Устройство управления для модуля привода транспортного средства

Устройство управления для модуля привода транспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится, в общем, к устройствам управления для модулей привода транспортного средства и, в частности, к устройству управления, которое достигает потребностей, связанных с характеристиками различных типов модуля привода транспортного средства, через согласованное управление множества исполнительных механизмов.

Уровень техники

Известные технологии, связанные с управлением модулями привода транспортного средства, включают в себя технологии, раскрытые, например, в JP-A-10-250416 (далее - Патентный Документ 1) и JP-A-5-85228 (далее - Патентный Документ 2).

Технология, раскрытая в Патентном Документе 1, включает в себя формирователь-источник, формирующий, например, механические ресурсы и тепловые ресурсы, блок потребления, потребляющий эти ресурсы, и блок регулирования, расположенный между ними, причем блок регулирования регулирует соотношение между величиной ресурсов, подаваемой посредством формирователя-источника, и величиной ресурсов, потребляемой посредством блока потребления. Более конкретно, блок регулирования запрашивает величину ресурсов, подаваемых из формирователя-источника, и величину ресурсов, потребляемых посредством блока потребления соответственно, для сбора, чтобы тем самым определять распределение ресурсов в каждый блок потребления до определения величины ресурсов, подаваемых в формирователе-источнике, и величины ресурсов, потребляемых в блоке потребления.

Технология, раскрытая в Патентном Документе 2, с другой стороны, включает в себя управляющую структуру иерархической структуры, в которой потребность водителя, расположенная на самом верхнем уровне иерархии, передается только в одном направлении в исполнительный механизм каждой из различных характеристик движения, расположенных на самом нижнем уровне иерархии.

Проблемы, на решение которых направлено изобретение

В соответствии с технологией Патентного Документа 1, блок регулирования может надлежащим образом выполнять потребности от множества блоков потребления посредством осуществления обмена данными с формирователем-источником и блоком потребления. Тем не менее, имеется потребность в выполнении обмена данными несколько раз, в том числе запрос от блока регулирования, реакция на запрос и уведомление о сгенерированной величине ресурсов и ресурсов после определения распределения в блоки потребления, что накладывает огромную рабочую нагрузку на компьютер. Как правило, устройство управления для модуля привода транспортного средства выполняет множество задач параллельно, и желательно, чтобы рабочая нагрузка, требуемая для выполнения одной задачи, была как можно меньше.

Напротив, в соответствии с технологией Патентного Документа 2, сигналы передаются только в одном направлении из верхнего уровня иерархии на нижний уровень иерархии, так что имеется только небольшая величина рабочей нагрузки на компьютер. Технология Патентного Документа 2, тем не менее, может достигать только одной потребности (от водителя) и не сконфигурирована достигать множества потребностей. Модуль привода транспортного средства имеет множество потребностей, которые должны быть достигнуты, связанных с такими характеристиками, как отзывчивость на управление и экономия топлива. Простое наложение одной потребности поверх другой не дает возможности каждому исполнительному механизму работать надлежащим образом. В таком случае потребности не могут достигаться в достаточной степени, и работа модуля привода транспортного средства может ухудшаться.

Настоящее изобретение осуществлено для того, чтобы разрешать вышеописанные проблемы, и задачей настоящего изобретения является создание устройства управления для модуля привода транспортного средства, которое может достигать потребностей, связанных с различными характеристиками модуля привода транспортного средства, надлежащим образом без повышения рабочей нагрузки на компьютер.

Средство для решения проблемы

Для решения указанной задачи согласно первому аспекту настоящего изобретения создано устройство управления для модуля привода транспортного средства, достигающее потребностей, связанных с различными типами характеристик модуля привода транспортного средства, посредством координированного управления множеством исполнительных механизмов, связанных с работой модуля привода транспортного средства, причем устройство управления имеет управляющую структуру иерархического типа, при этом управляющая структура содержит:

уровень формирования потребностей;

уровень согласования, расположенный на уровне ниже уровня формирования потребностей; и

уровень задания управляющих переменных, расположенный на уровне ниже уровня согласования, причем сигналы передаются в одном направлении из верхнего уровня иерархии на нижний уровень иерархии,

при этом уровень формирования потребностей включает в себя, для каждой из характеристик модуля привода транспортного средства, элемент вывода потребностей, выводящий потребность, связанную с соответствующей характеристикой модуля привода транспортного средства;

