷由于例如發(fā)動(dòng)機(jī)附件接通或變速箱升檔而預(yù)計(jì)將增加時(shí)，早期跟蹤誤差可能是期望的?？商娲?，ECM可調(diào)節(jié)作為時(shí)間函數(shù)的加權(quán)值，使得發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器在變化發(fā)生之后響應(yīng)于參考值中的預(yù)期變化，這可稱為后期跟蹤誤差。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷由于例如發(fā)動(dòng)機(jī)附件斷開或變速箱降檔而預(yù)計(jì)將減少時(shí)，后期跟蹤誤差可能是期望的。

現(xiàn)在參考圖1，呈現(xiàn)了示例發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100的功能框圖。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100包括發(fā)動(dòng)機(jī)102，其燃燒空氣/燃料混合物以基于來自駕駛員輸入模塊104的駕駛員輸入產(chǎn)生用于車輛的驅(qū)動(dòng)扭矩。發(fā)動(dòng)機(jī)102可以是汽油火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)。

空氣是通過節(jié)氣閥112被汲取至進(jìn)氣歧管110中。僅舉例來說，節(jié)氣閥112可以包括具有可旋轉(zhuǎn)葉片的蝶形閥。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)114控制節(jié)氣致動(dòng)器模塊116，其調(diào)節(jié)所述節(jié)氣閥112的開度以控制被汲取至進(jìn)氣歧管110中的空氣量。

來自進(jìn)氣歧管110的空氣被汲取至發(fā)動(dòng)機(jī)102的汽缸中。雖然發(fā)動(dòng)機(jī)102可以包括多個(gè)汽缸，但是為了說明目的，示出單個(gè)代表性汽缸118。僅舉例來說，發(fā)動(dòng)機(jī)102可以包括2、3、4、5、6、8、10和/或12個(gè)汽缸。ECM 114可以指示汽缸致動(dòng)器模塊120選擇性地停用一些汽缸，這可以在某些發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件下改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性。

發(fā)動(dòng)機(jī)102可以使用四沖程循環(huán)來操作。下文描述的四個(gè)沖程可以稱為進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、燃燒沖程和排氣沖程。在曲軸(未示出)的每次回轉(zhuǎn)期間，四個(gè)沖程中的兩個(gè)沖程發(fā)生在汽缸118內(nèi)。因此，兩個(gè)曲軸回轉(zhuǎn)對(duì)于汽缸118經(jīng)歷全部四個(gè)沖程是必要的。

在進(jìn)氣沖程期間，來自進(jìn)氣歧管110的空氣通過進(jìn)氣閥122汲取至汽缸118中。ECM 114控制燃料致動(dòng)器模塊124，其調(diào)節(jié)燃料噴射以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)空氣/燃料比。燃料可以在中心位置處或多個(gè)位置處(諸如靠近每個(gè)汽缸的進(jìn)氣閥122)噴射至進(jìn)氣歧管110中。在各個(gè)實(shí)施方式(未示出)中，燃料可以被直接噴射至汽缸中或與汽缸相關(guān)聯(lián)的混合腔室中。燃料致動(dòng)器模塊124可以停止向已停用的汽缸噴射燃料。

噴射的燃料與空氣混合并且在汽缸118中產(chǎn)生空氣/燃料混合物。在壓縮沖程期間，汽缸118內(nèi)的活塞(未示出)壓縮空氣/燃料混合物?；鸹ㄖ聞?dòng)器模塊126基于來自ECM 114的信號(hào)激勵(lì)汽缸118中的火花塞128，其將空氣/燃料混合物點(diǎn)火?；鸹ǖ恼龝r(shí)可以相對(duì)于當(dāng)活塞在其最頂部位置(稱為上止點(diǎn)(TDC))的時(shí)間而指定。

火花致動(dòng)器模塊126可以通過正時(shí)信號(hào)指定在TDC之前或之后多久產(chǎn)生火花來控制。因?yàn)榛钊恢门c曲軸旋轉(zhuǎn)直接有關(guān)，所以火花致動(dòng)器模塊126的操作可以與曲軸角度同步。產(chǎn)生火花可以稱為點(diǎn)火事件?；鸹ㄖ聞?dòng)器模塊126可以具有改變每個(gè)點(diǎn)火事件的火花的正時(shí)的能力?；鸹ㄖ聞?dòng)器模塊126可以在改變上一次點(diǎn)火事件與下一次點(diǎn)火事件之間的火花正時(shí)的情況下改變下一次點(diǎn)火事件的火花正時(shí)?；鸹ㄖ聞?dòng)器模塊126可以停止向已停用汽缸提供火花。

在燃燒沖程期間，空氣/燃料混合物的燃燒將活塞驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)離TDC，由此驅(qū)動(dòng)曲軸。燃燒沖程可以被定義為活塞到達(dá)TDC與活塞到達(dá)下止點(diǎn)(BDC)的時(shí)間之間的時(shí)間。在排氣沖程期間，活塞開始遠(yuǎn)離BDC移動(dòng)并且通過排氣閥130排出燃燒的副產(chǎn)物。燃燒的副產(chǎn)物經(jīng)由排氣系統(tǒng)134從車輛中排出。

進(jìn)氣閥122可以由進(jìn)氣凸輪軸140控制，而排氣閥130可以由排氣凸輪軸142控制。在各個(gè)實(shí)施方式中，多個(gè)進(jìn)氣凸輪軸(包括進(jìn)氣凸輪軸140)可以控制汽缸118的多個(gè)進(jìn)氣閥(包括進(jìn)氣閥122)和/或可以控制多個(gè)汽缸組(包括汽缸118)的進(jìn)氣閥(包括進(jìn)氣閥122)。類似地，多個(gè)排氣凸輪軸(包括排氣凸輪軸142)可以控制汽缸118的多個(gè)排氣閥和/或可以控制多個(gè)汽缸組(包括汽缸118)的排氣閥(包括排氣閥130)。在各個(gè)其它實(shí)施方式中，進(jìn)氣閥122和/或排氣閥130可以由除凸輪軸之外的裝置(諸如無凸輪閥致動(dòng)器)控制。汽缸致動(dòng)器模塊120可以通過禁用進(jìn)氣閥122和/或排氣閥130的打開來停用汽缸118。

進(jìn)氣閥122打開的時(shí)間可以關(guān)于活塞TDC由進(jìn)氣凸輪相位器148而改變。排氣閥130打開時(shí)的時(shí)間可以關(guān)于活塞TDC由排氣凸輪相位器150而改變。相位器致動(dòng)器模塊158可以基于來自ECM 114的信號(hào)來控制進(jìn)氣凸輪相位器148和排氣凸輪相位器150。當(dāng)被實(shí)施時(shí)，可變閥升程(未示出)還可以由相位器致動(dòng)器模塊158控制。

發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100可以包括由流過排氣系統(tǒng)134的廢氣供電的熱渦輪160-1的渦輪增壓器。渦輪增壓器還包括由渦輪160-1驅(qū)動(dòng)的冷空氣壓縮機(jī)160-2。冷空氣壓縮機(jī)160-2壓縮引入至節(jié)氣閥112中的空氣。在各個(gè)實(shí)施方式中，由曲軸驅(qū)動(dòng)的增壓器(未示出)可以壓縮來自節(jié)氣閥112的空氣并且將壓縮空氣傳遞至進(jìn)氣歧管110。

廢氣門162可以允許廢氣繞過渦輪1601，由此減小渦輪增壓器提供的增壓(進(jìn)氣壓縮的量)。增壓致動(dòng)器模塊164可以通過控制廢氣門162的開度來控制渦輪增壓器的增壓。在各個(gè)實(shí)施方式中，兩個(gè)或更多個(gè)增壓器可以被實(shí)施并且可以由增壓致動(dòng)器模塊164控制。

空氣冷卻器(未示出)可以將來自壓縮空氣充量的熱量傳送至諸如發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑或空氣的冷卻介質(zhì)。使用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑將壓縮空氣充量冷卻的空氣冷卻器可以稱為中間冷卻器。使用空氣將壓縮空氣充量冷卻的空氣冷卻器可以稱為充氣冷卻器。壓縮空氣充量可以例如經(jīng)由壓縮和/或從排氣系統(tǒng)134的部件接收熱量。雖然為了說明目的而被分開示出，但是渦輪160-1和壓縮機(jī)160-2可以彼此附接，從而將進(jìn)氣緊鄰熱排氣放置。

發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100可以包括排氣再循環(huán)(EGR)閥170，其選擇性地將排氣返回改向至進(jìn)氣歧管110。EGR閥170可以位于渦輪增壓器的渦輪160-1上游。EGR閥170可以由EGR致動(dòng)器模塊172基于來自ECM 114的信號(hào)而控制。

可以使用曲軸位置傳感器180測(cè)量曲軸的位置。曲軸的轉(zhuǎn)速(發(fā)動(dòng)機(jī)速度)可以基于曲軸位置來確定。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度可以使用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT)傳感器182來測(cè)量。ECT傳感器182可以位于發(fā)動(dòng)機(jī)102內(nèi)或其中冷卻劑循環(huán)的其它位置(諸如散熱器(未示出))處。

進(jìn)氣歧管110內(nèi)的壓力可以使用歧管絕對(duì)壓力(MAP)傳感器184來測(cè)量。在各個(gè)實(shí)施方式中，可以測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)真空，其是環(huán)境空氣壓力與進(jìn)氣歧管110內(nèi)的壓力之間的差值。流入進(jìn)氣歧管110中的質(zhì)量空氣流速可以使用質(zhì)量氣流(MAF)傳感器186來測(cè)量。在各個(gè)實(shí)施方式中，MAF傳感器186可以位于還包括節(jié)氣閥112的殼體中。

節(jié)氣致動(dòng)器模塊116可以使用一個(gè)或多個(gè)節(jié)氣位置傳感器(TPS)190監(jiān)測(cè)節(jié)氣閥112的位置。可以使用進(jìn)氣溫度(IAT)傳感器192測(cè)量被汲取至發(fā)動(dòng)機(jī)102中的空氣的環(huán)境溫度。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100還可以包括一個(gè)或多個(gè)其它傳感器193，諸如環(huán)境濕度傳感器、一個(gè)或多個(gè)爆振傳感器、壓縮機(jī)出口壓力傳感器和/或節(jié)氣入口壓力傳感器、廢氣門位置傳感器、EGR位置傳感器和/或一個(gè)或多個(gè)其它合適的傳感器。ECM 114使用來自傳感器的信號(hào)以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100作出控制決定。

