RU2557686C1 - Coordinated control over hybrid vehicle electromechanical transmission - Google Patents

Coordinated control over hybrid vehicle electromechanical transmission Download PDF

Info

Publication number
RU2557686C1
RU2557686C1 RU2014108086/11A RU2014108086A RU2557686C1 RU 2557686 C1 RU2557686 C1 RU 2557686C1 RU 2014108086/11 A RU2014108086/11 A RU 2014108086/11A RU 2014108086 A RU2014108086 A RU 2014108086A RU 2557686 C1 RU2557686 C1 RU 2557686C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
energy
moment
vehicle
motor
value
Prior art date
Application number
RU2014108086/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Викторович Байда
Александр Александрович Белоусов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Электропривод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Электропривод" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Электропривод"
Priority to RU2014108086/11A priority Critical patent/RU2557686C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2557686C1 publication Critical patent/RU2557686C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates to hybrid vehicles with electromechanical transmission. This method consists in exploiting the mode of maximum efficiency or that of the transmission maximum dynamic operation. In maximum efficiency mode, vehicle motion energy and energy recuperation efficiency in accumulator are defined. In maximum dynamic operation mode, threshold total electromagnetic moment of traction motors or vehicle control/motion parameters are defined. Additionally, energy stored in accumulators is defined to adjust the total power.
EFFECT: enhanced control performances.
9 cl, 1 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам (ТС) с электромеханической трансмиссией (ЭМТ), имеющим в своем составе первичный источник энергии (ИЭ), например работающий от двигателя внутреннего сгорания (ДВС) мотор-генератор (МГ), формирующий напряжение шины постоянного тока (ШПТ), соединенный с этой же шиной вторичный источник энергии, выполняющий функции накопителя энергии (НЭ), получаемой при замедлении (торможении) ТС и дополнительного источника энергии при разгоне (движении) ТС, а также работающий от той же шины управляемый тяговый электродвигатель (ТЭД), формирующий желаемый момент (тяговое и тормозное усилие) и скорость вращения ведущих колес (скорость движения транспортного средства в целом). Причем, как источники, так и приемники электроэнергии в такой схеме могут иметь в своем составе более одной единицы оборудования: ДВС, МГ, ТЭД и т.п. Такая схема тягового оборудования получила название «последовательная кинематическая схема» и широко применяется в современных транспортных средствах. Отличием гибридных ТС от ТС с «чистой» ЭМТ является наличие дополнительного источника (накопителя) энергии, что дает дополнительные возможности экономии энергии в таких ТС и вносит специфику в управление их ЭМТ.The invention relates to hybrid vehicles (TS) with an electromechanical transmission (EMT), incorporating a primary energy source (IE), for example a motor generator (MG) powered by an internal combustion engine (ICE), generating a DC bus voltage (SHPT) ), a secondary energy source connected to the same bus, acting as an energy storage device (NE), obtained by deceleration (braking) of the vehicle and an additional energy source during acceleration (movement) of the vehicle, as well as controlled from the same bus traction electric motor (TED), forming the desired moment (traction and braking force) and the speed of rotation of the drive wheels (speed of the vehicle as a whole). Moreover, both sources and receivers of electricity in such a scheme can include more than one piece of equipment: ICE, MG, TED, etc. This scheme of traction equipment is called "sequential kinematic scheme" and is widely used in modern vehicles. The difference between hybrid TS and TS with a “pure” EMT is the presence of an additional energy source (storage), which gives additional opportunities for energy saving in such TS and introduces specificity in the management of their EMT.

В общем случае, комплект тягово-энергетического оборудования (КТЭО) электромеханической трансмиссии (ЭМТ) гибридного ТС может включать:In general, a set of traction and energy equipment (KTEO) for an electromechanical transmission (EMT) of a hybrid vehicle may include:

- первичные источники энергии (ИЭ), которые могут состоять из сочетания теплового двигателя (ТД) (в частности, ДВС) с МГ - электрическими машинами, механически соединенными непосредственно или через устройство механического сопряжения (редуктор и т.п.) с выходным валом ДВС, или из топливных элементов (ТЭ), причем основное назначение ИЭ - генерация электрической энергии,- primary energy sources (IE), which may consist of a combination of a heat engine (TD) (in particular, ICE) with MG - electrical machines mechanically connected directly or through a mechanical interface (gearbox, etc.) with the output shaft of the ICE , or from fuel cells (TE), and the main purpose of IE is the generation of electrical energy,

- контроллеры ИЭ, обеспечивающие требуемую электрическую мощность и напряжение на выходе ИЭ (в случае с ТД и МГ, контроллеры также обеспечивают требуемые момент, частоту вращения, мощность ТД и МГ);- IE controllers providing the required electric power and voltage at the IE output (in the case of TD and MG, controllers also provide the required torque, speed, TD and MG power);

- шину постоянного тока (ШПТ), с которой электрически соединены источники и потребители электроэнергии в составе КТЭО;- DC bus (SHT), with which the sources and consumers of electricity in the composition of the KTEO are electrically connected;

- вторичный источник или накопитель энергии (НЭ), который представляет собой буферный источник (накопитель) постоянного напряжения (например, электрохимический накопитель на основе суперконденсаторов, накопитель на основе аккумуляторных батарей или их сочетание и т.д.), причем в некоторых случаях в состав НЭ могут входить специальные устройства или преобразователи для сопряжения собственно накопителя с ШПТ и контроллеры для управления и контроля элементов НЭ;- a secondary source or energy storage device (NE), which is a constant voltage buffer source (storage device) (for example, an electrochemical storage device based on supercapacitors, a storage device based on batteries or a combination thereof, etc.), and in some cases NEs can include special devices or converters for interfacing the drive itself with the SHPT and controllers for controlling and monitoring NE elements;

- тяговые электродвигатели (ТЭД) - электрические машины, механически соединенные непосредственно или через передачу с движителями или вспомогательными механизмами ТС, основное назначение которых - приводить во вращение движители (колеса, гусеницы и т.п.) или вспомогательные механизмы ТС,- traction electric motors (TED) - electric machines that are mechanically connected directly or via transmission with propulsion devices or auxiliary mechanisms of the vehicle, the main purpose of which is to drive the propulsion devices (wheels, tracks, etc.) or auxiliary mechanisms of the vehicle,

- силовые преобразователи (СП), электрически соединенные с одной стороны с ШПТ, и с другой стороны - с ИЭ (МГ), НЭ и с ТЭД, основное назначение которых - формировать требуемую электрическую мощность каждого источника и потребителя электрической энергии (электромагнитный момент МГ и ТЭД),- power converters (SP), electrically connected on one side with a ШПТ, and on the other hand, with IE (MG), NE and TED, the main purpose of which is to form the required electric power of each source and consumer of electric energy (electromagnetic moment MG and TED)

- контроллеров силовых преобразователей (КСП), назначение которых - управление силовыми преобразователями с целью обеспечить реализацию ТЭД и МГ требуемого электромагнитного момента (скорости вращения, мощности),- controllers of power converters (KSP), the purpose of which is to control power converters in order to ensure the implementation of TED and MG of the required electromagnetic moment (speed, power),

- контроллеров верхнего уровня (КВУ), назначение которых - согласованное управление всеми элементами КТЭО для реализации оптимальных и безопасных режимов его работы,- top-level controllers (HLC), the purpose of which is the coordinated management of all elements of KTEO to implement optimal and safe modes of its operation,

- систем и органов контроля, управления, отображения и записи информации о состоянии КТЭО для водителя (оператора) и другого обслуживающего персонала,- systems and bodies of control, management, display and recording of information on the state of the KTEO for the driver (operator) and other maintenance personnel,

- вспомогательных систем (рабочих органов, приводимых в движение от вала отбора мощности (ВОМ), источников питания, систем охлаждения и т.п.).- auxiliary systems (working bodies driven from the power take-off shaft (PTO), power supplies, cooling systems, etc.).

Контроллеры, перечисленные выше, могут быть выполнены в виде отдельных электронных блоков или быть частично (полностью) объединены в едином электронном блоке. Также могут быть конструктивно объединены СП. Например, все СП могут входить в состав блока силовой электроники (БСЭ) КТЭО.The controllers listed above can be made in the form of separate electronic units or can be partially (completely) combined in a single electronic unit. Joint ventures can also be structurally combined. For example, all joint ventures can be part of the KTEO power electronics unit (TSB).

Комплект электроприводов, первичный источник и накопитель энергии и трансмиссия, как объект управления, представляет сложную взаимосвязанную нелинейную динамическую систему. В такой системе должен выполняться ряд ограничений на управления и переменные состояния: ограничение напряжений питания двигателей, токов, моментов, скоростей вращения, диапазона изменения напряжения ШПТ. Для управления КТЭО необходима разработка специальных алгоритмов, обеспечивающих автономную работу отдельных устройств, и обеспечивающих устойчивое согласованное управление всеми устройствами КТЭО, включая первичный источник энергии.A set of electric drives, a primary source and energy storage and transmission, as an object of control, is a complex interconnected nonlinear dynamic system. In such a system, a number of restrictions on the controls and state variables must be fulfilled: limiting the supply voltages of the motors, currents, torques, rotational speeds, and the range of variation in the voltage of the SHPT. To control KTEO, it is necessary to develop special algorithms that ensure the autonomous operation of individual devices and ensure stable coordinated management of all KTEO devices, including the primary energy source.

Наличие в составе КТЭО гибридного ТС накопителей электроэнергии вносит в управление КТЭО свою специфику. С одной стороны, НЭ позволяет исключить жесткую связь мощности, генерируемой ИЭ и потребляемой ТЭД. С другой стороны, НЭ может обеспечить рекуперацию механической энергии торможения (замедления) ТС в электрическую энергию с последующим ее расходом для обеспечения разгонов (пиков потребления мощности) ТС. Рекуперация энергии существенно улучшает экономичность и экологические показатели ТС в целом. Но для правильной ее организации нужны специфические алгоритмы управления всеми устройствами КТЭО, включая первичный (ИЭ) и вторичный (НЭ) источники электроэнергии.The presence of a hybrid vehicle of electric energy storage as part of KTEO brings its specificity to the management of KTEO. On the one hand, NE makes it possible to exclude a rigid connection between the power generated by IE and the consumed TED. On the other hand, the NE can provide recovery of the mechanical energy of braking (deceleration) of the vehicle into electrical energy with its subsequent consumption to ensure acceleration (peak power consumption) of the vehicle. Energy recovery significantly improves the efficiency and environmental performance of the vehicle as a whole. But for its proper organization, specific control algorithms are needed for all KTEO devices, including primary (IE) and secondary (NE) sources of electricity.

Уровень техникиState of the art

Известен способ согласованного управления электромеханической трансмиссией транспортных средств, описанный в заявке RU №2012124244/11 «Способ согласованного управления электромеханической трансмиссией транспортных средств» (МПК B60L 15/00, опубл. 20.12.2013).A known method of coordinated control of an electromechanical transmission of vehicles described in the application RU No. 2012124244/11 "Method of coordinated control of an electromechanical transmission of vehicles" (IPC B60L 15/00, published on December 20, 2013).

Способ предназначен для согласованного управления электромеханической трансмиссией транспортных средств, включающих тепловой двигатель, механически соединенный с мотор-генератором, который через управляемый силовой преобразователь соединен с шиной постоянного тока, связанной через другой управляемый силовой преобразователь с тяговым электродвигателем. При этом способ заключается в том, что предварительно задают минимальное, максимальное и номинальное значение напряжения шины постоянного тока, нижнюю и верхнюю границу регулирования момента мотор-генератора и тягового электродвигателя по напряжению, минимальное и максимальное значение скорости вращения тягового электродвигателя, нижнюю и верхнюю границу регулирования момента по скорости вращения тягового электродвигателя, максимально допустимую величину электромагнитного момента тягового электродвигателя, минимальное и максимальное значение скорости вращения мотор-генератора, нижнюю и верхнюю границу регулирования момента по скорости вращения мотор-генератора, максимально допустимую величину электромагнитного момента мотор-генератора, диапазон стабилизации скорости вращения теплового двигателя. В каждый момент времени задают требуемую величину электромагнитного момента тягового электродвигателя, требуемую величину скорости вращения теплового двигателя. Измеряют скорость вращения мотор-генератора и определяют скорость вращения теплового двигателя. Измеряют напряжение шины постоянного тока, скорость вращения тягового электродвигателя. Определяют требуемую величину электромагнитного момента мотор-генератора по отклонению измеренного мгновенного напряжения шины постоянного тока от его номинального значения, если определенная величина превышает заданную максимально допустимую величину электромагнитного момента, требуемую величину электромагнитного момента мотор-генератора задают равной максимально допустимой величине электромагнитного момента и создают с помощью соответствующих управляемых силовых преобразователей электромагнитный момент мотор-генератора.The method is intended for coordinated control of an electromechanical transmission of vehicles, including a heat engine, mechanically connected to a motor generator, which is connected via a controlled power converter to a DC bus connected through another controlled power converter to a traction motor. The method consists in preliminarily setting the minimum, maximum and nominal value of the DC bus voltage, the lower and upper limit of voltage regulation of the motor generator and the traction motor, the minimum and maximum value of the rotation speed of the traction motor, the lower and upper limit of regulation torque speed of the traction motor, the maximum allowable magnitude of the electromagnetic moment of the traction motor, minimum and maximum the total value of the rotational speed of the motor generator, the lower and upper limit of the torque control by the rotational speed of the motor generator, the maximum allowable electromagnetic moment of the motor generator, the stabilization range of the rotation speed of the heat engine. At each moment of time, the required magnitude of the electromagnetic moment of the traction motor is set, the required magnitude of the rotation speed of the heat engine. The rotation speed of the motor generator is measured and the rotation speed of the heat engine is determined. The voltage of the DC bus is measured, the rotation speed of the traction motor. The required value of the electromagnetic moment of the motor generator is determined by the deviation of the measured instantaneous voltage of the DC bus from its nominal value, if the determined value exceeds the specified maximum permissible value of the electromagnetic moment, the required value of the electromagnetic moment of the motor generator is set equal to the maximum permissible value of the electromagnetic moment and created using corresponding controlled power converters the electromagnetic moment of the motor generator.

Указанный способ применим и к гибридным транспортным средством. Однако, при его применении в гибридных ТС с накопителем энергии необходимо учитывать следующее.The specified method is applicable to a hybrid vehicle. However, when using it in hybrid vehicles with an energy storage device, the following should be considered.

КТЭО транспортного средства без накопителя энергии отличается от КТЭО гибридного ТС, прежде всего, существенно разной емкостью накопителя в том и другом случае. В случае «чистой» ЭМТ емкость играет роль буфера и не может служить самостоятельным источником энергии. В случае гибридной силовой установки накопитель является самостоятельным источником энергии, могущим обеспечивать движение ТС на протяжении существенного отрезка времени. Поэтому в случае гибридной силовой установки появляется возможность запасать энергию торможения и использовать ее впоследствии для движения, что существенно повышает возможности по экономии топлива.KTEO of a vehicle without an energy storage device differs from KTEO of a hybrid vehicle, first of all, with significantly different storage capacity in both cases. In the case of a “pure” EMT, the capacitance plays the role of a buffer and cannot serve as an independent energy source. In the case of a hybrid power plant, the drive is an independent energy source that can provide vehicle movement for a significant period of time. Therefore, in the case of a hybrid power plant, it becomes possible to store braking energy and use it subsequently for movement, which significantly increases the potential for fuel economy.

Также это позволяет управлять работой ДВС и МГ без жесткой связи с мощностью, требуемой тяговым двигателем. Поэтому возможна остановка ДВС или перевод его на холостой ход (например, при остановке и трогании от остановки) или периодическое включение ДВС-МГ для подзаряда накопителя в наиболее экономичном режиме по оборотам ДВС и отдаваемой мощности с последующим отключением и движением от накопителя.It also allows you to control the operation of ICE and MG without a rigid connection with the power required by the traction motor. Therefore, it is possible to stop the internal combustion engine or to transfer it to idle (for example, when stopping and starting to stop) or to periodically turn on the internal combustion engine-MG to recharge the drive in the most economical mode according to the speed of the internal combustion engine and the power output, followed by disconnecting and moving from the drive.

Также в гибридной силовой установке возможен форсированный режим работы, когда тяговый двигатель работает с повышенной мощностью, обеспечиваемой одновременной работой генератора и накопителя (как правило, пиковая мощность тягового двигателя выбирается больше мощности ДВС именно для обеспечения такой возможности). Иначе говоря, мощность ТЭД уже не ограничена возможностями ДВС и МГ по генерации мощности, а работа ДВС и МГ не определяется и не ограничивается мощностью, потребляемой ТЭД. В связи с этим, должны быть исключены некоторые ограничения, использованные в заявке RU №2012124244/11 для управления ЭМТ негибридных транспортных средств.Also, in a hybrid power plant, a forced mode of operation is possible when the traction engine operates with increased power provided by the simultaneous operation of the generator and the drive (as a rule, the peak power of the traction engine is selected more than the power of the internal combustion engine precisely to ensure this possibility). In other words, the power of TED is no longer limited by the capabilities of ICE and MG to generate power, and the operation of ICE and MG is not determined and is not limited to the power consumed by TED. In this regard, some restrictions used in the application RU No. 2012124244/11 for driving EMT of non-hybrid vehicles should be excluded.

Из уровня техники известно устройство привода вагона метро (JP 3924725 B2, опубл. 07.10.2004, МПК B61C 3/2, B60L 11/18, B60L 11/8, B61C 5/0, B61C 17/6, B61C 9/24), предназначенное для вагона с гибридной силовой установкой с накопителем на основе аккумуляторной батареи.The prior art device for driving a subway car (JP 3924725 B2, publ. 07.10.2004, IPC B61C 3/2, B60L 11/18, B60L 11/8, B61C 5/0, B61C 17/6, B61C 9/24) designed for a car with a hybrid power plant with a drive based on a battery.

В составе этого устройства контроллер управляет мощностью постоянного тока, генерируемой устройством генерации электроэнергии постоянного тока, включающим выпрямитель, получающий энергию от силового генератора, приводимого от вращающегося ДВС, инвертор, способный принимать и передавать постоянный ток, и накопитель энергии, а также устройство управления каждым из этих устройств и электродвигатель тягового привода вагона.As part of this device, the controller controls the DC power generated by the DC power generation device, including a rectifier that receives energy from a power generator driven by a rotating internal combustion engine, an inverter capable of receiving and transmitting direct current, and an energy storage device, as well as a control device for each of of these devices and the electric motor of the traction drive of the car.

В устройстве мощность постоянного тока на выходе генератора, мощность накопителя энергии и мощность инвертора (тягового электродвигателя) устанавливается исходя из заданных параметров управления, возможности заряда накопителя при текущей скорости вагона, количества энергии в накопителе, а устройство управления управляет инвертором в зависимости от разницы между реальной степенью заряда (SOC) накопителя и требуемой SOC. Причем в числе параметров управления имеются первый и второй опорные уровни степени заряда накопителя и гистерезисная характеристика, предназначенные для установки параметров управления ездой. Накопитель может поглощать энергию торможения, причем замедление движения вагона вызывает работу инвертора в режиме рекуперации, при этом тяговый двигатель реализует тормозной момент, а накопитель получает энергию рекуперативного торможения с выхода инвертора.In the device, the DC power at the generator output, the power of the energy storage device and the power of the inverter (traction motor) is set based on the specified control parameters, the possibility of charging the drive at the current speed of the car, the amount of energy in the drive, and the control device controls the inverter depending on the difference between the real the degree of charge (SOC) of the drive and the required SOC. Moreover, among the control parameters, there are first and second reference levels of the degree of charge of the drive and a hysteresis characteristic designed to set ride control parameters. The drive can absorb braking energy, and the slowdown of the carriage causes the inverter to work in recovery mode, while the traction motor implements braking torque, and the drive receives regenerative braking energy from the inverter output.

При управлении зарядом и разрядом батареи, система управления обеспечивает постоянство суммы кинетической энергии движения вагона (меняющейся в зависимости от его скорости и массы) и энергии, накопленной в батарее. Сумма этих энергий поддерживается постоянной независимо от скорости вагона. Когда скорость вагона увеличивается, запас его кинетической энергии растет, а значит - растет потенциал заряда батареи при рекуперации. Поэтому батарея должна заряжаться меньше, когда вагон движется, чем когда вагон стоит, иначе рекуперируемую энергию невозможно будет передать в батарею при торможении вагона. Таким образом, требуемый уровень заряда батареи изменяется вместе со скоростью движения вагона, и система управления работает так, чтобы батарея заряжалась до этого необходимого уровня, до того, как начнет работать дизель-генератор.When controlling the charge and discharge of the battery, the control system ensures the constancy of the sum of the kinetic energy of the movement of the car (changing depending on its speed and mass) and the energy stored in the battery. The sum of these energies is kept constant regardless of the speed of the car. When the speed of the car increases, the supply of its kinetic energy increases, which means that the potential of the battery charge during recovery increases. Therefore, the battery should be charged less when the car is moving than when the car is standing, otherwise the recuperated energy cannot be transferred to the battery when the car is braked. Thus, the required battery charge level changes along with the speed of the car, and the control system works so that the battery is charged to this required level before the diesel generator starts to work.

Однако, с учетом ресурса батареи, желательно, чтобы она заряжалась и разряжалась в возможно более узком диапазоне емкости. Поэтому, с учетом опыта эксплуатации батарей, авторами изобретения был выбран диапазон 20-60% полной емкости.However, taking into account the battery life, it is desirable that it is charged and discharged in the narrowest range of capacity. Therefore, taking into account the experience of operating batteries, the inventors have chosen a range of 20-60% of full capacity.

