專(zhuān)利名稱(chēng)：混合動(dòng)力客車(chē)氣壓與再生制動(dòng)協(xié)調(diào)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬新能源汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
混合動(dòng)力客車(chē)氣壓制動(dòng)與再生制動(dòng)協(xié)調(diào)控制對(duì)于實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)時(shí)的能量回收最 大化與制動(dòng)安全性有著重要的作用，因此目前已經(jīng)引起了國(guó)內(nèi)外公司與學(xué)者的高度重視。 然而目前的研究仍舊集中通過(guò)再生制動(dòng)力的分配來(lái)提高制動(dòng)能量的回收率，而較少有從保 證制動(dòng)安全性方面進(jìn)行考慮的再生制動(dòng)力分配策略。因此有必要從制動(dòng)安全性的角度來(lái)對(duì) 再生制動(dòng)力進(jìn)行分配。再生制動(dòng)與ABS的協(xié)調(diào)控制策略國(guó)內(nèi)研究也較少，提出的方法多為ABS觸發(fā)時(shí)，再 生制動(dòng)力關(guān)閉，而在ABS退出后又立即的恢復(fù)再生制動(dòng)，從而導(dǎo)致ABS頻繁觸發(fā)。因此有必 要開(kāi)發(fā)新的再生制動(dòng)與ABS的協(xié)調(diào)控制算法。由于車(chē)輛傳動(dòng)系統(tǒng)慣量的影響，電機(jī)制動(dòng)力的響應(yīng)滯后大于氣壓制動(dòng)力的響應(yīng)滯 后，因此會(huì)造成整車(chē)的制動(dòng)力不足，目前國(guó)內(nèi)對(duì)此的研究尚為空白，因此有必要對(duì)比進(jìn)行開(kāi) 發(fā)氣壓制動(dòng)力補(bǔ)償控制算法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決目前混合動(dòng)力客車(chē)的氣壓制動(dòng)與再生制動(dòng)的協(xié)調(diào)控制，實(shí) 現(xiàn)再生制動(dòng)過(guò)程的平順安全，提出一種混合動(dòng)力客車(chē)的再生制動(dòng)與氣壓制動(dòng)協(xié)調(diào)控制方 法，在結(jié)構(gòu)上充分利用現(xiàn)有的普通氣壓制動(dòng)系統(tǒng)和再生制動(dòng)系統(tǒng)的部件資源，通過(guò)協(xié)調(diào)再 生制動(dòng)控制和氣壓制動(dòng)控制，保證最大限度的回收制動(dòng)能量，補(bǔ)償電機(jī)在實(shí)際控制中出現(xiàn) 的誤差，提高整車(chē)的經(jīng)濟(jì)性，能防止車(chē)輪抱死，可提高整車(chē)的主動(dòng)安全性。本發(fā)明包括下列步驟1.收集混合動(dòng)力客車(chē)的當(dāng)前氣壓制動(dòng)力、制動(dòng)踏板行程、制動(dòng)踏板行程速度、電池 信息、電機(jī)信息及車(chē)輛狀態(tài)信息；2.根據(jù)混合動(dòng)力客車(chē)的制動(dòng)踏板行程、電池信息、電機(jī)信息及制動(dòng)踏板行程速度， 采用再生制動(dòng)力分配算法對(duì)氣壓制動(dòng)力與電機(jī)制動(dòng)力進(jìn)行分配；3.根據(jù)步驟2分配的氣壓制動(dòng)力、分配電機(jī)制動(dòng)力及車(chē)輛狀態(tài)信息，采用再生制 動(dòng)與ABS協(xié)調(diào)控制算法對(duì)再生制動(dòng)與ABS進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。4.根據(jù)當(dāng)前氣壓制動(dòng)力、電機(jī)信息、分配氣壓制動(dòng)力、分配電機(jī)制動(dòng)力、再生制動(dòng) 與ABS協(xié)調(diào)需求制動(dòng)力及ABS狀態(tài)，采用氣壓制動(dòng)力補(bǔ)償控制算法，補(bǔ)償電機(jī)制動(dòng)力的各種 誤差，進(jìn)行氣壓制動(dòng)力補(bǔ)償控制，獲得所需的目標(biāo)電機(jī)制動(dòng)力和目標(biāo)氣壓制動(dòng)力。1)步驟2中所述的再生制動(dòng)力分配算法包括以下內(nèi)容2. 1根據(jù)制動(dòng)強(qiáng)度分配車(chē)輛的前軸與后軸制動(dòng)力，初次分配電機(jī)制動(dòng)力與氣壓制 動(dòng)力；2. 