專利名稱：一種插電式混合動力電動車車速控制方法
技術領域：
本發明屬于插電式電動汽車驅動系統的控制領域，具體涉及一種插電式混合動力電動車車速控制方法。
背景技術：
Plug-in插電式混合動力系統作為新的混合動力系統研究方向，越來越多的汽車廠商在發展混合動力與電動車之際，都會將Plug-in可充電式的系統考慮進去，純電動汽車和基于純電動汽車的Plug-in混合動力系統已成趨勢。
具有車速控制用及引擎控制用的電子控制設備、兩設備協調運轉執行車速控制的車速控制裝置已廣為人知，如自動巡航控制裝置。由于整車常處于下坡工況，需要負扭矩來阻止車速增加，要進行可靠的車速控制對于傳統車輛控制而言需要改變整車的剎車系統。Plug-in插電式混合動力系統可以通過驅動電機的電動及再生制動模式實現整車車速的可靠控制，而其中目標車速設定以及車速控制的穩定性是一難點，Plug-in插電式混合動力系統整車車速控制系統設計及整車車速穩定性如何保障是現有技術無法解決的。

發明內容
本發明的目的在于通過合理設置目標車速及PI控制算法設計確保車速的穩定控制防止車速振蕩，提高駕駛了整車的駕駛舒適性。
本發明控制系統主要包括車速控制條件判斷；目標車速設定；整車實際車速PI控制。對于車速控制條件判斷主要考慮巡航需求按鈕信號，駛者油門輸入，剎車信號及變速箱檔位信號，如果存在巡航需求，油門輸入<5%,且檔位為D檔即駕駛檔，且無剎車，則認為存在車速控制。目標車速設定時，首先根據實際車速確定最終目標車速，如果實際車速大于15km/h則目標車速=實際車速-5,否則將目標車速設為10kra/h。整車實際車速PI控制算法中，首先根據整車實際車速以及目標車速來確定PI車速控制算法的目標車速，如果實際車速小于10km/h則將PI控制目標車速設為10km/h，如果實際車速大lOkm/h則進行跟隨車速計算，然后進行整車的PI車速控制。
具體技術方案如下
一種插電式混合動力電動車車速控制方法，整車控制器以及PI車速控制器模塊進行如下步驟的算法-(1)車速控制條件判斷；(2) 目標車速設定；
(3) 整車實際車速PI控制。
所述步驟(1)中具體算法所考慮的變量為巡航需求按鈕信號、駛者油門輸入、剎車信號 和變速箱檔位信號。
所述步驟(1)中具體算法為當存在巡航需求，油門輸入〈5%，且檔位為D檔即駕駛檔， 且無剎車，則認為存在車速控制。
所述步驟(1)中具體算法為當不存在巡航需求，或無油門輸入，或有剎車信號，或檔 位非D檔即駕駛檔，則不進行車速控制，對PI車速控制器進行復位。
所述步驟(2)中首先根據實際車速確定最終目標車速，最終目標車速的數值根據實際車 速可調整。
最終目標車速算法如下當實際車速大于15km/h,最終目標車速=實際車速-5 kra/h;當 實際車速小于等于15km/h,則將最終目標車速設為10km/h。
所述步驟(3)中，首先根據整車實際車速以及目標車速來確定PI車速控制算法的目標 車速，PI車速控制算法的目標車速的數值根據整車實際車速以及目標車速可調整。
該算法具體如下當實際車速大10km/h，則進行跟隨車速計算，計算公式為
跟隨車速-MAX (MIN((K*Vreal-Delt),Vtarget+5), Vtarget)，
其中，K為比例系數，Vreal為實際車速，Delt為偏移量，Vtarget為步驟(2)中設定 的目標車速；
然后根據跟隨車速計算PI控制目標車速，計算公式為
PI控制目標車速^ (跟隨車速-PI控制目標車速old)的.3+PI控制目標車速old,
其中，PI控制目標車速old為上一周期PI控制目標車速的輸出值，初始值為10km/h。
該算法具體如下當實際車速小于10km/h，則將PI控制目標車速設為10km/h。 然后進行整車的PI車速控制，PI車速控制的計算公式為 y(" = t/p (*) + ("+C^-她dup (先)，其中，c/p= /^e(A:) , "= C7！ (A:—1) +《e(yfe),
