[發明專利]一種重型混合動力汽車動力系統構型選擇方法

有效

• 申請號: 202010927722.7
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112265539B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 陳勇;張越;魏長銀;白書杰;劉海;陳光
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: B60W20/20
• 分類號: B60W20/20;B60W50/00
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 陳巍

本發明公開一種重型混合動力汽車動力系統構型選擇方法，包括：S1、選取若干個重型混合動力汽車的動力系統構型，作為基本目標車型；S2、對重型混合動力汽車按動力系統構型進行分類，選擇各構型下車輛的控制參數作為仿真參數；S3、基于整車的需求功率和電池SOC，采用模糊控制策略獲取混合動力汽車的發動機的輸出功率，完成功率分配；S4、基于功率分配結果，采用遺傳算法對重型混合動力汽車的控制參數進行全局優化，并仿真得到每一系統構型的燃油消耗和排放，基于最小燃油消耗和排放完成動力系統構型的選擇。本發明能夠有效縮小重型混合動力汽車構型選擇范圍，適合汽車企業在研發初階段對于系統構型進行快速選擇，節省大量人力物力。

技術領域

本發明涉及重型混動汽車動力系統技術領域，特別是涉及一種重型混合動力汽車動力系統構型選擇方法。

背景技術

隨著世界汽車產量及保有量的迅速增長，人們越來越認識到傳統的內燃機汽車對人類環境帶來的危害。人們對生存環境的要求不斷提高，降低汽車有害排放的呼聲與日俱增。環境保護的迫切性和石油儲量逐漸短缺的壓力，迫使人們重新考慮未來汽車的動力問題。經過對各種新燃料、新能源和新動力的探索，混合動力汽車成為最主要的選擇之一。而針對重型混合動力汽車有著更加嚴格的油耗和排放指標，所以在中國道路工況下對重型混動汽車進行動力系統構型的選擇尤為重要。

重型混合動力汽車的構型選擇往往是汽車企業開展車輛研發必須的首要步驟，對于整車的動力系統參數匹配，具體動力系統部件優化，能量管理策略的優化都要基于已選擇的動力系統構型。所以重型混合汽車構型的選擇對于整車研發，經濟型優化等至關重要。重型混合動力汽車系統結構基本上分為傳統、串聯、雙軸并聯、單軸并聯、單軸混聯結構。

我國重型混合動力汽車的研究始于上世紀末。目前，各大廠家技術路線以混聯式為主，推進混聯式方案的研發及產業化。與美日歐重型混合動力汽車技術路線不同，國內大部分都采用單軸混聯的型式。從國外技術路線可看出，目前串聯式結構是國外重型混合動力汽車研發單位采用最多運用最廣的一種結構。

傳統的對于中型車輛混合動力系統構型選擇的方案往往需要研發工程師根據經驗和調研決定，通常根據自身經驗在動力性約束條件以及經濟性約束條件下對車輛部件的參數范圍進行確定，并對重型車輛混合系統構型進行選擇。然而，由于需要對于所有構型進行選擇，且選擇合適的優化方案，對系統構型進行動力性經濟性比對研究，同時對動力系統各部件進行參數優化及控制策略優化均需要大量的時間及計算量，在車企中往往不具備相關時間資源條件，無法實現。

混合動力汽車包含增程式混合動力汽車及插電式混合動力汽車，而目前的構型選擇方法中還沒有關于增程式混合動力汽車構型選擇的方法；同時，輕型混合動力汽車和重型混合動力汽車的差異性大，重型混合動力汽車具有質量大，載荷大，油耗排放大的特點，需要在構型選擇時著重考慮，而現有構型選擇方法并未針對重型混合動力汽車做出特殊考慮。另外，現有的構型選擇方法未從油耗和排放的角度考慮構型選擇，且沒有對整車的控制參數進行優化，不能保障在參數匹配優化的情況下得出車輛的油耗和排放情況。

發明內容

本發明的目的是提供一種重型混合動力汽車動力系統構型選擇方法，以解決現有技術中存在的技術問題，能夠有效縮小重型混合動力汽車構型選擇范圍，適合汽車企業在研發初階段對于系統構型進行快速選擇，節省大量人力物力。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種重型混合動力汽車動力系統構型選擇方法，包括如下步驟：

S1、選取若干個重型混合動力汽車的動力系統構型，作為基本目標車型；

S2、對重型混合動力汽車按動力系統構型進行分類，選擇各個構型下的車輛的控制參數作為仿真參數；

S3、基于整車的需求功率和混合動力汽車的電池荷電狀態SOC，采用模糊控制策略獲取混合動力汽車的發動機的輸出功率，完成發動機的功率分配；