[發明專利]一種面向行星多擋混合動力系統的門限值優化標定方法

有效

• 申請號: 202011624247.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112685959B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 曾小華;姜效望;宋大鳳;陳建新;黃鈺峰;向遠貴
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06F30/15;G06F111/06;G06F119/14
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙) 22212
• 代理人: 李榮武

1.一種面向行星多擋混合動力系統的門限值優化標定方法，其特征在于，該方法包括以下內容：

步驟一：建立行星多擋混合動力系統動力學模型；

在AVL cruise工程仿真軟件建立行星多擋混合動力系統動力學整車模型，加載測試工況，配置仿真步長，以汽車百公里燃油消耗率為目標函數；

步驟二：建立基于規則的行星多擋混合動力汽車邏輯門限值控制策略；

Matlab工程計算軟件中采用simulink工具建立基于規則的行星多擋混合動力汽車邏輯門限值控制策略；通過simulink工具建立的控制策略和AVL cruise工程仿真軟件中的行星多擋混合動力系統動力學模型聯合仿真，將處理后的仿真油耗結果作為目標函數輸出；具體包括：

(1)在Matlab工程計算軟件中采用simulink工具建立基于規則的行星多擋混合動力汽車邏輯門限值控制策略，門限值控制策略總體架構包括信號輸入模塊、信號輸出模塊、駕駛員轉矩需求計算模塊、行駛模式判斷模塊、轉矩分配模塊；

(2)行駛模式判斷模塊依據控制門限和車輛狀態參數按照規則判斷行星多擋混合動力汽車的行駛模式，包括驅動模式、制動模式、停車模式三種主模式；進一步地，驅動模式包括純電動模型、混合動力模式和發動機直驅模式；

(3)在行駛模式判斷模塊中，控制策略根據門限值判斷當前狀態下車輛的行駛模式，包括模式切換功率門限值P_o、EVT模式中模式切換的SOC下限值SOC_p、EVT模式中模式切換的SOC上限值SOC_H、模式切換功率下限值P_p、充電功率P_chg和換擋車速V₀：

(4)目標函數為百公里燃油消耗量，其計算公式為：

式中，f為百公里燃油消耗量，單位為L/100km，F為總燃油消耗量，單位為L，D為總行駛里程，單位為km；

步驟三：建立優化設計程序流，通過多島遺傳算法優化邏輯門限值控制策略，以整車動力性為約束，以整車燃油經濟性最優為目標對標定參數進行多目標優化，得到全局優化后的門限值組合；

在Isight工程計算開發軟件中建立優化設計程序流，包括建立優化模塊和模型調用模塊，其中優化模塊用于設置優化算法、優化參數、約束條件和目標函數，模型調用模塊用于優化門限值參數寫入、運行仿真程序和讀取目標函數計算結果；

(1)在模型調用模塊中設置優化門限值相關參數，包括設置優化門限值參數和目標函數、添加門限值參數的可行域；具體來說：

①優化門限值參數包括模式切換功率門限值P_o、EVT模式中模式切換的SOC下限值SOC_p、EVT模式中模式切換的SOC上限值SOC_H、模式切換功率下限值P_p、充電功率P_chg和換擋車速V₀；

②目標函數為百公里燃油消耗量；

③門限值參數的尋優范圍限制在可行域內，可行域根據控制策略進行選取；

(2)在優化模塊中加載多島遺傳算法，設置島遺傳算法關鍵參數，包括子群規模、島群個數、變異概率、循環代數、遷移率、交叉概率；具體來說，子群規模取10、島群個數取10、循環代數取10、變異概率取0.01、遷移率取0.01、交叉概率取0.7；

(3)基于多島遺傳算法優化目標函數，得到目標函數最小值對應的門限值參數組合，即為全局最優的控制策略參數組合。