2根據(jù)制動(dòng)踏板行程與制動(dòng)踏板行程速度，二次分配電機(jī)制動(dòng)力與氣壓制動(dòng)力，將制動(dòng)踏板行程及制動(dòng)踏板行程速度分為4個(gè)區(qū)域閥動(dòng)作區(qū)、常規(guī)再生制動(dòng)區(qū)、削弱再生 制動(dòng)區(qū)和關(guān)閉再生制動(dòng)區(qū)。2)步驟3中所述的再生制動(dòng)與ABS協(xié)調(diào)控制方法包括以下內(nèi)容3. 1將混合動(dòng)力客車(chē)的制動(dòng)過(guò)程分為5種狀態(tài)，分別為常規(guī)制動(dòng)狀態(tài)、ABS工作狀 態(tài)、ABS退出工作狀態(tài)1、ABS退出工作狀態(tài)2、ABS退出工作狀態(tài)3 ；3. 2在各個(gè)狀態(tài)切換時(shí)對(duì)再生制動(dòng)力與氣壓制動(dòng)力進(jìn)行重新計(jì)算。3)3. 1中所述的常規(guī)制動(dòng)狀態(tài)為再生制動(dòng)正常工作狀態(tài)；所述的ABS工作狀態(tài)為 再生制動(dòng)關(guān)閉狀態(tài)；所述的ABS退出工作狀態(tài)1為在兩個(gè)前輪都不處于ABS控制時(shí)的狀態(tài)； 所述的ABS退出工作狀態(tài)2為車(chē)輪滑移率離開(kāi)ABS控制區(qū)域時(shí)，恢復(fù)一部分再生制動(dòng)力的 狀態(tài)；所述的ABS退出工作狀態(tài)3為再生制動(dòng)逐漸恢復(fù)到正常工作的狀態(tài)。4)3. 2中各個(gè)狀態(tài)的再生制動(dòng)力與氣壓制動(dòng)力的計(jì)算方法為3. 2. IABS 工作狀態(tài)電機(jī)制動(dòng)力與氣壓制動(dòng)力的計(jì)算過(guò)程如下所述再生制動(dòng)關(guān)閉過(guò)程中
權(quán)利要求
1.一種混合動(dòng)力客車(chē)氣壓與再生制動(dòng)協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于包括下列步驟·1)收集混合動(dòng)力客車(chē)的當(dāng)前氣壓制動(dòng)力、制動(dòng)踏板行程、制動(dòng)踏板行程速度、電池信 息、電機(jī)信息及車(chē)輛狀態(tài)信息；·2)根據(jù)混合動(dòng)力客車(chē)的制動(dòng)踏板行程、電池信息、電機(jī)信息及制動(dòng)踏板行程速度，采用 再生制動(dòng)力分配算法對(duì)氣壓制動(dòng)力與電機(jī)制動(dòng)力進(jìn)行分配；·3)根據(jù)步驟2)分配的氣壓制動(dòng)力、分配電機(jī)制動(dòng)力及車(chē)輛狀態(tài)信息，采用再生制動(dòng)與 ABS協(xié)調(diào)控制算法對(duì)再生制動(dòng)與ABS進(jìn)行協(xié)調(diào)控制?！?)根據(jù)當(dāng)前氣壓制動(dòng)力、電機(jī)信息、分配氣壓制動(dòng)力、分配電機(jī)制動(dòng)力、再生制動(dòng)與 ABS協(xié)調(diào)需求制動(dòng)力及ABS狀態(tài)，采用氣壓制動(dòng)力補(bǔ)償控制算法，補(bǔ)償電機(jī)制動(dòng)力的各種誤 差，進(jìn)行氣壓制動(dòng)力補(bǔ)償控制，獲得所需的目標(biāo)電機(jī)制動(dòng)力和目標(biāo)氣壓制動(dòng)力。
2.按權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力客車(chē)氣壓與再生制動(dòng)協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于步驟·2)中所述的再生制動(dòng)力分配算法包括以下內(nèi)容·2. 1根據(jù)制動(dòng)強(qiáng)度分配車(chē)輛的前軸與后軸制動(dòng)力，初次分配電機(jī)制動(dòng)力與氣壓制動(dòng)力；·2.2根據(jù)制動(dòng)踏板行程與制動(dòng)踏板行程速度，二次分配電機(jī)制動(dòng)力與氣壓制動(dòng)力，將制 動(dòng)踏板行程及制動(dòng)踏板行程速度分為4個(gè)區(qū)域閥動(dòng)作區(qū)、常規(guī)再生制動(dòng)區(qū)、削弱再生制動(dòng) 區(qū)和關(guān)閉再生制動(dòng)區(qū)。
3.按權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力客車(chē)氣壓與再生制動(dòng)協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于步驟·3)中所述的再生制動(dòng)與ABS協(xié)調(diào)控制算法包括以下內(nèi)容·3. 1將混合動(dòng)力客車(chē)的制動(dòng)過(guò)程分為5種狀態(tài)，分別為常規(guī)制動(dòng)狀態(tài)、ABS工作狀態(tài)、 ABS退出工作狀態(tài)1、ABS退出工作狀態(tài)2、ABS退出工作狀態(tài)3 ；·3.2在各個(gè)狀態(tài)切換時(shí)對(duì)再生制動(dòng)力與氣壓制動(dòng)力進(jìn)行重新計(jì)算。
