换段规律的有效性探究

将以车速为控制参数的模式切换规则选为参照对象，高于30 km/h以EVT2工作，低于30 km/h则以EVT1工作。首先利用前文中的打靶法离线求得UDDS工况的最优常数等效因子值为2.62，然后将等效因子值为2.62的经济性切换规则和基于车速的单参数模式切换规则分别嵌入具有最优常数等效因子的ECMS策略中，对UDDS工况进行仿真，结果如图5.11和图5.12 所示。

图5.11　单参数切换规则仿真结果（UDDS工况）

图5.12　基于优化的切换规则仿真结果（UDDS工况）

设计模式切换规则时，需要对不同车速的系统最大输出转矩下的可行转矩进行离散，将ECMS作为优化工具分别计算各离散转矩工作点在EVT1和EVT2模式的最小等效燃油消耗，再进一步确定最佳经济性模式。

当系统的需求输出转矩分布在两个离散转矩工作点之间时，就采用线性插值的方式确定最佳模式：

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若上式的值大于1.5，则将最佳经济性模式选为EVT2，否则选为EVT1。显然，基于ECMS提取规则时，最大输出转矩下的可行转矩离散点数量对于模式切换规则的最终应用效果也有一定的影响。

采用两种切换规则的燃油经济性结果如表5.1所示，表中同时也列出了第3章的部分控制策略在UDDS工况的燃油消耗仿真结果。

表5.1　UDDS工况燃油经济性对比

从表中可以看出，当设计规则时，如果将油门间隔（可行转矩离散）取为5%（优化切换规则1），嵌入本书提出的经济性切换规则的控制策略的总油耗为 16.238 6 L（/100 km），较嵌入经验切换规则的控制策略的总油耗19.372 2 L（/100 km）减少了16.2%；比采用等效因子初始估计值为2.55、调节系数为5的A-ECMS减少了约1%；比最优ECMS（采用了最优常数等效因子2.62的ECMS）的燃油消耗增加了2.75%。油门间隔取为1%时（优化切换规则2），嵌入经济性切换规则的控制策略的总油耗为16.152 6 L/（100 km），较优化切换规则1燃油消耗减少了0.53%，比经验规则减少了16.6%。

此外，由模式切换规则分析可知，当车速高于48 km/h时只能工作在EVT2模式，而A-ECMS台架试验过程的等效车速均高于48 km/h，台架试验时采用的EVT2模式也是本章设计的模式切换规则给出的最佳工作模式。换言之，可认为台架试验时就是采用了本章设计的切换规则，最终获得的良好性能指标也可体现模式切换规则的有效性。

综上，将本章基于优化方法设计的模式切换规则嵌入混合动力车辆控制策略中，可提高在线能量管理策略的优化效率，并较好地保证性能指标。