CN103538587A - 用于控制多模式动力***的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于控制多模式动力***的方法和设备。一种用于控制动力***的方法包括基于与扭矩机和多模式变速器的操作参数相关联的多个线性约束而确定所关注的目标分量的最小和最大状态。基于所关注的目标分量的最小和最大状态而确定最小和最大目标电池功率。当最小和最大目标电池功率超出最小和最大电池功率极限时，执行问题改写过程以改写最小和最大电池功率极限及线性约束。基于改写后的最小和最大电池功率极限和改写后的线性约束而确定所关注的目标分量的改写后的最小和最大状态。利用所关注的目标分量的改写后的最小和最大状态来控制动力***。

Description

用于控制多模式动力***的方法和设备
技术领域
本公开涉及采用多个扭矩产生装置的多模式动力***和与之相关联的动态***控制。
背景技术
此部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息。因此，这样的陈述并非意图构成对现有技术的承认。
动力***可被构造成将源自多个扭矩产生装置的扭矩通过扭矩传递装置传递至可联接到传动系的输出构件。此类动力***包括混合动力***和增程式电动车***。用于操作此类动力***的控制***操作扭矩产生装置并施加在变速器中的扭矩传递元件以响应于操作者命令的输出扭矩请求而传递扭矩，以考虑燃料经济性、排放、驾驶性能和其它因素。示例性扭矩产生装置包括内燃发动机和非燃烧扭矩机。非燃烧扭矩机可包括作为电动机或发电机操作以生成独立于来自内燃发动机的扭矩输入的到变速器的扭矩输入的电机。扭矩机可以将通过车辆传动系传递的车辆动能转化为电能，这种电能可以在所谓的再生操作中储存在电能储存装置中。控制***监测来自车辆和操作者的各种输入并且提供混合动力系的操作控制，包括：控制变速器操作状态和换档；控制扭矩产生装置；以及调节在电能储存装置和电机之间的电能交换以管理包括扭矩和旋转速度在内的变速器的输出。
已知的变速装置利用扭矩传递离合装置在发动机、扭矩机和传动系之间传递扭矩。动力***的操作包括启动和停用离合器以实现在所选操作状态下的操作。
发明内容
动力***包括内燃发动机、具有多个扭矩机的多模式变速器和传动系。一种用于控制动力***的方法包括基于与扭矩机和多模式变速器的操作参数相关联的多个线性约束而确定所关注的目标分量的最小和最大状态。基于所关注的目标分量的最小和最大状态而确定最小和最大目标电池功率。当最小和最大目标电池功率超出最小和最大电池功率极限时，执行问题改写过程以改写最小和最大电池功率极限及线性约束。基于改写后的最小和最大电池功率极限和改写后的线性约束而确定所关注的目标分量的改写后的最小和最大状态。利用所关注的目标分量的改写后的最小和最大状态来控制动力***。
本发明提供下列技术方案。
1. 一种用于控制动力***的方法，所述动力***包括内燃发动机和具有多个扭矩机的多模式变速器，所述方法包括：
基于多个线性约束确定所关注的目标分量的最小和最大状态，所述线性约束与所述扭矩机和所述多模式变速器的操作参数相关联；
基于所述所关注的目标分量的所述最小和最大状态而确定最小和最大目标电池功率；
当所述最小和最大目标电池功率在最小和最大电池功率极限内时，
采用所述所关注的目标分量的所述最小和最大状态来控制所述动力***；以及
当所述最小和最大目标电池功率超出所述最小和最大电池功率极限时，
执行问题改写过程以改写所述最小和最大电池功率极限及所述线性约束，
基于所述改写后的最小和最大电池功率极限和所述改写后的线性约束而确定所述所关注的目标分量的改写后的最小和最大状态，以及
采用所述所关注的目标分量的所述改写后的最小和最大状态来控制所述动力***。
2.根据技术方案1所述的方法，其中执行问题改写过程以改写所述最小和最大电池功率极限及所述线性约束包括：
扩大所述最小和最大电池功率极限以对应于所述动力***的最高优先级无关约束的所述最小和最大状态中的一个；以及
采用所述扩大的最小和最大电池功率极限作为改写后的最小和最大电池功率极限。
3. 根据技术方案2所述的方法，其中执行问题改写过程以改写所述最小和最大电池功率极限及所述线性约束还包括：
为多个约束建立优选的优先级；以及
在保持所述多个约束中具有较高优先级的那些并违背所述多个约束中具有较低优先级的那些的同时，基于所述改写后的最小和最大电池功率极限确定所述所关注的目标分量的最终的最小和最大值。
4. 根据技术方案1所述的方法，其中为所述所关注的目标分量确定最小和最大状态包括确定所述动力***的部件的最小和最大扭矩和旋转加速度。
5. 根据技术方案1所述的方法，其中确定所述所关注的目标分量的最小和最大状态包括执行根据下列关系的目标分量方程：
Y1 = aX1 + bX2 + cX3 + d
其中   Y1表示所述所关注的目标分量，
a、b、c和d为已知的标量值，并且
X1、X2和X3表示在所述动力***中的最高优先级和无关的约束。
6. 根据技术方案5所述的方法，其中X1和X2表示所述扭矩机的扭矩约束。
7. 根据技术方案5所述的方法，其中X3表示所述发动机的扭矩约束。
8. 根据技术方案5所述的方法，其中表示所述所关注的目标分量的Y1包括与所述动力***的元件相关联的扭矩约束和加速度约束中的一个。
9. 根据技术方案5所述的方法，其中根据以下关系执行所述目标分量方程
Y1 = aX1 + bX2 + cX3 + d
包括使所述目标分量方程服从于多个约束，包括
Y2_min ≤ Y2 = a2*X1 + b2*X2 + c2*X3 + D2≤ Y2_max
Y3_min ≤ Y3 = a3*X1 + b3*X2 + c3*X3 + D3≤ Y3_max
Y4_min ≤ Y4 = a4*X1 + b4*X2 + c4*X3 + D4≤ Y4_max
X1_min ≤ X1 ≤ X1_max
X2_min ≤ X2 ≤ X2_max
X3_min ≤ X3 ≤ X3_max
其中   X1和X2表示与所述扭矩机相关联的扭矩约束，
X3表示所述发动机的扭矩约束，并且
a2、b2、c2、a3、b3、c3、a4、b4和c4表示已知的标量值。
10. 根据技术方案1所述的方法，其中确定最小和最大目标电池功率包括根据以下关系确定所述最小和最大目标电池功率：
Pbat-min ≤P = SQRT(X12 + X22) ≤ Pbat-max
其中   X1和X2表示与所述扭矩机相关联的扭矩约束，
P表示电池功率，
Pbat-min表示最大电池功率，并且
Pbat-max表示最小电池功率。
11. 一种用于控制动力***的方法，所述动力***包括内燃发动机和具有多个扭矩机的多模式变速器，所述方法包括：
基于多个线性约束确定所关注的目标分量的最小和最大状态，所述线性约束与所述扭矩机和所述多模式变速器的操作参数相关联；
基于所述所关注的目标分量的所述最小和最大状态而确定最小和最大目标电池功率；以及
