[發(fā)明專利]液壓混合動力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動力系統(tǒng)參數(shù)匹配方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410219961.1
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN103991373A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳維;狄崇峰;苑士華;胡紀(jì)濱;荊崇波
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: B60K6/12
• 分類號: B60K6/12;B60W10/24;B60W10/06;B60W20/00;B60W40/00
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;楊志兵

技術(shù)領(lǐng)域

發(fā)明涉及動力裝置參數(shù)設(shè)計方法，具體涉及液壓混合動力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動力系統(tǒng)參數(shù)匹配方法，屬于動力裝置設(shè)計方法。

背景技術(shù)

目前的液壓混合動力車輛液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要包括液壓泵、泵/馬達(dá)、高壓蓄能器、低壓蓄能器、液壓油缸和若干液壓閥。傳統(tǒng)的液壓混合動力車輛動力系統(tǒng)是泵控馬達(dá)式的調(diào)速系統(tǒng)，即發(fā)動機(jī)帶動液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)。泵控馬達(dá)系統(tǒng)的參數(shù)匹配主要集中在液壓泵、液壓馬達(dá)和蓄能器的匹配上，且各個元件的設(shè)計相對比較獨(dú)立，不能提供系統(tǒng)全面的參數(shù)關(guān)系。

液壓混合動力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動力系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)的泵控馬達(dá)動力系統(tǒng)，在恒壓網(wǎng)絡(luò)動力系統(tǒng)中存在功率耦合，在恒壓網(wǎng)絡(luò)和負(fù)載油路中存在著更為復(fù)雜的功率傳遞。一般的液壓混合動力車輛的參數(shù)匹配過程為：首先根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩、功率和轉(zhuǎn)速來計算所需液壓泵的排量和轉(zhuǎn)速范圍，選取合適的液壓泵；根據(jù)所設(shè)定的驅(qū)動力和制動力以及車速的變化范圍來確定泵/馬達(dá)的排量和轉(zhuǎn)速，進(jìn)而選取合適的泵/馬達(dá)；制動時，蓄能器用來回收和存儲能量，蓄能器的選擇要考慮車輛的制動性能，要考慮的參數(shù)有容積、最高壓力、最低壓力等。但該方法并不適用于具有液壓變壓器的液壓混合動力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動力系統(tǒng)，液壓變壓器是溝通恒壓網(wǎng)絡(luò)和負(fù)載油路的樞紐，因此具有液壓變壓器的恒壓網(wǎng)絡(luò)動力系統(tǒng)的參數(shù)匹配則要兼顧功率耦合和系統(tǒng)性能。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種液壓混合動力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動力系統(tǒng)參數(shù)匹配方法，該方法針對具有液壓變壓器的液壓混合動力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動力系統(tǒng)，以車輛的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)和基本性能出發(fā)，通過各個參數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，逐步選取合適的參數(shù)，這樣即能保證車輛的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計要求，也能保證車輛的動力性。

所述液壓混合動力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動力系統(tǒng)包括由高壓蓄能器、低壓蓄能器以及自由活塞發(fā)動機(jī)組成的恒壓網(wǎng)絡(luò)、一個以上液壓變壓器和一個以上液壓馬達(dá)；其特征在于，將一個以上液壓變壓器所組成的液壓變壓器組等效為一個液壓變壓器，令為等效液壓變壓器；通過變壓器等效功率P_HT、變壓器等效流量q_v和變壓器等效排量V來表示該等效液壓變壓器的性能；

所述變壓器等效功率P_HT為：P_HT＝p_Aq_v/60，變壓器等效流量q_v為：q_V＝N_HTVn_HTmax/1000；其中p_A為恒壓網(wǎng)絡(luò)的壓力，N_HT為液壓變壓器的個數(shù)，n_HTmax為等效液壓變壓器的最高轉(zhuǎn)速；

則對液壓混合動力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動力系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)匹配指獲得恒壓網(wǎng)絡(luò)的壓力p_A、變壓器等效功率P_HT、變壓器等效流量q_v、變壓器等效排量V、液壓變壓器個數(shù)N_HT、液壓馬達(dá)排量V_m以及液壓馬達(dá)個數(shù)N_m；已知車輛的車重G，液壓元件的許用壓力為P_max，車輪半徑為r，車輛的最大爬坡度為i_max，車輛的最高車速為u_amax和主減速比為i₀；

步驟一：定義當(dāng)?shù)刃б簤鹤儔浩鞯淖儔罕葹?.0時的車輛驅(qū)動力為系統(tǒng)的特征驅(qū)動力F_d，則：Fd=pANmVmi02πr---(1)]]>

依據(jù)車輛最大爬坡度i_max、車輛最大動力因數(shù)D_max與車輛驅(qū)動力之間的匹配關(guān)系可得：