混合动力电动汽车动力品质控制方法_4

文档序号:9536931阅读:来源:国知局
行下一模式的切入控制,依次分为第一阶段模式快切换控制、第二阶段模式慢切换控制、第三阶段的模式快切换控制等三个阶段,直到模式切换控制完成:
[0177]wifinal= 0 ;
[0178]Tifinal= 0 ;
[0179]如第一阶段模式快切换控制已完成标志未成立,则执行第一阶段模式快切换控制,使模式切换执行器快速运动,直到待切入动力源i与所述混合动力系统的输出端的传动链处于刚结合的位置,然后设置一个第一阶段模式快切换控制已完成标志;
[0180]如第一阶段模式快切换控制已完成标志成立,说明第一阶段模式快切换控制已完成,则执行第二阶段模式慢切换控制,对模式切换执行器的位置、速度按无冲击切入的优化轨迹进行跟踪控制,直到待切入动力源i通过CAN总线反馈的实际转速与所述混合动力系统的输出端的实际转速SB1的差值小于下一模式无冲击切入的设定值,然后设置一个第二阶段模式慢切换控制已完成标志;
[0181]如第二阶段模式慢切换控制已完成标志成立,说明第二阶段模式慢切换控制已完成,则执行第三阶段的模式快切换控制,使模式切换执行器快速运动,直到待切入动力源i与所述混合动力系统的输出端的传动链处于完全结合的位置,使所述混合动力系统完成模式切换并进入新的运行模式,然后清除所述的当前模式退出已完成标志、下一模式切入的预控制已完成标志成立、第一阶段模式快切换控制已完成标志、第二阶段模式慢切换控制已元成标志。
[0182]所述步骤206中的执行基于特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,具体包括如下步骤:
[0183]1)自学习更新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)的转矩、转速的动态响应特性:
[0184]记动力源i的动态响应增的速率脉谱为和动态响应减的速率脉谱为①严、对动力源 i 可能的工况点(TliSlfLm,co j slfLn) (m= l,2,...,NTi,n = l,2,...,NWi),记前一时刻在所述步骤207中对动力源i的转速指令、转矩指令分别为wifinal、Tifinal,记前一时刻在所述步骤1中接收到动力源i的实际转速、实际转矩分别为^Ticurr,记在所述步骤1中所接收到的当前时刻动力源i的实际转速、实际转矩分别为W'Ti?'记从前一时刻到当前时刻经历的时间为Ati,并分别将、Ti.与I\slfJ(m= 1,2,…,NTi)、ω j,sifLn(k = 1?NWi)进行比较,按以下方法自学习计算出运行点(wi^,Ticurr )时的动力源i的动态响应速率并在其大于与运行点(wi?1",Ti—)最接近的可能工况点(Tw,? jiSlfLn)的动态响应增的速率、动态响应减的速率时,自学习更新得动态响应增的速率脉谱
和动态响应减的速率脉谱Φ:
[0185]Φ 严+= [R+Tl,slfLm, R+M1,slfLn]
[0186]= {[(Ticurr-Ticurr)/Ati|Tifinal >Ticurr,
[0187](wicurr-wicurr)/Ati|wifinal >wicurr ]
[0188](|wicurr - ω j slfLn 最小且 | Ticurr-TiiSlfLm | 最小,m = 1,2,…,NTi,n =1,2,...,NWi)}
[0189]Φ^= [R Tl,slfLm,RM1,slfLn]
[0190]= {[(Ticurr-Ticurr)/Ati|Tifinal <Ticurr,
[0191](wicurr-wicurr)/Ati|wifinal <wicurr ]
[0192](|wicurr - ω j slfLn 最小且 | Ticurr-TiiSlfLm | 最小,m = 1,2,…,NTi,n =1,2,...,NWi)}
[0193]其中,对未完成自学习更新的其它可能的工况点的动态响应增的速率、动态响应减的速率仍为初始设定值。
[0194]2)将自学习更新后的动力源i(i = 1,2,...,Ν,Ν为所述混合动力系统中的动力源的个数)的动态响应增的速率脉谱和动态响应减的速率脉谱Φ 存储在所述混合动力控制器的内存中。
