[发明专利]混合动力汽车匹配参数及控制策略协同组合优化方法

说明书

本发明公开了一种混合动力汽车的匹配参数及控制策略协同组合优化方法，包括：建立混动整车系统模型和车辆行驶阻力模型；建立混动整车控制策略；将变速箱传动比设置为待优化的匹配参数，将发动机转矩上下限、发动机介入时电池SOC、发动机启动转速作为控制策略待优化参数；将整车模型、控制策略模型及组合优化算法集成，运行建立的混动整车模型和控制策略，仿真计算整车的加速时间、爬坡度、油耗、电耗；建立组合优化算法，将百公里综合能耗作为目标函数值，并设置约束条件，运行组合优化算法得到待优化的匹配参数及控制策略参数最优值。本发明可同时对匹配参数及控制策略协同自动优化，极大缩短了车辆及控制策略优化周期，提高工作效率。

技术领域

本发明涉及混合动力汽车动力传动及控制技术领域，具体地涉及一种混合动力汽车的匹配参数及控制策略协同组合优化方法。

背景技术

混合动力汽车能否发挥出最大化节能减排效果，整车动力系统各部件参数以及控制策略起着决定性作用，然而匹配参数及控制策略相互制约和耦合，因此一般仅对其中之一进行单独优化设计，无法最大化发挥混合动力潜力，另外通过手动调参或者编写优化算法对混动系统进行优化设计，工作量大且繁琐，准确性也难以得到保证。

中国专利文献CN 110210098 A公开了一种增程式四驱混合动力汽车传动参数匹配方法，包括如下步骤：(10)动力模型建立：根据动力元件的实验数据，建立发动机、发电机、驱动电机的准静态模型，以及动力电池的RC等效模型；(20)行驶方程建立：根据汽车行驶中的滚动阻力、空气阻力、加速阻力，建立车辆在平面道路上的行驶方程；(30)参数匹配：定义待优化参数包括发电机减速器速比、前轴主减速器速比和后轴主减速器速比，并给定参数优化范围及初始值，构建基于带精英策略的非支配排序的遗传算法框架，依据整车参数计算车辆0-100km/h的加速时间和车辆在城市工况下的百公里等效油耗，执行参数的进化直至满足迭代要求；(40)参数输出：输出匹配后的优化参数。该方法仅仅对汽车的传动参数匹配优化，无法最大化的优化车辆性能。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种混合动力汽车的匹配参数及控制策略协同组合优化方法，可同时对整车匹配参数及控制策略协同优化，并且无需手工编写优化算法，以及采用组合优化算法可充分发挥不同优化算法的优点，最大化避免单个优化算法的缺点，极大缩短了车辆匹配参数及控制策略参数优化周期，提高了工作效率。

本发明的技术方案是：

一种混合动力汽车的匹配参数及控制策略协同组合优化方法，包括以下步骤：

S01：建立混合动力汽车整车模型，包括混合动力汽车整车动力系统模型和车辆行驶阻力模型；

S02：建立混合动力汽车整车控制策略；

S03：将变速箱传动比设置为待优化的匹配参数，将发动机转矩上下限、发动机介入时动力电池SOC、发动机启动转速作为控制策略待优化参数；

S04：模型集成，将整车模型、控制策略模型以及优化算法集成，并添加待优化的匹配参数及控制策略参数，运行建立的混动整车模型和控制策略进行仿真计算，计算整车加速时间、爬坡度、油耗、电耗；

S05：建立组合优化算法，建立百公里综合能耗作为目标函数值，百公里综合能耗=百公里油耗+百公里电耗/油电换算系数，将整车动力性设置为约束条件，首先通过全局优化算法得到待优化参数全局最优解所在区域，然后利用局部优化算法对全局最优解定位的区域进行寻优，得到优化的匹配参数及控制策略参数最优解。

优选的技术方案中，所述步骤S03中变速箱传动比包括一档传动比i₁、二档传动比i₂、三档传动比i₃、四档传动比i₄和五档传动比i₅。