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一種行星混聯(lián)式混合動力汽車駕駛員需求轉(zhuǎn)矩計算方法與流程

文檔序號:12631571閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種行星混聯(lián)式混合動力汽車駕駛員需求轉(zhuǎn)矩計算方法,其特征在于:包括以下步驟:

A、駕駛員駕駛風格識別

駕駛風格分為動力型和經(jīng)濟型兩種,動力型時發(fā)動機工作在外特性曲線上,可發(fā)揮整車最大動力性能;經(jīng)濟型時發(fā)動機工作在最優(yōu)工作曲線上,可發(fā)揮整車最佳經(jīng)濟性能;通過在駕駛艙設(shè)置按鈕識別駕駛員目標駕駛風格,若未操作則默認經(jīng)濟型;

B、車輛行駛速度和加速踏板開度檢測

車輛行駛速度V用于計算齒圈轉(zhuǎn)速Sr,進而可求解齒圈功率;加速踏板開度α用于由動力系統(tǒng)滿負荷最大轉(zhuǎn)矩Tmax計算駕駛員實時需求轉(zhuǎn)矩Treq,計算公式如下:

Treq=α·Tmax (1)

C、駕駛員需求轉(zhuǎn)矩求解

C1、動力系統(tǒng)滿負荷總轉(zhuǎn)矩計算

針對單行星排混聯(lián)式混合動力汽車的發(fā)動機、電動機與發(fā)電機三個動力源分別連接在行星排的行星架、齒圈與太陽輪上所形成的二自由度動力系統(tǒng),通過遍歷電動機與發(fā)電機的各個轉(zhuǎn)速獲得兩電機工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的二維轉(zhuǎn)速遍歷矩陣;在矩陣任意位置由兩電機轉(zhuǎn)速及行星排的傳動特性計算對應的發(fā)動機轉(zhuǎn)速,并存于矩陣對應元素位置,計算公式如下:

<mrow> <msub> <mi>S</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>n</mi> <mi>g</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>S</mi> <mrow> <mi>M</mi> <mi>G</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mi>k</mi> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mrow> <mi>M</mi> <mi>G</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mi>k</mi> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

式中SEng為發(fā)動機轉(zhuǎn)速,單位rpm;SMG1為發(fā)電機轉(zhuǎn)速,單位rpm;SMG2為電動機轉(zhuǎn)速,單位rpm;k為行星排的特征參數(shù);

然后由矩陣中各動力源轉(zhuǎn)速插值外特性曲線或最優(yōu)工作曲線得到在當前工況下各自可輸出的最大轉(zhuǎn)矩;再由三動力源的連接關(guān)系及行星排的傳動特性計算齒圈處轉(zhuǎn)矩Tr,即動力系統(tǒng)最大可輸出轉(zhuǎn)矩Tij,存成數(shù)表即二維轉(zhuǎn)矩輸出矩陣;計算公式如下:

<mrow> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>T</mi> <mi>r</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>T</mi> <mi>c</mi> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <mfrac> <mi>k</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mi>k</mi> </mrow> </mfrac> <mo>+</mo> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>M</mi> <mi>G</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

Tc≈TEng (4)

式中Tc為行星架獲得的轉(zhuǎn)矩;TMG2為電動機輸出轉(zhuǎn)矩;TEng為發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩;單位均為N·m;

最后對轉(zhuǎn)矩矩陣中相同電動機轉(zhuǎn)速的各元素值即同行轉(zhuǎn)矩值T·j取最大值即是當前車速工況下動力系統(tǒng)滿負荷總轉(zhuǎn)矩Tmax;

