[发明专利]用于巡航控制速度跟踪的方法及系统

说明书

提供了用于巡航控制速度跟踪的方法及系统。在一个示例中，所述方法或系统可以经由速度控制器产生扭矩命令输出，所述扭矩命令输出允许误差在界限内以减少燃料消耗量，所述扭矩命令输出选自主从对策的结果。

技术领域

本说明书总体上涉及用于控制车辆扭矩输出以进行能量效率巡航控制的方法及系统。

背景技术

标准巡航控制器试图将车辆的速度保持在设定点速度。通常，巡航控制器使用基于设定点速度和当前车速的跟踪误差以确定所需车轮扭矩。然而，将车辆的速度保持在设定点速度可能会导致燃料消耗量增加，这是由于扭矩需求发生大幅变化才能使车辆的速度保持在设定点速度。

用于解决在巡航控制模式下与过量燃料消耗相关的问题的其他尝试包括使多个车辆模型适应非线性模型预测控制程序。D'Amato等人在美国专利第9,849,880号中示出了一种这样的示例性方法。其中车辆动力学模型和车辆燃料消耗模型适于提供包括模型预测巡航控制方法的非线性模型预测控制程序。

然而，本文的发明人已经认识到此类方法的潜在问题。作为一个示例，由于技术上的困难，可能无法调谐用于巡航控制的此类先前模型中的权重。未能对这些模型的权重进行这种调谐可能会导致在降低燃料消耗同时将车辆的速度保持在设定点速度的阈值速度内的方面是低效的。或者，在调谐权重的情况下，可以通过在车辆的控制器上引起相当大的计算负荷的方式来执行这种权重调谐。

因此，为了至少部分地解决上述问题，发明人已经开发了一种用于动态地和自适应地调谐巡航控制模型的成本函数的不同项上的权重的方法。在至少一个示例中，用于动态地和自适应地调谐权重的方法确保将车速的滤波后值限制在预定范围内。

发明内容

在一个示例中，上述问题可以通过一种用于经由速度控制器产生扭矩命令输出的方法来解决，所述扭矩命令输出允许误差在界限内以减少燃料消耗量，所述扭矩命令输出选自主从对策(leader and follower game)的结果(层次结构中可能面临类似问题)。所述误差例如可以是界限内的速度跟踪误差。

作为一个示例，所述主从对策可以包括主代理(leader agent)，所述主代理将成本权重输出到从代理(follower agent)，其中所述从代理使用所述成本权重来解决优化问题。然后分析所述主从对策中的所述主代理和所述从代理中的所述结果以选择并产生扭矩命令输出。在至少一个示例中，所述扭矩命令输出是基于所述结果以最小燃料消耗量来进行选择的，同时仍将所述车辆的速度保持在设定点速度周围的预定间隔内。

通过这种方式，可以策略性方式来求解所述扭矩命令，这与先前方法相比提高了效率。具体地，通过利用本文公开的主从对策方法，可以实现调谐巡航控制权重并产生扭矩命令输出的技术结果，从而导致提高巡航控制期间的总体车辆效率。巡航控制期间这种提高的总体车辆效率包括对于燃料消耗和将所述车速保持在预定速度界限内提高了效率。

此外，与可以执行巡航控制权重调谐的先前方法相比，所述主从对策方法可以实现在巡航控制中改善计算效率以执行权重调谐并产生扭矩命令。例如，与同时执行权重调谐和扭矩命令产生的方法相比，所述主从对策方法可以实现对于巡航控制权重调谐和产生扭矩命令提高计算效率。所述主从对策方法与试图在不利用主从决策制定的情况下使服从若干约束的成本函数最小化的方法相比可以进一步实现提高计算效率。

此外，上述方法可以有利地导致减少燃料消耗，这是由于在产生扭矩命令时权重调谐提高了精确度，所述扭矩命令将所述车速保持在所述设定点速度周围的所述预定间隔内，同时减少燃料消耗量。应注意，这种减少燃料消耗可以对应于提高燃料经济性，其中燃料经济性被定义为燃料消耗量与车辆行驶距离的比率。消耗燃料量可以例如按质量或按体积计。