專利名稱：一種混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)的任務(wù)分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)的任務(wù)分配方法。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外混合動力車輛的控制系統(tǒng)普遍采用的控制方法為混合動力整車控制器(HCU)作為高級管理層，從總線上獲得外部輸入和車輛狀態(tài)信息，再通過總線向發(fā)動機、電機、電池、變速器和制動控制器等發(fā)送相關(guān)控制參數(shù)。此時，發(fā)動機、電機、電池、變速器、制動控制器等均只作為混合動力系統(tǒng)的執(zhí)行器，接收來自混合動力整車控制器(HCU)的指令并進行相應(yīng)的操作。目前這種控制系統(tǒng)架構(gòu)雖然采用了總線結(jié)構(gòu)，但實質(zhì)上與傳統(tǒng)的集成式控制并無很大差異。具體地說，雖然這種控制架構(gòu)也采用了目前普遍應(yīng)用的總線結(jié)構(gòu)，但并沒有從數(shù)學(xué)模型的角度去整體考慮總線的負載率和所有硬件的資源利用率，而是主觀的集整車能量管理、模式切換搭接過程、換擋決策等所有控制任務(wù)施加于混合動力整車控制器這一個控制器。這樣，繁瑣的控制任務(wù)的過于集中對混合動力整車控制器的要求非常高，要實現(xiàn)更加復(fù)雜的算法非常困難，而且這樣控制的實時性不好，導(dǎo)致ECU內(nèi)部任務(wù)間調(diào)度延時、網(wǎng)絡(luò)通信延時、系統(tǒng)級信號端到端延時等現(xiàn)象大量發(fā)生，還容易出現(xiàn)“單點失效”等毀滅性錯誤。另夕卜，過于集中的控制方法不利于子模塊的研究與開發(fā)。因此，迫切需要對混合動力車輛現(xiàn)有的控制系統(tǒng)和方法進行革新。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提出了一種混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)的任務(wù)分配方法，以更加合理的使用整個控制系統(tǒng)的硬件資源，降低總線負載率，提高系統(tǒng)的可靠性與實時性。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)的任務(wù)分配方法，所述分布式控制系統(tǒng)包括多個控制單元和總線，所述多個控制單元由所述總線相連，每個所述控制單元上可以運行所述分布式控制系統(tǒng)的任務(wù)中的一個或多個，其中，所述任務(wù)分配方法包括如下步驟步驟一，建立所述任務(wù)與所述多個控制單元之間映射關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，并運用圖論方法，建立所述任務(wù)的有向無環(huán)圖；步驟二，確定所述任務(wù)的特征參數(shù)；以及步驟三，基于所確定的所述特征參數(shù)，以所述總線上的數(shù)據(jù)傳輸量最小為目標(biāo)，在滿足多種約束條件的情況下對所述任務(wù)的所述有向無環(huán)圖進行最小分割問題求解，從而將所述任務(wù)分配到所述多個控制單元中。優(yōu)選地，所述多個控制單元包括混合動力整車控制器HCU、發(fā)動機管理系統(tǒng)EMS、電機控制器MCU、電池管理系統(tǒng)BMS和機械式自動變速器控制器T⑶。優(yōu)選地，所述數(shù)學(xué)模型包括所述分布式控制系統(tǒng)的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)模型和系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)模型，其中，所述系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)模型包括控制器集合信息和總線信息，所述控制器集合信息包括控制器的存儲空間信息，其中，所述系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)模型包括所述任務(wù)與事務(wù)的映身寸關(guān)系。優(yōu)選地，所述特征參數(shù)包括每個所述任務(wù)的觸發(fā)周期、任務(wù)的最多指令條數(shù)、任務(wù)的存儲器消耗和任務(wù)間的數(shù)據(jù)通訊量。優(yōu)選地，將所有 所述任務(wù)的軟件代碼導(dǎo)入采用基于PC機的VectorCAST軟件，從而確定每個所述任務(wù)的所述特征參數(shù)。優(yōu)選地，所述約束條件包括指派限制約束、響應(yīng)時間約束、資源約束和處理器使用率約束。優(yōu)選地，使用遺傳算法、動態(tài)規(guī)劃化法或龐特里亞金最大值法來對所述任務(wù)的所述有向無環(huán)圖進行最小分割問題求解。