一种多挡位混合动力汽车控制方法及系统与流程

本发明涉及混合动力汽车，特别涉及一种多挡位混合动力汽车控制方法及系统。

背景技术：

1、随着新能源汽车技术的快速发展，多挡位混合动力系统凭借宽高效工作区间、强动力输出、低综合油耗的核心优势，已成为国内乘用车动力系统的主流量产技术路线，2挡/3挡dht、p2+多挡at/dct等典型构型已实现大规模装车应用。相较于单挡位混动系统，多挡位构型通过挡位切换实现发动机与驱动电机的高效区间匹配，但其控制逻辑需同步协调发动机、双电机、离合器执行机构、同步器等多个核心部件，控制维度与复杂度呈指数级提升，对车辆全生命周期的控制精度与鲁棒性提出了极高要求。

2、目前，现有针对多挡位混合动力汽车的控制技术，大多聚焦于新车初始状态下的换挡平顺性优化、驱动模式切换协同、标准工况能量管理策略标定，仅能满足车辆全新状态下的控制性能需求。针对车辆长期使用后的硬件性能衰减，现有公开方案多为单一部件的独立补偿控制，例如仅针对离合器磨损的换挡压力补偿、仅针对电池容量衰减的能量管理参数修正，未考虑离合器磨损、液压执行机构性能漂移、动力单元特性衰减、传动系统效率下降等多部件老化的耦合效应，也未将老化补偿逻辑与换挡控制、模式切换、能量管理等核心控制环节深度绑定。

3、上述现有技术的固有缺陷，导致车辆在长期使用后，原厂标定的控制参数与硬件实际运行特性严重失配，普遍出现换挡顿挫加剧、油耗异常升高、动力性能衰减、传动异响频发等问题，不仅大幅降低用户驾驶体验，还会进一步加剧硬件磨损，缩短动力系统使用寿命，极端情况下甚至引发换挡失败、动力中断等行车安全风险。现有量产车型仅能通过线下售后刷新标定参数的方式临时缓解，无法实现车端在线、全生命周期的自适应优化，目前行业内仍缺乏可系统性解决上述问题的完整控制方案。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的是提供一种多挡位混合动力汽车控制方法及系统，以解决现有技术无法实现混合动力汽车的车端在线、全生命周期的自适应优化，导致容易出现换挡顿挫以及动力性能衰减的问题。

2、本发明实施例第一方面提出了：

3、一种多挡位混合动力汽车控制方法，其中，所述方法包括：

4、预先采集并存储多挡位混合动力系统对应各前进挡位的基准工况数据集，并实时采集车辆当前所处挡位下的硬件运行参数与车辆工况参数；

5、对当前挡位下采集的硬件运行参数进行挡位专属特征解耦，以分离出与当前挡位匹配的离合器滑磨老化特征、液压系统响应老化特征、动力单元输出特性老化特征、传动系统效率老化特征；

6、基于解耦得到的各挡位专属老化特征，以构建对应各前进挡位的老化补偿映射关系，并生成各挡位分别对应的换挡瞬态控制补偿参数、模式切换时序补偿参数、稳态能量管理修正参数；

7、当车辆触发挡位切换或驱动模式切换指令时，基于当前挡位与目标挡位对应的老化补偿映射关系，在切换瞬态过程中实时闭环修正各执行机构的控制指令，完成切换过程的协同控制；当车辆处于稳态巡航工况时，基于当前挡位对应的老化补偿映射关系，修正能量管理策略的挡位决策阈值与动力分配参数；

8、基于每次挡位切换、驱动模式切换后的系统运行反馈数据，以迭代更新各前进挡位对应的老化特征解耦权重与老化补偿映射关系，同步优化能量管理策略的挡位决策边界。

9、本发明的有益效果是：本方案通过挡位专属的老化特征解耦与分挡位老化补偿映射关系构建，实现了多挡位混合动力系统全生命周期的车端在线自适应优化，从根源上解决了硬件老化后原厂标定参数与硬件实际运行特性失配的行业痛点。通过挡位切换与模式切换瞬态的闭环补偿控制，有效抑制了硬件老化引发的换挡冲击、顿挫与切换动作异常，显著提升了车辆全使用周期的驾驶平顺性；通过稳态工况下能量管理策略的动态修正，避免了硬件老化导致的油耗升高与动力性能衰减，保障了动力系统长期运行的经济性与动力稳定性；同时通过迭代自学习实现补偿逻辑的持续在线适配，无需线下人工标定刷新，降低了售后维护成本，延长了动力系统使用寿命。

