重型车辆多挡并联混合动力系统的联合优化控制策略

作     者：王玮琪 王伟达 孙晓霞 张渊博 刘城 项昌乐 WANG Weiqi;WANG Weida;SUN Xiaoxia;ZHANG Yuanbo;LIU Cheng;XIANG Changle

作者机构：北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京理工大学重庆创新中心重庆401122 中国北方车辆研究所北京100072 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2021年第42卷第10期

页      面：2242-2250页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0826[工学-兵器科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51575043、51705480、U1564210) 

主　　题：重型车辆 多挡并联混合动力系统 联合优化控制策略 成本函数 换挡规律 

摘      要：重型车辆机电多挡并联混合动力系统中电机功率在变速器内部与机械功率耦合,发动机和电机都具有多个独立挡位,机电能量、功率分配与挡位关系复杂,功率分配和挡位确定及优化难度大。为统筹多挡并联混合动力系统的功率分配和挡位选择,提出功率与挡位联合优化的能量管理优化策略。建立系统在不同模式下的综合效率模型,定义经济性能量管理目标,定义成本函数对混合动力系统的换挡成本进行评价。以系统综合效率和换挡成本最优设计联合优化控制策略,用自适应模拟退火算法进行求解,同时优化变速机构挡位与转矩分配比例。结果表明:联合优化控制策略解决了系统转矩和挡位的耦合分配难题;该方法与经济性换挡规律规则相比可减少约4.84%的油耗,与初始单参数换挡规律相比可减少约14.74%的油耗;运用该方法可使混动系统的经济性有较大提升。