本发明专利技术涉及一种履带式混合动力车辆的功率前向控制方法，尤其是采用发动机－发电机组和动力电池组混合供电且采用两个电机分别驱动两侧主动轮的履带车辆。为了能够更加有效的利用发动机－发电机组和动力电池组提供的功率，本发明专利技术根据加速踏板信号和发动机转速、双侧电机转速信号对发动机和动力电池组输出功率进行协调控制的方法。该方法包括确定车辆需求功率和发动机－发电机组可提供功率，然后获得动力电池组需求功率，根据电池组状态和总线电压确定电池组目标输出电流并通过控制直流变换器电流量实现需求功率输出。该方法还包括当判断车辆需求功率大于发动机－发电机组和动力电池组可提供功率之和时，限制两侧驱动电机功率输出为发动机－发电机组和动力电池组可提供功率之和。
Power forward control method of tracked hybrid power vehicle
The invention relates to a power hybrid tracked vehicle forward control method, especially the engine generator set and power battery hybrid power supply and adopts two motors to respectively drive on both sides of the driving wheel of tracked vehicle. In order to be able to use the engine generator and the power battery more effectively provide power according to the invention, the accelerator pedal and the engine speed signal, speed signal of engine power dual motor and power battery output method of coordinated control. The method includes determining a vehicle power demand and the engine generator can provide power, and power battery power demand, according to the state of the battery pack and battery bus voltage to determine the target output current by controlling the DC converter current demand for power output. The method also includes when judging the vehicle demand power is greater than the engine generator set and the power battery can provide power and time limit, two driving power output of the motor provides power and engine - generator and battery group.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种履带式混合动力车辆，尤其是采用发动机-发电机组和动力电池组混合供 电即提供功率且采用两个电动机分别驱动两侧主动轮的履带车辆。特别地，本专利技术涉及根据 加速踏板信号和发动机转速、双侧电机转速信号对发动机-发电机组和动力电池组输出功率进 行协调控制的方法。
技术介绍
随着科技的进步，大功率电力电子器件等技术的发展非常迅速，电传动技术在履带车辆 上的应用优势愈益明显。采用电传动技术的履带车辆同时具备发动机-发电机组、动力电池组 和电动机，需要通过对多个动力部件的协调控制来实现整车行驶的动力性和经济性，因此混 合动力履带车辆的功率控制方法或策略是非常关键的问题。传统的应用于轮式混合动力车辆上的动力部件，如发动机-发电机组、动力电池组和电动 机的协调功率控制虽然有了一定的发展，但由于履带车辆和轮式车辆的行走机构的根本性的 差异，使得直接从混合动力的轮式车辆上的功率控制方法直接应用到履带车辆上先得尤为困 难。在下面文件1中，公开了一种履带式混合动力车辆采用发动机-发电机组和动力电池组提 供电能，动力电池组可控的输出电能，两个电动机把电能转化为机械能，通过分别驱动两侧 主动轮和履带实现车辆行驶，然后，根据不同运行工况和驾驶需求确定发动机-发电机组和动 力电池组的几种工作模式的控制方法。但是文件1中并未解决有关提供功率的发动机-发电机 组和动力电池组、以及消耗功率的电动机的功率控制问题。其它现有技术中也未公开针对履 带式混合动力车辆的功率控制方法，以使得履带车辆具有高的动力性能和经济性能。文件l:公开号CN1944139A。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术公开了一种适用于双电机分别驱动两侧履带的主动轮的、 履带式混合动力车辆的功率前向控制方法。功率控制单元综合车辆的各个部件状态及车辆行 驶状况，在发动机-发电机组和动力电池组之间合理分配驱动功率，使发动机-发电机组和动 力电池组这两个能量源都在高效率区工作，从而使车辆在保证动力性的前提下，提高燃油经 济性、延长动力电池的循环使用寿命。本专利技术提供了，所述履带式混合动力车辆的双侧履带分别由电动机i和电动机n独立驱动，所述车辆具有由发动机一发电机组和蓄能 装置构成的动力输出部件，其中，发动机驱动发电机而构成所述发动机一发电机组，所述控制方法实现从所述动力输出部件向所述电动机I和电动机II提供功率的控制，所述控制方法 具有如下步骤a. 