一种新型限制双电机混动车辆超速控制方法与流程

1.本发明涉及混动车辆控制领域，具体涉及一种新型限制双电机混动车辆超速控制方法。


背景技术：

2.近年来，随着汽车保有量的持续增长，随之带来的日益严峻的环境污染以及能源危机，给传统汽车产业带来了巨大的冲击。汽车节能与环保成为汽车领域内关注的重点问题，因此开发能源利用率高、排放低的混动汽车受到了越来越多人的重视。
3.而混合动力车辆的出现对车辆降油耗和排放有非常重要的作用。混动系统能很好解决电动续航里程和充电时间长的问题。在减速或制动时通过电机反拖力矩，实现能量回收。能量回收能够有效提高能量利用率，同时还可以减少制动器磨损。
4.虽然混动车辆可以利用电机进行缓速制动控制车速，但是该技术存在以下问题：在混动纯电能量回收模式下电机高速运行时反拖扭矩无法满足整车制动需求，导致电机超速引起违规、行车安全等的问题。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种新型限制双电机混动车辆超速控制方法，解决混动车辆高速道路行驶时出现的车辆行驶中超速违章的问题。
6.一种新型限制双电机混动车辆超速控制方法，包括以下步骤：s1，根据车辆信息计算出平地各车速下的车辆匀速行驶的阻力功率p
阻力
和阻力力矩；s2，vcu内设置第一设定车速v1和第二设定车速v2，采集道路限速值v3和车辆的实时车速v，在加速员油门不变的情况下，vcu根据车速不同的选择以下其中一种限速策略：s21，若车辆当前实时车速v＞第一设定车速v1，且车辆加速度a为正值，vcu启动发电机发电模式给电池充电，减少车辆驱动功率p
驱动
；s22，若车辆当前实时车速v≥第二设定车速v2，以发电机最大功率p
发电机最大
给电池充电，车辆加速度a如为正值，车辆驱动功率减为道路限速值的阻力功率，若限制驱动功率后车辆加速度a仍为正值, vcu将对驱动扭矩进一步限制；s23，若车辆当前实时车速v＞道路限速值v3，车辆驱动功率降为0，驱动电机进行能量回收，若电机能量回收达到最大功率，车辆加速度a为正值，电机能量回收和发动机反拖制动同时并行进行车辆制动；上述车速关系为：道路限速值v3＞第二设定车速v2 ＞第一设定车速v1。
[0007] 进一步地，s21中，当车速关系为：第二设定车速v2≥实时车速v＞第一设定车速v1，vcu利用混动充电分功率法方法进行功率分流方法，减少车辆驱动功率，当前油门下总功率p
总
不变的情况下满足：总功率p
总
= 驱动功率p
驱动
+发电机充电功率p
充电
。
[0008] 进一步地，a），当发电机最大功率p
发电机最大
＞电池最大充电功率p
电池最大充电
, 车辆最
大充电功率p
充电最大
=电池最大充电功率p
电池最大充电
；b），当发电机最大功率p
发电机最大
＜电池最大充电功率p
电池最大充电
, 车辆最大充电功率p
充电最大
=发电机最大功率p
发电机最大
。
[0009] 进一步地，s22中，当车速关系为：道路限速值v3≥实时车速v＞第二设定车速v2，如当前油门下总功率p
总
= 驱动功率p
驱动
+发电机充电功率p
充电
=p
阻力
+车辆最大充电功率p
充电最大
，车辆加速度仍然为正，vcu利用驱动限功率法继续减少车辆驱动功率，以达到减速的目的。
[0010]
进一步地，s23中，当车速关系为：实时车速v＞道路限速值v3，驱动功率p
驱动
=0，混动模式进入能量回收模式进行反拖发电，驱动电机反拖发电功率达到最大值，车辆加速度如为正值，混动模式切换成并联能量回收模式，电机能量回收和发动机反拖制动同时并行进行车辆制动，由于发电机与发动机是硬性连接，发动机反拖制动可以带动发电机发电进行能量回收。
[0011]
本发明的控制方法根据车辆和道路信息，计算出各车速下的车辆阻力功率和扭矩；然后采集道路限速值和当前车辆车速；比较车辆当前车速与道路限速值，在驾驶员油门开度一直保持不变的情况下，系统可以根据车辆当前不同车速值与车辆加速度，采取不同的策略对车辆驱动功率进行限制，达到控制车辆车速目的。当车辆当前车速小于道路限速值，系统控制采用混动充电分功率法和车辆驱动限功率法不断减少车辆驱动功率控制车速。当车辆当前车速大于道路限速值，车辆驱动功率减为0，系统控制采用电机能量回收及发动机反拖制动并行方式进行车辆减速，这样即能进行能量回收最大化节约能源，又能减少刹车系统的机械磨损，实现有效控制车辆超速，避免车辆行驶中出现的违章问题。
附图说明
[0012]
图1为本发明流程图。
具体实施方式
[0013]
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步地说明。
[0014]
本发明的混动结构，工作模式有以下几种：混动充电模式：由发动机工作驱动车辆行驶，同时给动力电池进行充电。
[0015]
并联能量回收模式：由驱动电机和发动机一起反拖进行能量回收和车辆制动。
[0016]
如图1所示，本发明的一种新型限制双电机混动车辆超速控制方法，包括以下步骤：s1，根据车辆信息计算出平地各车速下的车辆匀速行驶的阻力功率p