10、进一步的，所述对当前挡位下采集的硬件运行参数进行挡位专属特征解耦，分离出与当前挡位匹配的离合器滑磨老化特征、液压系统响应老化特征、动力单元输出特性老化特征、传动系统效率老化特征的步骤包括：

11、调取当前挡位对应的基准工况数据集，并将实时采集的硬件运行参数与基准工况数据集进行时域与频域的特征比对；

12、基于当前挡位对应的预设特征权重矩阵，从比对后的参数偏差中分别提取离合器滑磨相关特征分量、液压系统响应相关特征分量、动力单元输出特性相关特征分量、传动系统效率相关特征分量；

13、对各特征分量进行标准化处理，以分别生成当前挡位对应的离合器滑磨老化特征、液压系统响应老化特征、动力单元输出特性老化特征、传动系统效率老化特征。

14、进一步的，所述基于解耦得到的各挡位专属老化特征，构建对应各前进挡位的老化补偿映射关系，生成各挡位分别对应的换挡瞬态控制补偿参数、模式切换时序补偿参数、稳态能量管理修正参数的步骤包括：

15、将各挡位对应的多组老化特征输入至预设的挡位专属补偿模型中，以分别输出对应各挡位的离合器压力补偿子模型、执行机构时序补偿子模型、动力分配修正子模型；

16、基于离合器压力补偿子模型生成换挡瞬态控制补偿参数，并基于执行机构时序补偿子模型生成模式切换时序补偿参数，且基于动力分配修正子模型生成稳态能量管理修正参数；

17、以挡位编号为索引，将各挡位对应的补偿子模型、补偿参数与对应老化特征进行关联存储，以形成各前进挡位对应的老化补偿映射关系。

18、进一步的，所述当车辆触发挡位切换或驱动模式切换指令时，基于当前挡位与目标挡位对应的老化补偿映射关系，在切换瞬态过程中实时闭环修正各执行机构的控制指令，完成切换过程的协同控制的步骤包括：

19、当接收到挡位切换或驱动模式切换指令时，分别调取当前挡位与目标挡位对应的老化补偿映射关系；

20、基于切换指令的类型，匹配对应的换挡瞬态控制补偿参数或模式切换时序补偿参数，以分别规划发动机、驱动电机的扭矩调节轨迹、离合器执行机构的动作时序、液压系统的压力控制轨迹；

21、在切换过程中，实时采集各执行机构的位置反馈、转速反馈、压力反馈参数，并基于匹配的补偿参数对规划的控制轨迹进行实时闭环修正，以向对应控制器输出修正后的控制指令。

22、进一步的，所述当车辆处于稳态巡航工况时，基于当前挡位对应的老化补偿映射关系，修正能量管理策略的挡位决策阈值与动力分配参数的步骤包括：

23、调取当前挡位对应的老化补偿映射关系中的稳态能量管理修正参数；

24、基于稳态能量管理修正参数，对能量管理策略中当前挡位的升挡、降挡决策阈值进行偏移修正，以对发动机与驱动电机的扭矩分配系数进行实时调整；

25、基于修正后的挡位决策阈值与扭矩分配系数，控制动力系统的挡位保持与动力输出。

26、进一步的，所述基于每次挡位切换、驱动模式切换后的系统运行反馈数据，迭代更新各前进挡位对应的老化特征解耦权重与老化补偿映射关系，同步优化能量管理策略的挡位决策边界的步骤包括：

