[发明专利]具有连续致动器和多个离散模式的动力传动系的预测扭矩管理

权利要求书

1.一种用于控制动力传动系统中的多个连续致动器以在动力传动系统中实现离散操作模式的方法，所述方法包括：

将所述多个连续致动器的控制输入集提供给所述动力传动系统的具有动态预测模型的控制器，所述控制输入集共同描述所述动力传动系统的期望输出状态；

通过所述动态预测模型实时处理所述控制输入集，作为定义实时控制数据和测量值的变量向量的函数，以确定一组可能的控制解决方案，用于在校准的未来时间点实现所述动力传动系统的期望输出状态；

通过最小化机会成本函数同时保持所述动力传动系统的预定输出，使用所述控制器的成本函数逻辑块从所述一组可能的控制解决方案中识别用于在所述校准的未来时间点执行所述离散操作模式的最低机会成本控制解决方案；

通过所述控制器的实时优化逻辑块处理所述最低机会成本控制解决方案，以确定用于实现所述离散操作模式的优化解决方案；以及

通过所述控制器执行所述优化解决方案，从而在所述校准的未来时间点将所述动力传动系统转换到所述离散操作模式。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述动力传动系统包括具有选择性汽缸停用功能的内燃发动机，所述连续致动器包括所述发动机的油门和燃料喷射器，其中所述离散操作模式包括所述发动机的有效汽缸的数量。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述成本函数逻辑块通过最小化所述机会成本函数基于所述发动机的燃料经济性确定所述最低机会成本控制解决方案，并且其中所述控制器被配置为最小化有效汽缸的数量，同时将来自所述发动机的扭矩作为所述预定输出保持在由所述控制输入集确定的预定水平。

4.根据权利要求2所述的方法，其中识别所述最低机会成本控制方案包括评估所述机会成本函数在包括所述未来时间点的前瞻预测范围内来自所述发动机的未来扭矩需求。

5.根据权利要求2所述的方法，其中所述控制输入集包括油门水平、废气门位置、燃料正时和数量以及所述发动机的可变阀门正时。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述动力传动系统包括内燃发动机和可通过输入离合器连接到所述发动机的变速器，所述连续致动器包括所述发动机的油门和燃料喷射器，并且所述离散操作模式包括所述变速器的档位状态。

7.根据权利要求1所述的方法，其中通过所述实时优化逻辑块处理所述最低机会成本控制解决方案包括使用从由以下各项组成的组中选择的混合求解器方法：凸优化、二次规划和混合整数二次规划。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述混合求解器方法基于所述动力传动系统的负载和速度来选择所述凸优化、所述二次规划或所述混合整数二次规划。

9.根据权利要求1所述的方法，其中通过所述实时优化逻辑块处理所述最低机会成本控制解决方案包括使用舍入特征，其中所述控制器在所述一组可能的控制解决方案的整个范围内使用凸二次规划，以找到最优解决方案，并且将所述最优解决方案截断为最接近的可能值，并且使用所述最接近的可能值作为所述优化解决方案来执行所述离散操作模式。

10.根据权利要求1所述的方法，其中通过所述实时优化逻辑块处理所述最低机会成本控制解决方案包括枚举一组可能的解决方案以及为每个可能模式序列识别所述连续致动器的对应凸二次规划解决方案以确定实施所述离散操作模式的所述优化解决方案。