当所述最小和最大目标电池功率超出所述最小和最大电池功率极限时，
执行问题改写过程以改写所述最小和最大电池功率极限及所述线性约束，
基于所述改写后的最小和最大电池功率极限和所述改写后的线性约束而确定所述所关注的目标分量的改写后的最小和最大状态，以及
采用所述所关注的目标分量的所述改写后的最小和最大状态来控制所述动力***。
12. 根据技术方案11所述的方法，其中执行问题改写过程以改写所述最小和最大电池功率极限及所述线性约束包括：
扩大所述最小和最大电池功率极限以对应于所述动力***的最高优先级无关约束的所述最小和最大状态中的一个；以及
采用所述扩大的最小和最大电池功率极限作为改写后的最小和最大电池功率极限。
13. 根据技术方案12所述的方法，其中执行问题改写过程以改写所述最小和最大电池功率极限及所述线性约束还包括：
为多个约束建立优选的优先级；以及
在保持所述多个约束中具有较高优先级的那些并违背所述多个约束中具有较低优先级的那些的同时，基于所述改写后的最小和最大电池功率极限确定所述所关注的目标分量的最终的最小和最大值。
14. 根据技术方案11所述的方法，其中为所述所关注的目标分量确定最小和最大状态包括确定所述动力***的分量的最小和最大扭矩和旋转加速度。
15. 根据技术方案11所述的方法，其中确定所述所关注的目标分量的最小和最大状态包括执行根据下列关系的目标分量方程：
Y1 = aX1 + bX2 + cX3 + d
其中   Y1表示所述所关注的目标分量，
a、b、c和d为已知的标量值，并且
X1、X2和X3表示在所述动力***中的最高优先级和无关的约束。
16. 根据技术方案15所述的方法，其中X1和X2表示所述扭矩机的扭矩约束。
17. 根据技术方案15所述的方法，其中X3表示所述发动机的扭矩约束。
18. 根据技术方案15所述的方法，其中表示所述所关注的目标分量的Y1包括与所述动力***的元件相关联的扭矩约束和加速度约束中的一个。
19. 根据技术方案15所述的方法，其中根据以下关系执行所述目标分量方程
Y1 = aX1 + bX2 + cX3 + d
包括使所述目标分量方程服从于多个约束，包括
Y2_min ≤ Y2 = a2*X1 + b2*X2 + c2*X3 + D2≤ Y2_max
Y3_min ≤ Y3 = a3*X1 + b3*X2 + c3*X3 + D3≤ Y3_max
Y4_min ≤ Y4 = a4*X1 + b4*X2 + c4*X3 + D4≤ Y4_max
X1_min ≤ X1 ≤ X1_max
X2_min ≤ X2 ≤ X2_max
X3_min ≤ X3 ≤ X3_max
其中   X1和X2表示与所述扭矩机相关联的扭矩约束，
X3表示所述发动机的扭矩约束，并且
a2、b2、c2、a3、b3、c3、a4、b4和c4表示已知的标量值。
附图说明
现在将以举例方式参照附图描述一个或多个实施例，在附图中：
图1示意性地示出根据本公开的包括内燃发动机、变速器、传动系和控制器的多模式动力***；
图2-1以图形方式示出根据本公开的具有最高优先级的无关约束X1和X2相对于操作点的电池功率的二维透视图；
图2-2以图形方式示出根据本公开的变换的电动机扭矩相对于变换的电池功率极限的三维透视图；
图2-3以图形方式示出根据本公开的参照图2-2示出的变换的电动机扭矩相对于变换的电池功率极限的三维透视图，并且仅描绘与电池功率相交的电动机扭矩的部分；
图2-4以图形方式示出根据本公开的参照图2-2示出的电动机扭矩相对于电池功率的三维透视图，并且描绘描述为Y2, Y3, … Yn的相关部件扭矩和/或加速度约束；
图2-5以图形方式示出根据本公开的参照图2-2示出的电动机扭矩相对于电池功率的三维透视图，并且仅描绘与电池功率相交且服从参照图2-4描绘的相关约束的电动机扭矩的外接圆柱形部分；
图3示意性地示出根据本公开的用于控制参照图1描述的动力***的实施例的操作的控制方案；
图4示意性地示出根据本公开的应用于非线性约束以确定改写的最小和最大电池功率极限的非线性问题改写过程；
图5示意性地示出根据本公开的应用于线性约束以确定部件扭矩和/或加速度约束中的每一个的改写的最小和最大约束的线性问题改写过程；以及
图6示意性地示出根据本公开的用于确定要检验最小和最大目标电池功率中的哪一个以确定解是否与最小电池功率极限或最大电池功率极限相关联的控制方案的流程图。
具体实施方式
现在参看附图，其中所示内容仅仅是为了示出某些示例性实施例，而不是为了限制它们，图1描绘了非限制性动力***100，其包括内燃发动机(发动机)12、多模式机变速器(变速器)10、高压电气***80、传动系90和控制器5。变速器10分别机械联接到发动机12以及第一扭矩机60和第二扭矩机62，并且被构造成在发动机12、扭矩机60、62和传动系90之间传递扭矩。如图所示，第一扭矩机60和第二扭矩机62为电动发电机。
高压电气***80包括电能储存装置(ESD) 85，电能储存装置(ESD) 85经由高压电气母线84电联接到变速器功率逆变器控制模块(TPIM) 82，并且被构造成具有用于监测电功率流的合适的装置，包括用于监测电流和电压的装置和***。ESD 85可以是任何合适的高压电能储存装置，例如高压电池，并且优选地包括监测***，该监测***提供对供应至高压电气母线84的电功率的测量，包括电压和电流。
发动机12可以是任何合适的燃烧装置，并且包括在若干种状态下选择性地操作以将扭矩经由输入构件14传递到变速器10的多缸内燃发动机，并且可以是火花点火或压缩点火发动机。发动机12包括联接到变速器10的输入构件14的曲轴。旋转速度传感器11监测输入构件14的曲柄角度和旋转速度。由于发动机12和变速器10之间在输入构件14上的扭矩消耗部件(例如扭矩管理装置)的布置，来自发动机12的功率输出(即，旋转速度乘以发动机扭矩)可以不同于到变速器10的输入速度和输入扭矩。发动机12被构造成在当前动力系操作期间响应于操作条件而执行自停止和自启动操作。控制器5被构造成控制发动机12的致动器以控制燃烧参数，包括控制进气空气质量流量、火花点火正时、喷射燃料质量、燃料喷射正时、用于控制再循环排气的流量的EGR阀位置、以及进气和/或排气阀门正时和对如此配置的发动机的定相。因此，可通过控制包括空气流扭矩和火花引发扭矩的燃烧参数而控制发动机速度。也可通过分别控制第一扭矩机60和第二扭矩机62的电动机扭矩来控制在输入构件14处的反作用扭矩，从而控制发动机速度。
