基于动力系MPC的线性化模型制造技术

提供了一种用于优化燃料经济性的推进系统、控制系统和方法，其使用模型预测控制系统来生成多组可能命令值并且基于加权值、多个预测值和多个请求值来确定每一组可能命令值的成本。确定具有最低成本的一组可能命令值。通过减去估计干扰来各自创建线性化车轴转矩请求值和线性化车轴转矩测量值。基于测量的发动机输出转矩与测量的传动比之间的关系的模型来确定干扰。线性化车轴转矩测量值用于计算预测值，其用于确定成本。线性化车轴转矩请求值也用于确定成本。

Linearization model based on dynamic system MPC

A propulsion system, control system and method for optimizing fuel economy are provided, which uses model predictive control system to generate multiple sets of possible command values and determine the cost of each set of possible command values based on weighted values, multiple predictive values and multiple request values. Determine a set of possible command values with the lowest cost. By subtracting the estimated interference, the linearized axle torque request value and the linearized axle torque measurement value are created respectively. The interference is determined based on the model of the relationship between the measured engine output torque and the measured transmission ratio. The linearized axle torque measurement is used to calculate the predicted value and to determine the cost. The linearized axle torque request value is also used to determine the cost.

【技术实现步骤摘要】
基于动力系MPC的线性化模型
本公开涉及一种用于具有发动机和变速器的机动车辆的推进系统的控制系统和方法，并且更具体地涉及一种使用多变量控制器的控制系统和方法。
技术介绍
机动车辆中的推进系统控制通常涉及读取驾驶员和车辆输入，诸如加速器踏板位置、车辆传感器数据以及转矩请求，并且将这些输入传送到发动机控制模块(ECM)和变速器控制模块(TCM)。ECM可以计算从驾驶员和车辆输入请求的驾驶员车轴转矩。然后可以将所请求的驾驶员车轴转矩传送到发动机和ECM。基于期望的驾驶员车轴转矩控制发动机以产生实际车轴转矩。同时，并且通常与计算期望的发动机和车轴转矩的同时，根据期望的车轴转矩和车速来计算期望的速度或齿轮比。然后将期望的变速器齿轮比或CVT滑轮比传送到变速器。基于期望的齿轮比(或CVT滑轮比)来控制变速器以产生实际的齿轮比或滑轮比。实际车轴转矩和实际齿轮比或滑轮比限定了机动车辆的操作条件。虽然这种推进系统控制的系统对于其预期目的是有用的，但是本领域存在如下改进空间：尤其是在具有无级变速器的推进系统中，提供对车轴转矩的动态控制以平衡驾驶性能、性能和燃料经济性。已经开发了发动机控制系统来控制发动机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制机动车辆的推进系统的方法，所述方法包括：确定包括第一请求值的多个请求值；确定包括第一测量值、第二测量值和第三测量值的多个测量值；基于所述第一和第二测量值之间的关系的模型来确定估计干扰；从所述第一请求值中减去所述估计干扰以建立线性化请求值；从所述第三测量值中减去所述估计干扰以建立线性化测量值；部分地基于包括所述线性化测量值的所述多个测量值来确定多个预测值；生成多组可能命令值；基于第一预定加权值、第二预定加权值、所述多个预测值以及包括所述线性化请求值的所述多个请求值来确定所述多组可能命令值中的每一组可能命令值的成本；确定所述多组可能命令值中哪一组可能命令值具有最低成本；以及选择具有...

