[發(fā)明專利]一種三軸驅動的混合動力車驅動轉矩的控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910083242.0
• 申請日: 2009-04-30
• 公開（公告）號: CN101549689A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發(fā)明（設計）人: 羅禹貢;范晶晶;李克強;張弦;連小珉;楊殿閣;鄭四發(fā)
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B60W20/00
• 分類號: B60W20/00;B60W10/08;B60W40/10;B60W40/12;B60W40/08
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所（普通合伙）
• 代理人: 羅文群

技術領域

本發(fā)明涉及一種三軸驅動的混合動力車驅動轉矩的控制方法，屬于混合動力車控制技術領域。

背景技術

隨著混合動力車技術研究的不斷深入，電動機在底盤控制技術方面的潛力不斷被挖掘，越來越多的研究集中于混合動力車的車輛動力學控制。現(xiàn)有的混合動力車驅動車輛的轉矩控制方法為單一以經濟性為目標的轉矩分配方法，如在《四輪驅動車經濟性改善的最優(yōu)轉矩分配控制》一文中提到的轉矩分配方法，其原理是采用效率最大化方法優(yōu)化確定轉矩分配系數矩陣，作為最優(yōu)轉矩分配控制的核心，其優(yōu)點是減少了驅動能量的消耗，降低了驅動電機的發(fā)熱效率，缺點是僅以效率最大為目標，也沒有考慮驅動轉矩再次分配，在車輪發(fā)生滑轉后，影響車輛的動力性；同時，其轉矩分配控制方法不是完整的控制系統(tǒng)，沒有明晰的結構。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提出一種三軸驅動的混合動力車驅動轉矩的控制方法。根據車輛的動力系統(tǒng)的狀態(tài)，對驅動轉矩的分配進行分層控制，以提高車輛驅動系統(tǒng)的效率，提高車輛動力性，并且能夠在濕滑路面上避免車輪過度滑轉，提高行車安全性。

本發(fā)明提出的三軸驅動的混合動力車驅動轉矩的控制方法，包括以下步驟：

(1)采集車輛的縱向加速度信號和車輪速度信號，采用基于卡爾曼濾波的方法進行計算得到車輛縱向車速，采集駕駛員輸入的油門踏板信號，并根據油門踏板信號計算踏板深度和踏板加速度，分別采集三個驅動電機的轉速信號；

(2)根據上述車輛的縱向車速，進行判斷，若車速低于2米/秒，則判斷控制目標為通過性；若車速高于2米/秒，且上述踏板深度超過85％或上述踏板加速度在連續(xù)5個采樣周期中超過100％，則判斷控制目標為動力性；若車速高于2米/秒，且上述踏板深度低于85％或上述踏板加速度在連續(xù)5個采樣周期中低于100％，則判斷控制目標為經濟性；

(3)分別建立三個軸的踏板深度、電機轉速與轉矩分配系數之間的映射表，根據上述判斷結果，若控制目標為通過性，則向三個驅動軸平均預分配驅動轉矩；若控制目標為動力性，則根據上述車輛的縱向加速度信號分別計算三個驅動軸的載荷，并根據載荷比例向三個驅動軸預分配驅動轉矩；若控制目標為經濟性，則根據上述映射表中的轉矩分配系數，向三個驅動軸預分配驅動轉矩；

(4)根據上述驅動電機的轉速信號和縱向車速，分別計算三個驅動軸的實際滑轉率如下：

λ=Vw-VVwVw=ω·r/η]]>

其中，V_w為相應驅動軸的轉速，V為縱向車速，ω為相應驅動電機轉速，r為相應驅動輪滾動半徑，η為電機輸出端至驅動軸的傳動比，

分配計算三個驅動軸的地面縱向附著系數：μ=FxFz]]>

其中，F(xiàn)_z為相應驅動軸的上述載荷，F(xiàn)_x為驅動軸縱向驅動力：

F_x＝T_e·η/r-J_w·a_w²/r-f·F_z，其中，T_e為電機實際輸出轉矩，J_w為驅動軸轉動慣量，為固定值，f為滾動阻力系數，為固定值；a_w為驅動軸旋轉加速度，由上述的驅動軸轉速微分得到；