DE102015221968A1 - Method and system for creating operating strategies in multi-variant systems - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen einer Betriebsstrategie für Komponentensysteme variabler Topologie, wobei Komponenten einer vorgegebenen Topologie (1) miteinander gekoppelt sind und durch Funktionsblöcke (2) repräsentiert werden, mit folgenden Schritten: – Bereitstellen (S1) einer Darstellung einer Topologie (1) eines Komponentensystems mit Funktionsblöcken (2) und einer Kopplung zwischen den Funktionsblöcken (2), wobei die Funktionsblöcke (2) jeweils durch ein Funktionsmodell beschrieben sind, wobei mindestens eines der Funktionsmodelle von einem oder mehreren einzustellenden Modellparametern (F1...FN) abhängt; – Bereitstellen (S5) von Optimierungstrainingspunkten, die jeweils eine oder mehrere Vorgabegrößen (VG) und mindestens eine Ausgangsgröße (A) innerhalb eines Betriebsbereichs des Komponentensystems angeben; – Durchführen (S6) einer Optimierung abhängig von einer bereitgestellten Gesamtzielfunktion, abhängig von einer Gesamtmodellfunktion, die aus dem mindestens einen Funktionsmodell generiert wird, und abhängig von den Optimierungstrainingspunkten, um die einzustellenden Modellparameter (F1...FN) für das mindestens eine Funktionsmodell zu bestimmen, wobei die einzustellenden Modellparameter (F1...FN) die Betriebsstrategie bestimmen.The invention relates to a method for creating an operating strategy for component systems of variable topology, wherein components of a given topology (1) are coupled together and represented by functional blocks (2), comprising the following steps: - providing (S1) a representation of a topology (1) a component system with function blocks (2) and a coupling between the function blocks (2), wherein the function blocks (2) are each described by a function model, wherein at least one of the function models of one or more model parameters to be set (F1 ... FN) depends; - providing (S5) optimization training points each indicative of one or more default quantities (VG) and at least one output (A) within an operating range of the component system; - performing (S6) an optimization depending on a provided total target function, depending on an overall model function generated from the at least one function model, and depending on the optimization training points, on the model parameters to be set (F1 ... FN) for the at least one function model determine, wherein the model parameters to be set (F1 ... FN) determine the operating strategy.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft Systeme zum Erstellen von Betriebsstrategien für Steuergeräte, insbesondere für Steuergeräte für Antriebssysteme von Kraftfahrzeugen, und insbesondere Maßnahmen zur Optimierung von Betriebsstrategien.The invention relates to systems for creating operating strategies for control devices, in particular for control devices for drive systems of motor vehicles, and in particular measures for optimizing operating strategies.
Technischer HintergrundTechnical background
Komponentensysteme, wie z.B. Antriebssysteme, in Kraftfahrzeugen weisen in der Regel mehrere zusammenwirkende Komponenten auf und werden mithilfe eines oder mehrerer Steuergeräte betrieben. Der Betrieb erfolgt in der Regel durch eine vorgegebene Betriebsstrategie, die verschiedene Aspekte des Betriebs des Kraftfahrzeugs betreffen können und die Zusammenarbeit der Komponenten betriebspunktunabhängig vorgeben. Beispiele für Betriebsstrategien umfassen beispielsweise Strategien für das Antriebsmanagement für energieoptimales Fahren, Strategien zur Minimierung von Schadstoff- oder CO2-Ausstoß, Strategien für semi-autonomes oder automatisiertes Fahren, Strategien für das Thermomanagement oder das elektrische Energiemanagement oder dergleichen. Die Betriebsstrategien können beispielsweise als Regelalgorithmus in den Steuergeräten z.B. in Form einer Software abgebildet sein, und bestimmen betriebspunktabhängig die Betriebszustände von einzelnen Komponenten des Antriebssystems.Component systems, such as powertrain systems, in motor vehicles typically have multiple cooperating components and are operated by one or more controllers. The operation is usually carried out by a predetermined operating strategy, which may affect various aspects of the operation of the motor vehicle and specify the cooperation of the components operating point independent. Examples of operating strategies include, for example, strategies for power management for energy-optimal driving, strategies for minimizing pollutant or CO 2 emissions, strategies for semi-autonomous or automated driving, strategies for thermal management or electrical energy management or the like. The operating strategies can be mapped, for example, as a control algorithm in the control units, for example in the form of software, and determine the operating states of individual components of the drive system depending on the operating point.
