专利名称：并联式液压混合动力车辆转矩控制系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种多能源车辆动力总成的转矩控制系统及方法，特别是一种并联式 液压混合动力车辆转矩控制系统及方法。
背景技术：
随着世界范围内工业技术的迅速发展，能源短缺和环境污染问题日趋严重。液压 混合动力技术被认为是解决能源危机和环境污染问题的有效方案之一，相对于电动混合动 力技术，液压混合动力具有功率密度大，能量循环效率高等优点，同时，液压混合动力的能 量密度小，不可能长时间提供驱动转矩，因此其能量控制策略与电动混合动力截然不同。为 了充分发挥液压混合动力车辆的节能潜力，必须充分考虑液压混合动力系统的特点，设计 能量控制策略，优化动力总成系统的协调工作，使燃油经济性达到最佳。目前国内对液压混 合动力车辆的研究较少，能量控制策略更是普遍采用基于发动机万有特性曲线的功率分配 策略，简单地将整车的工作状态分为液压混合动力驱动、发动机驱动和混合驱动三种工况。 但传统的功率分配策略只考虑了发动机的工作状态，却忽略了其他系统的工作状态，导致 整车的能量分配不合理，很难使发动机和液压混合动力系统同时工作于最佳工况，无法使 整车的燃油经济性最佳。
发明内容
本发明的目的是要提供一种并联式液压混合动力车辆转矩控制系统及方法，实 现发动机和液压混合动力系统的协调工作，使整车的燃油经济性达到最佳。本发明的目的是这样实现的该控制系统及方法包括液压混合动力车辆控制方法 和液压混合动力车辆转矩控制系统；液压混合动力车辆的控制方法(1)根据驾驶员对加速踏板的操作行为，结合当前状态下的车速情况，确定当前状 况下整车的车辆驱动目标转矩、当前状态下液压混合动力系统转矩的估算、混合动力系统 目标输出转矩的确定、发动机目标输出转矩指令和液压泵马达目标输出转矩指令；所述的车辆驱动目标转矩的实现方法是根据油门踏板的开度和踏板变化速率折 算为不同车速、不同档位下的车辆的目标驱动转矩；所述的当前状态下液压混合动力系统转矩的估算方法是根据液压泵马达当前转 速和液压蓄能器的工作压力，以及液压泵马达效率曲线，计算出当前转速下对应的液压泵 马达的最大驱动转矩；所述的混合动力系统目标输出转矩的确定方法是将驾驶员需求转矩换算为当前 状态下混合动力系统的目标转矩，查找当前状态下发动机万有特性曲线图对应的发动机运 行效率较优时的转矩范围，并与混合动力系统的目标转矩值对比，参考液压蓄能器压力，确 定液压泵马达的目标转矩，发动机的目标转矩为车辆目标转矩值与液压泵马达目标转矩值 的差值；
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所述的发动机目标输出转矩指令，具体方法是发动机万有特性数据中发动机输 出转矩随节气门开度、转速变化的数据可整理成发动机节气门开度随输出转矩、转速变化 的数据表。根据当前状态下发动机的目标转矩和转速查发动机节气门开度随输出转矩、转 速变化数据表，得到发动机目标节气门开度目标值，根据当前状态下液压泵马达的目标转 矩、转速、液压蓄能器的工作压力和液压泵马达工作效率曲线得出液压泵马达的排量值即 为对应指令；所述的液压泵马达目标输出转矩指令，具体方法是根据当前状态下液压泵马达 的目标转矩、转速、液压蓄能器的工作压力和液压泵马达工作效率曲线得出液压泵马达的 排量值即为对应指令；(2)根据传感器采集得到的当前车速信号、加速踏板开度信号、变速器档位信号、 离合器结合状态信号、发动机转速信号、液压蓄能器压力信号、以及液压泵马达转速信号， 判定出当前整车状态下混合动力系统应该处于的运行模式；液压混合动力系统的运行模式 包括①停机模式，②液压驱动模式，③怠速模式，④行车充压模式，⑤发动机驱动模式，⑥ 制动模式；(3)根据传感器采集得到的液压泵马达转速信号和液压蓄能器压力信号，结合液 压泵马达效率曲线查找出当前转速下对应的液压泵马达最大驱动转矩；(4)将驾驶员需求转矩换算为当前状态下混合动力系统的目标转矩，查找当前状 态下发动机万有特性曲线图对应的发动机运行效率较优时的转矩范围，并与混合动力系统 的目标转矩值对比，参考液压蓄能器压力，确定当前状态下两个动力源发动机和液压泵马 达的目标转矩；具体如下①启动时，液压蓄能器SOC彡0. 