[發(fā)明專利]分模式最優(yōu)化混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車能量管理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310090705.2
• 申請(qǐng)日: 2013-03-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103171559A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王峻;宋吉鵬;袁洪良;陸梓嘉;方遒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): B60W30/182
• 分類號(hào): B60W30/182;B60W20/00
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

1.一種分模式最優(yōu)化混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車能量管理方法，所述的混合動(dòng)力汽車中設(shè)有行星齒輪耦合裝置以及與行星齒輪耦合裝置連接的發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電機(jī)和第二電機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)連接有發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，兩電機(jī)有各自的控制器，其特征在于，所述的控制方法具體包括以下步驟：

1)狀態(tài)機(jī)根據(jù)車速、電池充電狀態(tài)值和車輛需求功率對(duì)汽車的工作模式進(jìn)行切換，以確定當(dāng)前汽車所處的工作模式；

2)模式選擇控制器獲取狀態(tài)機(jī)確定的工作模式，選取與當(dāng)前工作模式相對(duì)應(yīng)的控制算法及所需傳感器信號(hào)；

3)由選定的控制算法得到各驅(qū)動(dòng)源轉(zhuǎn)矩信號(hào)和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩信號(hào)，并將驅(qū)動(dòng)源轉(zhuǎn)矩信號(hào)傳送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制器和電機(jī)控制器，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩信號(hào)傳送給制動(dòng)控制器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分模式最優(yōu)化混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車能量管理方法，其特征在于，所述的狀態(tài)機(jī)對(duì)汽車的工作模式進(jìn)行切換具體為：

101)狀態(tài)機(jī)判斷是否滿足當(dāng)前車速小于下限值、電池SOC值大于下限值且車輛需求功率小于電池額定功率，若滿足，則將工作模式切換為低速模式，并執(zhí)行步驟103)，否則執(zhí)行步驟102)；

102)判斷當(dāng)前車速是否小于上限值，若是，則將工作模式切換為常規(guī)模式，并執(zhí)行步驟103)，若否，則將工作模式切換為高速模式；

103)判斷車輛需求功率是否小于等于零，若是，則進(jìn)入再生制動(dòng)模式，并執(zhí)行步驟104)，若否，則執(zhí)行步驟101)；

104)判斷車輛需求功率是否大于零，若是，則執(zhí)行步驟101)，若否，則保持再生制動(dòng)模式。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種分模式最優(yōu)化混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車能量管理方法，其特征在于，當(dāng)汽車的工作模式為低速模式時(shí)，所述的控制算法為PID。控制器采用PID控制算法根據(jù)電機(jī)需求轉(zhuǎn)速與電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速的差值輸出低速模式下電機(jī)需求轉(zhuǎn)矩；

當(dāng)汽車的工作模式為常規(guī)模式、高速模式或再生制動(dòng)模式時(shí)，所述的控制算法為模型預(yù)測(cè)控制算法，模式選擇控制器獲取當(dāng)前工作模式，由當(dāng)前工作模式下的狀態(tài)方程和目標(biāo)函數(shù)采用模型預(yù)測(cè)控制算法獲得最優(yōu)控制量。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種分模式最優(yōu)化混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車能量管理方法，其特征在于，當(dāng)汽車的工作模式為常規(guī)模式時(shí)，所述的模型預(yù)測(cè)控制算法的具體控制過(guò)程為：

201)確定常規(guī)模式下的狀態(tài)方程及目標(biāo)函數(shù)，常規(guī)模式下的狀態(tài)方程為

x·=Ax+Buu+Bvvy=Cx]]>

其中狀態(tài)量x＝(w_eng，w_MG2，SOC)^T，w_eng為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，w_MG2為第二電機(jī)轉(zhuǎn)速，SOC為電池充電狀態(tài)值；控制量u＝(T_eng，T_MG2，T_eng）^T，T_eng為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，T_MG2為第二電機(jī)轉(zhuǎn)矩，T_MG1第一電機(jī)轉(zhuǎn)矩；v為擾動(dòng)量；y為輸出量，A、B_u、B_v和C為關(guān)系矩陣，u為輸入量；

常規(guī)模式下的目標(biāo)函數(shù)是

J＝a_yf_y(y，u，Δu)+a_flf_fl(u，Δu)+a_esf_es(u，Δu)+a_SOCf_SOC(u，Δu)

其中f_y(y，u，Δu)為驅(qū)動(dòng)性能函數(shù)，f_fl(u，Δu)為燃油性函數(shù)，f_es(u，Δu)為排放性函數(shù)，f_SOC(u，Δu)為電池充電狀態(tài)函數(shù)，a_y、a_fl、a_es和a_SOC為各函數(shù)的權(quán)值；

202)根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的各狀態(tài)量和控制量，結(jié)合駕駛需求功率，在滿足各狀態(tài)量及控制量的約束條件下，使目標(biāo)函數(shù)最小，求得下一時(shí)刻的最優(yōu)控制量值。