第加卷第８期２００４年８月
机械工程学报ｖ０１．４０Ｎ０８ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＡｕｇ２００４
朱元田光宇陈全世吴昊
（清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京１０００８４）
摘要：以行星齿轮结构的混合动力汽车的动力系统为研究对象，提出了一套能量管理策略的四步骤设计方法。第一步，引入混杂动态系统理论来描述既有离敞事件动态系统特征又有连续变量动态系统特征的混合动力系统；第二步，利用序列二次项规划算法和动态规划算法分别求解出最佳功率分配和最佳工作模式切换序列的基本规律；第三步，建立基于规则和模糊规则的能量管理策略；第四步，利用遗传算法对第三步已经建立的工作模式切换规则和功率分配的模糊控制规则中的参数进行优化，以获得更佳的控制效果。
关键词：混合动力汽车能量管理策略混杂动态系统遗传算法动态规划
新伊兰特中田分类号：ｕ４６３
计方法，具体四个步骤如下。
０前言
一般情况下，混合动力汽车是把常规汽车的内燃机和蓄电池、电动机组合起来，用来解决汽车能源和排放问题。目前，世界各大汽车公司已纷纷加入到混合动力汽车的研究和生产中。我国也不甘落后，在２００１年正式启动了国家“十五”８６３计划电动汽车重大专项，大大加快了中国混合动力汽车的发展。随着国家８６３计划电动汽车重大专项的深入发展，混合动力汽车能量管理策略已成为了当前急需解决的难题之一。
混合动力汽车具有两个或者两个以上的能量源，在整车能量管理策略的协调控制下，与其他部件相互配合可以优化组合成不同的动力系统工作模式（也称为驱动模式），以适应变化的行驶工况的需求；同时对多能量源之间的功率分配进行优化控制，获得传统汽车所不能得到的优化控制目标（最佳的燃油经济性，最佳的排放等１。由此可见，能量管理策略的核心问题是混合动力系统工作模式选择和功率分配。具体来说，分为两个层次，第一个层次是建立工作模式随行驶工况进行切换的规则，第二个层次是解决每一种工作模式下能量流的优化分配问题。
由于能量管理策略的问题是多变量（既包括连续变量又包括离散变量）的非线性动态优化问题，较难用某个方法【ｌ。】从理论上取得重大突破。
上海大众tiguan研究思路是综合多种优化算法和理论的长处，提出一个比较完善的四个步骤的能量管理策略的设
·田家８６３高科技赉助项目（２∞ｌ从５０ｌｌ∞）．２∞３∞１３收到初稿２００４０２０８收到●改誓
第一步，系统描述：引入混杂动态系统理论来描述既有离散事件动态系统特征又有连续变量动态系统特征的混合动力汽车动力系统，为以后的研究提供统一的理论平台。
第二步，获取功率分配和工作模式切换规律：从子部件的稳态模型出发，利用序列二次项规划（ｓｅｑｕｅ埘ａｌｑｕａｄＩ埘ｃｐｍ弘ｍｍｉｎｇ，ｓＱＰ）方法求解出在不同汽车工况下对应的各自最佳功率分配的基本规律；结合动态规划算法的特点（擅长求解离散量的控制序列）进行动态优化计算，得到最佳的工作模式切换序列。本步属于离线优化计算。
两厢赛欧第三步，建立实时的基于规则和模糊规则的能量管理策略：在前面数值解的基础上总结出相应的统计规律，建立动力系统不同工作模式之间的切换规则，并利用模糊规则建立功率分配的模糊控制系统。
第四步，对规则和模糊规则系统进一步优化：利用遗传算法对第三步已经建立的工作模式切换规则和功率分配的模糊控制规则中的参数进行优化，以获得更佳的控制效果。
１混合动力汽车动力系统的描述宝马双r
１．１混合动力汽车动力系统的结构
研究对象是国外某汽车公司即将推出的一款行星齿轮结构的混合动力汽车，其动力系统结构示意图如图１所示Ｉｌ…。
天津暂停机动车尾号限行图１中的发动机曲轴通过一个单向离合器与行星齿轮架相连。当发动机正向转动时，单向离合器自由转动，对发动机的转矩没有影响；当发电机转矩试图使发动机反转时，单向离合器锁住发动机，
混合动力汽车
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