5，液压蓄能器和液压泵马达提供全部目标转矩， 发动机不工作；②启动时，液压蓄能器SOC < 0. 5，液压泵马达和发动机共同提供驱动转矩；液压 混合动力系统提供最大驱动转矩，目标转矩值与液压泵马达目标转矩值的差值即为发动机 的目标转矩值；③正常行驶时，目标转矩处于高燃油经济性区域(Tfl < ； < Tfh)，液压混合动力系 统不工作，发动机单独驱动车辆；目标转矩小于高燃油经济区域最低阈值OY <Tr< Tfl)， 液压泵马达工作于泵工况，调整发动机负荷，使发动机工作于高燃油经济性区域；液压泵马 达以目标转矩Tp/m · 0. 3pVp/ffl回收发动机的多余能量；目标转矩小于发动机开启阈值OY < Tr)，液压泵马达以目标转矩Tp/m · 0. 6pVp/ffl调整发动机的负荷，保证发动机工作于高燃 油经济性区域，同时回收发动机的多余能量；目标转矩大于高燃油经济区域最高阈值(!；> Tfl),液压泵马达和发动机共同提供驱动转矩；液压混合动力系统提供最大驱动转矩，目标 转矩值与液压泵马达目标转矩值的差值即为发动机的目标转矩值；(5)根据步骤(4)得到的发动机目标输出转矩，得到发动机目标节气门开度目标 值指令；根据步骤(4)得到的液压泵马达的目标输出转矩指令；根据当前状态下发动机的 目标转矩和转速查发动机节气门开度随输出转矩、转速变化数据表，得到发动机目标节气 门开度目标值，根据当前状态下液压泵马达的目标转矩、转速、液压蓄能器的工作压力和液 压泵马达工作效率曲线得出液压泵马达的排量值即为对应指令。液压混合动力车辆转矩控制系统包括以下三层模块管理层模块、控制层模块和执行层模块；所述的管理层模块是整个控制系统的基础，通过采集驾驶员对加速踏板或者制动 踏板的操信号，反映驾驶意图的操作行为，并结合当前状态下的车速情况，进行计算确定当 前状况下驾驶员希望在车轮上得到的驱动转矩，作为整个控制系统分配管理的依据和目 标；所述的控制层模块根据系统所允许的运行条件，合理分配发动机和液压泵马达的 动力，并通过控制层与执行层之间的传送接口向各个部件的控制器发出控制命令；控制层 包括模式判定及能力估计子模块，主要完成混合动力系统运行模式判定和有关部件总成能 力的估计；所述的执行层模块中各个部件的控制器则根据控制层的目标指令独立地控制各 自的被控对象，并将各个部件的状态变量向控制层反馈。所述的控制层中的模式判定及能力估计模块包括以下子模块模式判定子模块， 用于判定出当前整车状态下液压混合动力系统的运行模式；液压混合动力系统转矩估计子 模块，用于估计当前状态下液压混合动力系统所能提供的转矩极限；混合动力系统转矩分 配子模块，用于确定混合动力系统在各模式下发动机和液压泵马达的目标输出转矩；所述的控制层中的模式判定子模块的输入端接当前车速信号、踏板开度信号、液 压蓄能器压力信号、变速器档位信号、离合器结合状态信号、发动机转速信号，以及液压泵 马达转速信号的输出端；模式判定子模块根据当前的所述的信号，判定出当前整车状态下 混合动力系统应该处于的运行模式；所述的液压混合系统转矩估计子模块的输入端接液压蓄能器压力信号和液压泵 马达转速信号的输出端；所述的混合动力系统转矩分配子模块的输入端接混合动力系统模式判定子模块 和液压混合系统转矩估计子模块的输出端；用于确定混合动力系统在各模式下发动机和液 压泵马达的目标输出转矩；所述的执行层模块包括以下子模块发动机执行指令子模块，用于控制汽油机节 气门开度；液压泵马达排量执行指令子模块，用于控制液压泵马达的斜盘倾角，使其达到目 标排量；液压蓄能器控制子模块，用于控制液压蓄能器油路的开启和关闭；离合器控制子 模块，用于控制离合器的结合和分开。