图示变速器10为四模式复合分离机电式变速器10，其包括三个行星齿轮组20、30和40以及五个可接合的扭矩传递装置，即，离合器C1 52、C2 54、C3 56、C4 58和C5 50。可以设想变速器的其它实施例。变速器10分别联接到第一扭矩机60和第二扭矩机62。变速器10被构造成响应于输出扭矩请求而在发动机12、扭矩机60、62和输出构件92之间传递扭矩。在一个实施例中，第一扭矩机60和第二扭矩机62为利用电能生成扭矩并反作用于扭矩的电动发电机。行星齿轮组20包括太阳齿轮构件22、齿圈构件26和联接到齿轮架构件25的行星齿轮24。齿轮架构件25可旋转地支撑行星齿轮24，行星齿轮24设置成与太阳齿轮构件22和齿圈构件26两者呈啮合关系并且联接到可旋转的轴构件16。行星齿轮组30包括太阳齿轮构件32、齿圈构件36和联接到齿轮架构件35的行星齿轮34。行星齿轮34设置成与太阳齿轮构件32和齿圈构件36两者呈啮合关系。齿轮架构件35联接到可旋转的轴构件16。行星齿轮组40包括太阳齿轮构件42、齿圈构件46和联接到齿轮架构件45的行星齿轮44。如图所示，存在联接到齿轮架构件45的第一组和第二组行星齿轮44。因此，行星齿轮组40是复合的太阳齿轮构件-小齿轮-小齿轮-齿圈构件组。齿轮架构件45可旋转地联接在离合器C1 52和C2 54之间。太阳齿轮构件42可旋转地联接到可旋转的轴构件16。齿圈构件46可旋转地联接到输出构件92。
如本文所用，离合器是指能响应于控制信号而选择性地施加的扭矩传递装置，并且可以是任何合适的装置，包括例如单盘或多盘离合器或组件、单向离合器、制动器以及带式离合器。液压回路72被构造成利用由电动液压泵70供应的加压液压流体来控制离合器中每一个的离合器状态，电动液压泵70由控制器5可操作地控制。离合器C2 54和C4 58是液压施加的旋转摩擦离合器。离合器C1 52、C3 56和C5 50是能接地到变速器壳体55的液压控制的制动器装置。离合器C1 52、C2 54、C3 56和C4 58中的每一个在该实施例中使用由液压控制回路72供应的加压液压流体液压地施加。液压回路72由控制器5可操作地控制以启动和停用所述离合器，提供用于冷却和润滑变速器的元件的液压流体，并且提供用于冷却第一扭矩机60和第二扭矩机62的液压流体。液压回路72中的液压压力可通过使用(多个)压力传感器测量、通过使用车载算法估计或使用其它合适方法来确定。
第一扭矩机60和第二扭矩机62为三相AC电动发电机，每一个包括定子、转子和旋转变压器。每个扭矩机60、62的电动机定子接地到变速器壳体55的外部，并且包括具有从其延伸的缠绕的电气绕组的定子芯。第一扭矩机60的转子支撑在机械附接到套管轴18的毂衬齿轮上，套管轴18联接到第一行星齿轮组20。第二扭矩机62的转子固定地附接到套管轴毂19，套管轴毂19机械附接到第二行星齿轮30。旋转变压器中的每一个信号且可操作地连接到变速器功率逆变器控制模块(TPIM) 82，并且每一个感测和监测旋转变压器转子相对于旋转变压器定子的旋转位置，从而监测第一扭矩机60和第二扭矩机62中相应的一个的旋转位置。另外，从旋转变压器输出的信号可用来确定第一扭矩机60和第二扭矩机62的旋转速度。
变速器10的输出构件92可旋转地连接到传动系90以向传动系90提供输出功率，该输出功率经由差速齿轮或变速驱动桥或另一个合适的装置被传递到一个或多个车轮。在输出构件92处的输出功率由输出旋转速度和输出扭矩来表征。变速器输出速度传感器93监测输出构件92的旋转速度和旋转方向。车轮中的每一个优选地配有传感器，该传感器被构造成监测车轮速度以确定车辆速度以及绝对和相对车轮速度，以用于制动控制、牵引控制和车辆加速度管理。
来自发动机12的输入扭矩以及来自第一扭矩机60和第二扭矩机62的电动机扭矩作为从燃料或储存在电能存储装置(ESD) 85中的电势的能量转换的结果而产生。ESD 85经由高压电气母线84被高压直流联接到TPIM 82，高压电气母线84优选地包括允许或禁止电流在ESD 85和TPIM 82之间流动的接触器开关。TPIM 82优选地包括一对功率逆变器和相应的电动机控制模块，电动机控制模块被构造成接收扭矩命令并根据其控制逆变器状态，以便提供电动机驱动或再生功能以满足电动机扭矩命令。功率逆变器包括互补的三相电力电子装置，并且每个包括多个绝缘栅双极晶体管，用于通过高频率地开关而将来自ESD 85的直流电转换为交流电，从而为第一扭矩机60和第二扭矩机62中相应的一个提供功率。绝缘栅双极晶体管形成构造成接收控制命令的开关模式电源。存在用于三相电机中的每一个的每个相的一对绝缘栅双极晶体管。绝缘栅双极晶体管的状态被控制，以提供电动机驱动机械功率生成或电功率再生功能。三相逆变器经由直流传输导体27接收或供应直流电，并将直流电转化为三相交流电或将三相交流电转化为直流电，该交流电经由传输导体传导到作为电动机或发电机操作的第一扭矩机60和第二扭矩机62，或者从第一扭矩机60和第二扭矩机62传来。TPIM 82响应于电动机扭矩命令而通过功率逆变器和相应的电动机控制模块向第一扭矩机60和第二扭矩机62传输电功率以及从第一扭矩机60和第二扭矩机62传输电功率。电流在高压电气母线84上并且向ESD 85和从ESD 85被传输，以便对ESD 85充电和放电。
控制器5经由通信链路15信号且可操作地链接到动力***中的各种致动器和传感器，以监测和控制动力***的操作，包括合成信息和输入，以及执行算法来控制致动器以实现与燃料经济性、排放、性能、驾驶性能以及包括ESD 85的电池及第一扭矩机60和第二扭矩机62在内的硬件的保护有关的控制目标。控制器5为总体车辆控制架构的子集，并且提供动力***的协调的***控制。控制器5可包括分布式控制模块***，该***包括各个控制模块，这些模块包括监控模块、发动机控制模块、变速器控制模块、电池组控制模块和TPIM 82。用户接口13优选地信号连接到多个装置，车辆操作者通过这些装置指导和命令动力***的操作。这些装置优选地包括加速踏板112、操作者制动踏板113、变速器档位选择器114 (PRNDL)和车速巡航控制***116。变速器档位选择器114可具有离散数量的操作者可选择的位置，包括指示操作者意图的车辆运动的方向，并且因此指示正向或反向的输出构件92的优选旋转方向。应当理解，由于由车辆的位置(例如在山上)引起的反转，车辆仍然可以在除了操作者意图的运动的指示方向之外的方向上移动。用户接口13可包括如图所示的单个装置，或者备选地可包括直接连接到各个控制模块的多个用户接口装置。
前述控制模块与其它控制模块、传感器和致动器经由通信链路15通信，通信链路15实现在各种控制模块之间的结构化通信。具体通信协议是因应用而异的。通信链路15和适当的协议在前述控制模块和其它控制模块之间提供了鲁棒的消息传送和多控制模块接口，其它控制模块提供包括例如防抱死制动、牵引控制和车辆稳定性的功能。多个通信总线可用来提高通信速度并提供一定水平的信号冗余度和完整性，包括直接链路和串行***接口(SPI)总线。各个控制模块之间的通信也可使用无线链路进行，例如短距离无线电通信总线。各个装置也可以直接连接。
