双行星排混合动力汽车起动协调控制方法与流程

文档序号:12229432阅读:413来源:国知局
双行星排混合动力汽车起动协调控制方法与流程

本发明涉及一种汽车起动协调控制方法,特别涉及一种双行星排混合动力汽车起动协调控制方法。



背景技术:

本发明中的混合动力汽车上使用的是双行星排混合动力变速箱(已申请发明专利(专利名称为双行星排四轴混合动力传动装置,专利号为200910194470.5),其主要部件包括:发动机、扭转减振器、小电机、大电机、双行星排、第一制动器、第二制动器、传动系以及整车。发动机经扭转减振器与双行星排的行星架相连,双行星排中的小太阳轮和小电机相连,大太阳轮和大电机相连,第一制动器和行星架相连,第二制动器和小电机转子相连,双行星排的齿圈与传动系及整车相连。

发动机起动模式是衔接双行星排混合动力汽车纯电动模式和混合动力模式的过渡模式。由于发动机经扭转减震器直接与变速箱、传动系相连,起动冲击是该系统面临的重大挑战。该起动冲击主要来源于两个方面:发动机起动过程中(未喷油点火前),由于泵气损失引起的低速脉动阻力转矩将直接传递至整车,当脉动转矩的频率接近扭转减震器的固有频率时,整车冲击加剧;发动机起动过程中初次喷油燃烧时,由于发动机进气量和喷油量尚处在开环控制阶段,产生的爆发转矩具有不确定性,对传动系产生转矩扰动,引起整车扭转振动。

丰田公司的混合动力汽车通过集成式的电机和发动机控制器同时采集电机角度信号和发动机上止点信号进行发动机曲轴角度的计算,估算发动机在起动过程中的脉动阻力转矩并利用小电机转矩进行补偿(参见文献《Development of Vibration Reduction Motor Control for Series-Parallel Hybrid System》)。丰田公司的混合动力系统为单电机参与调速的输入功率分流式系统,起动控制仅依靠小电机即可实现对发动机脉动阻力转矩的观测和补偿,无法适用于双电机参与调速的复合功率分流式系统。丰田起动控制需要安装独立传感器实时监控发动机上止点信号,硬件成本高、控制复杂。

通用公司的混合动力汽车采用与丰田公司类似的方法,但因结构原因使用的是双电机补偿,并且补偿过程中通过旁通机构将发动机曲轴和变速箱直接刚性连接(参见文献《Engine automatic start–stop dynamic analysis and vibration reduction for a two-mode hybrid vehicle》)。通用公司的双模混合动力系统为双电机参与调速的复合功率分流式系统(与本发明的混合动力系统类似),起动控制依靠双电机实现对发动机脉动阻力转矩的观测和补偿,并且实施转矩补偿时将发动机和行星排刚性连接。通用公司的混合动力汽车在起动控制除需要安装独立传感器实时监控发动机上止点信号外,还使用了带旁路连接的扭转减震器,硬件成本高、控制复杂。

丰田公司和通用公司的混合动力系统均采用混合动力专用发动机,在起动过程中通过控制气门将气缸与大气环境连通,大大降低了起动过程中的低速脉动阻力转矩。但丰田公司和通用公司的混合动力系统的启动协调控制方法不适用于本发明的双行星排混合动力汽车,如何使得双行星排混合动力汽车起动更为协调平稳,是当前一个急需解决的课题。



技术实现要素:

本发明旨在提供一种直接针对变速箱输出轴转速进行控制,通过合理匹配发动机喷油指令、限制轮边期望转矩,在不增加任何额外硬件成本的基础上实现对起动冲击有效抑制的双行星排混合动力汽车起动协调控制方法。

本发明通过以下方案实现:

一种双行星排混合动力汽车起动协调控制方法,按以下步骤进行:

Ⅰ轮边需求转矩计算子模块根据当前的车速和油门踏板开度计算得到轮边期望转矩;起动需求决策子模块根据当前的动力电池电量、发动机冷却水温和轮边期望转矩获得起动需求,若起动需求为是,则进行步骤Ⅱ和步骤Ⅲ,否则车辆维持纯电动模式运行;