该转矩控制系统的管理模块、控制模块和执行模块构成控制器，控制器的输出端 口分别连接运行参数显示、发动机节气门控制器、离合器控制器和泵/马达控制；控制器的 输入端口分别连接油门踏板信号、制动踏板信号、离合器状态信号、变速器档位信号、发动 机转速信号、节气门位置信号、车速信号、蓄能器压力信号、泵马达转速信号和泵马达排量 信号。有益效果，由于采用了上述方案，将原本复杂的混合动力汽车整车多能源动力总 成控制系统的模块结构清晰化和通用化，本发明的控制方法根据液压混合动力系统功率密 度大、能量密度小的特点，合理地分配发动机和液压泵马达的输出转矩，降低了发动机工作 于低效区的几率，保证发动机的输出转矩相对集中于最佳经济区，降低混合动力工作模式 切换次数，避免了发动机和液压泵马达的频繁起停对元件造成的不良影响。实现发动机和 液压混合动力系统的协调工作，使整车的燃油经济性达到最佳，达到了本发明的目的。
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本发明的优点是本发明的控制方法和系统结构具有较高可靠性，并易于实现，适 用于并联式液压混合动力系统的整车多能源动力总成控制系统。
图1是本发明提出的并联式混合动力车辆的转矩控制系统基本结构示意图。图2是本发明提出的并联式混合动力车辆的转矩控制系统硬件连接图。图3是本发明提出的并联式混合动力车辆的转矩控制系统中发动机控制示意图。
具体实施例方式实施例1 该控制系统及方法包括液压混合动力车辆控制方法和液压混合动力车 辆转矩控制系统；液压混合动力车辆的控制方法(1)根据驾驶员对加速踏板的操作行为，结合当前状态下的车速情况，确定当前状 况下整车的车辆驱动目标转矩、当前状态下液压混合动力系统转矩的估算、混合动力系统 目标输出转矩的确定、发动机目标输出转矩指令和液压泵马达目标输出转矩指令；所述的车辆驱动目标转矩的实现方法是根据油门踏板的开度和踏板变化速率折 算为不同车速、不同档位下的车辆的目标驱动转矩；所述的当前状态下液压混合动力系统转矩的估算方法是根据液压泵马达当前转 速和液压蓄能器的工作压力，以及液压泵马达效率曲线，计算出当前转速下对应的液压泵 马达的最大驱动转矩；所述的混合动力系统目标输出转矩的确定方法是将驾驶员需求转矩换算为当前 状态下混合动力系统的目标转矩，查找当前状态下发动机万有特性曲线图对应的发动机运 行效率较优时的转矩范围，并与混合动力系统的目标转矩值对比，参考液压蓄能器压力，确 定液压泵马达的目标转矩，发动机的目标转矩为车辆目标转矩值与液压泵马达目标转矩值 的差值；所述的发动机目标输出转矩指令，具体方法是发动机万有特性数据中发动机输 出转矩随节气门开度、转速变化的数据可整理成发动机节气门开度随输出转矩、转速变化 的数据表。根据当前状态下发动机的目标转矩和转速查发动机节气门开度随输出转矩、转 速变化数据表，得到发动机目标节气门开度目标值，根据当前状态下液压泵马达的目标转 矩、转速、液压蓄能器的工作压力和液压泵马达工作效率曲线得出液压泵马达的排量值即 为对应指令；所述的液压泵马达目标输出转矩指令，具体方法是根据当前状态下液压泵马达 的目标转矩、转速、液压蓄能器的工作压力和液压泵马达工作效率曲线得出液压泵马达的 排量值即为对应指令；(2)根据传感器采集得到的当前车速信号、加速踏板开度信号、变速器档位信号、 离合器结合状态信号、发动机转速信号、液压蓄能器压力信号、以及液压泵马达转速信号， 判定出当前整车状态下混合动力系统应该处于的运行模式；液压混合动力系统的运行模式 包括①停机模式，②液压驱动模式，③怠速模式，④行车充压模式，⑤发动机驱动模式，⑥ 制动模式；
