[发明专利]基于工况自学习的混合动力总成优化标定实验系统及方法

权利要求书

1.一种基于工况自学习的混合动力总成优化标定实验系统，该系统包括：

混合动力总成系统，该混合动力总成系统包括发动机(1)，所述的发动机经离合器(2)与驱动电机(3)机械相连，作为混合动力车辆的动力驱动源，所述的驱动电机(3)与变速箱(4)机械相连，所述的驱动电机(3)依次与逆变器(6)和蓄电池(7)采用电缆连接，用于实现电能的双向流动；

混合动力总成台架系统，该混合动力总成台架系统包括电力测功机(5)，所述的电力测功机(5)与变速箱(4)机械连接，驱动电机(3)经变速箱(4)输出动力到电力测功机(5)；

其特征在于它还包括：

在用新能源车辆采集模块(12)，该在用新能源车辆采集模块(12)用于采集司机操作数据、车辆运行数据、混合动力能量管理单元的能量管理标定数据及GPS模块输出的经纬度信息数据，并发送给新能源远程监控数据库(11)，同时接收新能源远程监控数据库(11)输出的优化后的新能源车辆能量优化管理标定数据，用于更新混合动力能量管理单元的标定数据；

新能源远程监控数据库(11)，该新能源远程监控数据库用于读取、滤波、校核和存储在用新能源车辆采集模块(12)输出的数据，提取与在用车辆的运行道路工况类型和司机驾驶风格相关的数据，查找数据库中是否有匹配的能量管理标定数据并判断该数据是否满足设定的经济性指标和排放性指标要求，在条件满足的情况下将匹配的能量管理标定数据输出给在用新能源车辆采集模块(12)或者在条件不满足的情况下，将司机操作数据、车辆运行数据输出给实验管理控制台(9)，提取车辆原有能量管理标定数据、道路工况类型和司机驾驶风格相关的数据输出给自学习优化模块(10)；该新能源远程监控数据库还用于接收和存储来自于自学习优化处理模块的经过自学习优化处理后的能量优化管理标定数据，然后将优化后的新能源车辆能量优化管理标定数据，输出给在用新能源车辆采集模块；

实验管理控制台(9)，实验管理控制台(9)通过信号控制电缆与电力测功机(5)相连；该实验管理控制台(9)用于接收新能源远程监控数据库输出的在用车辆的司机操作数据、车辆运行数据和自学习优化处理模块的台架开始指令，计算出电力测功机的目标转速和扭矩，输出给电力测功机(5)，提取司机操作数据给混合动力能量管理单元(8)，用于控制混合动力总成系统的发动机、离合器、驱动电机、变速箱和蓄电池的目标状态，在实验过程中接受混合动力能量管理单元的实际运行状态及能耗数据并输出给自学习优化处理模块(10)；

自学习优化处理模块(10)，所述的自学习优化处理模块用于接收新能源远程监控数据库输出的道路工况类型和司机驾驶风格相关的数据和在用车辆的现有能量管理标定数据，将在用车辆的能量管理标定数据发送给混合动力能量管理单元进行台架试验，同时接收试验管理控制台(9)输出的发动机、驱动电机、变速箱、离合器和电池的实际运行状态及能耗数据，进行滤波和数据有效性校验，并进行建模和能量管理标定数据的寻优处理，然后将模型状态下优化后的能量管理标定数据输出给混合动力能量管理单元(8)，给实验管理控制台(9)发送台架实验开始指令，然后再读取实验管理控制台(9)发送的发动机、驱动电机、变速箱、离合器和电池的实际运行状态及能量数据，判断模型状态下优化后的混合动力总成的经济性和排放性值是否达到目标要求；

混合动力能量管理单元(8)，该混合动力能量管理单元(8)与发动机(1)、离合器(2)、驱动电机(3)和变速箱(4)通过整车通讯总线连接，接收实验管理控制台(9)的司机操作数据，计算出动力总成控制指令信号，发送给发动机控制器、驱动电机控制器、变速箱控制器，控制发动机(1)、驱动电机(3)、变速箱(4)和电池的能量分配以及目标状态，同时采集发动机、离合器、变速箱、驱动电机和电池的实际运行状态及能耗数据，并输出给试验管理控制台(9)；混合动力能量管理单元(8)还用于接收自学习优化处理模块(10)的模型状态下优化后的能量管理标定数据，用于更新发动机、离合器、驱动电机、变速箱和电池的试验运行过程中的目标状态。

2.一种基于工况自学习的混合动力总成优化标定实验系统实验方法，其特征在于它包括以下步骤：

步骤一、通过在用新能源车辆采集模块(12)采集包括车辆运行数据、GPS数据、司机操作数据以及新能源混合动力能量管理单元能量管理标定数据在内的新能源车辆的数据，按“时间-地理-车型-监控数据”的结构发送给新能源远程监控数据库(11)中；

步骤二、新能源远程监控数据库(11)对采集的数据进行滤波、校核和存储，提取在用车辆的运行工况类型和司机驾驶风格相关的数据，然后判断该种混合动力车辆是否有匹配的能量管理标定数据，且该参数的经济性值和排放性值是否满足设定条件，如果已有类似匹配数据直接转入步骤八，反之则进入步骤三；

步骤三、实验管理控制台(9)从新能源远程监控数据库(11)提取新能源远程监控数据库输出的司机操作数据、车辆运行数据，计算出电力测功机的目标转速和扭矩，并将司机操作数据作为混合动力能量管理单元(8)的输入命令，自学习优化处理模块提取新能源远程监控数据库中在用车辆的现有能量管理标定数据发送给混合动力能量管理单元；上述步骤完成后，实验管理控制台根据自学习优化处理模块输出命令开始台架实验；

步骤四、混合动力能量管理单元(8)，采集发动机、电机、电池、变速箱的实际运行状态及能耗数据通过实验管理控制台(9)发送给自学习优化处理模块(10)，自学习优化处理模块(10)采用自学习的办法，根据混合动力总能消耗最小的原则，计算出能量管理标定数据的理想值发送给混合动力能量管理单元(8)，更新混合动力能量管理单元(8)中的能量管理标定数据；

步骤五、在混合动力能量单元(8)中的能量管理标定数据更新完后，实验管理控制台(9)重新开始台架实验，混合动力能量管理单元(8)将采集发动机、电机、变速箱、离合器、电池的状态及能量数据发送给自学习优化模块；在台架实验过程中，混合动力能量单元(8)采用能量管理标定数据的理想值，混合动力总成系统的目标状态为混合动力能量管理单元输出的理想状态下的计算值，电机测功机采用步骤三中的目标扭矩和转速数值，司机操作数据采用步骤三中的数据；

步骤六、自学习处理模块(10)判断步骤五中接收的发动机、电机、变速箱、离合器、电池的状态及能量数据的经济性值是否满足目标，如果满足则进一步判断车辆的排放性指标是否恶化，如果否，则将优化的能量管理标定数据发送到新能源远程监控数据库(11)，如果经济性目标值没有达到或排放恶化，则重复步骤四和步骤五，直至得到经济性和排放性满足目标值要求，自学习过程结束；

步骤七、自学习处理模块(10)将最终优化的能量管理标定数据发送给新能源远程监控数据库(11)，新能源远程监控数据库(11)依据优化的“车辆型—工况类型—司机驾驶风格—能量管理标定数据”的格式存储实验结果值；

步骤八、新能源远程监控数据库(11)中已经优化的标定数据，回传到在用新能源车采集模块(12)，更新对应混合动力能量管理单元的能量管理标定数据，从而实现不同地区和不同车型的在用车辆能量管理优化标定参数的离线更新与升级。