CN111002973A - 一种混合动力汽车最大车速的控制方法 - Google Patents

一种混合动力汽车最大车速的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种混合动力汽车最大车速的控制方法，其包括如下步骤：确定最大车速限定状态；确定汽车的限定车速；确定汽车的限制功率；确定汽车的需求驱动功率；根据所述汽车的需求驱动功率和当前动力电池目标功率确定发动机的目标功率，并控制发动机到所述目标功率。本发明合理分配动力电池和发动机的输出功率，提高了燃油经济性。

Description

一种混合动力汽车最大车速的控制方法
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种混合动力汽车最大车速的控制方法。
背景技术
随着汽车工业的发展，人们越来越注意汽车的环保。为了保证汽车具有充足动力的同时，兼顾环境保护，混合动力汽车成为当前清洁能源汽车的发展主流。混合动力汽车可以弥补纯电动汽车续驶里程短的不足，同时相对传统汽车又可大幅减少燃油消耗与尾气排放。混合动力汽车的动力源有发动机和动力电池，为了保证行车安全，汽车都设计有最大车速限制功能，但当汽车需要进行最大车速控制时，如何确定各动力源功率分配及总功率，同时避免车速超调明显，保证限速效果，是一个难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混合动力汽车最大车速的控制方法，能够确定各动力源功率分配及总功率，同时避免车速超调明显，保证限速效果。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种混合动力汽车最大车速的控制方法，包括如下步骤：
S1、确定最大车速限定状态；
S2、确定汽车的限定车速LLim_vCurrTrack1；
S3、确定汽车的限制功率LLim_pwrReq；
S4、确定汽车的需求驱动功率DrvDem_pwrLeadLim；
S5、根据所述汽车的需求驱动功率DrvDem_pwrLeadLim和当前动力电池目标功率pbat确定发动机的目标功率pe，并控制发动机到所述目标功率pe。
可选地，所述步骤S1包括如下步骤：
S1.1、若跟随车速LLim_vCurrTrack与当前车速GlbDa_vXFlt之差小于跟随激活阈值，则认为汽车最大限定车速处于滤波跟随状态，否则进入步骤S1.2；
S1.2、若最大限定车速LLim_vMax_C与所述当前车速GlbDa_vXFlt之差小于跟随解除阈值，则认为所述汽车最大限定车速处于滤波跟随解除状态，否则进入步骤S1.3；
S1.3、若所述跟随车速LLim_vCurrTrack与当前车速GlbDa_vXFlt之差大于自由阈值，则认为所述汽车最大限定车速处于限速解除状态。
可选地，所述步骤S2包括如下步骤：
S2.1、判断所述汽车最大限定车速是否处于所述滤波跟随状态，如果未处于所述滤波跟随状态，则进入步骤S2.2；否则进入步骤S2.3；
S2.2、设定所述限定车速LLim_vCurrTrack1＝最大限定车速LLim_vMax_C；
S2.3、按如下公式计算所述限定车速：
LLim_vCurrTrack1＝α×GlbDa_vXFlt+(1-α)×GlbDa_vXFlt'(n-1)
其中，α为车速滤波因子，GlbDa_vXFlt'(n-1)为上一时刻的实际车速。
可选地，所述步骤S3包括如下步骤：
S3.1、所述最大限定车速进入所述滤波跟随状态时，记录当前汽车输出功率作为整车车速限制功率的前馈功率LLim_pwrSet；
S3.2、由所述限定车速LLim_vCurrTrack1与实际车速GlbDa_vXFlt之差，得到车速调节量LLim_vDeltSetP，由PI系数计算得到车速调节功率LLim_pwrGov；
S3.3、由所述车速调节功率LLim_pwrGov和所述前馈功率LLim_pwrSet，计算得到汽车的限制功率LLim_pwrReq，计算公式如下：
LLim_pwrReq＝LLim_pwrSet+LLim_pwrGov。
可选地，所述步骤S4包括以下步骤：
S4.1、判断汽车是否处于限速解除状态，若汽车未处于所述限速解除状态，则进入步骤S4.2，否则进入步骤S4.3；
S4.2、取汽车当前需求功率DrvDem_pwrLeadUnLim与所述汽车的限制功率LLim_pwrReq的最小值为所述汽车的需求驱动功率DrvDem_pwrLeadLim；
S4.3、取所述汽车当前需求功率DrvDem_pwrLeadUnLim为所述汽车的需求驱动功率DrvDem_pwrLeadLim。
可选地，所述步骤S5包括如下步骤：
S5.1、计算得到当前动力电池目标功率pbat；
S5.2、计算得到所述发动机的目标功率pe，按如下公式计算，
pe＝DrvDem_pwrLeadLim-pbat。
可选地，所述步骤S5.1中，利用当前SOC值对动力电池目标功率曲线进行插值计算得到当前动力电池目标功率pbat。
可选地，所述跟随激活阈值能够进行标定。