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(3)根据传感器采集得到的液压泵马达转速信号和液压蓄能器压力信号，结合液 压泵马达效率曲线查找出当前转速下对应的液压泵马达最大驱动转矩；(4)将驾驶员需求转矩换算为当前状态下混合动力系统的目标转矩，查找当前状 态下发动机万有特性曲线图对应的发动机运行效率较优时的转矩范围，并与混合动力系统 的目标转矩值对比，参考液压蓄能器压力，确定当前状态下两个动力源发动机和液压泵马 达的目标转矩；具体如下①启动时，液压蓄能器SOC ^ 0. 5，液压蓄能器和液压泵马达提供全部目标转矩， 发动机不工作；②启动时，液压蓄能器SOC < 0. 5，液压泵马达和发动机共同提供驱动转矩；液压 混合动力系统提供最大驱动转矩，目标转矩值与液压泵马达目标转矩值的差值即为发动机 的目标转矩值；③正常行驶时，目标转矩处于高燃油经济性区域(Tfl <Tr< Tfh)，液压混合动力系 统不工作，发动机单独驱动车辆；目标转矩小于高燃油经济区域最低阈值OY <Tr< Tfl)， 液压泵马达工作于泵工况，调整发动机负荷，使发动机工作于高燃油经济性区域；液压泵马 达以目标转矩Tp/m · 0. 3pVp/ffl回收发动机的多余能量；目标转矩小于发动机开启阈值OY < Tr)，液压泵马达以目标转矩Tp/m · 0. 6pVp/ffl调整发动机的负荷，保证发动机工作于高燃 油经济性区域，同时回收发动机的多余能量；目标转矩大于高燃油经济区域最高阈值(!；> Tfl),液压泵马达和发动机共同提供驱动转矩；液压混合动力系统提供最大驱动转矩，目标 转矩值与液压泵马达目标转矩值的差值即为发动机的目标转矩值；(5)根据步骤(4)得到的发动机目标输出转矩，得到发动机目标节气门开度目标 值指令；根据步骤(4)得到的液压泵马达的目标输出转矩指令；根据当前状态下发动机的 目标转矩和转速查发动机节气门开度随输出转矩、转速变化数据表，得到发动机目标节气 门开度目标值，根据当前状态下液压泵马达的目标转矩、转速、液压蓄能器的工作压力和液 压泵马达工作效率曲线得出液压泵马达的排量值即为对应指令。液压混合动力车辆转矩控制系统包括以下三层模块管理层模块、控制层模块和 执行层模块；所述的管理层模块是整个控制系统的基础，通过采集驾驶员对加速踏板或者制动 踏板的操信号，反映驾驶意图的操作行为，并结合当前状态下的车速情况，进行计算确定当 前状况下驾驶员希望在车轮上得到的驱动转矩，作为整个控制系统分配管理的依据和目 标；所述的控制层模块根据系统所允许的运行条件，合理分配发动机和液压泵马达的 动力，并通过控制层与执行层之间的传送接口向各个部件的控制器发出控制命令；控制层 包括模式判定及能力估计子模块，主要完成混合动力系统运行模式判定和有关部件总成能 力的估计；所述的执行层模块中各个部件的控制器则根据控制层的目标指令独立地控制各 自的被控对象，并将各个部件的状态变量向控制层反馈；所述的控制层中的模式判定及能力估计模块包括以下子模块模式判定子模块， 用于判定出当前整车状态下液压混合动力系统的运行模式；液压混合动力系统转矩估计子 模块，用于估计当前状态下液压混合动力系统所能提供的转矩极限；混合动力系统转矩分配子模块，用于确定混合动力系统在各模式下发动机和液压泵马达的目标输出转矩；所述的控制层中的模式判定子模块的输入端接当前车速信号、踏板开度信号、液 