[发明专利]基于路况波动量的PHEV功率分配在线补偿系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于路况波动量的PHEV功率分配在线补偿系统及方法，是利用车辆状态感知器实时获取车辆实际行驶的速度和加速度信息，利用路况识别单元获得路况特征参数，并通过能量控制器建立路况波动量函数，获得路况波动量；然后能量控制器通过建立整车能量控制系统的能量损耗偏差函数并进行计算，获得能量损耗偏差；再利用能量损耗偏差进行需求功率补偿量计算，获得发动机与EM电机的需求补偿功率，并与功率补偿器所获得的需求功率进行叠加，得到最终输出功率，实现发动机与EM电机的功率分配补偿。本发明能提高车辆在整个路况的燃油经济性，进而节约能源保护环境。

技术领域

本发明涉及一种混合动力汽车功率最优分配技术，具体的说是一种基于路况波动量的控制性能在线补偿来实现混合动力汽车功率分配的系统及方法。

背景技术

随着环境污染及能源短缺压力的日益增加，减少汽车燃油消耗，提高燃油经济性变得迫不可待。同时为了满足车辆动力性能以及驾驶人员舒适性的需求，汽车制造业正在不遗余力地开发和实施多种能量管理策略和控制策略来进行需求功率最优分配，尽可能地提高汽车能量管理策略的效率和准确性。混合动力汽车具有两个及以上的动力源，对各动力源进行更加合理的功率分配才能有效提高混合动力汽车的能量管理策略，从而更显著地降低汽车燃油消耗并节约资源保护环境。

现阶段的混合动力汽车的功率分配都是基于一种标准路况下功率需求的策略控制。刘海江等专门针对实际行驶路况的在线识别进行了深入研究，通过对路况识别模型算法进行优化，达到提高路况识别准确度和精度的效果，然而忽略了实际行驶路况与标准路况之间并非完全吻合，两者存在一定差异的问题。Shuo Zhang等将不同的算法应用于路况识别中，并对实际行驶路况进行识别；再根据路况识别结果结合所提出的控制策略进行整车能量控制，实现基于路况识别的PHEV能量管理控制策略。Morteza Montazeri-Gh等通过对实际行驶路况进行分类来预测即将到来的交通状况，并开发了基于交通状况预测的预测优化模糊控制策略。这种基于路况识别的能量管理控制策略实质上是将标准路况的能量分配应用于实际路况，而实际路况的能量需求又不等于标准路况的能量需求，必然会导致整车能量控制系统的控制性能出现偏差。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的不足，提出了一种基于路况波动量的PHEV功率分配在线补偿系统及方法，以期能根据实际路况与标准路况之间的路况波动量计算出整车能量控制系统能量损耗偏差，从而设计出功率补偿器对各动力源进行在线功率最优分配，有效降低燃油消耗，提高混合动力汽车的动力性能。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明一种基于路况波动量的PHEV功率分配在线补偿系统的特点包括：车辆状态感知器、路况识别单元、功率补偿器和能量控制器；

所述车辆状态感知器实时采集车辆速度、加速度、荷电状态SOC和驱动模式并封装为车辆行驶状态CAN帧后传递给所述路况识别单元、所述能量控制器和功率补偿器；

所述路况识别单元根据所述车辆行驶状态CAN帧获得当前所属标准路况后进行封装，得到当前所属标准路况CAN帧，并传递给所述功率补偿器和所述能量控制器；

所述能量控制器根据所述当前所属标准路况CAN帧获得路况特征参数及当前所属标准路况，并利用所述路况特征参数建立路况波动量函数，再对所述路况波动量函数进行计算，获得路况波动量；再根据车辆行驶状态CAN帧获得驱动模式，并利用所述驱动模式与路况波动量建立能量损耗偏差函数，再对所述能量损耗偏差函数进行计算，获得到能量损耗偏差后封装为能量损耗偏差CAN帧，并传递给功率补偿器；

所述功率补偿器根据当前所属标准路况CAN帧获得当前所属标准路况，并利用所述当前所属标准路况对需求功率进行计算，获得发动机功率和EM电机功率；再根据能量损耗偏差CAN帧获得能量损耗偏差，然后利用所述能量损耗偏差对总需求功率补偿量进行计算，获得总需求功率补偿量；