DE-102013215130-B4 - Verfahren zum Ermitteln einer Lösung für ein lineares Einschränkungsproblem in einem Multi-Mode-Antriebsstrangsystem

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangsystems, das ein Multi-Mode-Getriebe umfasst, das ausgestaltet ist, um Drehmoment unter einer Kraftmaschine, Drehmomentmaschinen und einem Endantrieb zu übertragen, wobei das Verfahren umfasst: Ermitteln einer Zielfunktion für eine interessierende Zielkomponente; Ermitteln von Einschränkungen für eine Mehrzahl von unabhängigen Variablen und abhängigen Variablen; Auswerten einer Mehrzahl von Permutationen der Zielfunktion auf Basis der unabhängigen Variablen und der abhängigen linearen Variablen; Auswerten der Zielfunktion, um Maximal- und Minimalwerte für die Zielfunktion für jede der Permutationen zu ermitteln; Ermitteln von Gesamt-Minimal- und Maximalwerten für die Zielfunktion auf der Basis der Maximal- und Minimalwerte für die Zielfunktion für jede der Permutationen; und Steuern des Betriebes des Antriebsstrangsystems, dem die interessierenden Zielkomponente zugeordnet ist, auf der Basis der Gesamt-Minimal- und Maximalwerte für die Zielfunktion.

Inventors

• Michael Glenn Diaz
• Anthony H. Heap

Assignees

• GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware)

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20130801

Priority Date

20120808

Claims (10)

1. Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangsystems, das ein Multi-Mode-Getriebe umfasst, das ausgestaltet ist, um Drehmoment unter einer Kraftmaschine, Drehmomentmaschinen und einem Endantrieb zu übertragen, wobei das Verfahren umfasst: Ermitteln einer Zielfunktion für eine interessierende Zielkomponente; Ermitteln von Einschränkungen für eine Mehrzahl von unabhängigen Variablen und abhängigen Variablen; Auswerten einer Mehrzahl von Permutationen der Zielfunktion auf Basis der unabhängigen Variablen und der abhängigen linearen Variablen; Auswerten der Zielfunktion, um Maximal- und Minimalwerte für die Zielfunktion für jede der Permutationen zu ermitteln; Ermitteln von Gesamt-Minimal- und Maximalwerten für die Zielfunktion auf der Basis der Maximal- und Minimalwerte für die Zielfunktion für jede der Permutationen; und Steuern des Betriebes des Antriebsstrangsystems, dem die interessierenden Zielkomponente zugeordnet ist, auf der Basis der Gesamt-Minimal- und Maximalwerte für die Zielfunktion.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Auswerten der Mehrzahl von Permutationen der Zielfunktion unter Bezugnahme auf die unabhängigen Variablen und die abhängigen Variablen umfasst: für jede Permutation der Zielfunktion, Transformieren der Zielfunktion in einen Bereich, der aktive Einschränkungen der Permutation umfasst, wobei die aktiven Einschränkungen gewählte der unabhängigen Variablen und der abhängigen Variablen umfassen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Auswerten der Zielfunktion, um Maximal- und Minimalwerte für die Zielfunktion für jede der Permutationen zu ermitteln, umfasst: Transformieren der Zielfunktion in einen Bereich, der aktive Einschränkungen der Permutation umfasst; und Auswerten der transformierten Zielfunktion an den Minimal- und Maximalwerten der aktiven Einschränkungen für die gegenwärtige Permutation.
4. Verfahren nach Anspruch 3 , das ferner ein Festlegen eines gegenwärtigen Maximalwerts gleich dem Maximalwert für die gegenwärtige Permutation umfasst, wenn der Maximalwert für die gegenwärtige Permutation kleiner ist als der gegenwärtige Maximalwert.
5. Verfahren nach Anspruch 3 , das ferner ein Festlegen eines gegenwärtigen Minimalwerts gleich dem Minimalwert für die gegenwärtige Permutation umfasst, wenn der Minimalwert für die gegenwärtige Permutation größer ist als der gegenwärtige Minimalwert.
6. Verfahren nach Anspruch 1 , das ferner das Ermitteln umfasst, dass eine Lösung der Zielfunktion für die interessierende Zielkomponente nicht machbar ist, wenn der Minimalwert für die Zielfunktion größer ist als der Maximalwert für die Zielfunktion, auf der Basis der Maximal- und Minimalwerte für die Zielfunktion für alle Permutationen.
7. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Ermitteln der Zielfunktion für eine interessierende Zielkomponente das Ermitteln einer Zielfunktion für eine Drehzahl oder eine Beschleunigung eines Bauteils des Antriebsstrangsystems umfasst.
8. Verfahren nach Anspruch 7 , wobei das Ermitteln der Zielfunktion für eine interessierende Zielkomponente das Ermitteln einer Zielkomponentengleichung gemäß der folgenden Beziehung umfasst: Y1 = aX1 + bX2 + cX 3 + d wobei Y1 eine Gleichung für die interessierende Zielkomponente darstellt, X1, X2 und X3 Gleichungen darstellen, die unabhängigen Variablen zugeordnet sind, und a, b, c und d bekannte skalare Werte sind.
9. Verfahren nach Anspruch 8 , wobei ferner X1 und X2 die Drehmomentmaschinen darstellen und X3 die Kraftmaschine darstellt.
10. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Auswerten der Mehrzahl von Permutationen der Zielfunktion unter Bezugnahme auf die unabhängigen Variablen und die abhängigen Variablen das Auswerten von Permutationen der Zielfunktion umfasst, die den Einschränkungen der unabhängigen Variablen unterworfen sind, und den Einschränkungen für die abhängigen linearen Variablen unterworfen sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET Diese Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangsystems, das ein Multi-Mode-Getriebe umfasst. Die EP 2 065 269 A2 beschreibt beispielsweise ein Verfahren zum Steuern eines Hybridgetriebes, das dazu dient, Leistung zwischen einem Eingangselement und einer ersten und zweiten Drehmomentmaschine und einem Ausgangselement in einem Betriebsbereichszustand mit fixiertem Gang zu übertragen, wobei die erste und zweite Drehmomentmaschine mit einer Energiespeichervorrichtung verbunden sind. Das Verfahren umfasst:Bestimmen einer Ausgangsdrehmomentanweisung an dem Ausgangselement; Bestimmen von Motordrehmomentbeschränkungen für die erste und zweite Drehmomentmaschine und Bestimmen von Leistungsbeschränkungen für die Energiespeichervorrichtung;iteratives Auswählen von Kandidateneingangsdrehmomenten, die an das Eingangselement übertragbar sind, und von zugeordneten Ausgangsdrehmomenten; Bestimmen einer zweiten Drehmomentbeschränkung, die dem Kandidateneingangsdrehmoment zugeordnet ist;Bestimmen einer dritten Drehmomentbeschränkung, die dem Kandidateneingangsdrehmoment zugeordnet ist; undBestimmen eines bevorzugten, das Kandidateneingangsdrehmoment umfassenden Eingangsdrehmoments, das das angewiesene Ausgangsdrehmoment an dem Ausgangselement erreicht und die Motordrehmomentbeschränkungen für die erste und zweite Drehmomentmaschine erfüllt, die Leistungsbeschränkungen für die Energiespeichervorrichtung erfüllt und die zweite und dritte Drehmomentbeschränkung, die dem Kandidateneingangsdrehmoment bei Betrieb in dem Betriebsbereichszustand mit fixiertem Gang zugeordnet ist, erfüllt. HINTERGRUND Antriebsstrangsysteme können ausgelegt sein, um Drehmoment, das von mehreren Drehmoment erzeugenden Einrichtungen ausgeht, durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung auf ein Ausgangselement, das mit einem Endantrieb gekoppelt sein kann, zu übertragen. Derartige Antriebsstrangsysteme umfassen Hybridantriebsstrangsysteme und Elektrofahrzeugsysteme mit verlängerter Reichweite. Steuerungssysteme zum Betreiben derartiger Antriebsstrangsysteme betreiben die Drehmoment erzeugenden Einrichtungen und wenden Drehmomentübertragungs-Bauteile in dem Getriebe an, um Drehmoment in Ansprechen auf vom Bediener befohlene Ausgangsdrehmomentanforderungen zu übertragen, wobei Kraftstoffwirtschaftlichkeit, Emissionen, Fahrbarkeit und andere Faktoren berücksichtigt werden. Beispielhafte Drehmoment erzeugende Einrichtungen umfassen Brennkraftmaschinen und nicht auf Verbrennung beruhende Drehmomentmaschinen. Die nicht auf Verbrennung beruhenden Drehmomentmaschinen können Elektromaschinen umfassen, die als Motoren oder Generatoren arbeiten, um einen Drehmomenteingang in das Getriebe unabhängig von einem Drehmomenteingang von der Brennkraftmaschine zu erzeugen. Die Drehmomentmaschinen können in einem als einen Rekuperationsbetrieb bezeichneten Vorgang kinetische Energie des Fahrzeugs, die durch den Fahrzeugendantrieb übertragen wird, in elektrische Energie umwandeln, die in einer Speichereinrichtung für elektrische Energie speicherbar ist. Ein Steuerungssystem überwacht verschiedene Eingänge von dem Fahrzeug und dem Bediener und sorgt für eine funktionale Steuerung des Hybridantriebsstrangs, die das Steuern des Getriebebetriebszustandes und des Gangschaltens, das Steuern der Drehmoment erzeugenden Einrichtungen und das Regeln des elektrischen Leistungsaustauschs unter der Speichereinrichtung für elektrische Energie und den Elektromaschinen, um Ausgänge des Getriebes, die Drehmoment und Drehzahl umfassen, zu verwalten, umfasst. Ein bekannter Prozess zum Identifizieren von Extrema, d.h. Minima und Maxima für eine Zielfunktion, die Einschränkungen unterworfen ist, umfasst das Anwenden linearer Programmierung, z.B. des Simplex-Verfahrens. Die Menge von erforderlichen Auswertungen zum Identifizieren der Extrema beruht auf dem Auswerten aller Kombination der Einschränkungen, was eine beträchtliche Menge an Prozessorressourcen verbrauchen kann und eine Fähigkeit begrenzt, schnell und wiederholt ein genaues Ergebnis zu erreichen, das für eine Antriebsstrangsteuerung in Echtzeit verwendet werden kann. ZUSAMMENFASSUNG Ein Antriebsstrangsystem umfasst eine Brennkraftmaschine, ein Multi-Mode-Getriebe, das eine Mehrzahl von Drehmomentmaschinen aufweist, und einen Endantrieb. Das erfindungegemäße Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangsystems umfasst das Ermitteln einer Zielfunktion für eine interessierende Zielkomponente des Antriebsstrangsystems. Einschränkungen werden für eine Mehrzahl von unabhängigen Variablen und abhängigen Variablen ermittelt. Permutationen der Zielfunktion werden auf Basis der unabhängigen Variablen und die abhängigen linearen Variablen ausgewertet. Die Zielfunktion wird ausgewertet, um Maximal- und Minimalwerte für die Zielfunktion für jede der Permutationen zu ermitteln. Gesamt-Minimal- und Maximalwerte für die Zielfunktion werden auf der Basis der Maximal- und Minimalwerte der Zielfunktion für jede