Применение гибридной схемы с накопителем энергии позволяет при стоянке на станции питать бортовые потребители только от батареи, при этом работа дизеля на холостом ходу исключается. Трогание вагона от станции осуществляется с использованием только заряда батареи, что уменьшает шумность и вредные выбросы от работы дизеля на станции. Дизель запускается при достижении вагоном скорости 25 км/ч, включается в работу лишь при скорости 30 км/ч, когда батарея не может обеспечить дальнейший разгон. При торможении и движении накатом, батарея накапливает энергию за счет рекуперации, а при пиковых нагрузках она отдает энергию, увеличивая развиваемое тяговое усилие для обеспечения разгона. Последовательная схема позволяет исключить механическую связь дизеля с колесами, благодаря чему частота вращения дизеля выбирается так, чтобы он работал всегда в области максимальной топливной эффективности. Если мощность, вырабатываемая дизель-генератором, превышает мощность, необходимую для тяги, избыток используется для заряда батареи.The use of a hybrid circuit with an energy storage device allows the on-board consumers to be powered only from the battery when parked at the station, while the idling of the diesel engine is excluded. Driving a car from a station is carried out using only a battery charge, which reduces the noise and harmful emissions from diesel at the station. The diesel engine starts when the car reaches a speed of 25 km / h, is switched on only at a speed of 30 km / h, when the battery cannot provide further acceleration. When braking and coasting, the battery accumulates energy due to recovery, and at peak loads it gives off energy, increasing the developed traction force to ensure acceleration. The serial circuit eliminates the mechanical connection of the diesel engine with the wheels, so that the diesel speed is selected so that it always works in the field of maximum fuel efficiency. If the power generated by the diesel generator exceeds the power needed for traction, the excess is used to charge the battery.

Известный способ предназначен для применения с накопителями на основе аккумуляторов. Это вызывает необходимость ограничивать степень заряда накопителя, что накладывает ограничения на работу КТЭО и может приводить к существенному снижению эффективности рекуперации.The known method is intended for use with storage devices based on batteries. This necessitates limiting the degree of charge of the drive, which imposes restrictions on the operation of the heat and power plant and can lead to a significant decrease in the efficiency of recovery.

В известном способе включение и отключение ДВС происходит при определенной скорости движения. Таким образом, для косвенной оценки уровня кинетической энергии используется такой показатель, как скорость транспортного средства.In the known method, turning on and off the internal combustion engine occurs at a certain speed. Thus, for an indirect assessment of the kinetic energy level, an indicator such as vehicle speed is used.

В известном способе не учитывается потенциальная энергия транспортного средства и возможность ее рекуперации в накопитель энергии.In the known method does not take into account the potential energy of the vehicle and the possibility of its recovery in the energy storage.

Кроме того, в отличие от описанного способа управления, в предлагаемом способе помимо рекуперации энергии от тягового двигателя предусмотрена и рекуперация энергии от мотор-генератора. В ряде случаев, при достаточно большом моменте инерции МГ-ДВС, эта энергия может быть существенной.In addition, in contrast to the described control method, in the proposed method, in addition to recovering energy from the traction motor, energy recovery from the motor generator is also provided. In some cases, with a sufficiently large moment of inertia of the MG-ICE, this energy can be significant.

Из уровня техники известны устройство и способ управления энергией в транспортном средстве с ЭМТ (см. US 2013138279 A1, опубл. 30.05.2013, МПК G06F 7/00). Способ относится к гибридной силовой установке, в которой используется комбинированный НЭ, состоящий из двух накопителей. Один из них является преимущественно накопителем мощности и реализован на основе СК или АКБ. Второй является преимущественно накопителем энергии и реализован на основе АКБ.The prior art device and method for controlling energy in a vehicle with EMT (see US 2013138279 A1, publ. 05/30/2013, IPC G06F 7/00). The method relates to a hybrid power plant, which uses a combined NE, consisting of two drives. One of them is mainly a power storage device and is implemented on the basis of a battery or battery. The second is mainly an energy storage device and is implemented on the basis of the battery.

Способ направлен на оптимизацию использования компонентов накопителей энергии в транспортном средстве и основное внимание в нем уделено именно распределению потоков мощности между ними. В этом способе для регулирования заряда накопителя энергии могут учитывать кинетическую энергию ТС и потенциальную энергию ТС. Последнюю учитывают в зависимости от скорости и относительной высоты или наклона пути движения ТС.The method is aimed at optimizing the use of energy storage components in a vehicle and the main attention is paid to the distribution of power flows between them. In this method, the kinetic energy of the vehicle and the potential energy of the vehicle can be taken into account to control the charge of the energy storage device. The latter is taken into account depending on the speed and relative height or inclination of the vehicle path.

Описанные в заявке US 2013138279 A1 устройство и способ управления энергией имеют ряд недостатков.Described in the application US 2013138279 A1 device and method of energy management have several disadvantages.

Во-первых, описанная в US 2013138279 A1 система с двумя типами накопителей, имеет преимущества в ограниченном спектре применений. Она хороша, если поставлена задача езды с нулевым выбросом на значительное расстояние (например, в центрах крупных городов). Для решения этой задачи и используется накопитель с высокой удельной мощностью. Если требования значительного запаса хода с нулевым выбросом нет, и ставится задача максимальной экономии горючего, накопитель с высокой удельной энергией не нужен, он только удорожает и утяжеляет ТС с гибридной силовой установкой. В отличие от известного устройства и способа, предлагаемый способ рассчитан на максимально широкий спектр гибридных ТС и может быть применен для гибридной силовой установки, оптимальной в каждом конкретном случае.Firstly, the system with two types of drives described in US 2013138279 A1 has advantages in a limited range of applications. It is good if the task is to drive with zero emissions over a considerable distance (for example, in the centers of large cities). To solve this problem, a drive with a high specific power is used. If there is no requirement for a significant power reserve with zero emissions, and the goal is to maximize fuel economy, a drive with a high specific energy is not needed, it only increases the cost and weight of vehicles with a hybrid power plant. In contrast to the known device and method, the proposed method is designed for the widest possible range of hybrid vehicles and can be used for a hybrid power plant that is optimal in each case.

Во-вторых, в известном способе US 2013138279 A1 не учитывается КПД рекуперации, что может привести к существенным ошибка в оценке возможностей рекуперации кинетической и потенциальной энергии в накопители. Следовательно, известный способ может привести к потерям энергии, которую можно было бы сэкономить, учитывая КПДSecondly, the known method US 2013138279 A1 does not take into account the recovery efficiency, which can lead to a significant error in assessing the possibilities of recovering the kinetic and potential energy into the storage rings. Therefore, the known method can lead to losses of energy that could be saved, given the efficiency

В-третьих, в известном способе US 2013138279 A1 не конкретизирован порядок определения кинетической энергии, в частности, не учитывается кинетическая энергия вращающихся масс, которую можно рекуперировать в накопители. Учет потенциальной энергии предлагается осуществлять по текущему наклону дороги или относительной высоте (т.е. высоте относительно выбранной нулевой точки, например, уровня моря). Это может приводить к большим ошибкам в определении предполагаемой кинетической и потенциальной энергии. Ошибки могут быть вызваны и тем, что наклон дороги в ходе торможения может существенно меняться и даже менять знак. Все это в ряде случаев это может привести к потерям энергии рекуперации. В отличие от этого, в предлагаемом способе учитываются все компоненты энергии движения ТС. Для оценки приращения потенциальной энергии в предлагаемом способе учитывается перепад высот между местоположением ТС в текущее время и в момент остановки при условии, что торможение начинается немедленно. Путь, проходимый при этом, задается по экспериментальной зависимости тормозного пути ТС от начальной скорости при типовом торможении, а перепад высот от текущей точки до точки предполагаемой остановки определяется на основании данных о местоположении ТС (данных GPS/ГЛОНАСС) и/или паспортизации маршрута. Такой способ оценки потенциальной энергии обеспечивает максимально корректный учет потенциальной энергии и исключает возможность ее потери при торможении (замедлении) ТС.Thirdly, the known method US 2013138279 A1 does not specify the procedure for determining the kinetic energy, in particular, does not take into account the kinetic energy of the rotating masses, which can be recovered in the drives. It is proposed to take into account potential energy according to the current slope of the road or relative height (i.e. height relative to the selected zero point, for example, sea level). This can lead to large errors in determining the estimated kinetic and potential energy. Errors can also be caused by the fact that the slope of the road during braking can change significantly and even change sign. All this in some cases, this can lead to losses of energy recovery. In contrast, the proposed method takes into account all the components of the energy of movement of the vehicle. To assess the increment of potential energy in the proposed method takes into account the height difference between the location of the vehicle at the current time and at the time of stop, provided that the braking starts immediately. The path traveled in this case is set according to the experimental dependence of the vehicle braking distance on the initial speed during typical braking, and the height difference from the current point to the point of the expected stop is determined based on vehicle location data (GPS / GLONASS data) and / or route certification. This method of assessing potential energy provides the most accurate accounting of potential energy and eliminates the possibility of its loss during braking (deceleration) of the vehicle.

В-четвертых, в способе US 2013138279 A1 предлагается увеличивать напряжение на ШПТ при росте скорости вращения ТЭД и уменьшать его при снижении скорости вращения ТЭД. Такой способ управления энергией в ЭМТ гибридного ТС кардинально отличается от предлагаемого нами. Поскольку с ростом оборотов ТЭД (следовательно - с ростом скорости ТС), напряжение на ШПТ предлагается поднимать (а не снижать) и наоборот, тем самым уменьшаются возможности рекуперации кинетической энергии ТС в накопители. Уменьшение возможностей рекуперации связано с тем, что при повышении напряжения ШПТ повысится и запас энергии в накопителях, которые подключены к шине. Повышение же энергии, запасенной в накопителях, приведет к тому, что уменьшится количество энергии, которую накопитель сможет принять при торможении ТС. В предлагаемом способе принято прямо противоположное решение. Нормальная же работоспособность ТЭД, зависящая от напряжения ШПТ, обеспечивается тем, что вводятся ограничения на мощности (моменты) источников и потребителей энергии (МГ и ТЭД), потребляемые от ШПТ и передаваемые на ШПТ только при достижении напряжением ШПТ заданных предельных значений.Fourthly, in the method of US 2013138279 A1 it is proposed to increase the voltage on the SHPT with an increase in the speed of rotation of the TED and reduce it with a decrease in the speed of rotation of the TED. This method of energy management in the EMT of a hybrid vehicle is fundamentally different from what we offer. Since with increasing TED revolutions (hence, with increasing TS speed), it is proposed to increase the voltage on the BWT (rather than reduce it) and vice versa, thereby reducing the possibility of recovering the kinetic energy of the TS into storage devices. The reduction in the recovery capacity is due to the fact that with an increase in the voltage of the BWT, the energy supply in the drives that are connected to the bus will also increase. An increase in the energy stored in the drives will lead to a decrease in the amount of energy that the drive can receive when braking the vehicle. In the proposed method, the exact opposite decision was made. The normal operation of the TED, depending on the voltage of the ШПТ, is ensured by the fact that restrictions are introduced on the power (moments) of energy sources and consumers (МГ and ТЭД) consumed from the ШПТ and transferred to the ШПТ only when the voltage of the ШПТ reaches the specified limit values.

Применение известного способа (US 2013138279 A1) не обеспечивает максимально возможной экономии энергии движения ТС и напротив, может приводить к существенным потерям энергии. Следовательно, известный способ не является удовлетворительным с точки зрения топливной экономичности и экологических показателей гибридного ТС, а также его стоимости и расходов на его эксплуатацию.The application of the known method (US 2013138279 A1) does not provide the maximum possible energy savings in vehicle traffic and, conversely, can lead to significant energy losses. Therefore, the known method is not satisfactory in terms of fuel economy and environmental performance of a hybrid vehicle, as well as its cost and operating costs.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Таким образом, в предлагаемом способе согласованного управления ЭМТ гибридного транспортного средства используется энергия движения ТС, в частности - кинетическая энергия, которая существенно зависит не только от скорости движения ТС, но и от его массы, которая может изменяться, например при посадке-высадке пассажиров, загрузке и разгрузке и т.п. Также, часть кинетической энергии обеспечивается вращающимися массами на борту ТС - вращающимися частями ДВС, трансмиссии и т.д. Все эти факторы не учитываются в известных способах, что может привести к большим погрешностям в оценке уровня кинетической энергии и возможностей ее рекуперации в накопитель энергии. Предлагаемый способ основан на учете именно энергии движения ТС, а значит, обеспечивает максимально возможную экономию энергии за счет рекуперации энергии движения в накопитель.Thus, in the proposed method for coordinated control of the EMT of a hybrid vehicle, the vehicle’s driving energy is used, in particular, the kinetic energy, which substantially depends not only on the vehicle’s speed, but also on its mass, which can change, for example, during boarding and disembarking of passengers, loading and unloading, etc. Also, part of the kinetic energy is provided by the rotating masses on board the vehicle - the rotating parts of the internal combustion engine, transmission, etc. All these factors are not taken into account in the known methods, which can lead to large errors in assessing the level of kinetic energy and the possibilities of its recovery in the energy storage. The proposed method is based on taking into account precisely the energy of the vehicle’s movement, which means that it provides the maximum possible energy savings due to the recovery of the movement energy to the drive.

Кроме того, заявленный способ предусматривает возможность учета потенциальной энергии. Ее учет позволяет точнее управлять зарядом накопителя и в ряде случаев избежать потерь энергии рекуперации из-за преждевременного заряда накопителя еще до остановки транспортного средства или снижения тяги на большой скорости из-за чрезмерного снижения напряжения. Предлагаемый способ в отличие от известных предусматривает применение в самых различных конфигурациях КТЭО гибридного транспортного средства, в том числе с комбинированным накопителем, с различными типами источников энергии, принципиально отличными от ДВС-МГ, например, с топливными элементами.In addition, the claimed method provides for the possibility of accounting for potential energy. Its accounting allows you to more accurately control the charge of the drive and, in some cases, to avoid the loss of energy recovery due to premature charge of the drive even before stopping the vehicle or reducing traction at high speed due to excessive voltage reduction. The proposed method, unlike the known ones, provides for the use of a hybrid vehicle in a wide variety of KTEO configurations, including with a combined drive, with various types of energy sources that are fundamentally different from ICE-MG, for example, with fuel cells.

Предлагаемый способ предназначен как для КТЭО с накопителем на аккумуляторах, так и на суперконденсаторах, которые не требуют ограничений по степени заряда. Зарядный ток при рекуперации в предлагаемом способе будет преимущественно ниже ограничения накопителя по зарядному току. Это дает возможность максимально полно использовать энергию рекуперации, не используя ограничения, связанные с накопителем.The proposed method is intended for both KTEO with a battery drive and supercapacitors, which do not require restrictions on the degree of charge. The charging current during recovery in the proposed method will be predominantly lower than the storage current limit of the drive. This makes it possible to maximize the use of energy recovery, without using the restrictions associated with the drive.

Причем, в предлагаемом способе предусмотрена возможность повышения точности работы рекуперации за счет коррекции показаний датчиков напряжения накопителя. Предусмотрен учет внутреннего сопротивления накопителя и паразитного сопротивления между накопителем и шиной постоянного тока КТЭО.Moreover, in the proposed method, it is possible to improve the accuracy of the recovery by correcting the readings of the voltage sensors of the drive. The internal resistance of the drive and the parasitic resistance between the drive and the DC bus of KTEO are provided.

В предлагаемом способе возможно управление элементами КТЭО без обязательной (как в известном способе) остановки ДВС на остановках транспортного средства. Такие остановки ДВС при большой частоте снижают ресурс ДВС, повышают требования к емкости накопителя, а значит, и к цене транспортного средства. С учетом малого времени остановок и повышенных выбросов при пуске, при использовании известного способа, особенно в маршрутных колесных транспортных средствах или в городе, возможно повышение суммарных вредных выбросов ДВС, нивелирующее эффект от применения гибридной силовой установки.In the proposed method, it is possible to control the elements of KTEO without the obligatory (as in the known method) stopping the internal combustion engine at the stops of the vehicle. Such stops of the internal combustion engine at a high frequency reduce the resource of the internal combustion engine, increase the requirements for the capacity of the drive, and hence the price of the vehicle. Given the short time of stops and increased emissions at start-up, when using the known method, especially in fixed-route wheeled vehicles or in the city, it is possible to increase the total harmful emissions of ICE, leveling the effect of the use of a hybrid power plant.

В предлагаемом способе предусмотрена скоростная коррекция, которая позволяет расширить диапазон скоростей транспортного средства. При этом диапазон скоростей делится на 2 зоны - зона полностью рекуперативного движения, в которой вся энергия торможения возвращается в накопитель (за вычетом потерь) и зона высоких скоростей, где данное условие не выполняется. При этом первая зона - режим движения по маршруту в городе, где скорость не превышает определенную границу, а вторая - вспомогательные режимы (перегон, движение за городом и т.д.). Экономия топлива, которую могла бы принести рекуперация энергии торможения в таких режимах, несущественна в силу их редкости. В этих режимах целесообразно не ограничивать мощность источника энергии для обеспечения возможности рекуперации, а обеспечить необходимую высокую мощность на выходе источника энергии КТЭО (генератора). Такое деление в способе управления ЭМТ гибридного транспортного средства позволяет использовать накопитель меньшей емкости и достигнуть лучших показателей цена/качество.The proposed method provides for speed correction, which allows you to expand the speed range of the vehicle. In this case, the speed range is divided into 2 zones - the zone of fully regenerative movement, in which all the braking energy is returned to the drive (minus losses) and the high speed zone, where this condition is not fulfilled. Moreover, the first zone is the mode of movement along the route in the city, where the speed does not exceed a certain border, and the second is auxiliary modes (driving, driving outside the city, etc.). The fuel economy that the recovery of braking energy could bring in such modes is not significant due to their rarity. In these modes, it is advisable not to limit the power of the energy source to ensure the possibility of recovery, but to provide the necessary high power at the output of the energy source of the KTEO (generator). Such a division in the method of controlling the EMT of a hybrid vehicle allows the use of a drive of lower capacity and to achieve better price / quality indicators.

Также, в предлагаемом способе предусмотрен режим форсированного разгона («kickdown»), в котором за счет возможного снижения эффективности рекуперации (только в случае торможения сразу или вскоре после разгона) обеспечивается максимально быстрый разгон (определяемый мощностью ДВС и запасом энергии в накопителе), если этого требует дорожная обстановка. Это повышает безопасность движения.Also, the proposed method provides a forced acceleration (“kickdown”) mode, in which due to a possible decrease in the recovery efficiency (only in case of braking immediately or soon after acceleration), the maximum acceleration (determined by the internal combustion engine power and energy storage in the drive) is provided if this requires traffic. This increases traffic safety.

В предлагаемом способе предусматривается введение ряда ограничений на мощности источников и потребителей энергии (моменты электрических машин) в зависимости от напряжения шины постоянного тока, скоростей вращения электрических машин. Такие ограничения предотвращают выход напряжения ШПТ, скоростей вращения МГ и ТЭД за допустимые и рациональные пределы.The proposed method provides for the introduction of a number of restrictions on the power of energy sources and consumers (moments of electrical machines) depending on the DC bus voltage, rotation speeds of electrical machines. Such restrictions prevent the passage of the voltage of ШПТ, the rotational speeds of MG and TED beyond the permissible and rational limits.

Соответственно, технический результат предлагаемого способа заключается в расширении функциональных возможностей управления электромеханической трансмиссией на всех режимах работы и оптимальном управлении трансмиссией в результате перехода/выбора режима управления при движении транспортного средства, максимально возможном повышении эффективности рекуперации энергии движения транспортного средства. Это, в свою очередь, повышает энергоэффективность гибридной силовой установки, повышает топливную экономичность, улучшает экологические характеристики гибридного ТС, обеспечивает безопасную и оптимальную работу всех компонентов ЭМТ.Accordingly, the technical result of the proposed method is to expand the functionality of controlling an electromechanical transmission in all operating modes and optimal transmission control as a result of the transition / selection of a control mode when the vehicle is in motion, maximizing the efficiency of recovering vehicle traffic energy recovery. This, in turn, increases the energy efficiency of the hybrid power plant, improves fuel economy, improves the environmental performance of the hybrid vehicle, and ensures the safe and optimal operation of all EMT components.

Указанные технические результаты достигаются благодаря применению способа согласованного управления электромеханической трансмиссией гибридного транспортного средства, включающей один источник энергии или более, один накопитель энергии или более, один или несколько тяговых электродвигателей и один или несколько электронных блоков, управляющие элементами электромеханической трансмиссии в отдельности и/или трансмиссией в целом, причем тяговые электродвигатели соединены с шиной постоянного тока через свои силовые преобразователи, а источники и накопители энергии соединены с шиной постоянного тока непосредственно или через свои силовые преобразователи заключающийся в том, что в каждый момент времени реализуют режим максимальной экономичности или могут реализовывать режим максимальной динамичности работы трансмиссии или транспортного средства в целом, причем в режиме максимальной экономичности определяют энергию движения транспортного средства ETC и коэффициент полезного действия рекуперации энергии в накопители η, при этом для накопителей, выполненных на основе суперконденсаторов определяют квадрат напряжения на накопителе U2, равный

Figure 00000001
, где C - емкость, а U0 - напряжение, соответствующее полному зарядуThese technical results are achieved through the use of a method for coordinated control of an electromechanical transmission of a hybrid vehicle, which includes one or more energy sources, one or more energy storage devices, one or more traction electric motors and one or more electronic units that control the elements of the electromechanical transmission individually and / or transmission in general, the traction motors being connected to the DC bus through their power converters, and the sources and energy storage devices are connected to the DC bus directly or through their power converters, which consists in the fact that at each moment of time they realize the maximum economy mode or can realize the maximum dynamism mode of the transmission or the vehicle as a whole, and in the maximum economy mode they determine the energy vehicle traffic E TC and the efficiency of energy recovery in drives η, while for drives made on the basis of newer supercapacitors determine the square of the voltage on the drive U 2 equal to
Figure 00000001
where C is the capacitance and U 0 is the voltage corresponding to the full charge

накопителя, а для накопителей, выполненных не на основе суперконденсаторов определяют максимальную энергию накопителей энергии Е0, энергию, запасенную в накопителях на текущий момент E, энергию EZ, которую в текущий момент можно рекуперировать в накопители энергии, из выражения EZ=E0-E, и величину разности энергии ΔE из выражения ΔE=EZ-η·ETC, а в режиме максимальной динамичности могут предварительно задавать пороговое значение Mzt1 требуемого суммарного электромагнитного момента тяговых электродвигателей или параметра движения/управления транспортного средства, например скорости или кинетической энергии или степени нажатия педали акселератора, дополнительно определяют энергию, запасенную в накопителях Е, необходимую для обеспечения этого режима, не превышающую Е0, и могут вводить режим максимальной динамичности, если Е-Е1≤0, или если превышено вышеуказанное заданное пороговое значение, или принудительно за счет воздействия на органы управления транспортным средством, и для реализации вышеуказанных режимов регулируют задание суммарной мощности Pzg, генерируемой источниками энергии таким образом, чтобы величина U2, ΔE, или E1-E соответственно, была нулевой или больше нуля на некоторую заданную величину, а если указанная величина меньше нуля, то задают суммарную мощность Pzg, равной нулю, затем определяют необходимое для генерирования суммарной мощности Pzg количество источников энергии и обеспечивают их работу, реализуя задание суммарной мощности, генерируемой источниками энергии Pzg.of the drive, and for drives that are not based on supercapacitors, determine the maximum energy of energy stores E 0 , the energy stored in the drives at the current moment E, the energy E Z that can currently be recovered into energy stores, from the expression E Z = E 0 -E, and the energy difference value ΔE of expression ΔE = E Z -η · E TC , and in the mode of maximum dynamic can preset the threshold value M zt1 total required electromagnetic torque traction motor or the parameter of movement / control vehicle, such as velocity or kinetic energy or degree of accelerator pedal depression, further comprising determining the energy stored in accumulators E required for this mode of not more than E 0, and may enter a maximum dynamic mode, if E-E 0 1≤ or if the above specified threshold value is exceeded, or forced due to the impact on the vehicle controls, and to implement the above modes, the task of the total power P zg generated by the source is regulated energy points so that the value of U 2 , ΔE, or E 1 -E, respectively, is zero or more than zero by some predetermined amount, and if the indicated value is less than zero, then set the total power P zg equal to zero, then determine what is necessary for generating total power P zg the number of energy sources and ensure their work, realizing the task of the total power generated by energy sources P zg .