27、采集每次挡位切换、驱动模式切换完成后的系统运行反馈数据，所述运行反馈数据包括换挡冲击度数据、转速跟踪偏差数据、压力控制偏差数据、扭矩输出偏差数据；

28、将运行反馈数据与预设的基准参考区间进行比对，以生成特征偏差量与控制偏差量；

29、基于特征偏差量，对对应挡位的老化特征解耦权重进行迭代修正；基于控制偏差量，对对应挡位的老化补偿映射关系进行迭代更新；

30、基于更新后的老化补偿映射关系，对能量管理策略中各挡位的决策边界进行优化调整，以缩小对应高老化负载工况的挡位触发区间。

31、进一步的，所述预先采集并存储多挡位混合动力系统对应各前进挡位的基准工况数据集，实时采集车辆当前所处挡位下的硬件运行参数与车辆工况参数的步骤包括：

32、在车辆全新状态下，分别在各前进挡位的全工况区间内采集标定工况数据，以生成对应各前进挡位的基准工况数据集并存储至整车控制器；

33、通过车规级传感器与各子系统控制器，实时采集车辆当前所处挡位下的离合器行程参数、液压系统压力参数、发动机转速扭矩参数、驱动电机转速扭矩参数、传动系统转速参数、电池充放电参数，以生成硬件运行参数；

34、实时采集车辆行驶车速、油门踏板开度、制动踏板开度、驾驶模式信号、路面坡度信号，以生成车辆工况参数；

35、对实时采集的硬件运行参数与车辆工况参数进行时间戳同步处理，以生成带统一时间基准的参数集合。

36、本发明实施例第二方面提出了：

37、一种多挡位混合动力汽车控制系统，其中，所述系统包括：

38、采集模块，用于预先采集并存储多挡位混合动力系统对应各前进挡位的基准工况数据集，实时采集车辆当前所处挡位下的硬件运行参数与车辆工况参数；

39、解耦模块，用于对当前挡位下采集的硬件运行参数进行挡位专属特征解耦，分离出与当前挡位匹配的离合器滑磨老化特征、液压系统响应老化特征、动力单元输出特性老化特征、传动系统效率老化特征；

40、构建模块，用于基于解耦得到的各挡位专属老化特征，构建对应各前进挡位的老化补偿映射关系，生成各挡位分别对应的换挡瞬态控制补偿参数、模式切换时序补偿参数、稳态能量管理修正参数；

41、控制模块，用于当车辆触发挡位切换或驱动模式切换指令时，基于当前挡位与目标挡位对应的老化补偿映射关系，在切换瞬态过程中实时闭环修正各执行机构的控制指令，完成切换过程的协同控制；当车辆处于稳态巡航工况时，基于当前挡位对应的老化补偿映射关系，修正能量管理策略的挡位决策阈值与动力分配参数；

42、优化模块，用于基于每次挡位切换、驱动模式切换后的系统运行反馈数据，迭代更新各前进挡位对应的老化特征解耦权重与老化补偿映射关系，同步优化能量管理策略的挡位决策边界。

43、进一步的，所述对当前挡位下采集的硬件运行参数进行挡位专属特征解耦，分离出与当前挡位匹配的离合器滑磨老化特征、液压系统响应老化特征、动力单元输出特性老化特征、传动系统效率老化特征的步骤包括：

44、调取当前挡位对应的基准工况数据集，并将实时采集的硬件运行参数与基准工况数据集进行时域与频域的特征比对；

45、基于当前挡位对应的预设特征权重矩阵，从比对后的参数偏差中分别提取离合器滑磨相关特征分量、液压系统响应相关特征分量、动力单元输出特性相关特征分量、传动系统效率相关特征分量；

46、对各特征分量进行标准化处理，以分别生成当前挡位对应的离合器滑磨老化特征、液压系统响应老化特征、动力单元输出特性老化特征、传动系统效率老化特征。

47、进一步的，所述基于解耦得到的各挡位专属老化特征，构建对应各前进挡位的老化补偿映射关系，生成各挡位分别对应的换挡瞬态控制补偿参数、模式切换时序补偿参数、稳态能量管理修正参数的步骤包括：

