【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于柴电混合动力控制，尤其是涉及一种柴电混合动力单元响应特性控制系统及其控制方法。
技术介绍
1、特种混合动力车辆常采用柴电混合动力单元作为其主动力源，动力电池容量较小，在车辆越野爬坡、过坑等特殊路况时，需要柴电混合动力单元及时输出电功率为驱动电机提供能量，此时柴电混合动力单元如果不能及时响应整车功率需求，则会导致整车越障失败，因此有必要保证柴电混合动力单元的电功率响应速度，传统的柴电协同控制单元在进行整车功率响应控制时，一般采取整车功率闭环控制来追踪和响应整车功率需求。这种方式只能保证柴电混合动力单元对整车功率的跟随，而不能保证跟随的响应速度，而且在柴油机增压器特性、动力单元摩擦阻力增大时，也不能自适应的提升响应速度，因此需要一种柴电混合动力单元响应特性控制系统及其控制方法，在动力单元机械特性发生变化时，通过控制参数修正实现动力单元响应特性自适应控制。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术旨在提出一种柴电混合动力单元响应特性控制系统及其控制方法，以解决现有技术中存在的至少一个问题。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、第一方面，本专利技术提供一种柴电混合动力单元响应特性控制系统，包括转速传感器、电压传感器、电流传感器、柴油机-柴电协同控制器和启发一体电机控制器，所述转速传感器固定安装在柴油机上，信号连接至柴油机-柴电协同控制器；电压传感器、电流传感器固定安装在电机控制器内，并通过can总线将电压、电流、扭矩信号发送至柴油
4、进一步的，所述柴油机-柴电协同控制器(recu)设有检测单元、运算判断单元、分析单元和控制单元，检测单元连接至运算判断单元，运算判断单元连接至分析单元，分析单元连接至控制单元。
5、第二方面，基于同一方面构思，本专利技术还提供了一种柴电混合动力单元响应特性控制系统的控制方法，包括以下步骤：
6、s1、检测单元实时获取固定时间间隔内电压传感器、电流传感器的信号，确定柴电动力单元的工况点状况；
7、s2、运算判断单元判断检测单元获取的工况点状态，判断工况点是否发生预期阶跃，是，则进入步骤s3，否，则返回步骤s1；
8、s3、运算判断单元判断该预期阶跃的工况响应时间是否大于阈值，是则进入步骤s4，否，则返回步骤s1；
9、s4、检测单元获取固定时间间隔内的转速传感器的信号，确定柴电动力单元的转速波动状况；
10、s5、运算判断单元判断转速波动是否超过限值，是，则进入步骤s6，否，则进入步骤s7；
11、s6、对柴油机转速闭环控制参数进行自适应修正，以降低转速波动；
12、s7、分析单元运行响应特性自适应修正算法，得到修正后的柴油机目标转速、启发一体电机目标扭矩、目标转速爬升斜率、目标扭矩爬升斜率；
13、s8、运算判断单元判断柴油机工况类型，如果为高速大负荷工况，则需执行大负荷响应特性限制控制，防止飞车；针对全工况运行，还需考虑柴电动力单元的机械特性，判断修正后的柴电动力单元的响应特性是否超过机械保护限制，是，则执行响应特性超限控制，并上报柴电动力单元响应特性下降故障；否，则进入步骤s9；
14、s9、将分析单元得到的柴油机目标转速、启发一体电机目标扭矩、目标转速爬升斜率、目标扭矩爬升斜率修正值代替原有标定值输入到控制单元。
15、进一步的，在步骤s7中的所述响应特性自适应修正算法包括以下计算步骤：
16、d1、检测单元获取固定时间间隔内的转速、扭矩、电压、电流信号；
17、d2、运算单元根据电流、电压信息判断阶跃后的实际电功率是否满足需求电功率，如果不满足则对柴电动力单元的机械效率进行修正，修正公式如下：
18、
19、其中，μcorr为修正后的机械效率，为δt时滤波后的发动机转速，分别为δt时滤波后的启发一体电机扭矩，μbase为recu中该工况标定的机械效率，nbase为recu中该工况标定的发动机目标转速，tbase为recu中该工况标定的启发一体电机扭矩；
20、d3、运算单元根据步骤d2运算得到的修正机械效率，结合recu中预置的柴油机最佳工况路径map，进一步运算得到柴油机目标转速、启发一体电机目标扭矩修正值，运算目标函数如下：
21、