優(yōu)選地，所述總線是CAN總線或FlexRay總線。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)，其執(zhí)行上述任務(wù)分配方法。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種包括上述分布式控制系統(tǒng)的混合動力車輛。從上述方案中可以看出，本發(fā)明在分布式硬件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上用圖論方法建立分布式控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，以總線上的數(shù)據(jù)量最少為目標(biāo)，以滿足多種約束條件的任務(wù)指派策略，能夠合理的利用已有的硬件資源降低總線負載率，有效提高混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)的可靠性與實時性。


下面將通過參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更清楚本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點，附圖中圖I是具體實施方式
中混合動力車輛的控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖；圖2是具體實施方式
中混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)模型示意圖；圖3是具體實施方式
中混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)模型示意圖；圖4是一個有向無環(huán)圖的示例；圖5示出了具體實施方式
中混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)的一個有向無環(huán)圖；圖6示出了具體實施方式
中考慮了指派限制約束后的分布式控制系統(tǒng)有向無環(huán)圖；圖7是具體實施方式
中使用的遺傳算法中的自然數(shù)編碼示意圖；圖8是具體實施方式
中利用遺傳算法的任務(wù)分配方案進化曲線圖；圖9是具體實施方式
中混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)任務(wù)分配后的有向無環(huán)圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，以下舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。
為了克服混合動力車輛現(xiàn)有的集成式控制架構(gòu)的不足，本發(fā)明在分布式硬件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，建立了一種混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)的任務(wù)分配方法。在該方法中，建立了分布式控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)模型和軟件任務(wù)模型，獲取控制任務(wù)的特征參數(shù)，基于圖論的方法建立了系統(tǒng)任務(wù)的有向無環(huán)圖，將分布式控制系統(tǒng)任務(wù)指派問題抽象為有向無環(huán)圖的最小分割問題，并對有向無環(huán)圖進行了最小分割，得出最終分配結(jié)果，并根據(jù)分配結(jié)果執(zhí)行所有任務(wù)。具體地，在本發(fā)明的混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)的任務(wù)分配方法中，所述分布式控制系統(tǒng)包括多個控制單元和總線，所述多個控制單元由所述總線相連，每個所述控制單元上可以運行所述分布式控制系統(tǒng)的任務(wù)中的一個或多個，其中，所述任務(wù)分配方法包括如下步驟步驟一，建立所述任務(wù)與所述多個控制單元之間映射關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，并運用圖論方法，建立所述任務(wù)的有向無環(huán)圖；