Die Betriebsstrategien hängen von der Topologie des Komponentensystems bzw. des Fahrzeugs ab, in dem die betreffenden Komponenten eingesetzt sind. Die Komponenten können Stellgeber, Sensoren, elektrische Verbraucher, Antriebseinheiten, Fahrerassistenzsysteme und dergleichen umfassen. Die Komponenten sind in einer bestimmten Kopplung miteinander verbunden und definieren so die Topologie des Komponentensystems. The operating strategies depend on the topology of the component system or vehicle in which the components in question are used. The components may include positioners, sensors, electrical loads, drive units, driver assistance systems and the like. The components are linked together in a specific coupling, thus defining the topology of the component system.
Das rechnerunterstützte Auffinden einer optimalen Betriebsstrategie für ein bestimmtes Betriebsziel setzt eine Kenntnis über die Topologie des Komponentensystems voraus. Im Allgemeinen ist es üblich, dazu die Topologien von Komponentensystemen auf Softwareebene mithilfe von Funktionsblöcken abzubilden, denen Funktionsmodelle zugeordnet sind, die die zugrunde liegenden physikalischen Zusammenhänge mathematisch beschreiben. The computer assisted finding of an optimal operating strategy for a particular operating objective requires knowledge of the topology of the component system. In general, it is common practice to map the topologies of component systems at the software level using function blocks that map function models that mathematically describe the underlying physical relationships.
Topologieabhängige Betriebsstrategien werden derzeit in Steuergeräten auf einer Entwicklungsplattform optimiert, wobei von konkreten Parametrisierungen der einzelnen Topologieelemente ausgegangen wird. Die Betriebsstrategie ist somit auf eine konkrete Topologie des Kraftfahrzeugs einschließlich seiner Parametrierung abgestimmt und fahrzeugindividuell optimiert. Daher muss für davon abweichende Fahrzeugtopologien die Betriebsstrategie stets neu bestimmt werden.Topology-dependent operating strategies are currently being optimized in ECUs on a development platform, whereby concrete parameterizations of the individual topology elements are assumed. The operating strategy is thus matched to a specific topology of the motor vehicle including its parameterization and optimized for the individual vehicle. Therefore, the operating strategy must always be redefined for deviating vehicle topologies.
Alternativ kann eine Optimierung über eine Änderung der Betriebsstrategie auch während des Betriebs anhand zur Laufzeit identifizierter Topologiekomponenten durchgeführt werden. Dazu kann ein generischer Optimierer, der bei der Montage des Kraftfahrzeugs oder bei jedem Start des Kraftfahrzeugs von allen vorhandenen Topologiekomponenten die Information, in welcher Ausprägung und mit welchen Parametern diese appliziert sind, erhalten. Dadurch lassen sich mit einem Optimierungskonzept eine Vielzahl von Topologievarianten abdecken, und der Optimierer kann gegebenenfalls im laufenden Betrieb auf sich ändernde oder ausgefallene Komponenten reagieren. Die implementierte Betriebsstrategie ist jedoch extrem komplex, da sie viele Varianten berücksichtigen muss, während tatsächlich nur ein Teil der implementierten Betriebsstrategie verwendet wird.Alternatively, an optimization via a change in the operating strategy can also be carried out during operation on the basis of topology components identified at runtime. For this purpose, a generic optimizer, which in the assembly of the motor vehicle or at each start of the motor vehicle from all existing topology components, the information in which form and with which parameters they are applied, received. As a result, an optimization concept can cover a large number of topology variants, and the optimizer can, if necessary, react to changing or failed components during operation. However, the implemented operating strategy is extremely complex, as it has to consider many variants, while in fact only part of the implemented operating strategy is used.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß sind ein Verfahren zum Erstellen einer Betriebsstrategie für Komponentensysteme variabler Topologien gemäß Anspruch 1 sowie ein Komponentensystem gemäß dem nebengeordneten Anspruch vorgesehen.According to the invention, a method for establishing an operating strategy for component systems of variable topologies according to claim 1 and a component system according to the independent claim are provided.
Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further embodiments are specified in the dependent claims.
Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Erstellen einer Betriebsstrategie für ein Komponentensystem variabler Topologie vorgesehen, wobei Komponenten einer vorgegebenen Topologie miteinander gekoppelt sind und durch Funktionsblöcke repräsentiert werden, mit folgenden Schritten:
- – Bereitstellen einer Darstellung der Topologie des Komponentensystems mit Funktionsblöcken und einer Kopplung zwischen den Funktionsblöcken, wobei die Funktionsblöcke jeweils durch ein Funktionsmodell beschrieben sind, wobei mindestens zwei der Funktionsmodelle von einem oder mehreren einzustellenden Modellparametern abhängen, wobei die Topologie mindestens eine Vorgabegröße auf eine System-Ausgangsgröße abbildet;
- – Bereitstellen von Optimierungstrainingspunkten, die jeweils Werte einer oder mehrerer Vorgabegrößen und entsprechenden Werten mindestens einer System-Ausgangsgröße innerhalb eines Betriebsbereichs des Komponentensystems angeben;
- – Durchführen einer Optimierung abhängig von einer bereitgestellten Gesamtzielfunktion, abhängig von einer Gesamtmodellfunktion, die aus dem mindestens einen Funktionsmodell generiert wird und abhängig von den Optimierungstrainingspunkten, um die einzustellenden Modellparameter für das mindestens eine Funktionsmodell zu bestimmen, wobei die einzustellenden Modellparameter die Betriebsstrategie bestimmen.
- Providing a representation of the topology of the component system with function blocks and a coupling between the function blocks, wherein the function blocks are each described by a function model, wherein at least two of the function models depend on one or more model parameters to be set, the topology having at least one default to a system Output size maps;
- Providing optimization training points each indicative of values of one or more default values and corresponding values of at least one system output within an operating range of the component system;
- Performing an optimization depending on a provided total target function, depending on an overall model function resulting from the at least one function model is generated and dependent on the optimization training points to determine the model parameters to be set for the at least one function model, wherein the model parameters to be set determine the operating strategy.
Eine Idee des obigen Verfahrens besteht darin, die Erstellung von Betriebsstrategien für Systeme unterschiedlichster Topologien in besonders einfacher Weise zu unterstützen. Das Verfahren sieht vor, dass eine bestimmte Topologie, die in Form von miteinander verbundenen Komponenten definiert ist mit Hilfe eines nicht spezifischen Optimierers parametrisiert wird, um eine geeignete Betriebsstrategie zu entwickeln. Beispielsweise kann die Topologie auf einer Entwicklungsplattform durch eine graphische Darstellung von miteinander verbundenen Funktionsblöcken vorgegeben sein.One idea of the above method is to support the creation of operating strategies for systems of different topologies in a particularly simple manner. The method provides that a particular topology, defined as interconnected components, is parameterized using a non-specific optimizer to develop a suitable operating strategy. For example, the topology on a development platform may be dictated by a graphical representation of interconnected functional blocks.
Dazu stellt jeder Funktionsblock eine Komponente mit einem Funktionmodell dar, das die physikalische Funktion der Komponente in dem darzustellenden System widerspiegelt und gegebenenfalls die in einem zugeordneten Steuergerät implementierte Ansteuerungsfunktion für die betreffende Komponente umfasst. For this purpose, each function block represents a component with a function model, which reflects the physical function of the component in the system to be represented and optionally comprises the control function for the component in question implemented in an associated control unit.
