[發(fā)明專(zhuān)利]一種插電式混合動(dòng)力客車(chē)的控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210545652.4
• 申請(qǐng)日: 2012-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102991497A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李亮;楊超;張亞輝;黃碩;宋誓利
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B60W20/00
• 分類(lèi)號(hào): B60W20/00
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

1.一種插電式混合動(dòng)力客車(chē)的控制方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

（1）從城市交通管理中心獲取公交線路的交通車(chē)速-時(shí)間歷史統(tǒng)計(jì)信息，根據(jù)獲取信息，對(duì)車(chē)輛通過(guò)道路擁堵段的狀態(tài)進(jìn)行分級(jí)：擁堵時(shí)間車(chē)輛通過(guò)擁堵路段為一級(jí)，擁堵時(shí)間車(chē)輛通過(guò)非擁堵路段為二級(jí)，非擁堵時(shí)間車(chē)輛通過(guò)擁堵路段為三級(jí)，非擁堵時(shí)間車(chē)輛通過(guò)非擁堵路段為四級(jí)；

（2）對(duì)上述各擁堵等級(jí)，設(shè)定車(chē)輛的實(shí)時(shí)能量分配方法：

一級(jí)擁堵，車(chē)輛采用純電驅(qū)動(dòng)，并使車(chē)輛的離合器分離，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，電機(jī)由動(dòng)力電池供電進(jìn)行純電驅(qū)動(dòng)；

二級(jí)擁堵，當(dāng)車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)扭矩小于或等于電機(jī)最大扭矩T₁時(shí)，離合器分離，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，電機(jī)由動(dòng)力電池供電進(jìn)行純電驅(qū)動(dòng)；當(dāng)車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)扭矩大于電機(jī)最大扭矩T₁時(shí)，開(kāi)啟發(fā)動(dòng)機(jī)，離合器接合，發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)共同輸出扭矩進(jìn)行混合驅(qū)動(dòng)，其中的電機(jī)最大扭矩T₁通過(guò)電機(jī)外特性曲線查表求得；

三級(jí)擁堵，當(dāng)車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)扭矩小于發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)扭矩T₂時(shí)，若車(chē)輛動(dòng)力電池的當(dāng)前電量小于動(dòng)力電池標(biāo)定電量的上限值，則開(kāi)啟發(fā)動(dòng)機(jī)，離合器接合，電機(jī)發(fā)電為動(dòng)力電池補(bǔ)充電能，若車(chē)輛動(dòng)力電池的當(dāng)前電量大于或等于標(biāo)定電量的上限值，則發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，離合器分離，電機(jī)由動(dòng)力電池供電進(jìn)行純電驅(qū)動(dòng)；當(dāng)車(chē)輛驅(qū)動(dòng)扭矩大于或等于發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)扭矩T₂時(shí)，關(guān)閉電機(jī)，由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)扭矩T₂通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)油耗曲線查表求得；

四級(jí)擁堵，當(dāng)車(chē)速小于或等于門(mén)限值v時(shí)，離合器分離，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，電機(jī)由動(dòng)力電池供電進(jìn)行純電驅(qū)動(dòng)；當(dāng)車(chē)速大于門(mén)限值v時(shí)，離合器接合，電機(jī)關(guān)閉，車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)扭矩由發(fā)動(dòng)機(jī)提供，其中門(mén)限值v根據(jù)輪速傳感器獲得的車(chē)輪轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算得到；

（3）車(chē)輛的整車(chē)控制單元根據(jù)步驟（2）的車(chē)輛實(shí)時(shí)能量分配方法，對(duì)插電式混合動(dòng)力公交客車(chē)進(jìn)行控制，包括以下步驟：

（3-1）初始化時(shí)，若車(chē)輛動(dòng)力電池的當(dāng)前電量小于或等于標(biāo)定電量的下限值，則用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，若車(chē)輛動(dòng)力電池的當(dāng)前電量大于標(biāo)定電量的下限值，則進(jìn)行步驟（3-2）；

（3-2）車(chē)輛導(dǎo)航裝置初始化，當(dāng)車(chē)速為零的時(shí)間超過(guò)t_s時(shí)，車(chē)輛導(dǎo)航裝置進(jìn)行一次車(chē)輛定位，利用數(shù)字地圖，確定車(chē)輛的當(dāng)前位置，t_s為車(chē)輛在車(chē)站和交通信號(hào)燈的等待時(shí)間；

