[發明專利]一種四驅混合動力拖拉機控制策略

在審

• 申請號: 202210664228.5
• 申請日: 2022-06-14
• 公開（公告）號: CN115009260A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 閆祥海;張輝;徐立友;張靜云;張俊江;趙思夏
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: B60W20/11
• 分類號: B60W20/11
• 代理公司: 洛陽華和知識產權代理事務所(普通合伙) 41203
• 代理人: 李征

1.一種四驅混合動力拖拉機控制策略，其特征在于具體包括如下步驟：

P1:根據動力電池的SOC手動選擇四驅模式或后驅模式，所述SOC為小時，允許啟動后驅模式，且后驅模式的工作模式默認為普通后驅模式；所述SOC為中時，允許啟動后驅模式或四驅模式，且后驅模式的工作模式默認為混動后驅模式、四驅模式的工作模式默認為普通四驅模式；所述SOC為大時，允許啟動后驅模式或四驅模式，且后驅模式的工作模式默認為混動后驅模式、四驅模式的工作模式默認為混動四驅模式；

P2:計算需求轉矩，所述需求轉矩由牽引力力學模型求得，

所述牽引力力學模型包括，F_g＝zbhk,F_TM＝(1.1～1.2)F_g,

其中，V為犁耕作業時的最大速度，r為拖拉機驅動輪半徑,n為發動機轉速，i_g為變速器在相應檔位的傳動比，i₀為拖拉機主減速器傳動比，i_L為拖拉機輪邊減速器傳動比，F_g為犁耕阻力，z為犁鏵個數，b為單個犁鏵寬度，h為耕深，k為土壤比阻，F_TM為拖拉機的牽引力，P_T為拖拉機的功率，η_t為牽引效率；

所述犁鏵參數包括犁鏵個數z、所述單個犁鏵寬度b和所述耕深h；

P3:當啟動所述后驅模式時，無需進行前后轉矩分配，所述需求轉矩即為后牽引系統轉矩，所述后牽引系統轉矩輸入到后牽引系統中，所述后牽引系統提供驅動轉矩以驅動所述四驅混合動力拖拉機；

P4:當啟動所述四驅模式時，需要進行前后轉矩分配；所述控制策略采用基于模糊控制的控制策略，包括2個獨立的輸入參數和1個輸出參數，所述輸入參數分別為坡度和犁耕阻力，所述輸出參數為前后轉矩分配系數,所述前后轉矩分配系數為后牽引系統轉矩轉化至后輪的驅動力與總驅動力的比值；將所述坡度i和所述犁耕阻力F_g輸入到模糊控制器(1)，所述模糊控制器(1)進行模糊運算后輸出前后轉矩分配系數，根據前后轉矩分配系數和需求轉矩求出前牽引電機轉矩和后牽引系統轉矩并進行前后轉矩的分配。

2.根據權利要求1所述的一種四驅混合動力拖拉機控制策略，其特征在于所述后牽引系統包括調整控制器(1)、調整控制器(2)、發動機、后牽引電機、動力耦合器和后輪，當選擇四驅模式且所述SOC為中時，所述后牽引系統轉矩和所述SOC輸入到所述調整控制器(1)，所述調整控制器(2)根據SOC和四驅模式啟動所述普通四驅模式；所述調整控制器(1)將所述后牽引系統轉矩和所述SOC傳遞給所述調整控制器(2)，所述調整控制器(2)計算出轉矩分配系數并進行轉矩分配，此時發動機轉矩分為驅動轉矩和充電轉矩，所述充電轉矩固定為所述前牽引電機額定轉矩的70％～80％，所述驅動轉矩通過動力耦合器傳遞給后輪傳動系統，后輪傳動系統帶動后輪用于驅動所述四驅混合動力拖拉機，所述充電轉矩通過動力耦合器帶動后牽引電機進行發電，給動力電池充電，以維持所述四驅模式下前牽引電機的轉矩要求。

3.根據權利要求2所述的一種四驅混合動力拖拉機控制策略，其特征在于所述后牽引系統還包括模糊控制器(2)，當選擇四驅模式且所述SOC為大時，所述后牽引系統轉矩和所述SOC輸入到所述調整控制器(1)，所述調整控制器(1)根據SOC和四驅模式啟動所述混動四驅模式；所述調整控制器(1)將所述后牽引系統轉矩和所述SOC輸入到所述模糊控制器(2)，所述模糊控制器(2)進行模糊運算后輸出電機轉矩系數和后牽引系統轉矩到所述調整控制器(2)，所述電機轉矩系數為所述后牽引電機轉矩與所述后牽引系統轉矩的比值，所述調整控制器(2)通過所述電機轉矩系數和所述后牽引系統轉矩進行轉矩分配。