Weiterhin basiert das Funktionsmodell einer oder mehrerer der Funktionsblöcke auf einem oder mehreren Freiheitsgraden bzw. einzustellenden Modellparametern, die die durch das Funktionsmodell definierte Funktion der Komponente bestimmen. Die einzustellenden Modellparameter können in Verbindung mit dem Funktionsmodell physikalische Gegebenheiten der Komponente und Funktionsparameter der die Komponente ansteuernden Ansteuerfunktion umfassen. Mindestens einer der einzustellenden Modellparameter von mindestens zwei der Funktionsmodelle der Funktionsblöcke des Komponentensystems bestimmt eine Gewichtung der bereitgestellten mindestens einen Vorgabegröße. Dadurch kann ein Zusammenwirken von mehreren Funktionsblöcken gemäß einer zu bestimmenden Betriebsstrategie realisiert werden.Furthermore, the function model of one or more of the function blocks is based on one or more degrees of freedom or model parameters to be set, which determine the function of the component defined by the function model. The model parameters to be set, in conjunction with the functional model, may include physical conditions of the component and functional parameters of the triggering function driving the component. At least one of the model parameters to be set of at least two of the function models of the function blocks of the component system determines a weighting of the provided at least one default variable. As a result, an interaction of a plurality of functional blocks can be realized in accordance with an operating strategy to be determined.
Zumindest einige der einzustellenden Modellparameter des betreffenden Funktionsblocks müssen eingestellt werden, um eine bestimmte Betriebsstrategie festzulegen. Jeder der Funktionsblöcke kommuniziert das diesem zugeordnete Funktionsmodell, dessen Verschaltung mit den übrigen Funktionsblöcken gemäß der aktuellen Topologie sowie deren einzustellende Modellparameter an einen Optimierer. So kann der Optimierer basierend auf einer vorgegebenen Zielfunktion die in Form von einzustellenden Modellparametern vorgegebenen Freiheitsgrade festlegen und damit die Betriebsstrategie zur Optimierung einer Zielgröße festlegen. At least some of the model parameters of the functional block to be set must be set to determine a particular operating strategy. Each of the function blocks communicates the function model assigned to it, its interconnection with the other function blocks according to the current topology, and their model parameters to be set to an optimizer. Thus, based on a given objective function, the optimizer can specify the degrees of freedom specified in the form of model parameters to be set and thus define the operating strategy for optimizing a target variable.
Es ist somit nicht notwendig, dass ein Entwickler manuell die Zielfunktion und die sich aus der Topologie sich ergebenden Freiheitsgrade bzw. einzustellenden Modellparameter zusammenträgt und in dem Optimierer manuell implementiert. It is thus not necessary for a developer to manually collate the target function and the degrees of freedom or model parameters to be set from the topology, and to manually implement them in the optimizer.
Die einzustellenden Modellparameter sind an sich während des Betriebs des Komponentensystems unveränderliche Parameter, die in ihrer Gesamtheit, d.h. für alle betreffenden Komponenten, die Betriebsstrategie definieren, durch die eine Zielgröße optimiert ist. Durch die Zusammenschaltung der Komponenten ergeben sich von extern bereitstellbare Eingangsgrößen als die eine oder die mehreren Vorgabegrößen des Komponentensystems.As such, the model parameters to be set are invariable parameters during operation of the component system, which in their entirety, i. for all relevant components that define operating strategy that optimizes a target size. The interconnection of components results in externally deliverable inputs as the one or more default sizes of the component system.
Die Optimierung erfolgt basierend auf einer oder mehreren von extern bereitstellbaren Soll-Vorgabewerten einer Vorgabegröße der vorgegebenen Topologie und einer oder mehreren entsprechend vorgegebenen einzustellenden Ausgangswerten einer oder mehreren System-Ausgangsgrößen der Topologie. Soll-Vorgabewerte und zugehörige einzustellenden Ausgangswerte der System-Ausgangsgröße stellen Betriebspunkte dar, wobei die einzustellenden Modellparameter so gewählt werden müssen, dass sich für alle Vorgabewerte bei Vorgabe des einen oder der mehreren Soll-Vorgabewerte die zugehörigen einzustellenden System-Ausgangswerte einstellen. The optimization is carried out based on one or more externally provided target default values of a default value of the given topology and one or more correspondingly preset output values of one or more system output variables of the topology. Set default values and associated output values of the system output represent operating points, whereby the model parameters to be set must be selected such that the associated system output values to be set are set for all default values when the one or more setpoint default values are specified.
