CN105667500B - 单轴并联混合动力公交车电量平衡自适应标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混合动力汽车技术领域，提供了一种单轴并联混合动力公交车电量平衡自适应标定方法。该方法首先通过设定路况对混合动力公交车进行初始标定，使动力电池通过电机的负扭矩回收的能量等于纯电动起步消耗的能量与电机助力消耗的能量之和并记录，然后HCU以初始标定控制整车，通过采集目标路况回收的能量和电机助力的能量与原有数值比较，调整纯电动起步能量分布和油动换挡车速，在优先满足整车动力性的前提下，根据不同路况，自动标定纯电动起步能量分配及换挡车速，使整车电量保持在合适范围内，省去了工程师现场采集、分析路况数据进行二次标定工作，提高了工作效率，节约了大量人力物力。

Description

单轴并联混合动力公交车电量平衡自适应标定方法

技术领域

本发明涉及混合动力汽车技术领域，特别提供了一种单轴并联混合动力公交车电量平衡自适应标定方法。

背景技术

在当前环境压力大、石油资源紧张的前提下，混合动力汽车相比传统车，增加了动力电池、动力电机等一系列高压部件，即克服了传统车污染严重、油耗高等问题，又不存在纯电动车续航里程短、电池寿命低等问题，受到了越来越多的重视。动力电池作为混合动力汽车的第二心脏，负责为动力电机提供电能并存储汽车行驶过程中回收的能量。电量平衡对于提高整车动力性、经济性，延长动力电池的使用寿命具有重要意义。

由于不同地点、不同公交线路的路况不同，同一种标定策略无法满足不同路况对混合动力车电量平衡的要求。就某一固定路况对整车进行标定，当动力电池SOC(StateofCharge，荷电状态)处于合适范围时，保证工况前后SOC基本保持平衡；当动力电池SOC超过一定值或者在某较高范围中时，通过延长纯电动起步时间使SOC降至动力电池合理使用范围内，当动力电池SOC低于一定值或者在某较低范围中时，通过混动发电或驻车发电使SOC升至动力电池SOC合理使用范围内。

动力电池的耗电包括纯电动起步耗电、电机助力耗电以及电动辅机耗电，行驶过程中，当SOC下降时，现有技术并未区分导致SOC下降的原因是纯电动起步时间过长还是电机助力时间过长或是电动辅机耗电过多，若一味只是通过混动发电或是驻车发电提升电量必然导致整车经济性下降。

且现有技术对电量平衡的标定是针对某一固定路况确定的，实际上，不同城市、不同公交线路的路况并不相同，而现有技术无法实现针对不同路况的自适应标定，需要标定工程师实地采集工况，进行二次标定，费时费力。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的是现有技术对电量平衡的标定是针对某一固定路况确定的，当路况改变后需要标定工程师实地采集工况，进行二次标定，费时费力的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种单轴并联混合动力公交车电量平衡自适应标定方法，包括以下步骤：

S1、根据设定路况对混合动力公交车进行初始标定，使动力电池通过电机的负扭矩回收的能量等于纯电动起步消耗的能量与电机助力消耗的能量之和，并将初始标定结果写入HCU，将初始标定结果中通过电机的负扭矩回收的能量记为a0，将电机助力消耗的能量记为b0，然后执行步骤S2；

S2、将混合动力公交车在目标路况循环中通过电机的负扭矩实际回收的能量记为a1、电机助力实际消耗的能量记为b1，若a1≥b1且b1≥b0则执行步骤S3，若a1≥b1且b1<b0则执行步骤S4，若a1<b1，则执行步骤S5；

S3、在油动状态下提高换挡车速，使电机助力能量降低至b`1，然后以a1-b`1作为纯电动起步的能量，将标定结果写入HCU；

S4、以a1-b1作为纯电动起步的能量，并将标定结果写入HCU；

S5、在油动状态下提高换挡车速，使电机助力能量降低至a1，并将结果写入HCU。

优选的，在步骤S1中，动力电池通过电机的负扭矩回收的能量和纯电动起步消耗的能量与电机助力消耗的能量之和处在最佳SOC值使用范围之内。

优选的，将发动机熄火时的辅机消耗能量计入纯电动起步能量，将发动机起动后的辅机消耗能量计入电机助力消耗能量。

优选的，将混合动力公交车在实际路况的多次循环中通过电机的负扭矩实际回收的能量的平均值记为a1、电机助力实际消耗的能量的平均值记为b1。

优选的，在步骤S3和S4中，通过调整纯电动起步时间来分配纯电动的起步能量。

优选的，在步骤S5中，同时取消纯电动起步。

(三)有益效果

本发明提供的一种单轴并联混合动力公交车电量平衡自适应标定方法，首先通过设定路况对混合动力公交车进行初始标定，然后HCU以初始标定控制整车，先开启自适应标定开关，通过采集目标路况回收的能量和电机助力的能量与原有数值比较，调整纯电动起步能量分布和油动换挡车速，在优先满足整车动力性的前提下，根据不同路况，自动标定纯电动起步行驶时间及换挡车速，使整车电量保持在合适范围内，省去了工程师现场采集、分析路况数据进行二次标定工作，提高了工作效率，节约了大量人力物力。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种单轴并联混合动力公交车电量平衡自适应标定方法的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明提供的一种单轴并联混合动力公交车电量平衡自适应标定方法，包括以下步骤：

S1、根据设定路况对混合动力公交车进行初始标定，使动力电池通过电机的负扭矩回收的能量等于纯电动起步消耗的能量与电机助力消耗的能量之和，并HCU(HybridControl Unit，混合动力整车控制器)，将初始标定结果中通过电机的负扭矩回收的能量记为a0，将电机助力消耗的能量记为b0，然后执行步骤S2；

