本发明专利技术涉及一种基于公交线路的串联式混合动力城市公交客车控制方法，包括发动机、发电机、蓄电池、驱动电机和控制装置，其控制方法是依据检测当前路段信息和蓄电池剩余电量，选择公交客车的工作方式，即纯电动工作、经济工作区、标准工作区和大功率工作区。由于本发明专利技术依据检测当前路段信息和蓄电池剩余电量采用不同的工作方式，使得本发明专利技术发动机／发电机系统总是在最经济区工作；蓄电池处于充放电高效率区工作；公交车行驶循环中蓄电池的充放电电量最小。
【技术实现步骤摘要】
基于公交线路的串联式混合动力城市公交客车控制方法
本专利技术属于混合动力电动汽车控制方法，具体地讲是一种基于公交线路的串联式混合动力城市公交客车控制方法。
技术介绍
串联式混合动力(燃油和电力)城市公交客车在行驶过程中线路特点、车辆负荷特点各不相同。如果能针对串联式混合动力城市公交客车实际行驶线路中的道路特点和负荷特点精确控制混合动力系统的功率输出模式，将对于提高整车动力系统的效率，从而实现提高车辆燃油经济性和优化排放起到积极有效的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种实现混合动力城市公交客车在不同工况下都有最佳效率输出，从而实现提高车辆燃油经济性的基于公交线路的串联式混合动力城市公交客车控制方法。为了实现上述目的，本专利技术包括发动机、发电机、蓄电池、驱动电动机和控制装置，其控制方法是：检测步骤：检测当前路段信息和蓄电池剩余电量；判断步骤①：依据检测步骤的信息，判断公交客车的动力是否能满足纯电动工作；选择步骤①：如果公交客车的动力不能满足纯电动工作，选择公交客车的混合动力系统工作区，即经济工作区A、标准工作区B和大功率工作区C，如果公交客车的动力能满足纯电动工作，则关闭发动机并返回到检测步骤；选择步骤②：确定公交客车的混合动力系统工作区后，选择发动机的工作区间、发电机的工作范围和发动机/发电机系统给蓄电池充电电流范围；-->修正步骤：在选择发动机/发电机系统给蓄电池充电电流范围后，修正充电底线电流参数(即蓄电池最小充电电流)；判断步骤②：依据选择步骤②发动机的工作范围，判断发动机是否工作在设定区域，如果是肯定的直接进入下一步骤，如果结果是否定的，则调整发动机转速到工作区并返回到检测步骤；判断步骤③：依据判断步骤②的肯定结果，继续判断发动机/发电机系统的输出功率是否工作在设定区间，如果是肯定的，则返回到检测步骤，如果结果是否定的，则调整发电量并返回到检测步骤。上述经济工作区A的工作方式为发动机转速设定为其经济区的最低转速，功率输出选择为对应经济区的最大转矩输出。上述标准工作区B的工作方式为确保车辆行驶循环中发动机能够提供整个能量供给，在公交车辆正常行驶时采用。上述大功率工作区C的工作方式为在车辆爬长坡和载重较大时为避免蓄电池持续深度放电以及当前蓄电池电量不足而车辆预期又有大功率需求时采用。本专利技术通过上述针对串联式混合动力城市公交客车工作特点而制订的控制方法的实施，很好的实现了以下控制目标：1.发动机/发电机系统总是在最经济区工作。2.蓄电池处于充放电高效率区工作。3.公交车行驶循环中蓄电池的充放电电量最小。4.在对电网不作任何改变的情况下，充分利用晚间用电低谷的优势适当补充蓄电池电量以达到节省燃油的目的，同时起到电池均衡维护，标定SOC(蓄电池剩余电量)的作用。 附图说明图1为本专利技术结构原理框图。图2为本专利技术实现控制方法示意图。 具体实施方式-->下面结合附图进一步说明本专利技术。城市公交客车按照固定的线路行驶，在每一次的线路循环中，道路条件完全相同，交通拥挤状况、乘客数量根据时间段遵循一定规律变化。因此，可根据每条公交线路的特点，建立相应的公交路况数据库。根据该数据库和车辆实际运行状况，控制车辆混合动力系统的功率输出，则可实现混合动力城市公交客车在不同工况下都有最佳效率输出。对于每条不同的公交线路，其车辆行驶数据库也不尽相同，因此本专利技术的控制方法可称为“一线一车”个性化混合动力城市公交客车控制方法，如图2所示。在图2中当前路段信息：是根据公交车车载报站器(或GPS卫星定位系统)确定车辆当前所处位置以及是否进入公交车站的进站信息来调用预先设定的城市公交车线路数据库来确定，该公交车线路数据库包含了该条公交车线路不同的行车路段的功率分布，每一个路口红绿灯车辆大致驻车时间，每一条公交线路的公交车站站点分布情况和各站大致驻车时间以及不同时间段不同路段的人流频度等。通过调用数据库信息便可建立车辆的预期功率需求分布；蓄电池剩余电量(SOC)采用了目前较为普遍的Peukert方程和蓄电池静态端电压联合进行校正。公交车辆位置信息反馈调用公交车线路数据库建立了车辆预期功率需求以及进站模式。公交车当前线路路段结合蓄电池电量情况，同时考虑车辆附件功率情况(主要为空调是否开启)首先决定车辆是否该处于纯电动工作。在100％＞SOC＞k1，且预期路段平均功率需求较小时则关闭发动机，车辆所有功率需求仅由蓄电池提供，车辆处于纯电动工作状态；不然则综合实际情况选择发动机/发电机系统的工作区间。1.满足以下条件时发动机/发电机系统进入A区工作：k1＞SOC＞k2，并且预期车辆线路路段功率需求较小(比如交通拥挤路段，公交车进入驻车时间较长的公交车站以及红绿灯驻车时间较长路口-->等工况)。