[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

说明书

本发明公开了一种P2混合动力汽车部件参数和控制参数联合优化方法，旨在解决现有P2混合动力系统设计通常将部件参数和控制参数分开考虑导致设计结果无法达到最优等问题，该方法将控制参数作为内层优化嵌入到外层部件参数优化中，外层优化给出一组满足动力性约束的部件参数，内层优化遍历所有的控制参数组合计算出满足仿真始末电量平衡约束的最低燃油成本，进而得到该组部件参数下考虑部件和燃油的综合成本，遍历所有的部件参数即可得到最优的综合成本以及对应的最优部件参数和控制参数。本发明通过联合优化得到综合考虑部件成本和燃油成本的最优部件参数和控制参数值，缩短P2混合动力汽车部件参数和控制设计的周期，保证设计结果的最优性。

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，具体为一种P2混合动力汽车部件参数和控制参数联合优化方法。

背景技术

部件参数与控制参数设计对混合动力汽车能否充分发挥节能减排优势起到了决定性的作用，但部件参数和控制参数这两方面相互耦合制约使得混合动力系统给的设计问题变得很复杂，为了简化设计问题的复杂性，当前大多数文献均将这两方面分开考虑，导致最终得到的设计结果往往是次优的。随着混合动力理论和应用技术的发展，将部件参数和控制参数联合考虑成为了混合动力系统设计问题的发展趋势。

现有的一些专利，如专利号为CN 110667566 B的发明专利提出了一种混合动力汽车匹配参数及控制策略协同组合优化方法，该发明将变速器五个挡位速比作为匹配参数，将发动机工作转矩和启动转速以及发动机开始工作时的SOC门限作为控制参数进行组合优化，通过在Isight软件中建立组合优化算法完成优化得到这些匹配参数及控制参数的最优值。该发明虽然对部件参数和控制参数进行了组合优化，但部件参数仅仅考虑了变速器这个单一部件，忽略了混合动力系统中发动机、电机、电池这些关键部件参数的设计问题，最终得到的设计结果也并未考虑部件成本。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是克服现有的技术难点，一种P2混合动力汽车部件参数和控制参数联合优化方法，该方法建立了一种嵌入式双层优化架构，将控制参数作为内层优化嵌入到外层部件参数优化中，对于外层优化给出的每一组部件参数，内层优化遍历所有的控制参数组合计算出满足仿真始末电量平衡约束的最低燃油成本，进而得到该组部件参数下考虑部件和燃油的综合成本，遍历所有的部件参数即可得到最优的综合成本以及对应的最优部件参数和控制参数，缩短了P2混合动力汽车设计优化的周期，保证了设计结果的最优性。

为解决以上技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：

一种P2混合动力汽车部件参数和控制参数联合优化方法，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