可选地，所述跟随解除阈值能够进行标定。
可选地，所述自由阈值能够进行标定。
本发明的有益效果：
本发明所提供的混合动力汽车最大车速的控制方法，首先确定最大车速限定状态，根据最大车速限定状态得到汽车的限定车速LLim_vCurrTrack1和汽车的限制功率LLim_pwrReq，避免出现车速明显超调；然后确定出汽车的需求驱动功率DrvDem_pwrLeadLim，根据汽车的需求驱动功率DrvDem_pwrLeadLim和当前动力电池目标功率pbat确定发动机的目标功率pe，并控制发动机到目标功率pe。在保证汽车总的输出功率的基础上，合理分配动力电池和发动机的输出功率，提高了燃油经济性。
附图说明
图1是本发明一种混合动力汽车最大车速的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了能够确定各动力源功率分配及总功率，同时避免车速超调明显，保证汽车的限速效果，如图1所示，本发明提供一种混合动力汽车最大车速的控制方法，包括如下步骤：
S1、确定最大车速限定状态；
S2、确定汽车的限定车速LLim_vCurrTrack1；
S3、确定汽车的限制功率LLim_pwrReq；
S4、确定汽车的需求驱动功率DrvDem_pwrLeadLim；
S5、根据汽车的需求驱动功率DrvDem_pwrLeadLim和当前动力电池目标功率pbat确定发动机的目标功率pe，并控制发动机到目标功率pe。
本方法首先确定最大车速限定状态，根据最大车速限定状态得到汽车的限定车速LLim_vCurrTrack1和汽车的限制功率LLim_pwrReq，然后确定出汽车的需求驱动功率DrvDem_pwrLeadLim，避免出现车速明显超调；根据汽车的需求驱动功率DrvDem_pwrLeadLim和当前动力电池目标功率pbat确定发动机的目标功率pe，并控制发动机到目标功率pe。从而合理分配动力电池和发动机的输出功率，提高了燃油经济性。
进一步地，步骤S1包括如下步骤：
S1.1、若跟随车速LLim_vCurrTrack与当前车速GlbDa_vXFlt之差小于跟随激活阈值，则认为汽车最大限定车速处于滤波跟随状态，否则进入步骤S1.2；其中，跟随车速为接近汽车最大限定车速的车速调节的理想动态变化值，跟随激活阈值能够根据实际的需要进行设定，保证准确判断汽车最大限定车速是否处于滤波跟随状态；
S1.2、若最大限定车速LLim_vMax_C与当前车速GlbDa_vXFlt之差小于跟随解除阈值，则认为汽车最大限定车速处于滤波跟随解除状态，否则进入步骤
S1.3；其中，最大限定车速LLim_vMax_C和跟随解除阈值可根据实际的需要进行标定，保证准确判断汽车最大限定车速是否处于滤波跟随解除状态；
S1.3、若跟随车速LLim_vCurrTrack与当前车速GlbDa_vXFlt之差大于自由阈值，则认为汽车最大限定车速处于限速解除状态，同样，在本实施例中，自由阈值可以根据实际需要进行标定。
进一步地，步骤S2包括如下步骤：
S2.1、判断汽车最大限定车速是否处于滤波跟随状态，如果未处于滤波跟随状态，则进入步骤S2.2；否则进入步骤S2.3；
S2.2、设定限定车速LLim_vCurrTrack1＝最大限定车速LLim_vMax_C；；
S2.3、按如下公式计算限定车速LLim_vCurrTrack1：
LLim_vCurrTrack1＝α×GlbDa_vXFlt+(1-α)×GlbDa_vXFlt'(n-1)
其中，α为车速滤波因子，GlbDa_vXFlt'(n-1)为上一时刻的实际车速。
进一步地，步骤S3包括如下步骤：
S3.1、最大限定车速进入滤波跟随状态时，记录当前汽车输出功率作为整车车速限制功率的前馈功率LLim_pwrSet；
S3.2、由限定车速LLim_vCurrTrack1与实际车速GlbDa_vXFlt之差，得到车速调节量LLim_vDeltSetP，由PI(比例、积分)系数计算得到车速调节功率LLim_pwrGov；
S3.3、由车速调节功率LLim_pwrGov和前馈功率LLim_pwrSet，计算得到汽车的限制功率LLim_pwrReq，计算公式如下：
LLim_pwrReq＝LLim_pwrSet+LLim_pwrGov。通过上述计算充分考虑当前汽车的输出功率以及车速调节功率LLim_pwrGov，保证汽车的限制功率LLim_pwrReq准确。
进一步地，步骤S4包括以下步骤：
S4.1、判断汽车是否处于限速解除状态，若汽车未处于所述限速解除状态，则进入步骤S4.2，否则进入步骤S4.3；
S4.2、取汽车当前需求功率DrvDem_pwrLeadUnLim与汽车的限制功率LLim_pwrReq的最小值为汽车的需求驱动功率DrvDem_pwrLeadLim；
S4.3、取汽车当前需求功率DrvDem_pwrLeadUnLim为汽车的需求驱动功率DrvDem_pwrLeadLim。
进一步地，步骤S5包括如下步骤：
S5.1、计算得到当前动力电池目标功率pbat；具体地，在本实施例中，利用当前SOC值对动力电池目标功率曲线进行插值计算得到当前动力电池目标功率pbat，保证动力电池在承担动力输出的同时，能够稳定有效地工作；