步驟二，確定所述任務(wù)的特征參數(shù)；以及步驟三，基于所確定的所述特征參數(shù)，以所述總線上的數(shù)據(jù)傳輸量最小為目標(biāo)，在滿足多種約束條件的情況下對所述任務(wù)的所述有向無環(huán)圖進行最小分割問題求解，從而將所述任務(wù)分配到所述多個控制單元中。上述分布式控制系統(tǒng)是由多個處理器按照一定拓撲結(jié)構(gòu)組合而成的，在系統(tǒng)設(shè)計過程中需要考慮控制器之間的功能分配和任務(wù)協(xié)調(diào)。首先分析了整個系統(tǒng)的應(yīng)用事務(wù)結(jié)構(gòu)和硬件架構(gòu)，確定任務(wù)之間的關(guān)系和每個控制器上運行的任務(wù)。應(yīng)用事務(wù)主要指系統(tǒng)的主要任務(wù)和它們之間的邏輯關(guān)系，硬件架構(gòu)是系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)，即處理器之間的拓撲結(jié)構(gòu)。在系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)模型和應(yīng)用事務(wù)模型建立完成后，接下來設(shè)計了相應(yīng)的算法將應(yīng)用層的任務(wù)分配到各個處理器中，從系統(tǒng)的角度設(shè)定了每個任務(wù)的優(yōu)先級和任務(wù)周期。下面，通過具體實施方式
來詳細地介紹本發(fā)明的混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)的任務(wù)分配方法。步驟一，建立所述任務(wù)與所述多個控制單元之間映射關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，并運用圖論方法，建立所述任務(wù)的有向無環(huán)圖。I、系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)混合動力車輛的控制系統(tǒng)硬件部分采用分布式設(shè)計方案，系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖I所示。在圖I中示出，具體實施方式
中分布式控制系統(tǒng)中的控制器包括混合動力整車控制器(HCU)、發(fā)動機管理系統(tǒng)(EMS)、電機控制器(MCU)、電池管理系統(tǒng)(BMS)和機械式自動變速器(AMT)控制器(T⑶)等5個控制器。這些控制器在整個分布式控制架構(gòu)中層級平等，沒有隸屬關(guān)系，控制器之間通過CAN總線進行通信，以實現(xiàn)傳感器測量數(shù)據(jù)和動力系統(tǒng)信息的共享，控制指令的接收和發(fā)送等，共同完成系統(tǒng)的分布式控制功能。HCU是混合動力控制系統(tǒng)的核心，也是整車運行過程中的關(guān)鍵控制部件，直接影響著整車的性能。EMS是來控制發(fā)動機的驅(qū)動輸出、怠速、停機等運行狀態(tài)。MCU根據(jù)當(dāng)前工況控制電機處于四種工作狀態(tài)之一電機狀態(tài)、發(fā)電機狀態(tài)、調(diào)速狀態(tài)或空轉(zhuǎn)狀態(tài)，控制電機的轉(zhuǎn)矩輸出和運行狀態(tài)等。TCU用來實現(xiàn)離合器的分離/接合控制以及AMT的換檔控制。BMS的主要工作是實時采集單體電池的電壓和電池組的電壓、電流、溫度等信息。2、分布式控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
本發(fā)明具體實施方式
中的混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)包含軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)兩部分，其硬件系統(tǒng)為任務(wù)運行的平臺，由一系列控制器構(gòu)成，其軟件系統(tǒng)的核心由一系列任務(wù)構(gòu)成。為了通過本發(fā)明的任務(wù)分配方法將軟件系統(tǒng)中的一系列任務(wù)分配到硬件系統(tǒng)中的各個處理器中，首先要建立分布式控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，其包括系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)模型和系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)模型。2. I系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)模型系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)由若干控制器和將它們整合在一起的通訊介質(zhì)(總線)構(gòu)成。根據(jù)圖I中示出的混合動力車輛系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)，本發(fā)明具體實施方式