ECM 114可以與變速器控制模塊194通信以協(xié)調(diào)變速器(未示出)中的換檔齒輪。例如，ECM 114可以減小齒輪換檔期間的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。ECM 114可以與混合控制模塊196通信以協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)102和電動(dòng)馬達(dá)198的操作。

電動(dòng)馬達(dá)198還可以用作發(fā)電機(jī)，并且可以用于產(chǎn)生由車輛的電氣系統(tǒng)使用和/或存儲(chǔ)在電池中的電能。在各個(gè)實(shí)施方式中，ECM 114、變速器控制模塊194和混合控制模塊196的各個(gè)功能可以被集成至一個(gè)或多個(gè)模塊中。

改變發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的每一個(gè)系統(tǒng)可被稱為發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器。例如，節(jié)氣致動(dòng)器模塊116可調(diào)節(jié)節(jié)氣閥112的開度以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)節(jié)氣開度面積。火花致動(dòng)器模塊126控制火花塞以實(shí)現(xiàn)相對(duì)于活塞TDC的目標(biāo)火花正時(shí)。燃料致動(dòng)器模塊124控制燃料噴射器以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)加注燃料參數(shù)。相位器致動(dòng)器模塊158可分別控制進(jìn)氣凸輪相位器148和排氣凸輪相位器150以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)進(jìn)氣凸輪相位器角和排氣凸輪相位器角。EGR致動(dòng)器模塊172可控制EGR閥170以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)EGR開度面積。增壓致動(dòng)器模塊164控制廢氣門162以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)廢氣門開度面積。汽缸致動(dòng)器模塊120控制汽缸停用以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)數(shù)量的啟動(dòng)或停用汽缸。

ECM 114生成用于發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的目標(biāo)值以使發(fā)動(dòng)機(jī)102生成目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。ECM 114通過模型預(yù)測(cè)控制(MPC)來生成用于發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的目標(biāo)值，如下文進(jìn)一步論述。

現(xiàn)在參考圖2，呈現(xiàn)了示例發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的功能框圖。ECM 114的示例實(shí)施方式包括駕駛員扭矩模塊202、車軸扭矩仲裁模塊204和推進(jìn)扭矩仲裁模塊206。ECM 114可包括混合優(yōu)化模塊208。ECM 114還包括儲(chǔ)備/加載模塊220、扭矩請(qǐng)求模塊224、空氣控制模塊228、火花控制模塊232、汽缸控制模塊236和燃料控制模塊240。

駕駛員扭矩模塊202可基于來自駕駛員輸入模塊104的駕駛員輸入255來確定駕駛員扭矩請(qǐng)求254。駕駛員輸入255可基于例如油門踏板的位置和制動(dòng)踏板位置。駕駛員輸入255還可基于巡航控制，其可為改變車輛速度以維持預(yù)定跟車間距的自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)。駕駛員扭矩模塊202可存儲(chǔ)油門踏板位置到目標(biāo)扭矩的一個(gè)或多個(gè)映射，且可基于映射中的所選一個(gè)映射來確定駕駛員扭矩請(qǐng)求254。

軸扭矩仲裁模塊204在駕駛員扭矩請(qǐng)求254與其他車軸扭矩請(qǐng)求256之間進(jìn)行仲裁。車軸扭矩(車輪處的扭矩)可通過包括發(fā)動(dòng)機(jī)和/或電動(dòng)馬達(dá)的各種來源而產(chǎn)生。例如，車軸扭矩請(qǐng)求256可包括在檢測(cè)到正的車輪滑移時(shí)由牽引控制系統(tǒng)請(qǐng)求的扭矩減小。正的車輪滑移是在軸扭矩克服了車輪與路面之間的摩擦且車輪開始靠著路面滑移時(shí)發(fā)生的。軸扭矩請(qǐng)求256還可包括扭矩增加請(qǐng)求來抵消負(fù)的車輪滑移，其中由于車軸扭矩是負(fù)的，所以車輛的輪胎在相對(duì)于路面的另一方向上滑移。

車軸扭矩請(qǐng)求256還可包括制動(dòng)管理請(qǐng)求和車輛超速扭矩請(qǐng)求。制動(dòng)管理請(qǐng)求可減小車軸扭矩以確保在停止車輛時(shí)車軸扭矩不會(huì)超過制動(dòng)保持車輛的能力。車輛超速扭矩請(qǐng)求可減小車軸扭矩以防止車輛超過預(yù)定速度。車軸扭矩請(qǐng)求256還可通過車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)來產(chǎn)生。

車軸扭矩仲裁模塊204基于在所接收的扭矩請(qǐng)求254與256之間進(jìn)行仲裁的結(jié)果而輸出預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求257和即時(shí)扭矩請(qǐng)求258。如下文描述，來自車軸扭矩仲裁模塊204的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求257和即時(shí)扭矩請(qǐng)求258可在用以控制發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器之前通過ECM 114的其他模塊來選擇性地調(diào)節(jié)。

一般地說，即時(shí)扭矩請(qǐng)求258可為當(dāng)前期望的車軸扭矩量，而預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求257可為在短時(shí)間內(nèi)需要的車軸扭矩量。ECM 114控制發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100產(chǎn)生等于即時(shí)扭矩請(qǐng)求258的車軸扭矩。然而，目標(biāo)值的不同組合可產(chǎn)生相同的車軸扭矩。ECM 114因此可調(diào)節(jié)目標(biāo)值以實(shí)現(xiàn)較快地轉(zhuǎn)變到預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求257，而仍維持在即時(shí)扭矩請(qǐng)求258的車軸扭矩。

在各種實(shí)施方式中，預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求257可基于駕駛員扭矩請(qǐng)求254來設(shè)定。在一些情況下，可將即時(shí)扭矩請(qǐng)求258設(shè)定為小于預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求257，諸如當(dāng)駕駛員扭矩請(qǐng)求254正導(dǎo)致車輛在結(jié)冰路面上滑移時(shí)。在此類情況下，牽引控制系統(tǒng)(未示出)可經(jīng)由即時(shí)扭矩請(qǐng)求258來請(qǐng)求減小，且ECM 114減小到即時(shí)扭矩請(qǐng)求258的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出。然而，ECM 114執(zhí)行所述減小，使得一旦車輪滑移停止，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100即可快速地恢復(fù)產(chǎn)生預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求257。

一般地說，即時(shí)扭矩請(qǐng)求258與(一般較高的)預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求257之間的差異可被稱為扭矩儲(chǔ)備。扭矩儲(chǔ)備可表示發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100可以最小延遲來開始產(chǎn)生的額外扭矩(高于即時(shí)扭矩請(qǐng)求258)的量?？焖侔l(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器可用于以最小延遲來增加或減小當(dāng)前的車軸扭矩?？焖侔l(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器可與緩慢發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器相對(duì)比來定義。

一般地說，快速發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器可比緩慢發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器更快地改變車軸扭矩。緩慢致動(dòng)器相比于快速致動(dòng)器可更慢地響應(yīng)于其相應(yīng)目標(biāo)值的變化。例如，緩慢致動(dòng)器可包括響應(yīng)于目標(biāo)值的變化而需要時(shí)間來從一個(gè)位置移動(dòng)到另一位置的機(jī)械組件。緩慢致動(dòng)器的特征還在于，一旦緩慢致動(dòng)器開始實(shí)施改變的目標(biāo)值時(shí)，車軸扭矩開始改變所花費(fèi)的時(shí)間量。一般來說，用于緩慢致動(dòng)器的時(shí)間量將比用于快速致動(dòng)器的時(shí)間量長(zhǎng)。另外，即使在開始改變之后，車軸扭矩可能花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間來完全響應(yīng)于緩慢致動(dòng)器的變化。

僅舉例來說，火花致動(dòng)器模塊126可為快速致動(dòng)器?；鸹c(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)可通過應(yīng)用火花來燃燒包含例如汽油和乙醇的燃料。通過對(duì)比，節(jié)氣致動(dòng)器模塊116可為緩慢致動(dòng)器。

例如，如上文描述，火花致動(dòng)器模塊126可在改變上一次點(diǎn)火事件與下一次點(diǎn)火事件之間的火花正時(shí)的情況下改變下一次點(diǎn)火事件的火花正時(shí)。通過對(duì)比，節(jié)氣開度的變化花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間來影響發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。節(jié)氣致動(dòng)器模塊116通過調(diào)節(jié)節(jié)氣閥112的葉片的角度來改變節(jié)氣開度。因此，當(dāng)用于節(jié)氣閥112的開度的目標(biāo)值改變時(shí)，由于節(jié)氣閥112響應(yīng)于改變而從其先前位置移動(dòng)到新的位置，所以存在機(jī)械延遲。另外，基于節(jié)氣開度的氣流改變經(jīng)受進(jìn)氣歧管110中的空氣輸送延遲。此外，進(jìn)氣歧管110中的增加氣流由于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的增加而并未實(shí)現(xiàn)，直到汽缸118接收到下一次進(jìn)氣沖程中的額外空氣、壓縮額外空氣并開始燃燒沖程為止。

使用這些致動(dòng)器作為示例，扭矩儲(chǔ)備可通過將節(jié)氣開度設(shè)定為允許發(fā)動(dòng)機(jī)102產(chǎn)生預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求257的值來創(chuàng)建。同時(shí)，火花正時(shí)可基于小于預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求257的即時(shí)扭矩請(qǐng)求258來設(shè)定。盡管節(jié)氣開度產(chǎn)生足夠的氣流用于發(fā)動(dòng)機(jī)102產(chǎn)生預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求257，但火花正時(shí)基于即時(shí)扭矩請(qǐng)求258而受到延遲(這減小了扭矩)。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩因此將等于即時(shí)扭矩請(qǐng)求258。

當(dāng)需要額外扭矩時(shí)，基于預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求257或所述預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求257與即時(shí)扭矩請(qǐng)求257和258之間的扭矩可設(shè)定火花正時(shí)。通過點(diǎn)火后事件，火花致動(dòng)器模塊126可將火花正時(shí)返回到最優(yōu)值，從而允許發(fā)動(dòng)機(jī)102產(chǎn)生通過已存在的氣流來實(shí)現(xiàn)的滿發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩因此可快速地增加到預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求257而無需經(jīng)歷來自改變節(jié)氣開度的延遲。

