[发明专利]混动交通工具的速度规划方法及系统

说明书

本发明提供了一种混动交通工具的速度规划方法及系统。在行驶过程中实时检测减速区域，并获取混动交通工具与减速区域之间的距离S；根据混动交通工具的当前速度及减速区域的预计速度计算出滑行距离S₀，当S₀≥S时，提醒驾驶员控制所述混动交通工具滑行；所述混动交通工具开始滑行之后，由于此时混动交通工具无法通过纯滑行到达减速区域，所以需要进行能量回收以增加减速度。本发明按照能量回收最大化原则制定评价函数，以计算出最优起始回收时刻及最优电机扭矩序列，并按照最优电机扭矩序列控制混动交通工具的电机扭矩，并在最优起始回收时刻开始回收能量，从而保证驾驶性和安全性，减少能量转换损失，提高节能减排效果。

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其是一种混动交通工具的速度规划方法及系统。

背景技术

混动汽车一般是指油电混合动力汽车，也即是以燃料(汽油，柴油)和电能混合驱动的汽车。混动汽车的燃油经济性能高，而且行驶性能优越，其发动机使用燃油驱动，在起步、加速时则有电机的辅助驱动，所以可以降低油耗，具有较大的发展前景。

48V混动汽车由于其良好的节能减排性能以及较低廉的成本，在混动汽车市场内逐渐成为主流。48V混动汽车之所以能有效降低能量消耗，一方面是通过合理的能量分配策略提高能量转换效率，另一个方面就是在减速时中尽量长时间的滑行，并在必要的时候通过电机回收制动能量，提高整车经济性。

图1为48V混动汽车的结构示意图。如图1所示，当48V混动汽车在纯滑行时，离合器分离，发动机和48V电机与动力传动链脱离，减小滑行过程的倒拖损失，延长车辆滑行距离；当车辆在滑行且能量回收时，离合器结合，发动机断油，48V电机通过指定负扭矩进行能量回收，将汽车的动能转化为电能储存到48V动力电池中。但是由于混动汽车的结构特点，在能量回收的过程中，发动机也将被倒拖，因此，具有发动机倒拖功的损失，为了减少这部分能量损失，希望尽可能晚的开始能量回收。然而，能量回收越晚，车速下降得越慢，尤其是在起始车速较高的时候，降到规定的速度需要更长的制动距离。所以，在滑行距离较短而当前车速较高的情况下，如何设定开始能量回收的时刻(起始回收时刻)及在每个离散时刻中电机扭矩(回收电机扭矩序列)，以减少能量转换损失并满足制动要求，是现在亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混动交通工具的速度规划方法及系统，通过规划混动交通工具在滑行的起始回收时间和电机扭矩序列，使得在满足制动要求的情况下能够实现能量回收最大化。

为了达到上述目的，本发明提供了一种混动交通工具的速度规划方法，其特征在于，包括：

混动交通工具行驶过程中实时检测减速区域，并获取所述混动交通工具与所述减速区域之间的距离s；

根据所述混动交通工具当前速度及所述减速区域的预计速度计算出理论滑行距离s₀，当s₀≥s时，提醒驾驶员控制所述混动交通工具滑行；

所述混动交通工具开始滑行之后，按照能量回收最大化原则计算出最优起始回收时刻及最优电机扭矩序列；

按照所述最优电机扭矩序列控制所述混动交通工具的电机扭矩，并在所述最优起始回收时刻时开始回收能量。

可选的，根据如下公式计算出所述理论滑行距离s₀：

其中，v₀为所述混动交通工具的当前速度，v_s为所述减速区域的预计速度，m为所述混动交通工具的质量，μ为滚阻系数，C_D为空阻系数，ρ为空气密度，A为迎风面积，α为道路坡度，v为每个离散时刻所述混动交通工具的速度。

可选的，按照能量回收最大化以及滑行总时间最小化原则计算出最优起始回收时刻及最优电机扭矩序列。