[发明专利]考虑多目标的行星齿轮混合动力系统动态协调控制方法

权利要求书

1.一种考虑多目标的行星齿轮混合动力系统动态协调控制方法，所述行星齿轮混合动力系统包括发动机、单向离合器、湿式多片离合器、电机、行星排、变速器、主减速器和车轮，所述发动机的输出轴与行星排的齿圈、湿式离合器的主动盘和单向离合器相连；电机转子和行星排的太阳轮相连；变速器输入端与行星排的行星架相连，所述行星架的输出端连接至变速器、主减速器和车轮；其特征在于，所述多目标为经济性目标和平顺性目标；

所述经济性目标通过动态规划算法实现，具体包括以下步骤：

步骤S1：把加速/制动踏板位置变化Pr、加速/制动踏板变化率P和当前车速V作为输入信号输入至模糊控制器；

步骤S2：通过模糊逻辑获得未来特定时间内的工况，即得到未来工况下整车的加速度a和加速度a下的车速V1；

步骤S3：将加速度a和车速V1作为动态规划算法的输入，通过动态规划算法获取整车的需求转矩Td_req；

步骤S4：通过动态规划算法分配获取发动机和电机各自的需求转矩Te_req和Tm_req，达到经济性目标；

所述平顺性目标通过动态协调实现，具体包括以下步骤：

步骤S5：判断步骤S3中达到整车的需求转矩Td_req时是否需要进行模式切换，若是，转入步骤S6；否则继续当前的运行模式，转入步骤S7：

步骤S6：通过动态协调来协调发动机和电机各自的需求转矩；

步骤S7：通过Pareto多目标优化算法对经济性目标和平顺性目标进行权衡优化，得到发动机和电机的目标转矩；

步骤S8：将步骤S7中得到的发动机和电机的目标转矩输出至车轮进而得到发动机和电机的实际转矩；

步骤S9:将步骤S7和S8得到的发动机和电机的目标转矩和实际转矩，反馈给步骤S6，实现动态协调的转矩补偿。

2.根据权利要求1所述的考虑多目标的行星齿轮混合动力系统动态协调控制方法，其特征在于，所述行星齿轮混合动力系统还包括用于驱动电机的电源模块，所述电源模块经逆变器与所述电机电连。

3.根据权利要求1所述的考虑多目标的行星齿轮混合动力系统动态协调控制方法，其特征在于，所述行星排的结构为单行星排，由太阳轮、行星架以及安装在所述行星架的行星轮和齿圈组成，所述行星轮与太阳轮和齿圈分别啮合传动。

4.根据权利要求1所述的考虑多目标的行星齿轮混合动力系统动态协调控制方法，其特征在于，将加速/制动踏板变化P分成11个等级，其隶属函数为：梯形隶属度函数Trapmf(P)，论域为(-1,1)；

将加速/制动踏板变化率P分为7个等级，其隶属函数为：梯形隶属度函数Trapmf(P),论域为(-1，1)；

将当前车速V分为6个等级，其隶属函数为：梯形隶属度函数Trapmf(v)，论域为(0，1)；

以加速度a为输出,分为14个等级，其隶属函数为梯形隶属度函数Trapmf(a)，论域为(-1,1)。

5.根据权利要求1所述的考虑多目标的行星齿轮混合动力系统动态协调控制方法，其特征在于，在步骤S5中，根据整车的需求转矩以及发动机和电机各自的需求转矩，判断未来工况下整车的运行模式；将未来工况下整车运行模式与当前的运行模式进行比较，若运行模式相同，则不需要进行模式切换，继续当前的运行模式；若模式不相同，则进行模式切换。

6.根据权利要求5所述的考虑多目标的行星齿轮混合动力系统动态协调控制方法，其特征在于，将模式切换进行分类，包括有离合器结合的模式切换、有离合器分离的模式切换和有发动机参与的模式切换。

7.根据权利要求6所述的考虑多目标的行星齿轮混合动力系统动态协调控制方法，其特征在于，有离合器结合的模式切换的协调方法具体如下：电机输出转矩通过行星排的太阳轮进行分配，一部分用于驱动车辆行驶，另一部分用于启动发动机；离合器的控制是通过控制油压来控制离合器的结合速度，通过发动机的转速ne和电机的转速nm之间的差值以及差值的变化率为输入对离合器的油压进行模糊控制。