Ⅱ当前的发动机实际转速经滤波器处理后得到滤波后发动机转速,期望发动机喷油转速查表子模块根据当前的发动机冷却水温查发动机冷却水温与期望发动机喷油转速的对应表得到期望发动机喷油转速,若滤波后发动机转速大于期望发动机喷油转速,则整车控制器发出发动机喷油指令至发动机控制器执行,否则整车控制器发出发动机不喷油指令至发动机控制器执行;期望发动机转速/转矩查表子模块根据当前的车速和油门踏板开度查车速和油门踏板开度与期望发动机转速和期望发动机转矩的对应表分别得到期望发动机转速和期望发动机转矩并将期望发动机转矩输入发动机控制器执行,期望发动机转速与滤波后发动机转速的差值经PI控制器(即比例积分控制器)处理后得到第一期望发动机角加速度;期望发动机角加速度查表子模块根据当前的发动机冷却水温查发动机冷却水温与第二期望发动机角加速度的对应表得到第二期望发动机角加速度;切换开关子模块根据滤波后发动机转速的大小在第一期望发动机角加速度和第二期望发动机角加速度之间进行切换得到最终期望发动机角加速度;轮边转矩限制子模块根据当前的动力电池实际功率、动力电池最大允许功率、大电机许用转矩、小电机许用转矩、大电机实际转速、小电机实际转速、发动机实际转矩、最终期望发动机角加速度和步骤I中得到的轮边期望转矩计算得到限制后的轮边期望转矩;

Ⅲ驱动转矩计算子模块根据步骤Ⅱ中得到的限制后的轮边期望转矩分别计算得到大电机驱动转矩和小电机驱动转矩;起动转矩计算子模块根据步骤Ⅱ中得到的最终期望发动机角加速度分别计算得到大电机起动转矩和小电机起动转矩;行星架转矩估计子模块根据当前的大电机实际转速、大电机实际转矩、小电机实际转速和小电机实际转矩得到行星架估计转矩,修正系数查表子模块根据当前的发动机实际转速查发动机实际转速与修正系数的对应表得到修正系数,修正系数与行星架估计转矩相乘后得到修正后的行星架估计转矩;输出端转速计算子模块根据当前的电机实际转速计算得到输出端转速,将输出端转速与输出端参考转速的差值经PD控制器(即比例微分控制器)处理后得到期望输出端补偿转矩;阻尼转矩计算子模块根据期望输出端补偿转矩和修正后的行星架估计转矩分别计算得到大电机补偿转矩和小电机补偿转矩;大电机驱动转矩、大电机起动转矩和大电机补偿转矩累加后得到大电机期望转矩,小电机驱动转矩、小电机起动转矩和小电机补偿转矩累加后得到小电机期望转矩,将大电机期望转矩和小电机期望转矩输入电机控制器执行;

Ⅳ循环步骤Ⅰ至步骤Ⅲ直至汽车起动完成。

实际使用过程中,期望发动机喷油转速查表子模块、期望发动机转速/转矩查表子模块、期望发动机角加速度查表子模块和修正系数查表子模块都是通过内插值外边界查表法查表。发动机冷却水温与期望发动机喷油转速的对应表、车速和油门踏板开度与期望发动机转速和期望发动机转矩的对应表、发动机冷却水温与第二期望发动机角加速度的对应表和发动机实际转速与修正系数的对应表都可以通过试验数据获得,其获取方法也比较简单。

发动机冷却水温与期望发动机喷油转速的对应表的获取方法一般为:在不同发动机冷却水温下,关注起动时齿圈角加速度变化率值及对应的发动机喷油转速,取齿圈角加速度变化率最小值所对应的发动机喷油转速作为对应发动机冷却水温下的期望发动机喷油转速。对于发动机冷却水温的选择,可根据实际情况确定。