Jede der Komponenten der Topologie sind Zielgrößen zugeordnet, die jeweils eine von den einzustellenden Modellparametern abhängige Teilzielfunktion aufweisen. Die Zielgröße entspricht einer Größe, die ein Gegenstand eines Optimierungsziels ist, das beispielsweise den Energieverbrauch, die Schadstoffemission, die Wärmeentwicklung, eine Geräuschentwicklung und dergleichen angibt. Die Teilzielfunktionen zu jeder Zielgröße werden von jedem Funktionsblock automatisch dem Optimierer bereitgestellt, in dem eine Gesamtzielfunktion erstellt wird, die die entsprechenden Teilzielfunktionen, die der zuvor festgelegten Zielgröße entsprechen, berücksichtigt und/oder kombinieren. Each of the components of the topology are assigned target variables, each of which has a sub-target function that depends on the model parameters to be set. The target size corresponds to a size that is an object of an optimization target that indicates, for example, the energy consumption, the pollutant emission, the heat generation, a noise, and the like. The subtarget functions for each target size are automatically provided by each function block to the optimizer, where an overall goal function is created that considers and / or combines the corresponding sub-goal functions corresponding to the predetermined target size.
Weiterhin kann das mindestens eine Funktionsmodell bezüglich der mindestens einen Zielgröße jeweils eine Teilzielfunktion abhängig von den einzustellenden Modellparametern angeben, wobei die Gesamtzielfunktion für die Zielgröße basierend auf der mindestens einen Teilzielfunktion bereitgestellt wird. Furthermore, the at least one functional model with respect to the at least one target variable can each specify a partial target function depending on the model parameters to be set, wherein the overall target function for the target variable is provided based on the at least one partial target function.
Insbesondere kann die Zielgröße bzw. die Teilzielfunktion einen Energieverbrauch, eine Wärmeabgabe oder eine Geräuschentwicklung angeben. In particular, the target quantity or the partial target function may indicate an energy consumption, a heat emission or a noise development.
Es kann vorgesehen sein, dass mindestens eines der Funktionsmodelle von einer oder mehreren Eingangsgrößen abhängt, wobei die Optimierungstrainingspunkte jeweils weiterhin einen Wertebereich der einen oder der mehreren Eingangsgrößen abdecken. Die Eingangsgrößen können Zustandsgrößen sein, die Betriebsparameter der durch den betreffenden Funktionsblock beschriebene Komponente angeben. It can be provided that at least one of the functional models of one or more Input variables dependent, the optimization training points each continue to cover a range of values of the one or more input variables. The input variables can be state variables which specify operating parameters of the component described by the relevant function block.
Insbesondere kann mindestens eine der einen oder mehreren Eingangsgrößen mithilfe eines Sensors oder mehrerer Sensoren bereitgestellt werden.In particular, at least one of the one or more input variables can be provided by means of one or more sensors.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Optimierung mithilfe eines Optimierungsverfahrens, insbesondere eines Gradientenabstiegsverfahrens, insbesondere unter Anwendung von Lagrange-Multiplikatoren, eines genetischen Algorithmus oder Direct Programming durchgeführt werden.According to one embodiment, the optimization may be performed using an optimization method, in particular a gradient descent method, in particular using Lagrange multipliers, a genetic algorithm or direct programming.
Es kann vorgesehen sein, dass die Gesamtmodellfunktion die eine oder mehreren Vorgabegrößen auf die eine oder mehreren Ausgangsgrößen abbildet. It can be provided that the overall model function maps the one or more default variables to the one or more output variables.
Weiterhin kann die Entwicklungsplattform Werte der Vorgabegröße(n) Werten der System-Ausgangsgröße(n) zuordnen, um entsprechende Optimierungstrainingspunkte zu generieren. Furthermore, the development platform may associate values of the default size (s) with values of the system output (s) to generate corresponding optimization training points.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Entwicklungsplattform an den Optimierer folgende Angaben kommunizieren:
- – die Funktionsmodelle der Funktionsblöcke,
- – eine Information über die Verschaltung der Funktionsblöcke;
- – die Optimierungstrainingspunkte, und
- – die einzustellenden Modellparameter.
- - the functional models of the functional blocks,
- An information about the interconnection of the function blocks;
- - the optimization training points, and
- - the model parameters to be set.