控制模块、模块、控制、控制器、控制单元、处理器和类似的术语表示下列中的一个或多个的任一个或各种组合：(多个)专用集成电路(ASIC)、(多个)电子电路、(多个)中央处理器(优选(多个)微处理器)和执行一个或多个软件或固件程序或例程的相关联的存储器和存储装置(只读、可编程只读、随机存取、硬盘驱动器等)、(多个)组合逻辑电路、(多个)输入/输出电路和装置、合适的信号调节和缓冲电路、以及提供所述功能的其它部件。软件、固件、程序、指令、例程、代码、算法和类似术语表示包括标定值和查找表的任何控制器可执行的指令集。控制模块具有为提供所需功能而执行的一组控制例程。例程例如通过中央处理器执行，以监测来自感测装置和其它联网控制模块的输入，并且执行控制和诊断例程以控制致动器的操作。例程可以以规则的间隔执行，例如，在进行中的发动机和车辆操作期间每3.125、6.25、12.5、25和100毫秒进行一次。备选地，可以响应于事件的发生而执行例程。
动力系100被构造成在多种动力系状态中的一种下操作，包括变速器10的多个档位和发动机的开启和关闭状态。当发动机处于关闭状态时，其未被提供燃料、未点火并且不旋转。当发动机处于运行状态时，其被提供燃料、点火和旋转。发动机也可以在燃料切断模式下操作，在该模式下，发动机旋转但不被提供燃料且不点火。变速器10被构造成通过选择性地致动离合器C1 150、C2 152、C3 154、C4 156和C5 158而在多个空档(空档)、固定档(#档)、可变模式(EVT模式#)、电动车辆(EV#)和过渡(EV过渡状态#和pseudoGear#)状态中的一种下操作。pseudoGear状态为可变模式状态，其中来自变速器的扭矩输出与发动机的输入扭矩成正比，并且主要在EVT模式之间的换档期间采用。表1描绘了对于动力系100的一个实施例来说的多个动力系状态，包括变速器状态和发动机状态。  
表1
档位 发动机状态 C1 C2 C3 C4 C5
空档1 ON/OFF          
空档2 ON/OFF     X    
空档3 ON/OFF       X  
PseudoGear 1 ON/OFF X        
PseudoGear 2 ON/OFF   X      
空档 OFF         X
EVT模式1 ON/OFF X   X    
EVT模式2 ON/OFF X     X  
EVT模式3 ON/OFF   X   X  
EVT模式4 ON/OFF   X X    
EV过渡状态1 OFF X       X
EV过渡状态2 OFF   X     X
1档 ON X   X X  
2档 ON X X   X  
3档 ON   X X X  
EV1 OFF X   X   X
EV2 OFF X     X X
EV3 OFF   X   X X
EV4 OFF   X X   X
EV过渡状态3 OFF X X     X
空档 ON/OFF     X X  
PseudoGear 3 ON/OFF X X      
空档 OFF     X   X
空档 OFF       X X
图2-1以图形方式示出具有最高优先级的无关约束X1和X2相对于操作点的电池功率的二维透视图，其中约束X1具有X1-min 207和X1-max 209的极限，并且约束X2具有X2-min 206和X2-max 208的极限。在一个实施例中，最高优先级的无关约束X1和X2为相对于操作点的电池功率所示的电动机扭矩(即，对于第一扭矩机60和第二扭矩机62的Ta和Tb)，其中电动机扭矩和电池功率已变换到本文称为Tx/Ty空间的多维坐标系。Tx和Ty分别参照坐标维度202和204示出。电池功率被变换到分别具有最小和最大电池功率极限Pbat-min和Pbat-max的Tx/Ty空间，该空间表示为具有半径Pbat-min 201和Pbat-max 203的同心圆。如上所述，电动机扭矩Ta和Tb被视为本文称为X1和X2的最高优先级约束。备选地，可以采用其它约束。最高优先级约束X1和X2(例如，电动机扭矩Ta和Tb如下对应地被变换为线性约束。在一个实施例中，表示用于第一扭矩机60和第二扭矩机62的扭矩命令的电动机扭矩Ta和Tb按以下方式变换到Tx/Ty坐标系：
Figure 867489DEST_PATH_IMAGE001
                                                                    [1]
其中          Tx为电动机扭矩Ta向Tx/Ty空间的变换；
Ty为电动机扭矩Tb向Tx/Ty空间的变换；并且
A1、A2、B1、B2为因应用而异的标量值。
这样，方程1表示电动机扭矩Ta向Tx的变换和电动机扭矩Tb向Ty的变换。
电池功率以下列关系表示。  
Pbat  = (Tx 2 + Ty2) + C                                                                                 [2]
Pbat  = R2 + C                                                                                                  [3]
方程2表示变换到Tx/Ty空间的电池功率Pbat。在最小电池功率极限Pbat-min和最大电池功率极限Pbat-max之间的电池功率范围被计算并绘制为半径(Rmin 201和Rmax 203)，其圆心在Tx/Ty空间中的位置(0, 0)处，其中：
Rmin = SQRT(P bat-min - C)
Rmin = SQRT(P bat-max - C)。
最小电池功率极限Pbat-min和最大电池功率极限Pbat-max与各种条件有关，例如荷电状态、温度、电压和使用率(安时-小时/小时)。以上参数C被定义为在给定电动机速度Na和Nb下的绝对最小可能电池功率，而不考虑电动机扭矩极限。实际上，当Ta=0和Tb=0时，来自第一扭矩机60和第二扭矩机62的机械输出功率为零。实际上，Tx= 0和Ty= 0对应于ESD 85的最大充电功率条件。正号(+)被定义为从ESD 85放电，而负号(-)被定义为向ESD 85充电。最大电池功率极限(即Rmax 203)限定最大放电电池功率，而最小电池功率极限(即Rmin 201)限定最大充电电池功率。
图2-2以图形方式示出相对于参照图2-1所示的变换的电池功率极限的变换的电动机扭矩的三维透视图，其中电动机扭矩和电池功率已变换到Tx/Ty空间，该空间具有Tx坐标维度202和Ty坐标维度204和对应于第三无关约束X3的第三Tz坐标维度205。圆柱体211和213带有Tz坐标维度205，其中圆柱体213表示最大电池功率极限，即Rmax 203，其在Tz坐标维度205中延伸且限定最大放电电池功率，并且圆柱体211表示最小电池功率极限，即Rmin 201，其在Tz坐标维度205中延伸且限定最大充电电池功率。
平行六面体212带有Tz坐标维度205，其分别表示最小X1约束206和最大X1约束208以及最小X2约束207和最大X2约束209，每一个在具有第三无关约束X3的Tz坐标维度205中延伸。
