[發明專利]一種混聯式混合動力客車邏輯門限值控制策略

在審

• 申請號: 201710777115.5
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN107826101A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 秦東晨;張東明;程雷;張姍;胡朋磊;潘守辰;王然然
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: B60W20/11
• 分類號: B60W20/11;B60W20/14;B60W20/20;B60W10/06;B60W10/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于混聯式混合動力客車整車控制策略領域，特別是涉及一種邏輯門限值控制策略。

背景技術

現有的整車控制策略，在設計時往往受到其控制規則和方法簡單、易實現性的影響，從而簡化控制對象和優化控制方法，造成整車控制策略存在控制目標單一、控制方法不全面和實用性不好等問題；因此開發更加全面、實用、高效的整車控制策略，更好的實現混合動力客車安全、可靠、節能和環保的優越性能，仍是目前亟待解決的難題。

混合動力客車整車控制策略，本質上是一種控制能量的分配與管理、優化動力系統工作的方法，它能夠從駕駛者根據實際行駛的路況對加速踏板或制動踏板等部件做出的反映出發，計算車輛行駛所需要的能量，然后通過合理的規劃機械傳動和電力傳動來管理功率流，對動力源進行能量輸出分配，協調各部件的工作，以完成預期的控制目標，如最少的燃油消耗量、最小的排放和優良的駕駛性能等。

隨著混合動力技術條件的不斷發展，混聯式混合動力客車已經變成國內新能源汽車研究的重點車型，在城市交通擁堵和環境污染嚴重的現狀下，更好的推動城市客車實現節能減排，具有很大的實際發展價值。

本發明以國內一款同軸混聯式混合動力公交客車為研究對象，在對其混合動力系統分析的基礎上，提出一種混聯式混合動力客車邏輯門限值控制策略，到目前為止，尚未見到與本發明相關的研究報道。

發明內容

本發明的目的在于為了更好的實現混聯式混合動力客車安全、可靠、節能、環保的優越性能，實現整車控制的全面、實用和高效，提出一種混聯式混合動力客車邏輯門限值控制策略。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現。

一種混聯式混合動力客車邏輯門限值控制策略，其特征在于，包括以下步驟：

1)選用駕駛者對加速/制動踏板的操作、電源的荷電狀態SOC、當前車速和整車需求轉矩等作為整車控制的基本參數；

2）根據步驟1）中參數確定不同的工作模式；

3）根據步驟1）中參數確定自動離合器及發動機狀態；

4）根據步驟1）中參數確動力系統各總成部件之間的轉矩分配；

5）根據所設計制定的控制規則在Matlab軟件中為此整車邏輯門限值控制策略搭建相對應的Simulink模型并生成控制文件。

根據權利要求1所述的一種混聯式混合動力客車邏輯門限值控制策略，其特征在于，所述步驟1）中駕駛者有踩下加速踏板或踩下制動踏板兩種操作，電源荷電狀態SOC設有上下限值，SOC_high和SOC_low分別代表所設置的超級電容電量的上下限值，并設置SOC_high=0.8，SOC_low=0.4；當前車速有控制值，根據發動機的怠速轉速設定；整車需求轉矩由當前主驅動電機的輸出轉矩和加速踏板的開度計算得到。

根據權利要求1所述的一種混聯式混合動力客車邏輯門限值控制策略，其特征在于，所述步驟2）中的工作模式有純電機驅動模式、ISG電機發電且電機驅動模式、發動機單獨驅動模式、聯合驅動模式、發動機驅動并發電模式和再生制動模式6種工作模式。

根據權利要求1所述的一種混聯式混合動力客車邏輯門限值控制策略，其特征在于，所述步驟3）中自動離合器有分離/閉合兩種狀態，規定“0”代表分離狀態，“1”代表閉合狀態，用Clutch_Stage表示離合器的狀態；發動機有關閉/啟動兩種狀態，規定“0”代表關閉狀態，“1”代表啟動狀態，用Engine_Switch代表發動機的狀態。

根據權利要求1所述的一種混聯式混合動力客車邏輯門限值控制策略，其特征在于，所述步驟4）中轉矩分配包括驅動轉矩分配和再生制動轉矩分配兩種。

根據權利要求5所述的一種混聯式混合動力客車邏輯門限值控制策略，其 特征在于，對于驅動轉矩，假設油門踏板開度為A(％)：

T_req＝A×T_max＝A×(T_{e_max}+T_{m_max})

式中，T_req為整車需求的驅動轉矩(N·m)；T_max為當前車速下整車所能輸出的 最大轉矩(N·m)；T_{e_max}為當前車速下發動機能夠輸出的最大轉矩(N·m)； T_{m_max}為當前車速下主驅動電機能夠輸出的最大轉矩(N·m)；

對于再生制動轉矩：