以混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)的HCU、EMS、MCU、BMS和T⑶等5個主要控制器為對象，建立了如圖2所示的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)模型，P = {Pi, P2,…，PiJ表示控制器的集合，其中Pi表示第i個控制器，i為I到5的整數(shù)，而Hii表示相對應(yīng)的控制器Pi的存儲空間?；旌蟿恿囕v的控制系統(tǒng)控制器通常由CAN總線連在一起，在總線上傳輸?shù)牟煌臄?shù)據(jù)包可利用控制器的序號關(guān)系來進行區(qū)分，δ代表CAN總線的帶寬。
2. 2系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)模型圖3示出了本發(fā)明具體實施方式
中混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)模型?；旌蟿恿囕v控制系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)都運行在特定的硬件平臺(輸入/輸出I/o、通信設(shè)備COM等)和操作系統(tǒng)(OS)上，車輛控制系統(tǒng)使用的操作系統(tǒng)內(nèi)核都符合OSEK標(biāo)準(ISO 17356-3)。從平臺的角度看，軟件系統(tǒng)由運行在操作系統(tǒng)平臺上的一系列任務(wù)(τ )構(gòu)成；從控制策略的角度看，這些任務(wù)和控制信號構(gòu)成了軟件系統(tǒng)的應(yīng)用事務(wù)，簡稱為事務(wù)。事務(wù)是可以單獨完成某些控制功能的軟件組件，整個軟件系統(tǒng)包含多個事務(wù)，每個事務(wù)由一個或多個有依賴關(guān)系的任務(wù)組成。例如，要實現(xiàn)混合動力車輛中高壓共軌系統(tǒng)的共軌壓力控制，就必須經(jīng)過模擬信號采集、目標(biāo)軌壓計算、軌壓閉環(huán)調(diào)節(jié)和壓力調(diào)節(jié)電磁閥輸出多個過程，每個過程都對應(yīng)相應(yīng)的任務(wù)。事務(wù)與任務(wù)的映射關(guān)系如圖3所示。將混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)中的控制任務(wù)抽象為圖論中的頂點Ti，任務(wù)之間的數(shù)據(jù)通訊量du抽象為圖論中的頂點之間的邊，就可用一個有向無環(huán)圖(DAG圖)G =(ζ , Ψ)表示，其中頂點集ζ = { τ 1； τ 2, . . . , τ η}表示任務(wù)集合,它的每一個元素τ ^表示一個任務(wù)，本發(fā)明具體實施方式
中的每個任務(wù)都包含以下指標(biāo)任務(wù)的最多指令條數(shù)Ii,任務(wù)的存儲器消耗為Mi,任務(wù)的觸發(fā)周期為Ti,任務(wù)間的數(shù)據(jù)通訊量屯。集合Ψ ψ<^ζ轟示頂點之間的邊，邊的存在表示著兩個任務(wù)之間有數(shù)據(jù)交互，邊的方向表示任務(wù)執(zhí)行關(guān)系。圖G中無重復(fù)的頂點和邊交替出現(xiàn)的序列，例如圖4中w = τ ^lj2 τ 2，稱為圖G的一條路，從第一個任務(wù)到最后一個任務(wù)的一條完整的路，構(gòu)成了控制系統(tǒng)的一個事務(wù)(同理τ3、τ4、16和τ3、τ5、τ7也各構(gòu)成一個事務(wù))。在具體實施方式
中的混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)中，以能量流動和扭矩傳遞為主線，考慮混合動力系統(tǒng)的各種工作模式，將混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)的整體控制策略分為37個任務(wù)，這些任務(wù)分別運行在發(fā)動機管理系統(tǒng)(EMS)、電機控制器(MCU)、AMT控制器(T⑶)、電池管理系統(tǒng)(BMS)和整車控制器(HCU)等5個控制器的硬件平臺上，任務(wù)之間相互聯(lián)系共同完成整個系統(tǒng)控制功能?；谶@些任務(wù)，具體實施方式
中根據(jù)分布式控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型和軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建了整個混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)任務(wù)的有向無環(huán)圖，如圖5所不。在圖5中，每個任務(wù)都包含其序號和任務(wù)內(nèi)容,例如“I :發(fā)送機信號采集”等。步驟二，確定所述任務(wù)的特征參數(shù)。I、任務(wù)特性參數(shù)混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)使用的操作系統(tǒng)內(nèi)核都符合OSEK標(biāo)準(ISO17356-3)，采用了具有搶占優(yōu)先級的調(diào)度策略，而系統(tǒng)任務(wù)都是靜態(tài)配置的，所有任務(wù)的優(yōu)先級都是事先指定好的，且不會發(fā)生改變。具體地，每個任務(wù)^都包含以下性能參數(shù)指標(biāo)(I)任務(wù)的時間復(fù)雜度