具体的，根据电池特性，确定电池SOC的最佳使用范围，在此范围内，通过标定使整车在某一路况开始和结束时，SOC基本保持不变，即动力电池通过电机的负扭矩回收的能量等于纯电动起步消耗的能量与电机助力消耗的能量、辅机消耗能量之和。对于按固定线路行驶的公交车而言，当路况不变时，可认为动力电池通过电机的负扭矩回收的能量、纯电动起步的能量、电机助力消耗能量及辅机消耗能量的平均值基本保持不变。为了计算方便，将发动机熄火时的辅机消耗能量计入纯电动起步能量，发动机起动后的辅机消耗能量计入电机助力消耗能量。按照某固定路况，经过初始标定，能量平衡后动力电池通过电机的负扭矩回收的能量记为a0，电机助力消耗的能量记为b0。

S2、将混合动力公交车在目标路况循环中通过电机的负扭矩实际回收的能量记为a1、电机助力实际消耗的能量记为b1，若a1≥b1且b1≥b0则执行步骤S3，若a1≥b1且b1<b0则执行步骤S4，若a1<b1，则执行步骤S5；

具体的，路况变更后，开启自适应标定开关，开始自适应标定。计算新路况循环过程的动力电池通过电机的负扭矩回收的能量及电机助力消耗的能量，多次重复，计算新路况循环能量回收能量的平均值a1及电机助力消耗能量的平均值b1，关闭自适应标定开关。

S3、在油动状态下提高换挡车速，使电机助力能量降低至b`1，然后以a1-b`1作为纯电动起步的能量，将标定结果写入HCU；

具体的，a1≥b1且b1≥b0，说明新路况能量回收的能量可满足电机助力能量需求，且电机助力能量较之前路况需求更多。此情况下，首先适当提高换挡车速，使电机助力能量降低至b`1，然后根据a1-b`1得到的纯电动起步能量确定合适的纯电动起步时间。

S4、以a1-b1作为纯电动起步的能量，并将标定结果写入HCU；

具体的，a1≥b1且b1<b0，说明新路况能量回收的能量可满足电机助力能量需求，且电机助力能量较之前路况需求变少。此情况下，直接根据a1-b1得到的纯电动需求能量确定合适纯电动起步时间。

S5、在油动状态下提高换挡车速，使电机助力能量降低至a1，并将结果写入HCU。

具体的，a1<b1，说明新路况能量回收的能量尚不能满足电机助力能量需求，此情况下，应适当提高换挡车速，使电机助力能量降低至a1，同时取消纯电动起步。

综上所述，本发明的优点在于：

1、本发明通过采集实地路况能量回收的能量及电机助力的能量，对纯电动起步时间及换挡车速进行自适应标定，省去了工程师现场采集、分析路况数据进行二次标定工作，提高了工作效率，节约了大量人力物力。

2、当SOC降低时，本发明中考虑提高换挡车速，减少电机助力的能量使电量平衡，而不是通过混动发电保证电量平衡，虽然从理论上讲，混动发电有助于提高发动机的效率，但是由于电机的发电效率、助力效率以及电池的充放电效率并不是理想的100％，所以实际上从整个能量流动的路径(即混动充电→电池放电)来看，混动发电功能并不会对混合动力汽车的节油率起到正作用，因此本发明中的方法在保证电量平衡的同时，最大限度保证了整车动力性和经济性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种单轴并联混合动力公交车电量平衡自适应标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据设定路况对混合动力公交车进行初始标定，使动力电池通过电机的负扭矩回收的能量等于纯电动起步消耗的能量与电机助力消耗的能量之和，并将初始标定结果写入HCU，将初始标定结果中通过电机的负扭矩回收的能量记为a0，将电机助力消耗的能量记为b0，然后执行步骤S2；

S2、将混合动力公交车在目标路况循环中通过电机的负扭矩实际回收的能量记为a1、电机助力实际消耗的能量记为b1，若a1≥b1且b1≥b0则执行步骤S3，若a1≥b1且b1<b0则执行步骤S4，若a1<b1，则执行步骤S5；

S3、在油动状态下提高换挡车速，使电机助力能量降低至b`1，然后以a1-b`1作为纯电动起步的能量，将标定结果写入HCU；

S4、以a1-b1作为纯电动起步的能量，并将标定结果写入HCU；

S5、在油动状态下提高换挡车速，使电机助力能量降低至a1，并将结果写入HCU。

2.根据权利要求1所述的单轴并联混合动力公交车电量平衡自适应标定方法，其特征在于，在步骤S1中，动力电池通过电机的负扭矩回收的能量和纯电动起步消耗的能量与电机助力消耗的能量之和处在最佳SOC值使用范围之内。

3.根据权利要求1所述的单轴并联混合动力公交车电量平衡自适应标定方法，其特征在于，将发动机熄火时的辅机消耗能量计入纯电动起步能量，将发动机起动后的辅机消耗能量计入电机助力消耗能量。

4.根据权利要求1所述的单轴并联混合动力公交车电量平衡自适应标定方法，其特征在于，a1更新为将混合动力公交车在实际路况的多次循环中通过电机的负扭矩实际回收的能量的平均值、b1更新为电机助力实际消耗的能量的平均值。

5.根据权利要求1所述的单轴并联混合动力公交车电量平衡自适应标定方法，其特征在于，在步骤S3和S4中，通过调整纯电动起步时间来分配纯电动的起步能量。

6.根据权利要求1所述的单轴并联混合动力公交车电量平衡自适应标定方法，其特征在于，在步骤S5中，同时取消纯电动起步。