[发明专利]一种轮毂马达液压驱动系统蓄能器流量控制方法

说明书

本发明提供一种轮毂马达液压驱动系统蓄能器流量控制方法，属于油液混合动力汽车控制领域，包括整车前轮目标驱动转矩的确定，基于前轮目标驱动转矩确定定量马达进油口压力，即蓄能器出油口压力，通过DA控制阀实现蓄能器调定压力的流量控制。该蓄能器流量控制方法，通过对蓄能器助力模式各部件的研究，发掘出前轮目标驱动转矩与蓄能器流量之间的代数关系；另外，采用增量式PID调节对定量马达进油口压力进行反馈控制，实现蓄能器流量的在线调节。在该控制方法的控制下，定量马达的输出驱动转矩能与前轮目标驱动转矩达到一致，在保证蓄能器助力效果的前提下，将蓄能器的液压能尽可能多的转化为机械能，提高了整车经济性。

技术领域

本发明涉及一种轮毂马达液压驱动系统蓄能器流量控制方法，属于油液混合动力汽车控制领域。

背景技术

近年来，汽车产业快速发展，二次调节静液传动技术在传统车辆中的应用取得重大突破，该项技术逐渐引起国内外研究机构以及汽车制造商的高度重视。在国内对液压技术在汽车上的应用研究主要集中在高校，相关的液压驱动技术应用多在节能环保的油液动力耦合系统方面，包括并联、混联液驱混合动力系统等，液压制动技术应用也多局限在制动时液压执行结构方面的研究。在国外，美国Eaton公司将液压驱动技术应用到轿车及城市公交客车等各种类型的车辆；日本三菱公司和德国M.A.N公司将液压蓄能系统应用在城市公交客车上，并在欧洲及北美多个城市使用。

本专利基于组内已申请的轮毂马达液压辅助驱动与制动能量回收系统专利，中国专利公布号为CN 105459978 A，公布日为2016-04-06，公开了一种轮毂马达液压驱动系统蓄能器流量控制方法。蓄能器作为轮毂马达液压驱动系统的能量存储部件，具有驱动助力和能量回收的功能。但由于大型蓄能器自重大、成本高、整车布置困难、整车整备质量大等因素，在实车上应用较少。此外，实车应用的蓄能器助力控制比较粗放，仅仅是将蓄能器的放液阀打开来驱动前轮助力，导致前轮的输出转矩大于需求转矩，使驱动轮打滑或前轮转速过快而拖动后轮转动，造成助力效果不明显和能量浪费。因此，如何合理控制蓄能器的能量，使蓄能器的液压能尽可能多的转化为机械能是本专利研究的重点。

发明内容

本发明的目的是提供一种可将控制过程应用于蓄能器放液控制系统，具有成本低、控制实时性好的特点，且能有效解决当前控制方法无法实现优化控制的轮毂马达液压驱动系统蓄能器流量控制方法，其技术内容为：

第一步，探究前轮目标驱动转矩与定量马达进油口压力的关系，具体包括：

步骤1.1：定量马达输出轴与车轮半轴固连，马达的输出转矩即为车轮转矩，由能量守恒定理可知：

ΔpQ＝T_ωω_ωη (1.1)

其中，Δp为马达进出口压力差，单位P_a；Q为马达流量，单位m³/s；T_ω为车轮驱动力矩，单位Ngm；ω_ω为车轮旋转角速度，单位rad/s；η为机械传动效率。

步骤1.2：求出马达排量、转速和马达流量的关系公式与马达转速和车轮转速的关系公式：

其中，D为马达排量，单位ml/r；n_m为马达转速，单位r/min；n_ω为车轮转速，单位r/min。

步骤1.3：将式(1.2)、式(1.3)带入式(1.1)得：

已知定量马达输出轴与车轮半轴固连，即得到下式：