[发明专利]经动态任务计划优化提高动力系效率和传动系质量的方法

说明书

一种动力系优化方法，用于识别最佳扭矩操作范围。一种用于控制车辆的方法，包括：由计划控制器接收基于来自车辆操作者的输入的行程计划，其中，行程计划表示计划的行程；由计划控制器使用车辆的全球导航卫星系统(GNSS)确定车辆的当前位置；由计划控制器使用来自地图数据库的地图数据确定计划的行程的地理信息；由计划控制器根据行程计划、计划的行程的地理信息和预定的最佳加速度范围确定车辆的目标速度配置文件；由自适应巡航控制器根据目标速度配置文件、预定的最佳扭矩范围和车辆的当前速度确定扭矩请求。

技术领域

本公开涉及一种通过动态任务计划优化来提高动力系效率和传动系质量的方法。

背景技术

目前，拥有自适应巡航控制器的车辆能够对车辆本身进行智能化地自动控制，然而，当前的该类车辆存在着动力系效率和传动系质量较低的问题。因此，需要一个能够提高动力系效率和传动系质量的方法，其可以通过优化控制来改善传动系响应，还可以通过使用能量计划算法来提高作为车辆的运动和行为计划中的附加因素的效率和传动系响应质量。

发明内容

本公开描述了一种动力系优化技术，用于识别最佳扭矩操作范围并且将该范围传送到高级驾驶员辅助系统(ADAS)控制系统。然后将最佳扭矩范围转换为最佳速度范围。接着，该信息用于尽可能地构建当前和未来的运动计划。随后将当前和计划的扭矩需求信息传送到动力系以允许闭环优化。优化的扭矩计划从ADAS传送到动力系控制器，从而优化控制以改善传动系响应(例如，Prestige档位选择(prestige gear selection)、发动机扭矩管理、进入/退出减速燃料切断(DFCO)等)。

本公开描述了一种利用车辆的ADAS的外部感测、行为计划和情况预测能力来计算从目前延伸到事件视界的扭矩请求计划的方法和系统。此外，目前公开的方法和系统使用能量计划算法来提高作为车辆的运动和行为计划中的附加因素的效率和传动系响应质量。目前公开的方法和系统利用动力系控制和自主行为计划器之间的协同作用。

对于混合动力车辆，通过考虑(但不限于)以下各项确定电池的目标电量状态(SOC)：电池容量、包括扭矩-速度和效率配置文件的发动机特性、牵引电动机特性、DC/DC转换器能力、室外温度、电池温度、发动机和变速器温度、行驶历史等。在目前公开的方法和系统中，ADAS计划另外考虑近期的速度计划、地形信息、动态交通状况和车辆操作者选择的速度。因此，车辆能够实现高于通常的SOC目标，用于预测的长时间上坡。此外，通过使用该方法和系统，车辆能够实现低于通常的SOC目标，用于预定的长时间下坡行驶。为了针对给定的驾驶员扭矩请求优化SOC，△SOC等于目标SOC减去实际SOC。对于高△SOC，控制系统通过抑制燃料消耗(即，燃料的正成本)和阻止电池充电并促进放电(即，负成本和电池电力)来选择通常消耗更少燃料和更少电池电力的操作点。对于低△SOC，控制系统通过促进燃料消耗并促进电池充电和阻止放电来选择通常消耗更多燃料和更少电池电力的操作点。

用于控制车辆(和优化动力系效率)的方法包括：由计划控制器接收基于来自车辆操作者的输入的行程计划，其中，行程计划表示计划的行程；由计划控制器使用车辆的全球导航卫星系统(GNSS)确定车辆的当前位置；由计划控制器使用来自地图数据库的地图数据确定计划的行程的地理信息；由计划控制器根据行程计划、计划的行程的地理信息和预定的最佳加速度范围确定车辆的目标速度配置文件(profile)；由自适应巡航控制器根据目标速度配置文件、预定的最佳扭矩范围和车辆的当前速度确定扭矩请求；由自适应巡航控制器根据车辆的当前扭矩容量、预定的最佳扭矩范围和车辆操作者目标速度确定更新的最佳加速度范围；根据更新的最佳加速度范围更新目标速度配置文件；根据扭矩请求和车辆的发动机扭矩容量确定车轴扭矩请求；根据车辆的发动机扭矩容量确定更新的最佳扭矩范围；根据车辆的发动机扭矩容量和车辆的发动机扭矩能力以及车辆的变速器的变速器状态更新所述更新的最佳扭矩范围；以及由变速器控制器基于车轴扭矩请求、变速器的当前变速器输出速度和车辆的发动机扭矩容量控制车辆的变速器。