[發明專利]一種混合動力汽車能量管理策略優化方法

有效

• 申請號: 202110753743.6
• 申請日: 2021-07-02
• 公開（公告）號: CN113479186B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 王寶森;楊建軍;付雪青;張先鋒;白巴特爾;李振國;劉雙喜
• 申請（專利權）人: 中汽研（天津）汽車工程研究院有限公司;中國汽車技術研究中心有限公司
• 主分類號: B60W20/11
• 分類號: B60W20/11;B60W20/15
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 安孔川

本發明提供了一種混合動力汽車能量管理策略優化方法，包括以下步驟：S1、建立HEV燃油經濟性仿真模型；S2、構建HEV最優化能量管理策略模型，計算得到已知工況下HEV油耗最低時的整車運行參數；S3、優化HEV規則能量管理策略中的離散值規則參數；S4、通過機器學習算法優化HEV規則能量管理策略中的連續值規則參數；S5、組合優化后的離散值規則參數及連續值規則參數，獲得優化后完整的HEV規則能量管理策略。一種混合動力汽車能量管理策略優化方法，通過全局優化算法對混合動力汽車能量管理策略中離散值控制參數與連續值控制參數的協同優化，能夠求取最佳的規則能量管理策略控制參數集，實現混合動力汽車控制參數的全域尋優。

技術領域

本發明屬于混合動力汽車管理技術領域，尤其是涉及一種混合動力汽車能量管理策略優化方法。

背景技術

根據目前的研究，混合動力汽車(HEV)的能量管理策略可以劃分為基于規則的能量管理策略和基于優化的能量管理策略兩大類。基于規則的能量管理策略包含確定性規則和模糊規則兩種形式。其中，基于確定性規則的能量管理策略由于計算效率高且易于工程化應用的優勢而在商業化應用中占主導地位。然而，該規則能量管理策略不涉及實時優化，難以保證策略的實時最優性。基于優化的能量管理策略中，全局優化策略由于預測性和計算復雜性，不適用于實施控制系統。因此，通過定義瞬時成本函數的實時優化策略被認為是可能實現實車應用的優化策略方案，其主要包括自適應等效燃油消耗最小策略、自適應動態規劃和模型預測控制等，但是未來行駛工況信息需要被預知且其準確性對全時域內能耗影響較大。

綜上可知，目前如何進一步改善確定性規則能量管理策略的節能效果仍然是商業化HEV迫切需要解決的動力控制問題之一。綜合考慮優化效果和工程化應用，本發明提出了一種混合動力汽車控制參數的全域尋優及自動標定方法。首先根據HEV車輛關鍵零部件參數采用粒子群優化算法與動態規劃構建全局優化策略計算模型，之后基于該模型的輸出結果指導確定性規則策略中關鍵參數的優化，從而可以實現近理論最低能耗的規則能量管理策略。之前大部分是人工提取規則進行優化，工作量大且需要很高的專業經驗，本發明設計了一種利用機器學習來自動提取控制參數的方法，提高策略優化的工作效率并且可以降低人為主觀因素帶來的誤差。

本發明的目的是建立一種混合動力汽車控制參數的全域尋優及自動標定方法，實現所有控制參數的協同優化，實現近理論最低能耗的規則能量管理策略，并降低策略優化過程中人為主觀因素帶來的影響并提高效率。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種混合動力汽車能量管理策略優化方法，以改善確定性規則能量管理策略的節能效果，實現所有控制參數的協同優化，實現近理論最低能耗的規則能量管理策略，并降低策略優化過程中人為主觀因素帶來的影響并提高效率。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種混合動力汽車能量管理策略優化方法，包括以下步驟：

S1、根據整車及動力系統關鍵參數和能量管理策略建立HEV燃油經濟性仿真模型；

S2、在步驟S1中的HEV燃油經濟性仿真模型中，通過全局優化算法替換原來的能量管理策略，構建HEV最優化能量管理策略模型，并計算得到已知工況下HEV油耗最低時的整車運行參數；

S3、根據HEV最優化能量管理策略模型中的計算結果，優化原HEV規則能量管理策略中的離散值規則參數；

S4、根據最優化能量管理策略模型中的計算結果，通過機器學習算法優化原HEV規則能量管理策略中的連續值規則參數；

S5、組合步驟S3中的優化后的離散值規則參數及步驟S4中的連續值規則參數，獲得優化后完整的HEV規則能量管理策略。

進一步的，步驟S1中的整車及動力系統關鍵參數主要包括：發動機組件關鍵參數、電機關鍵參數、電池關鍵參數、傳動系統的關鍵參數、整車關鍵參數；