CN104859637A - 一种混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法及***，根据测试次数、控制车辆运行模式切换的多个控制曲线以及每个控制曲线的至少一个水平生成一个正交实验设计表，正交实验设计表中每行为每次测试中各个控制曲线的水平的组合，每列为一个控制曲线在每次测试中的水平，之后将正交实验设计表的每次测试中各个控制曲线的水平的组合进行燃油经济性能测试，从中选取出百公里油耗最低的控制曲线的水平的组合作为最佳组合，再获取所述最佳组合对应的相邻运行模式间的临界点控制参数组合，将该临界点控制参数组合用于标定优化。只需有限次测试即可获取之前上千次测试才能获取到的各个控制曲线的水平的最佳组合，有利于控制策略的及时优化。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车控制技术领域，具体地说涉及一种混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法及***。
背景技术
标定优化是开发设计过程中的重要工作，针对混合动力汽车(HEV，Hybrid Electric Vehicle)等新能源汽车，由于发动机和电机等核心部件的静态性能与动态性能存在差异，仅通过理论设计很难使车辆在运行过程中取得较好的性能，需要在实车验证过程中进行标定对车辆性能进行优化。混合动力汽车工作模式确定后，各相邻工作模式间的临界点对整车的燃油经济性能具有一定影响，性能优化调试过程中，通过改变临界点可以获得较优的临界点组合以获得较好的燃油经济性能。
现有技术常见的标定优化方法，一种做法为将其他控制参数固定、测试一个控制参数对燃油经济性能的影响，但该方法工作量大，且未能考察各控制参数间的交互作用；另一种做法就是采用组合测试的方法，将各控制参数排列组合，该方法虽然全面但工作量巨大，例如4个控制参数、每个控制参数有5种水平，排列组合后就需要进行1024次测试，会造成测试周期的延长和费用的激增。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的标定优化方法，测试次数多，周期长，从而提供一种测试次数少，周期短的混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法及***。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法，包括：
根据测试次数、控制车辆运行模式切换的多个控制曲线以及每个控制曲线的至少一个水平生成一个正交实验设计表，所述正交实验设计表中每行为每次测试中各个控制曲线的水平的组合，每列为一个控制曲线在每次测试中的水平；
将所述正交实验设计表的每次测试中各个控制曲线的水平的组合进行燃油经济性能测试，从中选取出百公里油耗最低的控制曲线的水平的组合作为最佳组合；
获取所述最佳组合对应的相邻运行模式间的临界点控制参数组合，将所述临界点控制参数组合用于标定优化。
上述混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法中，所述将所述正交实验设计表的每次测试中各个控制曲线的水平的组合进行燃油经济性能测试，从中选取出百公里油耗最低的控制曲线的水平的组合作为最佳组合包括：
将所述正交实验设计表的每次测试中各个控制曲线的水平写入整车控制器中；
记录每次测试中所述各个控制曲线的水平的组合所对应的百公里油耗，并据此生成测试结果表；
根据所述测试结果表获取百公里油耗最低的控制曲线的水平的组合，将其作为所述最佳组合。
上述混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法中，所述根据所述测试结果表获取百公里油耗最低的控制曲线的水平的组合，将其作为最佳组合进一步包括：
根据所述测试结果表分别计算所述各个控制曲线在其每个水平下的百公里油耗的和；
比较所述每个控制曲线的各个水平下的百公里油耗的和，将百公里油耗的和的最小值所对应的水平作为该控制曲线的最优水平；
将所述各个控制曲线的最优水平的组合作为所述最佳组合。
上述混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法中，所述将所述各个控制曲线的最优水平的组合作为所述最佳组合之后，还包括：
根据所述测试结果表分别计算所述每个控制曲线在其各个水平下的百公里油耗的和的最大值和最小值的差值；
比较所述各个控制曲线的所述差值的大小，将最大的所述差值所对应的控制曲线作为最大影响力控制曲线，并将其最优水平作为基准水平；
将除所述最大影响力控制曲线之外的其他控制曲线的水平固定在其最优水平，将所述最大影响力控制曲线的水平在其所述基准水平的一定幅值范围内进行连续调整，将百公里油耗最低时所述最大影响力控制曲线的水平作为其新的最优水平，并将所述最大影响力控制曲线的新的最优水平与所述其他控制曲线的最优水平一起作为最终的最佳组合。