^anti-windup (先)=^anti-windup t^sat (A) 一 r, 《p "Kj 及K旭ti-wind鄰 分另lj為P, I及
反飽和的增益系數。
在PI車速控制器模塊中增加了 PI車速控制目標車速，目標車速跟隨整車車速的變化 而變化，實現PI控制的穩定性。


圖1為插電式PHEV的整體結構
圖2為插電式電驅動系統的控制流程圖
圖3為PI車速控制目標車速控制流程圖
圖中
1:差速器2:變速箱3:驅動電機4:發電機組5:變頻調速器6:整車控制器7:直流變換器
8: EPS
9: E-Vacu10: 12V小電池
11: Air-Condition12:髙壓電池13:車載充電器14: 220V交流電
A:電連接B:控制信號C:機械連接Wl:右前輪W2:左前輪W3:右后輪W4:左后輪
具體實施例方式
下面根據附圖對本發明進行詳細描述，其為本發明多種實施方式中的一種優選實施例。
圖1為插電式混合動力系統的結構圖，采用串聯式混合動力系統結構。高壓電池可以車載充電器用220V民用交流電源給與充電，當充電完成后，車載充電器自動斷開；在整車行駛過程中也可以在通過發電機組充電。動力電池主要用于提供能量給驅動電機和空調系統工作，當驅動電機電動時，直流母線電壓經過變頻器轉化給三相交流電供給驅動電機工作。驅動電機通過變速箱和差速器傳遞給驅動輪，驅動整車運行。發動機和啟動/發電機為一體式連接，發動機通過發動機控制器EMS進行控制，發電機工作狀態通過發電機控制器進行控制。發電機組將發的交流電通過逆變器轉化成直流電儲存在高壓電池中，也可以直接驅動電動機。整車控制器通過監測整車各子系統的狀態來進行整車動力管理，包括整車車速控制。
圖2為插電式混合動力系統整車車速控制流程圖，主要包括車速控制條件判斷；目標車速設定；整車實際車速PI控制。對于車速控制條件判斷主要考慮巡航需求按鈕信號，駛者油門輸入，剎車信號及變速箱 檔位信號，如果存在巡航需求，油門輸入<5%,且檔位為D檔即駕駛檔，且無剎車，則認為存 在車速控制；如果巡航需求按鈕信號，油門輸入，剎車信號或檔位信號任何一個不滿足條件, 則不進行車速控制，對PI車速控制器進行復位。
目標車速設定時，首先根據實際車速確定最終目標車速，如果實際車速大于15km/h則目 標車速=實際車速-5，否則將目標車速設為10km/h。將目標車速設置在實際車速-5是為了給 PI控制器提前控制的可能，如果將目標車速設為實際車速必然導致整車車速控制的振蕩；目 標車速最小限值目前設在10km/h可以標定。
整車實際車速PI控制算法中，首先根據整車實際車速以及目標車速來確定PI車速控制 算法的目標車速(該算法在圖3中具體闡述)；然后進行整車的PI車速控制，PI車速控制的
計算公式為yW = "P") + "'W + "旭f叩(先)
其中"pW = KpW); = f/^-1) + ;
^P,^及《"X^dup 分別為p， I及反飽和的增益系數。
圖3為PI車速控制目標車速。如果實際車速小于10km/h則將PI控制目標車速設為10km/h， 如果實際車速大10km/h則進行跟隨車速計算，計算公式為
跟隨車速-MAX (MIN((K*Vreal-Delt),Vtarget+5)， Vtarget) 其中K為比例系數；
Vreal為實際車速；
Delt為偏移量；
Vtarget為圖2中設定的目標車速； 根據跟隨車速計算PI控制目標車速，計算公式為
PI控制目標車速(跟隨車速-PI控制目標車速old)的.3+PI控制目標車速old 其中PI控制目標車速old為上一周期PI控制目標車速的輸出值，初始值為10km/h。 上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制,
