申请/专利权人：常熟理工学院

申请日：2019-11-11

公开（公告）日：2021-04-06

公开（公告）号：CN110834623B

主分类号：B60W10/06(20060101)

分类号：B60W10/06(20060101);B60W10/08(20060101);B60W10/26(20060101);B60W20/00(20160101);B60W30/182(20200101);B60W40/00(20060101);G06N3/12(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.06#授权;2020.03.20#实质审查的生效;2020.02.25#公开

摘要：本发明公开了一种基于顺序选择遗传算法全混动汽车能效优化方法，其工作于四轮驱动插电式全混合动力系统，由车辆需求转矩和动力电池剩余电量SOC确定车辆进入全驱动混合动力模式、纯电模式或者前驱混合动力模式；在全驱动混合动力模式、纯电模式下采用以顺序选择遗传算法优化前驱电机、集成式启动电机以及后驱电机的转矩，并以各电机转矩分配系数限定各电机转矩。本发明能够高效快速得获得全混动汽车的三个电机转矩在全局范围内的最优解，进而控制对应电机转矩使车辆能效最优，相比现有技术能效提升10％左右。

主权项：1.一种基于顺序选择遗传算法全混动汽车能效优化方法，其特征在于，基于一种四轮驱动插电式全混合动力系统实现的；所述的一种四轮驱动插电式全混合动力系统包括：发动机、第一离合器、集成式启动电机、第二离合器、自动变速箱控制单元TCU、前驱动电机、后驱动电机、前驱动电机变速器、前驱动电机逆变器系统、后驱动电机变速器、后驱动电机逆变器系统、集成式启动电机逆变器系统、车载充电机、动力电池和DCDC转换器；所述发动机的输出端与所述第一离合器的输入端机械连接，所述第一离合器的输出端与所述集成式启动电机的输入端机械连接，所述集成式启动电机的输出端与所述第二离合器的输入端机械连接，所述第二离合器的输出端与所述前驱动电机变速器的输入端机械连接，所述前驱动电机的输出端与所述前驱动电机变速器的输入端机械连接，所述前驱动电机变速器的输出端与车辆前轴机械连接；所述前驱动电机、发动机和集成式启动电机实现机械耦合；所述车载充电器的输出端与所述动力电池的输入端电连接，所述动力电池的输出端与所述前驱动电机逆变器系统的输入端、所述集成式启动电机逆变器系统的输入端以及所述后驱动电机逆变器系统的输入端电连接，所述前驱动电机逆变器系统的输出端与所述前驱动电机电连接，所述集成式启动电机逆变器系统的输出端与所述集成式启动电机电连接，所述后驱动电机逆变器系统的输出端与所述后驱动电机电连接，所述后驱动电机的输出端与所述后驱动电机变速器的输入端机械连接，所述后驱动电机变速器的输出端与后桥机械连接；所述自动变速箱控制单元分别与所述前驱动电机变速器和所述后驱动电机变速器电连接并用于控制所述前驱动电机变速器和所述后驱动电机变速器；所述能效优化方法包括以下步骤：步骤1、在汽车行驶过程中，实时监测动力电池剩余电量SOC、车辆行驶速度及油门踏板开度，由所述车辆行驶速度和油门踏板开度计算车辆需求转矩，进入步骤2；步骤2、由所述车辆需求转矩和动力电池剩余电量SOC确定车辆进入以下三种工作模式之一，并进入步骤3：第一模式：由所述发动机、集成式启动电机、前驱动电机和后驱动电机同时工作，驱动车辆行驶的全驱动混合动力模式；第二模式：由所述发动机、工作、集成式启动电机选择性工作、前驱动电机和后驱动电机均不工作，驱动车辆行驶的前轮驱动混合动力模式；第三模式：所述发动机不工作、由所述前驱动电机、集成式启动电机和后驱动电机共同工作，驱动车辆行驶的纯电动模式；步骤3、当车辆进入所述第一模式或第三模式时进入步骤4，否则返回步骤1；步骤4、以顺序选择遗传算法优化所述前驱动电机的转矩T1，所述集成式启动电机的转矩T2和所述后驱动电机的转矩T3，所述T1，T2和T3的范围由对应的电机技术参数确定，具体依次包括以下步骤；步骤401、种群初始化，采用十进制编码方法对汽车三个转矩T1，T2和T3进行编码，种群规模定义为N，交叉率为Pc，变异率为Pm，最好的个体的选择概率为q，迭代最大代数为Tmax；步骤402、随机产生N个个体，组成初始种群V＝{v1,v2,...,vi,...,vN}，其中第i个个体为vi＝vi,1，vi,2，vi,3，vi,1表示第i个个体第k时刻前驱动电机转矩T1ki大小，vi,2表示第i个个体第k时刻集成式启动转矩T2ki大小，vi,3表示第i个个体第k时刻后驱动电机转矩T3ki大小，将当前优化代数设置为t＝1，t≤Tmax；步骤403、计算V中的每个个体vi的适应度值大小，即第i个个体第k时刻汽车实施总效率ηki大小；步骤404、判断当前优化代数t是否等于Tmax，若为是则停止计算，取V中适应度值最大的个体，即第k时刻实时总效率ηki最高的个体vi作为所求结果并根据对应的T1ki，T2ki和T3ki控制所述前驱动电机、集成式启动电机和后驱动电机，然后计算三个电机的转矩之和Tki，结束流程，否则进入步骤405；步骤405、按照适应度值大小对个体进行排序；步骤406、定义最好的个体的选择概率为q，则排序后的第i个个体第k时刻的选择概率为： 其中，i＝1,2,...,N，然后按照所述选择概率所决定的选中机会从V中随机选择再生个体，根据交叉率进行交叉操作，得到群体V2；步骤407、根据变异率Pm由V2按照变异率根据基本的单点变异方法得到群体V3；步骤408、将群体V3作为新一代种群，用V3代替V，并令t＝t+1，并返回步骤403。

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百度查询： 常熟理工学院 一种基于顺序选择遗传算法的全混动汽车能效优化方法

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