上述混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法中，所述获取所述最佳组合对应的相邻运行模式间的临界点控制参数组合，将所述临界点控制参数组合用于标定优化包括：
通过对所述最佳组合所对应的各个控制曲线的水平插值获取其对应的相邻运行模式间的临界点控制参数组合；
将所述临界点控制参数组合写入整车控制器中进行标定优化。
上述混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法中，所述根据测试次数、控制车辆运行模式切换的多个控制曲线以及每个控制曲线包含的至少一个水平生成一个正交实验设计表，所述正交实验设计表中每行为每次测试中各个控制曲线的水平的组合，每列为一个控制曲线在每次测试中的水平包括：
设定测试次数；
选取控制曲线；
每个所述控制曲线至少选取一个水平；
根据所述测试次数、所述各个控制曲线及其水平生成相应的正交实验设计表。
上述混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法中，所述设定测试次数中，设定测试次数为9次；
所述选取控制曲线中，选取由纯电模式切换至纯发动机模式后的控制曲线作为第一控制曲线，选取由纯发动机模式切换至发动机趋于经济模式后的控制曲线作为第二控制曲线，选取由串联模式切换至发动机趋于经济模式后的控制曲线作为第三控制曲线，选取由发动机趋于经济模式切换至纯发动机模式后的控制曲线作为第四控制曲线；
所述每个所述控制曲线至少选取一个水平中，从所述第一控制曲线、所述第二控制曲线、所述第三控制曲线以及所述第四控制曲线中各选出3个水平；
所述根据所述测试次数、所述各个控制曲线及其水平生成相应的正交实验设计表中，根据所述测试次数、所述第一控制曲线及其3个水平、所述第二控制曲线及其3个水平、所述第三控制曲线及其3个水平以及所述第四控制曲线及其3个水平生成L9(34)正交实验设计表。
一种混合动力汽车的正交试验设计标定优化***，包括：
生成单元，用于根据测试次数、控制车辆运行模式切换的多个控制曲线以及每个控制曲线的至少一个水平生成一个正交实验设计表，所述正交实验设计表中每行为每次测试中各个控制曲线的水平的组合，每列为一个控制曲线在每次测试中的水平；
选取单元，用于将所述正交实验设计表的每次测试中各个控制曲线的水平的组合进行燃油经济性能测试，从中选取出百公里油耗最低的控制曲线的水平的组合作为最佳组合；
优化单元，用于获取所述最佳组合对应的相邻运行模式间的临界点控制参数组合，将所述临界点控制参数组合用于标定优化。
上述混合动力汽车的正交试验设计标定优化***中，所述选取单元包括：
写入子单元，用于将所述正交实验设计表的每次测试中各个控制曲线的水平写入整车控制器中；
记录生成子单元，用于记录每次测试中所述各个控制曲线的水平的组合所对应的百公里油耗，并据此生成测试结果表；
选定子单元，用于根据所述测试结果表获取百公里油耗最低的控制曲线的水平的组合，将其作为所述最佳组合。
上述混合动力汽车的正交试验设计标定优化***中，所述选定子单元包括：
计算器，用于根据所述测试结果表分别计算所述各个控制曲线在其每个水平下的百公里油耗的和；
比较器，用于比较所述每个控制曲线的各个水平下的百公里油耗的和，将百公里油耗的和的最小值所对应的水平作为该控制曲线的最优水平；
获取器，用于将所述各个控制曲线的最优水平的组合作为所述最佳组合。
上述混合动力汽车的正交试验设计标定优化***中，所述选取单元还包括：
差值获取子单元，用于根据所述测试结果表分别计算所述每个控制曲线在其各个水平下的百公里油耗的和的最大值和最小值的差值；
最大影响力确定子单元，用于比较所述各个控制曲线的所述差值的大小，将最大的所述差值所对应的控制曲线作为最大影响力控制曲线，并将其最优水平作为基准水平；
调试子单元，用于将除所述最大影响力控制曲线之外的其他控制曲线的水平固定在其最优水平，将所述最大影响力控制曲线的水平在其所述基准水平的一定幅值范围内进行连续调整，将百公里油耗最低时所述最大影响力控制曲线的水平作为其新的最优水平，并将所述最大影响力控制曲线的新的最优水平与所述其他控制曲线的最优水平一起作为最终的最佳组合。
上述混合动力汽车的正交试验设计标定优化***中，所述优化单元包括：
插值子单元，用于通过对所述最佳组合所对应的各个控制曲线的水平插值获取其对应的相邻运行模式间的临界点控制参数组合；
标定子单元，用于将所述临界点控制参数组合写入整车控制器中进行标定优化。
上述混合动力汽车的正交试验设计标定优化***中，所述生成单元包括：
次数设定子单元，用于设定测试次数；
曲线选取子单元，用于选取控制曲线；
水平选取子单元，用于从每个所述控制曲线中选取至少一个水平；
生成子单元，用于根据所述测试次数、所述各个控制曲线及其水平生成相应的正交实验设计表。
上述混合动力汽车的正交试验设计标定优化***中，所述次数设定子单元设定测试次数为9次；
