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专利号: 2019110956245
申请人: 重庆理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般车辆
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种并联式混合动力汽车自主队列行驶能量智能管理方法,其特征在于具体按照以下步骤进行:S1:建立并联式混合动力汽车车队,并确定车队中并联式混合动力汽车的型号,并获取并联式混合动力汽车整车的运动系统参数;

S2:对并联式混合动力汽车的工作模式进行分析,得到并联式混合动力汽车的所有驱动工作模式;

S3:依据汽车动力学理论,建立整车的传动系统的动力学方程,并得到不同驱动工作模式下的系统效率计算公式;并建立在系统效率最优条件下的能量管理策略模型;

S4:设定车队车头间距以及行驶车速要求,建立了并联式混合动力汽车车队纵向动力学模型;

S5:基于仿真平台,搭建了并联式混合动力汽车车队纵向动力学模型,结合所述能量管理策略模型,对并联式混合动力汽车车队进行仿真分析。

2.根据权利要求1所述的并联式混合动力汽车自主队列行驶能量智能管理方法,其特征在于:在步骤S1中,所述运动系统参数至少包括:迎风面积、整备质量、满载质量、滚阻系数、风阻系数、车轮半径、主减速比、发动机性能参数、电机性能参数、动力电池参数、变速器速比。

3.根据权利要求1所述的并联式混合动力汽车自主队列行驶能量智能管理方法,其特征在于:在步骤S2中,所述并联式混合动力汽车的驱动工作模式包括:纯电动驱动模式、轻载充电模式、电机助力模式与发动机单独驱动模式;

四种所述驱动工作模式下汽车电机、发动机和离合器的工作状态为:表一 并联式混合动力汽车各驱动工作模式的工作状态明细表其中,1表示动力源与执行元件处于工作状态或者结合状态,0表示其处于不工作状态或者断开。

4.根据权利要求1所述的并联式混合动力汽车自主队列行驶能量智能管理方法,其特征在于:在步骤S3中,传动系统的动力学方程为:其中,Ir为折算到车轮的等效转动惯量;

Im为电动机的转动惯量;

Ie为发动机的转动惯量;

ωr为车轮的角速度;

ωe为发动机输出轴的角速度;

ωm为电机输出轴的角速度;

Treq为车辆以某特定车速行驶所需的转矩;

Te为电动机输出轴的转矩;

Tm为发动机输出轴的转矩;

ig为变速器速比;

i0为减速器速比;

ηT为传动系统效率;

±代表两种驱动模式,当取“+”时,代表电机助力工作模式,当取“-”时,代表轻载充电工作模式;

汽车行驶时需克服行驶时的滚动阻力、空气阻力、加速阻力和坡道阻力,汽车行驶时需克服行驶时阻力的计算式为:其中,m为汽车满载质量;f为道路摩擦系数;CD为空气阻力系数;A为迎风面积;u为行驶车速;α为坡度。

5.根据权利要求4所述的并联式混合动力汽车自主队列行驶能量智能管理方法,其特征在于:在步骤S3中,不同驱动工作模式下的系统效率计算公式中,所述纯电动驱动模式下的系统效率计算公式为:其中,ηsys为当前整车系统效率,Pbat为蓄电池组的放电功率,ηm为电机效率,ηdis-charge为蓄电池放电效率;Pin为系统输入功率;Pout系统输出功率;δ为旋转质量换算系数;

所述发动机单独驱动模式下的系统效率计算公式为:其中,ηe为发动机效率;

所述轻载充电模式下车辆的系统效率计算式为:

其中,ηcharge为电池充电效率;

所述电机助力工作模式下车辆的系统效率计算式为:

6.根据权利要求1所述的并联式混合动力汽车自主队列行驶能量智能管理方法,其特征在于S4中,所述并联式混合动力汽车车队纵向动力学模型至少包括并联式混合动力汽车车队跟车模型、领航车驾驶员模型、跟随车驾驶员模型;

所述并联式混合动力汽车车队跟车模型中至少包括一个领航车和N个跟随车,设置有目标车速、车辆行驶距离;

所述领航车驾驶员模型是根据当前行驶车速和目标车速的车速差值、车速差值的变化率输入到领航车模糊逻辑控制器后,输出结合节气门开度和制动踏板开度,对实际行驶的车速进行控制;

所述跟随车驾驶员模型是根据当前跟随车和前一车辆的速度差值、以及和前一车辆的位移差值来判断当前跟随车的油门和制动踏板开度;当前跟随车与前一车辆通过跟随车模糊逻辑控制器保持车距,把车速差以及距离差作为跟随车模糊逻辑控制器的输入,当前跟随车油门踏板开度、当前跟随车制动踏板的开度作为所述跟随车模糊逻辑控制器的输出。

7.根据权利要求1所述的并联式混合动力汽车自主队列行驶能量智能管理方法,其特征在于S5中,所述并联式混合动力汽车车队纵向动力学模型至少包括驾驶员模型、换挡模型、能量匹配模型、发动机模型、电机模型、电池模型、整车模型。