S5.2、计算得到发动机的目标功率pe，按如下公式计算，
pe＝DrvDem_pwrLeadLim-pbat，并控制发动机到目标功率pe。通过上述方式，保证发动机和动力电池在汽车处于最大车速时，功率输出分配合理，从而提高燃油经济性。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混合动力汽车最大车速的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、确定最大车速限定状态；
S2、确定汽车的限定车速LLim_vCurrTrack1；
S3、确定汽车的限制功率LLim_pwrReq；
S4、确定汽车的需求驱动功率DrvDem_pwrLeadLim；
S5、根据所述汽车的需求驱动功率DrvDem_pwrLeadLim和当前动力电池目标功率pbat确定发动机的目标功率pe，并控制发动机到所述目标功率pe。
2.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车最大车速的控制方法，其特征在于，所述步骤S1包括如下步骤：
S1.1、若跟随车速LLim_vCurrTrack与当前车速GlbDa_vXFlt之差小于跟随激活阈值，则认为汽车最大限定车速处于滤波跟随状态，否则进入步骤S1.2；
S1.2、若最大限定车速LLim_vMax_C与所述当前车速GlbDa_vXFlt之差小于跟随解除阈值，则认为所述汽车最大限定车速处于滤波跟随解除状态，否则进入步骤S1.3；
S1.3、若所述跟随车速LLim_vCurrTrack与当前车速GlbDa_vXFlt之差大于自由阈值，则认为所述汽车最大限定车速处于限速解除状态。
3.根据权利要求2所述的一种混合动力汽车最大车速的控制方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下步骤：
S2.1、判断所述汽车最大限定车速是否处于所述滤波跟随状态，如果未处于所述滤波跟随状态，则进入步骤S2.2；否则进入步骤S2.3；
S2.2、设定所述限定车速LLim_vCurrTrack1＝最大限定车速LLim_vMax_C；
S2.3、按如下公式计算所述限定车速：
LLim_vCurrTrack1＝α×GlbDa_vXFlt+(1-α)×GlbDa_vXFlt'(n-1)
其中，α为车速滤波因子，GlbDa_vXFlt'(n-1)为上一时刻的实际车速。
4.根据权利要求3所述的一种混合动力汽车最大车速的控制方法，其特征在于，所述步骤S3包括如下步骤：
S3.1、所述最大限定车速进入所述滤波跟随状态时，记录当前汽车输出功率作为整车车速限制功率的前馈功率LLim_pwrSet；
S3.2、由所述限定车速LLim_vCurrTrack1与实际车速GlbDa_vXFlt之差，得到车速调节量LLim_vDeltSetP，由PI系数计算得到车速调节功率LLim_pwrGov；
S3.3、由所述车速调节功率LLim_pwrGov和所述前馈功率LLim_pwrSet，计算得到汽车的限制功率LLim_pwrReq，计算公式如下：
LLim_pwrReq＝LLim_pwrSet+LLim_pwrGov。
5.根据权利要求4所述的一种混合动力汽车最大车速的控制方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下步骤：
S4.1、判断汽车是否处于限速解除状态，若汽车未处于所述限速解除状态，则进入步骤S4.2，否则进入步骤S4.3；
S4.2、取汽车当前需求功率DrvDem_pwrLeadUnLim与所述汽车的限制功率LLim_pwrReq的最小值为所述汽车的需求驱动功率DrvDem_pwrLeadLim；
S4.3、取所述汽车当前需求功率DrvDem_pwrLeadUnLim为所述汽车的需求驱动功率DrvDem_pwrLeadLim。
6.根据权利要求5所述的一种混合动力汽车最大车速的控制方法，其特征在于，所述步骤S5包括如下步骤：
S5.1、计算得到当前动力电池目标功率pbat；
S5.2、计算得到所述发动机的目标功率pe，按如下公式计算，
pe＝DrvDem_pwrLeadLim-pbat。
7.根据权利要求6所述的一种混合动力汽车最大车速的控制方法，其特征在于，所述步骤S5.1中，利用当前SOC值对动力电池目标功率曲线进行插值计算得到当前动力电池目标功率pbat。
8.根据权利要求2所述的一种混合动力汽车最大车速的控制方法，其特征在于，所述跟随激活阈值能够进行标定。
9.根据权利要求2所述的一种混合动力汽车最大车速的控制方法，其特征在于，所述跟随解除阈值能够进行标定。
10.根据权利要求2所述的一种混合动力汽车最大车速的控制方法，其特征在于，所述自由阈值能够进行标定。
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