任務(wù)的時間復(fù)雜度主要體現(xiàn)在運行時間上，即任務(wù)的最大運行時間C”實際的運行時間與任務(wù)的軟件復(fù)雜度和該任務(wù)運行平臺的處理能力有關(guān)，可以根據(jù)程序運行的最多指令條數(shù)Ii估算。在任務(wù)不受打斷的情況下，可以借助硬件平臺通過任務(wù)的最多指令條數(shù)Ii來直接測量任務(wù)的運行時間。任務(wù)的最大運行時間可用以下公式(I)來估算Ci = Ii · ti(I)其中，Ci表示任務(wù)的最大運行時間，Ii表示任務(wù)的最多指令條數(shù)，ti表示該處理器的平均指令的執(zhí)行時間。在具體實施方式
中，因為是在統(tǒng)一的硬件平臺進行特征參數(shù)測量，即處理器對所有任務(wù)的平均指令的執(zhí)行時間都是相同的，因此Ci實際上只與指命條數(shù)有關(guān)，為了簡單起見，在此以任務(wù)的最多指令條數(shù)Ii作為特征參數(shù)。(2)任務(wù)的空間復(fù)雜度任務(wù)的空間復(fù)雜度的具體體現(xiàn)是任務(wù)的存儲器消耗Mitl混合動力車輛的電子系統(tǒng)所使用的存儲器主要有兩類一類在工作過程中是只讀的(R0M)，主要用于存放程序代碼；另一類是隨機存儲器(RAM)，用來存放程序中的變量。在電控系統(tǒng)中RAM讀寫最頻繁，且價格最高，與系統(tǒng)性能影響最大。因此，本領(lǐng)域關(guān)注的存儲器消耗主要是針對RAM，這表示了程序中變量占用的空間大小。(3)任務(wù)的觸發(fā)周期任務(wù)的觸發(fā)周期為1\?；旌蟿恿囕v的電子系統(tǒng)的任務(wù)有兩種類型一種是定時觸發(fā)的，按照固定的周期運行，比如按照頻率進行模擬信號采集并濾波；另一種任務(wù)是根據(jù)信號觸發(fā)的，這種情況任務(wù)的觸發(fā)周期Ti是變化的。比如，發(fā)動機控制中經(jīng)常使用58齒曲軸，隨著發(fā)動機的運轉(zhuǎn)，曲軸信號到達不同齒的位置運行不同的任務(wù)。對于信號觸發(fā)的任務(wù)，在某個固定的工況下其觸發(fā)周期是固定的。因此在系統(tǒng)性能分析過程中，我們可以對不同的工況單獨分析，認為所有的任務(wù)都是周期觸發(fā)的。(4)任務(wù)間的數(shù)據(jù)通訊量按照有向無環(huán)圖的要求，混合動力車輛的控制系統(tǒng)的各主要事務(wù)由不同任務(wù)組合起來共同完成，即分布式系統(tǒng)信號(變量)傳遞的路徑是首先某個控制器的任務(wù)采集傳感器信號，然后通過總線通信把這個信號發(fā)到CAN總線上，然后另一個控制器任務(wù)接收到這個報文后做算法處理，最后再送給執(zhí)行器。需要不同處理器間共同處理的任務(wù)需要進行數(shù)據(jù)通訊，而同一處理器內(nèi)執(zhí)行的不同任務(wù)則不需要總線的數(shù)據(jù)通訊。由此，任務(wù)間的數(shù)據(jù)通訊量(Ii也是任務(wù)的一個重要特征參數(shù)。2、任務(wù)特性參數(shù)的實際獲取
在具體實施方式
中，將所有的待分配的控制任務(wù)(例如圖5中所示出的37個任務(wù))放在同一個硬件平臺上運行，即，將所有任務(wù)的軟件代碼導(dǎo)入采用基于PC機的VectorCAST軟件，便可以自動得出每個控制任務(wù)的任務(wù)周期T、指令條數(shù)N、資源消耗量M、數(shù)據(jù)通訊量d等四個特征參數(shù)。由于上述硬件、軟件的使用方法以及這些特征參數(shù)的獲取運算獲取方法都是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，因此在此不做過多描述。下面的表I是具體實施方式
中混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)的37個任務(wù)特征參數(shù)獲取結(jié)果。其中，任務(wù)周期的單位為毫秒(ms);任務(wù)之間交互的數(shù)據(jù)量用任務(wù)通訊的數(shù)據(jù)幀頻率表示，單位為幀/秒，比如任務(wù)I的100 — 2表示如果所有數(shù)據(jù)通訊都借助總線的話，任務(wù)I每秒鐘需要發(fā)送100幀數(shù)據(jù)給任務(wù)2 ;資源消耗用任務(wù)中所有變量占用的RAM空間大小表示，單位為字節(jié)(B)。表I控制任務(wù)的特征參數(shù)

權(quán)利要求
