CN108189706A - 纯电动公交客车蠕行起步的控制方法 - Google Patents

纯电动公交客车蠕行起步的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纯电动公交客车蠕行起步的控制方法。本发明的纯电动公交客车蠕行起步的控制方法，利用了汽车动力学理论，采用预估和起步两阶段划分，实现对起步阶段的负荷预估，根据预先计算后标定的加速度实现对下一起步阶段的驱动力实现控制输出，达到最优的蠕行控制起步，这种蠕行控制方式很好的运用动力学原理，在不借助外部传感器数据情况下实现了纯电动大客车的蠕行平稳控制。

Description

纯电动公交客车蠕行起步的控制方法
技术领域
本发明涉及一种纯电动公交客车蠕行起步的控制方法，属于纯电动公交客车整车控制方法的技术领域。
背景技术
纯电动公交客车的大规模推广应用，其控制化，电子化的特征使驾驶更趋向于轿车化。纯电动公交客车由于车体大，车载经常变化，没有如轿车的电子控制辅助系统，一般的扭矩快速叠加方式经常造成起步不平顺或者坡路出现溜坡现象。现在的蠕行控制方案几乎都是轿车具备角度传感器条件下得到的,而现有纯电动客车控制方法几乎都存在不同程度溜坡情况。
发明内容
本发明目的是提供一种纯电动公交客车蠕行起步的控制方法，其解决了上述技术问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种纯电动公交客车蠕行起步的控制方法，其特征在于，包括：
S10、预设无量纲加速系数Δm的初始值Δm0，以及预设车辆起步加速度a0；
S20、当档位信号在D档，制动踏板未被踩下，加速踏板未被踩下，而且车速为0时，进入蠕行起步；
S30、当纯电动公交客车第一次起步，或者纯电动公交客车在本次运行之前，点火开关处于关闭状态的时间大于等于10分钟时，执行S40；否则，执行S60；
S40、采用S10中的Δm0和a0计算电机控制扭矩；对电机发出扭矩控制指令，通过计算的电机控制扭矩对电机进行控制；
S50、计算无量纲加速系数Δm，并存储在加速系数寄存器，替换之前所存储的数据，并执行S80；
S60、读取加速系数寄存器内所存储的无量纲加速系数Δm，当电机转速大于5转/分钟时，根据无量纲加速系数Δm计算电机控制扭矩；对电机发出扭矩控制指令，通过计算的电机控制扭矩对电机进行控制，并执行S80；
S70、计算无量纲加速系数Δm，并存储在加速系数寄存器，替换之前所存储的数据；执行S80；
S80、当车辆速度V大于预设速度阈值，或者加速踏板被踩下，或者刹车踏板被踩下时，退出蠕行；否则，返回步骤S20。
可选的，S40中，电机控制扭矩M＝Δm0×a0+Mf，Mf为阻力矩。
可选的，S60中，电机控制扭矩M＝Δm×a+Mf，a为车辆当前加速度，Mf为阻力矩。
可选的，S50和S70中的计算无量纲加速系数Δm具体为：
S501、采用1s作为一次采样周期，在一个采样周期内划分每100ms作为一个采样点，一个采样周期由10个采样点组成；每个采样点对电机输出扭矩，电机转速进行采样；
S502、通过加权平均得到当前电机输出扭矩和当前电机转速；
S503、通过当前电机转速与前一时刻电机转速的差值以及时间计算车辆当前加速度a；
S504、根据M＝Δma+Mf计算无量纲加速系数Δm。
本发明具有如下有益效果：本发明的纯电动公交客车蠕行起步的控制方法，利用了汽车动力学理论，采用预估和起步两阶段划分，实现对起步阶段的负荷预估，根据预先计算后标定的加速度实现对下一起步阶段的驱动力实现控制输出，达到最优的蠕行控制起步，这种蠕行控制方式很好的运用动力学原理，在不借助外部传感器数据情况下实现了纯电动大客车的蠕行平稳控制。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。
实施例1
本实施例提供了一种纯电动公交客车蠕行起步的控制方法，其包括：
S10、根据纯电动公交客车的整备质量和最大载荷量，进行数据标定，得到一个预设无量纲加速系数Δm的初始值Δm0,并根据动力学理论及实际经验预设车辆(纯电动公交客车)起步加速度a0，本实施例中，初始值Δm0可以为7.5吨-13.5吨，所述车辆起步加速度a0可以为1m/s2。
大型纯电动公交客车行驶速度低(基本在40-50Km/h)，路况好(集中在大中城市)，路线固定，也形成了在每个站点上下乘客数量处于一个动态平衡状态，本发明中，引入无量纲加速系数Δm，即把所有与加速度关联的系数按Δm来处理。
S20、检测档位的状态、制动踏板的状态和加速踏板的状态，当档位信号在D档，制动踏板未被踩下(制动踏板＝0)，加速踏板未被踩下(加速踏板＝0)，而且车速为0时，进入蠕行起步。
S30、检测点火开关的状态，当纯电动公交客车第一次起步，或者在纯电动公交客车在本次运行之前，点火开关处于关闭状态的时间大于等于10分钟时，执行S40；否则，执行S60；
也就是说，当纯电动公交客车第一次起步时(新车投入使用)，通过预设值进行电机扭矩控制；以及在纯电动公交客车在本次运行之前，当点火开关处于关闭状态的时间大于等于10分钟时，根据纯电动公交客车的运行特点，此时纯电动公交客车应该被停泊在公交车总站，当从公交车总站发车时，也采用预设值进行电机扭矩控制，否则均采用新计算的无量纲加速系数Δm来计算电机控制扭矩。