车速和油门踏板开度与期望发动机转速和期望发动机转矩的对应表的获取方法一般为:先确定一个车速,然后在不同的油门踏板开度下,监控整车燃油消耗量和动力电池功率,选取系统效率最高时的发动机转速和转矩作为该车速下不同油门踏板开度下的期望发动机转速和期望发动机转矩;同理,可依次得到其他车速下不同油门踏板开度下对应的期望发动机转速和期望发动机转矩。对于车速和油门踏板开度的选择,可根据实际情况确定。

发动机冷却水温与第二期望发动机角加速度的对应表的获取方法一般为:在不同发动机冷却水温下,关注起动时齿圈角加速度变化率值及对应的发动机角加速度,取齿圈角加速度变化率最小值所对应的发动机角加速度作为对应发动机冷却水温下的第二期望发动机角加速度。对于发动机冷却水温的选择,可根据实际情况确定。

发动机实际转速与修正系数的对应表的获取方法一般为:在不同的发动机实际转速下,关注起动时齿圈角加速度变化率值,在齿圈角加速度变化率最小值时设定一个修正系数并作为对应发动机实际转速下对应的修正系数,修正系数在0~1之间,根据试验结果确定。对于发动机实际转速的选择,可根据实际情况确定。

所述步骤Ⅲ中的输出端参考转速由轮速估计子模块根据输出端转速估算得到的估计轮速除以主减速器速比得到。

所述步骤Ⅰ中,轮边转矩限制子模块中,小电机允许轮边转矩TWH_MG1按公式(1)计算获得,大电机允许轮边转矩TWH_MG2按公式(2)计算获得,限制后的轮边期望转矩TWH_MG_LIM与小电机允许轮边转矩TWH_MG1和大电机允许轮边转矩TWH_MG2之间的关系为:Max(TWH_MG1_min,TWH_MG2_min)≤TWH_MG_LIM≤Min(TWH_MG1_max,TWH_MG2_max);

其中,ρ1为双行星排前排速比,ρ2为双行星排后排速比;TENG为发动机实际转矩,TMG1_许为小电机许用转矩,TMG2_许为大电机许用转矩;IENG为发动机转动惯量,IMG1为小电机转动惯量,IMG2为大电机转动惯量;为最终期望发动机角加速度,为轮边角加速度设定值;ia为主减速器速比。

所述步骤Ⅲ中,驱动转矩计算子模块中的小电机驱动转矩TMG1_DR按公式(3)计算获得,大电机驱动转矩TMG2_DR按公式(4)计算获得;起动转矩计算子模块中的小电机起动转矩TMG1_ES按公式(5)计算获得,大电机起动转矩TMG2_ES按公式(6)计算获得:

其中,ρ1为双行星排前排速比,ρ2为双行星排后排速比;TWH_DES为限制后的轮边期望转矩;TENG为发动机实际转矩;IENG为发动机转动惯量,IMG1为小电机转动惯量,IMG2为大电机转动惯量;为最终期望发动机角加速度,为轮边角加速度设定值;ia为主减速器速比。

所述输出端转速计算子模块中,输出端转速按公式(7)计算获得:

其中,ρ1为双行星排前排速比,ρ2为双行星排后排速比;为小电机角速度,为大电机角速度。

所述轮速估计子模块中,输出端转矩对等效轮速的传递函数为公式(a),

输出端转矩对输出端转速的传递函数为公式(b),

根据公式(a)、(b)推出输出端转速对等效轮速的传递函数为公式(c),

根据公式(c)得出,估计轮速的函数按公式(8)计算获得:

其中,CTI为传动轴及轮胎等效阻尼,kTI为传动轴及轮胎等效刚度,s为拉普拉斯算子,IL为等效整车转动惯量,为输出端转速的函数。输出端转速的函数由输出端转速经拉普拉斯转换得到,估计轮速的值由估计轮速的函数经拉普拉斯反转换得到。

所述行星架转矩估计子模块中,行星架估计转矩TC按公式(9)计算获得:

