【摘要】 本发明公开了一种混合动力公交车能量分配方法，车辆控制单元根据当前车速信息、车辆位置信息、电池荷电状态信息，通过查表获得当前最优的燃油发动机与电机的功率分配比，所述表格的求取方法是：先依据公交车在同一线路上运行的历史数据得到的车速转移概率模型，然后根据车速转移概率模型用随机动态规划的方法对混合动力车在预测区段内的能量分配进行优化，获得在不同车速、车辆位置及电池荷电状态的初始条件下，最优的能量分配；最终根据采集到的油门踏板位置信息确定实际喷油量及电机应当提供的功率，通过CAN总线发送报文到电机控制单元与发动机控制单元，本发明具有能源分配合理、求解效率高、尾气排放少、鲁棒性好、节能环保的特点。 【专利类型】发明授权 【申请人】浙江大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路388号 【申请人地区】中国 【申请人城市】杭州市 【申请人区县】西湖区 【申请号】CN201210204859.5 【申请日】2012-06-20 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102729991B 【公开公告日】2014-11-19 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102729991B 【授权公告日】2014-11-19 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】B60W20/00; B60W10/06; B60W10/08; B60W10/26; B60W40/08; B60W40/105; B60W20/10 【发明人】宋春跃; 潘正; 计琴 【主权项内容】一种混合动力公交车能量分配方法，混合动力公交车具有油门踏板位置传感器、车速传感器、GPS模块、车辆控制单元、发动机控制单元、电机控制单元和电池管理单元；油门踏板位置传感器、车速传感器和GPS模块均与车辆控制单元相连，车辆控制单元、发动机控制单元、电机控制单元和电池管理单元通过CAN总线连接；其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)车速传感器采集当前的车速信息，GPS模块获取当前车辆位置信息，油门的踏板位置传感器获取当前油门踏板的位置信息，电池管理单元估算当前的电池荷电状态；当前的车速信息、车辆位置信息、油门踏板的位置信息及电池荷电状态均传输至车辆控制单元；(2)通过查表获得在当前的车速以及当前的电池荷电状态下发动机与电机合理的功率分配比；表格是通过离线求解在不同初态下的随机动态规划问题获得；(3)根据步骤2中得到的功率分配比以及步骤1中采集的油门踏板的位置信息来确定实际喷油量及电机应当提供的功率，然后通过CAN总线发送报文到电机控制单元与发动机控制单元；发动机控制单元根据接收车辆控制单元发送过来的报文调节发动机的输出功率；电机控制单元根据接收车辆控制单元发送过来的报文控制电动机的输出功率；所述步骤2具体分为下面几个子步骤：(2.1)根据公交车在同一路段运行的历史车速，计算出公交车在每个位移点的车速转移概率矩阵，并构建车速转移概率模型：先将车速取值空间离散化，将0到60km/h的速度区间划分为以2.5km/h为间隔的25格车速取值；然后根据历史车速轨线，在车辆运行轨线上的每个位置分别训练出车速转移概率矩阵，并将这些车速转移概率矩阵存储在车辆控制单元内；在位置S处的状态转移概率矩阵P(S)的维度与离散化后的状态变量的取值数量相关，若车速离散化后有25个可能的取值，则P(S)为25×25的矩阵；P(S)矩阵中第a行b列的元素代表从第a个车速离散值转移到第b个车速离散值的概率，a和b均为1-25的自然数；P(S)矩阵中第a行b列的元素P(S, a, b)的计算方法如下：P(S, a, b)=Nb(S, a)Na(S); ]]>其中，Na(S)为历史轨线中在位置S处的车速为第a个离散值的个数；Nb(S, a)为历史轨线中在位置S处的车速为第a个离散值在位置S+1处的车速转变为第b个离散值的总数；从车辆行驶的起点到终点的所有的状态转移概率矩阵构成了车速转移概率模型；(2.2)根据2.1中的车速转移概率模型用动态规划的方式对混合动力车的能量分配进行优化；具体优化目标是：J=min{E{Σ P[F(i, u(i))+GΔ SOC(i, u(i))]}}; ]]>其中，u为控制量，u(i)表示第i段位移中发动机功率与总的功率需求的比值，F(i, u(i))表示第i段位移中在控制量u(i)的作用下的燃油消耗，ΔSOC(i, u(i))表示第i段位移中在控制量u(i)的作用下的电池荷电状态减少量，P为预测区间的长度(即步骤2中得到的预估车速的总的预测步数)，G为权值，E为求取期望值的符号；目标是在预测时域内求取一个最优控制序列(即预测区域内每个位置的功率分配比)；上述F(i, u(i))的具体计算方法是：F(i, u(i))＝map_f(Treq(i)×u(i), ωICE(i))Δt(i)；其中，map_f为一个燃油消耗率的二维表，该二维表中的具体数据与发动机相关，Treq为转矩耦合器所需输出的转矩，ωICE为发动机的转速，Treq与ωICE可根据汽车纵向动力学方程获得，Δt(i)表示车辆在第i段位移消耗的时间；ΔSOC(i, u(i))的具体计算方法是：Δ SOC(i, u(i))==[(U-U2-4Preq(1-u(i))R)/2R]Δ t(i)/Q; ]]>其中，Preq为总的需求功率，U为电池的等效开环电压，R为电池的等效内阻，Q为电池的总电量；约束条件为：SOC_Low≤SOC≤SOC_High，TICEmin(ωICE)≤Treq(i)u(i)≤TICEmax(ωICE)，TEMmin(ω EM)≤ 【当前权利人】浙江大学 【当前专利权人地址】浙江省杭州市西湖区余杭塘路388号 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】12100000470095016Q 【引证次数】6.0 【他引次数】6.0 【家族引证次数】6.0 【家族被引证次数】31

未经允许不得转载：http://www.zhongzhencnc.com/1791577564.html