S40、采用S10中的Δm0和a0计算电机控制扭矩；对电机发出扭矩控制指令，通过计算的电机控制扭矩对电机进行控制；其中，电机控制扭矩M＝Δm0×a0+Mf，式中，Mf为阻力矩。
S50、计算无量纲加速系数Δm，并存储在加速系数寄存器，并替换之前所存储的数据，并执行S80。
S60、读取加速系数寄存器内所存储的无量纲加速系数Δm，当电机转速大于5转/分钟时，计算电机控制扭矩；对电机发出扭矩控制指令，通过计算的电机控制扭矩对电机进行控制，并执行S80；其中，电机控制扭矩M＝Δm×a+Mf，式中，a为车辆当前加速度，Mf为阻力矩；如果电机转速小于等于5，则退出蠕行。
S70、再次计算无量纲加速系数Δm，并存储在加速系数寄存器，并替换之前所存储的数据。
S80、当车辆速度V大于预设速度阈值式，例如8Km/h，或者加速踏板被踩下(加速踏板>0)，或者刹车踏板被踩下(刹车踏板>0)时，退出蠕行；否则，返回S20。
本发明的纯电动公交客车蠕行起步的控制方法，利用了汽车动力学理论，采用预估和起步两阶段划分，实现对起步阶段的负荷预估，根据预先计算后标定的加速度实现对下一起步阶段的驱动力实现控制输出，达到最优的蠕行控制起步，这种蠕行控制方式很好的运用动力学原理，在不借助外部传感器数据情况下实现了纯电动大客车的蠕行平稳控制。
而且，更进一步，本实施例中，所述S50和S70均可以具体为：
S501、采用1s作为一次采样周期，在一个采样周期内划分每100ms作为一个采样点，一个采样周期由10个采样点组成；每个采样点对电机输出扭矩，电机转速进行采样；
S502、通过加权平均得到当前电机输出扭矩和当前电机转速；
S503、通过当前电机转速与前一时刻电机转速的差值以及时间计算车辆当前加速度a；其中，a＝2πR0n/(it1-it2)，i为速比，R0为轮胎半径，n为t1时刻和t2时刻之间的电机转速差，t1，t2为时间节点。
S504、根据M＝Δma+Mf计算无量纲加速系数Δm，并存储在加速系数寄存器，并替换之前所存储的数据。
本实施例中，对电机进行控制还包括对电机进行速度控制，即限制电机转速小于预设转速n0(根据车速控制在8-10Km/h)，然后按照预设减速度降低扭矩输出，直到电机转速趋近0，然后重新进行扭矩施加，从而进行蠕行起步-停止-蠕行起步的循环。
以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本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本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种纯电动公交客车蠕行起步的控制方法，其特征在于，包括：
S10、预设无量纲加速系数Δm的初始值Δm0，以及预设车辆起步加速度a0；
S20、当档位信号在D档，制动踏板未被踩下，加速踏板未被踩下，而且车速为0时，进入蠕行起步；
S30、当纯电动公交客车第一次起步，或者纯电动公交客车在本次运行之前，点火开关处于关闭状态的时间大于等于10分钟时，执行S40；否则，执行S60；
S40、采用S10中的Δm0和a0计算电机控制扭矩；对电机发出扭矩控制指令，通过计算的电机控制扭矩对电机进行控制；
S50、计算无量纲加速系数Δm，并存储在加速系数寄存器，替换之前所存储的数据，并执行S80；
S60、读取加速系数寄存器内所存储的无量纲加速系数Δm，当电机转速大于5转/分钟时，根据无量纲加速系数Δm计算电机控制扭矩；对电机发出扭矩控制指令，通过计算的电机控制扭矩对电机进行控制，并执行S80；
S70、计算无量纲加速系数Δm，并存储在加速系数寄存器，替换之前所存储的数据；执行S80；
S80、当车辆速度V大于预设速度阈值，或者加速踏板被踩下，或者刹车踏板被踩下时，退出蠕行；否则，返回步骤S20。
2.根据权利要求1所述的纯电动公交客车蠕行起步的控制方法，其特征在于，S40中，电机控制扭矩M＝Δm0×a0+Mf，Mf为阻力矩。
3.根据权利要求1所述的纯电动公交客车蠕行起步的控制方法，其特征在于，S60中，电机控制扭矩M＝Δm×a+Mf，a为车辆当前加速度，Mf为阻力矩。
4.根据权利要求1所述的纯电动公交客车蠕行起步的控制方法，其特征在于，S50和S70中的计算无量纲加速系数Δm具体为：
S501、采用1s作为一次采样周期，在一个采样周期内划分每100ms作为一个采样点，一个采样周期由10个采样点组成；每个采样点对电机输出扭矩，电机转速进行采样；
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S503、通过当前电机转速与前一时刻电机转速的差值以及时间计算车辆当前加速度a；
S504、根据M＝Δma+Mf计算无量纲加速系数Δm。
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