[發(fā)明專利]一種四驅(qū)混合動(dòng)力拖拉機(jī)控制策略

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210664228.5
• 申請(qǐng)日: 2022-06-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115009260A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆祥海;張輝;徐立友;張靜云;張俊江;趙思夏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B60W20/11
• 分類號(hào): B60W20/11
• 代理公司: 洛陽(yáng)華和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41203
• 代理人: 李征

本發(fā)明涉及一種四驅(qū)混合動(dòng)力拖拉機(jī)控制策略，采用前述控制策略的四驅(qū)混合動(dòng)力拖拉機(jī)有四驅(qū)模式和后驅(qū)模式，四驅(qū)模式包含普通四驅(qū)模式和混動(dòng)四驅(qū)模式，后驅(qū)模式包含普通后驅(qū)模式和混動(dòng)后驅(qū)模式，所述控制策略包括：P1根據(jù)動(dòng)力電池的SOC手動(dòng)選擇四驅(qū)模式和后驅(qū)模式；P2計(jì)算需求轉(zhuǎn)矩，需求轉(zhuǎn)矩由牽引力力學(xué)模型求得；P3當(dāng)采用后驅(qū)模式時(shí)，無(wú)需進(jìn)行前后轉(zhuǎn)矩分配，需求轉(zhuǎn)矩即為后牽引系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩；P4當(dāng)采用四驅(qū)模式時(shí)，進(jìn)行前后轉(zhuǎn)矩分配，所述控制策略采用基于模糊控制的控制策略，輸入?yún)?shù)分別為坡度和犁耕阻力，輸出參數(shù)為前后轉(zhuǎn)矩分配系數(shù),根據(jù)前后轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)和需求轉(zhuǎn)矩求出前牽引電機(jī)轉(zhuǎn)矩和后牽引系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩并進(jìn)行前后轉(zhuǎn)矩的分配。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混合動(dòng)力拖拉機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種四驅(qū)混合動(dòng)力拖拉機(jī)控制策略。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)四驅(qū)拖拉機(jī)多采用分動(dòng)器進(jìn)行前后轉(zhuǎn)矩分配，機(jī)械結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜，由于結(jié)構(gòu)形式的限制，難以實(shí)時(shí)改變前、后驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩比，十分不便。電動(dòng)拖拉機(jī)的出現(xiàn)解決了前述問(wèn)題，電動(dòng)拖拉機(jī)是指以車載電源為動(dòng)力、用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛、并符合各項(xiàng)工作要求的車輛。在對(duì)環(huán)境影響的方面，相比于傳統(tǒng)拖拉機(jī)，電動(dòng)拖拉機(jī)影響更小，其前景被廣泛看好。但是傳統(tǒng)電動(dòng)拖拉機(jī)的工作續(xù)航時(shí)間短，且工作時(shí)需要頻繁充電，且受限于目前充電速度的限制，實(shí)際工作中工作效率較低，十分不便。

發(fā)明內(nèi)容

基于前置驅(qū)動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)形式的四驅(qū)混合動(dòng)力拖拉機(jī)，本發(fā)明提出一種四驅(qū)混合動(dòng)力拖拉機(jī)控制策略，采用基于模糊邏輯的轉(zhuǎn)矩分配策略，以使前后轉(zhuǎn)矩分配合理，操作方便，續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

采用本發(fā)明一種四驅(qū)混合動(dòng)力拖拉機(jī)控制策略的四驅(qū)混合動(dòng)力拖拉機(jī)具有兩種驅(qū)動(dòng)模式：四驅(qū)模式和后驅(qū)模式，四驅(qū)模式包含兩種工作模式：普通四驅(qū)模式和混動(dòng)四驅(qū)模式，后驅(qū)模式包含兩種工作模式：普通后驅(qū)模式和混動(dòng)后驅(qū)模式，四驅(qū)混合動(dòng)力拖拉機(jī)控制策略具體分為以下步驟，

P1:選擇驅(qū)動(dòng)模式，根據(jù)動(dòng)力電池的SOC手動(dòng)選擇四驅(qū)模式或后驅(qū)模式，SOC可以分為小(0.2～0.3)、中(0.2中0.4)和大(0.3～0.4)，當(dāng)SOC為小時(shí)允許啟動(dòng)后驅(qū)模式，后驅(qū)模式的工作模式默認(rèn)為普通后驅(qū)模式；當(dāng)SOC為中時(shí)允許啟動(dòng)后驅(qū)模式或四驅(qū)模式，后驅(qū)模式的工作模式默認(rèn)為混動(dòng)后驅(qū)模式，四驅(qū)模式的工作模式默認(rèn)為普通四驅(qū)模式；當(dāng)SOC為大時(shí)，允許啟動(dòng)后驅(qū)模式或四驅(qū)模式，后驅(qū)模式的工作模式默認(rèn)為混動(dòng)后驅(qū)模式，四驅(qū)模式的工作模式默認(rèn)為混動(dòng)四驅(qū)模式，當(dāng)選擇驅(qū)動(dòng)模式時(shí)控制策略根據(jù)SOC自動(dòng)切換相應(yīng)的工作模式；

P2:計(jì)算需求轉(zhuǎn)矩，需求轉(zhuǎn)矩由牽引力力學(xué)模型求得，

牽引力力學(xué)模型包括，F(xiàn)_g＝zbhk,F_TM＝(1.1～1.2)F_g,

其中，V為犁耕作業(yè)時(shí)的最大速度，r為拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)輪半徑,n為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，i_g為變速器在相應(yīng)檔位的傳動(dòng)比，i₀為拖拉機(jī)主減速器傳動(dòng)比，i_L為拖拉機(jī)輪邊減速器傳動(dòng)比，F(xiàn)_g為犁耕阻力，z為犁鏵個(gè)數(shù)，b為單個(gè)犁鏵寬度，h為耕深，k為土壤比阻，F(xiàn)_TM為拖拉機(jī)的牽引力，P_T為拖拉機(jī)的功率，η_t為牽引效率，

犁鏵參數(shù)包括犁鏵個(gè)數(shù)z、單個(gè)犁鏵寬度b和耕深h，

上述參數(shù)除發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n、變速器在相應(yīng)檔位的傳動(dòng)比i_g和犁鏵參數(shù)外均已知，故可通過(guò)牽引力力學(xué)模型計(jì)算得到需求轉(zhuǎn)矩；

P3:當(dāng)啟動(dòng)后驅(qū)模式時(shí)，無(wú)需進(jìn)行前后轉(zhuǎn)矩分配，需求轉(zhuǎn)矩即為后牽引系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩，后牽引系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩輸入到后牽引系統(tǒng)中，后牽引系統(tǒng)提供驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩以驅(qū)動(dòng)四驅(qū)混合動(dòng)力拖拉機(jī)；