所述曲线选取子单元，进一步用于选取由纯电模式切换至纯发动机模式后的控制曲线作为第一控制曲线，选取由纯发动机模式切换至发动机趋于经济模式后的控制曲线作为第二控制曲线，选取由串联模式切换至发动机趋于经济模式后的控制曲线作为第三控制曲线，选取由发动机趋于经济模式切换至纯发动机模式后的控制曲线作为第四控制曲线；
所述水平选取子单元，进一步用于从所述第一控制曲线、所述第二控制曲线、所述第三控制曲线以及所述第四控制曲线中各选出3个水平；
所述生成子单元，进一步用于根据所述测试次数、所述第一控制曲线及其3个水平、所述第二控制曲线及其3个水平、所述第三控制曲线及其3个水平以及所述第四控制曲线及其3个水平生成L9(34)正交实验设计表。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明提供了一种混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法及***，根据测试次数、控制车辆运行模式切换的多个控制曲线以及每个控制曲线的至少一个水平生成一个正交实验设计表，正交实验设计表中每行为每次测试中各个控制曲线的水平的组合，每列为一个控制曲线在每次测试中的水平，之后将正交实验设计表的每次测试中各个控制曲线的水平的组合进行燃油经济性能测试，从中选取出百公里油耗最低的控制曲线的水平的组合作为最佳组合，再获取所述最佳组合对应的相邻运行模式间的临界点控制参数组合，将该临界点控制参数组合用于标定优化。本发明的技术方案只需有限次测试即可获取现有技术上千甚至更多次测试才能获取到的各个控制曲线的水平的最佳组合，大大减少了测试次数，缩短了测试周期，减少了研发费用，有利于混合汽车控制策略的及时优化。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是本发明所述混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法的流程图；
图2是本发明所述混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法中步骤S1的具体的流程图；
图3是本发明所述混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法中步骤S2的具体的流程图；
图4是本发明所述混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法的步骤S2中的分步骤S23的具体的流程图；
图5是本发明所述混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法中步骤3的具体的流程图；
图6是本发明实施例1中所述第一控制曲线的3个水平的示意图；
图7是本发明实施例1中所述第二控制曲线的3个水平的示意图；
图8是本发明实施例1中所述第三控制曲线的3个水平的示意图；
图9是本发明实施例1中所述第四控制曲线的3个水平的示意图；
图10是本发明所述混合动力汽车的正交试验设计标定优化***的结构框图。
图中附图标记表示为：1-生成单元，2-选取单元，3-优化单元，11-次数设定子单元，12-曲线选取子单元，13-水平选取子单元，14-生成子单元，21-写入子单元，22-记录生成子单元，23-选定子单元，24-差值获取子单元，25-最大影响力确定子单元，26-调试子单元，31-插值子单元，32-标定子单元，231-计算器，232-比较器，233-获取器。
具体实施方式
本发明提供的混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法及***用于优化混合动力汽车的整车燃油经济性能的标定优化过程。下面举例具体描述本发明混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法及***的技术方案。
实施例1
本实施例提供了一种混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法，如图1所示，包括：
S1.根据测试次数、控制车辆运行模式切换的多个控制曲线以及每个控制曲线的至少一个水平生成一个正交实验设计表，所述正交实验设计表中每行为每次测试中各个控制曲线的水平的组合，每列为一个控制曲线在每次测试中的水平；
S2.将所述正交实验设计表的每次测试中各个控制曲线的水平的组合进行燃油经济性能测试，从中选取出百公里油耗最低的控制曲线的水平的组合作为最佳组合；
S3.获取所述最佳组合对应的相邻运行模式间的临界点控制参数组合，将所述临界点控制参数组合用于标定优化。