其中,ρ1为双行星排前排速比,ρ2为双行星排后排速比;为小电机角加速度,为大电机角加速度;IC为行星架转动惯量,IMG1为小电机转动惯量,IMG2为大电机转动惯量;TMG1_实为小电机实际转矩,TMG2_实为大电机实际转矩。

所述阻尼转矩计算子模块中,小电机补偿转矩TMG1_DAMP按公式(10)计算获得,大电机补偿转矩TMG2_DAMP按公式(11)计算获得:

其中,ρ1为双行星排前排速比,ρ2为双行星排后排速比;为小电机角加速度,为大电机角加速度;IC为行星架转动惯量,IMG1为小电机转动惯量,IMG2为大电机转动惯量;TR_DES为期望输出端补偿转矩、TC_EST为修正后的行星架估计转矩。

一般情况下,发动机控制器实时提供发动机冷却水温、发动机实际转速、油门踏板开度和发动机实际转矩,制动控制器实时提供车速,动力电池控制器实时提供动力电池电量、动力电池实际功率和动力电池最大允许功率,大电机控制器实时提供大电机许用转矩、大电机实际转速和大电机实际转矩,小电机控制器实时提供小电机许用转矩、小电机实际转速和小电机实际转矩。

本发明的双行星排混合动力汽车起动协调控制方法,具有以下优点:

(1)直接通过补偿轮边转矩抑制起动冲击问题,无需更换双向霍尔式曲轴位置传感器,无需使用双向霍尔式曲轴位置信号来精确计算发动机曲轴角度并估算发动机阻力脉动转矩。硬件成本低,能够沿用现有供应链体系;

(2)不需采用带旁路刚性连接的扭转减震器对起动过程中的发动机脉动阻力转矩进行精确补偿,节省硬件成本;

(3)仅使用针对轮边的大电机、小电机转矩补偿控制,并合理控制发动机喷油时机,限制轮边需求转矩,即可缓解起动冲击问题;

(4)控制方法简单,实用性强。

附图说明

图1本发明中的混合动力汽车上使用的双行星排混合动力变速箱结构示意图

图2双行星排混合动力汽车起动协调控制流程图

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于实施例之表述。

本发明中的混合动力汽车上使用的双行星排混合动力变速箱如图1所示,其主要部件包括:发动机ENG、扭转减振器1、小电机MG1、大电机MG2、双行星排2、第一制动器3、第二制动器4、传动轴及轮胎5以及车身6。发动机ENG经扭转减振器1与双行星排2的行星架C1相连,双行星排2中的小太阳轮S1和小电机MG1相连,大太阳轮S2和大电机MG2相连,第一制动器3和行星架C相连,第二制动器4和小电机MG1转子相连,双行星排的齿圈R与传动轴及轮胎5及车身6相连。

实施例1

图2为双行星排混合动力汽车起动协调控制流程图。

一种双行星排混合动力汽车起动协调控制方法,按以下步骤进行:

Ⅰ轮边需求转矩计算子模块根据当前的车速和油门踏板开度计算得到轮边期望转矩;起动需求决策子模块根据当前的动力电池电量、发动机冷却水温和轮边期望转矩获得起动需求,若起动需求为是,则进行步骤Ⅱ和步骤Ⅲ,否则车辆维持纯电动模式运行;

