[发明专利]一种多轴重型混合动力车辆动力单元功率优化控制方法

权利要求书

1.一种多轴重型混合动力车辆动力单元功率优化控制方法，其特征在于通过下述方式实现：

在全范围转速下，参考发动机外特性曲线，对动力单元功率点进行标定，确定发动机离散化的最佳工作区域；

动力单元实时接收目标输出功率指令，在发动机进入发电状态时，确定实际目标功率；

动力单元根据发动机当前输出功率以及实际目标功率，遵循转速调节最小化的原则，在最佳工作区域内确定目标工作点并进行切换，完成发动机功率切换控制；

从当前工作点到目标工作点的切换，若为加载转矩，则最优为在最佳工作区域内，沿着向上的直线轨迹进行切换或者向上凸的直角折线轨迹进行切换；若为降低转矩，则最优为在最佳工作区域内，沿着向下的直线轨迹进行切换或者向下凸的直角折线轨迹进行切换；

从当前工作点到目标工作点的切换具体通过下述步骤实现：

第一步，判断目前输出功率是否小于实际目标功率，若小于，则转第二步，否则，转第四步；

第二步，在最佳工作区域内，查询发动机当前转速下的最大扭矩T_0Max，若T_0Max小于目标转矩T_aim，则将发动机转矩调节至定转矩T_c＝T_0Max，调节完成后转第三步；否则，将发动机转矩调节至定转矩T_c＝T_aim，调节完成后转第三步；

第三步，调整发动机的转速直至达到给定转速n_c＝n_aim，完成切换；其中n_aim为目标工作点对应的目标转速；

第四步，在最佳工作区域内，查询发动机当前转速下的最小扭矩T_0Min，若T_0Min大于目标转矩T_aim，则将发动机转矩调节至定转矩T_c＝T_0Min，调节完成后转第五步；否则，将发动机转矩调节至定转矩T_c＝T_aim，调节完成后转第五步；

第五步，调整发动机的转速直至达到给定转速n_c＝n_aim，完成切换。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述发动机离散化的最佳工作区域通过下述方式进行确定：

根据动力单元外特性标定实验，确定发动机转速-转矩坐标图；所述的转速-转矩坐标图横坐标为转速、纵坐标为转矩，每个转速、转矩对应一个工作点；

满足下述两个约束的所有工作点所在的区域即为发动机离散化的最佳工作区域：

a、在定转速条件下，对发动机突加或者突减转矩，发动机不熄火；

b、发动机在工作点工作时的燃油消耗率≤215g/(kW·h)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：根据实际工作需要，可将发动机转速-转矩坐标图划分为四个运行区域，分别为最佳工作区域，不可用区域，不稳定区域以及剩余区域；其中，不可用区域为不满足发动机工作条件的区域，不稳定区域为在定转速条件下，对发动机突加或者突减转矩，发动机出现熄火的区域。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：实际目标功率确定步骤如下：

根据发动机冷却液温度判断发动机此时能够输出功率的最大限值；若需求发电功率未超过此最大限值，则实际目标功率即为此时需求功率，否则实际目标功率为上述最大限值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的遵循转速调节最小化的原则为在最佳工作区域中，目标输出功率等功率曲线上的所有工作点里，找出与当前工作点的发动机转速相差最小的点作为目标工作点。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：本方法采用APU进行硬件实现，通过发动机控制器的嵌入式编程，实现动力单元功率跟踪控制。