（3-3）車(chē)輛整車(chē)控制單元根據(jù)步驟（3-2）中確定的車(chē)輛當(dāng)前位置、當(dāng)前時(shí)間以及步驟（1）的歷史統(tǒng)計(jì)信息，判定車(chē)輛當(dāng)前擁堵?tīng)顟B(tài)；

（3-4）車(chē)輛整車(chē)控制單元根據(jù)車(chē)輛當(dāng)前擁堵?tīng)顟B(tài)和步驟（2）確定的車(chē)輛能量分配方法，對(duì)插電式混合動(dòng)力客車(chē)進(jìn)行控制，具體執(zhí)行過(guò)程如下：

（3-4-1）若判定車(chē)輛當(dāng)前處于一級(jí)擁堵?tīng)顟B(tài)，車(chē)輛整車(chē)控制單元向變速器控制單元、動(dòng)力電池管理系統(tǒng)及電機(jī)控制單元發(fā)送執(zhí)行指令，變速器控制單元控制離合器分離，電池管理系統(tǒng)控制動(dòng)力電池放電，電機(jī)控制單元控制電機(jī)進(jìn)行純電驅(qū)動(dòng)；

（3-4-2）若判定車(chē)輛當(dāng)前處于二級(jí)擁堵?tīng)顟B(tài)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)扭矩小于或等于電機(jī)最大扭矩T₁時(shí)，車(chē)輛整車(chē)控制單元向變速器控制單元、動(dòng)力電池管理系統(tǒng)及電機(jī)控制單元發(fā)送執(zhí)行指令，變速器控制單元控制離合器分離，動(dòng)力電池管理系統(tǒng)控制動(dòng)力電池放電，電機(jī)控制單元控制電機(jī)進(jìn)行純電驅(qū)動(dòng)；當(dāng)驅(qū)動(dòng)扭矩大于電機(jī)最大扭矩T₁時(shí)，車(chē)輛的整車(chē)控制單元向變速器控制單元、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元發(fā)送執(zhí)行指令，變速器控制單元控制離合器接合，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元控制發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，與電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車(chē)輛；

（3-4-3）若判定車(chē)輛當(dāng)前處于三級(jí)擁堵?tīng)顟B(tài)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)扭矩小于發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)扭矩T₂時(shí)，車(chē)輛整車(chē)控制單元向動(dòng)力電池管理系統(tǒng)發(fā)送執(zhí)行指令，動(dòng)力電池管理系統(tǒng)檢測(cè)電池電量，若車(chē)輛動(dòng)力電池的當(dāng)前電量小于標(biāo)定電量的上限值，則車(chē)輛的整車(chē)控制單元向變速器控制單元、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元及電機(jī)控制單元發(fā)送執(zhí)行指令，變速器控制單元控制離合器接合，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元控制發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，電機(jī)控制單元控制電機(jī)發(fā)電為電池補(bǔ)充電能，若車(chē)輛動(dòng)力電池的當(dāng)前電量大于或等于標(biāo)定電量的上限值，則車(chē)輛整車(chē)控制單元向變速器控制單元、動(dòng)力電池管理系統(tǒng)及電機(jī)控制單元發(fā)送執(zhí)行指令，變速器控制單元控制離合器分離，動(dòng)力電池管理系統(tǒng)控制動(dòng)力電池放電，電機(jī)控制單元控制電機(jī)進(jìn)行純電驅(qū)動(dòng)；當(dāng)驅(qū)動(dòng)扭矩大于或等于發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)扭矩T₂時(shí)，車(chē)輛整車(chē)控制單元向變速器控制單元、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元及電機(jī)控制單元發(fā)送執(zhí)行指令，變速器控制單元控制離合器接合，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元控制發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，電機(jī)控制單元控制電機(jī)關(guān)閉，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)；

（3-4-4）若判定車(chē)輛當(dāng)前處于四級(jí)擁堵?tīng)顟B(tài)，當(dāng)車(chē)速小于或等于門(mén)限值v時(shí)，車(chē)輛整車(chē)控制單元向變速器控制單元、動(dòng)力電池管理系統(tǒng)及電機(jī)控制單元發(fā)送執(zhí)行指令，變速器控制單元控制離合器分離，動(dòng)力電池管理系統(tǒng)控制動(dòng)力電池放電，電機(jī)控制單元控制電機(jī)進(jìn)行純電驅(qū)動(dòng)；當(dāng)車(chē)速大于門(mén)限值v時(shí)，車(chē)輛整車(chē)控制單元向變速器控制單元、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元及電機(jī)控制單元發(fā)送執(zhí)行指令，變速器控制單元控制離合器接合，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元控制發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，電機(jī)控制單元控制電機(jī)關(guān)閉，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。