混合动力电动汽车动力品质控制方法_3

文档序号:9536931阅读:来源:国知局
征工况主动捕捉的动力源动态响应特性自学习,实现对所述混合动力系统中的各动力源的动态特性的在线识别存储。然后转到步骤207 ;
[0119]在步骤207中,通过CAN总线输出最终控制指令转速或转矩给各动力源,实现对混合动力汽车的动力品质的优化控制。
[0120]所述步骤201中的所述能量源状态信息包括蓄电池荷电状态、剩余能量状态,所述动力源运行信息包括所述各动力源的转速、转矩,所述传感器信号包括加速踏板传感器信号、制动踏板传感器信号、离合器踏板传感器信号、点火钥匙开关信号、变速手柄位置传感器信号等驾驶员驾驶车辆的操作信号以及车速传感器信号等,所述车辆运行状态信息包括车速。
[0121]所述的一种混合动力电动汽车动力品质控制方法,还包括以下步骤:
[0122]步骤208,混合动力控制器根据在步骤203中计算出的对各动力源的初级控制指令转速或转矩,计算出所述动力传动耦合器所需的运行模式、传动比等控制指令,并在步骤207中利用该指令对所述动力传动耦合器实施控制。
[0123]所述步骤202中的执行基于主动减振阻尼器的驾驶员指令扭矩、指令功率控制,得到驾驶员指令扭矩、指令功率,具体包括如下步骤:
[0124]1)按以下公式计算出从驾驶员加速踏板或制动踏板信号采样值到指令值的转化:
[0125]ΑΡΡΛΓΓΓ = min (APPX Δ tAPP, APPRawcurr);
[0126]BPPJ.= min (BPP ΛΓ+ΒΡΡ* X Δ tBPP, BPPRawcurr)
[0127]其中:ΑΡΡ#/.、APPdnidpra分别为当前时刻与前一时刻的加速踏板的指令值,BPPj'BPPi厂分别为当前时刻与前一时刻的制动踏板的指令值,ΑΡΡΚ:'ΑΡΡΚ:〃分别为当前时刻的加速踏板、制动踏板信号采样值,△ tAPP、Δ tBPP分别为加速踏板、制动踏板指令值的更新周期,APPrate、BPPMte分别加速踏板指令、制动踏板指令的允许变化速率:
[0128]APPrate= APP rat;(t) (if APP^^APP^;^)
[0129]or APPrate (t) (if APPRawcurr彡 APP ;
[0130]BPPrate=BPPrate+(t) (if BPPRawcurr>BPPdn;re)or BPPrate (t) (if BPPRa;urr^ BPPdn;re)其中:APPrate+(t)、APPrate (t)分别为基于冲击度控制要求而设置的加速踏板开度增大、减小时的允许变化速率的极限限制值,BPPrate+(t), BPPrate (t)分别为基于冲击度控制要求而设置的制动踏板开度增大、减小时的允许变化速率的极限限制值,t为加速踏板或制动踏板信号采样值到指令值的转化所经历的时间。
[0131]2)按以下公式计算基于反馈的驾驶员对所述混合动力系统的指令转矩Tdm、指令功率Pdm:
[0132]Tdrvr =min(|f ! (TrealFB) +Tdrvrrate X Δ tTdrvr |,| TdrvrRAW) ) X sgn (TdrvrRAW)
[0133]pdrvr= TdrvrX ω
[0134]其中,TrealFB= {T ^1, i = 1?N(N为所述混合动力系统中的动力源的个数)};U为所述混合动力系统第i个动力源通过CAN总线反馈的当前时刻的实际输出转矩,fi(.)为根据所述混合动力系统将其各动力源输出的实际转矩综合后转化为车辆驱动转矩的函数,AtTdm为驾驶员指令转矩Tdm、指令功率Pdm的更新周期,ω为所述混合动力系统的输出转速,TdrvrRAW= f ^Vs.APP^)为根据车速Vs = f(?)和APPJ.查表计算的驱动车辆的驾驶员指令转矩原始值,Td?/-为车辆驱动转矩的允许变化速率:
[0135]Tdrvrrate= T drvrrate+ (if I TdrvrRAW I > I (TrealFB I) or Tdrvrrate (if | TdrvrRAW | ( | (TrealFB |)