1.一種混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)的任務(wù)分配方法，其特征在于，所述分布式控制系統(tǒng)包括多個控制單元和總線，所述多個控制單元由所述總線相連，每個所述控制單元上可以運行所述分布式控制系統(tǒng)的任務(wù)中的一個或多個， 其中，所述任務(wù)分配方法包括如下步驟 步驟一，建立所述任務(wù)與所述多個控制單元之間映射關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，并運用圖論方法，建立所述任務(wù)的有向無環(huán)圖； 步驟二，確定所述任務(wù)的特征參數(shù)；以及 步驟三，基于所確定的所述特征參數(shù)，以所述總線上的數(shù)據(jù)傳輸量最小為目標(biāo)，在滿足多種約束條件的情況下對所述任務(wù)的所述有向無環(huán)圖進行最小分割問題求解，從而將所述任務(wù)分配到所述多個控制單元中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的任務(wù)分配方法，其特征在于，所述多個控制單元包括混合動力整車控制器HCU、發(fā)動機管理系統(tǒng)EMS、電機控制器MCU、電池管理系統(tǒng)BMS和機械式自動變速器控制器T⑶。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的任務(wù)分配方法，其特征在于，所述數(shù)學(xué)模型包括所述分布式控制系統(tǒng)的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)模型和系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)模型， 其中，所述系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)模型包括控制器集合信息和總線信息，所述控制器集合信息包括控制器的存儲空間信息， 其中，所述系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)模型包括所述任務(wù)與事務(wù)的映射關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的任務(wù)分配方法，其特征在于，所述特征參數(shù)包括每個所述任務(wù)的觸發(fā)周期、任務(wù)的最多指令條數(shù)、任務(wù)的存儲器消耗和任務(wù)間的數(shù)據(jù)通訊量。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的任務(wù)分配方法，其特征在于，將所有所述任務(wù)的軟件代碼導(dǎo)入采用基于PC機的VectorCAST軟件，從而確定每個所述任務(wù)的所述特征參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的任務(wù)分配方法，其特征在于，所述約束條件包括指派限制約束、響應(yīng)時間約束、資源約束和處理器使用率約束。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的任務(wù)分配方法，其特征在于，使用遺傳算法、動態(tài)規(guī)劃化法或龐特里亞金最大值法來對所述任務(wù)的所述有向無環(huán)圖進行最小分割問題求解。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的任務(wù)分配方法，其特征在于，所述總線是CAN總線或FlexRay總線。
9.一種混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)，其執(zhí)行如權(quán)利要求1-8中任一項所述的任務(wù)分配方法。
10.一種包括如權(quán)利要求9所述的分布式控制系統(tǒng)的混合動力車輛。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合動力車輛的分布式控制系統(tǒng)的任務(wù)分配方法，所述方法包括建立所述任務(wù)與所述多個控制單元之間映射關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，并運用圖論方法，建立所述任務(wù)的有向無環(huán)圖；確定所述任務(wù)的特征參數(shù)；以及基于所確定的所述特征參數(shù)，以所述總線上的數(shù)據(jù)傳輸量最小為目標(biāo)，在滿足多種約束條件的情況下對所述任務(wù)的所述有向無環(huán)圖進行最小分割問題求解，從而將所述任務(wù)分配到所述多個控制器中。通過本發(fā)明技術(shù)方案，可以以更加合理的使用整個控制系統(tǒng)的硬件資源，降低總線負載率，提高系統(tǒng)的可靠性與實時性。
文檔編號B60W10/06GK102774376SQ20121019921
公開日2012年11月14日 申請日期2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月14日
發(fā)明者席軍強, 翟涌, 陳慧巖, 陳泳丹 申請人:北京理工大學(xué)