48、将各挡位对应的多组老化特征输入至预设的挡位专属补偿模型中，以分别输出对应各挡位的离合器压力补偿子模型、执行机构时序补偿子模型、动力分配修正子模型；

49、基于离合器压力补偿子模型生成换挡瞬态控制补偿参数，并基于执行机构时序补偿子模型生成模式切换时序补偿参数，且基于动力分配修正子模型生成稳态能量管理修正参数；

50、以挡位编号为索引，将各挡位对应的补偿子模型、补偿参数与对应老化特征进行关联存储，以形成各前进挡位对应的老化补偿映射关系。

51、进一步的，所述当车辆触发挡位切换或驱动模式切换指令时，基于当前挡位与目标挡位对应的老化补偿映射关系，在切换瞬态过程中实时闭环修正各执行机构的控制指令，完成切换过程的协同控制的步骤包括：

52、当接收到挡位切换或驱动模式切换指令时，分别调取当前挡位与目标挡位对应的老化补偿映射关系；

53、基于切换指令的类型，匹配对应的换挡瞬态控制补偿参数或模式切换时序补偿参数，以分别规划发动机、驱动电机的扭矩调节轨迹、离合器执行机构的动作时序、液压系统的压力控制轨迹；

54、在切换过程中，实时采集各执行机构的位置反馈、转速反馈、压力反馈参数，并基于匹配的补偿参数对规划的控制轨迹进行实时闭环修正，以向对应控制器输出修正后的控制指令。

55、进一步的，所述当车辆处于稳态巡航工况时，基于当前挡位对应的老化补偿映射关系，修正能量管理策略的挡位决策阈值与动力分配参数的步骤包括：

56、调取当前挡位对应的老化补偿映射关系中的稳态能量管理修正参数；

57、基于稳态能量管理修正参数，对能量管理策略中当前挡位的升挡、降挡决策阈值进行偏移修正，以对发动机与驱动电机的扭矩分配系数进行实时调整；

58、基于修正后的挡位决策阈值与扭矩分配系数，控制动力系统的挡位保持与动力输出。

59、进一步的，所述基于每次挡位切换、驱动模式切换后的系统运行反馈数据，迭代更新各前进挡位对应的老化特征解耦权重与老化补偿映射关系，同步优化能量管理策略的挡位决策边界的步骤包括：

60、采集每次挡位切换、驱动模式切换完成后的系统运行反馈数据，所述运行反馈数据包括换挡冲击度数据、转速跟踪偏差数据、压力控制偏差数据、扭矩输出偏差数据；

61、将运行反馈数据与预设的基准参考区间进行比对，以生成特征偏差量与控制偏差量；

62、基于特征偏差量，对对应挡位的老化特征解耦权重进行迭代修正；基于控制偏差量，对对应挡位的老化补偿映射关系进行迭代更新；

63、基于更新后的老化补偿映射关系，对能量管理策略中各挡位的决策边界进行优化调整，以缩小对应高老化负载工况的挡位触发区间。

64、进一步的，所述预先采集并存储多挡位混合动力系统对应各前进挡位的基准工况数据集，实时采集车辆当前所处挡位下的硬件运行参数与车辆工况参数的步骤包括：

65、在车辆全新状态下，分别在各前进挡位的全工况区间内采集标定工况数据，以生成对应各前进挡位的基准工况数据集并存储至整车控制器；

66、通过车规级传感器与各子系统控制器，实时采集车辆当前所处挡位下的离合器行程参数、液压系统压力参数、发动机转速扭矩参数、驱动电机转速扭矩参数、传动系统转速参数、电池充放电参数，以生成硬件运行参数；

67、实时采集车辆行驶车速、油门踏板开度、制动踏板开度、驾驶模式信号、路面坡度信号，以生成车辆工况参数；

68、对实时采集的硬件运行参数与车辆工况参数进行时间戳同步处理，以生成带统一时间基准的参数集合。

69、本发明实施例第三方面提出了：

70、一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上面所述的多挡位混合动力汽车控制方法。

71、本发明实施例第四方面提出了：

72、一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现如上面所述的多挡位混合动力汽车控制方法。

73、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。