[發(fā)明專利]考慮多目標的行星齒輪混合動力系統(tǒng)動態(tài)協(xié)調控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611174069.1
• 申請日: 2016-12-17
• 公開（公告）號: CN106585619B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發(fā)明（設計）人: 林歆悠;鄭清香;莫李平;李海波;王黎明
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: B60W20/15
• 分類號: B60W20/15;B60W20/40;B60W10/02;B60W10/06;B60W10/08;B60K6/365;B60K6/38;B60K6/24;B60K6/26
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發(fā)明涉及一種考慮多目標的行星齒輪混合動力系統(tǒng)動態(tài)協(xié)調控制方法，首先把加速/制動踏板位置變化Pr、加速/制動踏板變化率P’和當前車速V作為輸入，通過模糊邏輯預測，未來特定時間內的工況，即得到整車的加速度a和加速度a下的車速V1；得出整車的需求轉矩Td_req，通過動態(tài)規(guī)劃算法得出預測工況下發(fā)動機和電動機轉矩的最優(yōu)分配，使得發(fā)動機和電機均處于高效的狀態(tài)，以此達到經(jīng)濟性。通過判斷達到需求轉矩是否需要進行模式切換，如果需要模式切換再進行動態(tài)協(xié)調；動態(tài)規(guī)劃為動態(tài)協(xié)調提供系統(tǒng)高效運行下的發(fā)動機和電機的需求轉矩；通過Pareto多目標優(yōu)化算法，使用權衡系數(shù)對兩個目標進行權衡，得到發(fā)動機和電機的目標轉矩，使得整車系統(tǒng)既高效又具有平順性。

技術領域

本發(fā)明涉及車輛領域，尤其涉及一種多目標的行星齒輪混合動力系統(tǒng)動態(tài)協(xié)調控制方法。

背景技術

面臨日益嚴重的環(huán)境污染和資源短缺，混合動力汽車具備低排放、經(jīng)濟性高、同時兼?zhèn)鋫鹘y(tǒng)內燃機和純電動車兩者的優(yōu)勢而備受人們的關注，成為很多研究者研究的對象。

混合動力汽車有兩類核心控制問題：一類是多個動力源的能量分配和效率優(yōu)化；另一類是多個動力源的相互協(xié)調控制。第一類問題是大多數(shù)人的研究的熱點。大多數(shù)人基本是進行單目標的研究，很少把這兩類問題結合起來進行多目標的研究。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是針對以上不足之處，提供了一種多目標的行星齒輪混合動力系統(tǒng)動態(tài)協(xié)調控制方法，使得整車系統(tǒng)既高效又具有平順性。

本發(fā)明解決技術問題所采用的方案是：一種考慮多目標的行星齒輪混合動力系統(tǒng)動態(tài)協(xié)調控制方法，所述行星齒輪混合動力系統(tǒng)包括發(fā)動機、單向離合器、濕式多片離合器、電機、行星排、變速器、主減速器和車輪，所述發(fā)動機的輸出軸與行星排的齒圈、濕式離合器的主動盤和單向離合器相連；電機轉子和行星排的太陽輪相連；變速器輸入端與行星排的行星架相連，所述行星架的輸出端連接至變速器、主減速器和車輪；其特征在于，所述多目標為經(jīng)濟性目標和平順性目標；

所述經(jīng)濟性目標通過動態(tài)規(guī)劃算法實現(xiàn)，具備包括以下步驟：

步驟S1：把加速/制動踏板位置變化Pr、加速/制動踏板變化率P’和當前車速V作為輸入信號輸入至模糊控制器；

步驟S2：通過模糊邏輯獲得未來特定時間內的工況，即得到未來工況下整車的加速度a和加速度a下的車速V1；

步驟S3：將加速度a和車速V1作為動態(tài)規(guī)劃算法的輸入，通過動態(tài)規(guī)劃算法獲取整車的需求轉矩Td_req；

步驟S4：通過動態(tài)規(guī)劃算法分配獲取發(fā)動機和電機各自的需求轉矩Te_req和Tm_req，達到經(jīng)濟性目標；

所述平順性目標通過動態(tài)協(xié)調實現(xiàn)，具體包括以下步驟：

步驟S5：判斷步驟S3中達到整車的需求轉矩Td_req時是否需要進行模式切換，若是，轉入步驟S6；否則繼續(xù)當前的運行模式，轉入步驟S7：

步驟S6：通過動態(tài)協(xié)調來協(xié)調發(fā)動機和電機各自的需求轉矩；

步驟S7：通過Pareto多目標優(yōu)化算法對經(jīng)濟性目標和平順性目標進行權衡優(yōu)化，得到發(fā)動機和電機的目標轉矩；

步驟S8：將步驟S7中得到的發(fā)動機和電機的目標轉矩輸出至車輪進而得到發(fā)動機和電機的實際轉矩；

步驟S9:將步驟S7和S8得到的發(fā)動機和電機的目標轉矩和實際轉矩，反饋給步驟S6，實現(xiàn)動態(tài)協(xié)調的轉矩補償。

進一步的，所述行星齒輪混合動力系統(tǒng)還包括用于驅動電機的電源模塊，所述電源模塊經(jīng)逆變器與所述電機電連。

進一步的，所述行星排的結構為單行星排，由太陽輪、行星架以及安裝所述行星架的行星輪和齒圈組成，所述行星輪與太陽輪和齒圈分別嚙合傳動。