[發明專利]一種并聯式混合動力汽車的能耗優化方法

有效

• 申請號: 201910872543.5
• 申請日: 2019-09-16
• 公開（公告）號: CN110509914B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 鄭太雄;張芹
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: B60W20/15
• 分類號: B60W20/15;B60W50/00;G06F30/15;G06F119/14
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種并聯式混合動力汽車的能耗優化方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

步驟S1：汽車啟動時，工況初始化，采樣時間間隔s初始化，根據ε-greedy進行控制動作選擇，即隨機選取經驗池D，每個狀態有ε的概率進行探索，剩下的1-ε的概率進行開發；參數ε按照一維正態分布進行更新，即ε～N(μ,σ²)，服從一個位置參數為μ、尺度參數為σ的概率分布，且其概率密度函數為：

路徑1，以ε的概率從經驗池D中選擇隨機控制數據A_D進行探索：

A_D＝(v,W_p,T_m,T_e) (2)

其中v為工況車速，W_p為預測總能耗值，T_m為電機轉矩，T_e為發動機轉矩，皆為經驗池D中的數據；

路徑2，有1-ε的概率通過傳感器所采集工況車速形成的索引，在內存器R中搜索已存儲的策略里所對應的控制數據A_R進行開發：

A_R＝(v,W_p,T_m,T_e) (3)

其中v為工況車速，W_p為預測總能耗值，T_m為電機轉矩，T_e為發動機轉矩，皆為內存器R中的數據；且這些數據為當前訓練所得到的策略下，相應工況總能耗最低對應的一組控制輸出；

電機轉矩T_m與發動機轉矩T_e之和為總需求轉矩T_req即：

T_req＝T_m+T_e (4)

忽略橫向動力學，給定車速v和坡度α，由車輛的縱向動力學模型計算出駕駛員在車輪上的需求轉矩為：

其中，r為車輪半徑，C_D為空氣阻力系數，A為迎風面積，f為滾動阻力系數，δ為汽車旋轉質量換算系數，M為汽車質量；

步驟S2：進入經驗池/內存器進行隨機選擇或是進行已存儲策略中相應工況下的控制輸出選擇之后，將選擇出的電機轉矩T_m與發動機轉矩T_e進行約束后輸出到整車控制器VCU中；其中T_m與T_e的變化范圍都很大，但因為荷電量SOC∈[0,1]，則T_m的值由SOC約束，當SOC為0時，T_m的值為0；通過標定知道T_e最大允許值max(T_e)與最小允許值min(T_e)，則發動機轉矩T_e由以下函數進行約束：

步驟S3：通過整車控制器對汽車進行控制，并通過汽車運行中的傳感器采集的數據求得相應工況下的總能耗W_CUR，即電能耗W_m與燃油能耗W_e之和：

W_CUR＝W_m+W_e (7)

電能耗公式通過電池廠商標定的充放電起始狀態總電能W_i以及前一狀態的荷電量值SOC_t-1得到：

W_m＝(SOC_t-1-SOC_t)*W_i (8)

有效燃油消耗率η是指單位有效功的耗油量，燃油能耗W_e公式通過傳感器以s為采樣時間間隔測得的前一狀態的剩余燃油量m_t-1得到：

步驟S4：將計算出的油耗連同對應的工況車速v、測定計算出的實際總能耗值W_CUR、實際測定的電機轉矩T_mm和發動機轉矩T_ee即A_D存儲到經驗池D_n＝{A_D1,A_D2,…,A_Dn}中，擴充數據庫的內容；

步驟S5：根據內存器R_n＝{A_R1,A_R2,…,A_Rn}中存儲下來的策略進行對應工況車速v下檢索，求得的總能耗值W_CUR與檢索結果W_p進行比較，若總能耗值W_CUR更低，則將內存器中對應的工況車速v下的A_R＝(v,W_p,T_m,T_e)更新為(v,W_CUR,T_mm,T_ee)，否則將不做變更，維持原數據；

步驟S6：進行終止條件的判斷，實施者設置的傳感器采樣時間終止、循環達到實施者所設置的次數或者是汽車能源關閉情況都被視作優化終止。