В одном из предпочтительных вариантов способа в качестве энергии движения транспортного средства ETC используют кинетическую энергию движения транспортного средства Ekinet.In one preferred embodiment of the method in a vehicle motion energy E TC use the kinetic energy of the vehicle E kinet.

В еще одном из предпочтительных вариантов способа в качестве энергии движения транспортного средства ETC используют сумму Ekinet и приращения потенциальной энергии транспортного средства ΔEpotent между его текущим местоположением и местоположением его полной остановки, прогнозируемым в предположении, что торможение начнется немедленно.In another preferred embodiment of the method, the sum of the E kinet and the increment of the vehicle’s potential energy ΔE potent between its current location and its full stop location, predicted under the assumption that braking will begin immediately, are used as the vehicle's energy E TC .

В еще одном из предпочтительных вариантов способа после выдачи сигнала на начало торможения транспортного средства обеспечивают рекуперацию запасенной кинетической энергии вращающихся масс тепловых двигателей и механически соединенных с ними мотор-генераторов Ekinet(b) на шину постоянного тока, причем в качестве энергии движения транспортного средства ETC используют величину, определяемую из выражения:

Figure 00000002
In another preferred embodiment of the method, after the signal to start braking the vehicle, the stored kinetic energy of the rotating masses of the heat engines and the motor generators E kinet (b) mechanically connected to them is recovered to the DC bus, moreover, as the vehicle’s driving energy E TC use the value determined from the expression:
Figure 00000002

где b - индекс, соответствующий номеру мотор-генератора,where b is the index corresponding to the number of the motor generator,

a ηg - совокупный коэффициент полезного действия рекуперации энергии Ekinet(b) в накопители энергии,a η g is the total efficiency of energy recovery E kinet (b) in energy storage,

при этом один источник энергии или более представляет собой тепловой двигатель с механически соединенным с ним одним или несколькими мотор-генераторами.however, one or more energy sources is a heat engine with one or more motor generators mechanically connected to it.

В еще одном из предпочтительных вариантов способа после выдачи сигнала на начало торможения транспортного средства запасенную кинетическую энергию вращающихся масс тепловых двигателей и механически соединенных с ними мотор-генераторов Ekinet(b) преобразуют в тепловую энергию в тепловых двигателях в процессе компрессионного торможения, прекращая подачу в них топлива, либо компенсируют ее выделение снижением расхода топлива, постепенно уменьшая требуемую скорость вращения соответствующих тепловых двигателей NzД(a), по заранее заданной зависимости NzД(a) от Ekinet(b), при этом один источник энергии или более представляет собой тепловой двигатель с механически соединенным с ним одним или несколькими мотор-генераторами.In another preferred embodiment of the method, after the signal to start braking the vehicle, the stored kinetic energy of the rotating masses of the heat engines and the E kinet (b) motor-generators mechanically connected to them is converted into heat energy in the heat engines during compression braking, stopping the flow of fuel, or compensate for its release by reducing fuel consumption, gradually reducing the required rotation speed of the respective heat engines N zД (a) , according to a predetermined the dependence of N zД (a) from E kinet (b) , while one or more energy sources are heat engines with one or more motor generators mechanically connected to it.

В еще одном из предпочтительных вариантов способа дополнительно задают максимальную величину изменения задания суммарной мощности, генерируемой источниками энергии ΔPzg, а в каждый момент времени после определения Pzg, обеспечивают такую работу электромеханической трансмиссии, чтобы задание Pzg, реализуемое в текущий момент времени, изменилось по сравнению с этим же заданием, определенным в предыдущий момент времени, не более чем на величину ΔPzg.In another preferred variant of the method, the maximum value of the change in the task of the total power generated by the energy sources ΔP zg is additionally set, and at each time moment after the determination of P zg , the operation of the electromechanical transmission is ensured so that the task P zg realized at the current moment of time changes in comparison with the same task defined at the previous moment in time, by no more than ΔP zg .

В еще одном из предпочтительных вариантов способа хотя бы один накопитель энергии является накопителем электрической энергии, причем в каждый момент времени определяют ток хотя бы одного накопителя электрической энергии I(е) и полное сопротивление между шиной постоянного тока и этим накопителем Z(e), а далее в качестве текущего напряжения этого накопителя энергии U(e), в том числе при определении энергии этого накопителя, используют значение напряжения, меньшее, чем текущее напряжение шины постоянного тока Ud, на величину I(e)·Z(e), где e - индекс, соответствующий номеру накопителя энергии.In another preferred embodiment of the method, at least one energy storage device is an electric energy storage device, and at any given time, the current of at least one electrical energy storage device I (e) and the impedance between the DC bus and this storage device Z (e) are determined, and Further, as the current voltage of this energy storage device U (e) , including when determining the energy of this storage device, a voltage value is used that is less than the current DC bus voltage U d by I (e) · Z (e) , where e - and index corresponding to the energy storage number.

В еще одном из предпочтительных вариантов способа предварительно задают предельные значения напряжения шины постоянного тока и границы регулирования мощностей источников энергии и моментов тяговых электродвигателей по напряжению шины постоянного тока, предельные значения скорости вращения каждого тягового электродвигателя и границы регулирования его момента по скорости вращения, максимально допустимую величину их электромагнитных моментов, в каждый момент времени определяют скорость вращения Nt(c) каждого тягового электродвигателя, напряжение шины постоянного тока Ud, задают требуемую величину суммарного электромагнитного момента Mzt(c) тяговых электродвигателей, которую распределяют по тяговым электродвигателям, определяя требуемый момент каждого из них Mzt(c), не превышающий его заданную максимально допустимую величину, далее определяют реализуемую величину суммарного электромагнитного момента Mrt тяговых электродвигателей, равную Mztk1, распределяют Mrt по тяговым электродвигателям, определяя реализуемый момент каждого из них Mrt(c), и создают электромагнитный момент Mt(c) каждого тягового электродвигателя, равный Mrt(c)·k2(c), определяют мощность каждого тягового электродвигателя Pt(с), равную Mrt(c)·k2(c)·Nt(c), и величину суммарной мощности тяговых электродвигателей Pt, а после определения задания суммарной мощности, генерируемой источниками энергии Pzg, определяют величину суммарной мощности всех источников энергии Pg, равную Pzg·k3, определяют необходимое для ее генерирования количество источников энергии и обеспечивают их работу, реализуя на каждом находящемся в работе источнике энергии мощность Prg(b) причемIn another preferred embodiment of the method, the DC voltage limits and the limits of regulation of the power of the power sources and the moments of the traction motors according to the DC bus voltage are pre-set, the rotation speeds of each traction motor and the limits of its torque control according to the rotation speed, the maximum allowable value their electromagnetic moments, at each moment of time determine the rotation speed N t (c) of each traction electric motor For DC bus voltage U d , the required value of the total electromagnetic moment M zt (c) of the traction motors is set, which is distributed among the traction motors, determining the required moment of each of them M zt (c) , not exceeding its specified maximum allowable value, then determine the realizable value of the total electromagnetic moment M rt of the traction electric motors equal to M zt k1, distribute the M rt among the traction electric motors, determine the realizable moment of each of them M rt (c) , and create an electromagnetic the moment M t (c) of each traction electric motor equal to M rt (c) · k2 (c) , determine the power of each traction electric motor P t (s) equal to M rt (c) · k2 (c) · N t (c) , and the value of the total power of the traction electric motors P t , and after determining the task of the total power generated by the energy sources P zg , determine the total power of all energy sources P g equal to P zg · k3, determine the number of energy sources necessary for its generation and provide them work, realizing power at each source of energy in the work P rg (b) and

Figure 00000003
Figure 00000003

b - индекс, соответствующий номеру источника энергии,b is the index corresponding to the number of the energy source,

с - индекс, соответствующий номеру тягового электродвигателя,C is the index corresponding to the number of the traction motor,

k1 - коэффициент ограничения суммарного момента тяговых электродвигателей по Ud,k1 is the coefficient of limitation of the total moment of traction motors in U d ,

к2(с) - коэффициент ограничения двигательного момента каждого тягового электродвигателя по Nt(c),k2 (s) is the coefficient of limitation of the motor moment of each traction motor according to N t (c) ,

k3 - коэффициент ограничения суммарной мощности источников энергии по Ud, значения коэффициентов k1, k2 и k3 лежат в интервале [0, 1] и выбираются в зависимости от того, генерирует ли соответствующее устройство энергию на шину постоянного тока или потребляет энергию от шины постоянного тока и от соответствующих каждому коэффициенту значений, лежащих внутри или вне заданных диапазонов, ограниченных соответствующими каждому коэффициенту минимальными и максимальными значениями и границами регулирования по ограничивающим параметрам, и изменение k1, k2 и k3 происходит в монотонно возрастающей или монотонно убывающей функции соответствующей данному коэффициенту величины ограничивающего параметраk3 is the coefficient of limiting the total power of energy sources with respect to U d , the values of the coefficients k1, k2 and k3 are in the interval [0, 1] and are selected depending on whether the corresponding device generates energy on the DC bus or consumes energy from the DC bus and from the values corresponding to each coefficient, lying inside or outside the specified ranges, limited by the minimum and maximum values and control limits corresponding to each coefficient by the limiting parameters, and changes e k1, k2 and k3 occurs in a monotonically increasing or monotonically decreasing function corresponding to a given coefficient of the value of the limiting parameter

В другом предпочтительном варианте способа в котором в качестве хотя бы одного источника энергии или более используют тепловой двигатель, причем с каждым тепловым двигателем механически соединен один или несколько мотор-генераторов, и в котором предварительно задают предельные значения напряжения шины постоянного тока и границы регулирования моментов мотор-генераторов по напряжению шины постоянного тока, предельные значения скорости вращения каждого мотор-генератора и границы регулирования его момента по скорости вращения, для каждого теплового двигателя задают зависимость требуемой величины скорости вращения от требуемой мощности

Figure 00000004
зависимость полезного момента, который можно передать с данного теплового двигателя на приводимые от него мотор-генераторы, от требуемой
Figure 00000005
или фактической
Figure 00000006
скорости его вращения, причем, если задают зависимость
Figure 00000007
то дополнительно задают зависимость предельного полезного момента, который можно передать с данного теплового двигателя на приводимые от него мотор-генераторы, от фактической скорости его вращения
Figure 00000008
в каждый момент времени определяют скорость вращения Ng(b) каждого мотор-генератора и фактическую скорость вращения NД(а) каждого теплового двигателя, а после определения Pzg задают мощность, которую должен обеспечить каждый находящийся в работе мотор-генератор Pzg(b), распределяют по тепловым двигателям требуемую величину суммарной мощности мотор-генераторов Pzg, задавая мощность, которую должен обеспечить каждый находящийся в работе тепловой двигатель РzД(а), по заданной для каждого теплового двигателя зависимости
Figure 00000009
или по определенным или заданным ранее параметрам или зависимостям параметров работы электромеханической трансмиссии транспортного средства определяют требуемую скорость его вращения NzД(a) и реализуют ее, определяют по заданной для каждого теплового двигателя зависимости
Figure 00000010
или
Figure 00000011
или по определенным или заданным ранее параметрам или зависимостям параметров работы электромеханической трансмиссии транспортного средства суммарный электромагнитный момент Mzg(a), который должны обеспечить мотор-генераторы, приводимые от каждого а-то теплового двигателя, причем, если его определяют по зависимости
Figure 00000012
то дополнительно определяют предельный электромагнитный момент Mgпред(a), который могут обеспечить мотор-генераторы, приводимые от каждого α-го теплового двигателя, по заданной для каждого теплового двигателя зависимости
Figure 00000013
и если определенные Mzg(a) превышают Mgпред(a), то Mzg(a) задают равными Mgпред(a); далее определяют суммарный электромагнитный момент, который должны обеспечить все мотор-генераторы, входящие в электромеханическую трансмиссию
Figure 00000014
и реализуемую величину суммарного электромагнитного момента всех мотор-генераторов Mrg, равную Mzg·k3, и распределяют ее по мотор-генераторам, определяя реализуемый электромагнитный момент Mrg(b) каждого из них, и создают электромагнитный момент каждого мотор-генератора, равный Mrg(b)·k4(b), причемIn another preferred embodiment of the method, in which at least one energy source or more is used, a heat engine is used, wherein one or more motor generators are mechanically connected to each heat engine, and in which the limit values of the DC bus voltage and the torque control boundary are preliminarily set generators for DC bus voltage, the limit values of the rotation speed of each motor generator and the limits of regulation of its moment according to the rotation speed, for each th heat engine set desired value dependent on the desired rotational speed of the power
Figure 00000004
dependence of the useful moment, which can be transferred from a given heat engine to the motor generators driven from it, on the required
Figure 00000005
or actual
Figure 00000006
its rotation speed, and if the dependence is set
Figure 00000007
then they additionally specify the dependence of the marginal useful moment, which can be transferred from a given heat engine to the motor generators driven from it, on the actual speed of its rotation
Figure 00000008
at each moment of time, the rotation speed N g (b) of each motor generator and the actual rotation speed N D (a) of each heat engine are determined, and after determining P zg, the power that each motor generator P zg in operation must provide ( b) distribute the required value of the total power of the motor generators P zg among the heat engines, setting the power that each heat engine R zD (a) that is in operation must provide, according to the relation given for each heat engine
Figure 00000009
or by the parameters defined or previously defined or the parameters of the electromechanical transmission of a vehicle determine the required speed N zD (a) and realize it, determine it according to the dependence set for each heat engine
Figure 00000010
or
Figure 00000011
or according to certain parameters or dependences of the operation parameters of the electromechanical transmission of the vehicle, the total electromagnetic moment M zg (a) , which should be provided by motor generators driven by each heat engine, and if it is determined by the dependence
Figure 00000012
then they additionally determine the limiting electromagnetic moment M gpred (a) , which can be provided by motor generators driven by each α-th heat engine, according to the dependence set for each heat engine
Figure 00000013
and if certain M zg (a) exceed M g prev (a) , then M zg (a) is set equal to M g pred (a) ; further determine the total electromagnetic moment, which should provide all the motor generators included in the electromechanical transmission
Figure 00000014
and the realized value of the total electromagnetic moment of all motor generators M rg , equal to M zg · k3, and distribute it among the motor generators, determining the realized electromagnetic moment M rg (b) of each of them, and create an electromagnetic moment of each motor generator equal to M rg (b) k4 (b) , moreover

а - индекс, соответствующий номеру теплового двигателя,a is the index corresponding to the number of the heat engine,

b - индекс, соответствующий номеру мотор-генератора,b is the index corresponding to the number of the motor generator,

k3 - коэффициент ограничения суммарного момента мотор-генераторов по Ud,k3 is the coefficient of limitation of the total moment of motor generators by U d ,

k4(b) - коэффициент ограничения момента каждого мотор-генератора по Ng(b),k4 (b) - coefficient of limitation of the moment of each motor generator according to N g (b) ,

значения коэффициентов k3 и k4(b) лежат в интервале [0, 1] и выбираются в зависимости от того, генерирует ли соответствующее устройство энергию на шину постоянного тока или потребляет энергию от шины постоянного тока и от соответствующих каждому коэффициенту значений, лежащих внутри или вне заданных диапазонов, ограниченных соответствующими каждому коэффициенту минимальными и максимальными значениями и границами регулирования по ограничивающим параметрам, и изменение k3 и k4(b) происходит в монотонно возрастающей или монотонно убывающей функции соответствующей данному коэффициенту величины ограничивающего параметра.the values of the coefficients k3 and k4 (b) lie in the interval [0, 1] and are selected depending on whether the corresponding device generates energy on the DC bus or consumes energy from the DC bus and on the values corresponding to each coefficient lying inside or outside predetermined ranges, each coefficient by respective minimum and maximum values and the limits of adjustment of the limiting parameters, and changing k3 and k4 (b) occurs in a monotonically increasing or monotonically decreasing Fu ktsii corresponding to this coefficient value limiting parameter.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 представлен пример гибридного транспортного средства, включающего систему управления, реализующую выполнение этапов заявленного способа.Figure 1 presents an example of a hybrid vehicle, including a control system that implements the implementation of the steps of the claimed method.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Способ согласованного управления электромеханической трансмиссией гибридного транспортного средства поясняется на примере гибридного автобуса с ЭМТ переменно-переменного тока и накопителем на основе суперконденсаторов (аккумуляторных батарей), представленного на фиг.1.The method of coordinated control of the electromechanical transmission of a hybrid vehicle is illustrated by the example of a hybrid bus with alternating current EMT and a drive based on supercapacitors (rechargeable batteries) shown in Fig. 1.

Для удобства дальнейшего описания примера реализации изобретения введем следующие обозначения:For the convenience of further description of an example implementation of the invention, we introduce the following notation:

а - индекс, соответствующий номеру теплового двигателя (если в состав КТЭО входит хотя бы один ТД),a is the index corresponding to the number of the heat engine (if the KTEO includes at least one TD),

b - индекс, соответствующий номеру источника энергии (например, мотор-генератора или топливного элемента),b is the index corresponding to the number of the energy source (for example, a motor generator or fuel cell),

с - индекс, соответствующий номеру тягового электродвигателя,C is the index corresponding to the number of the traction motor,

e - индекс, соответствующий номеру накопителя энергии,e is the index corresponding to the number of energy storage,

i - индекс, соответствующий номеру вращающегося элемента трансмиссии, кроме вращающихся элементов источников электроэнергии.i is the index corresponding to the number of the rotating transmission element, except for the rotating elements of electric power sources.

Автобус, представленный на фиг.1, имеет первичный источник энергии, включающий ДВС 1 с управляющим этим двигателем контроллером 2 и механически присоединенным к валу ДВС мотор-генератором 3. В общем случае, предлагаемый способ подходит для КТЭО с любым количеством источников электроэнергии, причем они могут быть разного типа. Например, это могут быть топливные элементы, или стационарная питающая сеть, передающая электроэнергию через систему троллей или контактный рельс и т.д.The bus, shown in figure 1, has a primary energy source, including an internal combustion engine 1 with a controller 2 controlling this engine and a motor generator 3 mechanically connected to the internal combustion engine shaft. In general, the proposed method is suitable for KTEO with any number of power sources, and they can be of different types. For example, it can be fuel cells, or a stationary power supply network that transfers electricity through a troll system or contact rail, etc.

В примере реализации изобретения на фиг.1 ДВС 1 непосредственно приводит во вращение асинхронный МГ 3. На валу ДВС и МГ установлен датчик скорости вращения ДВС (МГ) 4, сигнал которого Ng, соответствующий частоте вращения ДВС и МГ, позволяет определить фактическую скорость их вращения NД=Ng. В общем случае между ДВС и МГ могут быть установлены коробки передач, редукторы и т.п. Тогда датчик 4 будет давать значение скорости вращения одного из двух (ДВС либо МГ), а скорость вращения другого можно получить с учетом передаточного соотношения между ДВС и МГ. Нередко свой датчик имеется у ДВС, его сигнал обрабатывается в контроллере ДВС, а значение скорости вращения из последнего поступает в КВУ.In the example embodiment of FIG. 1, the internal combustion engine 1 directly drives an asynchronous MG 3. An internal combustion engine (MG) 4 speed sensor is mounted on the internal combustion engine and MG shaft, the signal of which N g , corresponding to the internal combustion engine and MG rotational speed, allows to determine their actual speed rotation N D = N g . In general, gearboxes, gearboxes, etc. can be installed between the internal combustion engine and the MG. Then the sensor 4 will give the value of the rotation speed of one of the two (ICE or MG), and the rotation speed of the other can be obtained taking into account the gear ratio between the ICE and MG. Often an internal combustion engine has its own sensor, its signal is processed in the internal combustion engine controller, and the value of the rotation speed from the latter enters the HLC.

Мотор-генератор 3 выдает переменное трехфазное напряжение на вход размещенного в блоке силовой электроники (БСЭ) автобуса 5 силового преобразователя МГ (выпрямителя) 6.The motor generator 3 generates an alternating three-phase voltage to the input of the bus 5 of the power converter MG (rectifier) 6 located in the power electronics (TSB) unit.

Выход выпрямителя 6 соединен посредством шины постоянного тока 7 БСЭ с входами силового преобразователя ТЭД (инвертора) 8, также размещенного в БСЭ 5. К шине постоянного тока подключен датчик напряжения 9, измеряющий мгновенное значение напряжения на ней Ud.The output of the rectifier 6 is connected via a DC bus 7 of the TSB to the inputs of the power converter TED (inverter) 8, also located in the TSB 5. A voltage sensor 9 is connected to the DC bus, which measures the instantaneous voltage value U d on it.