图2-3以图形方式示出参照图2-2示出的变换的电动机扭矩相对于变换的电池功率极限的三维透视图，并且仅描绘与电池功率相交的电动机扭矩的部分215。
图2-4以图形方式示出参照图2-2示出的电动机扭矩相对于电池功率的三维透视图，并且描绘一般地描述为Y2, Y3, … Yn且被赋予较低优先级的相关部件扭矩和/或加速度约束。三组Yn相关约束示出为包括对Y2的最小和最大约束(即，Y2-min 241和Y2-max 242)、对Y3的最小和最大约束(即，Y3-min 243和Y3-max 244)以及对Y4的最小和最大约束(即，Y4-min 245和Y4-max 246)。
图2-5以图形方式示出参照图2-2示出的电动机扭矩相对于电池功率的三维透视图，并且仅描绘与电池功率相交且服从参照图2-4描绘的Y2, Y3, … Yn相关约束的电动机扭矩的部分。该部分描绘为外接圆柱形部分250。
图3示意性地示出在上述控制模块中的一个中周期性执行以控制参照图1描述的动力***的实施例的操作的控制方案300。表2作为用于控制方案300的图3的要点提供，其中带数字编号的框和对应的功能阐述如下。
表2
Figure 659996DEST_PATH_IMAGE002
控制方案300被构造成为所关注的目标分量确定容许的最小和最大状态，例如，考虑到线性和非线性约束两者，在服从由动力***施加的约束的同时相关联的部件能传送或产生的最小和最大扭矩或旋转速度/加速度。示例性的线性和非线性约束以图形方式描绘在图2-1至图2-5中。线性约束是指相对于无关约束X1、X2和X3线性变化并可由一般形式的方程表示如下的那些约束，其中A为标量的矩阵，X为无关约束的向量，并且B为标量的向量。  
Y=AX+B。
非线性约束是指相对于无关约束非线性变化的那些约束。非线性约束使两个约束成为可能。一个非线性约束为电池功率，其以抛物线方式随负载的变化而变化，并且由其可以确定最大和最小电池功率，例如Pbat-max和Pbat-min。该非线性约束具有以下形式。  
Pbat2= (X12 + X22) + C                                                                         [4]。
如本文所述，非线性约束必须表达为方程4的形式，并且非线性约束不能是无关约束X3的函数。输入被初始地识别，并且包括目标分量方程、均具有最小和最大极限的线性分量方程、致动器最小和最大极限、以及表示Pbat-min和Pbat-max极限的电池功率方程(302)。
与动力***相关联的各种部件和致动器的操作可使用方程来表征。在采用两个扭矩机的实施例中，可以存在一个目标分量方程、三个各具有最小和最大极限的线性分量方程、以及三个与致动器相关联的最小和最大极限。
一个示例性目标分量方程具有下列形式。  
Y1 = aX1 + bX2 + cX3 + d                                                                   [5]。
Y1 225项表示所关注的目标分量，例如与动力***的元件相关联的扭矩或旋转速度和加速度，并且a、b、c和d为已知的标量值。X1、X2和X3项表示与最高优先级和***中的无关约束相关联的方程。致动器可包括代表第一扭矩机60和第二扭矩机62的X1和X2。致动器可包括X3以作为发动机扭矩或另一个合适的部件状态，例如离合器加速度、离合器扭矩或输出扭矩。最小电池功率极限Pbat-min和最大电池功率极限Pbat-max分别表示为以上方程4，并且以图形方式对应于圆柱体，例如参照图2-2描绘和描述的圆柱体211和213。在一个实施例中，方程5中描述的关系服从以下线性约束：
Y2_min ≤ Y2 = a2*X1 + b2*X2 + c2*X3 + D2≤ Y2_max
Y3_min ≤ Y3 = a3*X1 + b3*X2 + c3*X3 + D3≤ Y3_max
Y4_min ≤ Y4 = a4*X1 + b4*X2 + c4*X3 + D4≤ Y4_max [6]
X1_min ≤ X1 ≤ X1_max
X2_min ≤ X2 ≤ X2_max
X3_min ≤ X3 ≤ X3_max
其中   a2、a3、a4、b2、b3、b4、c2、c3和c4项为标量值。
在一个实施例中，方程6中描述的关系服从以下非线性约束：
Pbat-min ≤P = SQRT(X12 + X22) ≤ Pbat-max                                      [7]。
如本文所用，Y2、Y3、Y4表示用各自具有最小和最大极限的线性分量方程表征的相关部件扭矩和/或加速度约束，并且X1、X2、X3表示由最小和最大极限表征的三个独立的致动器。因此，用来找到所关注的目标分量的最小和最大值(即，在服从由动力***施加的约束的同时，相关联的部件能传送或产生的最大和最小扭矩或加速度)的解可以被形象化为切穿圆柱体的成对的平行平面，如图2-4所描绘那样。利用以上方程5，通过采用平行的切割平面作为约束来求解目标分量方程，其中该解在平行平面的集合内，并且在所选圆柱体(即圆柱体211或圆柱体213中的一个)的外壁表面上。
致动器可包括代表第一扭矩机60和第二扭矩机62的X1和X2。致动器可包括X3以作为发动机10或另一个合适的部件状态，例如离合器加速度、发动机扭矩、离合器扭矩或输出扭矩。最小电池功率极限Pbat-min和最大电池功率极限Pbat-max表示为非线性方程，其对应于圆柱体，例如，参照图2-2描绘和描述的圆柱体211和213。基于X1、X2和X3约束的线性最小和最大状态使用除表示最小和最大电池功率极限的非线性方程之外的上述方程来求解参照方程5示出的目标分量方程，以获得包括所关注的目标分量Y1的最小和最大线性状态(即Y1_min和Y1_max)的线性解(304)。基于X1、X2和X3约束的线性最小和最大状态对最小和最大线性状态Y1_min和Y1_max计算最小和最大目标电池功率，并将该功率表示为Pbat-obj-min和Pbat-obj-max (306)。将最小和最大目标电池功率分别与采用对应于圆柱体的非线性方程的最小和最大电池功率极限中的对应一个相比较(308)。
当最小或最大目标电池功率在对应的最小和最大电池功率极限内时(308)(1)，包括目标线性最小和/或最大状态的线性解为整个问题的解(310)。当包括目标线性最小和最大状态的线性解为整个问题的解时，控制方案300的这种迭代完成。
当最小和最大目标电池功率中的任一者或两者超出最小和最大电池功率极限时(308)(0)，解是不完整的。对应的解落在参照图2-5示出的外接圆柱形部分250的外壁上。否则，问题的解是不可行的，并且需要执行改写以获得可行解。