уровень согласования включает в себя элемент согласования для каждой из заранее определенных классифицированных категорий потребностей, при этом каждый элемент согласования собирает из значений потребностей, выводимых из уровня формирования потребностей, значения потребностей категории, которой элемент согласования управляет, и выполняет согласование согласно заранее определенному правилу, чтобы достигать одного значения потребности; и

уровень задания управляющих переменных включает в себя блок регулирования, регулирующий каждое из значений потребностей, согласовываемых посредством уровня согласования, на основе зависимости между ними, и элемент вычисления управляющих переменных, вычисляющий управляющую переменную каждого из множества исполнительных механизмов на основе значения потребности, регулируемого посредством блока регулирования.

Второй аспект настоящего изобретения представляет собой устройство управления для модуля привода транспортного средства согласно первому аспекту настоящего изобретения, в котором элемент вычисления управляющих переменных предусмотрен для каждого из исполнительных механизмов.

Третий аспект настоящего изобретения представляет собой устройство управления для модуля привода транспортного средства согласно первому или второму аспекту настоящего изобретения, дополнительно содержащее систему доставки общих сигналов, доставляющую общий сигнал параллельно в каждый из уровней, в котором сигналы, связанные с рабочими условиями и рабочими режимами модуля привода транспортного средства, доставляются через систему доставки общих сигналов.

Четвертый аспект настоящего изобретения представляет собой устройство управления для модуля привода транспортного средства согласно любому из аспектов с первого по третий настоящего изобретения, в котором элемент вывода потребностей выполнен с возможностью выводить потребность, связанную с соответствующей характеристикой модуля привода транспортного средства, выраженной в любой из заранее определенного множества физических величин, связанных с работой модуля привода транспортного средства; и

элемент согласования предусмотрен для каждой из физических величин и выполнен с возможностью собирать из значений потребностей, выводимых из уровня формирования потребностей, значение потребности, выраженное в физической величине, которой элемент согласования управляет.

Пятый аспект настоящего изобретения представляет собой устройство управления для двигателя внутреннего сгорания согласно четвертому аспекту настоящего изобретения, в котором модуль привода транспортного средства представляет собой двигатель внутреннего сгорания; а множество физических величин представляет собой крутящий момент, эффективность и состав топливовоздушной смеси.

Шестой аспект настоящего изобретения представляет собой устройство управления для модуля привода транспортного средства согласно пятому аспекту настоящего изобретения, в котором блок регулирования регулирует из значения потребности в крутящем моменте, значения потребности в эффективности и значения потребности в составе топливовоздушной смеси, согласовываемых посредством уровня согласования, значение потребности в эффективности или значение потребности в составе топливовоздушной смеси.

Седьмой аспект настоящего изобретения представляет собой устройство управления для модуля привода транспортного средства согласно пятому или шестому аспекту настоящего изобретения, в котором различные типы характеристик включают в себя характеристику, связанную с отзывчивостью, характеристику, связанную с выхлопным газом, и характеристику, связанную с экономией топлива.

Восьмой аспект настоящего изобретения представляет собой устройство управления для двигателя внутреннего сгорания согласно любому из аспектов с пятого по седьмой настоящего изобретения, в котором множество исполнительных механизмов включают в себя исполнительный механизм, регулирующий величину всасываемого воздуха двигателя внутреннего сгорания, исполнительный механизм, регулирующий распределение зажигания двигателя внутреннего сгорания, и исполнительный механизм, регулирующий величину впрыска топлива двигателя внутреннего сгорания.

Девятый аспект настоящего изобретения представляет собой устройство управления для двигателя внутреннего сгорания согласно любому из аспектов с первого по восьмой настоящего изобретения, в котором очередность по приоритету заранее устанавливается между, по меньшей мере, двумя значениями потребностей из множества значений потребностей, согласовываемых посредством уровня согласования; и

блок регулирования регулирует, по меньшей мере, одно значение потребности в порядке возрастания очередности по приоритету таким образом, что зависимость между множеством значений потребностей, используемых для вычисления управляющей переменной посредством элемента вычисления управляющих переменных, является такой, которая разрешает надлежащую работу модуля привода транспортного средства.

Десятый аспект настоящего изобретения представляет собой устройство управления для модуля привода транспортного средства согласно девятому аспекту настоящего изобретения, в котором модуль привода транспортного средства предлагает множество рабочих режимов, из которых следует выбирать, и очередность по приоритету изменяется согласно выбранному рабочему режиму.