К ШПТ также подключен накопитель энергии 10, выполненный на основе суперконденсаторов (СК) с интегрированными контроллерами (на фиг.1 контроллеры СК не показаны, совокупность блоков СК показана в виде единого блока). Накопитель 10 в общем случае может быть выполнен и на основе других устройств, например, современных литий-ионных аккумуляторных батарей (АКБ) с интегрированными контроллерами (на фиг.1 контроллеры АКБ не показаны, совокупность блоков АКБ показана в виде единого блока). Иногда СК или АКБ подключаются к ШПТ не непосредственно, а через согласующий преобразователь постоянно-постоянного тока (конвертор) или устройство сопряжения (дроссель специальной конструкции и т.п.). Такое подключение может понадобиться для повышения напряжения АКБ до значений, удобных для работы электромашин в составе КТЭО, для согласования работы СК и АКБ в комбинированном накопителе или для других целей. На фиг.1 приведен пример подключения АКБ к ШПТ через конвертор.An energy storage device 10 made on the basis of supercapacitors (SC) with integrated controllers is also connected to the ШПТ (Fig. 1 does not show SC controllers, the set of SC blocks is shown as a single block). The drive 10 in the General case can be made on the basis of other devices, for example, modern lithium-ion batteries (batteries) with integrated controllers (in figure 1, the battery controllers are not shown, the set of battery blocks is shown as a single unit). Sometimes SCs or batteries are not directly connected to the SHPT, but directly through a matching DC / DC converter (converter) or a coupler (special design choke, etc.). Such a connection may be necessary to increase the battery voltage to values convenient for the operation of electric machines as part of the KTEO, to coordinate the operation of the SK and the battery in a combined drive, or for other purposes. Figure 1 shows an example of connecting the battery to the BPC through the converter.

К выходу инвертора 8 подключен тяговый асинхронный электродвигатель (ТЭД) 11, который через свой редуктор 12 и дифференциал 13 приводит во вращение задний мост 14 автобуса. На одном валу с двигателем 11 установлен датчик скорости его вращения Nt 15. Таким образом, в описываемом автобусе реализована схема заднего привода с мотор-осью.A traction asynchronous electric motor (TED) 11 is connected to the output of the inverter 8, which, through its gearbox 12 and differential 13, drives the rear axle 14 of the bus. A sensor for its rotation speed N t 15 is installed on the same shaft with the engine 11. Thus, the described bus has a rear-wheel drive circuit with a motor axis.

Скорости вращения электрических машин КТЭО (МГ и ТЭД) Ng и Nt могут не только измеряться непосредственно, но и определяться (корректироваться) по измеренным электрическим параметрам соответствующих машин (например, по измеренным мгновенным значениям их фазных токов и напряжений) (см. примеры - Виноградов А.Б.: Векторное управление электроприводами переменного тока. Учебное пособие - Иваново: ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина», 2008, 298 с., с.234-244).The rotational speeds of electric machines KTEO (MG and TED) N g and N t can not only be measured directly, but also determined (adjusted) by the measured electrical parameters of the respective machines (for example, by measured instantaneous values of their phase currents and voltages) (see examples - Vinogradov AB: Vector control of AC electric drives. Textbook - Ivanovo: Ivanovo State Power Engineering University named after VI Lenin, 2008, 298 pp., P.234-244).

Требуемый электромагнитный момент Mzt ТЭД задается в каждый момент времени педалью «газ» 16, установленной в кабине водителя автобуса, его величина передается через усилитель 17 и аналого-цифровой преобразователь 18. В транспортных средствах задание тягового момента (в т.ч. суммарного электромагнитного момента тяговых двигателей для КТЭО с более чем одним ТЭД) может также определятся контроллером верхнего уровня (КВУ), который осуществляет согласованное управление всеми устройствами, входящими в КТЭО. Задание Mzt может формироваться КВУ на основе анализа условий движения транспортного средства, или специальным регулятором скорости движения и т.п.The required electromagnetic moment M zt TED is set at each moment by the gas pedal 16 installed in the bus driver’s cabin, its value is transmitted through the amplifier 17 and analog-to-digital converter 18. In vehicles, the task of the traction moment (including the total electromagnetic moment of traction engines for KTEO with more than one TED) can also be determined by the upper level controller (HLC), which carries out coordinated control of all devices included in KTEO. The task M zt can be formed by the HLC based on an analysis of the vehicle’s driving conditions, or by a special speed controller, etc.

Требуемая скорость вращения ДВС N задается в каждый момент времени КВУ 19. В общем случае, в транспортных средствах скорость вращения ДВС может определяться условиями работы рабочих органов, приводящихся в движение от теплового двигателя, или по максимальной топливной эффективности теплового двигателя и т.п. В таком случае требуемая скорость вращения ДВС определяется программным обеспечением, предварительно введенным в КВУ 19 или в контроллер ДВС 3. Аппаратно реализуется условие задания в допустимых пределах. Контроллер верхнего уровня, осуществляющий согласованное управление всеми элементами КТЭО, может быть создан на базе современного цифрового программируемого контроллера (микро-ЭВМ). Он управляет ДВС посредством передачи в его контроллер 3 задания требуемой скорости его вращения N. Задание требуемой скорости может быть реализовано в виде аналогового сигнала, сигнала широтно-импульсной модуляции, сигнала CAN и т.п.The required speed of rotation of the internal combustion engine N zD is set at each time point of the HLM 19. In general, in vehicles the speed of rotation of the internal combustion engine can be determined by the operating conditions of the working bodies driven by the heat engine, or by the maximum fuel efficiency of the heat engine, etc. In this case, the required speed of rotation of the internal combustion engine is determined by the software previously entered into the HLM 19 or into the internal combustion engine controller 3. The condition of the task is set in hardware within acceptable limits. The top-level controller that provides coordinated control of all elements of the KTEO can be created on the basis of a modern digital programmable controller (micro-computer). He controls the internal combustion engine by transmitting to his controller 3 the task of the desired speed of rotation N zD . Setting the required speed can be implemented in the form of an analog signal, pulse width modulation signal, CAN signal, etc.

Если в качестве источника энергии используется устройство, принципиально отличное от ДВС, например ТЭ, то такие устройства также обычно оснащаются своими контроллерами, причем КВУ может управлять такими источниками энергии, задавая требуемое выходное напряжение, ток или мощность. В случае, если первичным источником энергии является стационарная сеть, необходимость в управлении ею со стороны КВУ 19 отсутствует, достаточно только определения ее напряжения в каждый момент времени.If a device that is fundamentally different from an internal combustion engine, such as a fuel cell, is used as an energy source, then such devices are also usually equipped with their own controllers, and the HLC can control such energy sources by setting the required output voltage, current or power. If the primary source of energy is a stationary network, there is no need to control it from the HLC 19, it is enough to determine its voltage at each moment in time.

КВУ 19 также управляет МГ и ТЭД посредством передачи в контроллер силовых преобразователей (КСП) 20, размещенный в БСЭ 5 вместе с силовыми преобразователями 6, 8 заданий создаваемых МГ и ТЭД электромагнитных моментов. В свою очередь, КСП преобразует эти задания в сигналы управления (открытия и закрытия) силовых ключей выпрямителя 6 и инвертора 8. Если накопитель энергии 10 включает управляемые силовые преобразователи (см. фиг.1), управление ими также может осуществляться КВУ.KVU 19 also controls the MG and TED by transmitting power converters (KSP) 20 to the controller, located in TSB 5 along with power converters 6, 8 of the tasks created by the MG and TED of electromagnetic moments. In turn, the PCB converts these tasks into control signals (opening and closing) of the power keys of the rectifier 6 and inverter 8. If the energy storage 10 includes controllable power converters (see Fig. 1), they can also be controlled by a HCC.

В кабине водителя имеется информационное табло 21, предназначенное для вывода различных данных о работе КТЭО, информационных сообщений, предупреждения водителя о нарушениях в работе КТЭО.In the driver's cab there is an information board 21, designed to display various data on the operation of the KTEO, information messages, warning the driver about violations in the operation of the KTEO.

В КВУ 19 посредством ПЭВМ 22 предварительно вводят и хранят там ряд данных.In KVU 19 by means of a personal computer 22 previously entered and stored there is a series of data.

Это:It:

- максимальная энергия каждого накопителя энергии Е0(e) (для электрохимических накопителей это энергия, соответствующая их полному заряду, обычно она задается производителями элементов накопителей, может уточняться в зависимости от одного или ряда параметров режима работы КТЭО, времени наработки НЭ и т.п.),- the maximum energy of each energy storage device is E 0 (e) (for electrochemical storage devices, this is the energy corresponding to their full charge, it is usually set by the manufacturers of storage elements, it can be specified depending on one or a number of parameters of the operation mode of the TEEC, the operating time of the NE, etc. .)

- коэффициент полезного действия (КПД) рекуперации энергии в накопители η, который в частности может учитывать полученные экспериментально или теоретически КПД ηt(c) рекуперации энергии из каждого ТЭД на ШПТ и КПД η(е) заряда каждого НЭ от ШПТ (указанные КПД вводят в виде константы или в зависимости от одного или ряда параметров режима работы элемента или совокупности элементов КТЭО, например в зависимости от скоростей вращения ТЭД Nt(c), напряжения ШПТ Ud, температуры элементов КТЭО (обмотки ТЭД, модуля НЭ и т.п.) и т.п., условий движения ТС, условий окружающей среды и др.),- the efficiency (efficiency) of energy recovery in the drives η, which in particular can take into account the experimentally or theoretically obtained energy efficiency η t (c) of energy recovery from each TED on the BWT and the efficiency η (e) of the charge of each NE from the BWT (these efficiency are introduced in the form of a constant or depending on one or a number of parameters of the operating mode of an element or a combination of elements of a thermoelectric thermoelectric module, for example, depending on the rotational speed of a TED N t (c) , a voltage of a coupled voltage U d , the temperature of a thermoelectric thermoelement (winding of a thermoelectric thermoelectric module, an electric module, etc. .), etc., vehicle traffic conditions, conv ovium environment, etc.),

- для каждого накопителя энергии зависимость запасенной в нем энергии (или других текущих параметров накопителя, например, степени заряда SOC) от его текущего напряжения

Figure 00000015
в аналитическом или табличном виде (обычно задается производителями элементов НЭ, может уточняться в зависимости от одного или ряда параметров, таких как температура элементов НЭ, их ток и т.п.),- for each energy storage device, the dependence of the energy stored in it (or other current storage parameters, for example, the degree of charge SOC) on its current voltage
Figure 00000015
in analytical or tabular form (usually set by the manufacturers of NE elements, can be specified depending on one or a number of parameters, such as temperature of NE elements, their current, etc.),

- момент инерции каждого вращающегося элемента трансмиссии Ji (получается из данных производителей элементов трансмиссии или определяется экспериментально),- the moment of inertia of each rotating transmission element J i (obtained from data from manufacturers of transmission elements or determined experimentally),

- предельные значения Udmin и Udmax напряжения ШПТ и границы регулирования

Figure 00000016
и
Figure 00000017
мощностей ИЭ и моментов ТЭД по напряжению ШПТ,- limiting values of U dmin and U dmax of the voltage of the ШПТ and regulation limits
Figure 00000016
and
Figure 00000017
capacities of IE and TED moments for the voltage of ШПТ,

- предельные значения Ntmin(c) и Ntmax(c) скорости вращения каждого ТЭД и границы регулирования

Figure 00000018
и
Figure 00000019
его момента по скорости вращения,- limiting values of N tmin (c) and N tmax (c) of the rotation speed of each TED and the regulation boundary
Figure 00000018
and
Figure 00000019
its moment in rotation speed,

- максимально допустимая величина Mztmax(c) их электромагнитных моментов.- the maximum allowable value M ztmax (c) of their electromagnetic moments.

В принципе, в качестве НЭ может использоваться и устройство, предназначенное для накопления энергии не в виде химической (как в АКБ) или электрической (как в конденсаторах) энергии, а механические, гидравлические, пневматические накопители. При этом такие накопители должны быть оснащены устройством преобразования накопленной энергии в электрическую. Например, современные маховичные накопители энергии (так называемые «супермаховики») часто укомплектованы электрическим синхронным генератором с постоянными магнитами на одном валу с маховиком. При отдаче энергии вращающийся маховик приводит генератор во вращение, а магнитный поток постоянных магнитов вызывает появление напряжения (тока) на выходе генератора. Для таких и подобных им накопителей их разработчиками (производителями) задаются характеристики подобные вышеупомянутыми характеристиками СК и АКБ.In principle, a device designed to store energy not in the form of chemical (like in batteries) or electric (like in capacitors) energy, but mechanical, hydraulic, pneumatic drives can also be used as a NE. Moreover, such drives must be equipped with a device for converting the stored energy into electrical energy. For example, modern flywheel energy storage devices (the so-called “super-flywheels”) are often equipped with an electric synchronous generator with permanent magnets on the same shaft as the flywheel. When energy is transferred, a rotating flywheel causes the generator to rotate, and the magnetic flux of permanent magnets causes the appearance of voltage (current) at the output of the generator. For such and similar drives, their developers (manufacturers) specify characteristics similar to the aforementioned characteristics of the battery and battery.

В рассматриваемом примере реализации изобретения в КВУ 19 вводят КПД ηt рекуперации энергии из ТЭД 11 на ШПТ 7. В случае, если накопитель энергии 10 гибридного ТС выполнен на основе суперконденсаторов, вместо энергии Е0, соответствующей полному заряду накопителя 10, в КВУ 19 вводят емкость С накопителя 10, напряжение U0, соответствующее его полному заряду, и коэффициент полезного действия ηе заряда накопителя 10 от ШПТ 7. Для более точной работы КВУ емкость С и напряжение Uq накопителя 10 могут задаваться в зависимости от параметров его работы, в частности, в зависимости от времени наработки, что позволяет учесть некоторую деградацию характеристик суперконденсаторов с течением времени. Подобные зависимости обычно обеспечивают производители элементов накопителей (СК, АКБ).In the considered example of implementation of the invention, the efficiency η t of energy recovery from the TED 11 to the SHPT 7 is introduced into the HEC 19. If the energy storage device 10 of the hybrid vehicle is based on supercapacitors, instead of the energy E 0 corresponding to the full charge of the drive 10, the HEC 19 is introduced capacitance C of the drive 10, the voltage U 0 corresponding to its full charge, and the efficiency η e charge storage device 10 from the TFT 7. For more accurate work CVU capacitance C and voltage Uq accumulator 10 can be set depending on the operating parameters h Nosta, depending on the operating time, to allow for some degradation of the supercapacitor performance over time. Such dependencies are usually provided by manufacturers of storage elements (SC, battery).

Поскольку при прямом подключении к ШПТ 7 зависимость энергии, запасенной в суперконденсаторном накопителе 10 от его текущего напряжения (равного Ud) представляет собой жесткую математическую зависимость видаSince when connected directly to SHPT 7, the dependence of the energy stored in the supercapacitor storage 10 on its current voltage (equal to U d ) is a hard mathematical dependence of the form

Figure 00000020
Figure 00000020

то нет необходимости вводить в КВУ зависимости E(e)=ƒ(U(e)), SOC(e)=f(U(e))) или др. подобную. Такая необходимость имеется, если накопитель 10 выполнен на базе АКБ, или комбинированным, или если СК подключен к шине 7 не непосредственно, а через устройство согласования (конвертор и т.п.). Во всех этих случаях указанные зависимости обычно задаются производителями элементов НЭ или могут быть определены опытным путем.then there is no need to introduce the dependencies E (e) = ƒ (U (e) ), SOC (e) = f (U (e) )), or the like, in the HLC. Such a need exists if the drive 10 is made on the basis of the battery, or combined, or if the SC is connected to the bus 7 not directly, but through a matching device (converter, etc.). In all these cases, these dependencies are usually specified by the manufacturers of NE elements or can be determined empirically.

В том случае, если хотя бы один источник энергии состоит из сочетания ТД и МГ, в КВУ 19 предварительно вводят:In the event that at least one energy source consists of a combination of TD and MG, in KVU 19 previously entered:

- предельные значения Udmin и Udmax напряжения ШПТ и границы регулирования

Figure 00000021
и
Figure 00000022
по напряжению ШПТ для моментов МГ и ТЭД,- limiting values of U dmin and U dmax of the voltage of the ШПТ and regulation limits
Figure 00000021
and
Figure 00000022
by voltage of ШПТ for moments МГ and ТЭД,

- предельные значения Ngmin(b) и Ngmax(b) скорости вращения каждого МГ и границы регулирования

Figure 00000023
и
Figure 00000024
его момента по скорости вращения,- limiting values of N gmin (b) and N gmax (b) of the rotation speed of each MG and the regulation boundary
Figure 00000023
and
Figure 00000024
its moment in rotation speed,

Для каждого ТД (ДВС) в КВУ 19 вводят:For each TD (ICE) in KVU 19 enter:

- зависимость требуемой величины скорости вращения от требуемой мощности ТД NzД(a)=ƒ(PzД(a)),- the dependence of the required magnitude of the speed of rotation on the required power of the AP N zД (a) = ƒ (P zД (a) ),

- зависимость полезного момента, который можно передать с данного ТД на приводимые от него МГ, от требуемой MzД(a)=ƒ(NzД(a)) или фактической MzД(a)=ƒ(NzД(a)) скорости вращения данного ТД.- the dependence of the useful moment that can be transferred from this AP to the MGs brought from it on the required M zД (a) = ƒ (N zД (a) ) or the actual M zД (a) = ƒ (N zД (a) ) speed rotation of this AP.

Причем, если задают зависимость MzД(a)=ƒ(NzД(a)), то дополнительно задают зависимость предельного полезного момента, который можно передать с данного теплового двигателя на приводимые от него МГ, от фактической скорости его вращения Мgпред(а)=ƒ(NД(а)).Moreover, if the dependence M zД (a) = ƒ (N zД (a) ) is specified, then the dependence of the maximum useful moment, which can be transferred from the given heat engine to the MGs driven from it, on the actual speed of its rotation M gpred (a ) = ƒ (N Д (а) ).

Для обеспечения оптимального управления КТЭО указанные характеристики вводят оптимальными в отношении определенного критерия (расхода топлива, КПД ТД и/или совокупного КПД ТД и каких-либо элементов КТЭО, или КПД КТЭО в целом, сочетания расхода топлива и КПД и т.д.)To ensure optimal control of KTEO, these characteristics are introduced optimal with respect to a certain criterion (fuel consumption, TD efficiency and / or total efficiency of TD and any elements of KTEO, or KTEO efficiency in general, combination of fuel consumption and efficiency, etc.)

Упомянутые выше зависимости MzД(a)=ƒ(NzД(a)), MzД(a)=ƒ(NzД(a)) и NzД(a)=ƒ(PzД(a)) получают на основе обеспечиваемых заводами-изготовителями ТД или получаемых экспериментально многопараметровых характеристик, на которых отражается зависимость от скорости вращения ТД данного типа ряда его параметров: обеспечиваемого ДВС вращающего момента, полной мощности и расхода топлива.The above dependences M zД (a) = ƒ (N zД (a) ), M zД (a) = ƒ (N zД (a) ) and N zД (a) = ƒ (P zД (a) ) are obtained on the basis of provided by manufacturers of APs or experimentally obtained multi-parameter characteristics, which reflect the dependence on the rotation speed of APs of this type of a number of its parameters: the internal combustion engine torque, full power and fuel consumption.

В КВУ 19 посредством ПЭВМ 22 предварительно введено программное обеспечение, содержащее описываемые ниже алгоритмы определения и распределения энергий и мощностей источников и накопителей энергии, электромагнитных моментов, реализуемых мотор-генераторами и тяговым электродвигателями, ограничения параметров работы электрических машин в составе КТЭО.In KVU 19, a personal computer was preliminarily introduced by means of a personal computer 22 containing the algorithms described below for determining and distributing the energies and capacities of energy sources and storage devices, electromagnetic moments realized by motor generators and traction electric motors, and limiting the operation parameters of electric machines as part of KTEO.

Алгоритмы реализации ограничений параметров работы МГ и ТЭД подробно описаны в заявке RU №2012124244/11. Поэтому в настоящем описании действие этих ограничений будет описано кратко со ссылкой на указанную заявку, причем внимание будет обращаться на отличия в алгоритмах действия ограничений и распределения электромагнитных моментов, реализуемых МГ и ТЭД, вызванных особенностями работы КТЭО гибридных транспортных средств, а именно наличием накопителей энергии.Algorithms for the implementation of restrictions on the parameters of the MG and TED are described in detail in the application RU No. 2012124244/11. Therefore, in the present description, the effect of these restrictions will be described briefly with reference to the specified application, and attention will be paid to differences in the algorithms for the operation of the restrictions and distribution of electromagnetic moments realized by the MG and TED caused by the peculiarities of the operation of the KTEO of hybrid vehicles, namely the presence of energy storage devices.

В общем случае ограничения выполняются за счет того, что реализуются регулируемые параметры (мощности ИЭ, электромагнитные моменты МГ и ТЭД), равные требуемым значениям (мощностям, моментам), умноженным на соответствующие коэффициенты ограничений k1, k2(c), k3 и k4(b).In the general case, the constraints are fulfilled due to the fact that adjustable parameters are realized (IE capacities, MG electromagnetic moments and TED) equal to the required values (powers, moments) multiplied by the corresponding constraint coefficients k1, k2 (c) , k3 and k4 (b )

Используются коэффициенты ограничений:The following restriction factors are used:

k1 - коэффициент ограничения суммарного момента тяговых электродвигателей по Ud,k1 is the coefficient of limitation of the total moment of traction motors in U d ,

k2(c) - коэффициент ограничения двигательного момента каждого тягового электродвигателя по Nt(c),k2 (c) is the coefficient of limitation of the motor moment of each traction motor according to N t (c) ,

k3 - коэффициент ограничения суммарной мощности источников энергии (суммарного момента мотор-генераторов) по Ud,k3 is the coefficient of limitation of the total power of energy sources (total moment of motor generators) by U d ,

k4(b) - коэффициент ограничения момента каждого мотор-генератора по Ng(b).k4 (b) is the coefficient of limitation of the moment of each motor generator according to N g (b) .