检验线性解(即，最小和最大目标电池功率)以确定是否可以明显确定解落在外接圆柱形部分250的哪一个外壁上，即，是否可以明显确定解与最小电池功率极限或最大电池功率极限相关联(312)。参照图6描述了这一点。当可以明显确定解与最小电池功率极限和最大电池功率极限中的一个相关联时(312)(1)，基于各自具有最小和最大极限的三个线性分量方程、用于“n”个致动器的最小和最大极限(方程6)和电池功率方程(方程7)来求解目标分量方程(方程5)，以确定Y1的最终的最小和最大值，即，Y1_min和Y1_max(314)。一种用于求解目标分量方程的方法包括执行数值迭代搜索方法以找到目标分量方程的解，并且目标分量方程的解为整个问题的解(316)。
当不能明显确定解落在外接圆柱形部分250的哪一个外壁上时(312)(0)，执行非线性问题改写过程(320)。问题改写过程指定了动力***的约束的优先级。约束优先级基于各种致动器的实际性能和对于违背对部件或***的耐久性、驾驶性能、燃料消耗量和其它因素的约束中的一个的影响的评价。在一个实施例中，最高优先级赋予对应于扭矩机的扭矩输出的约束，然后是电池功率约束，然后是其它扭矩和加速度约束，例如与离合器同步相关联的约束。可以采用其它合适的优先级。因此，问题改写过程试图确定Y1的最终的最小值和最大值，即Y1_min和Y1_max，同时以结构化的方式维持较高优先级约束并违背较低优先级约束。
在一个实施例中，将非线性问题改写过程应用于与扭矩致动器相关联的约束（例如与第一扭矩机60和第二扭矩机62相关联的电动机扭矩(即，Ta和Tb)）、与电池功率相关联的约束(即，Pbat-max和Pbat-min)以及多个其它相关部件扭矩和/或加速度约束(即，Y2, Y3, … Yn约束)。通用相关约束Yn允许***设计者以适合特定应用的方式选择和指定对其它部件扭矩和/或加速度约束的优先级。问题改写过程不改写最高优先级和线性无关的约束，即，与第一扭矩机60和第二扭矩机62相关联的电动机扭矩。问题改写过程(320)确定相关约束Yn的改写后的最小和最大值(Yn-min-rec、Yn-max-rec)，如参照图5中的线性问题改写过程500和图4中的非线性问题改写过程400所描述的。
求解X1、X2和X3约束的目标线性最小和最大状态(即，（在框304处确定的）目标线性最小和最大电动机扭矩)和与其它部件扭矩和/或加速度约束(参照图5确定的)相关联的多个相关约束Yn的改写后的最小和最大值(Yn-min-rec、Yn-max-rec)以确定线性解，其包括X1、X2和X3约束的改写后的目标线性最小和最大状态，例如目标线性最小和最大电动机扭矩(322)。X1、X2和X3约束的改写后的目标线性最小和最大状态被用来确定表示为Pbat-obj-max-rec和Pbat-obj-min-rec的改写后的最小和最大目标电池功率(324)。将改写后的最小和最大目标电池功率分别与最小和最大电池功率极限(Pbat-max-rec、Pbat-min-rec)中的对应的一个相比较（326），该最小和最大电池功率极限利用如参照图2-2所示对应于表示最小和最大电池功率极限的圆柱体211和213的非线性方程。当改写后的最小和最大目标电池功率在最小和最大电池功率极限中的对应的一个内时(326)(1)，利用约束Yn的改写后的最小和最大值(Yn-min-rec、Yn-max-rec)和改写后的最小和最大电池功率极限(Pbat-min-rec和Pbat-max-rec)所确定的目标分量方程的解是整个问题的解，包括Y1的最终的最小和最大值，即Y1_min和Y1_max (328)。否则(326)(0)，显式解与最小和最大电池功率极限中的一个有关(330)。基于与X1、X2和X3约束相关联的“n”个线性分量方程、“n”个致动器的最小和最大极限(方程6)和电池功率方程(方程7)而求解目标分量方程(方程5)，以确定Y1的最终的最小和最大值，即Y1_min和Y1_max (332)。
一种用于求解目标分量方程的方法包括执行数值迭代搜索方法以找到目标分量方程的解，并且目标分量方程的解变成整个问题的解。因此，Y1的最终的最小和最大值(即，Y1_min和Y1_max)被设为等于在框332中获得的解(334)。
图4示意性地示出非线性问题改写过程400，其被应用于包括与最小和最大电池功率极限(即Pbat-min和Pbat-max)相关联的约束的非线性约束。非线性问题改写过程400被执行以确定改写后的最小和最大电池功率极限，即Pbat-min-rec和Pbat-max-rec。表3作为图4的控制方案400的要点提供，其中带数字编号的框和对应的功能阐述如下。
表3
Figure 439733DEST_PATH_IMAGE003
对于当前动力系状态来说，评价电池功率数据以确定最小和最大电池功率极限是否被限制在最高优先级约束X1和X2内(402)。
由该操作描述的问题以图形方式参照图2-1示出，其中最高优先级约束X1和X2限定矩形包括示出为X1-min 207和X1-max 209的约束X1以及示出为X2-min 206和X2-max 208的约束X2，并且最小和最大电池功率极限示出为具有半径Pbat-min 201和Pbat-max 203的同心圆。将最小和最大电池功率极限与最高优先级约束X1和X2相比较(404)。
当在两者间存在公共的点时，确定最小和最大电池功率极限被限制在最高优先级约束X1和X2内(404)(1)。这可以使用合适的算法或其它相当的过程确定。该结果以图形方式在图2-1中示出，其中在由X1-min 207、X1-max 209、X2-min 206和X2-max 208限定的矩形与由Pbat-min 201和Pbat-max 203的半径限定的同心圆之间的区域之间存在重叠。当出现该结果时，改写后的最小和最大电池功率极限(即，Pbat-min-rec和Pbat-max-rec)等于此前确定的最小电池功率极限Pbat-min和最大电池功率极限Pbat-max(406)。
当在两者间不存在公共的点时，确定最小和最大电池功率极限不被限制在最高优先级约束X1和X2内(404)(0)。这可以使用合适的算法或其它相当的过程确定。该结果未示出，但应包括这样的情形和对应的描绘，其中在由X1-min 207、X1-max 209、X2-min 206和X2-max 208限定的矩形与由Pbat-min 201和Pbat-max 203的半径限定的同心圆之间的区域之间不存在重叠。
当最小和最大电池功率极限不被限制在最高优先级约束X1和X2内时，扩大最小和最大电池功率极限，直到存在与由限定最高优先级约束X1和X2的X1-min 207、X1-max 209、X2-min 206和X2-max 208限定的矩形之间存在交集(408)。这可以通过增加或减小Pbat-min 201和Pbat-max 203的半径，直到存在与最高优先级约束X1和X2的交集而以图形方式形象化。扩大的最小和最大电池功率极限被用作改写后的最小和最大电池功率极限，即Pbat-min-rec和Pbat-max-rec (410)。
