专利名称：一种基于最小等效燃油消耗的混合动力汽车控制方法
技术领域：
本发明涉及一种混合动力汽车控制方法，特别涉及到一种基于最小等效燃油消耗的混合动力汽车控制方法。
背景技术：
节能、环保与安全是21世纪世界汽车工业发展的三大主题。混合动力汽车被认为是本世纪解决汽车面临能源危机和环境污染问题的有效途径之一。混合动力汽车由于集成了传统汽车和纯电动汽车的特点，即具有两种车载能量源，使其具有比传统汽车更低的排放和更高的燃油经济性以及比纯电动汽车更长的续驶里程的特点。而控制方法是决定混合动力汽车燃油经济性和排放性的关键，它对于提高整车性能、降低成本具有重要意义。目前设计的混合动力汽车控制方法都是基于一种固定的工况(通常采用国外典型的工况或者是已知的工况)，而这种固定的工况与实际工况存在较大的差异，这种差异会导致设计的控制方法并不能使混合动力车辆在实际工况下达到最佳燃油经济性和排放性。在车辆的行驶工况研究方面，Shiqi 0u, Yafu Siou等人发表的《Development OfHybrid City Bus，s Driving Cycle》中，采用主成分分析和聚类分析技术通过matlab 编程获得了大连市公交车行驶工况。本发明中基于这种方法，利用标准行驶工况数据获得了五类行驶工况。中国专利ZL 200810239168. 2公开了《一种混合动力电动汽车行驶状态的智能识别方法》，提出了行驶工况的识别方法。虽然全局最优控制方法能够实现真正意义上的最优化，但它需要事先知道整个行驶工况，才能获得混合动力车在该行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实现。为了解决上述问题，需要设计出一种新的混合动力汽车控制方法，从而在保证动力性的条件下，获得更高的燃油经济性和较低的排放性。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种对工况具有自适应能力，并能最大限度地提高整车燃油经济性和降低发动机的废气排放，获得整车运行的最佳性能的基于最小等效燃油消耗的混合动力汽车控制方法。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下一种基于最小等效燃油消耗的混合动力汽车控制方法，包括离线和在线两大部分；离线部分包含名义等价因子获得模块，在线部分包含信号采集模块、工况识别模块、自适应调整模块和优化控制模块；其具体步骤如下A、离线获取名义等价因子通过对车辆的行驶工况进行分析，采用主成分分析和聚类分析技术获得五种不同类型的行驶工况，分别是市中心区工况、市内较通畅区工况、近郊区工况、远郊区工况和高速公路区工况；每种行驶工况都对应一个理想的名义等价因子，其值在2 3. 5之间；在每种行驶工况下，选取不同的等价因子α应用动态规划法进行仿真计算，然后对得到的总的
6等效燃油消耗进行比较，从而得到该行驶工况下的名义等价因子；具体获取方法如下在每个时刻t，总的等效燃油消耗是电动机的等效油耗b m和发动机实际燃油消耗b e之和，如式(1)所示
权利要求
1. 一种基于最小等效燃油消耗的混合动力汽车控制方法，包括离线和在线两大部分； 离线部分包含名义等价因子获得模块，在线部分包含信号采集模块、工况识别模块、自适应调整模块和优化控制模块；其特征在于包括以下步骤A、离线获取名义等价因子通过对车辆的行驶工况进行分析，采用主成分分析和聚类分析技术获得五种不同类型的行驶工况，分别是市中心区工况、市内较通畅区工况、近郊区工况、远郊区工况和高速公路区工况；每种行驶工况都对应一个理想的名义等价因子，其值在2 3. 5之间；在每种行驶工况下，选取不同的等价因子α应用动态规划法进行仿真计算，然后对得到的总的等效燃油消耗进行比较，从而得到该行驶工况下的名义等价因子；具体获取方法如下在每个时刻t，总的等效燃油消耗& %是电动机的等效油耗M 和发动机实际燃油消耗 m 6之和，如式⑴所示^ eq =m +e(1)式中，M @为总的等效燃油消耗质量流，单位为kg/s ；m m为电动机等效油耗质量流， 单位为kg/s;wi e为发动机实际消耗的燃油质量流，单位为kg/s;wi e通过查询标定的发动机MAP图得到；电动机实际消耗的是电能，这里必须将电动机的电能消耗转换为等效的发动机油耗， 电动机的等效油耗& m如式(2)所示
全文摘要
本发明公开了一种基于最小等效燃油消耗的混合动力汽车控制方法，包括以下步骤离线获取名义等价因子；信号采集；工况识别；自适应调整；优化控制。本发明在满足动力性的情况下，采用一种基于最小等效燃油消耗的混合动力汽车自适应控制方法，可以根据实际的工况进行自适应调整，同时保证了蓄电池的电量平衡，进而确保了蓄电池的性能和寿命。获得名义等价因子是在离线状态下仿真计算得到的，减少了整车实时控制的计算量。另外，本发明可以不用像全局最优控制方法那样需要事先知道未来汽车行驶工况(未来汽车行驶工况实际是不可预知的)，可实现性强；它能够提供实时最优的能量管理决定，进一步提高了整车的燃油经济性，降低了排放。
文档编号B60W40/02GK102416950SQ20111033755
公开日2012年4月18日 申请日期2011年10月31日 优先权日2011年10月31日
发明者吕仁志, 周雅夫, 李琳辉, 沈晓勇, 田宝玉, 贾朴, 连静, 韩虎 申请人:大连理工大学