Значения вышеуказанных коэффициентов ограничений лежат в интервале [0, 1] и выбираются в зависимости от того, генерирует ли соответствующее устройство энергию на ШПТ или потребляет энергию от ШПТ и в зависимости от соответствующих каждому коэффициенту значений (соответственно Ud, Nt(c), Ud и Ng(b). Значения коэффициентов выбирается в зависимости от того, лежат ли эти значения внутри или вне заданных диапазонов, ограниченных соответствующими каждому коэффициенту минимальными и максимальными значениями и границами регулирования по ограничивающим параметрам, а изменение коэффициентов происходит в монотонно возрастающей или монотонно убывающей функции соответствующей данному коэффициенту величины ограничивающего параметра.The values of the above restriction coefficients lie in the interval [0, 1] and are selected depending on whether the corresponding device generates energy on the BWT or consumes energy from the BWT and depending on the values corresponding to each coefficient (respectively U d , N t (c) , U d and N g (b) . The values of the coefficients are selected depending on whether these values lie inside or outside the specified ranges limited by the minimum and maximum values and limits of regulation corresponding to each coefficient by restricting parameters, and the coefficients change in a monotonically increasing or monotonically decreasing function of the value of the limiting parameter corresponding to a given coefficient.

В итоге, если коэффициент ограничения принимает нулевое значение, реализуемая мощность (момент) будет нулевой. Если коэффициент принимает значение 1, ограничение не вводится, реализуется мощность (момент), равный требуемому. Если же коэффициент ограничения принимает значение между 0 и 1, реализуется мощность (момент), меньшие, чем требуемые.As a result, if the restriction coefficient takes a zero value, the realized power (moment) will be zero. If the coefficient takes the value 1, no restriction is introduced; power (torque) equal to the required one is realized. If the restriction coefficient takes a value between 0 and 1, the power (moment) less than the required ones is realized.

Если в КТЭО транспортного средства входят более одного ТЭД, то в КВУ 19 в каждый момент времени на основе введенных предварительно коэффициентов ηt(c) получают соответствующий совокупный коэффициент рекуперации ηt из всех ТЭД на ШПТ. Такой совокупный КПД рекуперации может определяться, например, пропорционально вкладу мощности каждого тягового двигателя Pt(c) в их суммарную мощность Pt из выражения:If KTEO vehicle includes a single TED, the CVU 19 at each time based on the inputted pre coefficients η t (c) is obtained the corresponding cumulative recovery rate η t of TED on all TFT. Such a total recovery efficiency can be determined, for example, in proportion to the contribution of the power of each traction motor P t (c) to their total power P t from the expression:

Figure 00000025
Figure 00000025

При этом, в простейшем случае значения КПД рекуперации могут быть приняты постоянными (по результатам экспериментов при типовом торможении), а для более точного определения КПД рекуперации может использоваться аппроксимация по экспериментально полученной зависимости КПД от характеристик движения ТС (скорости на момент начала торможения, массы ТС, степени нажатия педали «тормоз» и т.д.).Moreover, in the simplest case, the values of the recovery efficiency can be assumed constant (according to the results of experiments with typical braking), and for a more accurate determination of the recovery efficiency, an approximation can be used from the experimentally obtained dependence of the efficiency on the characteristics of the vehicle motion (speed at the time of the start of braking, vehicle mass , the degree of depressing the brake pedal, etc.).

В КВУ 19 в каждый момент времени поступают измеренные и определенные значения:In KVU 19 at each moment of time received measured and certain values:

- напряжения шины постоянного тока Ud от датчика 9,- DC bus voltage U d from the sensor 9,

- скорости вращения каждого тягового электродвигателя Nt(c) (в рассматриваемом примере - скорости Nt от датчика 15).- the rotation speed of each traction motor N t (c) (in this example, the speed N t from the sensor 15).

Также в КВУ 19 в каждый момент времени может поступать измеренное значение тока накопителя энергии (элементов накопителя) I(е) от соответствующих датчиков.Also, in KVU 19 at each moment of time, the measured value of the current of the energy storage device (storage elements) I (e) from the corresponding sensors can be received.

Далее в общем случае определяют текущее напряжение каждого накопителя энергии U(e) и/или другие параметры, например степень заряда накопителя SOC(e), позволяющие однозначно определить запасенную в каждом накопителе энергию Е(е). Методы определения таких параметров обычно указывают производители элементов накопителей. В частности, для АКБ степень заряда SOC или текущую накопленную энергию Е(е) определяют в зависимости от температуры, напряжения и тока (интеграла тока за определенный период времени) каждого элемента (блока) АКБ. Определяют суммарную накопленную в НЭ энергию:Further, in the general case, the current voltage of each energy storage device U (e) and / or other parameters are determined, for example, the degree of charge of the storage device SOC (e) , which makes it possible to uniquely determine the energy E (e) stored in each storage device. Methods for determining such parameters are usually indicated by the manufacturers of drive elements. In particular, for a battery, the degree of charge SOC or the current stored energy E (e) is determined depending on the temperature, voltage and current (current integral over a certain period of time) of each battery cell (block). The total energy stored in the NE is determined:

Е=ΣЕ(е).E = ΣE (e).

Аналогично совокупному КПД рекуперации из всех ТЭД на ШПТ ηt, в каждый момент можно получить совокупный КПД рекуперации с ШПТ в накопители ηe: например, пропорционально вкладу энергии каждого накопителя Е(е) в их суммарную энергию Е (общую накопленную энергию):Similarly to the total recovery efficiency from all TEDs on the BWT η t , at each moment, you can get the total recovery efficiency from the BWT to the drives η e : for example, in proportion to the contribution of the energy of each drive E (e) to their total energy E (total stored energy):

Figure 00000026
Figure 00000026

Как указано выше, в рассматриваемом примере реализации изобретения, энергию суперконденсаторного накопителя можно однозначно определить по известному значению Ud.As indicated above, in this example implementation of the invention, the energy of the supercapacitor storage device can be uniquely determined by the known value of U d .

Если в состав КТЭО входит хотя бы один тепловой двигатель и/или мотор-генератор в качестве источника электроэнергии, то в КВУ 19 в каждый момент времени поступают измеренные и определенные значения скорости вращения каждого мотор-генератора Ng(b), прямо пропорциональной скорости вращения соответствующих ТД NД(а) (в рассматриваемом примере - скорости Ng от датчика 4),If KTEO includes at least one heat engine and / or motor generator as a source of electricity, then at KVU 19 at each moment of time measured and certain values of the rotation speed of each motor generator N g (b) are received, which is directly proportional to the rotation speed the corresponding AP N D (a) (in this example, the speed N g from the sensor 4),

В КВУ 19 в каждый момент времени определяют массу транспортного средства М и скорость его движения V. Скорость автобуса V определяют непосредственно по показаниям стандартных датчиков скорости, которые обычно устанавливают на переднем (ведомом) мосту. Скорость V можно определять и косвенным путем по показаниям датчика 15 скорости вращения Nt ТЭД 11, зная параметры редуктора 12, дифференциала 13 и заднего моста 14 (в т.ч. колес) автобуса. Массу М можно с достаточной точностью определить по показаниям датчиков давления в пневмоподвеске осей ТС. Для автобуса можно считать массу постоянной между остановками на маршруте его движения. Таким образом, достаточно считывать в КВУ 19 значение массы М при скорости близкой или равной нулю (F=0) и принимать считанное значение массы постоянным в каждый момент времени до следующего момента, когда скорость автобуса окажется нулевой.In KVU 19, at each moment of time, the mass of the vehicle M and its speed V are determined. The speed of the bus V is determined directly by the readings of standard speed sensors, which are usually installed on the front (slave) bridge. The speed V can also be determined indirectly by the readings of the sensor 15 of the rotational speed N t TED 11, knowing the parameters of the gearbox 12, differential 13 and rear axle 14 (including wheels) of the bus. Mass M can be determined with sufficient accuracy by the readings of pressure sensors in the air suspension of the axles of the vehicle. For a bus, the mass can be considered constant between stops on the route of its movement. Thus, it is enough to read the mass value M at the speed close to or equal to zero (F = 0) in KVU 19 and take the read mass value constant at each moment of time until the next moment when the bus speed turns out to be zero.

Также в КВУ 19 в каждый момент времени определяют частоту вращения каждого вращающегося элемента трансмиссии ωi. Помимо уже определенных скоростей элементов трансмиссии (ТЭД 11 с его валом и редуктора 12 с его валом) можно зная величину Nt и заводские параметры трансмиссии определить ωi для остальных ее элементов (дифференциала 13, заднего моста 14 и т.д.).Also in KVU 19 at each moment of time determine the frequency of rotation of each rotating transmission element ω i . In addition to the already determined speeds of the transmission elements (TED 11 with its shaft and gearbox 12 with its shaft), it is possible to know the value of N t and the factory parameters of the transmission to determine ω i for its other elements (differential 13, rear axle 14, etc.).

Зная указанные выше параметры движения транспортного средства, в каждый момент времени можно определить кинетическую энергию его движения из выражения:Knowing the above parameters of the vehicle’s movement, at each moment of time, you can determine the kinetic energy of its movement from the expression:

Figure 00000027
Figure 00000027

Следует отметить, что изменения кинетической энергии зависят от угла наклона дорожного полотна и других факторов: скорости и направления ветра, температуры дороги и т.д.It should be noted that changes in kinetic energy depend on the inclination of the roadway and other factors: wind speed and direction, road temperature, etc.

Далее в КВУ 19 в общем случае определяют энергию EZ(e), которую в текущий момент может принять каждый накопитель энергии в процессе заряда, из выражения:Further, in the HCC 19 in the General case, determine the energy E Z (e) , which at the moment can be taken by each energy store in the charge process, from the expression:

EZ(e)=E0(e)-E(e),E Z (e) = E 0 (e) -E (e) ,

где Е0(е) - энергия, соответствующая полному заряду е-го накопителя,where E 0 (e) is the energy corresponding to the full charge of the e-th drive,

Е(е) - энергия, соответствующая текущему (фактическому) заряду е-го накопителя.E (e) is the energy corresponding to the current (actual) charge of the e-th drive.

Определяют суммарную энергию EZ, которую в текущий момент можно рекуперировать в накопители энергии, из выраженияDetermine the total energy E Z , which at the moment can be recovered in energy storage, from the expression

EZ=E0-EE Z = E 0 -E

илиor

EZ=ΣEZ(e).E Z = ΣE Z (e) .

В КВУ 19 поступают мгновенные значения задаваемого водителем транспортного средства требуемого суммарного электромагнитного момента ТЭД Mzt. В случае, если ТЭД не один, заданная водителем величина Mzt распределяется в КВУ 19 по тяговым электродвигателям, т.е. КВУ определяет требуемый момент каждого из тяговых электродвигателей Mzt(c), в соответствии с введенным в него посредством ПЭВМ 22 алгоритмом. При распределении КВУ задания Mzt(c) по тяговым электродвигателям, для каждого из них оно ограничивается КВУ на уровне, не превышающем его заданную максимально допустимую величину Mzt(c)≤Mztmax(c), которая определяется исходя из физических ограничений тягового привода (самих ТЭД, редукторов, дифференциалов и т.д.).KVU 19 receives instantaneous values of the required total electromagnetic moment of the TED M zt specified by the vehicle driver. In the event that the TED is not one, the value M zt specified by the driver is distributed in the KVU 19 along the traction motors, i.e. HLC determines the required moment of each of the traction electric motors M zt (c) , in accordance with the algorithm introduced into it by means of a personal computer 22. When distributing the CVC of the task M zt (c) among traction electric motors, for each of them it is limited to the CVC at a level not exceeding its specified maximum allowable value M zt (c) ≤M ztmax (c) , which is determined based on the physical limitations of the traction drive (TEDs themselves, reducers, differentials, etc.).

Далее в КВУ 19 в общем случае определяют реализуемую величину суммарного электромагнитного момента Mrt тяговых электродвигателей, ограниченную в зависимости от напряжения ШПТ. Механизм действия данного ограничения подробно описан в заявке RU №2012124244/11 (первое ограничение). Цель введения данного ограничения - не допустить выхода Ud за определенные границы рабочего диапазона, который обеспечивает эффективную и безопасную работу электромашин и др. элементов КТЭО.Further, in the KVU 19 in the general case, the realized value of the total electromagnetic moment M rt of the traction motors is determined, limited depending on the voltage of the ШПТ. The mechanism of action of this restriction is described in detail in the application RU No. 2012124244/11 (the first restriction). The purpose of introducing this restriction is to prevent U d going beyond certain boundaries of the operating range, which ensures the efficient and safe operation of electric machines and other elements of KTEO.

После определения суммарного момента ТЭД Mrt его распределяют по тяговым электродвигателям, определяя реализуемый момент каждого из них Mrt(c).After determining the total moment of the TED M rt, it is distributed among the traction electric motors, determining the realized moment of each of them M rt (c) .

В итоге в каждый момент времени создают электромагнитный момент каждого тягового электродвигателя, ограниченный в зависимости от соответствующей мгновенной скорости вращения Nt(c) каждого ТЭД. Механизм действия данного ограничения также подробно описан в заявке RU №2012124244/11 (второе ограничение).As a result, at each moment of time, the electromagnetic moment of each traction electric motor is created, limited depending on the corresponding instantaneous rotation speed N t (c) of each TED. The mechanism of action of this restriction is also described in detail in the application RU No. 2012124244/11 (second restriction).

Цель ограничения - не допустить выхода скорости вращения ТЭД за определенные границы рабочего диапазона, что необходимо для обеспечения безопасности работы ТЭД (по условиям его механической прочности и прочности механически связанных с ним элементов трансмиссии).The purpose of the restriction is to prevent the speed of rotation of the TED beyond certain boundaries of the operating range, which is necessary to ensure the safety of the TED (according to the conditions of its mechanical strength and the strength of transmission elements mechanically connected to it).

В рассматриваемом примере после получения заданного водителем тягового момента Mzt и ограничения его на уровне Mztmax, момент Mzt последовательно подвергается (при необходимости) действию ограничений по Ud и Nt.In the considered example, after receiving the traction moment M zt specified by the driver and restricting it to the level M ztmax , the moment M zt is successively subjected (if necessary) to the restrictions on U d and N t .

При управлении КТЭО гибридного транспортного средства следует учитывать, что между скоростью вращения ТД (или мощностью, вырабатываемой первичным источником энергии в более общем случае) с одной стороны, и мощностью на тягу ТС (которая характеризуется моментом Mzt) с другой стороны нет прямой зависимости. Это связано с наличием в составе гибридного ТС вторичного источника энергии - накопителя 10, который обеспечивает пики потребления мощности в тяговом режиме КТЭО и поглощает излишки мощности в тормозном режиме. Поэтому нет необходимости в жестком ограничении работы источников энергии по мощности (моменту) ТЭД, которые целесообразно применять в ТС с «чистой» ЭМТ (без накопителя).When controlling the TEEC of a hybrid vehicle, it should be taken into account that between the rotational speed of the AP (or the power generated by the primary energy source in a more general case) on the one hand, and the traction power of the vehicle (which is characterized by the moment M zt ), on the other hand, there is no direct relationship. This is due to the presence in the hybrid vehicle of a secondary energy source - drive 10, which provides peaks of power consumption in the traction mode of the KTEO and absorbs excess power in the braking mode. Therefore, there is no need for a strict limitation of the operation of energy sources by the power (moment) of TED, which is advisable to use in vehicles with a "clean" EMT (without a drive).

Вслед за определением момента Mt(c), реализуемого каждым тяговым электродвигателем ТЭД после ограничений, в каждый момент времени определяют мощность Pt(c) каждого ТЭД из выраженияFollowing the determination of the moment M t (c) realized by each TED traction electric motor after restrictions, at each moment of time, the power P t (c) of each TED is determined from the expression

Figure 00000028
Figure 00000028

и величину суммарной мощности Pt тяговых электродвигателей:and the value of the total power P t of traction motors:

Figure 00000029
Figure 00000029

Способ согласованного управления электромеханической трансмиссией гибридного транспортного средства основывается на том, что основным источником экономии является рекуперация и сохранение энергии движения ТС в накопителе, в частности - рекуперация кинетической энергии движения ТС и кинетической энергии вращающихся масс трансмиссии.The method for coordinated control of the electromechanical transmission of a hybrid vehicle is based on the fact that the main source of savings is the recovery and conservation of vehicle energy in the drive, in particular, the recovery of the kinetic energy of vehicle movement and the kinetic energy of the rotating masses of the transmission.

Отсюда условие - при начале торможения в произвольный момент времени энергия, полученная при рекуперации, не должна перезарядить накопитель энергии. Только тогда не произойдет потери энергии. Следовательно, энергия движения ETC гибридного транспортного средства (в частности, кинетическая энергия Ekinet), являющаяся источником заряда накопителя, не должна превышать энергию EZ, которую в данный момент может принять накопитель, с учетом потерь энергии при рекуперации.Hence the condition - at the beginning of braking at an arbitrary moment in time, the energy received during the recovery should not recharge the energy store. Only then there will be no energy loss. Therefore, the driving energy E TC of the hybrid vehicle (in particular, the kinetic energy E kinet ), which is the source of charge of the drive, should not exceed the energy E Z that the drive can take at the moment, taking into account energy losses during recovery.

С другой стороны, понижать напряжение накопителя ниже некоторой рациональной границы (соответственно, повышать EZ выше уровня Ekinet чаще всего нецелесообразно, поскольку это не дает ощутимых преимуществ, но снижает запас энергии, которая может быть востребована при необходимости интенсивного разгона транспортного средства. Кроме того, понижение напряжения ШПТ 7 ниже определенного уровня (соответственно, повышение EZ) может понизить реализуемые моменты ТЭД 11 и МГ 3. Таким образом, условием оптимальной работы КТЭО будет:On the other hand, lowering the drive voltage below a certain rational boundary (accordingly, raising E Z above the level of E kinet is most often impractical, since this does not give tangible advantages, but reduces the energy reserve, which can be demanded if intensive vehicle acceleration is required. In addition , lowering the voltage of ШПТ 7 below a certain level (correspondingly, increasing E Z ) can lower the realized moments of TED 11 and MG 3. Thus, the condition for optimal operation of KTEO will be:

ETC=EZ E TC = E Z

илиor

Ekinet=EZ.E kinet = E Z.

В некоторых случаях целесообразно также задавать некоторый «запас» энергии накопителя Δ, т.е. держать накопитель немного недозаряженным (иметь EZ=Ekinet+Δ). Это позволяет обеспечить полную рекуперацию энергии торможения в накопитель даже в случае резкого повышения кинетической энергии, например при нетиповом (резком) торможении.In some cases, it is also advisable to set some “reserve” of energy of the drive Δ, i.e. keep the drive slightly uncharged (have E Z = E kinet + Δ). This allows full recovery of braking energy to the drive even in the case of a sharp increase in kinetic energy, for example, at atypical (sharp) braking.

Приведенное выше условие реализуется следующим образом.The above condition is implemented as follows.

В КВУ 19 в общем случае определяют разность полученной ранее энергии движения ТС (автобуса) ETC и энергии EZ, которую в данный момент времени способен принять накопитель 10 в случае начала рекуперации при его замедлении (торможении), умноженной на КПД η рекуперации энергии в накопители:In KVU 19, in the general case, the difference between the previously obtained energy of the vehicle (bus) movement E TC and energy E Z , which at the given time is able to be taken by the drive 10 in the case of recovery when it slows down (braking), multiplied by the efficiency η of energy recovery in drives:

Figure 00000030
Figure 00000030

Для КТЭО с НЭ, состоящим из нескольких элементовFor KTEO with NE consisting of several elements

Figure 00000031
Figure 00000031

где первый член соответствует суммарной энергии, которую может принять накопитель из более чем одного элемента, а второй член - кинетической энергии движения ТС с учетом КПД рекуперации энергии в каждый накопитель и КПД рекуперации от ТЭД 11 до ШПТ 7.where the first term corresponds to the total energy that the drive from more than one element can take, and the second term corresponds to the kinetic energy of the vehicle’s movement, taking into account the energy recovery efficiency in each drive and the recovery efficiency from TED 11 to BWT 7.

Внутри КВУ 19 программными средствами реализуют регулятор суммарной мощности, генерируемой источниками энергии Pzg, на вход которого подают указанную разность, а на выходе этого регулятора получают величину Pzg, причем если указанная разность принимает отрицательные значения, то задают Pzg равной нулю, что соответствует холостому ходу или отключенному состоянию источников электроэнергии КТЭО.Inside the KVU 19, the software implements the controller of the total power generated by the energy sources P zg , the input of which contains the specified difference, and the output of this controller receives the value P zg , and if the specified difference takes negative values, then set P zg to zero, which corresponds to idle or disconnected state of KTEO electricity sources.

Последнее может быть реализовано, например, если в составе КТЭО первичный источник энергии представляет собой механически соединенные между собой мотор-генератор и ДВС с системой «старт-стоп», которая прекращает подачу топлива в цилиндры ДВС по команде контроллера 2, если тот в свою очередь получает от КВУ 19 задание N, соответствующее холостому ходу (нулевой требуемой мощности Pzg, полученной на выходе описанного регулятора). При этом в КВУ должен быть реализован алгоритм определения дополнительного дискретного параметра (со значением «1-0», соответственно «старт-стоп»), который поступает на вход контроллера ДВС 2. В контроллере 2 или в КВУ 19 может быть реализован алгоритм определения этого параметра, исключающий излишне частые пуски и остановки ДВС, например алгоритм с гистерезисом по Pzg.The latter can be realized, for example, if the primary energy source in KTEC is a motor generator and ICE mechanically interconnected with a start-stop system, which stops the fuel supply to the ICE cylinders by command of controller 2, if that in turn receives from KVU 19 the task N corresponding to idling (zero required power P zg obtained at the output of the described controller). At the same time, an algorithm for determining an additional discrete parameter (with a value of “1-0”, respectively, “start-stop”) must be implemented in the HLC, which is fed to the input of the ICE controller 2. An algorithm for determining this can be implemented in the controller 2 or in the HLC 19 parameter excluding excessively frequent starts and stops of the internal combustion engine, for example, an algorithm with hysteresis in P zg .