Одиннадцатый аспект настоящего изобретения представляет собой устройство управления для модуля привода транспортного средства согласно десятому аспекту настоящего изобретения, в котором блок регулирования включает в себя защитный блок, ограничивающий верхний предел и/или нижний предел значения потребности, которое должно регулироваться, и ограничивающий диапазон каждого защитного блока изменяется согласно очередности по приоритету каждого значения потребности, которое должно регулироваться.

Преимущества изобретения

Согласно первому аспекту изобретения потребность, выводимая из уровня формирования потребностей на самом верхнем уровне иерархии, передается в одном направлении на уровень задания управляющих переменных на самом нижнем уровне иерархии. Поскольку нет сопутствующего обмена сигналами между верхними и нижними уровнями иерархии, рабочая нагрузка компьютера может понижаться. Дополнительно, каждое из значений потребностей, передаваемых на уровень задания управляющих переменных, регулируется на основе зависимости между ними, и управляющая переменная каждого исполнительного механизма вычисляется на основе отрегулированного значения потребности. Следовательно, исполнительный механизм может быть координирован так, чтобы обеспечивать то, что работа модуля привода транспортного средства не ухудшается независимо от того, какая потребность выводится посредством уровня формирования потребностей. В частности, согласно первому изобретению множество потребностей, связанных с различными типами характеристик, может надлежащим образом достигаться без повышения рабочей нагрузки на компьютер.

Дополнительно, в соответствии с первым аспектом изобретения, если характеристика модуля привода транспортного средства должна быть добавлена, элемент вывода потребностей, соответствующий новой характеристике, добавляется на уровень формирования потребностей и соединяется с элементом согласования, для которого это значение потребности категоризировано. Сигналы передаются из уровня формирования потребностей на уровень согласования в одном направлении, и, кроме того, сигналы не передаются между элементами в рамках одного уровня иерархии на уровне формирования потребностей. Добавление нового элемента вывода потребностей, следовательно, не изменяет схему других элементов. Значение потребности, выводимое из добавленного элемента вывода потребностей, и значения, выводимые из других элементов вывода потребностей, собираются и согласуются в одно значение потребности посредством элементов согласования.

Согласно второму аспекту изобретения, если должен быть добавлен исполнительный механизм, который должен быть использован для управления модулем привода транспортного средства, то необходимо, чтобы элемент вычисления управляющих переменных, соответствующий новому исполнительному механизму, просто добавлялся на уровень задания управляющих переменных и соединялся с блоком регулирования. Сигналы передаются из блока регулирования в каждый из элементов вычисления управляющих переменных в одном направлении, и, кроме того, сигналы не передаются между элементами вычисления управляющих переменных. Следовательно, добавление нового элемента вычисления управляющих переменных не приводит к изменению схемы других элементов.

Согласно третьему аспекту изобретения управляющая переменная каждого исполнительного механизма может быть определена посредством обращения к рабочим условиям и рабочим режимам модуля привода транспортного средства. Следовательно, каждый исполнительный механизм может еще более точно управляться в соответствии с достижением потребности. Помимо этого сигналы, связанные с рабочими условиями и рабочими режимами модуля привода транспортного средства, доставляются параллельно относительно каждого уровня иерархии. Это помогает предотвращать повышение нагрузки по передаче сигналов между уровнями иерархии.

Согласно четвертому аспекту изобретения потребность выражается в любой из заранее определенных физических величин, что обеспечивает возможность сбора и согласования потребности для каждой физической величины. Управляющая переменная каждого исполнительного механизма вычисляется на основе согласованного значения потребности. Если потребность выражается с использованием физической величины, связанной с работой модуля привода транспортного средства, потребность может точно отражаться в работе каждого исполнительного механизма. В частности, может легко достигаться потребность, связанная с каждой характеристикой модуля привода транспортного средства.

Если модуль привода транспортного средства представляет собой двигатель внутреннего сгорания, его вывод может быть крутящим моментом, горючим и выхлопным газом, и эти выводы связаны с различными характеристиками двигателя внутреннего сгорания. Помимо этого параметры для управления этими выводами могут собираться в три различных типа физических величин: крутящий момент, эффективность и состав топливовоздушной смеси. Соответственно, если модуль привода транспортного средства представляет собой двигатель внутреннего сгорания, потребности, предпочтительно связанные с его характеристиками, представляются с использованием трех типов физических величин из крутящего момента, эффективности и состава топливовоздушной смеси.