具体地，正交实验设计表是一整套规则的设计表格，以L9(34)正交实验设计表(L表示正交实验设计表的代号)为例，是表示需做9次测试，最多可观察4个因素(相当于本实施例中的4条控制曲线)，每个因素均为3个水平。其中，“水平”是指每个因素的可能情况，以控制曲线为例，如果每一条控制曲线有三个水平，则说明该控制曲线有三种不同的形状。在正交实验设计表中，每一列中，不同的数字出现的次数是相等的。例如在两水平正交表中，任何一列都有数码“1”与“2”，且任何一列中它们出现的次数是相等的；如在三水平正交表中，任何一列都有“1”、“2”、“3”，且在任一列的出现数均相等；任意两列中数字的排列方式齐全而且均衡。例如在两水平正交表中，任何两列(同一横行内)有序对子共有4种：(1，1)、(1，2)、(2，1)、(2，2)。每种对数出现次数相等。在三水平情况下，任何两列(同一横行内)有序对共有9种，(1,1)、(1，2)、(1，3)、(2，1)、(2，2)、(2，3)、(3，1)、(3，2)、(3，3)，且每对出现数也均相等。通俗的说，每个因素的每个水平与另一个因素各水平各碰一次，这就是正交性。
优选地，如图2所示，所述步骤S1可以包括：
S11.设定测试次数；
S12.选取控制曲线；
S13.每个所述控制曲线至少选取一个水平；
S14.根据所述测试次数、所述各个控制曲线及其水平生成相应的正交实验设计表。
优选地，所述步骤S11中，可以设定测试次数为9次；
所述步骤S12中，可以选取由纯电模式切换至纯发动机模式后的控制曲线作为第一控制曲线，选取由纯发动机模式切换至发动机趋于经济模式后的控制曲线作为第二控制曲线，选取由串联模式切换至发动机趋于经济模式后的控制曲线作为第三控制曲线，选取由发动机趋于经济模式切换至纯发动机模式后的控制曲线作为第四控制曲线；
所述步骤S13中，可以从所述第一控制曲线、所述第二控制曲线、所述第三控制曲线以及所述第四控制曲线中各选出3个水平；
所述步骤S14中，可以根据所述测试次数、所述第一控制曲线及其3个水平、所述第二控制曲线及其3个水平、所述第三控制曲线及其3个水平以及所述第四控制曲线及其3个水平生成L9(34)正交实验设计表。
具体地，因为由纯电模式切换至纯发动机模式的临界点控制参数、由纯发动机模式切换至发动机趋于经济模式的临界点控制参数、由串联模式切换至发动机趋于经济模式的临界点控制参数以及由发动机趋于经济模式切换至纯发动机模式的临界点控制参数被认为对燃油经济性能的影响最大，也即上述四个临界点控制参数之一或全部变化时，燃油经济性能会随之改变，而上述四个临界点控制参数可以由其对应的第一控制曲线、第二控制曲线、第三控制曲线以及第四控制曲线插值获取。上述四个控制曲线的水平的组合，对燃油经济性能指标的影响最大，通过对上述四个控制曲线的临界点控制参数组合的优化，可以获得较高的燃油经济性能。
优选地，如图3所示，所述步骤S2可以包括：
S21.将所述正交实验设计表的每次测试中各个控制曲线的水平写入整车控制器中；
S22.记录每次测试中所述各个控制曲线的水平的组合所对应的百公里油耗，并据此生成测试结果表；
S23.根据所述测试结果表获取百公里油耗最低的控制曲线的水平的组合，将其作为所述最佳组合。
具体地，正交实验设计表中规定了每次测试中各个控制曲线的水平，每次测试中，将该次测试中各个控制曲线的水平写入整车控制器中来控制车辆运行模式的切换，就可以获取到该次测试中各个控制曲线的水平的组合所对应的百公里油耗，每次测试，都会获取到这次测试中各个控制曲线的水平的组合的控制下的百公里油耗，当然，百公里油耗最低的控制曲线的水平的组合，即为最佳组合。为了便于查询，可以记录每次测试中所述各个控制曲线的水平的组合所对应的百公里油耗，并据此生成测试结果表，测试人员通过该测试结果表，可以很方便的查询到哪次测试的百公里油耗最低，以及该次测试中各个控制曲线的水平，非常便捷。
优选地，为了找到更为优选的最优组合，获取更低的百公里油耗，如图4所示，所述步骤S23可以进一步包括：
S231.根据所述测试结果表分别计算所述各个控制曲线在其每个水平下的百公里油耗的和；
S232.比较所述每个控制曲线的各个水平下的百公里油耗的和，将百公里油耗的和的最小值所对应的水平作为该控制曲线的最优水平；
S233.将所述各个控制曲线的最优水平的组合作为所述最佳组合。
具体地，测试结果表中，每个控制曲线的每个水平在整个测试中可能出现了不止一次，以L9(34)正交实验设计表为例，4个控制曲线，每个控制曲线有3个水平，在9次测试中，每个控制曲线的各个水平都会出现3次，将每个控制曲线在每个水平下的百公里油耗相加，就可以得到各个控制曲线在其每个水平下的百公里油耗的和。每个控制曲线百公里油耗的和的最小值所对应的水平是最优控制，该水平下燃油经济性能最高，可以将每个控制曲线百公里油耗的和的最小值所对应的水平作为该控制曲线的最优水平，各个控制曲线的最优水平的组合即为最省油的组合，即是最佳组合。由此，在生成测试结果表获取的水平组合的基础上，获取到燃油经济性能更高的水平组合，获取到更低的百公里油耗。
优选地，为了进一步优化控制方案，还可以对控制曲线的水平进行小范围修正，以获得更佳的形状，如图3所示，所述步骤S23之后，还可以包括：
S24.根据所述测试结果表分别计算所述每个控制曲线在其各个水平下的百公里油耗的和的最大值和最小值的差值；