确定车辆需求功率；b. 确定发动机-发电机组最大输出功率； C.确定蓄能装置最大输出功率；d.获得发动机-发电机组最大输出功率与蓄能装置最大输出功率之和，当上述功率之和 大于车辆需求功率时，将车辆的需求功率重新设定为上述功率之和。优选地，车辆的需求功率为电动机I的目标运行功率和电动机II的目标运行功率之和。 优选地，所述电动机I和电动机II的目标运行功率为电动机的目标运行转矩和该电动机 的实际转速的乘积。优选地，所述车辆还具有功率控制单元，该功率控制单元实现从所述动力输出部件向所 述电动机I和电动机II提供功率的控制。优选地，所述功率控制单元具有存储单元，其存储有所述发动机一发电机组的最低燃油 消耗曲线，所述步骤b还包括测量发动机的实际转速，所述发动机-发电机组最大输出功率为 在最低燃油消耗曲线上所述实际转速所对应的功率值。优选地，还包括确定发动机的目标转速的步骤；该目标转速为在发动机一发电机组的 最低燃油消耗曲线上，将车辆的需求功率作为发动机-发电机组的输出功率所对应的发动机转 速。优选地，如果车辆需求功率不在发动机-发电机最佳燃油消耗曲线对应的功率范围，则取 发动机-发电机最佳燃油消耗曲线上与车辆需求功率最接近点的功率所对应的发动机转速作 为发动机目标转速。优选地，还包括确定蓄能装置的目标输出功率的步骤，蓄能装置的目标输出功率等于车 辆需求功率与发动机-发电机组最大输出功率的差值。优选地，在蓄能装置进行功率输出时，若蓄能装置的最大输出功率小于蓄能装置的目标 输出功率，则将蓄能装置的最大输出功率重新设定为蓄能装置的目标输出功率。优选地，所述蓄能装置为蓄电池组、电容或两者的组合。优选地，所述车辆还包括电压变换器，所述蓄能装置通过该电压变换器连接到电动机I 和电动机II上。优选地，所述电压变换器能够将蓄能装置的电压变化地施加到电动机I和电动机II上。 优选地，所述电压变换器为直流电压变换器。5优选地，所述车辆还包括整流器，其用于将发动机一发电机输出的交流电整流为直流电， 并将上述直流电输出到电动机I和电动机II上。优选地，动力电池组目标输出功率除以整流器输出电压获得电池组目标输出电流，所述 直流电压变换器还具有控制单元，该控制单元对动力电池组输出电流进行控制。履带车辆的功率前向控制方法为首先确定电动机I和电动机II的总的需求功率即车辆需求功率，然后确定发动机-发电机组最大输出功率与蓄能装置最大输出功率之和，当上述功 率之和大于车辆需求功率时，将车辆的需求功率重新设定为上述功率之和，即以车辆的需求 功率为基础进行的控制方法、该方法包括确定车辆需求功率和发动机-发电机组可提供功率即最大输出功率，然后获得 动力电池组目标输出功率，根据电池组状态和总线电压确定动力电池组输出电流并通过对直 流变换器电流量的控制实现该功率输出。该方法还包括当判断车辆需求功率大于发动机-发电机组和动力电池组最大输出功率之 和时，限制两侧驱动电机功率输出为发动机-发电机组和动力电池组最大功率之和。当判断动 力电池组的输出功率大于当前动力电池组状态下的峰值功率时，限制动力电池组的输出功率， 使其不大于峰值功率。附图说明附图1为一种应用本专利技术的履带式混合动力车辆及其控制系统的示意图，附图2为描述本专利技术的控制流程图。图中1-加速踏板，2-功率控制单元，3_侧减速器及主动轮I , 4_驱动电动机I ， 5-驱动电动机i控制单元，6-驱动电动机n控制单元，7-驱动电动机n, 8-侧减速器及主动轮n,9-动力电池组，10-直流变换器，11-直流变换器控制单元，12-直流母线，13-发动机-发电机组，13a-整流器，14-发动机控制单元，15-CAN通讯总线。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的描述。图1是应用于本专利技术的功率控制方法的履带式混合动力车辆的结构图。该结构对本专利技术
技术介绍
中的文件1的车辆结构做了进一步的改进。履带式混合动力车辆，其具有位于车辆 两侧的履带，两侧的履带均单独被一个主动轮驱动，电动机I4和电动机II7分别布置在车辆 的两侧，其中，电动机I4布置在车辆的左侧，电动机II7布置在车辆的右侧，上述电机也可 以如下的方式布置，电动机I4布置在车辆的右侧，电动机II7布置在车辆的左侧；但为了更 清楚的描述本专利技术的实施方式，在下面的记载中，统一规定电动机I4布置在车辆的左侧， 电动机II7布置在车辆的右侧。电动机I4通过机械结构连接至左侧的主动轮，进而驱动左侧履带，电动机II7通过机械 结构连接至右侧的主动轮，进而驱动右侧履带，上述机械结构可以为侧减速器，但也可以根 据电动机的性能省略上述侧减速器；上述左侧的主动轮和与之相连接的减速器共同构成附图 1中的侧减速器及主动轮1，右侧的主动轮和与之相连接的减速器共同构成侧减本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种履带式混合动力车辆的功率前向控制方法，所述履带式混合动力车辆的双侧履带分别由电动机Ⅰ和电动机Ⅱ独立驱动，所述车辆具有由发动机－发电机组和蓄能装置共同构成的动力输出部件，其中，发动机驱动发电机而构成所述发动机－发电机组，所述控制方法实现从所述动力输出部件向所述电动机Ⅰ和电动机Ⅱ提供功率的控制，所述控制方法具有如下步骤： ａ．确定车辆需求功率； ｂ．确定发动机－发电机组最大输出功率； ｃ．确定蓄能装置最大输出功率； ｄ．获得发动机－发电机组最大输出功率 与蓄能装置最大输出功率之和，当上述功率之和大于车辆需求功率时，将车辆的需求功率重新设定为上述功率之和。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙逢春，邹渊，张承宁，吴静波，李军求，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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