Согласно пятому аспекту изобретения потребности, связанные с различными типами характеристик двигателя внутреннего сгорания, представляются посредством трех типов физических величин из крутящего момента, эффективности и состава топливовоздушной смеси, и управляющая переменная каждого исполнительного механизма вычисляется на основе значения потребности в крутящем моменте, значения потребности в эффективности и значения потребности в составе топливовоздушной смеси. Следовательно, работа каждого исполнительного механизма может управляться таким образом, что потребность отражается в выводе двигателя внутреннего сгорания.

Согласно шестому аспекту изобретения, в то время когда выполняется точное управление крутящим моментом, другие потребности, связанные с эффективностью и составом топливовоздушной смеси, могут достигаться в максимально возможной степени.

Согласно седьмому аспекту изобретения могут легко достигаться потребности, связанные с отзывчивостью, выхлопными газами и экономией топлива, которые являются характеристиками двигателя внутреннего сгорания. Потребность, связанная с отзывчивостью, может быть выражена, например, в крутящем моменте или эффективности. Потребность, связанная с выхлопным газом, может быть выражена, например, в эффективности или составе топливовоздушной смеси. Потребность, связанная с экономией топлива, может быть выражена, например, в крутящем моменте или составе топливовоздушной смеси.

Согласно восьмому аспекту изобретения потребности, связанные с каждой из характеристик двигателя внутреннего сгорания, могут легко достигаться посредством управления величиной всасываемого воздуха, распределением зажигания и величиной впрыска топлива. Величина всасываемого воздуха может вычисляться на основе значения потребности в крутящем моменте и значения потребности в эффективности. Распределение зажигания может вычисляться на основе значения потребности в крутящем моменте. Величина впрыска топлива может вычисляться на основе значения потребности в составе топливовоздушной смеси. Тем не менее, следует отметить, что значение потребности формирует один фрагмент информации, используемой для вычисления управляющей переменной, и может использоваться информация, связанная с рабочими условиями и рабочими режимами двигателя внутреннего сгорания (например, оцененный крутящий момент и скорость), в дополнение к значениям потребностей, для того чтобы вычислять управляющую переменную.

Согласно девятому аспекту изобретения значение потребности, имеющей высокий приоритет, непосредственно отражается в управляющей переменной исполнительного механизма, а значение потребности, имеющей низкий приоритет, регулируется до отражения в управляющей переменной исполнительного механизма. Это обеспечивает возможность достижения потребности, имеющей низкий приоритет, в максимально возможной степени при одновременном достижении потребности, имеющей высокий приоритет, надежно в рамках диапазона, в котором может выполняться надлежащая работа модуля привода транспортного средства.

Согласно десятому аспекту изобретения очередность по приоритету достижения потребностей может быть изменена согласно рабочему режиму модуля привода транспортного средства, так что потребность, имеющая высокий приоритет в выбранном рабочем режиме, может достигаться надежно, тогда как потребность, имеющая низкий приоритет, может достигаться в максимально возможной степени.

Согласно одиннадцатому аспекту изобретения абсолютная величина значения потребности может легко регулироваться посредством изменения ограничивающего диапазона защитного блока, ограничивающего верхний предел и/или нижний предел значения потребности.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию устройства управления двигателем согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 - блок-схема, показывающая типичные компоновки элемента согласования (согласования крутящего момента) согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.3 - блок-схема, показывающая типичные компоновки элемента согласования (согласования эффективности) согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.4 - блок-схема, показывающая типичные компоновки блока регулирования согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.5 - схема, показывающая способ задания верхних/нижних предельных значений эффективности с учетом состава топливовоздушной смеси согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.6 - схема, показывающая способ задания верхних/нижних предельных значений состава топливовоздушной смеси с учетом эффективности согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения; и

Фиг.7 - блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию устройства управления модуля привода транспортного средства согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Наилучший способ осуществления изобретения

Первый вариант осуществления изобретения

Первый вариант осуществления настоящего изобретения описан далее со ссылкой на чертежи. Согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения устройство управления применяется к двигателю внутреннего сгорания (в дальнейшем называемому "двигателем"), установленному на автомобиле, в частности к двигателю внутреннего сгорания с искровым зажиганием. Тем не менее, настоящее изобретение применимо к любому типу двигателя, отличному от типа с искровым зажиганием, например к дизельному двигателю, и к модулю привода транспортного средства, отличному от двигателя, такому как гибридная система, включающая в себя двигатель и электродвигатель.