压蓄能器压力信号、变速器档位信号、离合器结合状态信号、发动机转速信号，以及液压泵 马达转速信号的输出端；模式判定子模块根据当前的所述的信号，判定出当前整车状态下 混合动力系统应该处于的运行模式；所述的液压混合系统转矩估计子模块的输入端接液压蓄能器压力信号和液压泵 马达转速信号的输出端；所述的混合动力系统转矩分配子模块的输入端接混合动力系统模式判定子模块 和液压混合系统转矩估计子模块的输出端；用于确定混合动力系统在各模式下发动机和液 压泵马达的目标输出转矩；所述的执行层模块包括以下子模块发动机执行指令子模块，用于控制汽油机节 气门开度；液压泵马达排量执行指令子模块，用于控制液压泵马达的斜盘倾角，使其达到目 标排量；液压蓄能器控制子模块，用于控制液压蓄能器油路的开启和关闭；离合器控制子 模块，用于控制离合器的结合和分开。该转矩控制系统的管理模块、控制模块和执行模块构成控制器，控制器的输出端 口分别连接运行参数显示、发动机节气门控制器、离合器控制器和泵/马达控制；控制器的 输入端口分别连接油门踏板信号、制动踏板信号、离合器状态信号、变速器档位信号、发动 机转速信号、节气门位置信号、车速信号、蓄能器压力信号、泵马达转速信号和泵马达排量 信号。在本发明系统中，管理层模块是整个控制系统的基础，驾驶员受外界因素(交通 灯、路面障碍、路面坡度以及其他车辆)和自身情况(预测能力、经验和判断)的影响，驾驶 员会不断调整自己的驾驶行为(改变转向角度、加速踏板或制动踏板的位置、换档等)，该 模块通过接收反映驾驶意图的操作行为，并结合当前状态下的车速情况，进行计算确定当 前状况下驾驶员希望在车轮上得到的驱动转矩作为整个控制系统分配管理的依据和目标。控制层模块的主要任务是根据系统所允许的运行条件，合理分配发动机和液压泵 马达的动力，并通过控制层与执行层之间的传送接口向各个部件的控制器发出控制命令。 控制层包括模式判定及能力估计模块，主要完成混合动力系统运行模式判定和有关部件总 成能力的估计。模式判定子模块根据当前车速信号、加速踏板开度信号、液压蓄能器压力信号、变 速器档位信号、离合器结合状态信号、发动机转速信号，以及液压泵马达转速等信号，判定 出当前整车状态下混合动力系统应该处于的运行模式。混合动力系统运行模式分为6种模 式①停机模式，②液压驱动模式，③怠速模式，④行车充压模式，⑤发动机驱动模式，⑥制 动模式。液压再生系统转矩估计子模块接收液压蓄能器压力信号、液压泵马达转速信号和 液压泵马达工作效率曲线，估计当前状态下液压泵马达最大转矩。这些转矩限制条件是液 压泵马达在当前状态下驱动和回收能力的上限。进而确定混合动力系统在各模式下两个动 力源发动机和液压泵马达目标输出转矩。执行层模块中各个部件的控制器则根据协同层的控制命令独立地控制各自的被 控对象，并将各个部件的状态变量向协同层反馈。该模块中主要输出汽油机目标节气门开度指令，液压泵马达当前目标转矩指令，以及泵马达运行模式等指令。该模块输出的控制指 令可以根据实际控制的需要，输出相应的控制指令以控制相应执行器。
权利要求
一种并联式液压混合动力车辆的转矩控制方法，其特征在于液压混合动力车辆的控制方法(1)根据驾驶员对加速踏板的操作行为，结合当前状态下的车速情况，确定当前状况下整车的车辆驱动目标转矩、当前状态下液压混合动力系统转矩的估算、混合动力系统目标输出转矩的确定、发动机目标输出转矩指令和液压泵马达目标输出转矩指令；(2)根据传感器采集得到的当前车速信号、加速踏板开度信号、变速器档位信号、离合器结合状态信号、发动机转速信号、液压蓄能器压力信号、以及液压泵马达转速信号，判定出当前整车状态下混