Ⅱ当前的发动机实际转速经滤波器处理后得到滤波后发动机转速,期望发动机喷油转速查表子模块根据当前的发动机冷却水温通过内插值外边界查表法查发动机冷却水温与期望发动机喷油转速的对应表表1得到期望发动机喷油转速,若滤波后发动机转速大于期望发动机喷油转速,则整车控制器发出发动机喷油指令至发动机控制器执行,否则整车控制器发出发动机不喷油指令至发动机控制器执行;期望发动机转速/转矩查表子模块根据当前的车速和油门踏板开度通过内插值外边界查表法查车速和油门踏板开度与期望发动机转速的对应表表2-1及车速和油门踏板开度与期望发动机转矩的对应表表2-2分别得到期望发动机转速和期望发动机转矩并将期望发动机转矩输入发动机控制器执行,期望发动机转速与滤波后发动机转速的差值经PI控制器处理后得到第一期望发动机角加速度;期望发动机角加速度查表子模块根据当前的发动机冷却水温通过内插值外边界查表法查发动机冷却水温与第二期望发动机角加速度的对应表表3得到第二期望发动机角加速度;切换开关子模块根据滤波后发动机转速的大小在第一期望发动机角加速度和第二期望发动机角加速度之间进行切换得到最终期望发动机角加速度;轮边转矩限制子模块根据当前的动力电池实际功率、动力电池最大允许功率、大电机许用转矩、小电机许用转矩、大电机实际转速、小电机实际转速、发动机实际转矩、最终期望发动机角加速度和步骤I中得到的轮边期望转矩计算得到限制后的轮边期望转矩;

Ⅲ驱动转矩计算子模块根据步骤Ⅱ中得到的限制后的轮边期望转矩分别计算得到大电机驱动转矩和小电机驱动转矩;起动转矩计算子模块根据步骤Ⅱ中得到的最终期望发动机角加速度分别计算得到大电机起动转矩和小电机起动转矩;行星架转矩估计子模块根据当前的大电机实际转速、大电机实际转矩、小电机实际转速和小电机实际转矩得到行星架估计转矩,行星架估计转矩乘以修正系数查表子模块根据当前的发动机实际转速通过内插值外边界查表法查发动机实际转速与修正系数的对应表表4得到的修正系数后得到修正后的行星架估计转矩;输出端转速计算子模块根据当前的电机实际转速计算得到输出端转速,将输出端转速与输出端参考转速的差值经PD控制器处理后得到期望输出端补偿转矩,而输出端参考转速由轮速估计子模块根据输出端转速估算得到的估计轮速除以主减速器速比得到;阻尼转矩计算子模块根据期望输出端补偿转矩和修正后的行星架估计转矩分别计算得到大电机补偿转矩和小电机补偿转矩;大电机驱动转矩、大电机起动转矩和大电机补偿转矩累加后得到大电机期望转矩,小电机驱动转矩、小电机起动转矩和小电机补偿转矩累加后得到小电机期望转矩,将大电机期望转矩和小电机期望转矩输入电机控制器执行;

Ⅳ循环步骤Ⅰ至步骤Ⅲ直至汽车起动完成。

分别在发动机冷却水温为-40℃、-20℃、0℃、20℃、40℃、60℃和80℃下,关注起动时齿圈角加速度变化率值及对应的发动机喷油转速,取齿圈角加速度变化率最小值所对应的发动机喷油转速作为对应发动机冷却水温下的期望发动机喷油转速。根据试验数据得到发动机冷却水温与期望发动机喷油转速的对应表,如表1所示。

表1发动机冷却水温与期望发动机喷油转速的对应表

先确定一个车速为2km/h,然后分别在油门踏板开度为0%、2%、8%、12%、13%、15%、17%、22%、33%、34%、43%、54%、65%、76%、87%、91%、96%和100%下,监控整车燃油消耗量和动力电池功率,选取系统效率最高时的发动机转速和转矩作为该车速下不同油门踏板开度下的期望发动机转速和期望发动机转矩;同理,可依次得到车速为7km/h、17km/h、33km/h、50km/h、66km/h、83km/h、99km/h、116km/h、136km/h、166km/h和199km/h下油门踏板开度为0%、2%、8%、12%、13%、15%、17%、22%、33%、34%、43%、54%、65%、76%、87%、91%、96%和100%下对应的期望发动机转速和期望发动机转矩。根据试验数据得到车速和油门踏板开度与期望发动机转速的对应表及车速和油门踏板开度与期望发动机转矩的对应表,分别如表2-1、表2-2所示。