2.满足以下条件时发动机/发电机系统进入B区工作：k1＞SOC＞k2，预期路段交通较为畅通，公交车站内驻车时间短。3.满足以下条件时发动机/发电机系统进入C区工作：k1＞SOC＞k2，预期路段车辆有大功率需求(如爬长坡，车辆载客较多等)。按照发动机的功率以及发动机负荷率将发动机/发电机系统的工作区间划分为3个不同的功率区间，各工作区间均有不同的最大功率和最低功率输出，并且每一个工作区间都保证该系统有最佳效率输出。1.经济工作区A系统在A区有良好的工作平顺性和燃油经济性。A区内发动机/发电机系统定点工作，即发动机输出功率固定。发动机转速设定为其经济区的最低转速，功率输出选择为对应经济区的最大转矩输出。在车辆驻车时可适当补充蓄电池电量，而在车辆驱动行驶时则蓄电池处于电量消耗状态，在公交车辆红绿灯、交通拥挤以及站内驻车时选用。2.标准工作区BPB＝P1/η1+P2/η2 公式1式中，PB为B区最大功率输出；P1为车辆全部附件满负荷工作需求功率；P2为车辆载重为总载重量的k(0.6＜k＜1)倍，水平路面以车速V匀速行驶，考虑后备功率时车辆需求功率，其中，η1为附件需求功率输出平均效率；η2为车辆驱动功率输出平均效率B区最大功率输出PB应从车辆线路能量平衡的角度设计，且保证发动机工作在经济区。从宏观的角度确保车辆行驶循环中发动机能够提供整个能量供给，在公交车辆正常行驶时采用。3.大功率输出区CPC＝KPB 公式2从满足车辆持续大功率需求和快速补充蓄电池电量角度设计，选择-->依据是如公式2所示，其中1.2＜k＜1.5。在车辆爬长坡和载重较大时为避免蓄电池持续深度放电以及当前蓄电池电量不足而车辆预期又有大功率需求时采用。发动机/发电机系统的工作区域选定后，同时确定各工作区域的动力部件工作参数。发动机通过电子油门控制其转速，从而将发动机转速调整到设定区域；发电机通过力矩控制方式来实现对发动机/发电机系统发电量的调整；蓄电池充电电流范围保证了蓄电池总是在最佳效率区间内充电。充电底线电流参数调整本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于公交线路的串联式混合动力城市公交客车控制方法，包括发动机、发电机、蓄电池、驱动电机和控制装置，其控制方法是：检测步骤：检测当前路段信息和蓄电池剩余电量；判断步骤①：依据检测步骤的信息，判断公交客车的动力是否能满足纯电 动工作；选择步骤①：如果公交客车的动力不能满足纯电动工作，选择公交客车的混合动力系统工作区，即经济工作区Ａ、标准工作区Ｂ和大功率工作区Ｃ，如果公交客车的动力能满足纯电动工作，则关闭发动机并返回到检测步骤；选择步骤②：确定公交 客车的混合动力系统工作区后，选择发动机的工作区间、发电机的工作范围和发动机／发电机系统给蓄电池充电电流范围；修正步骤：在选择发动机／发电机系统给蓄电池充电电流范围后，修正充电底线电流参数（即蓄电池最小充电电流）；判断步骤②： 依据选择步骤②发动机的工作范围，判断发动机是否工作在设定区域，如果是肯定的直接进入下一步骤，如果结果是否定的，则调整发动机转速到工作区并返回到检测步骤；判断步骤③：依据判断步骤②的肯定结果，继续判断发动机／发电机系统的输出功率是否工 作在设定区间，如果是肯定的，则返回到检测步骤，如果结果是否定的，则调整发电量并返回到检测步骤。...
【技术特征摘要】
1、一种基于公交线路的串联式混合动力城市公交客车控制方法，包括发动机、发电机、蓄电池、驱动电机和控制装置，其控制方法是：检测步骤：检测当前路段信息和蓄电池剩余电量；判断步骤①：依据检测步骤的信息，判断公交客车的动力是否能满足纯电动工作；选择步骤①：如果公交客车的动力不能满足纯电动工作，选择公交客车的混合动力系统工作区，即经济工作区A、标准工作区B和大功率工作区C，如果公交客车的动力能满足纯电动工作，则关闭发动机并返回到检测步骤；选择步骤②：确定公交客车的混合动力系统工作区后，选择发动机的工作区间、发电机的工作范围和发动机/发电机系统给蓄电池充电电流范围；修正步骤：在选择发动机/发电机系统给蓄电池充电电流范围后，修正充电底线电流参数(即蓄电池最小充电电流)；判断步骤②：依据选择步骤②发动机的工作范围，判断发动机是否工作在设定区域，如果是肯定的直接进入下一步骤，如果结果是否定的，则调整发动机转速到工作区并返回到检测步骤；判断步骤③：依据判断步骤②的肯定结果，继续判断发动机/发电机系统的输出功率是否工作在设定区间，如果是肯定的，则返回到检测步骤，如果结果是否定的，则调整发电量并返回到检测步骤。2、如权利要求1所述的基于公交线路的串联式混合动力城市公交客车控制方法，其特征在于：经济工作区...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴森，王琛，曹正策，赵世科，林枫，宗杨，徐阳，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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