車軸扭矩仲裁模塊204可將預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求257和即時(shí)扭矩請(qǐng)求258輸出到推進(jìn)扭矩仲裁模塊206。在各種實(shí)施方式中，車軸扭矩仲裁模塊204可將預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求257和即時(shí)扭矩請(qǐng)求258輸出到混合優(yōu)化模塊208。

混合動(dòng)力優(yōu)化模塊208可以確定發(fā)動(dòng)機(jī)102應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生多少扭矩以及電動(dòng)馬達(dá)198應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生多少扭矩。隨后，混合動(dòng)力優(yōu)化模塊208向推進(jìn)扭矩仲裁模塊206分別輸出修改后的預(yù)計(jì)扭矩請(qǐng)求259和即時(shí)扭矩請(qǐng)求260。在各種不同的實(shí)施方式中，混合動(dòng)力優(yōu)化模塊208可在混合動(dòng)力控制模塊196中得以實(shí)現(xiàn)。

推進(jìn)扭矩仲裁模塊206所接收到的預(yù)計(jì)扭矩請(qǐng)求和即時(shí)扭矩請(qǐng)求從車軸扭矩域(車輪處的扭矩)轉(zhuǎn)換為推進(jìn)扭矩域(曲軸處的扭矩)。這個(gè)轉(zhuǎn)換可以發(fā)生在混合動(dòng)力優(yōu)化模塊208之前、之后、作為其一部分、或代替混合動(dòng)力優(yōu)化模塊。

推進(jìn)扭矩仲裁模塊206在推進(jìn)扭矩請(qǐng)求290(包括轉(zhuǎn)換后的預(yù)計(jì)扭矩請(qǐng)求和即時(shí)扭矩請(qǐng)求)之間進(jìn)行仲裁。推進(jìn)扭矩仲裁模塊206生成仲裁后的預(yù)計(jì)扭矩請(qǐng)求261和仲裁后的即時(shí)扭矩請(qǐng)求262。仲裁后的扭矩請(qǐng)求261和262可通過從所接收到的扭矩請(qǐng)求中選擇優(yōu)勝的請(qǐng)求來產(chǎn)生?？商娲鼗蛄硗猓俨煤蟮呐ぞ卣?qǐng)求可通過基于所接收到的扭矩請(qǐng)求中的另一個(gè)或多個(gè)來修改所接收到的請(qǐng)求中的一個(gè)而產(chǎn)生。

例如，推進(jìn)扭矩請(qǐng)求290可包括用于發(fā)動(dòng)機(jī)超速保護(hù)的扭矩減小、用于防止失速的扭矩增大以及由變速器控制模塊194請(qǐng)求的以適應(yīng)檔位變換的扭矩減小。推進(jìn)扭矩請(qǐng)求290還可由離合器燃料切斷產(chǎn)生，當(dāng)駕駛員在手動(dòng)變速器車輛中壓下離合器踏板以防止發(fā)動(dòng)機(jī)速度的突增時(shí)，離合器燃料切斷減小發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。

推進(jìn)扭矩請(qǐng)求290還可包括發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉請(qǐng)求，當(dāng)檢測(cè)到重大故障時(shí)可以啟動(dòng)該發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉請(qǐng)求。僅舉例而言，重大故障可包括檢測(cè)到車輛被盜、起動(dòng)馬達(dá)卡住、電子節(jié)氣門控制問題以及意想不到的扭矩增加。在各種不同的實(shí)施方式中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉請(qǐng)求出現(xiàn)時(shí)，仲裁將選擇發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉請(qǐng)求作為優(yōu)勝請(qǐng)求。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉請(qǐng)求出現(xiàn)時(shí)，推進(jìn)扭矩仲裁模塊206可輸出零作為仲裁后的預(yù)計(jì)扭矩請(qǐng)求261和仲裁后的即時(shí)扭矩請(qǐng)求262。

在各種不同的實(shí)施方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉請(qǐng)求可獨(dú)立于仲裁過程而關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)102。推進(jìn)扭矩仲裁模塊206仍然可接收發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉請(qǐng)求，使得例如將適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)反饋到其他的扭矩請(qǐng)求者。例如，所有其他的扭矩請(qǐng)求者可能會(huì)被告知，他們已失掉仲裁。

儲(chǔ)備/負(fù)荷模塊220接收仲裁后的預(yù)計(jì)扭矩請(qǐng)求261和仲裁后的即時(shí)扭矩請(qǐng)求262。儲(chǔ)備/負(fù)荷模塊220可調(diào)節(jié)仲裁后的預(yù)計(jì)扭矩請(qǐng)求261和仲裁后的即時(shí)扭矩請(qǐng)求262以產(chǎn)生扭矩儲(chǔ)備和/或補(bǔ)償一個(gè)或多個(gè)負(fù)荷。隨后，儲(chǔ)備/負(fù)荷模塊220將調(diào)節(jié)后的預(yù)計(jì)扭矩請(qǐng)求263和即時(shí)扭矩請(qǐng)求264輸出到扭矩請(qǐng)求模塊224。

僅舉例而言，催化劑起燃過程或冷起動(dòng)排放減少過程可能需要延遲的火花正時(shí)。因此，儲(chǔ)備/負(fù)荷模塊220可將調(diào)節(jié)后的預(yù)計(jì)扭矩請(qǐng)求263增大到調(diào)節(jié)后的即時(shí)扭矩請(qǐng)求264以上，以便為冷起動(dòng)排放減少過程產(chǎn)生延遲的火花正時(shí)。在另一示例中，諸如通過診斷侵入當(dāng)量比測(cè)試和/或新發(fā)動(dòng)機(jī)凈化，可直接改變發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣/燃料比和/或質(zhì)量空氣流量。在開始這些過程之前，儲(chǔ)備/負(fù)荷模塊可以產(chǎn)生或增加扭矩儲(chǔ)備以快速地彌補(bǔ)在這些過程期間由于缺乏空氣/燃料混合物導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的減少。

儲(chǔ)備/負(fù)荷模塊220還可以預(yù)期到未來負(fù)荷(諸如動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵操作或空氣調(diào)節(jié)(A/C)壓縮機(jī)離合器的接合)來產(chǎn)生或增加扭矩儲(chǔ)備。當(dāng)駕駛者首次請(qǐng)求空氣調(diào)節(jié)時(shí)，儲(chǔ)備/負(fù)荷模塊可以產(chǎn)生或增加用于接合A/C壓縮機(jī)離合器的儲(chǔ)備。儲(chǔ)備/負(fù)荷模塊220可增大調(diào)節(jié)后的預(yù)計(jì)扭矩請(qǐng)求263，同時(shí)不改變調(diào)節(jié)后的即時(shí)扭矩請(qǐng)求264，以產(chǎn)生扭矩儲(chǔ)備。隨后，當(dāng)A/C壓縮機(jī)離合器接合時(shí)，儲(chǔ)備/負(fù)荷模塊220可以將調(diào)節(jié)后的即時(shí)扭矩請(qǐng)求264增加等于A/C壓縮機(jī)離合器的估計(jì)負(fù)荷的量。

扭矩請(qǐng)求模塊224接收調(diào)節(jié)后的預(yù)計(jì)扭矩請(qǐng)求263和調(diào)節(jié)后的即時(shí)扭矩請(qǐng)求264。扭矩請(qǐng)求模塊224確定如何實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)后的預(yù)計(jì)扭矩請(qǐng)求263和調(diào)節(jié)后的即時(shí)扭矩請(qǐng)求264。扭矩請(qǐng)求模塊224可以是發(fā)動(dòng)機(jī)類型專用的。例如，對(duì)于火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓縮燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)來說，扭矩請(qǐng)求模塊224可被不同地實(shí)施或使用不同的控制方案。

在各種不同的實(shí)施方式中，扭矩請(qǐng)求模塊224可在所有發(fā)動(dòng)機(jī)類型通用的模塊與發(fā)動(dòng)機(jī)類型專用的模塊之間限定界限。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)類型可包括火花點(diǎn)火式和壓縮燃燒式。扭矩請(qǐng)求模塊224之前的模塊(諸如推進(jìn)扭矩仲裁模塊206)可以是發(fā)動(dòng)機(jī)類型通用的，而扭矩請(qǐng)求模塊224和隨后的模塊可以是發(fā)動(dòng)機(jī)類型專用的。

扭矩請(qǐng)求模塊224基于調(diào)節(jié)后的預(yù)計(jì)扭矩請(qǐng)求263和調(diào)節(jié)后的即時(shí)扭矩請(qǐng)求264來確定空氣扭矩請(qǐng)求265。空氣扭矩請(qǐng)求265可以是制動(dòng)扭矩。制動(dòng)扭矩可以指代在當(dāng)前操作條件下曲軸處的扭矩。

基于空氣扭矩請(qǐng)求265確定用于氣流控制發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的目標(biāo)值。更具體地，空氣控制模塊228基于空氣扭矩請(qǐng)求265來確定目標(biāo)廢氣門開度面積266、目標(biāo)節(jié)氣門開度面積267、目標(biāo)EGR開度面積268、目標(biāo)進(jìn)氣凸輪相位器角269以及目標(biāo)排氣凸輪相位器角270。如以下進(jìn)一步所討論的，空氣控制模塊228使用模型預(yù)測(cè)控制來確定目標(biāo)廢氣門開度面積266、目標(biāo)節(jié)氣門開度面積267、目標(biāo)EGR開度面積268、目標(biāo)進(jìn)氣凸輪相位器角269以及目標(biāo)排氣凸輪相位器角270。

增壓致動(dòng)器模塊164控制廢氣門162以實(shí)現(xiàn)廢氣門開度面積266。例如，第一轉(zhuǎn)換模塊272可將目標(biāo)廢氣門開度面積266轉(zhuǎn)換成將應(yīng)用于廢氣門162的目標(biāo)占空比274，并且增壓致動(dòng)器模塊164可基于目標(biāo)占空比274將信號(hào)應(yīng)用于廢氣門162。在各種不同的實(shí)施方式中，第一轉(zhuǎn)換模塊272可將目標(biāo)廢氣門開度面積266轉(zhuǎn)換成目標(biāo)廢氣門位置(未示出)，并且將該目標(biāo)廢氣門位置轉(zhuǎn)換成目標(biāo)占空比274。