只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進直接應用于其它場合
的，均在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1、一種插電式混合動力電動車車速控制方法，其特征在于，整車控制器以及PI車速控制器模塊進行如下步驟的算法(1)車速控制條件判斷；(2)目標車速設定；(3)整車實際車速PI控制。
2、 如權利要求1所述的插電式混合動力電動車車速控制方法，其特征在于，所述步驟(l) 中具體算法所考慮的變量為巡航需求按鈕信號、駛者油門輸入、剎車信號和變速箱檔位信號。
3、 如權利要求2所述的插電式混合動力電動車車速控制方法，其特征在于，所述步驟(l) 中具體算法為當存在巡航需求，油門輸入<5%，且檔位為D檔即駕駛檔，且無剎車，則認為 存在車速控制。
4、 如權利要求2或3所述的插電式混合動力電動車車速控制方法，其特征在于，所述步 驟(1)中具體算法為當不存在巡航需求，或無油門輸入，或有剎車信號，或檔位非D檔即駕駛檔，則不進行車速控制，對PI車速控制器進行復位。
5、 如權利要求1所述的插電式混合動力電動車車速控制方法，其特征在于，所述步驟(2)中首先根據實際車速確定最終目標車速，最終目標車速的數值根據實際車速可調整。
6、 如權利要求5所述的插電式混合動力電動車車速控制方法，其特征在于，最終目標車 速算法如下當實際車速大于15km/h,最終目標車速=實際車速-5 km/h;當實際車速小于等 于15km/h，則將最終目標車速設為10km/h。
7、 如權利要求1所述的插電式混合動力電動車車速控制方法，其特征在于，所述步驟(3)中，首先根據整車實際車速以及目標車速來確定PI車速控制算法的目標車速，PI車速控制 算法的目標車速的數值根據整車實際車速以及目標車速可調整。
8、 如權利要求7所述的插電式混合動力電動車車速控制方法，其特征在于，該算法具體 如下當實際車速大10km/h,則進行跟隨車速計算，計算公式為跟隨車速-MAX (MIN((K*Vreal-Delt),Vtarget+5), Vtarget)，其中，K為比例系數，Vreal為實際車速，Delt為偏移量，Vtarget為步驟(2)中設定 的目標車速；然后根據跟隨車速計算PI控制目標車速，計算公式為PI控制目標車速- (跟隨車速-PI控制目標車速old) *0.3+ 1控制目標車速01山 其中，PI控制目標車速old為上一周期PI控制目標車速的輸出值，初始值為10km/h。
9、 如權利要求7所述的插電式混合動力電動車車速控制方法，其特征在于，該算法具體 如下當實際車速小于10km/h，則將PI控制目標車速設為10km/h。
10、 如權利要求7-9中任一項所述的插電式混合動力電動車車速控制方法，其特征在于,然后進行整車的PI車速控制，PI車速控制的計算公式為y("-^(" + K("+^ti-windup("， 其中，"PW =《Pe(A:), "(Ar)-t/!(A:-l)+J^(A:),"旭ti-wtadup(" = ^nti-咖upfctW — FW]，《P，&及^^-windup 分別為p, I及反飽和的增益系數。
全文摘要
本發明涉及一種插電式混合動力電動車車速控制方法，主要包括車速控制條件判斷，目標車速設定和整車實際車速PI控制，通過合理設置目標車速及PI控制算法設計確保車速的穩定控制防止車速振蕩，提高了駕駛整車的駕駛舒適性。
文檔編號G05B19/04GK101625551SQ20091014436
公開日2010年1月13日 申請日期2009年8月3日 優先權日2009年8月3日
發明者江兆周 申請人:奇瑞汽車股份有限公司