[0195]本发明在充分发挥混合动力系统性能潜力的同时,实现了其动力品质的优化控制,并通过在线自学习各动力源动态特性解决了这些特性的试验工作量大或尚不完善的问题,以及这些动态特性随车辆运行的变化而引起的动力品质问题;实现了对混合动力汽车的动力品质自学习在线实时控制,具有动力品质好、易于实车实现的特点;可方便地用于内燃机-蓄电池或超级电容、燃料电池发动机一蓄电池或超级电容等混合动力汽车甚至纯电动汽车。
[0196]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
【主权项】
1.一种混合动力电动汽车动力品质控制方法,其特征在于,应用在电动汽车的混合动力系统上,包括如下步骤: 步骤1:根据采样传感器信号,以及混合动力控制器通过CAN总线获得能量源状态信息、动力源运行信息,获得驾驶员操作信息和车辆运行状态信息; 步骤2: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,并记录驾驶员指令扭矩、指令功率; 步骤3:利用驾驶员指令扭矩、指令功率,根据车辆的运行模式分别计算出不同的运行模式下对所述混合动力系统中的动力源的初级控制指令,所述初级控制指令包括:初级转速指令或初级转矩指令;并判断车辆的运行模式是否需要发生切换,若需要切换运行模式则执行步骤B,若无需切换则执行步骤A ; 步骤A:执行基于车辆冲击度预测和反馈的运行模式下车辆动力品质主动控制,计算出在稳定的运行模式下的对动力源的最终控制指令,即转速指令或转矩指令; 步骤B:执行基于动力源转速预调节和反馈的运行模式下对车辆切换动力品质主动控制,计算出车辆运行模式切换中对动力源的最终控制指令,即转速指令或转矩指令; 步骤4:通过CAN总线输出最终控制指令给动力源。2.根据权利要求1所述的混合动力电动汽车动力品质控制方法,其特征在于,所述混合动力系统包括混合动力控制器、能量源、动力源、汽车动力附件、CAN总线、传感器,所述的混合动力控制器平台通过CAN总线分别与能量源、动力源、汽车动力附件相连接,并通过电气线束与传感器相连接;所述汽车动力附件,包括散热子系统和空调子系统。3.根据权利要求1所述的混合动力电动汽车动力品质控制方法,其特征在于,还包括:所述混合动力控制器根据在步骤3中计算出的对动力源的初级控制指令得到所述动力传动耦合器所需的运行模式、传动比控制指令,并利用该传动比控制指令对车辆的动力传动耦合器进行控制。4.根据权利要求1所述的混合动力电动汽车动力品质控制方法,其特征在于,还包括自学习步骤:执行基于特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动力源的动态特性的在线识别存储。5.根据权利要求2所述的混合动力电动汽车动力品质控制方法,其特征在于,所述动力源,包括发动机、驱动电机、动力传动耦合器,其中,所述动力传动耦合器用于将发动机、驱动电机进行机电耦合并将动力输出用于驱动车辆。6.根据权利要求1所述的混合动力电动汽车动力品质控制方法,其特征在于,所述步骤1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:动力源的转速、转矩信息;采样传感器信号包括: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、车辆加速度传感器信号;所述车辆运行状态信息包括车速、加速度。7.根据权利要求1所述的一种电动汽车冲击度主动抑制的动力品质控制方法,其特征在于,所述步骤2包括如下步骤: 步骤2.1:将驾驶员操作信息中的驾驶员加速踏板或制动踏板信号的采样值转化为指令值,转化公式如下:APPdn;urr= min(APP dndpre+APPrate X Δ tAPP, APPRa;urr); BPPdn;urr= min(BPP dndpre+BPPrate X Δ tBPP, BPPRa;urr); 式中APPdnidpra分别为当前时刻、前一时刻的加速踏板的指令值,BPP &广'BPPd?/1"分别为当前时刻、前一时刻的制动踏板的指令值,APP Rawcur\ ΒΡΡΚ:.