[发明专利]一种混合动力汽车的能量优化控制方法及装置

说明书

本发明涉及一种混合动力汽车的能量优化控制方法及装置，属于新能源客车控制策略技术领域，根据行车信息确定车辆当前道路工况类型，道路工况类型确定后，利用能量优化模型得到发动机参与工作的能量最优控制参数，根据各项能量最优控制参数指导车辆行驶，实现车辆的自适应优化，使标定的各项能量最优控制参数对当前道路工况类型的适应性更强，达到车辆能耗的最佳经济性能。

技术领域

本发明属于新能源客车控制策略技术领域，具体涉及一种混合动力汽车的能量优化控制方法及装置。

背景技术

面对能源短缺和环境污染日益严重的现状，混合动力汽车是目前最有效的节能汽车方案，混合动力汽车的整车控制器需要根据动力系统状态的不同，结合车速路况及驾驶员需求通过控制策略，实现动力部件输出功率的合理分配及优化，从而在确保维持动力性能的同时充分发挥混合动力系统的节能减排优势。

目前，对混合动力汽车的能量管理主要使用基于规则的参数控制方法，其核心思想是确保发动机工作在高效区，当发动机负荷较小时，发动机停机，电动机单独驱动；当发动机的负荷适中，发动机工作在高效区，发动机启动充电或驱动；当发动机负荷较大时，电动机可以提供助力，使发动机只工作在高效区。基于规则的参数控制方法中的参数通常是通过标准循环工况(中国典型城市公交循环CCBC)优化得到的，在类似典型公交工况下的效果较好，在一定程度上具有代表性但不具有广泛性。而城市公交道路往往由于城市路况不同所处的工况也千差万别，实际运营过程中，每趟线路的载客量、城市道路维修情况、早晚上下班高峰期等影响因素都会对车辆的行驶产生一定的影响。因此，基于规则的参数控制方法并不能保证在当前车辆所运营的工况下实现经济性最优。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合动力汽车的能量优化控制方法及装置，用于解决现有技术对混合动力汽车的能量管理无法实现汽车能耗的经济性最优的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出一种混合动力汽车的能量优化控制方法，包括以下步骤：

1)根据车辆的前方行驶区域中的行车信息对道路工况进行分类，针对每一类道路工况建立对应的能量优化模型，各能量优化模型是以对应道路工况下的整车能耗最低建立的；行车信息至少包括平均车速、最高车速、停车时间比例和平均加速度中的两个；

2)求解各能量优化模型，对应得到各能量优化模型的能量最优控制参数，能量最优控制参数包括发动机参与工作的整车需求功率、发动机参与工作的车辆速度、发动机参与工作的车辆最优功率；

3)获取车辆的前方行驶区域中的当前行车信息，根据当前行车信息确定当前道路工况的类型，按照当前道路工况的类型对应能量优化模型的能量优化控制参数控制车辆，实现车辆的能量优化控制。

为解决上述技术问题，本发明还提出一种混合动力汽车的能量优化控制装置，包括处理器，处理器用于执行指令以实现以上步骤1)至步骤3)。

本发明的能量优化控制方法和装置通过确定行使车辆当前的道路工况类型，根据车辆当前的道路工况类型确定对应的能量优化模型，进而得到对应能量优化模型的能量最优控制参数，根据得到的能量最优控制参数控制车辆，实现车辆的能量优化控制，达到车辆能耗的最佳经济性能。

为确定车辆的道路工况类型，在获取车辆的前方行驶区域中的行车信息前，步骤1)中对道路工况进行分类时，通过机器学习方法对每一类道路工况下的行车信息进行训练，建立道路工况类型的识别模型。具体的，机器学习方法包括模糊识别算法、神经网络算法或支持向量机算法。步骤3)中，当获取车辆的前方行驶区域中的当前行车信息后，将当前行车信息代入道路工况类型的识别模型，得到当前道路工况的类型。

为保证车辆能耗的最佳经济性能，需要合理选取发动机参与工作的各项能量最优控制参数，为提高车辆的能量优化控制效果，能量最优控制参数还包括电池剩余电量。同样，为保证车辆能耗的最佳经济性能，上述能量优化模型优选如下：