[發明專利]一種液壓輪轂混合動力車輛多模式切換控制方法

有效

• 申請號: 201910332373.1
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110001620B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 曾小華;張軒銘;宋大鳳;錢琦峰;牛超凡;陳建新;高福旺;李曉建
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60W20/00
• 分類號: B60W20/00;B60W10/30;B60W10/26
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙) 22212
• 代理人: 李榮武

本發明公開了一種液壓輪轂混合動力車輛多模式切換控制方法，屬于混合動力車輛控制領域，包括工作模式的劃分、抽象行駛工況特征，建立工況特征與工況模式的初步映射關系、細化最優控制模式，該控制方法基于車輛的行駛工況識別和關鍵狀態估計，結合系統全局最優算法，通過最優規則提取與蓄能器SOC最優使用路徑規劃算法，得到最優控制規則。本發明考慮了車輛狀態、液壓系統狀態的綜合影響，并由整車控制器自主仲裁，確定當前工況下的最佳工作模式，旨在實現全工況范圍內規劃蓄能器SOC的使用路徑，使系統達到高平均綜合傳動效率，從而提高了輪轂液壓混合動力車輛對不同路面工況適應性以及整車經濟性。

技術領域

本發明屬于混合動力車輛控制領域領域，特別涉及一種液壓輪轂混合動力車輛多模式切換控制方法。

背景技術

隨著新能源汽車技術的發展，混合動力車輛可以在滿足整車動力性需求的前提下，通過提升發動機工作效率以及再生制動能量回收等途徑，使整車獲得良好的經濟性與排放特性。因此，在廣闊的市場需求、嚴格的油耗限值和更高的整車綜合性能需求的背景下，發展高效商用車混合動力系統是解決上述問題的有效途徑，已經逐漸成為我國商用車行業發展的共性需求。其中，液壓混合動力技術憑借其功率密度大，充放能速度快以及能量回收效率高等優點，在重型車輛上表現出較強的競爭力與較好的應用前景，因此，應用輪轂液壓混合動力系統的重型商用車以其明顯的優勢引起了國內重型商用車企業的重視。但是，由于國外企業的技術壟斷等原因，輪轂液壓混合動力系統在國內的研究尚處于起步階段，圍繞該系統工作模式的細致的優化控制方案的理論研究具有較高的理論意義與應用價值。

目前的現有技術中，如2018年8月14日公開的發明專利：公開號：CN108394403A，一種功率分流式混合動力汽車模式切換控制方法。該控制方法首先劃分系統工作模式,然后通過檢測元件采集模式切換所需信息并輸入控制元件,基于當前已知信息在控制元件中進行識別與判斷,選擇適當模式并給出模式判斷條件中相關閾值的計算方法，該控制方法具有較高的實用性。但其應用對象為油電系統，無法直接應用于液壓輪轂混合動力系統。又如2016年11 月9日公開的發明專利：公開號：CN106080584A，一種基于模型預測控制算法的混合動力汽車模式切換協調控制方法。該方法綜合考慮了未來車輛的需求信息和預測時域內的優化目標函數性能,可取得較好的控制效果。但該方法從改善車輛舒適性的角度出發，著眼于各模式之間切換的平穩性，但未從整車經濟性角度給出最優控制策略的確定方法。

發明內容

為解決現有技術存在的不足，本發明基于車輛行駛工況特征及LQR調節器設計了一種液壓輪轂混合動力車輛多模式切換控制方法，該方法合理地進行車輛工作模式劃分和規劃蓄能器SOC的使用途徑，實現高平均綜合傳動效率，提高整車的經濟性，為該液壓輪轂混合動力車輛的實際控制提供理論參考。

為實現上述目的，根據本發明實施例的一種液壓輪轂混合動力車輛多模式切換控制方法，包括以下步驟：

步驟一，工作模式的劃分：液壓輪轂混合動力車輛在路面上行駛時，可分為三種工作模式，一是泵助力模式(ADM)，即液壓泵與發動機共同工作，驅動車輛行駛，其中液壓泵和液壓馬達形成閉式液壓回路，二是蓄能器助力模式(AADM)，即蓄能器與發動機共同工作，驅動車輛行駛，三是最優控制模式OPT，當進入此模式，即允許液壓系統進入最優控制層，尋找使得當前整車經濟性最優的目標工作模式；

步驟二，抽象當前行駛工況特征，與步驟一中的工況模式建立初步映射關系：本步驟映射關系的建立采用的模糊邏輯控制方法，駁離行駛工況特征中的整車質量、路面附著、道路坡度作為模糊輸入條件，以目標工作模式作為輸出條件，模糊規則表的制定參考實車道路實驗，所述實驗是測試車輛在不同載重狀態、不同路面附著條件下各工作模式的爬坡性能，制得，其一般描述為在中高附著、較大坡度路面，系統更多的進入蓄能器助力模式工作，提高動力性，在中低附著路面，系統則傾向于開啟泵助力模式助力，提高車輛通過性；隨著車輛載荷降低，系統更多的選擇最優控制模式，即進入最優控制層控制，提高車輛經濟性；