節(jié)氣致動(dòng)器模塊116控制節(jié)氣閥112以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)節(jié)氣門開度面積267。例如，第二轉(zhuǎn)換模塊276可將目標(biāo)節(jié)氣門開度面積267轉(zhuǎn)換成將應(yīng)用于節(jié)氣閥112的目標(biāo)占空比278，并且節(jié)氣致動(dòng)器模塊116可基于目標(biāo)占空比278將信號(hào)應(yīng)用于節(jié)氣閥112。在各種不同的實(shí)施方式中，第二轉(zhuǎn)換模塊276可將目標(biāo)節(jié)氣門開度面積267轉(zhuǎn)換成目標(biāo)節(jié)氣門位置(未示出)，并且將該目標(biāo)節(jié)氣門位置轉(zhuǎn)換成目標(biāo)占空比278。

EGR致動(dòng)器模塊172控制EGR閥170以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)EGR開度面積268。例如，第三轉(zhuǎn)換模塊280可將目標(biāo)EGR開度面積268轉(zhuǎn)換成將應(yīng)用于EGR閥170的目標(biāo)占空比282，并且EGR致動(dòng)器模塊172可基于目標(biāo)占空比282將信號(hào)應(yīng)用于EGR閥170。在各種不同的實(shí)施方式中，第三轉(zhuǎn)換模塊280可將目標(biāo)EGR開度面積268轉(zhuǎn)換成目標(biāo)EGR位置(未示出)，并且將該目標(biāo)EGR位置轉(zhuǎn)換成目標(biāo)占空比282。

相位器致動(dòng)器模塊158控制進(jìn)氣凸輪相位器148以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)進(jìn)氣凸輪相位器角269。相位器致動(dòng)器模塊158控制排氣凸輪相位器150以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)排氣凸輪相位器角270。在各種不同的實(shí)施方式中，可包括第四轉(zhuǎn)換模塊(未示出)并且其可將目標(biāo)進(jìn)氣相位器角和排氣凸輪相位器角分別轉(zhuǎn)換為目標(biāo)進(jìn)氣占空比和目標(biāo)排氣占空比。相位器致動(dòng)器模塊158可以分別將目標(biāo)進(jìn)氣占空比和目標(biāo)排氣占空比應(yīng)用于進(jìn)氣凸輪相位器148和排氣凸輪相位器150。在各種不同的實(shí)施方式中，空氣控制模塊228可以確定目標(biāo)重疊因數(shù)和目標(biāo)有效排量，并且相位器致動(dòng)器模塊158可以控制進(jìn)氣凸輪相位器148和排氣凸輪相位器150以實(shí)現(xiàn)所述目標(biāo)重疊因數(shù)和所述目標(biāo)有效排量。

扭矩請(qǐng)求模塊224還可基于預(yù)計(jì)扭矩請(qǐng)求263和即時(shí)扭矩請(qǐng)求264來生成火花扭矩請(qǐng)求283、汽缸關(guān)閉扭矩請(qǐng)求284和燃料扭矩請(qǐng)求285?；鸹刂颇K232可基于火花扭矩請(qǐng)求283來確定將火花正時(shí)從最佳火花正時(shí)延遲多少(從而減小發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩)。僅舉例而言，可倒置扭矩關(guān)系，以求解火花正時(shí)286。對(duì)于給定的扭矩請(qǐng)求(T_Req)，確定目標(biāo)火花正時(shí)(S_T)286可基于以下方程來確定：

(1)S_T＝f^-1(T_Req,APC,I,E,AF,OT,#),

其中APC是APC，I是進(jìn)氣閥定相值，E是排氣閥定相值，AF是空氣/燃料比，OT是油溫，以及#是啟動(dòng)的汽缸數(shù)。這一關(guān)系可以具體實(shí)施為等式和/或查找表?？諝?燃料比(AF)可以是實(shí)際空氣/燃料比，如燃料控制模塊240所報(bào)告的。

當(dāng)火花正時(shí)設(shè)定為最佳火花正時(shí)時(shí)，所導(dǎo)致的扭矩可以盡量接近最大最優(yōu)扭矩(MBT)。MBT指代最大發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩，由于火花正時(shí)提前，為給定氣流生成該最大扭矩，同時(shí)使用其具有的辛烷值大于預(yù)定辛烷值的燃料以及使用化學(xué)計(jì)量的燃料加注。這一最大扭矩發(fā)生時(shí)的火花正時(shí)被稱為MBT火花正時(shí)。最佳火花正時(shí)可以稍許不同于MBT火花正時(shí)，因?yàn)椋?，燃料質(zhì)量(諸如使用低辛烷燃料時(shí)的燃料質(zhì)量)以及環(huán)境因素，諸如環(huán)境濕度和溫度。在最佳火花正時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩可因而小于MBT。僅舉例而言，對(duì)應(yīng)不同發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件的最佳火花正時(shí)表可在車輛設(shè)計(jì)的校準(zhǔn)階段確定，并且最佳值基于當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件從表中確定。

汽缸關(guān)閉扭矩請(qǐng)求284可由汽缸控制模塊236使用來確定停用汽缸的目標(biāo)數(shù)287。在各種實(shí)施方式中，可使用啟動(dòng)汽缸的目標(biāo)數(shù)。汽缸致動(dòng)器模塊120基于目標(biāo)數(shù)287，選擇性地啟動(dòng)和停用汽缸閥。

汽缸控制模塊236也可指示燃料控制模塊240停止對(duì)停用汽缸提供燃料并且可以指示火花控制模塊232停止對(duì)停用汽缸提供火花。一旦汽缸中已存在的燃料空氣混合物已被燃燒，火花控制模塊232可停止對(duì)汽缸提供火花。

燃料控制模塊240可基于燃料扭矩請(qǐng)求285改變提供給每個(gè)汽缸的燃料量。更具體而言，燃料控制模塊240可基于燃料扭矩請(qǐng)求生成目標(biāo)加注燃料參數(shù)288。目標(biāo)加注燃料參數(shù)288可包括，例如，目標(biāo)燃料質(zhì)量、目標(biāo)噴射開始正時(shí)，和目標(biāo)燃料噴射次數(shù)。

在正常操作期間，燃料控制模塊240可在空氣導(dǎo)引模式下操作，其中燃料控制模塊240通過基于氣流控制燃料加注，嘗試維持化學(xué)計(jì)量的空氣/燃料比。例如，燃料控制模塊240可確定目標(biāo)燃料質(zhì)量，該目標(biāo)燃料質(zhì)量在與單缸空氣(APC)的當(dāng)前質(zhì)量結(jié)合時(shí)會(huì)產(chǎn)生化學(xué)計(jì)量燃燒。

圖3是空氣控制模塊228的示例性實(shí)施方式的功能框圖?，F(xiàn)在參照?qǐng)D2和圖3，如上所述，空氣扭矩請(qǐng)求265可以是制動(dòng)扭矩。扭矩轉(zhuǎn)換模塊304將空氣扭矩請(qǐng)求265從制動(dòng)扭矩轉(zhuǎn)換到基礎(chǔ)扭矩。由轉(zhuǎn)換到基礎(chǔ)扭矩產(chǎn)生的扭矩請(qǐng)求將被稱為基礎(chǔ)空氣扭矩請(qǐng)求308。

基礎(chǔ)扭矩可指代發(fā)動(dòng)機(jī)102操作期間測(cè)力機(jī)上顯示的曲軸處的扭矩，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)102是熱的并且沒有扭矩負(fù)荷通過附件(諸如交流發(fā)電機(jī)和A/C壓縮機(jī))施加到發(fā)動(dòng)機(jī)102上。扭矩轉(zhuǎn)換模塊304可將空氣扭矩請(qǐng)求265轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ)空氣扭矩請(qǐng)求308，例如，使用將制動(dòng)扭矩與基礎(chǔ)扭矩聯(lián)系在一起的映射或函數(shù)。在各種實(shí)施方式中，扭矩轉(zhuǎn)換模塊304可將空氣扭矩請(qǐng)求265轉(zhuǎn)換為扭矩的另一種合適類型，諸如指示扭矩。指示扭矩可以指代曲軸處的扭矩，其可歸因于經(jīng)由汽缸內(nèi)的燃燒產(chǎn)生的工作。

MPC模塊312使用MPC(模型預(yù)測(cè)控制)生成目標(biāo)值266至目標(biāo)值270。MPC模塊312可以是單個(gè)模塊或包括多個(gè)模塊。例如，MPC模塊312可包括序列確定模塊316。序列確定模塊316確定可在N未來控制回路期間一起使用的目標(biāo)值266至270的可能序列。由序列確定模塊316識(shí)別的可能序列中的任何一個(gè)都包括用于目標(biāo)值266至270中的任何一個(gè)的N值的一個(gè)序列。換句話說，每個(gè)可能序列包括用于目標(biāo)廢氣門開度面積266的N值序列、用于目標(biāo)節(jié)氣開度面積267的N值序列、用于目標(biāo)EGR開度面積268的N值序列、用于目標(biāo)進(jìn)氣凸輪相位器角269的N值序列，和目標(biāo)排氣凸輪相位器角270的N值序列。N值中任何一個(gè)用于N未來控制回路中的一個(gè)。N是大于或等于1的整數(shù)。

預(yù)測(cè)模塊323基于發(fā)動(dòng)機(jī)102的數(shù)學(xué)模型324、外來輸入328，和反饋輸入330而確定發(fā)動(dòng)機(jī)102分別對(duì)目標(biāo)值266至270的可能序列的預(yù)測(cè)響應(yīng)。更具體而言，基于目標(biāo)值266至270的可能序列、外來輸入328，和反饋輸入330，使用模型324，預(yù)測(cè)模塊323生成用于N個(gè)控制回路的發(fā)動(dòng)機(jī)102的預(yù)測(cè)扭矩序列、用于N個(gè)控制回路的預(yù)測(cè)APC序列、用于N個(gè)控制回路的預(yù)測(cè)量外部稀釋序列、用于N個(gè)控制回路的預(yù)測(cè)量殘留稀釋序列、用于N個(gè)控制回路的預(yù)測(cè)燃燒定相值序列，和用于N個(gè)控制回路的預(yù)測(cè)燃燒質(zhì)量值序列。在描述了生成預(yù)測(cè)扭矩、預(yù)測(cè)APC、預(yù)測(cè)外部稀釋、預(yù)測(cè)殘留稀釋、預(yù)測(cè)燃燒稀釋，和預(yù)測(cè)燃燒質(zhì)量的示例的同時(shí)，預(yù)測(cè)參數(shù)可包括一個(gè)或多個(gè)其他所預(yù)測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)。

