[发明专利]一种轮毂马达液压驱动系统变量泵排量控制方法

权利要求书

1.一种轮毂马达液压驱动系统变量泵排量控制方法，其特征在于包括下列步骤：

第一步，档位估计

首先将采集到的发动机转速与后轮转速滤波处理，然后计算发动机转速与后轮转速的比值，将此比值与变速器的各档位传动比比较，得到一个临时档位，然后将此临时档位与上一时刻的档位进行比较：如果二者相等，则此临时档位就是当前档位；如果不相等，则需要对此临时档位进行延时确认：如果在延迟的时间内仍然维持临时档位值不变，则接下来以此临时档位作为当前档位，否则仍以之前的档位作为当前档位；

第二步，制排量表，排量查表得静态排量

根据公式（1）可计算得变量泵所需的斜盘开度

kp=2ligi0·VmVpmax---(1)]]>

式中，k_p——变量泵斜盘开度，用最大排量百分比表示

l——取力器传动比

V_m——定量马达排量

V_pmax——变量泵最大排量

i_g——变速器传动比

i₀——主减速器传动比

式（1）中l、i₀、V_m、V_pmax都是定值，从而，当变速器的档位i_g不变时，所求得的变量泵斜盘开度k_p是一个定值，这说明变量泵排量与变速器的档位是成一定比例的关系而与其它参数无关，从而可以计算出变量泵在不同档位下所需要的开度，将其开度绘制成表格进行查表，如表1所示，

表1档位与变量泵排量的对应关系表

档位12...n泵开度k_p1k_p2...k_pn

表1中n为轮毂马达液压驱动系统在使用时汽车行驶的最高档位，k_pn为此时变量泵的开度，必须满足k_pn≤100%。汽车档位再升高，轮毂马达液压驱动系统将关闭；

经第一步估算出档位之后，再根据表1得到静态排量，

第三步，PI调节

根据轮速信号可计算得到前后轮的转速差为

e₁(t)=n_r-n_m             (2)

式中，e₁(t)——前后轮转速差

这样，连续状态下PI算法可以写成

u1(t)=k1[e1(t)+1Ti1∫0te1(t)dt+Td1de1(t)dt]---(3)]]>

式中，k₁——比例系数

T_i1——积分时间常数

T_d1——微分时间常数

将式（3）离散化之后，得

u1(k)=k1[e1(k)+TTi1Σj=0ke1(t)+Td1T(e1(k)-e1(k-1))]---(4)]]>

进一步可以得到以后轮的轮速作为目标值对前轮轮速进行调节公式：

u₁(k)=u₁(k-1)+A_e1e₁(k)-B_e1e₁(k-1)+C_e1e₁(k-2)       (5)

式中，u₁(k)——PI调节输出的变量泵修正排量值

u₁(k-1)——上一时刻PI调节输出的变量泵修正排量值

e₁(k-2)、e₁(k-1)、e₁(k)——最近三次前后轮速的误差值

Ae1=k1+k1TTi1+k1Td1T]]>

Be1=k1+2k1Td1T]]>

Ce1=k1Td1T]]>

T为采样时间；

第四步，静态排量和PI调节排量相加

由第二步计算出的静态排量值和第三步计算出来的PI调节排量的值相加，记为变量泵总的输出排量。

2.根据权利要求1所述的一种轮毂马达液压驱动系统变量泵排量控制方法，其特征在于：本发明第四步中，还包括发动机油门调节：

当使用前面四个步骤对轮毂马达液压驱动系统变量泵排量进行调节时，而车轮仍然出现打滑时，对发动机的油门进行控制，降低发动机油门，从而降低发动机的功率，直到没有车轮出现打滑，

要判断车轮有没有出现打滑，首先要估计出整车的行驶速度，估计出来的车速值用于计算车轮滑移率，估计的方法综合采用了最大轮速法、最小轮速法和平均轮速法，如果有制动且ABS启动了，则以最大轮速作为车速估计值、即最大轮速）；如果ABS没有启动，则看液驱系统是否在助力，如果液驱系统在助力，则以最小轮速作为车速估计值、即最小轮速法；当ABS和轮毂马达液压驱动系统都没有启动时，采用两非驱动轮，也就是两前轮的平均轮速作为车速估计值、即平均轮速法；

记所估计出的车速为v，则最大的车轮滑移率为

smax=max(ωirv),i=1,2,3,4---(6)]]>

式中，s_max——四个驱动轮中最大的车轮滑移率

ω_i——车轮转速，i=1,2,3,4表示各驱动轮的转速

r——车轮半径

记车轮的目标滑移率为s₀，当s_max≥s₀时认为有车轮出现打滑；

当车辆出现打滑时，实际车轮滑移率与目标滑移率的差值为：

e₂(t)=s_max-s₀               (7)

这样，连续状态下PI算法可以写成

u2(t)=k2[e2(t)+1Ti2∫0te2(t)dt+Td2de2(t)dt]---(8)]]>

式中，k₂——比例系数

T_i2——积分时间常数

T_d2——微分时间常数

将式（8）离散化之后，得

u2(k)=k2[e2(k)+TTi2Σj=0ke2(t)+Td2T(e2(k)-e2(k-1))]---(9)]]>

进一步可以得到以滑移率s₀作为目标值对发动机油门位置进行调节公式：

u₂(k)=u₂(k-1)+A_e2e₂(k)-B_e2e₂(k-1)+C_e2e₂(k-2)      (10)

式中，u₂(k)——PI调节输出的发动机油门位置控制信号

u₂(k-1)——上一时刻PI调节输出的发动机油门位置控制信号

e₂(k-2)、e₂(k-1)、e₂(k)——最近三次车轮滑移率误差值

Ae2=k2+k2TTi2+k2Td2T]]>

Be2=k2+2k2Td2T]]>

Ce2=k2Td2T]]>

T为采样时间。