表2-1车速和油门踏板开度与期望发动机转速的对应表

表2-2车速和油门踏板开度与期望发动机转矩的对应表

分别在发动机冷却水温为-40℃、-20℃、0℃、20℃、40℃和60℃,关注起动时齿圈角加速度变化率值及对应的发动机角加速度,取齿圈角加速度变化率最小值所对应的发动机角加速度作为对应发动机冷却水温下的第二期望发动机角加速度。根据试验数据得到发动机冷却水温与第二期望发动机角加速度的对应表,如表3所示。

表3发动机冷却水温与第二期望发动机角加速度的对应表

分别在发动机实际转速为0rpm、200rpm、400rpm、600rpm、800rpm和1000rpm下,关注起动时齿圈角加速度变化率值,在齿圈角加速度变化率最小值时设定一个修正系数并作为对应发动机实际转速下对应的修正系数,修正系数在0~1之间,根据试验结果确定。根据试验数据得到发动机实际转速与修正系数的对应表,如表4所示。

表4发动机实际转速与修正系数的对应表

步骤Ⅰ中,轮边转矩限制子模块中,小电机允许轮边转矩TWH_MG1按公式(1)计算获得,大电机允许轮边转矩TWH_MG2按公式(2)计算获得,限制后的轮边期望转矩TWH_MG_LIM与小电机允许轮边转矩TWH_MG1和大电机允许轮边转矩TWH_MG2之间的关系为:Max(TWH_MG1_min,TWH_MG2_min)≤TWH_MG_LIM≤Min(TWH_MG1_max,TWH_MG2_max);

其中,ρ1为双行星排前排速比,ρ2为双行星排后排速比;TENG为发动机实际转矩,TMG1_许为小电机许用转矩,TMG2_许为大电机许用转矩;IENG为发动机转动惯量,IMG1为小电机转动惯量,IMG2为大电机转动惯量;为最终期望发动机角加速度,为轮边角加速度设定值;ia为主减速器速比。

步骤Ⅲ中,驱动转矩计算子模块中的小电机驱动转矩TMG1_DR按公式(3)计算获得,大电机驱动转矩TMG2_DR按公式(4)计算获得;起动转矩计算子模块中的小电机起动转矩TMG1_ES按公式(5)计算获得,大电机起动转矩TMG2_ES按公式(6)计算获得:

其中,ρ1为双行星排前排速比,ρ2为双行星排后排速比;TWH_DES为限制后的轮边期望转矩;TENG为发动机实际转矩;IENG为发动机转动惯量,IMG1为小电机转动惯量,IMG2为大电机转动惯量;为最终期望发动机角加速度,为轮边角加速度设定值;ia为主减速器速比。

输出端转速计算子模块中,输出端转速按公式(7)计算获得:

其中,ρ1为双行星排前排速比,ρ2为双行星排后排速比;为小电机角速度,为大电机角速度。

轮速估计子模块中,估计轮速的函数按公式(8)计算获得:

其中,CTI为传动轴及轮胎等效阻尼,kTI为传动轴及轮胎等效刚度,s为拉普拉斯算子,IL为等效整车转动惯量,为输出端转速的函数。输出端转速的函数由输出端转速经拉普拉斯转换得到,估计轮速的值由估计轮速的函数经拉普拉斯反转换得到。

行星架转矩估计子模块中,行星架估计转矩TC按公式(9)计算获得:

其中,ρ1为双行星排前排速比,ρ2为双行星排后排速比;为小电机角加速度,为大电机角加速度;IC为行星架转动惯量,IMG1为小电机转动惯量,IMG2为大电机转动惯量;TMG1_实为小电机实际转矩,TMG2_实为大电机实际转矩。

阻尼转矩计算子模块中,小电机补偿转矩TMG1_DAMP按公式(10)计算获得,大电机补偿转矩TMG2_DAMP按公式(11)计算获得:

其中,ρ1为双行星排前排速比,ρ2为双行星排后排速比;为小电机角加速度,为大电机角加速度;IC为行星架转动惯量,IMG1为小电机转动惯量,IMG2为大电机转动惯量;TR_DES为期望输出端补偿转矩、TC_EST为修正后的行星架估计转矩。