模型324可包括，例如基于發(fā)動(dòng)機(jī)102特性校準(zhǔn)的函數(shù)或映射。稀釋可指代為燃燒事件限制在汽缸內(nèi)，由先前燃燒事件產(chǎn)生的排氣量。外部稀釋可指代經(jīng)由EGR閥170，為燃燒事件提供的排氣。殘留稀釋可指代殘留在汽缸的排氣和/或在燃燒循環(huán)的排氣沖程后被推壓進(jìn)汽缸的排氣。殘留稀釋也可稱為內(nèi)部稀釋。

燃燒定相可指代曲軸位置，其中預(yù)定量噴射燃料在汽缸內(nèi)燃燒，該位置相對(duì)于用于預(yù)定量噴射燃料的燃燒的預(yù)定曲軸位置。例如，燃燒定相可以依據(jù)相對(duì)于預(yù)定CA50的CA50來表達(dá)。CA50可指代曲軸角(CA)，其中50％的噴射燃料質(zhì)量已經(jīng)在汽缸中燃燒。預(yù)定的CA50可對(duì)應(yīng)于CA50，其中工作的最大量由噴射的燃料產(chǎn)生并且在各種實(shí)施方式中可以是TDC(上死點(diǎn))后約8.度至約10度。當(dāng)燃燒定相將依據(jù)CA50值來討論時(shí)，可使用指示燃燒定相的另一合適參數(shù)。另外，當(dāng)燃燒質(zhì)量將以指示平均有效壓力(IMEP)值的變化系數(shù)(COV)來討論時(shí)，可使用指示燃燒質(zhì)量的另一合適參數(shù)。

外來輸入328可包括不受節(jié)氣閥112直接影響的參數(shù)、EGR閥170、渦輪增壓器、進(jìn)氣凸輪相位器148，和排氣凸輪相位器150。例如，外來輸入328可包括發(fā)動(dòng)機(jī)速度、渦輪增壓器進(jìn)氣壓力、IAT，和/或一個(gè)或多個(gè)其他參數(shù)。反饋輸入330可包括，例如發(fā)動(dòng)機(jī)102的估算扭矩輸出、渦輪增壓器的渦輪160-1下游的排氣壓力、IAT、發(fā)動(dòng)機(jī)102的APC、估算的殘留稀釋、估算的外部稀釋，和/或一個(gè)或多個(gè)其他的合適參數(shù)。反饋輸入330可使用傳感器(如IAT)測(cè)量和/或基于一個(gè)或多個(gè)其他參數(shù)來估算。

成本模塊332基于對(duì)可能序列和參考值356確定的預(yù)測(cè)參數(shù)來確定目標(biāo)值266至270的可能序列中的每一個(gè)的成本值。示例成本確定在下面作進(jìn)一步的討論。

選擇模塊344分別基于可能序列的成本來選擇目標(biāo)值266至270的可能序列中的一個(gè)。例如，選擇模塊344可選擇具有最低成本的可能序列同時(shí)滿足致動(dòng)器約束348和輸出約束352。

在各種不同的實(shí)施方式中，可以在成本確定中考慮到致動(dòng)器約束348和輸出約束的滿足。換句話說，成本模塊332可進(jìn)一步基于致動(dòng)器約束348和輸出約束352確定成本值。如以下進(jìn)一步討論的，基于如何確定成本值，選擇模塊344將選擇可能序列中最佳實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)空氣扭矩請(qǐng)求308、同時(shí)盡量減少燃料消耗、受制于致動(dòng)器約束348和輸出約束352的一個(gè)序列。

選擇模塊344可以分別將目標(biāo)值266至270設(shè)定為選定的可能序列的N個(gè)值中的第一值。換句話說，選擇模塊344將目標(biāo)廢氣門開度面積266設(shè)定為用于目標(biāo)廢氣門開度面積266的N個(gè)值的序列中的N個(gè)值的第一值，將目標(biāo)節(jié)氣門開度面積267設(shè)定為用于目標(biāo)節(jié)氣門開度面積267的N個(gè)值的序列中的N個(gè)值的第一值，將目標(biāo)EGR開度面積268設(shè)定為用于目標(biāo)EGR開度面積268的N個(gè)值的序列中的N個(gè)值的第一值，將目標(biāo)進(jìn)氣凸輪相位器角269設(shè)定為用于目標(biāo)進(jìn)氣凸輪相位器角269的N個(gè)值的序列中的N個(gè)值的第一值，并且將目標(biāo)排氣凸輪相位器角270設(shè)定為用于目標(biāo)排氣凸輪相位器角270的N個(gè)值的序列中的N個(gè)值的第一值。

在下一個(gè)控制回路期間，MPC模塊312識(shí)別可能序列，生成用于可能序列的預(yù)測(cè)參數(shù)，確定可能序列中的每一個(gè)的成本，選擇可能序列中的一個(gè)，并且將目標(biāo)值266至270設(shè)定為選擇的可能序列中的第一組目標(biāo)值266至270。此過程繼續(xù)用于每一個(gè)控制回路。

致動(dòng)器約束模塊360(參見圖2)設(shè)定用于目標(biāo)值266至270中的每一個(gè)的致動(dòng)器約束348。換句話說，致動(dòng)器約束模塊360設(shè)定用于節(jié)氣閥112的致動(dòng)器約束、用于EGR閥170的致動(dòng)器約束、用于廢氣門162的致動(dòng)器約束、用于進(jìn)氣凸輪相位器148的致動(dòng)器約束以及用于排氣凸輪相位器150的致動(dòng)器約束。

用于目標(biāo)值266至270中的每個(gè)的致動(dòng)器約束348可以包括用于相關(guān)聯(lián)目標(biāo)值的最大值和用于該目標(biāo)值的最小值。此外，致動(dòng)器約束248可以包括用于相關(guān)聯(lián)目標(biāo)值的變化速率約束。致動(dòng)器約束模塊360通?？梢詫⒅聞?dòng)器約束348設(shè)定為用于相關(guān)聯(lián)致動(dòng)器的預(yù)定操作范圍。更具體地，致動(dòng)器約束模塊360通常可以分別將致動(dòng)器約束348設(shè)定為用于節(jié)氣閥112、EGR閥170、廢氣門162、進(jìn)氣凸輪相位器148以及排氣凸輪相位器150的預(yù)定操作范圍。

然而，致動(dòng)器約束模塊360在一些情況下可以選擇性地改變致動(dòng)器約束348中的一個(gè)或多個(gè)。例如，致動(dòng)器約束模塊360可以調(diào)節(jié)用于給定致動(dòng)器的致動(dòng)器約束，以在發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器被診斷到故障時(shí)縮窄用于該發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的操作范圍。僅舉另一個(gè)示例，例如，對(duì)于故障診斷(諸如凸輪相位器故障診斷、節(jié)氣門診斷、EGR診斷等)，致動(dòng)器約束模塊360可以調(diào)節(jié)致動(dòng)器約束以使得用于給定致動(dòng)器的目標(biāo)值遵循隨時(shí)間推移的預(yù)定時(shí)間表或者改變預(yù)定量。對(duì)于遵循隨時(shí)間推移的預(yù)定時(shí)間表或者改變預(yù)定量的目標(biāo)值而言，致動(dòng)器約束模塊360可以將最小和最大值設(shè)定為相同的值。設(shè)定為相同值的最小和最大值可以迫使對(duì)應(yīng)的目標(biāo)值設(shè)定為與最小和最大值相同的值。致動(dòng)器約束模塊360可以隨時(shí)間推移改變最小和最大值被設(shè)定為的相同值以使得目標(biāo)值遵循預(yù)定時(shí)間表。

輸出約束模塊364(參見圖2)設(shè)定用于發(fā)動(dòng)機(jī)102的預(yù)測(cè)扭矩輸出、預(yù)測(cè)CA50、IMEP的預(yù)測(cè)COV、預(yù)測(cè)殘留稀釋以及預(yù)測(cè)外部稀釋的輸出約束352。用于每個(gè)預(yù)測(cè)值的輸出約束352可以包括用于相關(guān)聯(lián)預(yù)測(cè)參數(shù)的最大值和用于該預(yù)測(cè)參數(shù)的最小值。例如，輸出約束352可以包括最小扭矩、最大扭矩、最小CA50和最大CA50、IMEP的最小COV和IMEP的最大COV、最小殘留稀釋和最大殘留稀釋以及最小外部稀釋和最大外部稀釋。

輸出約束模塊364通?？梢苑謩e將輸出約束352設(shè)定為用于相關(guān)的預(yù)測(cè)參數(shù)的預(yù)定范圍。然而，輸出約束模塊364在一些情況下可以改變輸出約束352中的一個(gè)或多個(gè)。例如，輸出約束模塊364可以延遲最大CA50，諸如當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)102內(nèi)發(fā)生爆震時(shí)。舉另一個(gè)示例，輸出約束模塊364可以在低負(fù)荷條件下增加IMEP的最大COV，諸如在可能需要IMEP的較高COV來實(shí)現(xiàn)給定扭矩請(qǐng)求的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速期間。

參考值模塊368(參見圖2)分別生成用于目標(biāo)值266至270的參考值356。參考值356包括用于目標(biāo)值266至270中的每一個(gè)的參考值。換句話說，參考值356包括參考廢氣門開度面積、參考節(jié)氣門開度面積、參考EGR開度面積、參考進(jìn)氣凸輪相位器角以及參考排氣凸輪相位器角。

參考值模塊368可以例如基于空氣扭矩請(qǐng)求265和/或基礎(chǔ)空氣扭矩請(qǐng)求308來確定參考值356。參考值356分別提供用于設(shè)定目標(biāo)值266至270的參考。參考值356可以用來確定用于可能序列的成本值，如以下進(jìn)一步討論的。還可以對(duì)于一個(gè)或多個(gè)其他原因來使用參考值356，諸如由序列確定模塊316來確定可能序列。

作為產(chǎn)生生成目標(biāo)值的序列和確定每個(gè)序列的成本的替代或補(bǔ)充，MPC模塊312可以使用凸優(yōu)化技術(shù)來識(shí)別具有最低成本的可能目標(biāo)值的序列。例如，MPC模塊312可以使用二次規(guī)劃(QP)解算器(諸如丹齊格QP解算器)來確定目標(biāo)值266至270。在另一個(gè)示例中，MPC模塊312可以生成用于目標(biāo)值266至270的可能序列的成本值的面，并且基于成本面的斜率來識(shí)別具有最低成本的一組可能目標(biāo)值。MPC模塊312隨后可以測(cè)試該組可能目標(biāo)值以確定該組可能目標(biāo)值是否滿足致動(dòng)器約束348和輸出約束352。如果滿足，則MPC模塊312可以分別將目標(biāo)值266至270設(shè)定為該選擇的可能序列的N個(gè)值中的第一值，如以上所討論的。