图5示意性地示出线性问题改写过程500，其被应用于包括一般地描述为Y2, Y3 …Yn约束的部件扭矩和/或加速度约束的线性约束。执行线性问题改写过程500，以便为一般地描述为Y2, Y3 …Yn相关约束且参照图2-4以图形方式描绘的部件扭矩和/或加速度约束中的每一个确定改写后的最小和最大约束。表4作为图5的控制方案500的要点提供，其中带数字编号的框和对应的功能阐述如下。为Yn约束中的每一个执行一种形式的线性问题改写过程500，以确定最小和最大改写后的约束Yn-min和Y-max，约束的优先级从最高向最低约束布置排列，其中Y1为最高优先级约束。
表4
Figure 897259DEST_PATH_IMAGE004
为一般地描述为Y2, Y3, Y4…Yn的部件扭矩或加速度约束中的每一个执行线性问题改写过程500，其中“n”表示与所选约束相关联的数字。这包括求解参照方程5示出的目标分量方程以确定Yn-max-linear，即，服从最大线性约束X1、X2、X3和部件扭矩和/或加速度约束Y2,Y3,Y4,…,Y(n-1)的约束Yn的最大值(502)。将服从最大线性约束X1、X2、X3的约束Yn的最大值与改写后的电池极限(Pbat-min-rec和Pbat-max-rec)相比较，以确定其是否在改写后的电池极限内(504)。如果是(504)(1)，则将约束Yn的最大值的改写后的值(Yn-max-rec)设为等于服从最大线性约束X1、X2、X3的约束Yn的最大值(Yn-max-linear)，并且收集以供将来使用(506)。否则(504)(0)，控制方案500进行找到在改写后的电池极限(Pbat-min-rec和Pbat-max-rec)内的Yn约束的最大值(Yn-max)的过程(508)。这包括通过基于致动器最小和最大极限(X1、X2、X3)、约束Y2,Y3,Y4,…,Y(n-1)和改写后的最小和最大电池功率极限(Pbat-min-rec和Pbat-max-rec)求解参照方程5示出的目标分量方程而确定服从最大线性约束X1、X2、X3的约束Yn的最大值(Yn-max-linear)。基于致动器最小和最大极限(X1、X2、X3)和电池功率方程求解目标分量方程，以确定服从最大线性约束X1、X2、X3的约束Yn的最大值(Yn-max-linear)和改写后的最小和最大电池功率极限(Pbat-min-rec和Pbat-max-rec)(510)。一种用于求解目标分量方程的方法包括执行数值迭代搜索方法以找到目标分量方程的解。将约束Yn的改写后的最大值(Yn-max-rec)设为等于服从最大线性约束X1、X2、X3和约束Y2,Y3,Y4,…,Y(n-1)的约束Yn的最大值(Yn-max-linear)，并且收集以供将来使用(506)。
这包括求解参照方程5示出的目标分量方程以确定Yn-min-linear，即，服从最小线性约束X1、X2、X3和约束Y2,Y3,Y4,…,Y(n-1)的约束Yn的最小值(512)。将服从最小线性约束X1、X2、X3和约束Y2,Y3,Y4,…,Y(n-1)的约束Yn的最小值与改写后的电池极限(Pbat-min-rec和Pbat-max-rec)相比较，以确定其是否在改写后的电池极限内(514)。如果是(514)(1)，则将约束Yn的最小值的改写后的值(Yn-min-rec)设为等于服从最小线性约束X1、X2、X3和约束Y2,Y3,Y4,…,Y(n-1)的约束Yn的最小值(Yn-min-linear)，并且收集以供将来使用(516)。否则(514)(0)，控制方案500进行找到在改写后的电池极限(Pbat-min-rec和Pbat-max-rec)内的Yn约束的最小值(Yn-min)的过程(518)。这包括通过基于致动器最小和最大极限(X1、X2、X3)、约束Y2,Y3,Y4,…,Y(n-1)和改写后的最小和最大电池功率极限(Pbat-min-rec和Pbat-max-rec)求解参照方程5示出的目标分量方程而确定服从最小线性约束X1、X2、X3的约束Yn的最小值(Yn-min-linear)（520）。基于致动器最小和最大极限(X1、X2、X3)和电池功率极限而求解目标分量方程，以确定服从最小线性约束X1、X2、X3、约束Y2,Y3,Y4,…,Y(n-1)和改写后的最小和最大电池功率极限(Pbat-min-rec和Pbat-max-rec) 的约束Yn的最小值(Yn-min-linear)(520)。一种用于求解目标分量方程的方法包括执行数值迭代搜索以找到目标分量方程的解。将约束Yn的改写后的最小值(Yn-min-rec)设为等于服从最小线性约束X1、X2、X3的约束Yn的最小值(Yn-min-linear)，并且收集以供将来使用(516)。
将约束Yn的改写后的最小和最大值(Yn-min-rec、Yn-max-rec)与相关联的约束的对应的初始最小和最大值相比较，以确定是否存在值的交集。初始最小和最大值可以如参照图2-4描述的那样包括Y2, Y3, …Yn约束的部件扭矩和/或加速度约束，这包括Y2的最小和最大约束(即，Y2-min 241和Y2-max 242)、Y3的最小和最大约束(即，Y3-min 243和Y3-max 244)以及Y4的最小和最大约束(即，Y4-min 245和Y4-max 246)(522)。
当在约束Yn的改写后的最小和/或最大值(Yn-min-rec、Yn-max-rec)与相关联的约束的对应的初始最小和最大值之间存在交集时(522)(1)，将约束Yn的改写后的最小和最大值(Yn-min-rec、Yn-max-rec)设为等于相关联的约束的对应的初始最小和/或最大值(526)。
当在约束Yn的改写后的最小和/或最大值(Yn-min-rec、Yn-max-rec)与相关联的约束的对应的初始最小和最大值之间不存在交集时(522)(0)，将约束Yn的改写后的最小和最大值(Yn-min-rec、Yn-max-rec)均设为等于相关联的约束的对应的初始最小值或最大值中最接近的一个(524，528)。
图6示意性地示出结合参照图1描述的动力系的实施例描述的控制方案600的流程图，用于确定要检验最小和最大目标电池功率中的哪一个以确定解是否与最小电池功率极限或最大电池功率极限相关联。表5作为图6的控制方案600的要点提供，其中带数字编号的框和对应的功能阐述如下。
表5
Figure 711631DEST_PATH_IMAGE005
控制方案600初始地识别输入(602)。输入包括最小和最大电池功率极限(分别为Pbat-min-lim、Pbat-max-lim)以及此前已确定的最小和最大目标电池功率(分别为Pbat-obj-min、Pbat-obj-max)。按以下方式确定目标电池功率极限(Pbat-obj)和相对的电池功率极限(Pbat-opp)以最大化目标函数。  
Pbat-obj = Pbat-obj-max
Pbat-opp = Pbat-obj-min。
按以下方式确定目标电池功率极限(Pbat-obj)和相对的电池功率极限(Pbat-opp)以最小化目标函数。  