S25.比较所述各个控制曲线的所述差值的大小，将最大的所述差值所对应的控制曲线作为最大影响力控制曲线，并将其最优水平作为基准水平；
S26.将除所述最大影响力控制曲线之外的其他控制曲线的水平固定在其最优水平，将所述最大影响力控制曲线的水平在其所述基准水平的一定幅值范围内进行连续调整，将百公里油耗最低时所述最大影响力控制曲线的水平作为其新的最优水平，并将所述最大影响力控制曲线的新的最优水平与所述其他控制曲线的最优水平一起作为最终的最佳组合。
具体地，通过计算每个控制曲线在其各个水平下的百公里油耗的和的最大值和最小值的差值，可以观测出每个控制曲线的形状变化时对燃油经济性能的影响，影响力小的控制曲线，不同水平(形状)下，百公里油耗的波动性会比较小，影响力大的控制曲线，不同水平(形状)下，百公里油耗的波动性会很大，也即影响力大的控制曲线，在其各个水平的百公里油耗的和的最大值和最小值间的差值应该是最大的。为了简化测试流程，可以忽略除最大影响力控制曲线之外的其他控制曲线对燃油经济性能的影响，只对最大影响力控制曲线的最优水平(基准水平)在一定幅值内进行连续调整，会对其水平进一步优化，找到最大影响力控制曲线的新的最优水平(形状)，使百公里油耗变得更低，与其他控制曲线的最优水平一起作为最终的最佳组合，这样能够进一步降低百公里油耗，获得更优的燃油经济性能。
优选地，如图5所示，所述步骤S3可以包括：
S31.通过对所述最佳组合所对应的各个控制曲线的水平插值获取其对应的相邻运行模式间的临界点控制参数组合；
S32.将所述临界点控制参数组合写入整车控制器中进行标定优化。
具体地，因为各个控制曲线的水平体现的是车速和扭矩间的关系，根据不同的车速，通过各个控制曲线的水平就可以查询到与当前车速相匹配的扭矩，通过控制车辆运行模式切换的各个控制曲线的水平，就可以得到相邻运行模式间的临界点控制参数(扭矩)，将所述临界点控制参数组合(车速和扭矩)写入整车控制器中进行标定优化，作为车辆运行模式切换的参照，就可以获得最优的燃油经济性能。
为了便于理解，本实施例还提供了一个混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法的具体案例，如下所述：
为了减少测试次数，利用L9(34)正交实验设计表对第一控制曲线、第二控制曲线、第三控制曲线以及第四控制曲线的具体形状进行标定。该表共进行9次测试，可获得排列组合测试81次的测试效果；表中四列分别表示第一控制曲线a、第二控制曲线吧b、第三控制曲线c以及第四控制曲线d，每列中的“1”、“2”和“3”分别表示每个控制曲线的三个水平、每个水平代表一种形状，具体如图6-图9所示。
表1 L9(34)正交试验设计表
表1中的每一行代表一次测试中各个控制曲线的组合，以第一行为例，在该次测试中，第一控制曲线a、第二控制曲线b、第三控制曲线c以及第四控制曲线d的水平均为1，通过9次测试，即可得到每次测试中各个控制曲线的水平的组合的百公里油耗值，记录每次测试中各个控制曲线的水平的组合所对应的百公里油耗，据此生成的测试结果表如表2所示：
表2测试结果表
如第一次测试，各个控制曲线的水平均为1时的百公里油耗为17.63L/100km,通过观测测试结果表(表2)，可以很容易发现第五次测试时的百公里油耗最低，仅为16.28L/100km，此时第一控制曲线a的水平为2、第二控制曲线b的水平为2、第三控制曲线c的水平为3、第四控制曲线d的水平为1，也即2、2、3、1的水平组合下燃油经济性能最高，可以作为最佳组合，非常形象直观。
为了获得更加低的百公里油耗，还可以在测试结果表(表2)的基础上，对测试数据进行进一步的处理，以找到更优的水平组合。以第一控制曲线a为例，在9次测试中，第一控制曲线a的水平为1时，分别对应表2中的第1行、第2行和第3行，也即第一控制曲线a的水平为1时的百公里油耗的和为17.63+17.53+16.78＝51.94L/100km，第一控制曲线a的水平为2时，分别对应表6中的第4行、第5行和第6行，也即第一控制曲线a的水平为2时的百公里油耗的和为17.98+16.28+17.87＝52.13L/100km，以此类推，根据测试结果表(表2)可以获得各个控制曲线在其每个水平下的百公里油耗的和，据此生成数据处理表，如表3所示：
表3数据处理表
表3第1行表示每个控制曲线的水平为1时的百公里油耗的和，第2行表示每个控制曲线的水平为2时的百公里油耗的和，第3行表示每个控制曲线的水平为3时的百公里油耗的和，第4行则表示每个控制曲线在其各个水平下的百公里油耗的和的最大值和最小值的差值。以第一控制曲线a为例，从表7可以看到，第一控制曲线a在水平为2时的百公里油耗的和的最大，为52.13L/100km，在水平为1时的百公里油耗的和最小，为51.94L/100km，则第一控制曲线a的最优水平即为水平1，同理，由数据处理表(表3)可以看到，第二控制曲线b的最优水平为水平1(百公里油耗的和仅为51.84L/100km)，第三控制曲线c的最优水平为水平3(百公里油耗的和仅为49.39L/100km)，第四控制曲线d的最优水平为水平1(百公里油耗的和仅为51.38L/100km)。因此，四个控制曲线的1、1、3、1的水平组合为最优组合，经过实车验证，此种水平组合下的百公里油耗仅为16.26L/100km,燃油经济性能更高。