Данный регулятор суммарной мощности источников энергии Pzg может быть в простейшем случае выполнен пропорциональным (П-регулятор) или пропорционально-интегральным (ПИ-регулятор), но может быть и более сложным (релейным, следящим и т.д.). Указанный регулятор может быть выполнен и аппаратно в виде отдельного конструктивного узла (контроллера и т.п.).This regulator of the total power of energy sources P zg can in the simplest case be made proportional (P-regulator) or proportional-integral (PI-regulator), but it can also be more complex (relay, servo, etc.). The specified controller can be made in hardware as a separate structural unit (controller, etc.).

Получив величину Pzg, в КВУ 19 определяют реализуемую величину суммарной мощности всех источников энергии Prg, ограниченную в зависимости от напряжения ШПТ. Механизм действия данного ограничения подробно описан в заявке RU №2012124244/11, где ограничение Pzg осуществляется посредством ограничения момента МГ (первое ограничение). Цель введения этого ограничения - не допустить выхода Ud за границы рабочего диапазона.Having received the value of P zg , in KVU 19 determine the realizable value of the total power of all energy sources P rg , limited depending on the voltage of the SHPT. The mechanism of action of this limitation is described in detail in the application RU No. 2012124244/11, where the limitation of P zg is carried out by limiting the moment MG (first limitation). The purpose of introducing this restriction is to prevent the release of U d beyond the boundaries of the operating range.

Далее определяют необходимое для генерирования Prg количество источников энергии и обеспечивают их работу. В рассматриваемом примере работа источника энергии обеспечивается посылкой из КВУ на контроллер ДВС 2 задания N, а на КСП 20 задания соответствующего момента Mg, который реализуется МГ 3. В общем случае, возможна посылка на контроллер источника электроэнергии (например, топливного элемента) задания по выходным мощности или напряжению. В итоге, каждым находящимся в работе источником энергии реализуется мощность Prg(b), причем

Figure 00000032
Next, determine the number of energy sources necessary for generating P rg and ensure their operation. In this example, the operation of the energy source is ensured by sending from the HLC to the internal combustion engine controller 2 tasks N zD , and on the PCB 20 to set the corresponding moment M g , which is realized by MG 3. In general, it is possible to send the task to the controller of an electric power source (for example, a fuel cell) by output power or voltage. As a result, the power P rg (b) is realized by each energy source in operation, and
Figure 00000032

В рассматриваемом примере, где накопитель 10 выполнен на основе непосредственно подключенного к ШПТ 7 блока СК, регулятор может иметь несколько другой вид. В этом случае на вход ПИ-регулятора суммарной мощности источников энергии Pzg может подаваться не разность кинетической энергии движения ТС и энергии, которую в данный момент времени способен принять накопитель, а величина напряжения суперконденсаторного накопителя U, которое требуется реализовывать на накопителе (фактически - на ШПТ), чтобы при начале торможения (замедления) автобуса вся его кинетическая энергия могла быть рекуперирована в накопитель, который в итоге зарядится до напряжения U0.In the considered example, where the drive 10 is made on the basis of the SK unit directly connected to the SHPT 7, the controller may have a slightly different look. In this case, the input of the PI controller of the total power of the energy sources P zg can be fed not the difference of the kinetic energy of the vehicle’s movement and the energy that the drive can take at a given time, but the voltage of the supercapacitor drive U, which must be implemented on the drive (in fact, on ШПТ), so that at the start of braking (deceleration) of the bus, all of its kinetic energy can be recovered in the drive, which will eventually be charged to a voltage of U 0 .

Квадрат U равен:The square U is:

Figure 00000033
Figure 00000033

илиor

Figure 00000034
Figure 00000034

Второй член разности соответствует возможности рекуперации кинетической энергии ТС (автобуса) в накопитель.The second term of the difference corresponds to the possibility of recovering the kinetic energy of the vehicle (bus) to the drive.

Причем, если эта разность меньше нуля, то задают суммарную мощность, генерируемую источниками энергии Pzg, равной нулю, а в противном случае определяют требуемую величину напряжения накопителя из выражения:Moreover, if this difference is less than zero, then set the total power generated by the energy sources P zg equal to zero, and otherwise determine the required value of the drive voltage from the expression:

Figure 00000035
Figure 00000035

илиor

Figure 00000036
Figure 00000036

Далее подают U на вход регулятора суммарной мощности источников энергии Pzg и получают на выходе этого регулятора величину Pzg, которую затем реализуют посредством КВУ 19, КСП 20 и контроллера 2 с учетом ограничения по напряжению ШПТ.Next, U is fed to the input of the controller of the total power of the energy sources P zg and receive at the output of this controller the value of P zg , which is then realized by means of a HCC 19, KSP 20 and controller 2, taking into account the voltage limit of the ШПТ.

Если в состав КТЭО входят ТД, то в КВУ 19 определяют требуемую скорость вращения NzД(а) каждого из них и реализует ее.If the composition of the KTEO includes TD, then in KVU 19 determine the required rotation speed N zD (a) of each of them and implements it.

Далее в КВУ по заданной для каждого ТД зависимости Mzg(a)=ƒ(NzД(a)) или Mzg(a)=ƒ(NД(a)) определяют суммарный электромагнитный момент MzД(a), который должны обеспечить мотор-генераторы, приводимые от каждого ТД. Причем, если MzД(a) определяют по зависимости от требуемой скорости MzД(a)=ƒ(NzД(a)), то дополнительно определяют предельный электромагнитный момент Mgпред(a), который могут обеспечить мотор-генераторы, приводимые от каждого ТД по заданной для него зависимости Mgпред(a)=ƒ(NД(a)) и ограничивают суммарный момент, обеспечиваемый МГ, приводимыми от каждого ТД МzД(a) значением определенного предельного момента Мgпред(a).Further, in the HLC, according to the dependence M zg (a) = ƒ (N zД (a) ) or M zg (a) = ƒ (N Д (a) ) defined for each AP, the total electromagnetic moment M zД (a) is determined, which should provide motor generators driven by each AP. Moreover, if M zД (a) is determined depending on the required speed M zД (a) = ƒ (N zД (a) ), then the limiting electromagnetic moment M gpred (a) , which can be provided by motor generators driven by of each AP according to a given dependence M gpred (a) = ƒ (N D (a) ) and limit the total moment provided by MG given from each TD M zD (a) to the value of a certain limiting moment M gpred (a) .

Из величин суммарных электромагнитных моментов Mzg(a) МГ, приводимых каждым ДВС, определяют суммарный электромагнитный момент, который должны обеспечить все МГ, входящие в КТЭО Mzg=ΣMzg(a).From the values of the total electromagnetic moments M zg (a) MG given by each ICE, determine the total electromagnetic moment, which should provide all MG included in the TEEC M zg = ΣM zg (a) .

В рассматриваемом примере реализации изобретения определяют Pzt, Pzg, N, Mgпред и Mzg.In the present exemplary embodiment, P zt , P zg , N zD , M gpred and M zg are determined .

Для КТЭО, в котором более одного мотор-генератора, в КВУ 19 определяют реализуемую величину суммарного электромагнитного момента всех мотор-генераторов Mrg, ограничивая величину Mzg в зависимости от напряжения ШПТ (первое ограничение в заявке RU №2012124244/11). Затем величину суммарного электромагнитного момента всех МГ Mrg распределяют по мотор-генераторам, определяя реализуемый момент Mrg(b) каждого из них, и создают электромагнитный момент Мg(b) каждого МГ, ограниченный в зависимости от соответствующей мгновенной скорости вращения Nrg(b) каждого МГ. Механизм действия данного ограничения также подробно описан в указанной заявке (третье ограничение). Цель этого ограничения - не допустить выхода скорости вращения МГ за определенные границы рабочего диапазона, что необходимо для обеспечения безопасности работы МГ (по условиям механической прочности его и связанных с ним элементов КТЭО).For KTEO, in which there is more than one motor generator, in KVU 19 determine the real value of the total electromagnetic moment of all motor generators M rg , limiting the value of M zg depending on the voltage of the ШПТ (the first limitation in application RU No. 2012124244/11). Then, the value of the total electromagnetic moment of all MG M rg is distributed among the motor generators, determining the realized moment M rg (b) of each of them, and the electromagnetic moment M g (b) of each MG is created, limited depending on the corresponding instantaneous rotation speed N rg ( b) each MG. The mechanism of action of this restriction is also described in detail in the specified application (third restriction). The purpose of this restriction is to prevent the MG rotation speed from exceeding certain boundaries of the operating range, which is necessary to ensure the safety of the MG operation (under the conditions of its mechanical strength and associated elements of KTEO).

Сигналы, пропорциональные определенным в КВУ 19 моментам ТЭД 11 Mt и МГ 3 Mg, поступают на вход КСП 20, который управляет выпрямителем 6 и инвертором 8 таким образом, что мотор-генератор 3 и тяговый электродвигатель 11 КТЭО при помощи известных методов реализуют электромагнитные моменты, равные соответственно Mt и Mg (пример реализации заданного момента - Виноградов А.Б.: Векторное управление электроприводами переменного тока. Учебное пособие - Иваново: ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина», 2008, 298 с., с.196-206).The signals proportional to the moments of the TED 11 M t and MG 3 M g defined in the KVU 19 are fed to the input of the KSP 20, which controls the rectifier 6 and the inverter 8 in such a way that the motor-generator 3 and the traction electric motor 11 of the KTEO realize electromagnetic moments equal respectively to M t and M g (an example of the realization of a given moment is AB Vinogradov: Vector control of AC electric drives. Study Guide - Ivanovo: Ivanovo State Power Engineering University named after VI Lenin, 2008, 298 S., p. 196-206).

Для повышения точности работы описанного способа согласованного управления ЭМТ гибридных транспортных средств, в нем может делаться поправка на сопротивление, присутствующее между накопителем энергии 10 и шиной постоянного тока 7. В общем случае, это может быть полное (активно-реактивное) сопротивление Z(e) между шиной постоянного тока и по меньшей мере одним из элементов накопителя 10. Оно может включать паразитное сопротивление шин (проводов), внутреннее сопротивление согласующего устройства (конвертора, дросселя и т.п.) между элементом накопителя 10 и ШПТ 7 и др. и в некоторых случаях может быть значительным.To improve the accuracy of the described method for coordinated EMT control of hybrid vehicles, it can be adjusted for the resistance present between the energy storage device 10 and the DC bus 7. In general, this can be the total (active-reactive) resistance Z (e) between the DC bus and at least one of the elements of the drive 10. It can include parasitic resistance of buses (wires), the internal resistance of the matching device (converter, inductor, etc.) between the element n storage ring 10 and 7 and TFT al., and in some instances may be considerable.

В простейшем случае непосредственного подключения суперконденсаторного накопителя к ШПТ, как на фиг.1, это внутреннее активное сопротивление накопителя. Его значение задается изготовителями СК.In the simplest case, the direct connection of the supercapacitor drive to the bayonet, as in figure 1, this is the internal resistance of the drive. Its value is set by manufacturers of SK.

Для повышения точности работы описанного способа, на ответвление от ШПТ к НЭ могут устанавливать датчик тока накопителя I(e) 23, данные с которого передаются в КВУ 19. Датчик 23 может использоваться и для защитных функций.In order to improve the accuracy of the described method, a drive current sensor I (e) 23 can be installed on the branch from ШПТ to НЭ, the data from which are transmitted to the HLC 19. The sensor 23 can also be used for protective functions.

В КВУ 19 предварительно вводят полное сопротивление между ШПТ и накопителем энергии Z(е). Это сопротивление также может оцениваться в ходе работы способа управления ЭМТ гибридного ТС (способ его оценки не входит в предмет данной заявки). Сопротивление между ШПТ и НЭ может рассчитываться по мгновенным значениям тока накопителя I(е) и напряжения на ШПТ Ud при помощи методов, которые указывают производители НЭ. В каждый момент времени измеряют ток указанного накопителя I(e) и далее в способе в качестве текущего напряжения этого накопителя энергии U(e) используют значение напряжения, меньшее, чем определенное Ud, на величину I(e)·Z(e).In KVU 19 pre-enter the impedance between the BWT and the energy storage Z (e) . This resistance can also be evaluated during the operation of the method of controlling EMT of a hybrid vehicle (the method of its assessment is not included in the subject of this application). The resistance between the BBT and the NE can be calculated from the instantaneous values of the drive current I (e) and the voltage across the SHT U d using the methods indicated by the manufacturers of the NE. At each moment of time, the current of the indicated storage device I (e) is measured, and then in the method, as a current voltage of this energy storage device U (e) , a voltage value smaller than a certain U d by an amount of I (e) · Z (e) is used .

Figure 00000037
Figure 00000037

Использование скорректированного таким образом значения напряжения накопителя U(e) обеспечивает увеличение КПД КТЭО.The use of the drive voltage U (e) adjusted in such a way provides an increase in the efficiency of the KTEO.

При этом в упомянутых выше ограничениях мощностей (моментов) МГ и ТЭД работают по нескорректированному напряжению Ud, т.к. электрохимия накопителей обычно имеет сложный характер, и для надежной защиты от перезаряда накопителей целесообразнее обеспечить работу защитных алгоритмов по более высокому (нескорректированному) значению Ud.Moreover, in the aforementioned limitations of capacities (moments), MG and TED operate on an unadjusted voltage U d , because the electrochemistry of storage devices is usually complex, and for reliable protection against overcharging storage devices it is more expedient to ensure the operation of protective algorithms at a higher (uncorrected) value of U d .

Для обеспечения плавного изменения мощности источников энергии и параметров КТЭО в целом, в описанном способе согласованного управления ЭМТ гибридных ТС выход описанного выше регулятора суммарной мощности источников энергии Pzg может ограничиваться по темпу изменения мощности. В случае с тепловыми двигателями это обеспечивает плавное изменение их оборотов и нагрузки, что способствует их оптимальной работе, снижению выбросов и повышению топливной экономичности.To ensure a smooth change in the power of energy sources and the parameters of the TEEC in general, in the described method for coordinated control of EMT of hybrid vehicles, the output of the above controller of the total power of energy sources P zg can be limited by the rate of change of power. In the case of heat engines, this ensures a smooth change in their speed and load, which contributes to their optimal operation, lower emissions and increased fuel efficiency.

С этой целью в КВУ 19 предварительно вводят максимальную величину изменения реализуемой мощности всех источников энергии ΔPrg. В каждый момент времени после определения реализуемой величины суммарной мощности всех источников энергии Prg, сравнивают ее с величиной, реализованной в предыдущий момент времени

Figure 00000038
, причем если
Figure 00000039
(темп изменения Prg в пределах нормы), то реализуют определенную на текущий момент мощность Prg. Если же
Figure 00000040
(темп изменения Prg выше нормы), то в данный момент времени реализуют величину суммарной мощности всех источников энергии, равнуюFor this purpose, the maximum value of the change in the realized power of all energy sources ΔP rg is preliminarily introduced into the HLC 19. At each point in time after determining the realized value of the total power of all energy sources P rg , compare it with the value realized at the previous moment in time
Figure 00000038
, and if
Figure 00000039
(the rate of change of P rg is within the normal range), then the currently determined power P rg is realized. If
Figure 00000040
(the rate of change of P rg is higher than normal), then at a given time, the value of the total power of all energy sources equal to

Figure 00000041
при
Figure 00000042
(потребность в мощности ИЭ слишком быстро растет),
Figure 00000041
at
Figure 00000042
(the demand for IE power is growing too fast),

или равнуюor equal

Figure 00000043
при
Figure 00000044
(потребность в мощности ИЭ слишком быстро падает). После этого запоминают фактически реализованную величину Prg, которую в следующий момент времени используют как
Figure 00000045
.
Figure 00000043
at
Figure 00000044
(The demand for IE power drops too quickly). After that, the actually realized value of P rg , which at the next time moment is used as
Figure 00000045
.

В реализации способа согласованного управления электромеханической трансмиссией гибридных транспортных средств, если в состав КТЭО входят ТД и МГ, имеющие вращающиеся части, можно учесть и наличие кинетической энергии их вращающихся частей. Следует учитывать, что энергия вращения, запасенная в МГ и ТД при их торможении может:In the implementation of the method of coordinated control of the electromechanical transmission of hybrid vehicles, if the TEEC includes TD and MG having rotating parts, the presence of the kinetic energy of their rotating parts can also be taken into account. It should be borne in mind that the rotational energy stored in the MG and TD during their braking can:

- расходоваться на компрессионном торможении ТД,- spent on compression braking TD,

- в случае, если задание мощности (оборотов) на ТД снижается постепенно, частично компенсироваться снижением потребления топлива в процессе этого снижения,- in the event that the task of power (revolutions) on the AP decreases gradually, partially offset by a decrease in fuel consumption in the process of this decrease,

- быть рекуперирована в накопитель с помощью МГ.- be recovered to the drive using MG.

Последний способ предполагает доработку базового способа. Для этого необходимо дополнительно рассчитывать кинетическую энергию этих вращающихся масс и ее добавлять к определяемой в вышеописанном способе кинетической энергии Ekinet с учетом КПД рекуперации МГ (а не ТЭД, как в случае рекуперации «по колесам»).The latter method involves the refinement of the basic method. For this, it is necessary to additionally calculate the kinetic energy of these rotating masses and add it to the kinetic energy E kinet defined in the above method, taking into account the efficiency of MG recovery (and not TED, as in the case of recovery "on wheels").

Таким образом, в способе согласованного управления ЭМТ гибридных ТС, в КТЭО которых входят хотя бы по одному ТД и МГ после выдачи сигнала на начало торможения ТС запасенную кинетическую энергию вращающихся масс тепловых двигателей Ekinet(a) и механически соединенных с ними мотор-генераторов Ekinet(b):Thus, in the method for coordinated control of EMT of hybrid vehicles, the thermoelectric thermoelectric thermometer of which includes at least one TD and MG after issuing a signal to start braking of the vehicle, the stored kinetic energy of the rotating masses of the E kinet (a) heat engines and E generators mechanically connected to them kinet (b) :

- преобразуют в тепловую энергию в ТД 1 в процессе компрессионного торможения, прекращая подачу в них топлива (если такая возможность предусмотрена в контроллере ТД 2),- convert into thermal energy in TD 1 during compression braking, stopping the supply of fuel to them (if this is possible in the TD 2 controller),

- либо компенсируют ее выделение снижением расхода топлива, постепенно уменьшая требуемую скорость вращения соответствующих ТД NzД(a), по заранее заданной зависимости NzД(a) ОТ Ekinet(a) и/или Ekinet(b) - either compensate for its release by reducing fuel consumption, gradually reducing the required rotation speed of the corresponding AP N zD (a) , according to a predetermined dependence of N zD (a) from E kinet (a) and / or E kinet (b)

- либо обеспечивают ее рекуперацию на шину постоянного тока 7.- either provide its recovery on the DC bus 7.

Причем, в последнем случае в КВУ 19 предварительно вводят коэффициент полезного действия ηg(b) рекуперации энергии из каждого МГ на ШПТ и момент инерции вращающихся частей ТД J(a) и МГ J(b). Соответствующие КПД могут быть определены эмпирически или заданы в виде константы (характеристики, таблицы и т.п.), а моменты инерции обычно даются заводами-изготовителями ТД и МГ.Moreover, in the latter case, the efficiency coefficient η g (b) of energy recovery from each MG to the SHPT and the moment of inertia of the rotating parts of the AP J (a) and MG J (b) are preliminarily introduced in the HLC 19. The corresponding efficiencies can be determined empirically or given in the form of a constant (characteristics, tables, etc.), and the moments of inertia are usually given by manufacturers of TD and MG.

В последнем варианте для рекуперации кинетической энергии вращающихся масс ТД и МГ в накопитель, в каждый момент времени определяют частоту вращения каждого вращающегося ТД ω(а) и механически соединенных с ним МГ ω(b). На основе КПД ηg(b) получают соответствующий совокупный коэффициент ηg (например, пропорционально вкладу мощности каждого МГ в их суммарную мощность, см. выше аналогичный пример для ТЭД).In the latter embodiment, for the recovery of the kinetic energy of the rotating masses of the APs and MGs into the storage ring, at each instant of time, the rotation frequency of each rotating APs ω (a) and MGs ω (b) mechanically connected to it is determined. Based on the efficiency η g (b) , the corresponding aggregate coefficient η g is obtained (for example, in proportion to the contribution of the power of each MG to their total power, see a similar example for TED above).

После выдачи сигнала на начало торможения транспортного средства определяют кинетическую энергию вращающихся ТД и механически соединенных с ними МГ из выражения:After issuing a signal to start braking the vehicle, the kinetic energy of the rotating TD and the MG mechanically connected to them is determined from the expression:

Figure 00000046
Figure 00000046

Затем определяют разностьThen determine the difference

Figure 00000047
Figure 00000047

Эту разность подают на вход регулятора суммарной мощности, генерируемой источниками энергии Pzg и получают на выходе этого регулятора величину Pzg, причем если указанная разность принимает отрицательные значения, то задают Pzg равной нулю.This difference is fed to the input of the controller of the total power generated by the energy sources P zg and receive at the output of this controller the value of P zg , and if the specified difference takes negative values, then set P zg to zero.

Поскольку емкость (энергоемкость) накопителя энергии в гибридных ТС обычно выбирается как компромисс между запасаемой энергией и стоимостью, емкость не может быть выбрана достаточно большой, чтобы обеспечить рекуперацию энергии торможения для всего диапазона скоростей без чрезмерного снижения напряжения на накопителе (что обеспечивается ограничением по низкому напряжению Ud).Since the capacity (energy intensity) of the energy storage device in hybrid vehicles is usually chosen as a compromise between the stored energy and the cost, the capacity cannot be selected large enough to ensure the recovery of braking energy for the entire speed range without unduly reducing the voltage across the storage device (which is ensured by the low voltage limit U d ).