[0136]其中:Td?/atE+、Tdrvrrate分别为基于冲击度控制要求而设置的车辆驱动指令转矩增大、减小时的允许变化速率的极限限制值。
[0137]所述步骤204中的执行基于车辆冲击度预测和反馈的模式运行动力品质主动控制,计算出非模式切换中对各动力源的最终控制指令转速或转矩,实现对所述的混合动力系统在稳定的运行模式下的动力品质的控制优化,具体包括如下步骤:
[0138]1)按下式分别预测出所述混合动力系统中动力源i(i = 1,2,...,Ν,Ν为所述混合动力系统中的动力源的个数)下一时刻可实现的转速范围、转矩范围:
[0139][wi pre'u,wipre,L, Tipre’u,Tipre’L]
[0140]= {[wicurr+R+M1,slfLnXAti,wicurr+R M1,slfLnX Δ ti, Ticurr+R+Tl,slfLmX Δ ti, Ticurr+R Tl,sifLmX Δ ti] I (|wicurr-Q j slfLn 最小且 |Ticurr-TliSlfLm| 最小,m = 1 ?NTi,n = 1 ?NWi)},其中,A ti为下时刻与当前时刻间的时间,wipre'u,wipre'\ Tipre'u,打㈣+分别为预测出的动力源i在下一时刻可实现的转速上限、转速下限、转矩上限和转矩下限,分别为通过CAN总线接收到的动力源i在当前时刻的实际转速、转矩,R+M1,slfL\ R M1,slfL\ R+Tl,slfL\R Ti,slfL分别是自学习出的动力源i在可能的工况点(T ijSifLm, ω j slfLn) (m = 1,2,...,NTi,n =1,2,NWi)可实现的转速动态响应增的速率、转速动态响应减的速率、转矩动态响应增的速率、转矩动态响应减的速率。
[0141]2)按下式将对动力源i(i = 1,2,”.,Ν,Ν为所述混合动力系统中的动力源的个数)的控制指令限制在可实现的范围内,得到可实现的控制指令:
[0142]wiPsbl= max (min (wi RAW,wipre’u),wipre’L);
[0143]TiPsbl= max (min (Ti RAW,Tipre'u), Tipre'L);
[0144]其中,wiRAW、TiRAW分别为在所述步骤203中计算出的对动力源i的初级转速指令、初级转矩指令,wiPsb\ TiPsbl分别为动力源i在下一时刻的可实现转速指令、转矩指令。
[0145]3)按下式计算车辆的当前冲击度ξ?'预测下一时刻的冲击度
[0146]ξ curr= Δ Vs/ Δ tvs/ Δ tvs ;
[0147]ξ pre= ξ -ΓΓχ [f1(TPsbl)-f1(TrealFB)]/|f1(TrealFB)-f1(TrealFB ) I, if
fl(TrealFB) ^f!(TrealFB);
[0148]ξ pre= ξ curr, if fi (TrealFB) = fi(TrealFB );
[0149]其中,AVs为依据车速传感器采样并计算出的车速差,Atvs为车速变化Δ Vs对应的时间,TraalFB = {Τ^1,i = 1?N(N为所述混合动力系统中的动力源的个数)},T.:1为所述混合动力系统第i个动力源通过CAN总线反馈的前一时刻的实际输出转矩,TPsbl ={TiRAW,i = 1,2,...,Ν,Ν为所述混合动力系统中的动力源的个数},&(.)为所述步骤4中所述具体步骤中的所述函数Π (.)。
[0150]4)按下式计算出非模式切换中对动力源i (i = 1,2,…,Ν, Ν为所述混合动力系统中的动力源的个数)的最终控制指令转矩Tifinal、wifina1,抑制冲击度在一定范围内:[0151 ] Tifinal = sgn (Ti Psbl) X min (SB1 X | (TPsbl) | X ξ LMT’ 7 | ξ pre |,| TiPsbl |),
[0152]If |f! (TPsbl) I 彡 f! (TrealFB) I ;
[0153]Tifinal = sgn (Ti Psbl) X min (SB1 X | (TPsbl) | X ξ LMT’ 7 | ξ pre |,| TiPsbl |),
