[發(fā)明專利]考慮多目標(biāo)的行星齒輪混合動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611174069.1
• 申請(qǐng)日: 2016-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN106585619B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林歆悠;鄭清香;莫李平;李海波;王黎明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號(hào): B60W20/15
• 分類號(hào): B60W20/15;B60W20/40;B60W10/02;B60W10/06;B60W10/08;B60K6/365;B60K6/38;B60K6/24;B60K6/26
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

1.一種考慮多目標(biāo)的行星齒輪混合動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)控制方法，所述行星齒輪混合動(dòng)力系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、單向離合器、濕式多片離合器、電機(jī)、行星排、變速器、主減速器和車輪，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸與行星排的齒圈、濕式離合器的主動(dòng)盤和單向離合器相連；電機(jī)轉(zhuǎn)子和行星排的太陽(yáng)輪相連；變速器輸入端與行星排的行星架相連，所述行星架的輸出端連接至變速器、主減速器和車輪；其特征在于，所述多目標(biāo)為經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)和平順性目標(biāo)；

所述經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)通過動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法實(shí)現(xiàn)，具體包括以下步驟：

步驟S1：把加速/制動(dòng)踏板位置變化Pr、加速/制動(dòng)踏板變化率P和當(dāng)前車速V作為輸入信號(hào)輸入至模糊控制器；

步驟S2：通過模糊邏輯獲得未來特定時(shí)間內(nèi)的工況，即得到未來工況下整車的加速度a和加速度a下的車速V1；

步驟S3：將加速度a和車速V1作為動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法的輸入，通過動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法獲取整車的需求轉(zhuǎn)矩Td_req；

步驟S4：通過動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法分配獲取發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)各自的需求轉(zhuǎn)矩Te_req和Tm_req，達(dá)到經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)；

所述平順性目標(biāo)通過動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)，具體包括以下步驟：

步驟S5：判斷步驟S3中達(dá)到整車的需求轉(zhuǎn)矩Td_req時(shí)是否需要進(jìn)行模式切換，若是，轉(zhuǎn)入步驟S6；否則繼續(xù)當(dāng)前的運(yùn)行模式，轉(zhuǎn)入步驟S7：

步驟S6：通過動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)來協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)各自的需求轉(zhuǎn)矩；

步驟S7：通過Pareto多目標(biāo)優(yōu)化算法對(duì)經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)和平順性目標(biāo)進(jìn)行權(quán)衡優(yōu)化，得到發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；

步驟S8：將步驟S7中得到的發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩輸出至車輪進(jìn)而得到發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)矩；

步驟S9:將步驟S7和S8得到的發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩和實(shí)際轉(zhuǎn)矩，反饋給步驟S6，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮多目標(biāo)的行星齒輪混合動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述行星齒輪混合動(dòng)力系統(tǒng)還包括用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電源模塊，所述電源模塊經(jīng)逆變器與所述電機(jī)電連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮多目標(biāo)的行星齒輪混合動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述行星排的結(jié)構(gòu)為單行星排，由太陽(yáng)輪、行星架以及安裝在所述行星架的行星輪和齒圈組成，所述行星輪與太陽(yáng)輪和齒圈分別嚙合傳動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮多目標(biāo)的行星齒輪混合動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，將加速/制動(dòng)踏板變化P分成11個(gè)等級(jí)，其隸屬函數(shù)為：梯形隸屬度函數(shù)Trapmf(P)，論域?yàn)?-1,1)；

將加速/制動(dòng)踏板變化率P分為7個(gè)等級(jí)，其隸屬函數(shù)為：梯形隸屬度函數(shù)Trapmf(P),論域?yàn)?-1，1)；

將當(dāng)前車速V分為6個(gè)等級(jí)，其隸屬函數(shù)為：梯形隸屬度函數(shù)Trapmf(v)，論域?yàn)?0，1)；

以加速度a為輸出,分為14個(gè)等級(jí)，其隸屬函數(shù)為梯形隸屬度函數(shù)Trapmf(a)，論域?yàn)?-1,1)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮多目標(biāo)的行星齒輪混合動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，在步驟S5中，根據(jù)整車的需求轉(zhuǎn)矩以及發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)各自的需求轉(zhuǎn)矩，判斷未來工況下整車的運(yùn)行模式；將未來工況下整車運(yùn)行模式與當(dāng)前的運(yùn)行模式進(jìn)行比較，若運(yùn)行模式相同，則不需要進(jìn)行模式切換，繼續(xù)當(dāng)前的運(yùn)行模式；若模式不相同，則進(jìn)行模式切換。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的考慮多目標(biāo)的行星齒輪混合動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，將模式切換進(jìn)行分類，包括有離合器結(jié)合的模式切換、有離合器分離的模式切換和有發(fā)動(dòng)機(jī)參與的模式切換。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的考慮多目標(biāo)的行星齒輪混合動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，有離合器結(jié)合的模式切換的協(xié)調(diào)方法具體如下：電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩通過行星排的太陽(yáng)輪進(jìn)行分配，一部分用于驅(qū)動(dòng)車輛行駛，另一部分用于啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)；離合器的控制是通過控制油壓來控制離合器的結(jié)合速度，通過發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速ne和電機(jī)的轉(zhuǎn)速nm之間的差值以及差值的變化率為輸入對(duì)離合器的油壓進(jìn)行模糊控制。