Устройство управления двигателем в первом варианте осуществления настоящего изобретения имеет структуру, показанную посредством блок-схемы по фиг.1. Фиг.1 показывает различные элементы устройства управления в блоках и передачу сигналов между блоками посредством стрелок. Компоновки и характеристики устройства управления согласно варианту осуществления описываются ниже со ссылкой на фиг.1. Чтобы обеспечивать еще более глубокое понимание характеристик этого варианта осуществления, детальные чертежи могут использоваться по мере необходимости для описания варианта осуществления.

Как показано на фиг.1, устройство управления имеет управляющую структуру иерархического типа, включающую в себя три уровня иерархии 10, 20 и 30. Управляющая структура включает в себя, последовательно от верхнего уровня до нижнего уровня из иерархических уровней, уровень 10 формирования потребностей, уровень 20 согласования и уровень 30 задания управляющих переменных. Исполнительные механизмы различных типов 42, 44 и 46 соединены с уровнем 30 задания управляющих переменных на нижнем уровне иерархии. Сигнал проходит в одном направлении только между уровнями 10, 20 и 30 устройства управления, и сигнал передается из уровня 10 формирования потребностей на уровень 20 согласования и из уровня 20 согласования на уровень 30 задания управляющих переменных. Устройство управления дополнительно включает в себя систему 50 доставки общих сигналов, которая располагается независимо от этих уровней 10, 20 и 30 и доставляет общий сигнал параллельно в каждый из уровней 10, 20 и 30.

Сигналы, передаваемые между уровнями 10, 20 и 30, отличаются от сигналов, доставляемых из системы 50 доставки общих сигналов следующим образом. В частности, сигналы, передаваемые между уровнями 10, 20 и 30, преобразуются из потребностей, связанных с характеристиками двигателя, и в конечном счете переводятся в соответствующие управляющие переменные для исполнительных механизмов 42, 44 и 46. Напротив, сигналы, доставляемые из системы 50 доставки общих сигналов, включают в себя информацию, требуемую, когда потребности формируются или управляющие переменные вычисляются: в частности, информацию по рабочим условиям и рабочим режимам двигателя (например, частоту вращения двигателя, величину всасываемого воздуха, оцененный крутящий момент, текущее фактическое распределение зажигания, температуру охлаждающей жидкости, фазы газораспределения и рабочий режим). Источники этих типов информации 52 включают в себя датчики различных типов, расположенные на двигателе, и возможность внутренней оценки устройства управления. Информация этих типов является общей информацией двигателя, совместно используемой посредством уровней 10, 20 и 30. Соответственно, доставка информации параллельно в каждый из уровней 10, 20 и 30 помогает не только уменьшать объем передаваемых данных между уровнями 10, 20 и 30, но также сохранять одновременность информации между уровнями 10, 20 и 30.

Компоновки каждого из уровней 10, 20 и 30 и обработка, выполняемая в них, подробно описывается ниже в порядке убывания иерархических уровней.

Уровень 10 формирования потребностей включает в себя множество элементов 12, 14 и 16 вывода потребностей, расположенных на нем. "Потребность", как этот термин используется в данном документе, означает то, что связано с характеристикой двигателя. Каждый из элементов 12, 14 и 16 вывода потребностей выделяется соответствующей характеристике двигателя. Характеристики двигателя включают в себя отзывчивость, выхлопной газ, экономию топлива, шум и вибрацию, помимо прочего. Можно сказать, что они являются рабочими характеристиками, требуемыми для двигателя. Различные элементы вывода потребностей должны быть расположены на уровне 10 формирования потребностей в зависимости от того, что требуется от двигателя и чему необходимо уделять первостепенное внимание. В этом варианте осуществления, элемент 12 вывода потребностей предусмотрен так, чтобы соответствовать характеристике, связанной с отзывчивостью, элемент 14 вывода потребностей предусмотрен так, чтобы соответствовать характеристике, связанной с выхлопным газом, а элемент 16 вывода потребностей предусмотрен так, чтобы соответствовать характеристике, связанной с экономией топлива.