合动力系统应该处于的运行模式；液压混合动力系统的运行模式包括①停机模式，②液压驱动模式，③怠速模式，④行车充压模式，⑤发动机驱动模式，⑥制动模式；(3)根据传感器采集得到的液压泵马达转速信号和液压蓄能器压力信号，结合液压泵马达效率曲线查找出当前转速下对应的液压泵马达最大驱动转矩；(4)将驾驶员需求转矩换算为当前状态下混合动力系统的目标转矩，查找当前状态下发动机万有特性曲线图对应的发动机运行效率较优时的转矩范围，并与混合动力系统的目标转矩值对比，参考液压蓄能器压力，确定当前状态下两个动力源发动机和液压泵马达的目标转矩；具体如下①启动时，液压蓄能器SOC≥0.5，液压蓄能器和液压泵马达提供全部目标转矩，发动机不工作；②启动时，液压蓄能器SOC＜0.5，液压泵马达和发动机共同提供驱动转矩；液压混合动力系统提供最大驱动转矩，目标转矩值与液压泵马达目标转矩值的差值即为发动机的目标转矩值；③正常行驶时，目标转矩处于高燃油经济性区域(TFL＜Tr＜TFH)，液压混合动力系统不工作，发动机单独驱动车辆；目标转矩小于高燃油经济区域最低阈值(TL＜Tr＜TFL)，液压泵马达工作于泵工况，调整发动机负荷，使发动机工作于高燃油经济性区域；液压泵马达以目标转矩Tp/m●0.3pVp/m回收发动机的多余能量；目标转矩小于发动机开启阈值(TL＜Tr)，液压泵马达以目标转矩Tp/m●0.6pVp/m调整发动机的负荷，保证发动机工作于高燃油经济性区域，同时回收发动机的多余能量；目标转矩大于高燃油经济区域最高阈值(Tr＞TFL)，液压泵马达和发动机共同提供驱动转矩；液压混合动力系统提供最大驱动转矩，目标转矩值与液压泵马达目标转矩值的差值即为发动机的目标转矩值；(5)根据步骤(4)得到的发动机目标输出转矩，得到发动机目标节气门开度目标值指令；根据步骤(4)得到的液压泵马达的目标输出转矩指令；根据当前状态下发动机的目标转矩和转速查发动机节气门开度随输出转矩、转速变化数据表，得到发动机目标节气门开度目标值，根据当前状态下液压泵马达的目标转矩、转速、液压蓄能器的工作压力和液压泵马达工作效率曲线得出液压泵马达的排量值即为对应指令。
2.根据权利要求1所述的并联式液压混合动力车辆转矩控制方法，其特征在于所述 的车辆驱动目标转矩的实现方法是根据油门踏板的开度和踏板变化速率折算为不同车 速、不同档位下的车辆的目标驱动转矩；所述的当前状态下液压混合动力系统转矩的估算方法是根据液压泵马达当前转速和 液压蓄能器的工作压力，以及液压泵马达效率曲线，计算出当前转速下对应的液压泵马达的最大驱动转矩；所述的混合动力系统目标输出转矩的确定方法是将驾驶员需求转矩换算为当前状态 下混合动力系统的目标转矩，查找当前状态下发动机万有特性曲线图对应的发动机运行效 率较优时的转矩范围，并与混合动力系统的目标转矩值对比，参考液压蓄能器压力，确定液 压泵马达的目标转矩，发动机的目标转矩为车辆目标转矩值与液压泵马达目标转矩值的差 值；所述的发动机目标输出转矩指令，具体方法是发动机万有特性数据中发动机输出转 矩随节气门开度、转速变化的数据可整理成发动机节气门开度随输出转矩、转速变化的数 据表。根据当前状态下发动机的目标转矩和转速查发动机节气门开度随输出转矩、转速变 化数据表，得到发动机目标节气门开度目标值，根据当前状态下液压泵马达的目标转矩、转 速、液压蓄能器的工作压力和液压泵马达工作效率曲线得出液压泵马达的排量值即为对应 指令；所述的液压泵马达目标输出转矩指令，具体方法是根据当前状态下液压泵马达的目 标转矩、转速、液压蓄能器的工作压力和液压泵马达工作效率曲线得出液压泵马达的排量 值即为对应指令；
