基于先行信息的混合動(dòng)力汽車(chē)優(yōu)化策略

采用先進(jìn)輔助駕駛系統(tǒng)是汽車(chē)技術(shù)革新過(guò)程一個(gè)非常重要的方法，該系統(tǒng)能夠改善汽車(chē)的安全性和能源效率。將先進(jìn)輔助駕駛系統(tǒng)與能量管理策略集成，將會(huì)進(jìn)一步改善燃油消耗。能量管理策略是在滿(mǎn)足整車(chē)功率的前提下，通過(guò)合理分配發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)功率，可降低整車(chē)燃油消耗。常用的能量管理策略包括基于確定性規(guī)則的能量管理策略、動(dòng)態(tài)規(guī)劃管理策略和等效消耗最小化管理策略。結(jié)合先進(jìn)輔助駕駛系統(tǒng)獲得的汽車(chē)先行信息，利用確定性規(guī)則能量管理策略和動(dòng)態(tài)規(guī)劃能量管理策略，對(duì)混合動(dòng)力汽車(chē)的功率分配進(jìn)行優(yōu)化。

先進(jìn)輔助駕駛系統(tǒng)獲得的先行信息包括路面等級(jí)、行駛距離、交通信息等。能量管理策略的設(shè)計(jì)思路為，根據(jù)這些先行信息可確定汽車(chē)下一步的行駛情況，包括功率需求。根據(jù)混合動(dòng)力系統(tǒng)的耦合方式、發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線和電池荷電狀態(tài)，利用能量管理優(yōu)化策略進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的功率分配，獲取先行信息的主要方法是利用地理信息系統(tǒng)。考慮先進(jìn)輔助駕駛系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，選擇了兩種能量管理優(yōu)化策略：確定性規(guī)則能量管理策略和動(dòng)態(tài)規(guī)劃能源管理策略。利用確定性規(guī)則能量管理策略時(shí)，需要對(duì)傳統(tǒng)策略進(jìn)行改進(jìn)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)策略不考慮先行信息。利用舊金山3條總長(zhǎng)約9.066km的路面信息，對(duì)基于先行信息的確定性規(guī)則能量管理策略和動(dòng)態(tài)規(guī)劃能量管理策略進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果顯示：與利用傳統(tǒng)確定性規(guī)則能量管理策略相比，基于先行信息的確定性規(guī)則能量管理策略在3條道路上的燃油消耗分別改善了17.64%、12.45%和11.84%；基于先行信息的動(dòng)態(tài)規(guī)劃能量管理策略在3條道路上的燃油消耗分別改善了25.5%、20.3%和19.95%。

Mohammad Alzorgan et al. SAE 2016-01-2226.

編譯：王淼