分别为当前时刻的加速踏板、制动踏板信号采样值,Δ tAPP、A tBPP分别为加速踏板、制动踏板指令值的更新周期,APPrate、BPPMte分别为加速踏板指令、制动踏板指令的允许变化速率;若 ΑΡΡΚ3;^γ>ΑΡΡλ;γ% 则 APPrate= APP rat; (t);若 APPRawcurr彡 APP Λ;Γ% 则 APPrate= APP rate (t);若 ΒΡΡΚ3;^γ>ΒΡΡλ;γ% 则 BPPrate= BPP rat; (t);若 BPPRa;urr^ BPP Λ厂,则 BPPrate= BPP rate (t);APPrat;(t) =APPratenaxX(l-eMxt);APPrate (t) =APPratenaxX(l-eA2xt);BPPrate+(t) =BPPratenaxX(l-eA3xt);BPPrate (t) =BPPratenaxX(l-eA4xt); 式中:APPMt/(t)、APPMta (t)分别为加速踏板开度增大、减小时的允许变化速率的限制值,BPPrate+(t), BPPrate (t)分别为制动踏板开度增大、减小时的允许变化速率的限制值,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,APPMt_x、BPPMt_x分别为基于冲击度控制要求而设置的加速踏板开度和制动踏板开度的变化速率的最大允许值,λ?、λ 2、λ 3、λ 4分别为按冲击度控制要求经试验测定或计算确定的加速踏板开度增大时、加速踏板开度减小时、制动踏板开度增大时、制动踏板开度减小时的允许变化速率限制值随t的控制参数; 步骤2.2:获得基于反馈的驾驶员对所述混合动力系统的驾驶员指令扭矩Tdm、指令功率Pdm,并记录该扭矩值Tdm、功率值Pdm,计算公式如下: Tdrvr= min (I T realFB+Tdrv/ateX Δ tTdrvr |,| TdrvrRAW) |) X sgn (TdrvrRAW); Pdrvr= T drvrX ω ; TrealFB=Z; 式中-1;-1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,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,Tdrvr議在APP Δ !且ΒΡΡ Λ;?ΓΓ< Δ 2时为根据车速Vs =ω/β finalx6.28Xrw和ΑΡΡ^.查表计算的驱动车辆的驾驶员指令转矩原始值、在ΑΡΡΛ;?ΓΓ< Δ 占 ΒΡΡ Δ 2时为根据车速 Vs = ω / β final X 6.28 X rw 和 ΒΡΡ^^查表计算的制动车辆的驾驶员指令转矩原始值,Td?/ata为车辆驱动转矩的允许变化速率,SB 1为第i个动力源到混合动力系统的输出端的传动比,β finalS所述混合动力系统的输出端到车轮的传动比,Δ ρΛ 2分别为加速踏板开度信号有效、制动踏板开度信号有效的下限值,rw为车轮半径,N为所述混合动力系统中的动力源的个数。 -y-1 下 RAW I V I rp FB I γγΤτΓ 下 rate_ 下 rate+ I 1 drvr I 2 I 丨 real I,人J 丨 drvr丨drvr , -H-1 rp RAW I < I rp FB I rTttf rp rate__rp rate I 1 drvr I ''''''' I 丨 real I 人」丨 drvr丨 drvr , 式中:Td?/atE+、Td?/atE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。8.根据权利要求7所述的混合动力电动汽车动力品质控制方法,其特征在于,所述步骤A包括如下步骤: 步骤A1:预测出所述混合动力系统中第i个动力源在下一时刻可实现的转速范围、转矩范围的向量其中i = 1,2^..,Ν,Ν为所述混合动力系统中的动力源的个数;计算公式如下:φ.pre= [wi pre,lJ, wipre,L, Tipre’u, Tipre,L] ={[wicurr+R+M1,slfLnX Ati, wicurr+R ?lfLnX Ati,Ticurr+R+Tl,slfLmXAti, Ticurr+R Tl,slfLmX Δ ti], 当(Iwi^
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