3.一种并联式液压混合动力车辆转矩控制系统，其特征在于液压混合动力车辆转矩 控制系统包括以下三层模块管理层模块、控制层模块和执行层模块；所述的管理层模块是整个控制系统的基础，通过采集驾驶员对加速踏板或者制动踏板 的操信号，反映驾驶意图的操作行为，并结合当前状态下的车速情况，进行计算确定当前状 况下驾驶员希望在车轮上得到的驱动转矩，作为整个控制系统分配管理的依据和目标；所述的控制层模块根据系统所允许的运行条件，合理分配发动机和液压泵马达的动 力，并通过控制层与执行层之间的传送接口向各个部件的控制器发出控制命令；控制层包 括模式判定及能力估计子模块，主要完成混合动力系统运行模式判定和有关部件总成能力 的估计；所述的执行层模块中各个部件的控制器则根据控制层的目标指令独立地控制各自的 被控对象，并将各个部件的状态变量向控制层反馈。
4.根据权利要求3所述的并联式液压混合动力车辆转矩控制系统，其特征在于所述 的控制层中的模式判定及能力估计模块包括以下子模块模式判定子模块，用于判定出当 前整车状态下液压混合动力系统的运行模式；液压混合动力系统转矩估计子模块，用于估 计当前状态下液压混合动力系统所能提供的转矩极限；混合动力系统转矩分配子模块，用 于确定混合动力系统在各模式下发动机和液压泵马达的目标输出转矩；所述的控制层中的模式判定子模块的输入端接当前车速信号、踏板开度信号、液压蓄 能器压力信号、变速器档位信号、离合器结合状态信号、发动机转速信号，以及液压泵马达 转速信号的输出端；模式判定子模块根据当前的所述的信号，判定出当前整车状态下混合 动力系统应该处于的运行模式；所述的液压混合系统转矩估计子模块的输入端接液压蓄能器压力信号和液压泵马达 转速信号的输出端；所述的混合动力系统转矩分配子模块的输入端接混合动力系统模式判定子模块和液 压混合系统转矩估计子模块的输出端；用于确定混合动力系统在各模式下发动机和液压泵马达的目标输出转矩；所述的执行层模块包括以下子模块发动机执行指令子模块，用于控制汽油机节气门 开度；液压泵马达排量执行指令子模块，用于控制液压泵马达的斜盘倾角，使其达到目标排 量；液压蓄能器控制子模块，用于控制液压蓄能器油路的开启和关闭；离合器控制子模块， 用于控制离合器的结合和分开。
5.根据权利要求3所述的并联式液压混合动力车辆的转矩控制系统，其特征在于所 述的管理模块、控制模块和执行模块构成控制器，控制器的输出端口分别连接运行参数显 示、发动机节气门控制器、离合器控制器和泵/马达控制；控制器的输入端口分别连接油门 踏板信号、制动踏板信号、离合器状态信号、变速器档位信号、发动机转速信号、节气门位置 信号、车速信号、蓄能器压力信号、泵马达转速信号和泵马达排量信号。
全文摘要
一种并联式液压混合动力车辆转矩控制系统及方法，属于多能源车辆动力总成的转矩控制系统及方法。该系统由管理层、控制层和执行层组成。管理层模块根据驾驶员对加速踏板的操作行为，结合当前状态下的车速情况，确定当前状况下整车的期望驱动转矩。控制层模块根据多个器采集得到的信息判定出混合动力系统的运行模式，合理分配发动机和液压混合动力系统的输出转矩。执行层模块根据控制层的控制命令独立地控制各自的被控对象，并将各个部件的状态变量向控制层反馈。优点合理地分配发动机和液压泵马达的输出转矩，保证发动机的输出转矩相对集中于最佳经济区，避免了发动机和液压泵马达的频繁起停对元件造成的不良影响。
文档编号B62D5/06GK101920722SQ20101023516
公开日2010年12月22日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者孙辉, 景军清, 杨力夫, 王明艳, 王月行, 王治军, 罗衍领, 肖刚, 范旭辉, 韩子勇, 黄兴钱 申请人:徐工集团工程机械股份有限公司江苏徐州工程机械研究院