基于工況自學習的混合動力總成優(yōu)化標定實驗系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源混合動力總成的節(jié)油優(yōu)化領(lǐng)域，特別是涉及道路工況下混合動力總成實驗優(yōu)化標定的實驗裝置和實驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著環(huán)境壓力和化石燃料危機，車輛的節(jié)能減排已經(jīng)成為道路車輛改進的主要方向?；旌蟿恿邆潆p動力源，可以根據(jù)車輛的行駛工況，優(yōu)化兩種或者多種動力源的能量分配，從而提供能量利用率。此外，混合動力還具備一定的制動能量回收，進一步減少能量的浪費。近年來，使用混合動力技術(shù)改善車輛行駛油耗，降低污染物排放的主要途徑。
[0003]混合動力的能量優(yōu)化管理策略是混合動力車輛技術(shù)的核心技術(shù)之一。對于混合動力動力總成結(jié)構(gòu)確定的車輛，混合動力能量分配策略是影響混合動力燃油經(jīng)濟性、混合動力排放、混合動力故障率及混合動力使用壽命的主要因素。此外，對于不同的行駛工況，實際運行過程中相同混合動力能耗差異可能達到30% ;相同道路工況，駕駛風格不同的混合動力能耗差異也有可能達到40%。傳統(tǒng)的基于典型循環(huán)工況的控制策略標定，難以滿足混合動力車輛的推廣引用。
[0004]為了提高混合動力能量管理的工況適應(yīng)性，從控制策略的優(yōu)化出發(fā)，基于行駛工況辨識的混合動力能量優(yōu)化策略、基于司機駕駛風格辨識的混合動力能量優(yōu)化策略以及多級的能量優(yōu)化策略等雖然能夠從理論上提供混合動力能量優(yōu)化策略，但存在硬件資源限制，成本高，難以實際應(yīng)用的難題。
[0005]從車輛的離線標定出發(fā)，采用各個地區(qū)的典型循環(huán)工況或者實際運行數(shù)據(jù)進行控制策略的直接標定，存在人工工作量大，標定過程繁瑣，成本高的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的不足，提供一種可以實現(xiàn)車輛行駛過程控制策略標定參數(shù)的優(yōu)化和自學習，降低混合動力總成的優(yōu)化成本，控制策略具有很好適應(yīng)性的基于工況自學習的混合動力總成優(yōu)化標定實驗系統(tǒng)及方法。
[0007]為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種基于工況自學習的混合動力總成優(yōu)化標定實驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0009]混合動力總成系統(tǒng)，該混合動力總成系統(tǒng)包括發(fā)動機，所述的發(fā)動機經(jīng)離合器與驅(qū)動電機機械相連，作為混合動力車輛的動力驅(qū)動源，所述的驅(qū)動電機與變速箱機械相連，所述的驅(qū)動電機依次與逆變器和蓄電池采用電纜連接，用于實現(xiàn)電能的雙向流動；
[0010]混合動力總成臺架系統(tǒng)，該混合動力總成臺架系統(tǒng)包括電力測功機，所述的電力測功機與變速箱機械連接，驅(qū)動電機經(jīng)變速箱輸出動力到電力測功機；
[0011]該系統(tǒng)還包括:
[0012]在用新能源車輛采集模塊，該在用新能源車輛采集模塊用于采集司機操作數(shù)據(jù)、車輛運行數(shù)據(jù)、混合動力能量管理單元的能量管理標定數(shù)據(jù)及GPS模塊輸出的經(jīng)瑋度信息數(shù)據(jù)，并發(fā)送給新能源遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)庫，同時接收新能源遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)庫輸出的優(yōu)化后的新能源車輛能量優(yōu)化管理標定數(shù)據(jù)，用于更新混合動力能量管理單元的標定數(shù)據(jù)；
[0013]新能源遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)庫，該新能源遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)庫用于讀取、濾波、校核和存儲在用新能源車輛采集模塊輸出的數(shù)據(jù)，提取與在用車輛的運行道路工況類型和司機駕駛風格相關(guān)的數(shù)據(jù)，查找數(shù)據(jù)庫中是否有匹配的能量管理標定數(shù)據(jù)并判斷該數(shù)據(jù)是否滿足設(shè)定的經(jīng)濟性指標和排放性指標要求，在條件滿足的情況下將匹配的能量管理標定數(shù)據(jù)輸出給在用新能源車輛采集模塊或者在條件不滿足的情況下，將司機操作數(shù)據(jù)、車輛運行數(shù)據(jù)輸出給實驗管理控制臺，提取車輛原有能量管理標定數(shù)據(jù)、道路工況類型和司機駕駛風格相關(guān)的數(shù)據(jù)輸出給自學習優(yōu)化模塊；該新能源遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)庫還用于接收和存儲來自于自學習優(yōu)化處理模塊的經(jīng)過自學習優(yōu)化處理后的能量優(yōu)化管理標定數(shù)據(jù)，然后將優(yōu)化后的新能源車輛能量優(yōu)化管理標定數(shù)據(jù)，輸出給在用新能源車輛采集模塊；
