[发明专利]确定多模式动力系系统中线性约束问题的解的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及采用了多种扭矩生成装置的多模式动力系系统，以及涉及与其相关联的动态系统控制。

背景技术

该部分内容仅提供与本发明有关的背景信息。因此，该内容并不旨在构成对现有技术的承认。

动力系系统可构造成将源自多种扭矩生成装置的扭矩通过扭矩传递装置传输到输出构件，所述输出构件可被联接到传动系。这种动力系系统包括混合动力系系统以及增程式电动车辆系统。用于操作这种动力系系统的控制系统操作所述扭矩生成装置，并且应用变速器中的扭矩传输元件，以响应于操作者指令的输出扭矩请求并且考虑了燃料经济性、排放、驾驶性能和其他因素来传输扭矩。示例性扭矩生成装置包括内燃发动机和非燃烧扭矩机。非燃烧扭矩机可以包括可作为马达或发电机操作的电机，以独立于来自内燃发动机的扭矩输入来向所述变速器产生扭矩输入。所述扭矩机可将通过车辆传动系传输的车辆动能转换为可储存在电能储存装置中的电能，这被称为再生操作。控制系统监测来自车辆和操作者的各种输入，并且提供对混合动力系的操作控制，包括控制变速器操作状态和换挡、控制所述扭矩生成装置以及调节电能储存装置和电机之间的电功率交换以管理变速器的输出（包括，扭矩和旋转速度）。

用于识别极值（即，经受约束的目标函数的最小值和最大值）的一种已知过程包括使用线性编程，例如单纯形法。识别极值所需的评估的数量基于对这些约束的所有组合进行评估，这可能消耗相当大的处理器资源，并且限制了快速且重复地获得精确结果的能力，其可用于实时动力系控制。

发明内容

一种动力系系统，其包括内燃发动机、多模式变速器以及传动系，所述多模式变速器具有多个扭矩机。一种用于操作所述动力系系统的方法，其包括确定用于所述动力系系统的感兴趣的目标部件的目标函数。针对多个独立变量和因变量来确定一些约束。相对于所述独立变量和因变量来评估目标函数的排列。所述目标函数被评估以便针对这些排列中的每一个为目标函数确定最大值和最小值。基于针对所述排列中的每一个的目标函数的最大值和最小值来确定所述目标函数的总的最小值和最大值。基于所述目标函数的总的最小值和最大值来控制与感兴趣的目标部件相关联的动力系系统操作。

本发明还包括以下方案：

1. 一种用于操作动力系系统的方法，所述动力系系统包括构造成在发动机、扭矩机和传动系之间传输扭矩的多模式变速器，所述方法包括：

确定用于感兴趣的目标部件的目标函数；

确定用于多个独立变量和因变量的约束；

相对于所述独立变量和所述因变量来评估所述目标函数的多个排列；

评估所述目标函数，以便针对所述排列中每一个为所述目标函数确定最大值和最小值；

基于针对所述排列中每一个的所述目标函数的最大值和最小值来确定所述目标函数的总的最小值和最大值；以及

基于所述目标函数的总的最小值和最大值来控制与感兴趣的目标部件相关联的所述动力系系统的操作。

2. 根据方案1所述的方法，其中，相对于所述独立变量和所述因变量来评估所述目标函数的多个排列包括：

针对所述目标函数的每个排列，将所述目标函数转换到包括所述排列的有效约束的域，所述有效约束包括所述独立变量和所述因变量中被选定的独立变量和因变量。

3. 根据方案1所述的方法，其中，评估所述目标函数以针对所述排列中每一个为所述目标函数确定最大值和最小值包括：

将所述目标函数转换到包括所述排列的有效约束的域；以及

在针对当前排列的有效约束的最小值和最大值下评估被转换的目标函数。

4. 根据方案3所述的方法，还包括：当所述当前排列的最大值小于当前最大值时，将所述当前最大值设定为等于所述当前排列的所述最大值。

5. 根据方案3所述的方法，还包括：当所述当前排列的最小值大于当前最小值时，将所述当前最小值设定为等于所述当前排列的所述最小值。

6. 根据方案1所述的方法，还包括：基于针对全部排列的目标函数的最大值和最小值，确定在所述目标函数的最小值大于所述目标函数的最大值时对感兴趣的目标部件的目标函数的求解是不可行的。

7. 根据方案1所述的方法，其中，确定所述感兴趣的目标部件的目标函数包括：确定所述动力系系统的元件的旋转速度/加速度的目标函数。

8. 根据方案7所述的方法，其中，确定用于感兴趣的目标部件的目标函数包括根据下述关系式来确定目标部件方程：

Y1 = aX1 + bX2 + cX3 + d，