Для того, чтобы максимально расширить диапазон скоростей ТС, при которых возможна полная рекуперация кинетической энергии в накопитель, нижние границы регулирования

Figure 00000048
по напряжению ШПТ моментов (мощностей) источников энергии (МГ) и ТЭД следует максимально снизить. При этом их нужно снижать так, чтобы при скорости, на которой реализуются эти напряжения, еще не происходили ограничения мощности МГ и ТЭД из-за нехватки напряжения. Однако это означает, что даже при поддержании такого постоянного напряжения на ШПТ, при дальнейшем росте скорости движения наступит ограничение мощности ТЭД из-за недостаточного напряжения.In order to maximize the range of vehicle speeds at which complete recovery of kinetic energy to the drive is possible, the lower limits of regulation
Figure 00000048
by the voltage of the ШПТ moments (capacities) of energy sources (MG) and TED should be minimized. Moreover, they must be reduced so that at the speed at which these voltages are realized, MG and TED power limitations do not yet occur due to a lack of voltage. However, this means that even when maintaining such a constant voltage on the BWT, with a further increase in the speed of movement, the power of the TED will be limited due to insufficient voltage.

Для устранения этой проблемы в алгоритме может быть принято допущение, что движение ТС происходит на маршруте с ограниченной скоростью и в заданных пределах скоростей, когда напряжение ШПТ не снижается ниже предельного (минимального) значения Udmin, а более высокая скорость требуется лишь для вспомогательных перегонов ТС вне маршрута. Такие допущения вполне корректны для маршрутных ТС, таких как автобус.To eliminate this problem in the algorithm, it can be assumed that the vehicle moves along a route with a limited speed and within a specified speed range, when the voltage of the split wire does not decrease below the limit (minimum) value U dmin , and a higher speed is required only for auxiliary drives of the vehicle out of the route. Such assumptions are quite correct for route vehicles, such as a bus.

Упомянутая более высокая скорость на перегонах требует в первую очередь хорошей динамики, а топливная экономичность отходит на второй план.The mentioned higher speed on the stages requires, first of all, good dynamics, and fuel economy fades into the background.

Для реализации высокой динамики ТС способ согласованного управления ЭМТ гибридного транспортного средства может быть модифицирован следующим образом.To implement high dynamics of the vehicle, the method of coordinated control of EMT of a hybrid vehicle can be modified as follows.

В модифицированном способе согласованного управления ЭМТ гибридного ТС со скоростной коррекцией в простейшем случае (накопитель выполнен на базе СК и непосредственно подключен к ШПТ) могут задавать некоторую пороговую скорость движения ТС V1. Например, для автобуса в примере реализации изобретения могут задавать V1=50-60 км/ч.In the modified method of coordinated control of EMT of a hybrid vehicle with speed correction in the simplest case (the drive is based on an SC and is directly connected to a ШПТ) some threshold speed of the vehicle V 1 can be set. For example, for the bus in the example implementation of the invention can set V 1 = 50-60 km / h.

Когда задана пороговая скорость V1, в модифицированном способе со скоростной коррекцией линейно поднимают требуемое напряжение на накопителе от напряжения, определенного для скорости V1 из выраженияWhen the threshold speed V 1 is set , in the modified method with high-speed correction, the required voltage on the drive is linearly raised from the voltage determined for speed V 1 from the expression

Figure 00000049
Figure 00000049

до некоторого заданного UVmax, причем это максимально возможное напряжение соответствует условию: UV1<UVmax≤U0.to some given U Vmax , and this maximum possible voltage corresponds to the condition: U V1 <U Vmax ≤U 0 .

Далее подают UVmax на вход регулятора суммарной мощности источников энергии Pzg и получают на выходе этого регулятора величину Pzg, которую затем реализуют посредством КВУ 19, КСП 20 и контроллера 2.Next, U Vmax is fed to the input of the controller of the total power of the energy sources P zg and receive at the output of this regulator the value of P zg , which is then realized by means of a HCC 19, KSP 20 and controller 2.

При этом в режиме «динамика» (когда превышено пороговое значение V1) способ будет постоянно поддерживать на ШПТ заданное напряжение, достаточное для работы МГ и ТЭД с максимальной мощностью при текущей скорости движения (например, максимально возможное напряжение на накопителе UVmax), что позволит максимально использовать емкость накопителя для динамичной езды (за счет отказа от рекуперации).Moreover, in the “dynamics” mode (when the threshold value V 1 is exceeded), the method will constantly maintain the set voltage on the SHPT sufficient for the MG and TED to operate at maximum power at the current speed (for example, the maximum voltage on the drive U Vmax ), which will maximize the use of drive capacity for dynamic driving (due to the rejection of recovery).

Напряжение на ШПТ может поддерживаться и несколько меньшим, чем UVmax, тогда в накопителе сохраняется определенный резерв недобранной энергии рекуперации, что позволяет снизить вероятность потери кинетической энергии из-за перезаряда накопителя, который может произойти при торможении ТС. С другой стороны, работы с напряжением, меньшим, чем UVmax исключает возможность использования максимума энергии накопителя при форсированном разгоне в том случае, когда МГ имеет меньшую мощность, чем ТЭД и, следовательно, требуется помощь накопителя. Таким образом, выбор напряжения на ШПТ, необходимого для данного типа ТС, определяется характеристиками и типовыми режимами работы ТС.The voltage on the SHPT can be maintained also slightly less than U Vmax , then a certain reserve of unrefined energy of recovery is stored in the drive, which reduces the likelihood of loss of kinetic energy due to overcharging of the drive that can occur during vehicle braking. On the other hand, working with a voltage lower than U Vmax eliminates the possibility of using the maximum energy of the drive during accelerated acceleration in the case when the MG has less power than the TED and, therefore, the help of the drive is required. Thus, the choice of the voltage on the SHPT necessary for this type of vehicle is determined by the characteristics and typical operating modes of the vehicle.

В общем случае (накопитель комбинированный, на основе АКБ и т.д.), в модифицированном способе со скоростной коррекцией предварительно для каждого накопителя энергии задают зависимость запасенной в нем энергии Е(е) от некоторого параметра, позволяющего однозначно определить запасенную в накопителе энергию. В качестве этого параметра может использоваться напряжение на шине постоянного тока Ud и/или другие параметры, например степень заряда накопителя SOC(e).In the general case (a combined storage device, based on batteries, etc.), in a modified method with high-speed correction, the dependence of the energy stored in it E (e) on a certain parameter, which makes it possible to uniquely determine the energy stored in the storage, is preliminarily determined for each energy storage device. As this parameter, the DC bus voltage U d and / or other parameters, for example, the degree of charge of the drive SOC (e), can be used .

В каждый момент времени в способе с коррекцией определяют необходимое для обеспечения требуемых режимов работы ЭМТ значение параметра, позволяющего однозначно определить запасенную в накопителе энергию, по которому определяют необходимую для этого суммарную энергию накопителей Е1.At each moment in time, in a method with correction, the parameter value necessary to ensure the required EMT operating modes is determined, which makes it possible to uniquely determine the energy stored in the drive, from which the total energy of the drives E 1 necessary for this is determined.

Если выполняется условие Е-Е1≤0 (текущая суммарная энергия НЭ меньше или равна энергии, требуемой для реализации ЭМТ режима «динамика») подают на вход регулятора суммарной мощности ИЭ Pzg вместо разности энергий EZ-η·ETC (в описанном способе без коррекции) разность энергий E1-E.If the condition Е-Е 1 ≤0 is fulfilled (the current total NE energy is less than or equal to the energy required to implement the EMT “dynamics” mode), the input power regulator IE P zg is fed to the input of the energy regulator instead of the energy difference E Z -η · E TC (in the described method without correction) the energy difference E 1 -E.

На выходе этого регулятора получают величину Pzg. Причем указанный регулятор может быть отличен от регулятора, используемого в описанном выше способе.The output of this regulator is the value of P zg . Moreover, the specified regulator may be different from the regulator used in the above method.

Переход в режим «динамика» может быть выполнен и принудительно за счет воздействия на органы управления ТС. Переключение режима движения ТС «экономия» - «динамика» может выполняться, например, переключателем на панели управления водителя.The transition to the “dynamics” mode can also be performed by force due to the impact on the vehicle's controls. Switching the driving mode of the vehicle “economy” - “dynamics” can be performed, for example, by a switch on the driver’s control panel.

При этом в режиме «динамика» модифицированный способ будет постоянно поддерживать на ШПТ максимально возможное напряжение UVmax (или напряжение, достаточное для работы МГ и ТЭД) (максимальную суммарную мощность, генерируемую источниками энергии Pzg), что позволит использовать энергию накопителя для динамичной езды за счет отказа от рекуперации и сохранения кинетической энергии в накопителе в полном объеме.At the same time, in the “dynamics” mode, the modified method will constantly support the maximum possible voltage U Vmax (or voltage sufficient for MG and TED operation) (the maximum total power generated by the energy sources P zg ) on the ШПТ , which will allow using the energy of the drive for dynamic driving due to the rejection of the recovery and conservation of kinetic energy in the drive in full.

Максимальной динамики можно также достичь, полностью нажав педаль «газ» 16. Такой режим в современной технической литературе нередко называется «kickdown» (т.е. режим с полностью нажатой педалью «газ»). При этом необходимо обеспечить поддержание максимального напряжения на накопителе в пределах его мощности (которая, как правило, ниже мощности ТЭД, поэтому снижение напряжения все-таки следует ожидать). При нажатии педали менее чем на заданную величину (например, для автобуса 70-90%) «kickdown» не происходит. В приведенном примере реализации изобретения, наступление режима «kickdown» можно определить, задавая некоторый пороговый момент ТЭД.The maximum dynamics can also be achieved by fully depressing the gas pedal 16. This mode is often called “kickdown” in modern technical literature (that is, the mode with the gas pedal fully depressed). In this case, it is necessary to ensure that the maximum voltage on the drive is maintained within its power (which, as a rule, is lower than the power of the TED, so a voltage reduction should still be expected). When you press the pedal less than a predetermined amount (for example, for a bus of 70-90%), “kickdown” does not occur. In the example implementation of the invention, the onset of the "kickdown" can be determined by setting a certain threshold moment of TED.

В модифицированном способе согласованного управления ЭМТ гибридного ТС с мощностной коррекцией предварительно задают пороговое значение Mzt1 требуемого суммарного электромагнитного момента тяговых электродвигателей. Причем, Mzt1 может быть задано как постоянным, так и в виде зависимости от напряжения Ud на ШПТ, необходимого для обеспечения требуемых режимов работы ЭМТ. Помимо момента ТЭД, может быть задано пороговое значение какого-либо параметра движения ТС (например, скорости его движения или кинетической энергии ТС) или параметра управления ТС (например, степень нажатия педали «газ»).In a modified method for coordinated control of EMT of a hybrid vehicle with power correction, a threshold value M zt1 of the required total electromagnetic moment of the traction motors is preliminarily set. Moreover, M zt1 can be set both constant and in the form of a dependence on the voltage U d on the ШПТ, which is necessary to provide the required operating modes for EMT. In addition to the TED moment, a threshold value of some vehicle motion parameter (for example, its speed of motion or the kinetic energy of the vehicle) or the control parameter of the vehicle (for example, the degree of pressing the gas pedal) can be set.

При превышении заданного порогового значения (в примере реализации изобретения - Mzt1), подают на вход регулятора мощности ИЭ Pzg вместо разности энергий EZ-η·ETC (способ без коррекции) значение EZ и получают на выходе этого регулятора величину Pzg.When exceeding the predetermined threshold value (in the example of the invention - M zt1), is fed to the input power P zg IE controller instead of the energy difference E Z -η · E TC (without correction method) and E Z value obtained at the output of this control value P zg .

При подаче на вход регулятора значения EZ вместо разности EZ-η·ETC мощность, генерируемая источником энергии (в примере мощность ДВС-МГ) будет максимально возможной, а напряжение Ud на ШПТ 7 будет максимально высоким в пределах заданных ограничений, что позволит получить на ТЭД максимально возможный тяговый момент. Это, в свою очередь, обеспечит движение автобуса с максимально возможной динамикой.When applying to the controller input the value of E Z instead of the difference E Z -η · E TC, the power generated by the energy source (in the example, the power of the internal combustion engine-MG) will be the maximum possible, and the voltage U d on the SHPT 7 will be as high as possible within the specified limits, which will allow you to get on the TED the maximum possible traction moment. This, in turn, will ensure the movement of the bus with the greatest possible dynamics.

В некоторых случаях при согласованном управлении ЭМТ гибридных ТС бывает важно учитывать наряду с их кинетической энергией потенциальную энергию. Это, например, характерно для местностей с большими и повторяющимися перепадами высот. Не учтенная потенциальная энергия, если применяется рекуперация кинетической энергии согласно описанному выше способу, может существенно отразиться как на КПД КТЭО (снизить возможности рекуперации энергии), так и на динамике движения транспортного средства, а в отдельных случаях - и на безопасности движения (вызвать увеличение тормозного пути или необходимость экстренного торможения). Учет потенциальной энергии может быть наиболее эффективно выполнен для маршрутных транспортных средств (автобусов, маршрутных такси и т.п.) или если возможно провести паспортизацию (предстоящего) маршрута движения ТС.In some cases, with the coordinated management of EMT of hybrid vehicles, it is important to consider potential energy along with their kinetic energy. This, for example, is typical for areas with large and repeated elevations. Unaccounted potential energy, if kinetic energy recovery is used according to the method described above, can significantly affect both the efficiency of the KTEO (reduce the possibility of energy recovery) and the dynamics of the vehicle, and in some cases also on traffic safety (cause an increase in braking paths or the need for emergency braking). Accounting for potential energy can be most efficiently performed for fixed-route vehicles (buses, fixed-route taxis, etc.) or if it is possible to carry out certification of the (forthcoming) vehicle route.

Для учета потенциальной энергии способ может быть модифицирован следующим образом.To account for potential energy, the method can be modified as follows.

Предварительно задают зависимость ожидаемого тормозного пути транспортного средства от его текущей скорости и/или других параметров ТС и характеристик его движения. Такая зависимость может быть получена экспериментально или определена известными приближенными методами (см., например, Лукьянчук А.Д.: Безопасность транспортных средств. Учебное электронное издание - Минск: Белорусский национальный технический университет, 2012, 152 с, с.47-51).The dependence of the expected braking distance of the vehicle on its current speed and / or other parameters of the vehicle and its driving characteristics is preliminarily set. Such a dependence can be obtained experimentally or determined by known approximate methods (see, for example, A. Lukyanchuk: Vehicle safety. Educational electronic publication - Minsk: Belarusian National Technical University, 2012, 152 s, pp. 47-51).

Также, предварительно создают паспорт маршрута движения ТС с указанием высот точек h, которые оно проходит в процессе движения, от остальных координат его местоположения на маршруте или от расстояния, пройденного им с начала маршрута. Паспорт маршрута можно создавать с использованием современных средств навигации и позиционирования: навигационных систем (GPS, ГЛОНАСС) и электронных карт местности.Also, they pre-create a passport of the vehicle’s movement route indicating the heights of the points h that it passes during the movement, from the remaining coordinates of its location on the route or from the distance traveled by it from the beginning of the route. A route passport can be created using modern navigation and positioning tools: navigation systems (GPS, GLONASS) and electronic terrain maps.

В модифицированном способе с учетом потенциальной энергии в каждый момент времени определяют координаты местоположения ТС на маршруте или расстояние, пройденное им с начала маршрута. Далее по текущей скорости ТС и/или другим параметрам и характеристикам его движения находят ожидаемый тормозной путь и точку остановки в предположении, что торможение начнется немедленно. По паспорту маршрута определяют высоту h0 в текущей точке и высоту hstop в предполагаемой точке остановки, считая, что торможение начнется немедленно. Затем находят приращение потенциальной энергии ΔEpotent транспортного средства в предположении его остановки в рассчитанной точке из выражения:In the modified method, taking into account the potential energy at each moment in time, the coordinates of the vehicle’s location on the route or the distance traveled by it from the beginning of the route are determined. Then, based on the current vehicle speed and / or other parameters and characteristics of its movement, the expected stopping distance and stopping point are found under the assumption that braking will begin immediately. The route passport determines the height h 0 at the current point and the height h stop at the proposed stopping point, considering that braking will begin immediately. Then, the increment of potential energy ΔE potent of the vehicle is found assuming it stops at the calculated point from the expression:

Figure 00000050
где g - гравитационная постоянная.
Figure 00000050
where g is the gravitational constant.

Затем определяют разностьThen determine the difference

Figure 00000051
Figure 00000051

илиor

Figure 00000052
Figure 00000052

которую подают на вход регулятора суммарной мощности источников энергии Pzg и получают на выходе этого регулятора величину Pzg. Причем если указанная разность принимает отрицательные значения, то задают Pzg равной нулю.which is fed to the input of the controller of the total power of the energy sources P zg and receive at the output of this controller the value of P zg . Moreover, if the specified difference takes negative values, then set P zg equal to zero.

Таким образом, при формировании мощности, генерируемой источниками энергии, учитывают и потенциальную, и кинетическую энергии, что позволяет повысить КПД рекуперации энергии, комфортность и безопасность управления ТС и езды на нем.Thus, when generating power generated by energy sources, both potential and kinetic energy are taken into account, which allows to increase the energy recovery efficiency, comfort and safety of vehicle control and driving on it.

Приведенное выше описание варианта осуществления дает возможность специалистам в данной области реализовать или использовать данное изобретение. Специалистам в данной области техники очевидны различные модификации данного способа, при этом определенные в нем общие принципы можно применить для управления различными вариантам КТЭО широкого спектра гибридных транспортных средств (дорожных, внедорожных, рельсовых, водных, летательных и т.п.) с ЭМТ различной конфигурации (электромобилей, транспортных средств на топливных элементах, солнечных батареях и т.д.), без необходимости использования дополнительного изобретательства. Например, если КТЭО транспортного средства содержит несколько ШПТ, с каждой из которых связаны свои МГ и ТЭД, то описанный способ в полной мере применим к каждой такой совокупности. Таким образом, настоящее изобретение не ограничивается показанным вариантом осуществления, а имеет широкий объем, соответствующий раскрытым принципам и новым признакам.The above description of an embodiment enables those skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications of this method are obvious to those skilled in the art, while the general principles defined therein can be applied to control various KTEO variants of a wide range of hybrid vehicles (road, off-road, rail, water, aircraft, etc.) with EMT of various configurations (electric vehicles, fuel cell vehicles, solar panels, etc.), without the need for additional inventions. For example, if the KTEO of a vehicle contains several SHPTs, each of which has its own MG and TED, then the described method is fully applicable to each such combination. Thus, the present invention is not limited to the embodiment shown, but has a wide scope in accordance with the disclosed principles and new features.

Claims (9)

1. Способ согласованного управления электромеханической трансмиссией гибридного транспортного средства, включающей один источник энергии или более, один накопитель энергии или более, один или несколько тяговых электродвигателей и один или несколько электронных блоков, управляющие элементами электромеханической трансмиссии в отдельности и/или трансмиссией в целом, причем тяговые электродвигатели соединены с шиной постоянного тока через свои силовые преобразователи, а источники и накопители энергии соединены с шиной постоянного тока непосредственно или через свои силовые преобразователи, заключающийся в том, что в каждый момент времени реализуют режим максимальной экономичности или могут реализовывать режим максимальной динамичности работы трансмиссии или транспортного средства в целом, причем в режиме максимальной экономичности определяют энергию движения транспортного средства ETC и коэффициент полезного действия рекуперации энергии в накопителях η, при этом для накопителей, выполненных на основе суперконденсаторов, определяют квадрат напряжения на накопителе U2, равный
Figure 00000053
где С - емкость, a U0 - напряжение, соответствующее полному заряду накопителя, а для накопителей, выполненных не на основе суперконденсаторов, определяют максимальную энергию накопителей энергии Е0, энергию, запасенную в накопителях на текущий момент Е, энергию EZ, которую в текущий момент можно рекуперировать в накопители энергии, из выражения EZ=E0-E, и величину разности энергии ΔЕ из выражения ΔЕ=EZ-η·ETC, а в режиме максимальной динамичности могут предварительно задавать пороговое значение Mzt1 требуемого суммарного электромагнитного момента тяговых электродвигателей или параметра движения/управления транспортного средства, например скорости или кинетической энергии или степени нажатия педали акселератора, дополнительно определяют энергию, запасенную в накопителях Е1, необходимую для обеспечения этого режима, не превышающую Е0, и могут вводить режим максимальной динамичности, если E-E1≤0, или если превышено вышеуказанное заданное пороговое значение, или принудительно за счет воздействия на органы управления транспортным средством, и для реализации вышеуказанных режимов регулируют задание суммарной мощности Pzg, генерируемой источниками энергии таким образом, чтобы величина U2, ΔЕ, или E1-E соответственно, была нулевой или больше нуля на некоторую заданную величину, а если указанная величина меньше нуля, то задают суммарную мощность Pzg равной нулю, затем определяют необходимое для генерирования суммарной мощности Pzg количество источников энергии и обеспечивают их работу, реализуя задание суммарной мощности, генерируемой источниками энергии Pzg.
1. A method for coordinated control of an electromechanical transmission of a hybrid vehicle, comprising one or more energy sources, one or more energy storage devices, one or more traction electric motors and one or more electronic units that control the elements of the electromechanical transmission individually and / or the transmission as a whole, traction electric motors are connected to the DC bus through their power converters, and energy sources and storage devices are connected to the DC bus directly or through its power converters consisting in the fact that at each time implementing mode maximum efficiency or may implement the mode of maximum dynamic of the transmission or vehicle as a whole, and at maximum efficiency is determined energy E TC of the vehicle and efficiency of the energy recovery in drives η, while for drives made on the basis of supercapacitors, the square of the voltage across the drives is determined barely U 2 equal
Figure 00000053
where C is the capacitance, a U 0 is the voltage corresponding to the full charge of the drive, and for drives that are not based on supercapacitors, determine the maximum energy of energy stores E 0 , the energy stored in the drives at the moment E, energy E Z , which the current moment can be recuperated into energy storage units from the expression E Z = E 0 -E, and the energy difference ΔЕ from the expression ΔЕ = E Z -η · E TC , and in the maximum dynamic mode, the threshold value M zt1 of the required total electromagnetic mom The entrails of traction electric motors or a parameter of vehicle movement / control, for example, speed or kinetic energy or the degree of depressing the accelerator pedal, additionally determine the energy stored in the drives E 1 , necessary to ensure this mode, not exceeding E 0 , and can enter the maximum dynamism mode, if EE 1 ≤0, or if the above specified threshold value is exceeded, or forced due to the impact on the vehicle controls, and for the implementation of the above presses control the setting of the total power P zg generated by energy sources so that the value of U 2 , ΔЕ, or E 1 -E, respectively, is zero or more than zero by some predetermined value, and if the specified value is less than zero, then set the total power P zg equal to zero, then determine the number of energy sources necessary for generating the total power P zg and ensure their work, realizing the task of the total power generated by the energy sources P zg .
2. Способ по п.1, в котором в качестве энергии движения транспортного средства ETC используют кинетическую энергию движения транспортного средства Ekinet. 2. The method of claim 1, wherein the vehicle motion energy E TC use the kinetic energy of the vehicle E kinet. 3. Способ по п.1, в котором в качестве энергии движения транспортного средства ETC используют сумму Ekinet и приращения потенциальной энергии транспортного средства ΔEpotent между его текущим местоположением и местоположением его полной остановки, прогнозируемым в предположении, что торможение начнется немедленно.3. The method according to claim 1, wherein the sum of the E kinet and the increment of the vehicle’s potential energy ΔE potent between its current location and its full stop location, predicted under the assumption that braking will begin immediately, are used as the vehicle’s driving energy E TC . 4. Способ по п.1, в котором после выдачи сигнала на начало торможения транспортного средства обеспечивают рекуперацию запасенной кинетической энергии вращающихся масс тепловых двигателей и механически соединенных с ними мотор-генераторов Ekinet(b) на шину постоянного тока, причем в качестве энергии движения транспортного средства ETC используют величину, определяемую из выражения:
Figure 00000054