如果不滿足致動(dòng)器約束348和/或輸出約束352，則MPC模塊312選擇具有下一個(gè)最低成本的另一個(gè)可能目標(biāo)值組并且測(cè)試該可能目標(biāo)值組以滿足致動(dòng)器約束348和輸出約束352。選擇序列和測(cè)試該序列以滿足致動(dòng)器約束348和輸出約束352的過程可以稱為迭代。在每個(gè)控制回路期間可以執(zhí)行多個(gè)迭代。

MPC模塊312執(zhí)行迭代直到識(shí)別出滿足致動(dòng)器約束348和輸出約束352的具有最低成本的組。以此方式，MPC模塊312選擇具有最低成本同時(shí)滿足致動(dòng)器約束348和輸出約束352的可能目標(biāo)值組。如果不能識(shí)別出序列，則MPC模塊312可以指示不可獲得解決方案。

成本模塊332可以基于以下各項(xiàng)之間的關(guān)系來確定用于目標(biāo)值266至270的可能序列的成本：預(yù)測(cè)扭矩與基礎(chǔ)扭矩請(qǐng)求308；預(yù)測(cè)APC與預(yù)定最小APC；可能目標(biāo)值與相應(yīng)致動(dòng)器約束348；其他預(yù)測(cè)參數(shù)與相應(yīng)輸出約束352；以及可能目標(biāo)值與相應(yīng)參考值356。例如，關(guān)系可以被加權(quán)以控制每個(gè)關(guān)系對(duì)成本的影響。

僅舉例而言，成本模塊332可以基于以下關(guān)系來確定用于目標(biāo)值266至270的可能序列的成本：

該關(guān)系受制于致動(dòng)器約束348和輸出約束352。Cost是用于目標(biāo)值266至270的可能序列的成本。TPi是用于N個(gè)控制回路中的第i個(gè)控制回路的發(fā)動(dòng)機(jī)102的預(yù)測(cè)扭矩，BATR是基礎(chǔ)空氣扭矩請(qǐng)求308，并且wTi是用于N個(gè)控制回路中的第i個(gè)控制回路的加權(quán)值。加權(quán)值wTi與用于N個(gè)控制回路中的第i個(gè)控制回路的預(yù)測(cè)扭矩和基礎(chǔ)空氣扭矩請(qǐng)求308相關(guān)聯(lián)。APCPi是用于N個(gè)控制回路中的第i個(gè)控制回路的預(yù)測(cè)APC，MinAPC是預(yù)定最小APC，并且wAi是用于N個(gè)控制回路中的第i個(gè)控制回路的加權(quán)值。加權(quán)值wAi與用于N個(gè)控制回路中的第i個(gè)控制回路的預(yù)測(cè)APC和預(yù)定最小APC之間的關(guān)系相關(guān)聯(lián)。

PTTOi是用于N個(gè)控制回路中的第i個(gè)控制回路的可能目標(biāo)節(jié)氣門開度，TORef是參考節(jié)氣門開度，并且wTOi是用于N個(gè)控制回路中的第i個(gè)控制回路的加權(quán)值。加權(quán)值wTOi與用于N個(gè)控制回路中的第i個(gè)控制回路的可能目標(biāo)節(jié)氣門開度和所述參考節(jié)氣門開度之間的關(guān)系相關(guān)聯(lián)。PTWGOi用于N個(gè)控制回路中的第i個(gè)控制回路的可能目標(biāo)廢氣門開度，WGORef是參考廢氣門開度，并且wWGi是用于N個(gè)控制回路中的第i個(gè)控制回路的加權(quán)值。加權(quán)值wWGi與用于N個(gè)控制回路中的第i個(gè)控制回路的可能目標(biāo)廢氣門開度和參考廢氣門開度之間的關(guān)系相關(guān)聯(lián)。

PTEGROi是用于N個(gè)控制回路的第i個(gè)控制回路的可能目標(biāo)EGR開度，EGRRef是參考EGR開度，并且wEGRi是用于N個(gè)控制回路中的第i個(gè)控制回路的加權(quán)值。加權(quán)值wEGRi與用于N個(gè)控制回路中的第i個(gè)控制回路的可能目標(biāo)EGR開度和參考EGR開度之間的關(guān)系相關(guān)聯(lián)。PTICi是用于N個(gè)控制回路的第i個(gè)控制回路的可能目標(biāo)進(jìn)氣凸輪相位器角，ICPRef是參考進(jìn)氣凸輪相位器角，并且wIPi是用于N個(gè)控制回路中的第i個(gè)控制回路的加權(quán)值。加權(quán)值wIPi與用于N個(gè)控制回路中的第i個(gè)控制回路的可能目標(biāo)進(jìn)氣凸輪相位器角和參考進(jìn)氣凸輪相位器角之間的關(guān)系相關(guān)聯(lián)。PTECi是用于N個(gè)控制回路的第i個(gè)控制回路的可能目標(biāo)排氣凸輪相位器角，ECPRef是參考排氣凸輪相位器角，并且wEPi是用于N個(gè)控制回路中的第i個(gè)控制回路的加權(quán)值。加權(quán)值wEPi與用于N個(gè)控制回路中的第i個(gè)控制回路的可能目標(biāo)排氣凸輪相位器角和參考排氣凸輪相位器角之間的關(guān)系相關(guān)聯(lián)。

ρ是與輸出約束352的滿足相關(guān)聯(lián)的加權(quán)值?！适浅杀灸K332可以基于輸出約束352是否將被滿足來設(shè)定的變量。例如，當(dāng)預(yù)測(cè)參數(shù)大于或小于對(duì)應(yīng)的最小或最大值(例如，至少預(yù)定量)時(shí)，成本模塊332可以增加∈。當(dāng)滿足所有輸出約束352時(shí)，成本模塊332可以將∈設(shè)定為零。ρ可以大于加權(quán)值wTi、加權(quán)值wAi和其他加權(quán)值(wTOi、wWGi、wEGRi、wIPi以及wEPi)，使得如果未滿足輸出約束352中的一個(gè)或多個(gè)，則對(duì)于可能序列確定的成本將是巨大的。這可以幫助防止選擇其中未滿足輸出約束352中的一個(gè)或多個(gè)的可能序列。

加權(quán)值wTi可以大于加權(quán)值wAi以及加權(quán)值wTOi、wWGi、wEGRi、wIPi和wEPi。以此方式，預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩與基礎(chǔ)空氣扭矩請(qǐng)求308之間的關(guān)系之間的關(guān)系對(duì)成本具有較大影響，且因此對(duì)可能序列中的一個(gè)的選擇具有較大影響，如以下進(jìn)一步討論的。成本隨著預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩與基礎(chǔ)空氣扭矩請(qǐng)求308之間的差異增加而增加，且反之亦然。

加權(quán)值wAi可以小于加權(quán)值wTi并且大于加權(quán)值wTOi、wWGi、wEGRi、wIPi和wEPi。以此方式，預(yù)測(cè)APC與零之間的關(guān)系對(duì)成本具有較大影響，但是小于預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩與基礎(chǔ)空氣扭矩請(qǐng)求308之間的關(guān)系的影響。成本隨著預(yù)測(cè)APC與預(yù)定最小APC之間的差異增加而增加，且反之亦然。僅舉例而言，預(yù)定最小APC可以是零或另一個(gè)適合的值。

基于預(yù)測(cè)APC與預(yù)定最小APC之間的差異確定成本有助于確保APC將被最小化。當(dāng)基于實(shí)際APC控制加注燃料以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)空氣/燃料混合物時(shí)，減少APC將減少燃料消耗。由于選擇模塊344可以選擇可能序列中具有最低成本的一個(gè)序列，所以選擇模塊344可以選擇可能序列中最佳實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)空氣扭矩請(qǐng)求308同時(shí)使APC最小化的一個(gè)序列。雖然討論使APC最小化的示例，但是在各種不同的實(shí)施方式中，可以預(yù)測(cè)并最大化效率參數(shù)。例如，效率參數(shù)可以是除以預(yù)測(cè)APC或預(yù)測(cè)燃料消耗的預(yù)測(cè)扭矩。

加權(quán)值wTOi、wWGi、wEGRi、wIPi以及wEPi可以小于所有其他加權(quán)值。以此方式，在穩(wěn)態(tài)操作期間，目標(biāo)值266至270可以分別設(shè)定接近參考值356或者處于參考值。然而，在瞬間操作期間，MPC模塊312可以調(diào)節(jié)目標(biāo)值266至270遠(yuǎn)離參考值356以實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)空氣扭矩請(qǐng)求308，同時(shí)最小化APC并且滿足致動(dòng)器約束348和輸出約束352。

成本模塊332可以接收來自加權(quán)值模塊380的加權(quán)值ρ、wTi、wAi、wTOi、wWGi、wEGRi、wIPi和wEPi。加權(quán)值模塊380可以基于參考值356和相應(yīng)控制回路數(shù)量i中的相應(yīng)一個(gè)，確定用于N個(gè)控制回路中每一個(gè)控制回路的加權(quán)值wTOi、wWGi、wEGRi、wIPi、和/或wEPi中的一個(gè)。例如，加權(quán)值模塊380可基于參考值356中相應(yīng)的參考值中的預(yù)期變化，調(diào)節(jié)作為控制回路數(shù)量i的函數(shù)的加權(quán)值wTOi、wWGi、wEGRi、wIPi和wEPi中的一個(gè)。類似地，加權(quán)值模塊380可基于基礎(chǔ)空氣扭矩請(qǐng)求308中的預(yù)期變化，調(diào)節(jié)作為控制回路數(shù)量i的函數(shù)的加權(quán)值wTi。同樣地，加權(quán)值模塊380可基于預(yù)定最小APC中的預(yù)期變化，調(diào)節(jié)作為控制回路數(shù)量i的函數(shù)的加權(quán)值wAi。

成本模塊332為其確定成本的N個(gè)控制回路可包括當(dāng)前的控制回路和N-1個(gè)未來控制回路。被確定成本的未來控制回路的數(shù)量可以被稱為控制水平。加權(quán)值模塊380可接收來自成本模塊332的被確定成本的控制回路的數(shù)量N。在各種實(shí)施方式中，成本模塊332可以在此所描述的方式確定加權(quán)值ρ、wT、wA、wTO、wWG、wEGR、wIP、和/或wEP，并可省略加權(quán)值模塊380。

