[发明专利]一种插电式混合动力客车的控制方法

摘要

本发明涉及一种插电式混合动力客车的控制方法，属于混合动力客车控制技术领域。本方法利用GPS导航装置与车载信息单元里存储的数字地图得到车辆当前位置信息，结合车载信息单元里存储的城市某固定线路的车速-时间历史统计信息判定当前时间位置的道路拥堵等级，根据不同的拥堵等级、车辆当前位置、以及动力电池电量等信息，对车辆的能量分配进行实时优化调整。本发明方法能对运行在固定线路的插电式混合动力客车能源进行有效合理分配，进而减少燃油消耗和污染物排放，提高了燃油经济性。

主权项

一种插电式混合动力客车的控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（1）从城市交通管理中心获取公交线路的交通车速‑时间历史统计信息，根据获取信息，对车辆通过道路拥堵段的状态进行分级：拥堵时间车辆通过拥堵路段为一级，拥堵时间车辆通过非拥堵路段为二级，非拥堵时间车辆通过拥堵路段为三级，非拥堵时间车辆通过非拥堵路段为四级；（2）对上述各拥堵等级，设定车辆的实时能量分配方法：一级拥堵，车辆采用纯电驱动，并使车辆的离合器分离，发动机关闭，电机由动力电池供电进行纯电驱动；二级拥堵，当车辆的驱动扭矩小于或等于电机最大扭矩T1时，离合器分离，发动机关闭，电机由动力电池供电进行纯电驱动；当车辆的驱动扭矩大于电机最大扭矩T1时，开启发动机，离合器接合，发动机、电机共同输出扭矩进行混合驱动，其中的电机最大扭矩T1通过电机外特性曲线查表求得；三级拥堵，当车辆的驱动扭矩小于发动机最优扭矩T2时，若车辆动力电池的当前电量小于动力电池标定电量的上限值，则开启发动机，离合器接合，电机发电为动力电池补充电能，若车辆动力电池的当前电量大于或等于标定电量的上限值，则发动机关闭，离合器分离，电机由动力电池供电进行纯电驱动；当车辆驱动扭矩大于或等于发动机最优扭矩T2时，关闭电机，由发动机驱动，其中，发动机最优扭矩T2通过发动机油耗曲线查表求得；四级拥堵，当车速小于或等于门限值v时，离合器分离，发动机关闭，电机由动力电池供电进行纯电驱动；当车速大于门限值v时，离合器接合，电机关闭，车辆的驱动扭矩由发动机提供，其中门限值v根据轮速传感器获得的车轮转速和发动机转速计算得到；（3）车辆的整车控制单元根据步骤（2）的车辆实时能量分配方法，对插电式混合动力公交客车进行控制，包括以下步骤：（3‑1）初始化时，若车辆动力电池的当前电量小于或等于标定电量的下限值，则用发动机驱动车辆，若车辆动力电池的当前电量大于标定电量的下限值，则进行步骤（3‑2）；（3‑2）车辆导航装置初始化，当车速为零的时间超过ts时，车辆导航装置进行一次车辆定位，利用数字地图，确定车辆的当前位置，ts为车辆在车站和交通信号灯的等待时间；（3‑3）车辆整车控制单元根据步骤（3‑2）中确定的车辆当前位置、当前时间以及步骤（1）的历史统计信息，判定车辆当前拥堵状态；（3‑4）车辆整车控制单元根据车辆当前拥堵状态和步骤（2）确定的车辆能量分配方法，对插电式混合动力客车进行控制，具体执行过程如下：（3‑4‑1）若判定车辆当前处于一级拥堵状态，车辆整车控制单元向变速器控制单元、动力电池管理系统及电机控制单元发送执行指令，变速器控制单元控制离合器分离，电池管理系统控制动力电池放电，电机控制单元控制电机进行纯电驱动；（3‑4‑2）若判定车辆当前处于二级拥堵状态，当驱动扭矩小于或等于电机最大扭矩T1时，车辆整车控制单元向变速器控制单元、动力电池管理系统及电机控制单元发送执行指令，变速器控制单元控制离合器分离，动力电池管理系统控制动力电池放电，电机控制单元控制电机进行纯电驱动；当驱动扭矩大于电机最大扭矩T1时，车辆的整车控制单元向变速器控制单元、发动机控制单元发送执行指令，变速器控制单元控制离合器接合，发动机控制单元控制发动机启动，与电机共同驱动车辆；（3‑4‑3）若判定车辆当前处于三级拥堵状态，当驱动扭矩小于发动机最优扭矩T2时，车辆整车控制单元向动力电池管理系统发送执行指令，动力电池管理系统检测电池电量，若车辆动力电池的当前电量小于标定电量的上限值，则车辆的整车控制单元向变速器控制单元、发动机控制单元及电机控制单元发送执行指令，变速器控制单元控制离合器接合，发动机控制单元控制发动机启动，电机控制单元控制电机发电为电池补充电能，若车辆动力电池的当前电量大于或等于标定电量的上限值，则车辆整车控制单元向变速器控制单元、动力电池管理系统及电机控制单元发送执行指令，变速器控制单元控制离合器分离，动力电池管理系统控制动力电池放电，电机控制单元控制电机进行纯电驱动；当驱动扭矩大于或等于发动机最优扭矩T2时，车辆整车控制单元向变速器控制单元、发动机控制单元及电机控制单元发送执行指令，变速器控制单元控制离合器接合，发动机控制单元控制发动机启动，电机控制单元控制电机关闭，进行发动机驱动；（3‑4‑4）若判定车辆当前处于四级拥堵状态，当车速小于或等于门限值v时，车辆整车控制单元向变速器控制单元、动力电池管理系统及电机控制单元发送执行指令，变速器控制单元控制离合器分离，动力电池管理系统控制动力电池放电，电机控制单元控制电机进行纯电驱动；当车速大于门限值v时，车辆整车控制单元向变速器控制单元、发动机控制单元及电机控制单元发送执行指令，变速器控制单元控制离合器接合，发动机控制单元控制发动机启动，电机控制单元控制电机关闭，进行发动机驱动。