利用预览信息的动力系统的模型预测控制技术方案

本发明专利技术公开了利用预览信息的动力系统的模型预测控制。一种用于控制动力系统中的连续和离散致动器(例如，模式)的方法，包括从描述未来时间点的即将到来的动态状态的传感器接收预览信息，并将致动器的控制输入提供给包括预览信息的控制器。输入集合共同描述未来时间点的未来扭矩或速度输出状态。控制器经由动态预测模型实时处理输入集合，以确定在当前时间点要采取的控制解，用于在未来时间点实施动态状态。确定并优化最低机会成本控制解。控制器在当前时间步执行优化解。

【技术实现步骤摘要】
利用预览信息的动力系统的模型预测控制
本申请涉及用于控制动力系统中的多个连续致动器的方法，以及具有多个连续致动器的动力系统。
技术介绍
动力系统使用一个或多个原动机产生扭矩，并将产生的扭矩传递给从动负载。例如，内燃发动机和/或一个或多个电机可以经由行星齿轮组布置联接到一组驱动轮、传动轴、滑轮系统或另一个从动负载。在典型的动力系统中控制多个致动器，以实现扭矩或速度方面的期望操作点。例如，发动机的操作点很大程度上由节气门开度、燃油喷射率、进气门和排气门位置以及凸轮轴位置决定。例如这些具有连续可变输出的致动器在本领域中通常被称为“连续”致动器。某些动力系统部件能够以离散模式操作，例如特定的固定变速器档位状态或给定原动机的二进制开启/关闭操作状态。一些动力系统配置能够通过选择性地停用多个发动机可用气缸来增加燃料经济性。活动气缸的数量，即保持主动加燃料和点火的特定气缸的数量，同样是离散量，因此是离散模式的另一个示例。在具有连续致动器的动力系统中，这种离散模式的最优选择、正时和控制出现在本领域中被称为混合控制问题。>
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种用于控制动力系统中一个或多个原动机的多个连续致动器的方法，所述方法包括：/n经由控制器从至少一个传感器接收预览信息集合，所述预览信息集合描述所述动力系统在未来时间点所需的未来动态状态；/n将所述多个连续致动器的控制输入提供给所述控制器，包括所述预览信息集合，其中所述控制器包括所述动力系统的动态预测模型，并且其中所需的未来动态状态共同描述动力系统在所述未来时间点的未来扭矩或速度输出状态；/n经由所述动态预测模型实时处理所述控制输入，以确定在当前时间点要实施的可能的控制解集合，从而在所述未来时间点实现所述未来扭矩或速度输出状态；/n使用所述控制器的成本函数逻辑块以基于预定的成本标准从所述可...

【技术特征摘要】
20190116 US 16/2491711.一种用于控制动力系统中一个或多个原动机的多个连续致动器的方法，所述方法包括：
经由控制器从至少一个传感器接收预览信息集合，所述预览信息集合描述所述动力系统在未来时间点所需的未来动态状态；
将所述多个连续致动器的控制输入提供给所述控制器，包括所述预览信息集合，其中所述控制器包括所述动力系统的动态预测模型，并且其中所需的未来动态状态共同描述动力系统在所述未来时间点的未来扭矩或速度输出状态；
经由所述动态预测模型实时处理所述控制输入，以确定在当前时间点要实施的可能的控制解集合，从而在所述未来时间点实现所述未来扭矩或速度输出状态；
使用所述控制器的成本函数逻辑块以基于预定的成本标准从所述可能的控制解集合中识别最低机会成本控制解；
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，以确定优化解；以及
经由所述控制器在当前时间步执行所述优化解。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述原动机包括内燃发动机和至少一个电机，并且执行所述优化解包括使用来自所述发动机和所述至少一个电机中的每一个的优化量的扭矩来实施混合动力系操作模式。


3.根据权利要求2所述的方法，其中即将到来的动态状态需要所述动力系统从第一离散操作模式到第二离散操作模式的离散模式转换，并且所述离散模式转换包括所述发动机或所述电机的开启/关闭状态转换。


4.根据权利要求1所述的方法，还包括：在包括未来时间点的预览窗口内估计所述动力系统的未来轴扭矩需求/动力需求轨迹，经由所述成本函数逻辑块预报所述预览窗口内的累积成本，以及经由所述控制器以最小化所述预览窗口持续时间内的所述累积成本的方式导出所述优化解...

【专利技术属性】
技术研发人员：I哈斯卡拉，张振芳，
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