[发明专利]增程器瞬时优化控制方法

说明书

本发明提供一种增程器瞬时优化控制方法，包括以下步骤：1)、增程式汽车采集电动机的荷电状态SOC；执行步骤2；2)、根据荷电状态SOC执行瞬时优化策略，得到发动机最优转矩需求根据发动机最优转矩需求控制发电机的运行；执行步骤3；3)、计算发动机切入时的综合损耗功率Hon(k)和发动机退出时的综合损耗功率Hoff(k)；执行步骤4；4)、根据发动机切入时的综合损耗功率Hon(k)和发动机退出时的综合损耗功率Hoff(k)，执行发送机切入，或者发送机退出。本发明在发动机切入时机判定上更加有效，且合理数值化算法降低计算复杂度，提高实时性。

技术领域

本发明涉及混合动力汽车，具体涉及一种增程器瞬时优化控制方法。

背景技术

增程式汽车的能量控制策略是实现整车节能的关键。当前混合动力汽车能量分配策略主要有三大类：基于规则的逻辑门限能量控制策略、基于最优控制的能量控制策略和基于人工智能的能量控制策略。

基于规则的逻辑门限能量控制策略的核心思想是由电机调整发动机的运行区间，使发动机始终运行在

高效区间，以期获得较高的燃油经济性。基于规则的逻辑门限能量控制策略属于静态控制策略，不考虑实际行驶工况的动态变化，无法获得最优的性能。一般只考虑燃油经济性而不考虑排放。另外，以发动机运行效率最高为核心，没有考虑电系统进行能量二次转换所带来的效率损失，无法获得动力总成的系统最高效率。

基于最优控制的能量控制策略可以分为全局优化控制和瞬时优化控制。

瞬时优化控制的核心思想是在车辆行驶的每个瞬时时刻，计算所有满足驾驶员需求转矩的发动机和电机输出转矩组合所对应的燃油消耗量和消耗的电量，将该瞬时的燃油消耗表示为发动机燃油消耗和消耗电量的等效燃油消耗，调整电机输出转矩，获得该瞬时燃油消耗的最小值。最后，将该最小值所对应的发动机和电机输出转矩组合作为动力总成的工作点。此外，瞬时优化控制策略也可以考虑燃油经济性和排放的综合性能，它通过设定一组权重值来表示对尾气中各污染物成分的关注程度，用户可以根据自己的需要设定各项的权值，从而在燃油消耗和污染物各成分之间获得综合最优性能。

全局优化通常采用动态规划的方法针对特定循环工况求解全程的最优控制律，能够保证获得最佳的经济性，但实时性不佳，并不适合于实车应用，更多的是用于离线计算。

基于人工智能的能量控制策略的基本出发点是模仿人的智能，根据被控系统的定性信息和定量信息形成推理决策，以实现对难以建模的非线性复杂系统的控制。目前基于智能控制理论的混合动力汽车控制策略主要有模糊逻辑控制策略、神经网络控制策略和遗传算法控制策略等。

基于规则的逻辑门限能量控制策略无法获得最优的性能。一般只考虑燃油经济性而不考虑排放。没有考虑电系统进行能量二次转换所带来的效率损失，无法获得动力总成的系统最高效率。

全局最优能量控制策略需要预先知道整个行驶工况，才能获得增程式汽车在该示驶工况下的全局最优性能，这在实际车辆的实时控制中难以得到应用。因而该策略更多的是用于离线计算。

基于人工智能的能量控制策略计算量较大，对通用MCU性能要求较高，难以满足实车实时性计算要求。

基于瞬时优化的能量管理策略的设计思想是将每个控制周期的等效燃油消耗量最小为控制目标，虽然可行性较强，但是理想的控制效果需要建立在构建精确模型的基础上，对未来控制周期的制动回馈产生的电能进行准确预估，因此很难应用于实车。

因此，需要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高效的增程器瞬时优化控制方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种增程器瞬时优化控制方法，包括以下步骤：

1)、增程式汽车采集电动机的荷电状态SOC；执行步骤2；