где b - индекс, соответствующий номеру мотор-генератора,
a ηg - совокупный коэффициент полезного действия рекуперации энергии Ekinet(b) в накопителях энергии,
при этом один источник энергии или более представляет собой тепловой двигатель с механически соединенным с ним одним или несколькими мотор-генераторами.
4. The method according to claim 1, in which, after issuing a signal to start the braking of the vehicle, the stored kinetic energy of the rotating masses of the heat engines and the E kinet (b) motor generators mechanically connected to them is recovered to the DC bus, moreover, as the movement energy vehicle E TC use a value determined from the expression:
Figure 00000054

where b is the index corresponding to the number of the motor generator,
a η g is the cumulative efficiency of energy recovery E kinet (b) in energy storage,
however, one or more energy sources is a heat engine with one or more motor generators mechanically connected to it.
5. Способ по п.1, в котором после выдачи сигнала на начало торможения транспортного средства запасенную кинетическую энергию вращающихся масс тепловых двигателей и механически соединенных с ними мотор-генераторов Ekinet(b) преобразуют в тепловую энергию в тепловых двигателях в процессе компрессионного торможения, прекращая подачу в них топлива, либо компенсируют ее выделение снижением расхода топлива, постепенно уменьшая требуемую скорость вращения соответствующих тепловых двигателей NzД(a), по заранее заданной зависимости NzД(a) от Ekinet(b), при этом один источник энергии или более представляет собой тепловой двигатель с механически соединенным с ним одним или несколькими мотор-генераторами.5. The method according to claim 1, in which, after issuing a signal to start braking the vehicle, the stored kinetic energy of the rotating masses of the heat engines and the E kinet (b) motor generators mechanically connected to them are converted into heat energy in the heat engines during compression braking, stopping the supply of fuel to them, or compensate for its release by reducing fuel consumption, gradually reducing the required rotation speed of the respective heat engines N zД (a) , according to a predetermined dependence of N zД (a) on E kinet (b) , however, one or more energy sources is a heat engine with one or more motor generators mechanically connected to it. 6. Способ, по п.1, в котором дополнительно задают максимальную величину изменения задания суммарной мощности, генерируемой источниками энергии ΔPzg, а в каждый момент времени после определения Pzg обеспечивают такую работу электромеханической трансмиссии, чтобы задание Pzg, реализуемое в текущий момент времени, изменилось по сравнению с этим же заданием, определенным в предыдущий момент времени, не более чем на величину ΔPzg.6. The method according to claim 1, in which the maximum value of the change in the task of the total power generated by the energy sources ΔP zg is additionally set, and at each time point after the determination of P zg , such an electromechanical transmission is provided that the task P zg , which is currently being implemented time, has changed in comparison with the same task defined at the previous moment in time, by no more than ΔP zg . 7. Способ, по п.1, в котором хотя бы один накопитель энергии является накопителем электрической энергии, причем в каждый момент времени определяют ток хотя бы одного накопителя электрической энергии I(е), и полное сопротивление между шиной постоянного тока и этим накопителем Z(e), а далее в качестве текущего напряжения этого накопителя энергии U(e), в том числе при определении энергии этого накопителя, используют значение напряжения, меньшее, чем текущее напряжение шины постоянного тока Ud, на величину I(e)·Z(e), где e - индекс, соответствующий номеру накопителя энергии.7. The method according to claim 1, in which at least one energy storage device is an electric energy storage device, wherein at each instant the current of at least one electrical energy storage device I (e) is determined, and the impedance between the DC bus and this storage device Z (e) , and then, as the current voltage of this energy storage device U (e) , including when determining the energy of this storage device, use a voltage value less than the current DC bus voltage U d by the value I (e) · Z (e) , where e is the index corresponding to n Measurement of energy storage. 8. Способ по п.1, в котором предварительно задают предельные значения напряжения шины постоянного тока и границы регулирования мощностей источников энергии и моментов тяговых электродвигателей по напряжению шины постоянного тока, предельные значения скорости вращения каждого тягового электродвигателя и границы регулирования его момента по скорости вращения, максимально допустимую величину их электромагнитных моментов, в каждый момент времени определяют скорость вращения Nt(c) каждого тягового электродвигателя, напряжение шины постоянного тока Ud, задают требуемую величину суммарного электромагнитного момента Mzt тяговых электродвигателей, которую распределяют по тяговым электродвигателям, определяя требуемый момент каждого из них Mzt(с), не превышающий его заданную максимально допустимую величину, далее определяют реализуемую величину суммарного электромагнитного момента Mrt тяговых электродвигателей, равную Mzt·k1, распределяют Mrt по тяговым электродвигателям, определяя реализуемый момент каждого из них Mrt(c), и создают электромагнитный момент Mt(c) каждого тягового электродвигателя, равный Mrt(c)·k2(с), определяют мощность каждого тягового электродвигателя Pt(c), равную Mrt(c)·k2(c)Nt(с), и величину суммарной мощности тяговых электродвигателей Pt, а после определения задания суммарной мощности, генерируемой источниками энергии Pzg, определяют величину суммарной мощности всех источников энергии Pg, равную Pzg·k3, определяют необходимое для ее генерирования количество источников энергии и обеспечивают их работу, реализуя на каждом находящемся в работе источнике энергии мощность Prg(b), причем
Figure 00000055

b - индекс, соответствующий номеру источника энергии,
с - индекс, соответствующий номеру тягового электродвигателя,
k1 - коэффициент ограничения суммарного момента тяговых электродвигателей по Ud,
k2(c) - коэффициент ограничения двигательного момента каждого тягового электродвигателя по Nt(c),
k3 - коэффициент ограничения суммарной мощности источников энергии по Ud,
значения коэффициентов k1, k2 и k3 лежат в интервале [0, 1] и выбираются в зависимости от того, генерирует ли соответствующее устройство энергию на шину постоянного тока или потребляет энергию от шины постоянного тока и от соответствующих каждому коэффициенту значений, лежащих внутри или вне заданных диапазонов, ограниченных соответствующими каждому коэффициенту минимальными и максимальными значениями и границами регулирования по ограничивающим параметрам, и изменение k1, k2 и k3 происходит в монотонно возрастающей или монотонно убывающей функции, соответствующей данному коэффициенту величины ограничивающего параметра
8. The method according to claim 1, in which the limit values of the DC bus voltage and the limits of regulation of power sources of energy and the moments of the traction motors for the voltage of the DC bus are pre-set, the limit values of the speed of rotation of each traction motor and the borders of the regulation of its moment by rotation speed the maximum allowable value of their electromagnetic moments, at each moment of time determine the speed of rotation N t (c) of each traction motor, the voltage of the tire standing direct current U d, set the desired value of the total electromagnetic torque M zt traction motors, which is partitioned by traction motors, determining the required torque of each M zt (s) not exceeding its predetermined maximum allowable value, then determining realizable value of the total electromagnetic torque M rt of traction motors equal to M zt · k1, distribute M rt among traction motors, determining the actual moment of each of them M rt (c) , and create an electromagnetic moment M t (c) of each traction th motor, equal to M rt (c) · k2 (s) , determine the power of each traction motor P t (c) equal to M rt (c) · k2 (c) N t (s) , and the value of the total power of traction motors P t , and after determining the task of the total power generated by the energy sources P zg , determine the total power of all energy sources P g equal to P zg · k3, determine the number of energy sources necessary for its generation and ensure their work, realizing on each in operation power source power P rg (b) , and
Figure 00000055

b is the index corresponding to the number of the energy source,
C is the index corresponding to the number of the traction motor,
k1 is the coefficient of limitation of the total moment of traction motors in U d ,
k2 (c) is the coefficient of limitation of the motor moment of each traction motor according to N t (c) ,
k3 - coefficient limiting the total power of energy sources for U d ,
the values of the coefficients k1, k2 and k3 lie in the interval [0, 1] and are selected depending on whether the corresponding device generates energy on the DC bus or consumes energy from the DC bus and on the values corresponding to each coefficient that lie inside or outside the specified ranges limited by the minimum and maximum values and control limits for each coefficient with respect to the limiting parameters, and a change in k1, k2 and k3 occurs in a monotonically increasing or monotonically decreasing fu ktsii corresponding present coefficient value limiting parameter
9. Способ, по любому из пп.1 или 8, в котором в качестве хотя бы одного источника энергии или более используют тепловой двигатель, причем с каждым тепловым двигателем механически соединен один или несколько мотор-генераторов, и в котором предварительно задают предельные значения напряжения шины постоянного тока и границы регулирования моментов мотор-генераторов по напряжению шины постоянного тока, предельные значения скорости вращения каждого мотор-генератора и границы регулирования его момента по скорости вращения, для каждого теплового двигателя задают зависимость требуемой величины скорости вращения от требуемой мощности NzД(a)=ƒ(PzД(a)), зависимость полезного момента, который можно передать с данного теплового двигателя на приводимые от него мотор-генераторы, от требуемой Mzg(a)=ƒ(NzД(a)) или фактической Mzg(a)=ƒ(NД(a)) скорости его вращения, причем, если задают зависимость Mzg(a)=ƒ(NzД(a)), то дополнительно задают зависимость предельного полезного момента, который можно передать с данного теплового двигателя на приводимые от него мотор-генераторы, от фактической скорости его вращения Mgпред(a)=ƒ(NД(a)), в каждый момент времени определяют скорость вращения Ng(b) каждого мотор-генератора и фактическую скорость вращения NД(а) каждого теплового двигателя, а после определения Pzg задают мощность, которую должен обеспечить каждый находящийся в работе мотор-генератор Pzg(b), распределяют по тепловым двигателям требуемую величину суммарной мощности мотор-генераторов Pzg, задавая мощность, которую должен обеспечить каждый находящийся в работе тепловой двигатель PzД(a), по заданной для каждого теплового двигателя зависимости NzД(a)=ƒ(PzД(a)) или по определенным или заданным ранее параметрам или зависимостям параметров работы электромеханической трансмиссии транспортного средства определяют требуемую скорость его вращения NzД(a) и реализуют ее, определяют по заданной для каждого теплового двигателя зависимости Mzg(a)=ƒ(NzД(a)) или Mzg(a)=ƒ(NД(a)) или по определенным или заданным ранее параметрам или зависимостям параметров работы электромеханической трансмиссии транспортного средства суммарный электромагнитный момент Mzg(a), который должны обеспечить мотор-генераторы, приводимые от каждого а-го теплового двигателя, причем, если его определяют по зависимости Mzg(a)=ƒ(NzД(a)), то дополнительно определяют предельный электромагнитный момент Mgпред(a), который могут обеспечить мотор-генераторы, приводимые от каждого а-го теплового двигателя, по заданной для каждого теплового двигателя зависимости Mgпред(a)=ƒ(NД(a)), и если определенные Mzg(a) превышают Mgпред(a), то Mzg(a) задают равными Мgпред(а); далее определяют суммарный электромагнитный момент, который должны обеспечить все мотор-генераторы, входящие в электромеханическую трансмиссию Mzg=ΣMzg(a), и реализуемую величину суммарного электромагнитного момента всех мотор-генераторов Mrg, равную Mzg·k3, и распределяют ее по мотор-генераторам, определяя реализуемый электромагнитный момент Mrg(b) каждого из них, и создают электромагнитный момент каждого мотор-генератора, равный Mrg(b)·k4(b), причем
а - индекс, соответствующий номеру теплового двигателя,
b - индекс, соответствующий номеру мотор-генератора,
k3 - коэффициент ограничения суммарного момента мотор-генераторов по Ud,
k4(b) - коэффициент ограничения момента каждого мотор-генератора по Ng(b),
значения коэффициентов k3 и k4(b) лежат в интервале [0, 1] и выбираются в зависимости от того, генерирует ли соответствующее устройство энергию на шину постоянного тока или потребляет энергию от шины постоянного тока и от соответствующих каждому коэффициенту значений, лежащих внутри или вне заданных диапазонов, ограниченных соответствующими каждому коэффициенту минимальными и максимальными значениями и границами регулирования по ограничивающим параметрам, и изменение k3 и k4(b) происходит в монотонно возрастающей или монотонно убывающей функции соответствующей данному коэффициенту величины ограничивающего параметра.
9. The method according to any one of claims 1 or 8, in which a heat engine is used as at least one energy source or more, and one or more motor generators are mechanically connected to each heat engine, and in which voltage limit values are pre-set DC bus and the limits of regulation of the moments of the motor generators by voltage DC buses, the limit values of the speed of rotation of each motor generator and the boundaries of the regulation of its moment by the speed of rotation, for each heat about the engine, the dependence of the required value of the rotation speed on the required power N zД (a) = ƒ (P zД (a) ), the dependence of the useful moment, which can be transferred from this heat engine to the motor-generators driven from it, on the required M zg ( a) = ƒ (N zД (a) ) or the actual M zg (a) = ƒ (N Д (a) ) of its rotation speed, and if the dependence M zg (a) = ƒ (N zД (a) ) is specified , then we additionally set the dependence of the marginal useful moment, which can be transferred from a given heat engine to the motor generators driven from it, on its actual speed in M gpred (a) = ƒ (N D (a) ), at each moment of time determine the rotation speed N g (b) of each motor generator and the actual rotation speed N D (a) of each heat engine, and after determining P zg set the power that each motor generator P zg (b) that is in operation must provide, distribute the required value of the total power of motor generators P zg to the heat engines, setting the power that each heat engine P zD that is in operation must provide (a) according to the given for each heat engine N zD (a) = ƒ (P zD (a)) or for certain or specified earlier parameters or relationships parameters of the electromechanical transmission of the vehicle determines the required speed of rotation N zD (a) and carry it, is determined by the predetermined for each heat engine dependences M zg (a) = ƒ (N zД (a) ) or M zg (a) = ƒ (N Д (a) ) or according to the parameters defined or the parameters of the operation of the electromechanical transmission of the vehicle, the total electromagnetic moment M zg (a), which should provide a motor-generit Orae actuated from each -th and the heat engine, and, if it is determined from the dependence of M zg (a) = ƒ ( N zD (a)), further comprising determining the electromagnetic torque limit M gpred (a), which can provide a motor- generators driven by each a- th heat engine, according to the dependence M gpred (a) = ƒ (N D (a) ) given for each heat engine, and if certain M zg (a) exceed M gpred (a) , then M zg (a) is set equal to M gpred (a) ; then determine the total electromagnetic moment, which should provide all the motor generators included in the electromechanical transmission M zg = ΣM zg (a) , and the realized value of the total electromagnetic moment of all motor generators M rg , equal to M zg · k3, and distribute it according motor-generators, determining the realized electromagnetic moment M rg (b) of each of them, and create the electromagnetic moment of each motor-generator equal to M rg (b) · k4 (b) , and
a is the index corresponding to the number of the heat engine,
b is the index corresponding to the number of the motor generator,
k3 is the coefficient of limitation of the total moment of motor generators by U d ,
k4 (b) - coefficient of limitation of the moment of each motor generator according to N g (b) ,
the values of the coefficients k3 and k4 (b) lie in the interval [0, 1] and are selected depending on whether the corresponding device generates energy on the DC bus or consumes energy from the DC bus and on the values corresponding to each coefficient lying inside or outside predetermined ranges, each coefficient by respective minimum and maximum values and the limits of adjustment of the limiting parameters, and changing k3 and k4 (b) occurs in a monotonically increasing or monotonically decreasing Fu ktsii corresponding to this coefficient value limiting parameter.
RU2014108086/11A 2014-03-04 2014-03-04 Coordinated control over hybrid vehicle electromechanical transmission RU2557686C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014108086/11A RU2557686C1 (en) 2014-03-04 2014-03-04 Coordinated control over hybrid vehicle electromechanical transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014108086/11A RU2557686C1 (en) 2014-03-04 2014-03-04 Coordinated control over hybrid vehicle electromechanical transmission

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2557686C1 true RU2557686C1 (en) 2015-07-27

Family

ID=53762477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014108086/11A RU2557686C1 (en) 2014-03-04 2014-03-04 Coordinated control over hybrid vehicle electromechanical transmission

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2557686C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653945C1 (en) * 2017-06-19 2018-05-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Autonomous vehicle energy efficient electric traction drive
RU2701282C1 (en) * 2018-12-17 2019-09-25 Акционерное общество "АвтоВАЗ" (АО "АвтоВАЗ") Vehicle with hybrid power plant
RU2724214C1 (en) * 2019-10-07 2020-06-22 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Autonomous vehicles electromotive system
RU2730301C1 (en) * 2019-03-05 2020-08-21 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Electric motor control device
RU2754994C2 (en) * 2019-02-26 2021-09-08 Общество с ограниченной ответственностью "ИНТЕГРАЛ-77" Method for controlling the electromechanical transmission of an autonomous road-building machine and the electromechanical transmission of an autonomous road-building machine
RU2793912C2 (en) * 2019-04-08 2023-04-07 Валерий Васильевич Харин Locomotive

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004282859A (en) * 2003-03-14 2004-10-07 Hitachi Ltd Drive unit for rolling stock
RU2010114407A (en) * 2010-04-13 2011-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Русэлпром-Электропривод" (RU) METHOD FOR AGREED ELECTROMECHANICAL VEHICLE TRANSMISSION CONTROL
RU2012124244A (en) * 2012-06-13 2013-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Русэлпром-Электропривод" METHOD FOR AGREED ELECTROMECHANICAL VEHICLE TRANSMISSION CONTROL

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004282859A (en) * 2003-03-14 2004-10-07 Hitachi Ltd Drive unit for rolling stock
RU2010114407A (en) * 2010-04-13 2011-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Русэлпром-Электропривод" (RU) METHOD FOR AGREED ELECTROMECHANICAL VEHICLE TRANSMISSION CONTROL
RU2012124244A (en) * 2012-06-13 2013-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Русэлпром-Электропривод" METHOD FOR AGREED ELECTROMECHANICAL VEHICLE TRANSMISSION CONTROL

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653945C1 (en) * 2017-06-19 2018-05-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Autonomous vehicle energy efficient electric traction drive
RU2701282C1 (en) * 2018-12-17 2019-09-25 Акционерное общество "АвтоВАЗ" (АО "АвтоВАЗ") Vehicle with hybrid power plant
RU2754994C2 (en) * 2019-02-26 2021-09-08 Общество с ограниченной ответственностью "ИНТЕГРАЛ-77" Method for controlling the electromechanical transmission of an autonomous road-building machine and the electromechanical transmission of an autonomous road-building machine
RU2730301C1 (en) * 2019-03-05 2020-08-21 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Electric motor control device
RU2793912C2 (en) * 2019-04-08 2023-04-07 Валерий Васильевич Харин Locomotive
RU2724214C1 (en) * 2019-10-07 2020-06-22 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Autonomous vehicles electromotive system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11007893B2 (en) Control device for electric vehicle and electric vehicle
US5898282A (en) Control system for a hybrid vehicle
US8820445B2 (en) Charge/discharge control device and charge/discharge control method for power storage device, and electric-powered vehicle
EP2127982B1 (en) Control apparatus and control method for hybrid vehicle
US8359133B2 (en) Engine power elevation and active battery charge energy management strategies for plug-in hybrid electric vehicles
EP2307227B1 (en) Method and system for control of a vehicle energy storage device
EP2648936B1 (en) A vehicle comprising a refrigerator arrangement
US7267191B2 (en) System and method for battery protection strategy for hybrid electric vehicles
JP4962604B2 (en) Control device for hybrid vehicle and hybrid vehicle including the same
CN100509512C (en) Controller for drive system
US20130006458A1 (en) System and method for operating a hybrid vehicle
RU2557686C1 (en) Coordinated control over hybrid vehicle electromechanical transmission
CN104139709A (en) Control system and control method of fuel cell range extender
US10406937B2 (en) Electric vehicle charger and charging method
CN102036849A (en) System and method for dual energy storage management
CN101734251A (en) Stroke-increasing electric automobile control system and control method thereof
US7934573B2 (en) Method for regulating the state of charge of an energy accumulator in a vehicle having a hybrid drive unit
US9252630B2 (en) Battery charge control apparatus
EP2933159B1 (en) Device for controlling hybrid vehicle
CN103909922A (en) Vehicle control strategy of series hybrid electric vehicle
US20100286856A1 (en) Hybrid vehicle with a body builder equipment circuit and battery set
JP2005151721A (en) Controller of vehicle
CN113103882A (en) Power distribution method and system based on extended range type automobile
KR20160038010A (en) Electricity-generation control device and electricity-generation control method
KR102451896B1 (en) Method for controlling driving of hybrid vehicle using dynamic traffic information

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170305

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20190401

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20210906