为了获得更优的控制策略，可以针对影响力最大的控制曲线的最优水平在某一幅值范围内进行微调，以获取到更优的燃油经济性能，从数据处理表(表3)可以看到，第一控制曲线a的各个水平下的百公里油耗的和的最大值与最小值的差值为52.13-51.94＝0.19L/100km，第二控制曲线b的各个水平下的百公里油耗的和的最大值与最小值的差值为52.12-51.94＝0.18L/100km，第三控制曲线c的各个水平下的百公里油耗的和的最大值与最小值的差值为53.66-49.39＝4.27L/100km,第四控制曲线d的各个水平下的百公里油耗的和的最大值与最小值的差值为52.92-51.38＝1.54L/100km。因此，差值最大的为第三控制曲线c，即第三控制曲线c为影响力最大控制曲线，此时可以将第一控制曲线a、第二控制曲线b以及第四控制曲线d控制在各自的最优水平1、1、1，对第三控制曲线c的最优水平3的形状在某一幅值范围内进行连续调整，通过多次燃油经济性能试验，看百公里油耗最低时的第三控制曲线c的形状，将其作为第三控制曲线c的新的最优水平，同第一控制曲线a、第二控制曲线b以及第四控制曲线d的最优水平一起作为最终的最佳组合，此种组合下的百公里油耗经过验证，仅为16.23L/100km，燃油经济性能更高。
当然，也可以多次重复上述步骤进一步优化第一控制曲线a、第二控制曲线b以及第四控制曲线d的形状，得到更优的水平组合，获取更高的燃油经济性能。
实施例2
本实施例提供了一种混合动力汽车的正交试验设计标定优化***，如图10所示，包括：
生成单元1，用于根据测试次数、控制车辆运行模式切换的多个控制曲线以及每个控制曲线的至少一个水平生成一个正交实验设计表，所述正交实验设计表中每行为每次测试中各个控制曲线的水平的组合，每列为一个控制曲线在每次测试中的水平；
选取单元2，用于将所述正交实验设计表的每次测试中各个控制曲线的水平的组合进行燃油经济性能测试，从中选取出百公里油耗最低的控制曲线的水平的组合作为最佳组合；
优化单元3，用于获取所述最佳组合对应的相邻运行模式间的临界点控制参数组合，将所述临界点控制参数组合用于标定优化。
优选地，所述生成单元1可以包括：
次数设定子单元11，用于设定测试次数；
曲线选取子单元12，用于选取控制曲线；
水平选取子单元13，用于从每个所述控制曲线中选取至少一个水平；
生成子单元14，用于根据所述测试次数、所述各个控制曲线及其水平生成相应的正交实验设计表。
优选地，所述次数设定子单元11，可以进一步用于设定测试次数为9次；
所述曲线选取子单元12，可以进一步用于选取由纯电模式切换至纯发动机模式后的控制曲线作为第一控制曲线，选取由纯发动机模式切换至发动机趋于经济模式后的控制曲线作为第二控制曲线，选取由串联模式切换至发动机趋于经济模式后的控制曲线作为第三控制曲线，选取由发动机趋于经济模式切换至纯发动机模式后的控制曲线作为第四控制曲线；
所述水平选取子单元13，可以进一步用于从所述第一控制曲线、所述第二控制曲线、所述第三控制曲线以及所述第四控制曲线中各选出3个水平；
所述生成子单元14，可以进一步用于根据所述测试次数、所述第一控制曲线及其3个水平、所述第二控制曲线及其3个水平、所述第三控制曲线及其3个水平以及所述第四控制曲线及其3个水平生成L9(34)正交实验设计表。
优选地，所述选取单元2可以包括：
写入子单元21，用于将所述正交实验设计表的每次测试中各个控制曲线的水平写入整车控制器中；
记录生成子单元22，用于记录每次测试中所述各个控制曲线的水平的组合所对应的百公里油耗，并据此生成测试结果表；
选定子单元23，用于根据所述测试结果表获取百公里油耗最低的控制曲线的水平的组合，将其作为所述最佳组合。
优选地，所述选定子单元23可以包括：
计算器231，用于根据所述测试结果表分别计算所述各个控制曲线在其每个水平下的百公里油耗的和；
比较器232，用于比较所述每个控制曲线的各个水平下的百公里油耗的和，将百公里油耗的和的最小值所对应的水平作为该控制曲线的最优水平；
获取器233，用于将所述各个控制曲线的最优水平的组合作为所述最佳组合。
优选地，所述选取单元2还可以包括：
差值获取子单元24，用于根据所述测试结果表分别计算所述每个控制曲线在其各个水平下的百公里油耗的和的最大值和最小值的差值；
最大影响力确定子单元25，用于比较所述各个控制曲线的所述差值的大小，将最大的所述差值所对应的控制曲线作为最大影响力控制曲线，并将其最优水平作为基准水平；