Элементы 12, 14 и 16 вывода потребностей выводят числовые значения, которые представляют потребности, связанные с характеристиками двигателя. Управляющая переменная исполнительных механизмов 42, 44 и 46 определяется через арифметические действия, так что потребности определяются количественно, чтобы давать возможность отражения потребностей в управляющих переменных исполнительных механизмов 42, 44 и 46. В этом варианте осуществления потребности выражаются посредством физической величины, связанной с работой двигателя. Субъективные суждения сопутствуют классификации характеристик; тем не менее, выражение потребностей с помощью таких физических величин обеспечивает объективную количественную оценку при классификации характеристик посредством исключения субъективных суждений, так что потребности могут точно отражаться в работе исполнительных механизмов 42, 44 и 46.

Дополнительно, в этом варианте осуществления только следующие три типа физических величин используются при выражении потребностей: крутящий момент, эффективность и состав топливовоздушной смеси. Выводами двигателя (выводами в широком смысле этого термина) являются крутящий момент, горючий и выхлопной газ (тепло и компоненты). Эти выводы связаны с характеристиками двигателя в форме отзывчивости, выхлопного газа и экономии топлива, упомянутыми выше. Параметры для управления этими выводами могут собираться в три типа физических величин из крутящего момента, эффективности и состава топливовоздушной смеси. Соответственно, считается возможным точно отражать потребности в выводах двигателя посредством выражения потребностей с использованием трех типов физических величин из крутящего момента, эффективности и состава топливовоздушной смеси и тем самым управлять работой исполнительных механизмов 42, 44 и 46.

На фиг.1, хотя только типично, элемент 12 вывода потребностей выводит потребность, связанную с отзывчивостью, с использованием значения потребности, выражаемого в крутящем моменте или эффективности. Например, если потребность состоит в ускорении транспортного средства, эта конкретная потребность может быть выражена в крутящем моменте. Если потребность состоит в том, чтобы предотвращать останов двигателя, эта конкретная потребность может быть выражена в эффективности (повышенная эффективность).

Элемент 14 вывода потребностей выводит потребность, связанную с выхлопным газом, с использованием значения потребности, выражаемого в эффективности или составе топливовоздушной смеси. Например, если потребность состоит в том, чтобы нагревать катализатор, эта конкретная потребность может быть выражена в эффективности (пониженная эффективность) или составе топливовоздушной смеси. Понижаемая эффективность может повышать температуру выхлопного газа, и состав топливовоздушной смеси может задавать окружение, в котором катализатор легко реагирует.

Элемент 16 вывода потребностей выводит потребность, связанную с экономией топлива, с использованием значения потребности, выражаемого в эффективности или составе топливовоздушной смеси. Например, если потребность состоит в том, чтобы повышать эффективность сгорания, эта конкретная потребность может быть выражена в эффективности (повышенная эффективность). Если потребность состоит в том, чтобы уменьшать насосные потери, эта конкретная потребность может быть выражена в составе топливовоздушной смеси (сгорание с обеднением).

Следует отметить, что значение потребности, выводимое из каждого из элементов 12, 14 и 16 вывода потребностей, не ограничено одним для каждой физической величины. Например, элемент 12 вывода потребностей выводит не только потребность в крутящем моменте от водителя (крутящий момент, вычисляемый из открытия акселератора), но также и потребности в крутящем моменте от устройств различных типов, поскольку они касаются управления транспортным средством, таких как VSC (система управления стабильностью транспортного средства), TRC (система управления тягой), ABS (антиблокировочная тормозная система) и трансмиссия. То же применимо также и к эффективности.

Система 50 доставки общих сигналов доставляет общую информацию двигателя на уровень 10 формирования потребностей. Каждый из элементов 12, 14 и 16 вывода потребностей обращается к общей информации двигателя, чтобы тем самым определять значение потребности, которое должно выводиться. Это обусловлено тем, что конкретные подробности потребностей варьируются согласно рабочим условиям и рабочим режимам двигателя. Если датчик температуры катализатора (не показан) используется для того, чтобы измерять температуру катализатора, например, элемент 14 вывода потребностей определяет необходимость нагревать катализатор на основе этой температурной информации и согласно результату определения выводит потребность в эффективности или составе топливовоздушной смеси.