現(xiàn)在參照?qǐng)D4，示出了一種使用從402開始的MPC(模型預(yù)測(cè)控制)來控制節(jié)氣閥112、進(jìn)氣凸輪相位器148、排氣凸輪相位器150、廢氣門162(且因此渦輪增壓器)以及EGR閥170的示例方法。在404處，扭矩請(qǐng)求模塊224基于調(diào)節(jié)后的預(yù)測(cè)扭矩請(qǐng)求263和調(diào)節(jié)后的即時(shí)扭矩請(qǐng)求264來確定空氣扭矩請(qǐng)求265。

在408處，扭矩轉(zhuǎn)換模塊304可以將空氣扭矩請(qǐng)求265轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ)空氣扭矩請(qǐng)求308或者轉(zhuǎn)換為另一種適合的類型的扭矩以供MPC模塊312使用。在408處，序列確定模塊316基于基礎(chǔ)空氣扭矩請(qǐng)求308來確定目標(biāo)值266至270的可能序列。

在410處，預(yù)測(cè)模塊323確定用于目標(biāo)值的可能序列中每一個(gè)可能序列的預(yù)測(cè)參數(shù)。預(yù)測(cè)模塊323基于發(fā)動(dòng)機(jī)102的模型324、外來輸入328和反饋輸入330來確定用于可能序列的預(yù)測(cè)參數(shù)。更具體地，基于目標(biāo)值266至270的可能序列、外來輸入328和反饋輸入330，使用模型324，預(yù)測(cè)模塊323生成用于N個(gè)控制回路的發(fā)動(dòng)機(jī)102的預(yù)測(cè)扭矩序列、用于N個(gè)控制回路的預(yù)測(cè)APC序列、用于N個(gè)控制回路的預(yù)測(cè)量外部稀釋序列、用于N個(gè)控制回路的預(yù)測(cè)量殘留稀釋序列、用于N個(gè)控制回路的預(yù)測(cè)燃燒定相值序列，以及用于N個(gè)控制回路的預(yù)測(cè)燃燒質(zhì)量值序列。

在411處，加權(quán)值模塊380確定用于N個(gè)控制回路中的每個(gè)控制回路的加權(quán)值wTi、wAi、wTOi、wWGi、wEGRi、wIPi和/或wEPi。N個(gè)控制回路可包括當(dāng)前的控制回路和N-1個(gè)未來控制回路(或未來迭代)。加權(quán)值模塊380可基于參考值356中相應(yīng)的一個(gè)參考值和相應(yīng)的控制回路數(shù)量(或迭代數(shù)量)i來調(diào)節(jié)用于N個(gè)控制回路中的第i個(gè)控制回路的加權(quán)值wTOi、wWGi、wEGRi、wIPi和/或wEPi。例如，加權(quán)值模塊380可基于參考值356中相應(yīng)的一個(gè)參考值中的預(yù)期變化，調(diào)節(jié)作為控制回路數(shù)量(或迭代數(shù)量)i的函數(shù)的加權(quán)值wTOi、wWGi、wEGRi、wIPi和wEPi中的一個(gè)。類似地，加權(quán)值模塊380可基于基礎(chǔ)空氣扭矩請(qǐng)求308中的預(yù)期變化，調(diào)節(jié)作為控制回路數(shù)量i的函數(shù)的加權(quán)值wTi。同樣地，加權(quán)值模塊380可基于預(yù)定最小APC中的預(yù)期變化，調(diào)節(jié)作為控制回路數(shù)量i的函數(shù)的加權(quán)值wAi。

在412處，成本模塊332分別確定用于可能序列的成本。僅舉例而言，成本模塊332可以基于以下方程來確定用于目標(biāo)值266至270的可能序列的成本：

該方程受制于致動(dòng)器約束348和輸出約束352，如以上所討論的。

在414處，選擇模塊344基于可能序列的成本來選擇目標(biāo)值266至270的可能序列中的一個(gè)序列。例如，選擇模塊344可以選擇具有最低成本的可能序列中的一個(gè)序列。因此，選擇模塊344可以選擇可能序列中最佳實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)空氣扭矩請(qǐng)求308同時(shí)使APC最小化的一個(gè)序列。作為在408處確定目標(biāo)值230至244的可能序列并且在412處確定序列中每一個(gè)序列的成本的替代或補(bǔ)充，MPC模塊312可以使用如以上所討論的凸優(yōu)化技術(shù)來識(shí)別具有最低成本的可能目標(biāo)值序列。

在416處，MPC模塊312可以確定可能序列中的選擇序列是否滿足致動(dòng)器約束348。如果可能序列中的選擇序列滿足致動(dòng)器約束348，則該方法在418處繼續(xù)。否則，該方法在420處繼續(xù)，其中MPC模塊312選擇具有下一個(gè)最低成本的可能序列中的一個(gè)序列。該方法隨后返回到416。以此方式，使用滿足致動(dòng)器約束348的具有最低成本的序列。

在418處，第一轉(zhuǎn)換模塊272將目標(biāo)廢氣門開度面積266轉(zhuǎn)換為將應(yīng)用于廢氣門162的目標(biāo)占空比274，第二轉(zhuǎn)換模塊276將目標(biāo)節(jié)氣門開度面積267轉(zhuǎn)換為將應(yīng)用于節(jié)氣閥112的目標(biāo)占空比278。同樣在418處，第三轉(zhuǎn)換模塊280將目標(biāo)EGR開度面積268轉(zhuǎn)換為將應(yīng)用于EGR閥170的目標(biāo)占空比282。同樣在418處，第四轉(zhuǎn)換模塊分別將目標(biāo)進(jìn)氣凸輪相位器角269和目標(biāo)排氣凸輪相位器角270轉(zhuǎn)換為將應(yīng)用于進(jìn)氣凸輪相位器148和排氣凸輪相位器150的目標(biāo)進(jìn)氣占空比和排氣占空比。

在422處，節(jié)氣致動(dòng)器模塊116控制節(jié)氣閥112以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)節(jié)氣門開度面積267，并且相位器致動(dòng)器模塊158分別控制進(jìn)氣凸輪相位器148和排氣凸輪相位器150以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)進(jìn)氣凸輪相位器角269和目標(biāo)排氣凸輪相位器角270。例如，節(jié)氣致動(dòng)器模塊116可以將信號(hào)應(yīng)用于目標(biāo)占空比278處的節(jié)氣閥112以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)節(jié)氣門開度面積267。

同樣在422處，EGR致動(dòng)器模塊172控制EGR閥170以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)EGR開度面積268，并且增壓致動(dòng)器模塊164控制廢氣門162以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)廢氣門開度面積266。例如，EGR致動(dòng)器模塊172可以將信號(hào)應(yīng)用于目標(biāo)占空比282處的EGR閥170以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)EGR開度面積268，并且增壓致動(dòng)器模塊164可以將信號(hào)應(yīng)用于目標(biāo)占空比274處的廢氣門162以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)廢氣門開度面積266。盡管示出了該方法在424處結(jié)束，但是圖4可示出一個(gè)控制回路，并且該控制回路的迭代可以在預(yù)定速率下執(zhí)行。

現(xiàn)在參照?qǐng)D5，示出了一種用于調(diào)節(jié)在控制發(fā)動(dòng)機(jī)102時(shí)使用MPC(模型預(yù)測(cè)控制)時(shí)分配給該發(fā)動(dòng)機(jī)102的致動(dòng)器的目標(biāo)值266至270中的誤差的加權(quán)值的示例方法。如本文所使用的，目標(biāo)值266至270中的誤差可稱為目標(biāo)值266至270和參考值356中相應(yīng)的參考值之間的差異。圖5中的方法可結(jié)合或獨(dú)立于圖4中的方法執(zhí)行。在前者的示例中，圖5中的方法可在圖4中的411處執(zhí)行。圖5中的方法在502處開始。

在504處，參考值模塊368在N個(gè)控制回路中的每個(gè)控制回路處分別生成用于目標(biāo)值266至270的參考值356。在506處，加權(quán)值模塊380確定一個(gè)或多個(gè)參考值356是否在N個(gè)控制回路中的一個(gè)未來控制回路處發(fā)生變化。如果一個(gè)或多個(gè)參考值356在一個(gè)未來控制回路處發(fā)生變化，則該方法在508處繼續(xù)。否則，該方法在510處繼續(xù)。

在510處，加權(quán)值模塊380使用N個(gè)控制回路中用于目標(biāo)值266至270中的誤差中的每一個(gè)誤差的固定加權(quán)值。換句話說，對(duì)于目標(biāo)值266至270中的誤差中的每一個(gè)誤差，加權(quán)值模塊380使用相同的加權(quán)值用于N個(gè)控制回路中的每個(gè)控制回路。這樣的示例如圖6A所示。

圖6A示出了相對(duì)于代表時(shí)間(或控制回路數(shù)量)的x軸608和代表幅度的y軸610描繪的用于發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的參考值602、加權(quán)值604以及用于發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的目標(biāo)值606。在612處，其可代表當(dāng)前的控制回路(或未來迭代)，參考值602具有第一幅度。在614處，其可代表未來控制回路(或未來迭代)，參考值602的幅度從第一幅度改變?yōu)榇笥诘谝环鹊牡诙取?/p>

如圖6A所示，加權(quán)值604的幅度在控制水平內(nèi)保持固定。由此，發(fā)生在參考值602變化之前的跟蹤誤差(標(biāo)記為616)和發(fā)生在參考值602變化之后的跟蹤誤差(標(biāo)記為618)同樣不相等。因此，早期跟蹤誤差616的幅度等于后期跟蹤誤差618的幅度。

再次參照?qǐng)D5，在508處，加權(quán)值模塊380確定早期跟蹤誤差目標(biāo)值266至270中的任何一個(gè)是否是期望的。換句話說，加權(quán)值模塊380確定目標(biāo)值266至270中的任何一個(gè)在參考值356中相應(yīng)一個(gè)參考值中的預(yù)期變化僅在變化發(fā)生之前做出的響應(yīng)是否是期望的。如果早期跟蹤誤差是期望的，則該方法在512處繼續(xù)。否則，該方法在514處繼續(xù)。在512處，加權(quán)值模塊380增加N個(gè)控制回路內(nèi)用于目標(biāo)值266至270中早期跟蹤誤差是其所期望的那些目標(biāo)值的加權(quán)值。這樣的示例如圖6B所示。