C2、駕駛員需求計算

在各車速下,由加速踏板開度乘以滿負荷總轉(zhuǎn)矩可算得駕駛員需求轉(zhuǎn)矩。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種行星混聯(lián)式混合動力汽車駕駛員需求轉(zhuǎn)矩計算方法,其特征在于:動力型風格時發(fā)動機各轉(zhuǎn)速下的最大轉(zhuǎn)矩由轉(zhuǎn)速通過插值外特性曲線獲得;經(jīng)濟型風格時發(fā)動機各轉(zhuǎn)速下的最大轉(zhuǎn)矩由轉(zhuǎn)速通過插值最優(yōu)工作曲線獲得。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種行星混聯(lián)式混合動力汽車駕駛員需求轉(zhuǎn)矩計算方法,其特征在于:車輛行駛速度和加速踏板開度信號數(shù)值可通過各自的傳感器獲得。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種行星混聯(lián)式混合動力汽車駕駛員需求轉(zhuǎn)矩計算方法,其特征在于:駕駛員需求轉(zhuǎn)矩結(jié)果可以以車速-需求轉(zhuǎn)矩曲線的形式表現(xiàn),因車速與齒圈、電動機轉(zhuǎn)速成固定比例,故各車速下的駕駛員需求轉(zhuǎn)矩通過各電動機轉(zhuǎn)速下的動力系統(tǒng)滿負荷總轉(zhuǎn)矩乘以加速踏板開度獲得;根據(jù)實時車速、加速踏板開度可獲得實時的駕駛員需求轉(zhuǎn)矩。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種行星混聯(lián)式混合動力汽車駕駛員需求轉(zhuǎn)矩計算方法,其特征在于:電動機與發(fā)電機的二維轉(zhuǎn)速遍歷矩陣分別以電動機、發(fā)電機的轉(zhuǎn)速SMG2、SMG1區(qū)分行和/或列下標,矩陣中的元素是與行、列下標所對應的電動機、發(fā)電機轉(zhuǎn)速相對的發(fā)動機轉(zhuǎn)速SEng;即任一矩陣元素可對應于此三個動力源的轉(zhuǎn)速;由三動力源轉(zhuǎn)速插值各自的外特性曲線或最優(yōu)工作曲線可得各動力源相應轉(zhuǎn)速及駕駛風格下的最大轉(zhuǎn)矩;由行星排的傳動特性可得齒圈處的最大輸出轉(zhuǎn)矩Tr,即由二維轉(zhuǎn)速遍歷矩陣求得對應的二維轉(zhuǎn)矩輸出矩陣Tij;對轉(zhuǎn)矩矩陣中相同電動機轉(zhuǎn)速的各數(shù)值T·j取最大值即是動力系統(tǒng)滿負荷總轉(zhuǎn)矩Tmax。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種行星混聯(lián)式混合動力汽車駕駛員需求轉(zhuǎn)矩計算方法,其特征在于:電動機與發(fā)電機的二維轉(zhuǎn)速遍歷矩陣是一個二維數(shù)表,數(shù)表元素是發(fā)動機轉(zhuǎn)速SEng;數(shù)表元素所處的不同行對應電動機的不同轉(zhuǎn)速、不同列對應發(fā)電機的不同轉(zhuǎn)速;數(shù)表的行列互換成轉(zhuǎn)置矩陣形式亦可;數(shù)表任一位置所對應的三個轉(zhuǎn)速滿足公式(2);二維轉(zhuǎn)矩輸出矩陣是與二維轉(zhuǎn)速遍歷矩陣相對應的轉(zhuǎn)速情況下動力系統(tǒng)可輸出的最大轉(zhuǎn)矩數(shù)表Tij。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種行星混聯(lián)式混合動力汽車駕駛員需求轉(zhuǎn)矩計算方法,其特征在于:二維轉(zhuǎn)速遍歷矩陣形式的發(fā)動機轉(zhuǎn)速數(shù)表的各行、列分別對應于兩電機各轉(zhuǎn)速,整個矩陣行、列所對應的電機轉(zhuǎn)速覆蓋了兩電機的所有可能轉(zhuǎn)速,矩陣元素所對應的發(fā)動機轉(zhuǎn)速覆蓋了發(fā)動機的所有可能轉(zhuǎn)速;二維轉(zhuǎn)矩輸出矩陣中的元素是通過轉(zhuǎn)速插值并根據(jù)行星排傳動特性獲得的;對于兩矩陣中因行星排傳遞或插值計算可能出現(xiàn)的不合理數(shù)值通過計算程序以置0的方式剔除。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項所述的行星混聯(lián)式混合動力汽車駕駛員需求轉(zhuǎn)矩計算方法,其特征在于:本發(fā)明方法計算過程中所用的動力源外特性曲線、最優(yōu)工作曲線均為可直接使用的部件基本特性參數(shù),所得結(jié)果是當前汽車工作狀況下的駕駛員需求轉(zhuǎn)矩,即駕駛員對汽車動力系統(tǒng)的實時轉(zhuǎn)矩需求。

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