22、其中，为δt时滤波后的柴电混合动力单元输出电压，为δt时滤波后的柴电混合动力单元输出电流，b为柴油机功率点的油耗，ncorr为修正后发动机目标转速，tcorr为修正后的启发一体电机目标扭矩；
23、d4、运算单元对柴电动力单元的柴油机转速爬升斜率和启发一体电机扭矩爬升斜率两个响应参数进行修正，修正公式如下：
24、
25、其中，τn,corr为修正后的柴油机转速爬升斜率，τtrq,corr为修正后的启发一体电机扭矩爬升斜率，τn,base为recu中预置的柴油机转速爬升斜率，τtrq,base为recu中预置的启发一体电机扭矩爬升斜率，δn和δtrq分别为δt时间间隔内的实际转速和实际扭矩变化差值，δn,base和δtrq,base分别为目标转速和目标扭矩变化差值,k为目标扭矩爬升斜率的缓变因子，用来防止扭矩加载过快导致柴电动力单元熄火。
26、相对于现有技术，本专利技术所述的一种柴电混合动力单元响应特性控制系统及其控制方法具有以下优势：
27、(1)本专利技术所述的一种柴电混合动力单元响应特性控制系统及其控制方法，本专利技术所述的一种柴电混合动力单元响应特性控制系统能够在柴电动力单元输出电功率响应特性发生变化及时地进行适当处理，为recu协同控制策略提供合理的信号值，增强系统的动态响应能力。
28、(2)本专利技术所述的一种柴电混合动力单元响应特性控制系统及其控制方法，本专利技术所述的一种柴电混合动力单元响应特性控制方法通过获取转速传感器、电机控制器电压传感器、电流传感器和扭矩信号，通过固定时间窗口的功率阶跃分析及控制参数修正，实现柴电混合动力单元响应特性的在线自适应控制，操作方便，易于推广。
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1.一种柴电混合动力单元响应特性控制系统，其特征在于：包括转速传感器、电压传感器、电流传感器、柴油机-柴电协同控制器和启发一体电机控制器，所述转速传感器固定安装在柴油机上，信号连接至柴油机-柴电协同控制器；电压传感器、电流传感器固定安装在电机控制器内，并通过CAN总线将电压、电流、扭矩信号发送至柴油机-柴电协同控制器，柴油机-柴电协同控制器负责柴油机控制和柴-电协调控制，电机控制器负责电机控制。
2.根据权利要求1所述的一种柴电混合动力单元响应特性控制系统，其特征在于：所述柴油机-柴电协同控制器设有检测单元、运算判断单元、分析单元和控制单元，检测单元连接至运算判断单元，运算判断单元连接至分析单元，分析单元连接至控制单元。
3.一种柴电混合动力单元响应特性控制系统的控制方法，其特征在于：由柴电混合动力单元响应特性控制系统实现，控制方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种柴电混合动力单元响应特性控制系统的控制方法，其特征在于：在步骤S7中的所述响应特性自适应修正算法包括以下计算步骤：
5.根据权利要求4所述的一种柴电混合动力单元
6.根据权利要求4所述的一种柴电混合动力单元响应特性控制系统的控制方法，其特征在于：在步骤D3中，运算得到柴油机目标转速、启发一体电机目标扭矩修正值的运算目标函数如下：
7.根据权利要求4所述的一种柴电混合动力单元响应特性控制系统的控制方法，其特征在于：在步骤D4中，修正公式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种柴电混合动力单元响应特性控制系统，其特征在于：包括转速传感器、电压传感器、电流传感器、柴油机-柴电协同控制器和启发一体电机控制器，所述转速传感器固定安装在柴油机上，信号连接至柴油机-柴电协同控制器；电压传感器、电流传感器固定安装在电机控制器内，并通过can总线将电压、电流、扭矩信号发送至柴油机-柴电协同控制器，柴油机-柴电协同控制器负责柴油机控制和柴-电协调控制，电机控制器负责电机控制。
2.根据权利要求1所述的一种柴电混合动力单元响应特性控制系统，其特征在于：所述柴油机-柴电协同控制器设有检测单元、运算判断单元、分析单元和控制单元，检测单元连接至运算判断单元，运算判断单元连接至分析单元，分析单元连接至控制单元。
3.一种柴电混合动力单元响应特性...
【专利技术属性】
技术研发人员：阴晋冠，褚全红，贾利，吕慧，肖维，郑付猛，刘继林，陈实，龚思扬，李菲菲，
申请(专利权)人：中国北方发动机研究所，
类型：发明
国别省市：
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