1.一种同轴并联式混合动力电动汽车能量管理方法,其特征在于,混合动力电动汽车中的机械式自动变速器(2)分别与发动机(1)、驱动电机(3)同轴连接,驱动电机(3)的输出端与主减速器(4)连接,主减速器(4)将动力传递至车轮(5);该能量管理方法包括以下步骤:步骤1),根据车辆的实时车速v,加速踏板信号Sacc和制动踏板信号Sbrk以确定车辆状态,并进行状态的转换;
步骤2),结合车辆的状态和当前变速器的挡位ncur,获得驾驶员的需求转矩Treq;
步骤3),根据车辆实时车速v和加速度a,通过变速器的换挡规律曲线得出变速器最合适的挡位nopt;
步骤4),根据车辆当前的状态,分别得出发动机和驱动电机的控制量;
步骤4.1),若车辆处于静止或者自由滑行状态下,则发动机的控制量Te=0,驱动电机的控制量Tm=0;
步骤4.2),若车辆处于驱动状态下,则以发动机的万有特性曲线、驱动电机的工作效率曲线为基础,将发动机、驱动电机的控制量求解问题转化为带约束条件的多目标优化问题,决策出最佳的发动机、驱动电机的控制量;决策出最佳的发动机、驱动电机的控制量是利用多目标粒子群算法实现的:步骤4.2.1),以发动机的万有特性曲线、驱动电机的工作效率曲线为基础,构造带加权因子的目标函数如下:g(Z)=λ1|fe(x,ωe)-η1(ωe)|2+λ2|fm(y,ωm)-η2(ωm)|2,Z=[x,y]T,约束条件为 其中x、y分别为待优化的发动机、驱动电机控制量;ωe、ωm分别为发动机、驱动电机的转速;fe(x,ωe)表示发动机燃油消耗率函数;fm(y,ωm)表示驱动电机的工作效率函数;η1(ωe)表示发动机在转速ωe下最低的燃油消耗率值;η2(ωm)表示驱动电机在转速ωm下最高效率;λ1、λ2分别为各函数的权值;ig(nopt)表示变速器在最合适的挡位nopt下的速比;
步骤4.2.2),将步骤4.2.1)中的目标函数和约束条件一起转化为带约束条件的多目标优化问题,并利用多目标粒子群算法进行求解,得出最佳的发动机、驱动电机的控制量;
步骤4.3),若车辆处于制动状态下,则发动机的控制量Te=0,驱动电机的控制量Tm=Treq。
2.如权利要求1所述的一种同轴并联式混合动力电动汽车能量管理方法,其特征在于,所述步骤1)确定车辆状态的方法具体为:①加速踏板信号Sacc=0,且制动踏板信号Sbrk=0,若实时车速v=0,则车辆切换到静止状态;若实时车速v≠0,则车辆切换到自由滑行状态;
②加速踏板信号Sacc≠0,且制动踏板信号Sbrk=0,则车辆切换到驱动状态;
③加速踏板信号Sacc=0,且制动踏板信号Sbrk≠0,则车辆切换到制动状态;
④加速踏板信号Sacc≠0,且制动踏板信号Sbrk≠0,则车辆切换到制动状态。
3.如权利要求2所述的一种同轴并联式混合动力电动汽车能量管理方法,其特征在于,所述车辆的驱动状态包含纯电动模式、发动机驱动模式、联合驱动模式及行车充电模式。
4.如权利要求3所述的一种同轴并联式混合动力电动汽车能量管理方法,其特征在于,所述行车充电模式的进入条件为:电池的荷电状态SOC小于最小值SOCmin。
5.如权利要求2所述的一种同轴并联式混合动力电动汽车能量管理方法,其特征在于,所述的步骤2)中,得出驾驶员的需求转矩Treq具体为:其中ig(ncur)表示变速器在挡位ncur下的速比,Te_max表示发动机的最大转矩,Tm_max表示驱动电机的最大转矩,加速踏板信号Sacc的取值范围为[0,100%],制动踏板信号Sbrk的取值范围为[0,100%]。