圖6B示出了關(guān)于x軸608和y軸610描繪的用于發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的參考值602、加權(quán)值620以及用于發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的目標(biāo)值622。如圖6B所示，加權(quán)值620作為控制回路數(shù)量(或迭代數(shù)量)i的函數(shù)而增加。例如，加權(quán)值620可作為控制回路數(shù)量i的函數(shù)而單調(diào)增加，如圖所示，或者作為控制回路數(shù)量i的函數(shù)而呈指數(shù)增長(zhǎng)。由此，在參考值602中變化之前發(fā)生的跟蹤誤差弱于在參考值602中變化之后發(fā)生的跟蹤誤差，這有利于使目標(biāo)值622接近參考值602的較早控制動(dòng)作。因此，即使不是全部，大部分的跟蹤誤差在參考值602中的變化之前發(fā)生。該早期跟蹤誤差在圖6B中標(biāo)記為624。

再次參照?qǐng)D5，在514處，加權(quán)值模塊380確定后期跟蹤誤差對(duì)于目標(biāo)值266至270中的任何一個(gè)是否是期望的。換句話說，加權(quán)值模塊380確定目標(biāo)值266至270中的任何一個(gè)在參考值356中相應(yīng)的一個(gè)參考值的預(yù)期變化僅在變化發(fā)生后所做出的響應(yīng)是否是期望的。如果后期跟蹤誤差是期望的，則該方法在516處繼續(xù)。否則，該方法在518處繼續(xù)。在516處，加權(quán)值模塊380增加N個(gè)控制回路內(nèi)用于目標(biāo)值266至270中早期跟蹤誤差是其所期望的那些目標(biāo)值的加權(quán)值。這樣的示例如圖6C所示。

圖6C示出了關(guān)于x軸608和y軸610描繪的用于發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的參考值602、加權(quán)值626以及用于發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的目標(biāo)值628。如圖6C所示，加權(quán)值626作為控制回路數(shù)量(或迭代數(shù)量)i的函數(shù)而減少。例如，加權(quán)值626可作為控制回路數(shù)量i的函數(shù)而單調(diào)減少，如圖所示，或者作為控制回路數(shù)量i的函數(shù)而呈指數(shù)減少。由此，在參考值602中的變化之前發(fā)生的跟蹤誤差強(qiáng)于參考值602中的變化之后發(fā)生的跟蹤誤差，這有利于使目標(biāo)值622接近參考值602的較晚控制動(dòng)作。因此，即使不是全部，大部分的跟蹤誤差發(fā)生在參考值602中的變化之后。該后期跟蹤誤差在圖6B中標(biāo)記為630。

在518處，加權(quán)值模塊380增加N個(gè)控制回路內(nèi)對(duì)應(yīng)于參考值356中相應(yīng)的一個(gè)參考值中的預(yù)期變化之前的一段時(shí)間的用于目標(biāo)值266至270中的誤差的加權(quán)值。此外，加權(quán)值模塊380減少N個(gè)控制回路內(nèi)對(duì)應(yīng)于參考值356中相應(yīng)的一個(gè)參考值中的預(yù)期變化之后的一段時(shí)間的用于目標(biāo)值266至270中的誤差的加權(quán)值。這樣的示例如圖6A所示。

圖6A示出了加權(quán)值632，其在N個(gè)控制回路中對(duì)應(yīng)于參考值602中的變化之前的一段時(shí)間的增加，以及在N個(gè)控制回路中對(duì)應(yīng)于參考值602中的變化之后的一段時(shí)間的減少。由此，發(fā)生在參考值602中的變化之前的跟蹤誤差(標(biāo)記為616)和發(fā)生在參考值602中的變化之后的跟蹤誤差(標(biāo)記為618)的程度一樣。這就產(chǎn)生了跟蹤誤差，其似乎與由固定加權(quán)值604所產(chǎn)生的跟蹤誤差類似，其中，早期跟蹤誤差616的幅度等于后期跟蹤誤差618的幅度。然而，由加權(quán)值632所產(chǎn)生的早期跟蹤誤差616和晚期跟蹤誤差618的幅度可能會(huì)小于由加權(quán)值604所產(chǎn)生的早期跟蹤誤差616和晚期跟蹤誤差618的幅度。

以上描述實(shí)質(zhì)上僅是說明性的，而絕不旨在限制本公開、其應(yīng)用或使用。本公開的廣泛教示可以各種形式來實(shí)施。因此，雖然本公開包括具體實(shí)例，但是本公開的真實(shí)范圍不應(yīng)限于此，因?yàn)槠渌薷膶⒃诟綀D、說明書以及隨附權(quán)利要求的研究之后變得顯而易見。如本文所使用，短語A、B和C中的至少一個(gè)應(yīng)解釋為意味著使用非排他性的邏輯(OR)的邏輯(A或B或C)，而不應(yīng)該應(yīng)解釋為意味著“A中的至少一個(gè)、B中的至少一個(gè)和C中的至少一個(gè)”。應(yīng)理解，在不改變本公開的原理的情況下，方法內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)步驟可以不同的次序(或同時(shí)地)執(zhí)行。

在包括以下定義的此申請(qǐng)中，術(shù)語“模塊”或術(shù)語“控制器”可以由術(shù)語“電路”取代。術(shù)語“模塊”可以指代以下內(nèi)容、是其一部分或者包括以下內(nèi)容：特定應(yīng)用集成電路(ASIC)；數(shù)字、模擬或混合模擬/數(shù)字分立電路；數(shù)字、模擬或混合模擬/數(shù)字集成電路；組合邏輯電路；場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)；執(zhí)行代碼的處理器電路(共享、專用或集群)；存儲(chǔ)由處理器電路執(zhí)行的代碼的存儲(chǔ)器電路(共享、專用或集群)；提供所描述的功能性的其他適合的硬件部件；或者以上內(nèi)容中的一些或所有的組合，諸如芯片上系統(tǒng)。

模塊可包括一個(gè)或多個(gè)接口電路。在一些示例中，接口電路可包括有線或無線接口，這些接口連接到局域網(wǎng)(LAN)、互聯(lián)網(wǎng)、廣域網(wǎng)(WAN)或上述的組合。本公開所述的任何給定模塊的功能可分布在經(jīng)由接口電路連接的多個(gè)模塊之間。例如，多個(gè)模塊可以允許負(fù)荷均衡。在另一個(gè)示例中，服務(wù)器(也稱為遠(yuǎn)程或云)模塊可以代表客戶端模塊完成一些功能。

如以上所使用的術(shù)語“代碼”可以包括軟件、固件和/或微代碼，并且可以指代程序、例程、功能、分類、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和/或目標(biāo)。術(shù)語“共享處理器電路”涵蓋執(zhí)行來自多個(gè)模塊的一些或所有代碼的單處理器電路。術(shù)語“集群處理器電路”涵蓋與額外處理器電路組合執(zhí)行來自一個(gè)或多個(gè)模塊的一些或所有代碼的處理器電路。對(duì)多個(gè)處理器電路的參考涵蓋多個(gè)芯片上的多個(gè)處理器電路、單芯片上的多個(gè)處理器電路、單處理器電路的多個(gè)內(nèi)核、單個(gè)處理器電路的多個(gè)線程或上述的組合。術(shù)語“共享存儲(chǔ)器電路”涵蓋存儲(chǔ)來自多個(gè)模塊的一些或所有代碼的單個(gè)存儲(chǔ)器電路。術(shù)語“集群存儲(chǔ)器電路”涵蓋與額外存儲(chǔ)器組合存儲(chǔ)來自一個(gè)或多個(gè)模塊的一些或所有代碼的存儲(chǔ)器電路。

術(shù)語“存儲(chǔ)器電路”是術(shù)語“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”的子集。本文所使用的術(shù)語“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”并不涵蓋通過介質(zhì)(諸如在載波上)傳播的暫時(shí)電信號(hào)和電磁信號(hào)。術(shù)語“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”因此可以被認(rèn)為是有形且永久的。永久的有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的非限制性示例包括非易失性存儲(chǔ)器電路(諸如閃存電路、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器電路或掩模只讀存儲(chǔ)器電路)、易失性存儲(chǔ)器(諸如靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器電路或動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器電路)、磁性存儲(chǔ)器(諸如模擬或數(shù)字磁帶或硬盤驅(qū)動(dòng)器)和光學(xué)存儲(chǔ)器(諸如CD、DVD或Blu-Ray光盤)。

此申請(qǐng)中描述的裝置和方法可以部分地或完全地由通過配置通用計(jì)算機(jī)創(chuàng)建的專用計(jì)算機(jī)來執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)程序中特殊功能來實(shí)施。功能模塊、流程圖組件和上述的其他元件作為軟件規(guī)范，可以經(jīng)由熟練技術(shù)人員或程序員的日常工作轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)程序。

計(jì)算機(jī)程序包括存儲(chǔ)在至少一個(gè)永久的有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的處理器可執(zhí)行指令。計(jì)算機(jī)程序也可以包括和/或依賴于所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)程序可涵蓋與專用計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行交互的基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS)、與專用計(jì)算機(jī)的特定設(shè)備進(jìn)行交互的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、一個(gè)或多個(gè)操作系統(tǒng)、用戶應(yīng)用程序、后臺(tái)服務(wù)、后臺(tái)應(yīng)用程序等等。

該計(jì)算機(jī)程序可以包括：(i)待解析的描述性文本，諸如HTML(超文本標(biāo)記語言)或XML(可擴(kuò)展標(biāo)記語言)，(ii)匯編代碼，(iii)由編譯器從源代碼生成的目標(biāo)代碼，(iv)用于由解釋器執(zhí)行的源代碼，(v)用于由即時(shí)編譯器編譯和執(zhí)行的源代碼，等。僅作為示例，可以通過使用語言的句法來書寫源代碼，這些語言包括：C、C++、C#、ObjectiveC、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、HTML5、Ada、ASP(動(dòng)態(tài)服務(wù)器頁面)，PHP、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Lua、和

在《美國法典》第35標(biāo)題的第112節(jié)(f)(35U.S.C§112(f))的含義內(nèi)，如權(quán)利要求所述的這些元件中沒有一個(gè)是用作部件加功能的元件，除非通過使用短語“用于……的部件”、或在方法權(quán)利要求的情況下通過使用短語“用于……的操作”或“用于……的步驟”對(duì)一個(gè)元件進(jìn)行確切敘述。