Insbesondere kann die Entwicklungsplattform an den Optimierer Teilzielfunktionen der einzelnen Funktionsblöcke kommunizieren:In particular, the development platform can communicate to the optimizer sub-goal functions of the individual function blocks:
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Optimierungssystem zum Erstellen einer Betriebsstrategie für Komponentensysteme variabler Topologie vorgesehen, umfassend:
- – eine Entwicklungsplattform, die ausgebildet ist, – um eine Darstellung einer Topologie eines Komponentensystems mit Funktionsblöcken und einer Kopplung zwischen den Funktionsblöcken bereitzustellen, wobei die Funktionsblöcke jeweils durch ein Funktionsmodell beschrieben sind, wobei mindestens eines der Funktionsmodelle von einem oder mehreren einzustellenden Modellparametern abhängt; und – um Optimierungstrainingspunkte bereitzustellen, die jeweils eine oder mehrere Vorgabegrößen und mindestens eine System-Ausgangsgröße innerhalb eines Betriebsbereichs des Komponentensystems angeben;
- – einen Optimierer, der ausgebildet ist, um eine Optimierung einer Gesamtmodellfunktion, die aus dem mindestens einen Funktionsmodell generiert wird, abhängig von einer bereitgestellten Gesamtzielfunktion und abhängig von den Optimierungstrainingspunkten durchzuführen, um die einzustellenden Modellparameter für das mindestens eine Funktionsmodell zu bestimmen.
- A development platform designed to provide a representation of a topology of a component system with function blocks and a link between the function blocks, the function blocks each being described by a function model, wherein at least one of the function models depends on one or more model parameters to be set; and - to provide optimization training points each indicative of one or more default sizes and at least one system output within an operating range of the component system;
- An optimizer configured to perform an optimization of an overall model function generated from the at least one function model depending on a provided overall objective function and depending on the optimization training items to determine the model parameters to be set for the at least one functional model.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Embodiments are explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:
Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments
Im Folgenden wird das Verfahren zum Erstellen einer Betriebsstrategie für ein variabel vorgebbares Komponentensystem ohne Einschränkung der allgemeinen Anwendbarkeit an Beispielen näher beschrieben. Das Komponentensystem kann mithilfe einer herkömmlichen Entwicklungsplattform variabel vorgegeben werden, auf der dieses erstellt wurde und grafisch darstellbar ist. In the following, the method for establishing an operating strategy for a variably assignable component system without limiting the general applicability by way of examples will be described in more detail. The component system can be variably specified by means of a conventional development platform on which it was created and graphically represented.
Die einzelnen Funktionsmodelle können generell eine oder mehrere Eingangsgrößen E auf eine oder mehrere Ausgangsgrößen A abbilden. Eine Ausgangsgröße A eines der Funktionsblöcke
Die Funktionsmodelle zumindest eines Teils der Funktionsblöcke
Es ist ein Optimierer
Weiterhin werden vor dem Start des Optimierungsverfahrens von jedem der Funktionsblöcke
Der Optimierer
Um die Betriebsstrategie festzulegen, müssen daher entsprechend einem Optimierungsziel basierend auf der Topologie des Komponentensystems die einzustellenden Modellparameter bestimmt werden. In order to determine the operating strategy, therefore, the model parameters to be set must be determined according to an optimization target based on the topology of the component system.
Im vorliegenden Fall betrifft die Topologie ein Antriebssystem für ein Hybridantriebssystem mit den folgenden Funktionsblöcken
Aus der Verschaltung kann der Optimierer
Weiterhin sind einem oder mehreren der Funktionsblöcke
In dem Flussdiagramm der
Im Schritt S1 wird, wie oben beschrieben, die Topologie zur Beschreibung des Komponentensystems bereitgestellt.In step S1, as described above, the topology for describing the component system is provided.