Элементы 12, 14 и 16 вывода потребностей уровня 10 формирования потребностей выводят множество потребностей, выражаемых в крутящем моменте, эффективности или составе топливовоздушной смеси, как описано выше. Все эти потребности, тем не менее, не могут достигаться полностью и одновременно. Это обусловлено тем, что только одна потребность в крутящем моменте может достигаться даже при множестве потребностей в крутящем моменте. Аналогично, только одна потребность в эффективности может достигаться при множестве потребностей в эффективности, и только одна потребность в составе топливовоздушной смеси может достигаться при множестве потребностей в составе топливовоздушной смеси. Это требует процесса согласования потребностей.

Уровень 20 согласования согласует потребности (значения потребностей), выводимые из уровня 10 формирования потребностей. Уровень 20 согласования включает в себя элементы 22, 24 и 26 согласования, каждый из которых выделяется для соответствующей физической величины как классифицированная категория потребностей. Элемент 22 согласования согласует одно значение потребности, выраженное в крутящем моменте, с другим, чтобы достигать одного значения потребности в крутящем моменте. Элемент 24 согласования согласует одно значение потребности, выраженное в эффективности, с другим, чтобы достигать одного значения потребности в эффективности. Элемент 26 согласования согласует одно значение потребности, выраженное в составе топливовоздушной смеси, с другим, чтобы достигать одного значения потребности в составе топливовоздушной смеси. Каждый из элементов 22, 24 и 26 согласования выполняет согласование согласно заранее определенному правилу. "Правило" как термин используется в данном документе, означает правило вычисления для получения одного числового значения из множества числовых значений, такое как, например, выбор максимального значения, выбор минимального значения, усреднение или наложение. Эти правила вычисления могут надлежащим образом комбинироваться вместе. То, какое правило или правила должны применяться, является вопросом проектирования, и в рамках, касающихся настоящего изобретения, нет ограничений на детализацию правил.

Конкретные примеры приводятся ниже, чтобы обеспечивать еще более глубокое понимание согласования. Фиг.2 представляет собой блок-схему, показывающую типичные компоновки элемента 22 согласования. В этом примере элемент 22 согласования включает в себя элемент 202 наложения и элемент 204 выбора минимального значения. Помимо этого значениями потребностей, собираемыми посредством элемента 22 согласования в этом примере, являются потребность в крутящем моменте водителя, потери крутящего момента от нагрузки вспомогательного оборудования, потребность в крутящем моменте до отсечки топлива и потребность в крутящем моменте при сбросе отсечки топлива.

Из значений потребностей, собираемых посредством элемента 22 согласования, потребность в крутящем моменте водителя и потери крутящего момента от нагрузки вспомогательного оборудования накладываются поверх друг друга посредством элемента 202 наложения. Выводимое значение из элемента 202 наложения, вместе с потребностью в крутящем моменте до отсечки топлива и потребностью в крутящем моменте при сбросе отсечки топлива, вводится в элемент 204 выбора минимального значения, и из них выбирается минимальное значение. Выбранное значение выводится из элемента 22 согласования в качестве конечного значения потребности в крутящем моменте, в частности согласованного значения потребности в крутящем моменте.

Фиг.3 представляет собой блок-схему, показывающую типичные компоновки элемента 24 согласования. В этом примере элемент 24 согласования включает в себя три элемента 212, 216 и 220 выбора минимального значения и два элемента 214 и 218 выбора максимального значения. Помимо этого значения потребностей, собираемые посредством элемента 24 согласования в этом примере, включают в себя требуемую эффективность в отзывчивости как потребность в повышенной эффективности; требуемую эффективность для ISC, требуемую эффективность для крутящем моменте с быстрым откликом и требуемую эффективность для разогрева катализатора в качестве потребностей в пониженной эффективности; и требуемую эффективность для KCS и требуемую эффективность при чрезмерной детонации в качестве потребностей в пониженной эффективности с более высоким приоритетом.

Из значений потребностей, собираемых посредством элемента 24 согласования, требуемая эффективность отзывчивости, вместе с другими потребностями в повышенной эффективности, вводится в элемент 214 выбора максимального значения. Максимальное значение из них вводится в элемент 218 выбора максимального значения. Дополнительно, требуемая эффективность для ISC, требуемая эффективность для крутящего момента с быстрым откликом и требуемая эффективность при разогреве катализатора, вместе с другими потребностями в пониженной эффективности, вводится в элемент 216 выбора минимального значения. Минимальное значение из них затем вводится в элемент 218 выбора максимального значения. Элемент 218 выбор