【技术特征摘要】
2017.09.29 US 15/7199631.一种用于控制机动车辆的推进系统的方法，所述方法包括：确定包括第一请求值的多个请求值；确定包括第一测量值、第二测量值和第三测量值的多个测量值；基于所述第一和第二测量值之间的关系的模型来确定估计干扰；从所述第一请求值中减去所述估计干扰以建立线性化请求值；从所述第三测量值中减去所述估计干扰以建立线性化测量值；部分地基于包括所述线性化测量值的所述多个测量值来确定多个预测值；生成多组可能命令值；基于第一预定加权值、第二预定加权值、所述多个预测值以及包括所述线性化请求值的所述多个请求值来确定所述多组可能命令值中的每一组可能命令值的成本；确定所述多组可能命令值中哪一组可能命令值具有最低成本；以及选择具有所述最低成本的所述组可能命令值以定义一组选定命令值。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一测量值是发动机参数，而所述第二测量值是变速器参数。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一测量值是测量的发动机输出转矩，所述第二测量值是测量的传动比，所述第三测量值是测量的车轴转矩，而所述第一请求值是请求的车轴转矩。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述估计干扰通过以下方程确定：其中D是所述估计干扰，FD是最终驱动比，Rat_mk是在预测步长k处的测量的传动比，Rat_off是由比率模型线性化设定的标准偏差，Te_mk是在所述预测步长k处的测量的发动机输出转矩，Te_off是由发动机转矩模型线性化设定的标称偏差，Loss是机械损耗因子，而RPM_mk是在所述预测步长k处的测量的发动机转速。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括基于所述组选定命令值中的至少一个选定命令值来控制车辆参数。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述多组可能命令值包括多个可能命令的发动机输出转矩值和多个可能命令的传动比值，并且所述组选定命令值包括选定的发动机输出转矩值和选定的传动比值，所述方法进一步包括：基于所述多组可能命令值而生成多个预测的实际车轴转矩值和多个预测的实际燃料消耗率值；以及进一步基于所述多个预测的车轴转矩值中的预测的实际车轴转矩值和所述多个预测的实际燃料消耗率值中的预测的实际燃料消耗率值来确定每一组可能命令值的所述成本，所述方法进一步包括利用以下方程组来确定所述多个预测的实际车轴转矩值和所述多个预测的实际燃料消耗率值：其中xk+1＝在预测步长k+1处的状态变量；xk＝在预测步长k处的状态变量；A＝状态矩阵；B＝输入矩阵；Te_c＝在所述预测步长k处的命令的发动机输出转矩；Rat_ck＝在所述预测步长k处的命令的传动比；KKF＝卡尔曼滤波器增益；Te_ak＝在所述预测步长k处的预测的实际发动机输出转矩；FR_ak＝在所述预测步长k处的预测的实际燃料消耗率；Rat_ak＝在所述预测步长k处的预测的实际传动比；Ta_ak＝在所述预测步长k处的预测的实际车轴转矩；Te_mk＝在所述预测步长k处的测量的发动机输出转矩；FR_mk＝在所述预测步长k处的测量的燃料消耗率；Rat_mk＝在所述预测步长k处的测量的传动比；Ta_mk＝在所述预测步长k处的测量的车轴转矩；D＝估计干扰；Ta_ak+1＝在所述预测步长k+1处的预测的实际车轴转矩；FR_ak+1＝在所述预测步长k+1处的预测的实际燃料消耗率；C＝输出矩阵；v＝过程噪声；并且w＝测量噪声。7.一种用于具有变速器和发动机的机动车辆的推进系统的控制系统，所述控制系统包括：参考生成器，其被配置为生成包括第一请求值的多个请求值；线性化模块，其被配置为基于第一和第二测量值之间的关系的模型而生成估计干扰，所述控制系统被配置为从所述第一请求值中减去所述估计干扰以建立线性化请求值，并且所述控制系统被配置为从第三测量值中减去所述干扰以建立线性化测量值；预测模块，其被配置为部分地基于所述第一测量值、所述第二测量值和所述线性化测量值来生成多个预测值；命令生成器模块，其被配置为生成多组可能命令值；成本模块，其被配置为：基于第一预定加权值、第二预定加权值、所述多个预测值以及包括所述线性化请求值的所述多个请求值来确定所述多组可能命令值中的每一组可能命令值的成本；并且确定所述多组可能命令值中哪一组可能命令值具有最低...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·李维斯兹，B·帕提帕提，D·贝尔纳迪尼，A·贝伯拉德，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US