调试子单元26，用于将除所述最大影响力控制曲线之外的其他控制曲线的水平固定在其最优水平，将所述最大影响力控制曲线的水平在其所述基准水平的一定幅值范围内进行连续调整，将百公里油耗最低时所述最大影响力控制曲线的水平作为其新的最优水平，并将所述最大影响力控制曲线的新的最优水平与所述其他控制曲线的最优水平一起作为最终的最佳组合。
优选地，所述优化单元3可以包括：
插值子单元31，用于通过对所述最佳组合所对应的各个控制曲线的水平插值获取其对应的相邻运行模式间的临界点控制参数组合；
标定子单元32，用于将所述临界点控制参数组合写入整车控制器中进行标定优化。
本实施例所述混合动力汽车的正交试验设计标定优化***，根据正交试验设计表的设定进行测试，能够尽快实现控制策略的优化，减少了测试次数，缩短了测试周期，降低了优化成本。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
Claims (14)
1.一种混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法，其特征在于，包括：
根据测试次数、控制车辆运行模式切换的多个控制曲线以及每个控制曲线的至少一个水平生成一个正交实验设计表，所述正交实验设计表中每行为每次测试中各个控制曲线的水平的组合，每列为一个控制曲线在每次测试中的水平；
将所述正交实验设计表的每次测试中各个控制曲线的水平的组合进行燃油经济性能测试，从中选取出百公里油耗最低的控制曲线的水平的组合作为最佳组合；
获取所述最佳组合对应的相邻运行模式间的临界点控制参数组合，将所述临界点控制参数组合用于标定优化。
2.根据权利要求1所述的混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法，其特征在于，所述将所述正交实验设计表的每次测试中各个控制曲线的水平的组合进行燃油经济性能测试，从中选取出百公里油耗最低的控制曲线的水平的组合作为最佳组合包括：
将所述正交实验设计表的每次测试中各个控制曲线的水平写入整车控制器中；
记录每次测试中所述各个控制曲线的水平的组合所对应的百公里油耗，并据此生成测试结果表；
根据所述测试结果表获取百公里油耗最低的控制曲线的水平的组合，将其作为所述最佳组合。
3.根据权利要求2所述的混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法，其特征在于，所述根据所述测试结果表获取百公里油耗最低的控制曲线的水平的组合，将其作为最佳组合进一步包括：
根据所述测试结果表分别计算所述各个控制曲线在其每个水平下的百公里油耗的和；
比较所述每个控制曲线的各个水平下的百公里油耗的和，将百公里油耗的和的最小值所对应的水平作为该控制曲线的最优水平；
将所述各个控制曲线的最优水平的组合作为所述最佳组合。
4.根据权利要求3所述的混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法，其特征在于，所述将所述各个控制曲线的最优水平的组合作为所述最佳组合之后，还包括：
根据所述测试结果表分别计算所述每个控制曲线在其各个水平下的百公里油耗的和的最大值和最小值的差值；
比较所述各个控制曲线的所述差值的大小，将最大的所述差值所对应的控制曲线作为最大影响力控制曲线，并将其最优水平作为基准水平；
将除所述最大影响力控制曲线之外的其他控制曲线的水平固定在其最优水平，将所述最大影响力控制曲线的水平在其所述基准水平的一定幅值范围内进行连续调整，将百公里油耗最低时所述最大影响力控制曲线的水平作为其新的最优水平，并将所述最大影响力控制曲线的新的最优水平与所述其他控制曲线的最优水平一起作为最终的最佳组合。
5.根据权利要求1-4任一所述的混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法，其特征在于，所述获取所述最佳组合对应的相邻运行模式间的临界点控制参数组合，将所述临界点控制参数组合用于标定优化包括：
通过对所述最佳组合所对应的各个控制曲线的水平插值获取其对应的相邻运行模式间的临界点控制参数组合；
将所述临界点控制参数组合写入整车控制器中进行标定优化。
6.根据权利要求1-5任一所述的混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法，其特征在于，所述根据测试次数、控制车辆运行模式切换的多个控制曲线以及每个控制曲线包含的至少一个水平生成一个正交实验设计表，所述正交实验设计表中每行为每次测试中各个控制曲线的水平的组合，每列为一个控制曲线在每次测试中的水平包括：
设定测试次数；
选取控制曲线；
每个所述控制曲线至少选取一个水平；
根据所述测试次数、所述各个控制曲线及其水平生成相应的正交实验设计表。
7.根据权利要求6所述的混合动力汽车的正交试验设计标定优化方法，其特征在于，所述设定测试次数中，设定测试次数为9次；