[0014]實驗管理控制臺，實驗管理控制臺通過信號控制電纜與電力測功機相連；該實驗管理控制臺用于接收新能源遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)庫輸出的在用車輛的司機操作數(shù)據(jù)、車輛運行數(shù)據(jù)和自學習優(yōu)化處理模塊的臺架開始指令，計算出電力測功機的目標轉(zhuǎn)速和扭矩，輸出給電力測功機，提取司機操作數(shù)據(jù)給混合動力能量管理單元，用于控制混合動力總成系統(tǒng)的發(fā)動機、離合器、驅(qū)動電機、變速箱和蓄電池的目標狀態(tài)，在實驗過程中接受混合動力能量管理單元的實際運行狀態(tài)及能耗數(shù)據(jù)并輸出給自學習優(yōu)化處理模塊；
[0015]自學習優(yōu)化處理模塊，所述的自學習優(yōu)化處理模塊用于接收新能源遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)庫輸出的道路工況類型和司機駕駛風格相關(guān)的數(shù)據(jù)和在用車輛的現(xiàn)有能量管理標定數(shù)據(jù)，將在用車輛的能量管理標定數(shù)據(jù)發(fā)送給混合動力能量管理單元進行臺架試驗，同時接收試驗管理控制臺輸出的發(fā)動機、驅(qū)動電機、變速箱、離合器和電池的實際運行狀態(tài)及能耗數(shù)據(jù)，進行濾波和數(shù)據(jù)有效性校驗，并進行建模和能量管理標定數(shù)據(jù)的尋優(yōu)處理，然后將模型狀態(tài)下優(yōu)化后的能量管理標定數(shù)據(jù)輸出給混合動力能量管理單元，給實驗管理控制臺發(fā)送臺架實驗開始指令，然后再讀取實驗管理控制臺發(fā)送的發(fā)動機、驅(qū)動電機、變速箱、離合器和電池的實際運行狀態(tài)及能量數(shù)據(jù)，判斷模型狀態(tài)下優(yōu)化后的混合動力總成的經(jīng)濟性和排放性值是否達到目標要求；
[0016]混合動力能量管理單元，該混合動力能量管理單元與發(fā)動機、離合器、驅(qū)動電機和變速箱通過整車通訊總線連接，接收實驗管理控制臺的司機操作數(shù)據(jù)，計算出動力總成控制指令信號，發(fā)送給發(fā)動機控制器、驅(qū)動電機控制器、變速箱控制器，控制發(fā)動機、驅(qū)動電機、變速箱和電池的能量分配以及目標狀態(tài)，同時采集發(fā)動機、離合器、變速箱、驅(qū)動電機和電池的實際運行狀態(tài)及能耗數(shù)據(jù)，并輸出給試驗管理控制臺；混合動力能量管理單元還用于接收自學習優(yōu)化處理模塊的模型狀態(tài)下優(yōu)化后的能量管理標定數(shù)據(jù)，用于更新發(fā)動機、離合器、驅(qū)動電機、變速箱和電池的試驗運行過程中的目標狀態(tài)。
[0017]一種基于工況自學習的混合動力總成優(yōu)化標定實驗系統(tǒng)實驗方法，它包括以下步驟:
[0018]步驟一、通過在用新能源車輛采集模塊采集包括車輛運行數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)、司機操作數(shù)據(jù)以及新能源混合動力能量管理單元能量管理標定數(shù)據(jù)在內(nèi)的新能源車輛的數(shù)據(jù)，按“時間-地理-車型-監(jiān)控數(shù)據(jù)”的結(jié)構(gòu)發(fā)送給新能源遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)庫中；
[0019]步驟二、新能源遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)庫對采集的數(shù)據(jù)進行濾波、校核和存儲，提取在用車輛的運行工況類型和司機駕駛風格相關(guān)的數(shù)據(jù)，然后判斷該種混合動力車輛是否有匹配的能量管理標定數(shù)據(jù)，且該參數(shù)的經(jīng)濟性值和排放性值是否滿足設(shè)定條件，如果已有類似匹配數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)入步驟八，反之則進入步驟三；
[0020]步驟