4.按權(quán)利要求3所述的混合動(dòng)力客車(chē)氣壓與再生制動(dòng)協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于3.1 中所述的常規(guī)制動(dòng)狀態(tài)為再生制動(dòng)正常工作狀態(tài)；所述的ABS工作狀態(tài)為再生制動(dòng)關(guān)閉狀 態(tài)；所述的ABS退出工作狀態(tài)1為在兩個(gè)前輪都不處于ABS控制時(shí)的狀態(tài)；所述的ABS退出 工作狀態(tài)2為車(chē)輪滑移率離開(kāi)ABS控制區(qū)域時(shí)，恢復(fù)一部分再生制動(dòng)力的狀態(tài)；所述的ABS 退出工作狀態(tài)3為再生制動(dòng)逐漸恢復(fù)到正常工作的狀態(tài)。
5.按權(quán)利要求3所述的混合動(dòng)力客車(chē)氣壓與再生制動(dòng)協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于3.2 中各個(gè)狀態(tài)的再生制動(dòng)力與氣壓制動(dòng)力的計(jì)算方法為·3. 2. IABS工作狀態(tài)電機(jī)制動(dòng)力與氣壓制動(dòng)力的計(jì)算過(guò)程如下所述 再生制動(dòng)關(guān)閉過(guò)程中Tm—dis2 — TM—disi-k^t(1)F -F _TM^ciisi'1O'1S(2) BXH_fi2 — 1 ABS _fi2r式中τΜ—dis2—協(xié)調(diào)控制后得到的電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩； &——協(xié)調(diào)控制中電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的減小速率； t——時(shí)間；FBXH fi2——協(xié)調(diào)控制后得到的前輪制動(dòng)力；Fabs h——ABS控制過(guò)程中的前輪制動(dòng)力； 再生制動(dòng)關(guān)閉后Tm—dis2 — 0⑶FBXH_fi2 — FABS_fi (4) 3. 2. 2ABS退出工作狀態(tài)1 ABS退出工作狀態(tài)1時(shí)，再生制動(dòng)繼續(xù)關(guān)閉時(shí)間tth，電機(jī)制動(dòng)力與氣壓制動(dòng)力的計(jì)算過(guò) 程如下所述Tm—dis2 — 0⑶FBXH_fi2 — FABS_fi ⑴)·3. 2. 3ABS退出工作狀態(tài)2 ABS退出工作狀態(tài)2時(shí)，適當(dāng)恢復(fù)車(chē)輪上的再生制動(dòng)力，電機(jī)制動(dòng)力與氣壓制動(dòng)力的計(jì) 算過(guò)程如下所述
全文摘要
混合動(dòng)力客車(chē)氣壓與再生制動(dòng)協(xié)調(diào)控制方法屬新能源汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明包括下列步驟1.收集混合動(dòng)力客車(chē)的當(dāng)前氣壓制動(dòng)力、制動(dòng)踏板行程、制動(dòng)踏板行程速度、電池信息、電機(jī)信息及車(chē)輛狀態(tài)信息；2.采用再生制動(dòng)力分配算法分配氣壓制動(dòng)力和電機(jī)制動(dòng)力；3.采用再生制動(dòng)與ABS協(xié)調(diào)控制算法協(xié)調(diào)控制再生制動(dòng)與ABS；4.采用氣壓制動(dòng)力補(bǔ)償控制算法補(bǔ)償控制氣壓制動(dòng)力。采用本發(fā)明可使混合動(dòng)力客車(chē)的普通氣壓制動(dòng)系統(tǒng)和再生制動(dòng)系統(tǒng)的部件資源得到充分利用，且能保證最大限度地回收制動(dòng)能量，提高整車(chē)的經(jīng)濟(jì)性，又能防止車(chē)輪抱死，提高整車(chē)的制動(dòng)安全性。
文檔編號(hào)B60L7/10GK101992762SQ201010511049
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者初亮, 周飛琨, 姚亮, 尚明利, 張永生, 房永 , 晁立波, 柳帥, 歐陽(yáng) , 郭建華 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)