[發明專利]一種混合動力汽車的能量優化控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201811191308.3
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN111038488B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 劉國榮;蘇常軍;王爍
• 申請（專利權）人: 鄭州宇通客車股份有限公司
• 主分類號: B60W20/15
• 分類號: B60W20/15;B60W10/26;B60W10/06;B60W50/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 吳敏

本發明涉及一種混合動力汽車的能量優化控制方法及裝置，屬于新能源客車控制策略技術領域，根據行車信息確定車輛當前道路工況類型，道路工況類型確定后，利用能量優化模型得到發動機參與工作的能量最優控制參數，根據各項能量最優控制參數指導車輛行駛，實現車輛的自適應優化，使標定的各項能量最優控制參數對當前道路工況類型的適應性更強，達到車輛能耗的最佳經濟性能。

技術領域

本發明屬于新能源客車控制策略技術領域，具體涉及一種混合動力汽車的能量優化控制方法及裝置。

背景技術

面對能源短缺和環境污染日益嚴重的現狀，混合動力汽車是目前最有效的節能汽車方案，混合動力汽車的整車控制器需要根據動力系統狀態的不同，結合車速路況及駕駛員需求通過控制策略，實現動力部件輸出功率的合理分配及優化，從而在確保維持動力性能的同時充分發揮混合動力系統的節能減排優勢。

目前，對混合動力汽車的能量管理主要使用基于規則的參數控制方法，其核心思想是確保發動機工作在高效區，當發動機負荷較小時，發動機停機，電動機單獨驅動；當發動機的負荷適中，發動機工作在高效區，發動機啟動充電或驅動；當發動機負荷較大時，電動機可以提供助力，使發動機只工作在高效區。基于規則的參數控制方法中的參數通常是通過標準循環工況(中國典型城市公交循環CCBC)優化得到的，在類似典型公交工況下的效果較好，在一定程度上具有代表性但不具有廣泛性。而城市公交道路往往由于城市路況不同所處的工況也千差萬別，實際運營過程中，每趟線路的載客量、城市道路維修情況、早晚上下班高峰期等影響因素都會對車輛的行駛產生一定的影響。因此，基于規則的參數控制方法并不能保證在當前車輛所運營的工況下實現經濟性最優。

發明內容

本發明的目的是提供一種混合動力汽車的能量優化控制方法及裝置，用于解決現有技術對混合動力汽車的能量管理無法實現汽車能耗的經濟性最優的問題。

為解決上述技術問題，本發明提出一種混合動力汽車的能量優化控制方法，包括以下步驟：

1)根據車輛的前方行駛區域中的行車信息對道路工況進行分類，針對每一類道路工況建立對應的能量優化模型，各能量優化模型是以對應道路工況下的整車能耗最低建立的；行車信息至少包括平均車速、最高車速、停車時間比例和平均加速度中的兩個；

2)求解各能量優化模型，對應得到各能量優化模型的能量最優控制參數，能量最優控制參數包括發動機參與工作的整車需求功率、發動機參與工作的車輛速度、發動機參與工作的車輛最優功率；

3)獲取車輛的前方行駛區域中的當前行車信息，根據當前行車信息確定當前道路工況的類型，按照當前道路工況的類型對應能量優化模型的能量優化控制參數控制車輛，實現車輛的能量優化控制。

為解決上述技術問題，本發明還提出一種混合動力汽車的能量優化控制裝置，包括處理器，處理器用于執行指令以實現以上步驟1)至步驟3)。

本發明的能量優化控制方法和裝置通過確定行使車輛當前的道路工況類型，根據車輛當前的道路工況類型確定對應的能量優化模型，進而得到對應能量優化模型的能量最優控制參數，根據得到的能量最優控制參數控制車輛，實現車輛的能量優化控制，達到車輛能耗的最佳經濟性能。

為確定車輛的道路工況類型，在獲取車輛的前方行駛區域中的行車信息前，步驟1)中對道路工況進行分類時，通過機器學習方法對每一類道路工況下的行車信息進行訓練，建立道路工況類型的識別模型。具體的，機器學習方法包括模糊識別算法、神經網絡算法或支持向量機算法。步驟3)中，當獲取車輛的前方行駛區域中的當前行車信息后，將當前行車信息代入道路工況類型的識別模型，得到當前道路工況的類型。

為保證車輛能耗的最佳經濟性能，需要合理選取發動機參與工作的各項能量最優控制參數，為提高車輛的能量優化控制效果，能量最優控制參數還包括電池剩余電量。同樣，為保證車輛能耗的最佳經濟性能，上述能量優化模型優選如下：