[发明专利]一种P2混合动力汽车部件参数和控制参数联合优化方法

权利要求书

1.一种P2混合动力汽车部件参数和控制参数联合优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：建立P2混合动力汽车整车模型，确定部件参数设计变量；

S2：建立P2混合动力汽车控制策略，确定控制参数设计变量；

S3：建立嵌入式双层优化架构，控制参数作为内层优化嵌入到外层部件参数优化中，外层优化以整车动力性作为约束条件，利用公式(1)计算外层目标函数J_outer

J_outer＝α₁P_comp+α₂P_fuel (1)

式中，α₁——部件参数总成本权重系数

P_comp——部件参数总成本

α₂——燃油成本权重系数

P_fuel——燃油成本

内层优化以仿真始末电量平衡作为约束条件，仿真始末电量平衡约束具体为

ΔSOC＝|SOC_end-SOC_ini|≤T (2)

式中，ΔSOC——仿真始末SOC差值

SOC_end——仿真结束时的SOC值

SOC_ini——仿真开始时的SOC值

T——仿真始末电量平衡门限值

内层目标函数J_inner为燃油成本P_fuel。

2.根据权利要求1所述的一种P2混合动力汽车部件参数和控制参数联合优化方法，其特征在于，所述步骤S1的部件参数设计变量包括发动机型号、电机最大功率、电机最大转矩、变速器最大速比、变速器最小速比、变速器挡位数、主减速比，不同设计变量在其取值范围内离散化取值得到n组部件参数。

3.根据权利要求1所述的一种P2混合动力汽车部件参数和控制参数联合优化方法，其特征在于，所述步骤S2的控制参数设计变量包括纯电动模式SOC门限SOC_EV和纯电动模式功率门限Pow_EV，两个设计变量在其取值范围内离散化取值得到m组控制参数。

4.根据权利要求1所述的一种P2混合动力汽车部件参数和控制参数联合优化方法，其特征在于，所述步骤S3的嵌入式双层优化流程具体为：

S31：外层优化算法给出一组部件参数A_i(i＝1,2,...,n)，A_i满足动力性约束条件时输入到混合动力汽车整车模型并进入步骤S32，否则进入步骤S34并返回A_i下外层最优目标函数J_{outer_i}为空；

S32：内层优化算法给出一组控制参数C_j(j＝1,2,...,m)，将C_j下的混合动力汽车控制策略与步骤S31中A_i下的整车模型联合进行经济性仿真，将每次仿真计算得到的燃油成本P_{fuel_ij}和ΔSOC_ij返回并保存到内层优化算法，内层优化算法再给出另一组控制参数(j＝j+1)，循环步骤S32直至遍历所有控制参数(j＝m)，内层优化最终得到A_i下满足公式(2)的最低燃油成本P_{fuel_i}及对应的控制参数，进入步骤S33；

S33：外层优化算法通过部件参数A_i计算部件参数总成本P_{comp_i}，并加载步骤S32中输出的P_{fuel_i}，利用公式(1)计算A_i下的外层目标函数J_{outer_i}并保存计算结果，进入步骤S34；

S34：令i＝i+1，再判断i是否大于n，若i大于n则嵌入式双层优化完成，输出最优的外层目标函数J_{outer_opt}及对应的部件参数A_opt和控制参数C_opt，最优的外层目标函数J_{outer_opt}表示为

J_{outer_opt}＝min{α₁P_{comp_i}+α₂P_{fuel_i}} (3)

否则外层优化算法再给出另一组部件参数，返回步骤S31、S32、S33和S34进行迭代计算。