下面具体举例说明:

假设当前的发动机冷却水温为80度,发动机实际转速为409r/min,油门踏板开度为30%,发动机实际转矩TENG为-40Nm(此时发动机还未喷油工作,所以为负值,即倒拖阻力转矩),车速为9.2km/h,动力电池电量为60%,动力电池实际功率为10850w,动力电池最大允许功率35000w,大电机许用转矩中正向许用转矩为247.7Nm、负向许用转矩为-251Nm,大电机实际转速为364.4r/min,大电机实际转矩TMG2为91.09Nm,小电机许用转矩中正向许用转矩为92Nm、负向许用转矩为-95Nm,小电机实际转速为375.1r/min,小电机实际转矩TMG1为79.12Nm,双行星排前排速比ρ1为3.174,双行星排后排速比ρ2为2.355,发动机转动惯量IENG为0.18kg·m2,小电机转动惯量IMG1为0.041kg·m2,大电机转动惯量IMG2为0.072kg·m2,轮边角加速度设定值为0rad/s,主减速器速比ia为3.529。

根据步骤Ⅰ得到轮边期望转矩为-138Nm;

查表1得到期望发动机喷油转速为850r/min;查表2得到期望发动机转速为1525r/min和期望发动机转矩为107.6Nm;查表3得到第二期望发动机角加速度为200rad/s;

比较期望发动机喷油转速与滤波后发动机转速的大小判定整车控制器发出发动机喷油指令;

根据步骤Ⅱ得到最终期望发动机角加速度为200rad/s;

将数据代入公式(1)、(2)中分别得到小电机的允许轮边转矩TWH_MG1为-102.7Nm~660.4Nm;大电机的允许轮边转矩TWH_MG2为-262.3Nm~398.3Nm;

根据限制后的轮边期望转矩TWH_MG_LIM与小电机允许轮边转矩TWH_MG1和大电机允许轮边转矩TWH_MG2之间的关系及步骤Ⅱ得到限制后的轮边期望转矩TWH_MG_LIM为-138Nm(说明:由于期望轮边转矩在限制转矩的范围内,所以实际并未受限。)

将数据代入公式(3)、(4)、(5)、(6)中分别得到小电机驱动转矩TMG1_DR为33.82Nm,大电机驱动转矩TMG2_DR为104.2Nm,小电机起动转矩TMG1_ES为49.56Nm,大电机起动转矩TMG2_ES为1.15Nm。

实测小电机角速度为39.28rad/s,大电机角速度为38.16rad/s;小电机角加速度为10670rad/s2,大电机角加速度为-1856rad/s2;传动轴及轮胎等效阻CTI为15Nm/(rad/s),传动轴及轮胎等效刚度kTI为2864(Nm/rad),等效整车转动惯量IL为12.6033kg·m2,行星架转动惯量IC为0.001kg·m2,TR_DES为20Nm。

将数据代入公式(7)得到输出端转速为38.43rad/s,将输出端转速经拉普拉斯转换得到输出端转速的函数并将数据代入公式(8)得到估计轮速的函数并经拉普拉斯反转换得到为101.88rad/s,测算得到输出端参考转速为28.87rad/s;根据步骤Ⅲ得到期望输出端补偿转矩为20Nm;将数据代入公式(9)得到行星架估计转矩TC1为3.68Nm,查表4得到修正系数为0.212,得到修正后的行星架估计转矩TC1_EST为0.7801Nm。

将数据分别代入公式(10)、(11)中得到小电机补偿转矩TMG1_DAMP为-4.75Nm,大电机补偿转矩TMG2_DAMP为-14.9Nm。

大电机驱动转矩、大电机起动转矩和大电机补偿转矩累加后得到大电机期望转矩为90.43Nm,小电机驱动转矩、小电机起动转矩和小电机补偿转矩累加后得到小电机期望转矩为78.63Nm。

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