阻力
和阻力力矩。根据车辆信息（车重，风阻，地面阻力等因素）计算出平地各车速下的车辆匀速行驶的阻力功率p
阻力
（道路限制车速）；s2，vcu内设置第一设定车速v1和第二设定车速v2，采集道路限速值v3和车辆的实时车速v，采集的道路限速值v3可以通过摄像头采集路面限速标志的图片，也可以是通过导航系统来获得路段的限速值。而实时车速v是通过车辆的车速传感器进行采集，如轮速传感器。在加速员油门不变的情况下，vcu（系统）根据车速不同的选择以下其中一种限速策略：s21，若车辆当前实时车速v＞第一设定车速v1，且车辆加速度为正值，vcu启动发
电机发电模式给电池充电，减少车辆驱动功率p
驱动
；s22，若车辆当前实时车速v≥第二设定车速v2，以发电机最大功率p
发电机最大
给电池充电，车辆加速度如为正值，车辆驱动功率减为道路限速值的阻力功率，若限制驱动功率后车辆加速度仍为正值, vcu将对驱动扭矩进一步限制；s23，若车辆当前实时车速v＞道路限速值v3，车辆驱动功率降为0，驱动电机进行能量回收，若电机能量回收达到最大功率，车辆加速度为正值，电机能量回收和发动机反拖制动同时并行进行车辆制动；上述车速关系为：道路限速值v3＞第二设定车速v2 ＞第一设定车速v1。
[0017] s21中，当车速关系为：第二设定车速v2≥实时车速v＞第一设定车速v1，vcu利用混动充电分功率法方法进行功率分流方法，减少车辆驱动功率，当前油门下总功率p
总
不变的情况下满足：总功率p
总
= 驱动功率p
驱动
+发电机充电功率p
充电
。
[0018]
当实时车速v=第二设定车速v2，电机最大功率p
发电机最大最大
时，车辆加速度仍然为正，如果当前车速下，驱动功率p
驱动
小于阻力功率p
阻力
，保持当前驱动功率p
驱动
不变。如果驱动功率p
驱动
大于阻力功率p
阻力
，系统限制车辆驱动功率p驱动=阻力功率p
阻力
，车辆总功率p
总
=驱动功率p
驱动
+车辆最大充电功率p
充电最大
=阻力功率p
阻力
+车辆最大充电功率p
充电最大
。
[0019]
对于上述，还分为以下两种情况：a），当发电机最大功率p
发电机最大
＞电池最大充电功率p
电池最大充电
, 车辆最大充电功率p
充电最大
=电池最大充电功率p
电池最大充电
；b），当发电机最大功率p
发电机最大
＜电池最大充电功率p
电池最大充电
, 车辆最大充电功率p
充电最大
=发电机最大功率p
发电机最大
。
[0020] s22中，当车速关系为：道路限速值v3≥实时车速v＞第二设定车速v2，如当前油门下总功率p
总
= 驱动功率p
驱动
+发电机充电功率p
充电
=p
阻力
+车辆最大充电功率p
充电最大
，车辆加速度仍然为正，vcu利用驱动限功率法继续减少车辆驱动功率，以达到减速的目的。
[0021]
当实时车速v＝v2+
△
v，则驱动功率p
驱动
以
△
p进行减小，驱动功率p
驱动
与采集的实时车速相对应；本质上是随着实时车速的增加逐渐减小驱动功率p
驱动
，采用线性函数进行计算相应的驱动功率p
驱动
。本实施例中的
△
p也是可变的，本发明并不要求驱动功率p
驱动
每个减少梯度都是一样的。同样地，与之实时车速变化大小的
△
v也是可变，即并不要求实时车速的每个变化梯度都为一样的。
[0022] s23中，当车速关系为：实时车速v＞道路限速值v3，驱动功率p
驱动
=0，混动模式进入能量回收模式进行反拖发电，驱动电机进行能量回收发电会导致车辆反拖制动，系统的功率关系如下：当驱动电机最大发电功率p
驱动最大发电
＞电池最大充电功率p
电池最大充电
, 车辆总功率p
总
=车辆回收功率p
回收
=电池最大充电功率p
电池最大充电
。
[0023]
当车辆在下长坡时，车辆即使在无动力情况下也可能超速，即驱动力为0时，驱动电机反拖发电功率达到最大值，即，驱动电机能量回收达到最大功率，车辆加速度如为正值，采集的实时车速继续增加，混动模式切换成并联能量回收模式，电机能量回收和发动机反拖制动同时并行进行车辆制动，由于发电机与发动机是硬性连接，发动机反拖制动可以带动发电机发电进行能量回收。系统的功率关系如下：1），驱动电机最大回收功率p
驱动回收最大
＞电池最大充电功率p
电池最大充电
，车辆总功率p
总
=
驱动电机最大回收功率p
驱动回收最大
+发动机反拖功率p
发动机反拖
；2），驱动电机最大回收功率p
驱动回收最大
＜电池最大充电功率p
电池最大充电
，车辆总功率p
总
=驱动电机最大回收功率p
驱动回收最大
+发电机回收功率p
发电机回收
+发动机反拖功率p
发动机反拖
。
[0024]
最后应当说明：以上所述实施方式仅仅是对本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，更不是限制本发明的保护范围；尽管参照前述各实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离权利要求的保护范围。