In Schritt S2 werden die Funktionsmodelle der in der Topologie verwendeten Funktionsblöcke und ihre Verschaltung dem Optimierer
Zu Beginn einer Optimierung zum Bestimmen der einzustellenden Modellparameter der einzelnen Funktionsmodelle entsprechend einem Optimierungsziel kommuniziert in Schritt S3 jeder der Funktionsblöcke
Weiterhin wird in Schritt S4 ein Optimierungsziel vorgegeben, das in Form einer Gesamtzielfunktion oder als Zielgröße vorgegeben werden kann. Wird das Optimierungsziel als Zielgröße vorgegeben, so kann die Gesamtzielfunktion aus den Teilzielfunktionen, die von den einzelnen Funktionsblöcken
In Schritt S5 werden nun Werte der Vorgabegröße(n) VG, Werten der System-Ausgangsgröße(n) Asys zugeordnet und entsprechende Optimierungstrainingspunkte generiert. Diese können auch die für die einzelnen betreffenden Funktionsmodelle erforderlichen Eingangsgrößen (wie z.B. Sensorwerte, die einen Betriebszustand angeben) enthalten. Um die Betriebsstrategie für einen möglichst großen Bereich von möglichen Betriebspunkten zu bestimmen, ist es vorteilhaft, die Optimierungstrainingspunkte aus der einen oder den mehreren Vorgabegrößen, Eingangsgrößen der einzelnen Funktionsmodelle und System-Ausgangsgröße Asys möglichst für den gesamten möglichen Wertebereich festzulegen. In step S5, values of the default variable (s) VG, values of the system output (s) A sys are then assigned and corresponding optimization training points are generated. These can also contain the input variables required for the individual function models concerned (such as sensor values that indicate an operating state). In order to determine the operating strategy for the largest possible range of possible operating points, it is advantageous to set the optimization training points from the one or more default variables, input variables of the individual function models and system output size A sys as far as possible for the entire possible value range.
In Schritt S6 startet der Optimierer
Weiterhin kann der Optimierer eine oder mehrere Eingangsgrößen, die unabhängig von der Topologie existieren, wie z.B. die Sollgeschwindigkeit und die Istgeschwindigkeit, erhalten. Diese können in der Gesamtzielfunktion berücksichtigt werden.Furthermore, the optimizer may have one or more input variables that exist independently of the topology, such as e.g. the set speed and the actual speed, received. These can be taken into account in the overall objective function.
Es ergeben sich für die verwendeten Komponenten des Komponentensystems jeweils einzustellende Modellparameter F1...FN, durch die eine Betriebsstrategie definiert ist. For each of the components of the component system used, model parameters F1... FN which are to be set are defined by which an operating strategy is defined.
Bei einem Vorhandensein bzw. manuelle Vorgabe von Nebenbedingungen kann die Optimierung beispielsweise mit Lagrange-Multiplikatoren, genetischen Algorithmen oder Direct Programming gelöst werden. Ein Beispiel für eine Nebenbedingung kann beispielsweise eine zulässige Abweichung einer Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit von einer Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit und dergleichen sein.In the case of a presence or manual specification of constraints, the optimization can be achieved, for example, with Lagrange multipliers, genetic algorithms or direct programming. An example of a constraint may be, for example, an allowable deviation of a target vehicle speed from an actual vehicle speed and the like.
Das obige Verfahren kann für verschiedene Komponentensysteme verwendet werden, die mit Hilfe einer Betriebsstrategie betrieben werden können, um das Verhalten des Komponentensystems bezüglich einer bestimmten Zielgröße zu optimieren. Beispielsweise kann das Komponentensystem auch hinsichtlich des thermischen Managements, d.h. die Wärmeabgabe soll optimiert bzw. reduziert werden, oder das Energiemanagement, d.h. die Aufnahme elektrischer Energie soll reduziert werden, betrieben werden.The above method may be used for various component systems that may be operated using an operating strategy to optimize the behavior of the component system with respect to a particular target size. For example, the component system may also be used in terms of thermal management, i. the heat output should be optimized or reduced or the energy management, i. The recording of electrical energy should be reduced, operated.
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Country | Link |
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DE (1) | DE102015221968A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020117077A1 (en) | 2020-06-29 | 2021-12-30 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Computer-implemented method for controlling components in a motor vehicle |
-
2015
- 2015-11-09 DE DE102015221968.2A patent/DE102015221968A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020117077A1 (en) | 2020-06-29 | 2021-12-30 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Computer-implemented method for controlling components in a motor vehicle |
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