所述选取控制曲线中，选取由纯电模式切换至纯发动机模式后的控制曲线作为第一控制曲线，选取由纯发动机模式切换至发动机趋于经济模式后的控制曲线作为第二控制曲线，选取由串联模式切换至发动机趋于经济模式后的控制曲线作为第三控制曲线，选取由发动机趋于经济模式切换至纯发动机模式后的控制曲线作为第四控制曲线；
所述每个所述控制曲线至少选取一个水平中，从所述第一控制曲线、所述第二控制曲线、所述第三控制曲线以及所述第四控制曲线中各选出3个水平；
所述根据所述测试次数、所述各个控制曲线及其水平生成相应的正交实验设计表中，根据所述测试次数、所述第一控制曲线及其3个水平、所述第二控制曲线及其3个水平、所述第三控制曲线及其3个水平以及所述第四控制曲线及其3个水平生成L9(34)正交实验设计表。
8.一种混合动力汽车的正交试验设计标定优化***，其特征在于，包括：
生成单元(1)，用于根据测试次数、控制车辆运行模式切换的多个控制曲线以及每个控制曲线的至少一个水平生成一个正交实验设计表，所述正交实验设计表中每行为每次测试中各个控制曲线的水平的组合，每列为一个控制曲线在每次测试中的水平；
选取单元(2)，用于将所述正交实验设计表的每次测试中各个控制曲线的水平的组合进行燃油经济性能测试，从中选取出百公里油耗最低的控制曲线的水平的组合作为最佳组合；
优化单元(3)，用于获取所述最佳组合对应的相邻运行模式间的临界点控制参数组合，将所述临界点控制参数组合用于标定优化。
9.根据权利要求8所述的混合动力汽车的正交试验设计标定优化***，其特征在于，所述选取单元(2)包括：
写入子单元(21)，用于将所述正交实验设计表的每次测试中各个控制曲线的水平写入整车控制器中；
记录生成子单元(22)，用于记录每次测试中所述各个控制曲线的水平的组合所对应的百公里油耗，并据此生成测试结果表；
选定子单元(23)，用于根据所述测试结果表获取百公里油耗最低的控制曲线的水平的组合，将其作为所述最佳组合。
10.根据权利要求9所述的混合动力汽车的正交试验设计标定优化***，其特征在于，所述选定子单元(23)包括：
计算器(231)，用于根据所述测试结果表分别计算所述各个控制曲线在其每个水平下的百公里油耗的和；
比较器(232)，用于比较所述每个控制曲线的各个水平下的百公里油耗的和，将百公里油耗的和的最小值所对应的水平作为该控制曲线的最优水平；
获取器(233)，用于将所述各个控制曲线的最优水平的组合作为所述最佳组合。
11.根据权利要求10所述的混合动力汽车的正交试验设计标定优化***，其特征在于，所述选取单元(2)还包括：
差值获取子单元(24)，用于根据所述测试结果表分别计算所述每个控制曲线在其各个水平下的百公里油耗的和的最大值和最小值的差值；
最大影响力确定子单元(25)，用于比较所述各个控制曲线的所述差值的大小，将最大的所述差值所对应的控制曲线作为最大影响力控制曲线，并将其最优水平作为基准水平；
调试子单元(26)，用于将除所述最大影响力控制曲线之外的其他控制曲线的水平固定在其最优水平，将所述最大影响力控制曲线的水平在其所述基准水平的一定幅值范围内进行连续调整，将百公里油耗最低时所述最大影响力控制曲线的水平作为其新的最优水平，并将所述最大影响力控制曲线的新的最优水平与所述其他控制曲线的最优水平一起作为最终的最佳组合。
12.根据权利要求8-11任一所述的混合动力汽车的正交试验设计标定优化***，其特征在于，所述优化单元(3)包括：
插值子单元(31)，用于通过对所述最佳组合所对应的各个控制曲线的水平插值获取其对应的相邻运行模式间的临界点控制参数组合；
标定子单元(32)，用于将所述临界点控制参数组合写入整车控制器中进行标定优化。
13.根据权利要求8-12任一所述的混合动力汽车的正交试验设计标定优化***，其特征在于，所述生成单元(1)包括：
次数设定子单元(11)，用于设定测试次数；
曲线选取子单元(12)，用于选取控制曲线；
水平选取子单元(13)，用于从每个所述控制曲线中选取至少一个水平；
生成子单元(14)，用于根据所述测试次数、所述各个控制曲线及其水平生成相应的正交实验设计表。
14.根据权利要求13所述的混合动力汽车的正交试验设计标定优化***，其特征在于，所述次数设定子单元(11)设定测试次数为9次；
所述曲线选取子单元(12)，进一步用于选取由纯电模式切换至纯发动机模式后的控制曲线作为第一控制曲线，选取由纯发动机模式切换至发动机趋于经济模式后的控制曲线作为第二控制曲线，选取由串联模式切换至发动机趋于经济模式后的控制曲线作为第三控制曲线，选取由发动机趋于经济模式切换至纯发动机模式后的控制曲线作为第四控制曲线；
所述水平选取子单元(13)，进一步用于从所述第一控制曲线、所述第二控制曲线、所述第三控制曲线以及所述第四控制曲线中各选出3个水平；
所述生成子单元(14)，进一步用于根据所述测试次数、所述第一控制曲线及其3个水平、所述第二控制曲线及其3个水平、所述第三控制曲线及其3个水平以及所述第四控制曲线及其3个水平生成L9(34)正交实验设计表。
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