Pbat-obj = Pbat-obj-min
Pbat-opp = Pbat-obj-max.。
评价相对的电池功率极限(Pbat-opp)以确定其是否在限定于最小和最大电池功率极限(分别为Pbat-min-lim、Pbat-max-lim)之间的功率范围内(604)。类似地，评价限定于相对的电池功率极限(Pbat-opp)和目标电池功率极限(Pbat-obj)之间的范围，以确定其是否横跨限定于最小和最大电池功率极限(分别为Pbat-min-lim、Pbat-max-lim)之间的功率范围(606)。当满足任一个条件(604)(1)或(606)(1)时，将目标电池功率极限(Pbat-obj)与最大目标电池功率(Pbat-obj-max)相比较(610)。当目标电池功率极限(Pbat-obj)大于最大目标电池功率(Pbat-obj-max) (610)(1)时，电池功率解被认为是显式的，并且为最大目标电池功率(Pbat-obj-max) (612)。当目标电池功率极限(Pbat-obj)小于最大目标电池功率(Pbat-obj-max) (610)(0)时，电池功率解被认为是显式的，并且为最小目标电池功率(Pbat-obj-min) (614)。当没有一个条件满足(604)(0)或(606)(0)时，不存在显式解(608)。
对于当前操作状态来说，评价电池功率数据以确定最小和最大电池功率极限是否限制在最高优先级约束X1和X2内(402)。由该操作描述的问题以图形方式参照图2-1示出，其中最高优先级约束X1和X2限定矩形，该矩形包括示出为X1-min 207和X1-max 209的约束X1以及示出为X2-min 206和X2-max 208的约束X2，并且最小和最大电池功率极限示出为具有半径Pbat-min 201和Pbat-max 203的同心圆。
考虑到变速器档位状态的硬件约束，上述***有利于确定与输出扭矩和加速度、发动机扭矩和加速度、以及扭矩机的电动机扭矩和加速度有关的***能力。在响应于车辆加速度的同时，这样的信息被用来保护包括扭矩机的扭矩致动器和保护扭矩传输部件(离合器、小齿轮等)和ESD。控制方案找到全局最小和最大值而在不拘泥于局部极值。由于控制方案在本质上不是迭代的，不存在对初始起点的依赖性。此外，如果对问题的解不可行，则控制方案允许约束的结构优先化。
本公开已描述了某些优选实施例及其修改。在阅读和理解本说明书后，技术人员可以想到另外的修改和变型。因此，本公开意图不限于作为实现本公开构思到的最佳方式而公开的(多个)特定实施例，本公开还将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种用于控制动力***的方法，所述动力***包括内燃发动机和具有多个扭矩机的多模式变速器，所述方法包括：
基于多个线性约束确定所关注的目标分量的最小和最大状态，所述线性约束与所述扭矩机和所述多模式变速器的操作参数相关联；
基于所述所关注的目标分量的所述最小和最大状态而确定最小和最大目标电池功率；
当所述最小和最大目标电池功率在最小和最大电池功率极限内时，
采用所述所关注的目标分量的所述最小和最大状态来控制所述动力***；以及
当所述最小和最大目标电池功率超出所述最小和最大电池功率极限时，
执行问题改写过程以改写所述最小和最大电池功率极限及所述线性约束，
基于所述改写后的最小和最大电池功率极限和所述改写后的线性约束而确定所述所关注的目标分量的改写后的最小和最大状态，以及
采用所述所关注的目标分量的所述改写后的最小和最大状态来控制所述动力***。
2.根据权利要求1所述的方法，其中执行问题改写过程以改写所述最小和最大电池功率极限及所述线性约束包括：
扩大所述最小和最大电池功率极限以对应于所述动力***的最高优先级无关约束的所述最小和最大状态中的一个；以及
采用所述扩大的最小和最大电池功率极限作为改写后的最小和最大电池功率极限。
3.根据权利要求2所述的方法，其中执行问题改写过程以改写所述最小和最大电池功率极限及所述线性约束还包括：
为多个约束建立优选的优先级；以及
在保持所述多个约束中具有较高优先级的那些并违背所述多个约束中具有较低优先级的那些的同时，基于所述改写后的最小和最大电池功率极限确定所述所关注的目标分量的最终的最小和最大值。
4.根据权利要求1所述的方法，其中为所述所关注的目标分量确定最小和最大状态包括确定所述动力***的部件的最小和最大扭矩和旋转加速度。
5.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述所关注的目标分量的最小和最大状态包括执行根据下列关系的目标分量方程：
Y1 = aX1 + bX2 + cX3 + d
其中   Y1表示所述所关注的目标分量，
a、b、c和d为已知的标量值，并且
X1、X2和X3表示在所述动力***中的最高优先级和无关的约束。
6.根据权利要求5所述的方法，其中X1和X2表示所述扭矩机的扭矩约束。
7.根据权利要求5所述的方法，其中X3表示所述发动机的扭矩约束。
8.根据权利要求5所述的方法，其中表示所述所关注的目标分量的Y1包括与所述动力***的元件相关联的扭矩约束和加速度约束中的一个。
9.根据权利要求5所述的方法，其中根据以下关系执行所述目标分量方程
Y1 = aX1 + bX2 + cX3 + d
包括使所述目标分量方程服从于多个约束，包括
Y2_min ≤ Y2 = a2*X1 + b2*X2 + c2*X3 + D2≤ Y2_max
Y3_min ≤ Y3 = a3*X1 + b3*X2 + c3*X3 + D3≤ Y3_max
Y4_min ≤ Y4 = a4*X1 + b4*X2 + c4*X3 + D4≤ Y4_max
X1_min ≤ X1 ≤ X1_max
X2_min ≤ X2 ≤ X2_max
X3_min ≤ X3 ≤ X3_max
其中   X1和X2表示与所述扭矩机相关联的扭矩约束，
X3表示所述发动机的扭矩约束，并且
a2、b2、c2、a3、b3、c3、a4、b4和c4表示已知的标量值。
10.一种用于控制动力***的方法，所述动力***包括内燃发动机和具有多个扭矩机的多模式变速器，所述方法包括：
基于多个线性约束确定所关注的目标分量的最小和最大状态，所述线性约束与所述扭矩机和所述多模式变速器的操作参数相关联；
基于所述所关注的目标分量的所述最小和最大状态而确定最小和最大目标电池功率；以及
当所述最小和最大目标电池功率超出所述最小和最大电池功率极限时，
执行问题改写过程以改写所述最小和最大电池功率极限及所述线性约束，
基于所述改写后的最小和最大电池功率极限和所述改写后的线性约束而确定所述所关注的目标分量的改写后的最小和最大状态，以及
采用所述所关注的目标分量的所述改写后的最小和最大状态来控制所述动力***。
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