[发明专利]一种智能网联插电式混合动力汽车协同优化能量管理方法

说明书

一种智能网联插电式混合动力汽车协同优化能量管理方法如下：1)、智能网联插电式混合动力汽车通过智能交通系统获取时间域和空间域的速度限制条件；2)、根据步骤1)的时间域和空间域的速度限制条件的控制变量、状态变量，和该协同优化能量管理方法的限制条件，利用动态规划建立目标函数；3)、根据步骤2)的目标函数，分别在时间域使用行程距离调整因子、在空间域使用行程时间调整因子，实现车辆终端状态约束；4)、结合步骤1)的速度限制条件、步骤2)的控制变量、状态变量和目标函数以及步骤3)的车辆终端状态约束，使用动态规划进行智能网联插电式混合动力汽车协同优化能量管理；5)、对步骤4)的协同优化能量管理方法进行简化。

技术领域

本发明涉及智能网联汽车领域，特别涉及一种智能网联插电式混合动力汽车协同优化能量管理方法。

背景技术

交通工具电动化是解决全球能源危机和环境污染的手段，这种方法在学术界和工业界引起了广泛的关注。但是，众所周知，新能源汽车传动系统的效率和动力源的性能优化已经遇到了瓶颈。随着万物联网和智能化浪潮的逐渐兴起，汽车智能网联化对新能源汽车的能耗排放性能的优化将起到强力的助推作用。由于插电式混合动力电动车(PHEV)相对于纯电动汽车(EV)而言具有更长的续驶里程，以及更低的充电设施依赖程度，并且还拥有比燃料电池汽车(FECV)更加广泛的市场普及率，因此PHEV成为了现阶段实现新能源汽车智能网联化的最合理选择。

从PHEV能量管理的层面看，目前，PHEV能量管理的研究普遍是在有人驾驶的情况下，去解决发动机和电机的转矩分配问题。而在智能网联PHEV能量管理中协调车速曲线自主规划，以及解决动力源扭矩的分配以进一步释放智能网联PHEV节能潜力的相关研究还较少。从智能网联汽车能量管理的层面看，目前智能网联汽车的能量管理大多还是集中在对燃油车、EV、FECV和混合动力汽车HEV的研究上，对于PHEV的研究还较少。从求解方式上来看，目前主流的求解方式是空间域求解，时间域次之，时空域最少，将空间域和时间域两者都做系统性整理以使用不同的速度限制条件给出求解方式的方法还比较少。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种智能网联插电式混合动力汽车协同优化能量管理方法，它能大幅度地提升车辆的综合能耗经济性能，而且还能通过简化协同优化能量管理方法节省大量的计算时间，具有良好的在线应用潜力。

本发明的技术方案是：一种智能网联插电式混合动力汽车的协同优化能量管理方法如下：

1)、智能网联插电式混合动力汽车通过智能交通系统获取时间域速度限制条件、空间域速度限制条件；

2)、根据步骤1)的时间域速度限制条件和空间域速度限制条件的控制变量、状态变量，以及建立该协同优化能量管理方法的限制条件，利用动态规划建立该协同优化能量管理方法的目标函数；

3)、根据步骤2)得出的目标函数，在时间域使用行程距离调整因子实现车辆终端状态约束，在空间域使用行程时间调整因子实现车辆终端状态约束；

4)、结合步骤1)的时间域速度限制条件、空间域速度限制条件和步骤2)的控制变量、状态变量和目标函数以及步骤3)中的车辆终端状态约束，使用动态规划进行智能网联插电式混合动力汽车协同优化能量管理；

5)、结合动态规划算法简化方法对步骤4)的协同优化能量管理方法进行简化。

步骤2)的目标函数采用以下方法建立：

2-1)、时间域的速度限制条件以速度-时间的限制给出，控制变量为加速度、发动机扭矩和档位，状态变量为电池荷电状态、车速和时间；空间域速度限制条件以速度-距离的限制给出，控制变量为加速度、发电机扭矩和档位，状态变量为电池荷电状态、车速和行程；

2-2)、根据步骤2-1)的控制变量建立协同优化能量管理方法的控制变量函数：