[发明专利]一种行星式混合动力系统的优化控制规则提取方法

说明书

本发明提供一种行星式混合动力系统的优化控制规则提取方法，属于混合动力汽车控制技术领域，包括纯电动模式与混合动力模式的模式切换规则提取，以及混合动力模式下，各动力源工作状态分配规则的确定。该优化控制规则提取方法，通过将优化结果以控制规则的形式应用于在线控制策略，降低了运算成本，提高了控制策略的实时性，此外，该方法不依赖于工程人员的经验，能够自动化实施省去了大量的标定时间和精力，为自动优化标定提供了依据。

技术领域

本发明涉及一种行星式混合动力系统的优化控制规则提取方法，属于混合动力汽车的控制领域。

背景技术

面对能源短缺和环境污染日益严重的现状，考虑纯电动汽车的里程焦虑问题，混合动力汽车仍然是中短期内汽车节能、减排的重要途径。在各种混合动力系统构型中，行星式混合动力系统具有两个电机和一套行星齿轮耦合机构，能够利用调速电机实现发动机的转速解耦，利用调扭电机实现发动机的扭矩解耦，即实现了发动机的转速、扭矩双解耦，易于实现发动机的最优控制，具有最为突出的节能潜力。然而，当行星式混合动力系统工作在发动机最优状态时，系统内的电功率流会降低该系统的综合效率，基于此，为充分发挥行星式混合动力系统的节能潜力，对其开展优化控制仍十分必要。当前混合动力系统的优化控制方法包括在线实时优化控制，以及基于优化结果提取控制规则进而实现在线优化控制两类。前者受限于优化算法的运算成本以及当前实车控制器的运算处理能力，尚难以实际应用；后者仅将优化控制规则应用于在线控制器，获得近似最优解，具有较好的实时性和应用条件，然而，当前的优化控制方法提取过程多基于研究人员或者工程人员的经验，尚未形成系统的自动化优化规则提取方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种可将优化结果应用于在线控制策略，具有运算成本低、控制策略实时性好的特点，且能有效解决当前同类优化控制规则提取方法不利于自动化实施问题的行星式混合动力系统的优化控制规则提取方法，其技术内容为：

第一步，提取纯电动模式与混合动力模式的模式切换规则：基于典型行驶工况下开展全局优化得到的行星式混合动力系统动力源工作状态随车速和系统需求扭矩变化的结果，对纯电动模式与混合动力模式的模式切换规则进行提取，具体包括：

步骤1.1：在车速、系统需求扭矩坐标下，对全局优化结果中的纯电动模式和混合动力模式工作点进行统计，得到纯电动模式下的最大系统需求扭矩Tev1和最高车速Vev1；

步骤1.2：剔除系统需求扭矩大于Tev1，以及车速高于Vev1时的混合动力模式工作点，在剩余的混合动力模式工作点中，统计得到混合动力模式工作点的最小系统需求扭矩Tevt1和最低车速Vevt1；

步骤1.3：剔除系统需求扭矩小于Tevt1，以及车速低于Vevt1时的纯电动模式工作点；

步骤1.4：对步骤1.2处理后剩余的纯电动模式工作点开展离群点检测，当纯电动模式工作点中检测到离群点时，剔除离群点，并返回步骤1.1，统计得到剩余纯电动模式工作点中的最大系统需求扭矩Tev2和最高车速Vev2，剔除系统需求扭矩大于Tev2，以及车速高于Vev2时的混合动力模式工作点；当纯电动模式工作点中未检测到离群点时，进入步骤1.5；

所述的离群点检测算法可以为基于距离的离群点检测算法、基于密度的离群点检测算法和基于聚类的离群点检测算法，优选地为：一种基于最小距离的离群点检测方法，先计算各点与附近点的最小距离，再利用肖维勒方法找出最小距离偏差较大的点，作为离群点；

步骤1.5：对步骤1.3处理后剩余的混合动力模式工作点开展离群点检测，当混合动力模式工作点中检测到离群点时，剔除离群点，并返回步骤1.2，统计得到剩余混合动力模式工作点中的最小系统需求扭矩Tevt2和最低车速Vevt2，剔除系统需求扭矩小于Tevt2，以及车速低于Vevt2时的纯电动模式工作点；当混合动力模式工作点中未检测到离群点时，进入步骤1.6；