技术特征：
1.一种新型限制双电机混动车辆超速控制方法，其特征在于，包括以下步骤：s1，根据车辆信息计算出平地各车速下的车辆匀速行驶的阻力功率p
阻力
和阻力力矩；s2，vcu内设置第一设定车速v1和第二设定车速v2，采集道路限速值v3和车辆的实时车速v，在加速员油门不变的情况下，vcu根据车速不同的选择以下其中一种限速策略：s21，若车辆当前实时车速v＞第一设定车速v1，且车辆加速度为正值，vcu启动发电机发电模式给电池充电，减少车辆驱动功率p
驱动
；s22，若车辆当前实时车速v≥第二设定车速v2，以发电机最大功率p
发电机最大
给电池充电，车辆加速度a如为正值，车辆驱动功率减为道路限速值的阻力功率，若限制驱动功率后车辆加速度a仍为正值, vcu将对驱动扭矩进一步限制；s23，若车辆当前实时车速v＞道路限速值v3，车辆驱动功率降为0，驱动电机进行能量回收，若电机能量回收达到最大功率，车辆加速度a为正值，电机能量回收和发动机反拖制动同时并行进行车辆制动；上述车速关系为：道路限速值v3＞第二设定车速v2 ＞第一设定车速v1。2. 根据权利要求1所述的一种新型限制双电机混动车辆超速控制方法，其特征在于，s21中，当车速关系为：第二设定车速v2≥实时车速v＞第一设定车速v1，vcu利用混动充电分功率法方法进行功率分流方法，减少车辆驱动功率，当前油门下总功率p
总
不变的情况下满足：总功率p
总
= 驱动功率p
驱动
+发电机充电功率p
充电
。3.根据权利要求2所述的一种新型限制双电机混动车辆超速控制方法，其特征在于，a），当发电机最大功率p
发电机最大
＞电池最大充电功率p
电池最大充电
, 车辆最大充电功率p
充电最大
=电池最大充电功率p
电池最大充电
；b），当发电机最大功率p
发电机最大
＜电池最大充电功率p
电池最大充电
, 车辆最大充电功率p
充电最大
=发电机最大功率p
发电机最大
。4. 根据权利要求1所述的一种新型限制双电机混动车辆超速控制方法，其特征在于，s22中，当车速关系为：道路限速值v3≥实时车速v＞第二设定车速v2，如当前油门下总功率p
总
= 驱动功率p
驱动
+发电机充电功率p
充电
=p
阻力
+车辆最大充电功率p
充电最大
，车辆加速度a仍然为正，vcu利用驱动限功率法继续减少车辆驱动功率，以达到减速的目的。5.根据权利要求1所述的一种新型限制双电机混动车辆超速控制方法，其特征在于，s23中，当车速关系为：实时车速v＞道路限速值v3，驱动功率p
驱动
=0，混动模式进入能量回收模式进行反拖发电，驱动电机反拖发电功率达到最大值，车辆加速度a如为正值，混动模式切换成并联能量回收模式，电机能量回收和发动机反拖制动同时并行进行车辆制动，由于发电机与发动机是硬性连接，发动机反拖制动可以带动发电机发电进行能量回收。

技术总结
本发明公开了一种新型限制双电机混动车辆超速控制方法，S1，根据车辆信息计算出平地各车速下的车辆匀速行驶的阻力功率P


技术研发人员：胡勇 姚银花 斯红路 刘德财 王川 陈勇 梁峻铭 袁勋
受保护的技术使用者：重庆青山工业有限责任公司
技术研发日：2023.02.14
技术公布日：2023/6/26