[发明专利]一种基于IMU的燃料电池发动机控制方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于IMU的燃料电池发动机控制方法及装置，属于燃料电池技术领域，解决了现有技术未考虑车辆运行状态对燃料电池发动机状态影响导致控制精度较差的问题。该方法包括：S1.在搭载燃料电池发动机的车辆上布设惯性测量传感器；S2.启动燃料电池发动机，在车辆运行状态下获取惯性测量传感器采集的数据，得出该车辆的实时运行状态指标；S3.获取燃料电池发动机的当前状态和控制信号，根据上述车辆的实时运行状态指标结合该发动机的当前状态对该控制信号进行耦合优化；S4.根据耦合优化后的控制信号控制燃料电池发动机在下一时刻的运行状态。通过整车上惯性测量传感器采集的信号优化燃料电池发动机的控制，有效提高了控制精度、控制速度。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种基于IMU的燃料电池发动机控制方法及装置。

背景技术

随着自动驾驶技术的发展，无人驾驶车辆越来越常见。

在目前的传统车辆中普遍会安装惯性测量传感器（IMU）来在监测离线状态下车辆的位置信息，以及车辆在运行中的实时状态，例如加减速、上下坡、转弯等。

当燃料电池发动机应用于无人驾驶车辆时，虽然具有发电效率高、环境污染小、比能量高、噪音低等优点，但燃料电池发动机对于车辆的运行状态较为敏感，不同的车辆运行状态对系统的运行均有一定程度的影响。目前，尚无根据整车上惯性测量传感器的实时信号调整燃料电发动机的有效控制方案。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种基于IMU的燃料电池发动机控制方法及装置，用以解决现有技术未考虑车辆运行状态对燃料电池发动机状态影响导致控制精度较差的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种基于IMU的燃料电池发动机控制方法，包括如下步骤：

S1.在搭载燃料电池发动机的车辆上布设惯性测量传感器；

S2.启动燃料电池发动机，在车辆运行状态下获取惯性测量传感器采集的数据，得出该车辆的实时运行状态指标；

S3.获取燃料电池发动机的当前状态和控制信号，根据上述车辆的实时运行状态指标结合该发动机的当前状态对该控制信号进行耦合优化；

S4.根据耦合优化后的控制信号控制燃料电池发动机在下一时刻的运行状态。

上述技术方案的有益效果如下：提出了一种优化的燃料电池发动机控制方法，通过解析整车上惯性测量传感器（IMU）的数据监测车辆的实时运行状态，并利用该信号对燃料电池发动机的控制信号进行耦合优化，以实施更有效的控制，消除不同的车辆运行状态对燃料电池发动机状态的影响，例如加减速、上下坡、转弯等。相比现有控制方案，极大地提高了燃料电池发动机的控制精度、控制速度，从而有效提高了用户体验。

基于上述方法的进一步改进，步骤S2中，惯性测量传感器采集的数据包括整车三轴姿态角、角速率、加速度中的至少一种；并且，

车辆的实时运行状态指标包括车辆的倾斜度、加减速、载装重量信息中的至少一种。

进一步，步骤S3中，燃料电池发动机的当前状态包括入堆氢气和入堆空气的流量、温度、压力，以及电堆温度中的至少一种。

进一步，所述步骤S2细化为：

S21.启动燃料电池发动机，并运行车辆；

S22.在车辆处于运行状态中，启动惯性测量传感器，识别惯性测量传感器是否正常工作，如果是，执行下一步，否则，关闭惯性测量传感器；

S23.定时获取惯性测量传感器采集的CAN信号，提取该信号包含的整车三轴姿态角、角速率、加速度，同时获取该车辆的位置坐标、环境温度；

S24.根据上述整车三轴姿态角、角速率、加速度结合该车辆的位置坐标、环境温度，得出该车辆的倾斜度、加减速、载装重量信息。

进一步，所述步骤S3细化为：