[0154]If |f! (TPsbl) < I f! (TrealFB) I ;
[0155]wifinal= wi Psbl;
[0156]其中,ξ ?ΜΤ’υ、ξ lmt’l为指令所述混合动力系统输出绝对值增大时的冲击度限制值、减小时的冲击度限制值,SB1为当前时刻从动力源i到所述混合动力系统输出端的传动比。
[0157]5)如ξ?1"超过冲击度限制值ξ ?ΜΤ’υ、ξ?ΜΤΛ,则利用电机响应快的特点,根据当前所述混合动力系统是输出增大还是减小选择GMT’U或? 为控制目标,对所述混合动力系统中的电机动力源i的Tifinal进行PID闭环调节,使ξ 自动小于冲击度限制值ξ LMT>υ、ξ?ΜΤΛ以内。
[0158]所述步骤205中的执行基于动力源转速预调节和反馈的模式切换动力品质主动控制,计算出对模式切换中对各动力源的最终控制指令转速或转矩,实现对所述的混合动力系统在其运行模式切换过程中的动力品质的控制优化,分为顺次执行的当前模式的退出控制、下一模式切入的预控制、下一模式的切入控制等三个阶段,具体包括如下步骤:
[0159]1)如当前模式退出已完成标志尚未成立,则执行当前模式的退出控制。按以下公式计算所述混合动力系统动力源i (i = 1,2,…,Ν, Ν为所述混合动力系统中的动力源的个数)的最终控制指令转矩Tifina1,直到其通过CAN总线反馈的实际转矩变化为0,然后退出当前模式并设置一个当前模式退出已完成标志,实现快速且平顺地退出当前运行模式:
[0160]Tipre,L= Ti curr+R TliSlfLmX Δ ti
[0161](|wicurr-? jiSlfLn 最小且 |Ticurr-TliSlfLm| 最小,!11=1,2,.",^1,11=1,2,.",丽1);
[0162]TiPsbl= Ti pre,L;
[0163]ξ curr= Δ Vs/ Δ tvs/ Δ tvs ;
[0164]ξ pre= ξ currX [f1(TPsbl)-f1(TrealFB)]/|f1(TrealFB)-f1(TrealFB ) |,如fl(TrealFB) ^f!(TrealFB);
[0165]ξ pre= ξ 如 fm = f! (TrealFB );
[0166]Tifinal = sgn (Ti final ) X min (SB1 X | (TPsbl) | X ξ LMT’ 7 | ξ pre |,| TiPsbl |,| TiPsbl |)
[0167]其中,TiPsbl为前一时刻的Ti Psbl,各符号的含义如所述步骤4中的所述具体步骤中的说明。
[0168]2)如当前模式退出已完成标志成立,说明前一模式已经退出,则按如下方法进行下一模式切入的预控制,直到待切入动力源i通过CAN总线反馈的实际转速wi达到目标转速wiaftCT,然后设置一个下一模式切入的预控制已完成标志:
[0169]根据下一模式,确定出与所述混合动力系统的动力输出端的传动链当前处于断开状态但下一模式运行中该传动链将被结合的待切入动力源i ;
[0170]按下式计算下一模式切换完成时刻的待切入动力源i的目标转速wiaftCT:
[0171]wiafter= ω X SB χ+ Δ wi
[0172]其中,ω为所述混合动力系统的输出端转速,SB1为从待切入动力源i到所述混合动力系统的输出端的传动比,Awi为待切入动力源i从其速度为wiaftCT后执行模式切换所需时间内该动力源的转速自由下降量;
[0173]wifinal= wi trans(t);
[0174]Tifinal= Ti trans(t);
[0175]其中,witrans(t)、Titrans(t)分别为在待切入动力源i在其与所述混合动力系统的输出端的传动链处于断开状态时使其转速达到目标转速wiaftCT的转速控制的时间轨迹和转矩控制的时间轨迹。
[0176]3)如下一模式切入的预控制已完成标志成立,则在按以下方法进
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